0
Сублимированный кофе — один из самых наглядных примеров применения сублимационной сушки в пищевой промышленности. В банке находятся не измельчённые кофейные зёрна и не просто высушенный кофе, а пористые гранулы, которые когда-то были концентрированным кофейным экстрактом.
Как же жидкий кофе превращается в сухие гранулы, которые за несколько секунд растворяются в воде?
Разберём в этой статье во всех подробностях — от зелёного зерна до готового продукта.
Что такое сублимированный кофе
Сублимированный кофе получают методом лиофильной, или сублимационной, сушки.
Суть технологии заключается в том, что сначала кофейный экстракт замораживают, а затем удаляют из него воду в условиях вакуума. При правильно подобранных температуре и давлении лёд переходит непосредственно в пар, минуя жидкую фазу.
Главное преимущество такого подхода — возможность удалить воду без длительного воздействия высоких температур на уже готовый кофейный экстракт.
Этап 1. Обжарка кофейного зерна
Производство начинается с обычного зелёного кофе. Здесь важно подобрать качественное сырье, ведь состав зерна, степень обжарки и профиль обжаривания напрямую влияют на свойства конечного экстракта.
Во время обжарки зерно нагревается, теряет часть влаги, увеличивается в объёме и приобретает характерный коричневый цвет.
При этом происходят сложные химические превращения. В частности, идут реакции Майяра и другие процессы, в результате которых формируется значительная часть будущего вкуса и аромата кофе.
После обжарки зерно быстро охлаждают, чтобы остановить дальнейшее воздействие температуры.
Этап 2. Измельчение
Охлаждённое после обжарки зерно измельчают на специальных промышленных дробилках и мельницах.
При измельчении разрушается структура зерна, увеличивается площадь контакта с водой и сокращается путь, который растворимым веществам нужно пройти изнутри частицы к её поверхности. Чем мельче частички кофе, тем быстрее и полнее оказывается переход вещества.
Но слишком мелкий помол нежелателен: большое количество мелкой фракции может затруднять прохождение воды через кофейную массу. Поэтому технолог подбирает оптимальный размер помола, соблюдая баланс между скоростью экстракции и доступом воды к кофе.
Этап 3. Экстракция
Молотый кофе поступает в экстракторы, где через кофейную массу пропускается вода. В результате получается кофейный экстракт.
В воду переходят растворимые компоненты кофе:
- кофеин;
- органические кислоты;
- сахара и продукты их превращения;
- меланоидины;
- минеральные вещества;
- вкусоароматические соединения.
Нерастворимая часть кофейного сырья отделяется.
Для получения кофейного экстракта используются различные виды оборудования. В зависимости от задачи это могут быть:
- классические экстракционные установки,
- вакуумные экстракторы,
- специализированные технологические ёмкости.
Для горячей экстракции можно использовать оборудование с контролируемым нагревом, перемешиванием и циркуляцией продукта. Такой подход позволяет управлять температурой, временем контакта сырья с водой и интенсивностью массопереноса.
Для холодной экстракции применяются экстракторы для колд брю, а для более быстрой и деликатной работы с сырьём — вакуумные экстракторы. Вакуум изменяет условия процесса и позволяет проводить экстракцию при более низких температурах, что может быть особенно полезно при работе с летучими ароматическими соединениями.
Этап 4. Концентрирование экстракта
Полученный экстракт содержит много воды. Если сразу заморозить его и отправить на сублимационную сушку, то потом придется бы удалять огромное количество льда. Поэтому перед замораживанием экстракт обычно концентрируют.
Один из основных способов — вакуумное концентрирование. Для этого используются вакуумные концентраторы и вакуумные выпарные установки.
При снижении давления температура кипения воды уменьшается, влага удаляется при более щадящих температурных условиях. В результате жидкий экстракт превращается в густой кофейный концентрат, не потерявший своих вкусоароматических и функциональных свойств.
Этап 5. Замораживание
Густой кофейный концентрат поступает в сублимационную сушилку в камеру шоковой заморозки, где температура, в зависимости от технологии, может достигать -60 °C. При такой температуре концентрат застывает мгновенно без неконтролируемого разрастания ледяных кристаллов.
Размер и распределение ледяных кристаллов определяют будущую пористость высушенного продукта, скорость удаления влаги и, в конечном итоге, способность гранулы быстро восстанавливаться при добавлении воды.
Этап 6. Дробление замороженного концентрата
Замороженный кофейный концентрат представляет собой твёрдую массу, которую дробят на кусочки заданного размера.
Получаются небольшие фрагменты замороженного кофе, внутри которых находится большое количество льда. Именно эти кусочки после сушки станут теми самыми гранулами, которые мы видим в банке с растворимым кофе.
Этап 7. Вакуумная сублимационная сушка
Замороженный продукт помещают в вакуумную камеру сублимационной сушильной установки.
Из рабочей камеры удаляют воздух, создавая глубокий вакуум. Одновременно с этим включается система нагрева полок, и из-за пониженного давления внутри камеры лед не плавится и не тает, а сразу переходит в пар, минуя жидкую фазу.
Пар отводится из рабочей камеры и конденсируется в отдельной камере.
Этап 8. Контроль остаточной влаги
После завершения основной сушки продукт становится визуально сухим и пористым, но внутри гранул может оставаться связанная влага, обычно менее 5%.
Контроль уровня остаточной влаги обязателен. Если влаги останется слишком много, возрастает риск ухудшения стабильности при хранении, слёживания и изменения вкусоароматических свойств продукта.
Но и перегревать кофе при сушке тоже нельзя, иначе можно получить нежелательные изменения структуры и качества.
Поэтому сублимационная сушка требует точного контроля всех параметров и строгого следования технологии.
Этап 9. Упаковка
Высушенный кофе очень гигроскопичен и в негерметичных условиях начинает быстро поглощать влагу из окружающей среды.
После сушки продукт необходимо как можно лучше защитить от окружающей атмосферы, поэтому его быстро фасуют в герметичную упаковку (стеклянную, металлическую, фольгированную). Чем эффективнее упаковка защищает продукт от влаги и кислорода, тем стабильнее он будет храниться.
Готовый сублимированный кофе
После сублимации кофейного экстракта мы получаем пористые кофейные гранулы. Пористая структура играет здесь решающую роль. При заваривании сублимата вода проникает в гранулы по системе пор, контактируя не только с внешней поверхностью высушенного кофейного экстракта, но и с внутренней. Растворимые вещества быстро переходят обратно в воду, и гранула разрушается.
Поэтому сублимированный кофе может восстановиться в напиток буквально за несколько секунд. Это принципиально отличается от молотого кофе: в молотых зёрнах исходная структура кофейной частицы сохраняется, и ей требуется больше времени на заваривание и переход активных веществ в воду.
А что происходит с ароматом?
Кофейный аромат формируется большим количеством летучих соединений: эфиров, масел и т.д. Некоторые из них легко испаряются или разрушаются при нагревании.
Поэтому при удалении воды необходимо сохранить вкусовые и ароматические характеристики натурального кофе. Для этого некоторые производители применяют технологии улавливания летучих ароматических компонентов с их последующим возвращением в продукт. Но это усложняет и удорожает процесс, а результат не всегда получается таким, как задумано.
Преимущество сублимационной сушки с предшествующими ей этапами холодной экстракции и вакуумной концентрации в том, что этот метод не предполагает сильный нагрев кофе. Весь процесс проходит в щадящих условиях, и сублимированный кофе сохраняет полный вкусоароматический букет исходного зерна.
А можно просто высушить кофе?
Получить растворимый кофе можно и другим способом — методом распылительной сушки. В этом случае жидкий кофейный экстракт распыляют на мельчайшие капли в потоке горячего воздуха. Влага быстро испаряется, а из капель образуется сухой кофейный порошок.
Это эффективная и производительная технология, но по качеству готового продукта она обычно уступает сублимационной сушке.
При распылительной сушке экстракт контактирует с горячим воздухом, поэтому часть летучих ароматических соединений теряется. В результате аромат и вкус могут быть менее выраженными, а профиль напитка — более плоским.
При сублимационной сушке экстракт сначала замораживают, а затем удаляют лёд в вакууме. Благодаря более низким температурным нагрузкам лучше сохраняются исходные вкусоароматические характеристики кофе. Кроме того, образуется пористая структура, благодаря которой гранулы быстро растворяются и хорошо восстанавливаются водой.
Оборудование для производства сублимированного кофе
Мы предлагаем:
- Установки для вакуумной экстракции кофе
- Экстракторы-перколяторы
- Экстракторы для холодного кофе (колд брю)
- Вакуумные концентраторы
- Вакуумные выпарные установки
- Сублимационные (лиофильные) сушилки
Фабрика Доктор Губер не просто поставляет оборудование, а сопровождает проект на всех этапах — от первой консультации до запуска производства.
Наши специалисты помогают определить оптимальную технологическую схему, подобрать оборудование под необходимую производительность и особенности продукта, а также разработать и отработать рецептуру. При необходимости команда сопровождает логистику, выполняет монтаж оборудования и пуско-наладочные работы, помогает провести первые производственные запуски и обучает персонал работе с оборудованием.
В результате заказчик получает готовое технологическое решение, адаптированное под конкретное производство.
Сопровождение проекта включает:
- консультацию и анализ задачи;
- разработку технологической схемы;
- подбор и комплектацию оборудования;
- помощь в разработке и отработке рецептур;
- организацию логистики и поставки оборудования;
- монтаж и подключение;
- пуско-наладочные работы;
- запуск производства продукта;
- обучение технологов и операторов;
- консультационное сопровождение после запуска.
Такой подход позволяет учитывать весь технологический цикл — от подготовки сырья и экстракции до сушки, фасовки и получения готового продукта. При этом специалисты сопровождают проект на каждом этапе и помогают оперативно решать возникающие технологические и производственные задачи.
Планируете производство сублимированного кофе или другого продукта? Обращайтесь на Фабрику Доктор Губер — поможем оценить задачу, подобрать технологию и оборудование и составить оптимальную схему производства под ваши требования!
Сублимированный кофе: коротко о главном
Что такое сублимированный кофе?
Сублимированный кофе — это растворимый кофе, полученный методом сублимационной (лиофильной) сушки. Сначала из обжаренного и измельчённого зерна получают кофейный экстракт, затем его концентрируют, замораживают и в вакууме удаляют лёд. В результате образуются сухие пористые гранулы, которые быстро растворяются в воде.
Как делают сублимированный кофе?
Производство включает несколько основных этапов: обжарка и измельчение зерна, экстракция, концентрирование экстракта, замораживание, дробление замороженного продукта, вакуумная сублимационная сушка, контроль остаточной влаги и герметичная упаковка.
Почему сублимированный кофе отличается от обычного растворимого?
Главное отличие — способ удаления воды. При сублимационной сушке кофейный экстракт сначала замораживают, а затем удаляют лёд в вакууме. При распылительной сушке экстракт сушат горячим воздухом. Сублимационная технология позволяет получить пористые гранулы и снизить температурную нагрузку на кофейный экстракт.
Чем сублимированный кофе отличается от высушенного методом распылительной сушки?
Распылительная сушка обычно позволяет получить продукт с меньшей себестоимостью и высокой производительностью, но при контакте экстракта с горячим воздухом часть летучих ароматических соединений может теряться. Сублимированная технология требует более сложного и дорогого оборудования, зато позволяет получать пористые гранулы и работать с экстрактом при более низких температурных нагрузках.
Какое оборудование нужно для производства сублимированного кофе?
Технологическая линия может включать оборудование для горячей и холодной экстракции, вакуумные экстракторы, экстракторы-перколяторы, оборудование для концентрирования, вакуумные выпарные установки, оборудование для замораживания и сублимационные (лиофильные) сушилки.
Можно ли организовать производство сублимированного кофе под ключ?
Да. Фабрика «Доктор Губер» сопровождает проекты от консультации и разработки технологической схемы до подбора и поставки оборудования, логистики, монтажа, пуско-наладочных работ, разработки и отработки рецептуры, запуска производства и обучения персонала.
Можно ли использовать сублимационную сушку для других продуктов?
Да. Сублимационная сушка применяется не только для кофе, но и для фруктов, ягод, овощей, грибов, зелени, пищевых экстрактов и других продуктов, для которых важно сохранить структуру и свойства после удаления влаги.
