Способ производства продукта для приготовления напитка

 

Изобретение касается способа производства композиции напитка белого кофе. Молоко или производное молока подвергают термической обработке с тем, чтобы осуществить контролируемую флокуляцию протеинов, и смешивают с экстрактом кофе влажными способами до сушки смеси распылением. 10 з.п. ф-лы, 1 табл.

Данное изобретение относится к способу производства композиции быстрорастворимого белого кофе или заменителя белого кофе.

Быстрорастворимые композиции белого кофе или заменителя белого кофе могут производиться путем сухого смешивания основного порошка, в основном экстракта кофе, и растворимого кофе или порошка заменителя кофе. Растворимый кофе или его заменитель может быть добавлен в жидкий экстракт-концентрат перед окончательной сушкой. В ходе приготовления основного порошка в молока добавляют стабилизирующие соли, которые при предварительном нагревании и затем при UHT-стерилизации молока должны предотвратить флокуляцию протеинов, которая возможна как при приготовлении порошка, так и при приготовлении собственно напитка кофе.

Сухое смешивание имеет ряд недостатков. Трудно смешать порошки для однородной смеси. Более того, при приготовлении напитка порошок не всегда растворяется с получением однородного напитка. Кроме того, напиток теряет аромат.

Было предложено, например, в описании патента США N 2398081 смешать кофе и молоко жидким способом в виде концентратов, которые после этого высушивают до состояния однородного порошка. Этот способ позволяет избежать дополнительной стадии сухого смешивания. Однако и при этом сталкивались с невозможностью устранения ощутимой флокуляции протеинов при приготовлении напитка при помощи горячей воды.

Задачей изобретения является создание способа производства быстрорастворимого белого кофе или заменителя белого кофе, который обеспечивает лучшее растворение кофе и лучшие вкусовые качества, чем у известных сортов быстрорастворимого белого кофе или заменителей белого кофе, при приготовлении напитка при помощи горячей воды или кипятка.

Указанная задача решается тем, что способ производства сухой композиции белого кофе или заменителя белого кофе, по которому молоко или его производное в концентрированной форме смешивают влажным способом с кофе или заменителем кофе и смесь сушат распылением, предусматривает согласно изобретению, что молоко или его производное подвергают термообработке до и после концентрирования с тем, чтобы осуществить контролируемую флокуляцию протеинов.

Далее в описании термином "кофе" обозначены натуральный кофе или его заменитель, такой как, например, цикорий, а также смесь этих продуктов.

Термин "молоко" означает собственно молоко, как цельное, так и снятое в определенной степени, натуральное или приготовленное из порошка. Термин "производное молока" означает сливки или осветляющий кофе состав, включающий, например, молочные протеины, лактозу и иногда растительное масло.

Цельное молоко стандартизируют при необходимости, например, по существующему весу жира и нежирных масс и приводят к требуемому стандарту путем добавления по необходимости, например, снятого молока, сливок или масла. Что касается производных молока, то количество протеинов, например казеина и сывороточных протеинов, которые при необходимости подвергаются деминерализации, а также количество лактозы также регулируются. Количество молочного или растительного жира, предварительно растопленного, регулируется предпочтительно после предварительного нагревания смеси до 50-80^oC.

После завершения стандартизации смесь подвергают термической обработке при температуре 90-120^oC в течение от 1 до 1200 секунд прямым нагреванием, например впуском пара, или непрямым нагреванием при помощи трубчатого или пластинчатого теплообменника, при необходимости комбинированного с резервной трубой. Это - первая термическая обработка. Предпочтительнее применение прямого впуска пара при температуре 95-115^oC на 5-20 секунд, сопровождаемое распространением в испаритель. Жидкость затем концентрируется одноразовым или преимущественно многократным прохождением через испаритель с падающим потоком до содержания 40-55% сухого вещества (по весу).

После концентрации концентрат может быть охлажден, например, до 15-20^oC и помещен при необходимости в емкость для последующей обработки.

На этой стадии необходимо контролировать содержание pH и свободного кальция. Контролируемая флокуляция сывороточных протеинов может осуществляться только в случае, если до последующей термической обработки pH составляет от 5,8 до 6,3, а содержание свободного кальция - от 3 до 5 ммоль/литр. Поэтому нужно при необходимости подкислять раствор при помощи пищевой кислоты, например молочной, фосфорной или лимонной. Если необходимо, может быть добавлен кальций, например, в виде хлорида кальция. Концентрат предпочтительно при pH 6,1-6,4 и обычно - около 6,25 подвергают термообработке, аналогичной предыдущей, преимущественно прямым впуском пара при температуре 90-125^oC в течение 5-20 секунд, например при 105^oC в течение приблизительно 10 секунд. Эта обработка концентрата или повторная термообработка обеспечивает контролируемую флокуляцию сывороточных протеинов, целью чего является предотвращение последующей существенной флокуляции этих протеинов при приготовлении напитка.

После охлаждения, например, испарением до приблизительно 70-80^oC жидкий экстракт кофе, например, составляющий до 25% от веса конечного продукта в переводе на сухое вещество, добавляют в концентрат кофе. Это добавление производится путем загрузки в танк или предпочтительно непосредственно на линии, на одной или нескольких стадиях производства и, если необходимо, в возрастающих количествах.

Согласно предпочтительному варианту добавления кофе концентрат кофе предварительно нагревают до температуры молочного концентрата, их смешивают и смесь затем подвергают повторной термообработке, как описано выше.

Согласно другому варианту способа добавления кофе последний разделяется на две части: одна добавляется до повторной термообработки, а другая - после нее.

После добавления кофе pH составляет 5,8 - 6,3 в зависимости от количества добавленного кофе. Смесь можно гомогенизировать в одну или две стадии, например, при 20-200 бар, преимущественно - в две стадии, например при 110 бар на первой стадии и при 50 бар на второй стадии. Эта операция хотя и не обязательна, но предпочтительна.

Необязательно, в концентрат под небольшим давлением может подаваться инертный газ для смягчения структуры порошка с тем, чтобы в последующем он легче растворялся.

Сушка осуществляется посредством распыления под давлением 20-300 бар, предпочтительно при приблизительно 80 бар, в башне, в потоке горячего воздуха.

После сушки тонкий порошок собирают предпочтительно в растворе лецитина или лактозы для улучшения смачиваемости конечного порошка.

Добавление кофе влажным способом может быть частичным, при этом остаток растворимого кофе смешивается сухим способом с порошком из сушильной башни.

Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами. В этих примерах все проценты указаны весовыми, если не указано иное.

Пример 1 4140 кг снятого молока было смешано с 287 кг деминерализированного на 50% сывороточного порошка со следующим процентным составом: Протеин - 11-12 Лактоза - 78 Жир - 1,5 Зола - 4 Вода - 4 После растворения раствор предварительно нагревают до 73^oC в пластинчатом теплообменнике и в него добавляют 216 кг предварительно растопленного гидрированного кокосового масла. Это сырье перемешивают и подают в аппарат UHT-стерилизации, где смесь обрабатывают при температуре 115^oC в течение 10 секунд непосредственным впуском пара, а затем ее подают в испаритель с падающим потоком, где она концентрируется до 50%-ного содержания сухого вещества. После предварительного нагревания до 73^oC в пластинчатом теплообменнике 70 кг раствора кофе 45%-ной концентрации, приготовленного растворением растворимого кофе водой, добавленной в концентрат, pH составляет 5,9, состав помещают в аппарат UHT-стерилизации с прямым впуском пара, где его подвергают повторной термической обработке при температуре 105^oC в течение 10 секунд. После этого концентрат высушивают в сушильной башне посредством распыления под давлением 60 бар при температуре 75^oC на уровне форсунки. 126 кг кофейного порошка, также как и порошок, отделенный от сушащего воздуха в циклоне, соединенном с сушильной башней, возвращают в башню, где окончательно добавляют в полученный порошок.

Конечный порошок имеет состав, приведенный в таблице.

Порошок имеет однородный вид. При растворении порошка даже в кипящей воде полученный напиток не имеет ощутимых признаков флокуляции молочных протеинов и обладает чистым кофейным ароматом.

Пример 2.

Согласно примеру 1, за исключением того, что концентрированный раствор кофе подают при температуре 20^oC на концентрацию после повторной термической обработки и охлаждения после этого до 20^oC. Последующие операции, связанные с предварительным нагреванием и сушкой смеси, осуществляют по примеру 1.

Порошок имеет однородный вид. При растворении порошка даже в кипящей воде полученный напиток не имеет ощутимых признаков флокуляции молочных протеинов и обладает чистым кофейным ароматом.

Пример 3 Согласно примеру 2, за исключением того, что после предварительного нагревания концентрированной смеси молока и кофе гомогенизацию осуществляют в две стадии, при 110 бар на первой и при 50 бар на второй, до того, как смесь была высушена.

Порошок имеет однородный вид. При растворении порошка, даже в кипящей воде, полученный напиток не имеет ощутимых признаков флокуляции молочных протеинов и обладает чистым кофейным ароматом.

Пример 4 Согласно примеру 1, за исключением того, что после предварительного нагревания смеси молока и кофе гомогенизацию осуществляют в две стадии, при 110 бар на первой и при 50 бар на второй, до того, как смесь была высушена.

Порошок имеет однородный вид. При растворении порошка даже в кипящей воде полученный напиток не имеет ощутимых признаков флокуляции молочных протеинов и обладает чистым кофейным ароматом.

Пример 5
Согласно примеру 1, за исключением того, что повторную термическую UHT-обработку смеси концентратов молока и кофе проводят при температуре 115^oC в течение 5 секунд.

Порошок имеет однородный вид. При растворении порошка даже в кипящей воде полученный напиток не имеет ощутимых признаков флокуляции молочных протеинов и обладает чисто кофейным ароматом.

Пример 6
По примеру 4, за исключением того, что повторную UHT-термообработку смеси концентратов молока и кофе проводят при температуре 115^oC в течение 5 секунд.

Порошок имеет однородный вид. При его растворении даже в кипящей воде полученный напиток не имеет ощутимых признаков флокуляции молочных протеинов и обладает чисто кофейным ароматом.

Пример 7
0,35% фосфорнокислого натрия добавляют в смесь снятого молока и сывороточных протеинов перед добавлением растопленного кокосового масла. Последующие операции осуществляют, как описано в примере 1, за исключением того, что весь кофе добавляют на стадии между первым предварительным нагреванием и сушкой, например, без сухого смешивания оставшегося кофейного порошка.

Порошок имеет однородный вид. При его растворении даже в кипящей воде полученный напиток не имеет ощутимых признаков флокуляции молочных протеинов и обладает чистым кофейным ароматом.

Пример 8
По примеру 2, за исключением того, что после предварительного нагревания концентрированной смеси молока и кофе ее гомогенизируют в две стадии, при 200 бар на первой и при 50 бар на второй стадии, и весь кофе добавляют в процесс перед гомогенизацией и сушкой, например, без сухого смешивания оставшегося порошка кофе.

Порошок имеет однородный вид. При его растворении даже в кипящей воде полученный напиток не имеет ощутимых признаков флокуляции молочных протеинов и обладает чистым кофейным ароматом.

Пример 9
По примеру 2, за исключением того, что первую термическую обработку UHT проводят при температуре 105^oC в течение 10 секунд, а повторную термическую обработку проводят при температуре 115^oC в течение 10 секунд при давлении на уровне форсунки 250 бар.

Порошок имеет однородный вид. При его растворении даже в кипящей воде полученный напиток не имеет ощутимых признаков флокуляции молочных протеинов и обладает чистым кофейным ароматом.

Пример 10
По примеру 3, за исключением того, что гомогенизацию проводят при 50 бар на первой стадии и при 110 бар на второй стадии, причем в концентрированную смесь кофе и молока в верхней части сушильной башни впрыскивают сжатый азот непосредственно перед сушкой распылением.

При растворении полученного порошка даже в кипящей воде полученный напиток не имеет ощутимых признаков флокуляции молочных протеинов и обладает чистым кофейным ароматом.

Пример 11
По примеру 3, за исключением того, что азот под давлением 7 бар впрыскивают в концентрированную смесь кофе и молока, давление в которой составляет 6 бар, непосредственно перед насосом высокого давления, подавающим газифицированную смесь к форсунке распылителя, расположенной в верхней части сушильной башни, и 50% водный раствор лактозы при температуре 80^oC впрыскивают в порошок в сушильной башне для получения конечной концентрации лактозы, составляющей 0,3% в конечном продукте.

Газификацией порошку придают удельный вес около 280 г/л при потоке азота 1 л/мин и потоке концентрата с 52% содержанием сухого продукта 510 л/час.

При растворении полученного порошка даже в кипящей воде полученный напиток не имеет ощутимых признаков флокуляции молочных протеинов и обладает чистым кофейным ароматом.

Пример 12
По примеру 1, за исключением того, что вместо кофе используют смесь равных частей кофе и цикория.

Пример 13
По примеру 1, за исключением того, что деминерализированный сывороточный порошок после растворения в воде подвергают предварительной обработке для денатурирования сывороточных протеинов, как описано ниже:
287 кг деминерализированного сывороточного порошка растворяют до 50% содержания сухого вещества в 1100 л воды, после чего pH доводят до 5,9 молочной кислотой. После этого известным электродным методом устанавливают, что содержание свободного кальция в смеси составляет от 3 до 5 миллимолей на литр. Если его содержание было ниже 3 миллимолей на литр, его повышают добавлением хлорида кальция. Сывороточную массу затем нагревают прямым впуском пара при температуре 105^oC в течение 15 секунд. Деминерализированную сыворотку, обработанную таким способом, затем смешивают с 4140 кг снятого молока, после чего смесь подвергают операциям, описанным в примере 1.

Формула изобретения

1. Способ производства продукта для приготовления напитка, предусматривающий нагревание и концентрирование молочного продукта, производного молока или их смеси, с получением молочного концентрата, термообработку молочного концентрата и его сушку распылением, отличающийся тем, что к молочному концентрату, до и/или после термообработки, добавляют жидкий экстракт кофе, при условии, что уровень pH молочного концентрата или его смеси с кофе поддерживают в интервале от 5,8 до 6,3, чтобы термообработка концентрата или смеси флокулировала сывороточные протеины контролируемым образом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревание молока или производного молока осуществляют при температуре 90 - 120^oC в течение от 1 до 1200 с прямым или непрямым нагреванием.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что указанное нагревание осуществляют посредством прямого впуска пара при 95 - 115^oC в течение 5-20 с.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрат подвергают термообработке способом, аналогичным предыдущей операции нагревания, осуществляемой для молока или молочного производного.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкий экстракт кофе, в количестве до 25% конечного продукта в пересчете по сухому веществу, добавляют к концентрату кофе, в частности, путем загрузки или непосредственно в потоке, на одной или нескольких его стадиях.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что добавление кофе осуществляют после термической обработки концентрата.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что добавление кофе осуществляют до термообработки концентрата.

8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что после добавления кофе смесь гомогенизируют на одной или двух стадиях при 20 - 200 бар (2 - 20 МПа).

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в концентрат под низким давлением впрыскивают инертный газ для облегчения структуры порошка, благодаря чему он впоследствии легче растворяется.

10. Способ по п.4, отличающийся тем, что термообработку концентрата осуществляют посредством прямого впуска пара при 95 - 115^oC в течение 5 - 20 с.

11. Способ по п.5, отличающийся тем, что жидкий экстракт кофе добавляют непосредственно в потоке.

РИСУНКИ

Рисунок 1