автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.05, диссертация на тему:Разработка технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе

На правах рукописи

АРКАТОВА Анастасия Сергеевна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НАТУРАЛЬНОГО АРОМАТИЗИРОВАННОГО МОЛОТОГО КОФЕ

05.18.05 - Технология сахара и сахаристых продуктов, чая, табака и субтропических культур

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ЗП ЯМР 2014

005544618

Краснодар - 2013

005544618

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КубГТУ»)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Татарченко Ирина Игоревна Официальные оппоненты: Касьянов Геннадий Иванович,

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой мясных и рыбных продуктов ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» Миргородская Алла Гайкасовна, кандидат технических наук, заведующая лабораторией технологии производства табачных изделий ГНУ «Всероссийский НИИ табака, махорки и табачных изделий» Россельхозакадемии (г. Краснодар) Ведущая организация: НИИ «Биотехнологии и

сертификации пищевой продукции» ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» (г. Краснодар).

Защита состоится 13 февраля 2014 г. в 15.00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. А-248.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет».

Автореферат разослан 13 января 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент

В.В. Гончар

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 1.1 Актуальность темы. Рынок кофе включает несколько сегментов: кофе натуральный жареный (зерновой и молотый), натуральный растворимый (сублимированный, гранулированный и порошкообразный) и кофейные смеси. Основная доля производства натурального кофе приходится на натуральный растворимый и натуральный жареный кофе. Быстрый рост объемов производства натурального растворимого кофе, который наблюдался в России с 2006 г., был обусловлен запуском в производство России новых кофейных фабрик компаний «Нестле» и «Крафт Фудс». В период с 2002 по 2012 год темпы прироста розничных продаж кофе в России составляли порядка 15-20% в год. В 2012 году в Россию было ввезено около 50 тыс. т зеленого кофе. Всего в 2012 году в России было произведено 40 тыс. т. готового продукта, из которых 15 тыс. тонн пришлось на натуральный кофе в зернах и молотый и 25 тыс. тонн - на натуральный растворимый кофе.

В настоящее время российские потребители отдают предпочтение натуральному жареному в зернах и молотому кофе. Разработаны различные технологии производства жареного кофе, а также ароматизированного в зернах и молотого кофе. Существующие способы производства ароматизированного кофе предполагают нанесение ароматизатора на уже размолотый кофе, обжаривание зерен кофе с добавлением ароматических масел, и механическое смешивание молотого кофе с ароматизатором. Напитки, приготовленные из кофе, произведенного этими способами, обладают слабым ароматом и посредственным вкусом из-за существующих недостатков применяемых технологий и потери ароматических веществ в процессе технологической обработки и хранения кофе. При ароматизации кофе путем смешивания обжаренных зерен с ароматизатором, аромат и вкус внесенного ароматизатора в готовом напитке «забивает», а не усиливает аромат, вызываемый нативными ароматическими веществами кофе, из-за которых он употребляется.

Поэтому разработка эффективной технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе является актуальной.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематикой НИР кафедры технологии сахаристых продуктов, чая, кофе, табака КубГТУ «Совершенствование и разработка технологий производства пищевкусовых продуктов (чая, кофе, табака), направленных на обеспечение их качества» (2011-2015 гг.) (№ госрегистрации 1.10.1.11-15).

1.2 Цель и задачи исследований. Целью исследований явилась разработка технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе, позволяющей получить продукт высокого качества за счет сохранения на-тивных ароматических веществ кофе и внесению ароматизаторов.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

-изучить и проанализирозать научно-техническую литературу и патентную информацию по теме исследований.

- исследовать особенности ароматических веществ и возможности применения СОг-экстрактов, полученных из растительного ароматического сырья (плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного и зеленого чая).

- разработать технологию получения натурального ароматизированного молотого кофе путем ароматизации зерен жареного кофе СОг-экстрактом растительного ароматического сырья и молотого кофе эмульсией, полученной на основе растительного ароматического сырья; разработать технологическую линию по производству натурального ароматизированного молотого кофе.

-произвести комплексную органолепткческую оценку натурального молотого кофе с внесенными в него экстрактами растительного ароматического сырья.

- определить изменение физико-химических показателей натурального молотого кофе, ароматизированного различными экстрактами.

- установить влияние вносимых ароматических веществ на химический состав натурального молотого кофе и вкусовые качества приготавливаемого кофейного напитка.

- исследовать влияние сорта кофе и степени обжарки на содержание в нем

соединений феиольных фракций; выявить влияние интенсивности тепловой обработки при обжарке зеленого кофе на антиоксидантную активность приготавливаемого из него кофейного напитка.

- выявить возможность и целесообразность получения новых видов кофе на основе натурального ароматизированного молотого кофе.

- разработать технические условия для нового вида продукта и провести опытно-промышленную апробацию разработанной технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе в производственной лаборатории предприятия ООО «Кофе ОМНИ» (г. Краснодар).

- расчет ожидаемого экономического эффекта от использования предлагаемой технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе.

1.3 Научная новизна. Научная новизна исследований заключается в теоретическом обосновании разработки технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе путем ароматизации зерен жареного кофе С02-экстрактом растительного ароматического сырья и молотого кофе эмульсией, полученной на основе выбранного растительного ароматического сырья.

Впервые исследовано влияние сорта кофе и степени его обжарки на анти-оксидантные свойства приготавливаемого кофейного напитка. Теоретически и экспериментально обоснованна целесообразность и эффективность применения натуральных ароматизаторов, полученных из растительного ароматического сырья.

Исследовано влияние способов обжарки кофе на его физические и химические показатели. Впервые практически подтверждена возможность использования натурального ароматизированного молотого кофе в качестве добавки к растворимому кофе.

Впервые проведено измельчение ароматизированного кофе в среде сжиженного диоксида углерода с целью получения продукта высокого качества. На основе результатов органолептической оценки и физико-химических исследований установлено улучшение качества полученного по разработанной технологии натурального молотого кофе, ароматизированного С02-экстрактами пло-

дов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного и зеленого чая; органолептические показатели экспериментальных образцов имели более высокие дегустационные оценки (9-10 баллов) по сравнению с контрольными. Содержание экстрактивных веществ в образцах кофе, полученных по разработанной технологии, увеличивается на (0,1-0,5%), что служит подтверждением улучшения качества приготавливаемого кофейного напитка.

Новизна технологических и технических решений подтверждена пятью патентами РФ на изобретения и одним патентом РФ на полезную модель.

1.4 Практическая значимость. Разработана технология получения натурального ароматизированного молото кофе; разработано 5 новых видов натурального ароматизированного молотого кофе с использованием в качестве ароматизаторов СОг-экстрактов из плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного и зеленого чая.

Проведены производственные испытания и получены акты о внедрении разработанной технологии на предприятии ООО «Кофе ОМНИ» (г. Краснодар). Разработаны ТУ-9198-374-02067862-2013 на новые виды кофе и способы производства ароматизированного молотого кофе (патенты на изобретения РФ №№ 2364180, 2365182, 2363224, 2366256 и 2364185), которые рекомендованы к внедрению в производство. Ожидаемый экономический эффект от внедрения и реализации предлагаемых новых видов кофе составит 10535 руб. на 1 т готовой продукции. При среднегодовом объеме производства молотого кофе на кофейной фабрике производственной мощностью в 5000 т экономический эффект составит 52 млн. руб.

1.5 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на международных и всероссийских научно-практических конференциях: «Управление качеством в современной организации» (г. Пенза , 2008 г.), «Здоровое питание - основа жизнедеятельности человека» (г. Красноярск , 2008 г.), «Новое в технике и технологии пищевых производств» (г. Воронеж, 2010 г.), «Научное обеспечение производства сельскохозяйственной и пищевой продукции высокого качества и повышенной без-

опасности» (г. Краснодар, 2011 г.), «Современная торговля: теория, практика, перспективы развития» (г. Москва, 2012 г.) и «Техника и технология пищевых производств» (г. Могилев, 2011, 2012 и 2013 гг.).

1.6 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 18 научных работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, 8 статей в сборниках материалов международных и всероссийских научно-практических конференций и статья в сборнике трудов ВНИИТТИ, получено 5 патентов РФ на изобретения и патент РФ на полезную модель.

1.7 Структура н объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора патентно-информационной литературы, методической части, экспериментальной части, выводов, списка использованных литературных источников и приложения. Основная часть работы изложена на 137 страницах, включает 20 таблиц и 18 рисунков. Список литературных источников включает 117 наименований, в том числе 91 - зарубежных авторов.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований. Объектами исследования служили образцы кофе натурального (зернового и молотого) сортов премиум, высшего, первого и второго; четыре моно-сорта Арабика, четыре смеси различных сортов Арабика. Исследуемые образцы кофе ароматизировали С02-экстрактами, полученными из плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного и зеленого чая. Натуральные ароматизаторы получали путем экстракции растительного ароматического сырья сжиженным диоксидом углерода по методике, разработанной Г.И.Касьяновым.

2.2 Методы исследований. При проведении исследований использовали стандартные методы анализа, применяемые в кофейной отрасли. Оценку органолептических свойств осуществляли по ГОСТ Р 52088, физико-химических свойств образцов кофе - по ГОСТ Р 53068, ГОСТ Р 52795, ГОСТ Р 52613, ГОСТ Р 52088, и показателей безопасности - по ГОСТ 10444.12, ГОСТ Р 51301, ГОСТ 26930, ГОСТ Р 51301, ГОСТ 26927, ГОСТ 30711.

Структурная схема исследований представлена на рисунке 1.

Блок 1 Аналитический Аналитический обзор патентно-информационной литературы по проблеме разработки технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе с глубиной поиска 15 лет

Влияние способов производства кофе на готовый продукт Использование различных ароматизаторов Пути сохранения ароматических веществ Задачи исследований

Блок 2 Теоретический Научное обоснование разработки новых видов натурального ароматизированного молотого кофе

Выбор растительного ароматического сырья, получение СОг экстрактов из выбранного сырья Исследование изменения физических свойств кофе при различных технологическ их параметрах Оценка влияния ароматизаторов на химический состав кофе и вкусовые качества кофейного напитка Предложения по разработке технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе

Блок 3 Экспериментальный Контроль органолептических и физических показателей кофе и технологии производства новых видов кофе

Отработка способов органолептической оценки кофе натурального ароматизированного Определение влияния технологических параметров производства кофе на его физико-химические свойства Разработка технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе

Блок 4 Прикладной Обоснование технологических решений разработки получения натурального ароматизированного молотого кофе

Создание экспериментальной технологической линии по производству кофе на ООО «Кофе ОМНИ» Производственная апробация новых видов натурального ароматизированного кофе в зернах и молотого Расчет ожидаемой экономической эффективности разработанной технологии

Рисунок 1 - Структурная схема исследований

Обработку экспериментальных данных проводили методами математической статистики с использованием компьютерной программы "Microsoft Excel" и Statgraf. Результаты считали статистически достоверными при Р<0,05.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Обоснование целесообразности применения С02-экстрактов из растительного сырья. На основе проанализированной научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования с глубиной поиска 15 лет в качестве растительного ароматическогосырья выбрали плоды миндаля, перца душистого, сухую персиковую выжимку, черный и зеленый чай, которые позволили придать готовому продукту антиоксидантные свойства. Миндаль содержит 0,5—0,8 % эфирного масла, определяющего его запах, и следы гликози-да амигдалина. Аромат сухой персиковой выжимки обусловлен эфирами муравьиной, уксусной, валериановой и каприловой кислот, а также горького миндального масла и амигдалина в косточке. Душистый перец имеет пряный запах и жгучий вкус, содержит 3-4,5% эфирных масел. В чайном листе выделено около 700 видов ароматических веществ, которые принадлежат главным образом к эфирным маслам. В химическом составе исследованных С02-экстрактов сочетается содержание токоферолов и широкого спектра moho-, ди-, три- и тетратерпенов. При этом отмечается следующая закономерность: большое содержание терпеноидов фс-нолыюго типа способствует увеличению антиокислительной способности. Так, содержание терпеноидов в С02-экстрактах миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного и зеленого чая, в сочетании с токоферолами, позволяет им полностью ингибировать процесс окисления.

3.2 Разработка технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе. Технологическая схема производства натурального ароматизированного молотого кофе приведена на примере использования экстракта из миндаля на рисунке 2. Для разработки технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе предварительно по традиционной технологии получали С02-экстракт ароматического сырья. Для этого растительное ароматическое сырье очищали и дробили и направляли на загрузку в экстракторы. После герметизации в экстракторах устанавливалось рабочее давление насыщенных паров сжиженного С02 при температуре конденсации.

С&Ф»« »щ.

ыл> 001Л

■е,»5М1Ц)

Рисунок 2 - Технологическая схема прончнодства натурального ароматизированного молотого кофе

В экстрактор подавали сжижеиный газ, который при температуре равной 20 °С и давлении 6,5 МПа находился в сверхкритичном состоянии. В результате одноступенчатой экстракции извлекали все ароматические вещества с получением концентрированного запаха миндаля. После экстрагирования отделяли образующуюся мисцеллу, которую в дальнейшем использовали в технологической схеме по ароматизации натурального кофе.

Обжарку кофе проводили по известной технологии. Для этого зерна сырого кофе очищали на вибрационном сепараторе. Сырой кофе, прошедший через подсевное сито, поступал в бункер или секцию.

Очищенный кофе поступал в обжарочный барабан. Подачу зеленого кофе осуществляли через автоматические весы по достижению в барабане температуры 215 - 220 °С. Процесс длился 14-15мин. По окончании процесса обжарки в обжарочный барабан подавали воду объёмом 85-90 дм3, кофе остывал до температуры 90°- 100 °С. Затем обжаренный кофе подавали в охладитель, в котором кофе продували воздухом, благодаря чему он остывал до температуры 35°-40 °С. Охлаждался кофе 3 мин. Обжаренный кофе из бункера проходил десто-нср.

Обжаренный кофе загружали в барабан мельницы и заливали отделённой мисцеллой. Давление в барабане автоматически повышали до значения 6,5 МПа, что соответствовало давлению насыщенных паров сжиженного С02 при температуре мисцеллы 20 °С. Полученную смесь выдерживали 15 секунд для пропитки кофе. При этом происходило впитывание С02 и насыщение кофе содержащимися в мисцелле экстрактивными веществами, обеспечивающими придание кофе дополнительного аромата. После завершения пропитки давление в барабане резко сбрасывали до атмосферного, что обеспечивало испарение сжиженного газа, после чего осуществляли его измельчение с получением ароматизированного молотого кофе. Измельчение кофе в среде сжиженного газа обеспечивает минимизацию потерь нативных ароматических веществ кофе. При этом внесение ароматических веществ в составе мисцеллы до измельчения

кофе обеспечивает их диффузию внутрь зерен, что обеспечивает сокращение их потерь по сравнению с нанесением ароматизатора на молотый кофе.

3.3 Разработка технологической линии по производству натурального ароматизированного молотого кофе. Технологическая линия (рисунок 3) работает следующим образом.

Взвешенное кофе-сырье нагнетается пневмотранспортером низкого давления в вибрационный сепаратор (1), отделяющий примеси путем аспирации, просеивания и пропуска через магниты. Легкие примеси (пыль) отбираются вентилятором и осаждаются в съемных бочках циклонов. Вибрационный сепаратор (1) снабжен штампованными металлическими ситами с отверстиями следующих размеров (в мм): ловушка с овальными ячейками 9x16 или 13 х х16, сортировочное (проходное с ромбическими ячейками) 10 х 17, сходовое проволочное сито с квадратными ячейками 2x6 или 1,5 х 20.

Сырой кофе из вибрационного сепаратора (1) поступал в систему пневмо-конвейера высокого давления и транспортировался потоком очищенного воздуха через распределитель в четырех- или шестисекционный бункер (2).

Очищенные зерна кофе обжаривали в барабане обжарочного аппарата (3) (процесс длится 14-15мин при температуре от 210°С до 220°С) и охлаждали в охлаждающих чашах (4), дно которых выполнено перфорированным. Холодный воздух протягивался вентилятором снизу через слой кофе, который благодаря перемешивающим лопаткам и потоку воздуха находится в псевдоожижен-ном состоянии, охлаждаясь в течение 10 мин.

Увлажнение кофе после обжаривания непосредственно в обжарочном аппарате (3), осуществляемое также автоматически по заданной программе, преследует цель — повысить влажность продукта для более быстрого охлаждения, предотвращения сгорания мелкой фракции и уменьшения пылевидной фракции при последующем размоле.

Охлажденные зерна кофе загружали в бункере (5) по секциям в зависимости от сорта и вида. Зерна кофе в целом виде фасовали в пакеты или жестяные банки на фасовочном автомате (6).

13 г 14

готошЛ врол%гт

Рисунок 3 - Технологическая линия произволе!ад натурально! о ароматизированного молотого кофе: I - вибрационным сепаратор; 2. 5 - бункер; 3 - оожарочный аппарат; 4 - охлаждающие чаши; 6 - фасовочный автомат; 7, 9 - камера ароматизации; 8 - гранулятор; 10 - ленточный транспортер: 12 - рассев; 13 - фасовочный автомат; 14 упаковочная машина

Кофе направлялся в первую камеру ароматизации (7), где происходила его ароматизация с помощью С02-экстрактов растительного ароматического сырья. После завершения процесса ароматизации ароматизированный кофе направляли для размалывания на гранулятор (8), который состоит из пяти валков, три из которых предварительно измельчают кофе, а два доводят частицы продукта до требуемых размеров. Далее уже измельченный кофе направляли во вторую камеру ароматизации (9), где происходила его ароматизация с помощью эмульсии, полученной из растительного ароматического сырья и выдерживание для закрепления ароматических веществ.

Далее кофе инспектировали на ленточном транспортере (10) и рассеивали на рассеве (12). Готовый ароматизированный молотый кофе направляли на фасовочный автомат (13). Фасованный в пачки или банки кофе упаковывали в коробки на упаковочной машине (14).

Установленная в схеме первая камера ароматизации позволяет ароматизировать кофе в зернах С02-экстрактами растительного ароматического сырья. Во время дальнейшей технологической обработки частицы ароматических веществ частично улетучиваются, поэтому после размола кофе при поступлении во вторую камеру ароматизации подвергается ароматизации с помощью эмульсий, полученных из растительного ароматического сырья. Это обеспечивает закрепление частиц ароматизатора на поверхности частиц кофе, повышение степени его ароматизации и получение натурального ароматизированного молотого кофе высокого качества.

3.4 Органолептическая оценка полученных экспериментальных образцов кофе. Из готовых производственных смесей по разработанной технологии получили экспериментальные образцы кофе натурального ароматизированного. Провели ароматизацию образцов № 1-12 С02-экстрактами плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного чая, зеленого чая с помощью лабораторной установки КНИИХП для экстракции растительного сырья сжиженными газами.

Каждую характеристику вкуса оценивали от 0 до 5 баллов по следующей шкале: 0 - не чувствуется; 1 — чувствуется слабо; 2 - чувствуется умеренно; 3 - слегка подчеркнутая; 4 - умеренно подчеркнутая; 5 - сильно подчеркнутая. Профиль вкуса кофе оценивали по сумме баллов по двум позициям: букет (комплексность) и настой (баланс). В таблице 1 указаны результаты органолеп-тической оценки экспериментальных образцов кофе, ароматизированных СОг-экстрактами плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного чая, зеленого чая, и дано их сравнение с контрольными образцами производственных марок кофе.

Таблица 1-Комплексная оценка органолептических показателей разработан-

ного натурального ароматизированного молотого кофе

№ образца Производственная марка кофе Контр, обра- Профиль вкуса ароматизированного кофе СОг-экстрактами, баллы

зец миндаль перец душистый сухая персиковая выжимка черный чай зеленый чай

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Эфиопия Сидамо 7 8 8 9 8 8

2 Колумбия Супрэмо 9 8 10 9 9 9

3 Гватемала Клауд Форэст 8 9 10 9 10 9

4 Суматра Мандхэпинг 8 9 9 8 9 8

5 Континентал 9 9 9 10 8 8

6 Десерт Кап 10 10 10 10 10 10

7 Олл Дэй Лонг 10 9 9 9 10 10

8 Эспрессо Сталь ди Милано 9 9 10 9 9 10

9 Кофе Итапиано 8 7 7 7 6 8

10 По-восточному 7 6 7 8 6 7

И Классический 7 7 8 7 7 8

12 Традиционный 7 9 8 9 9 8

Как видно из таблицы 1, профиль вкуса ароматизированного кофе имеет выше балльную оценку, чем контрольные образцы. При этом максимальные оценки в 9-10 баллов имеет ароматизированный кофе Гурмэ (образцы №№ 5-8, соответствующие сорту Премиум); оценки в 8-9 баллов имеет ароматизированный кофе Спешиалти (образцы №№ 1-4, соответствующие высшему сорту); оценки в 7-8 баллов имеет ароматизированный кофе (образцы №№ 9-12, соответствующие первому сорту).

3.5 Исследование физических показателей экспериментальных образцов кофе. Комплексная оценка физико-химических показателей кофе натурального молотого, ароматизированного ССЬ-экстрактами плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного чая, зеленого чая, приведена в таблице 2.

Таблица 2 - Комплексная оценка физико-химических показателей разработанного натурального ароматизированного молотого кофе

№ обр Производственная марка кофе Показатель качества (ароматизированный образец/ контрольный образец)

азца влага, % кофеин, % зола, % экстрактивные вещества, % степень помола, %

1 Эфиопия Сидамо 3,9/3,7 0,80/0,80 4,9/4,9 28,0/28,0 85,3/85,3

2 Колумбия Супрэмо 4,2/4,1 0,74/0,74 5,3/5,3 31,3/31,1 82,4/82,4

3 Гватемала Клауд Форэст 4,6/4,4 0,77/0,74 5,7/5,7 27,0/26,9 81,4/81,4

4 Суматра Мандхэпинг 4,9/4,9 0,71/0,71 5,9/5,9 30,5/30,2 82,3/82,3

5 Коитинентал 4,0/3,8 0,83/0,83 5,9/5,9 32,5/32,0 81,3/81,3

6 Десерт Кап 4,0/3,8 0,85/0,85 5,8/5,8 25,2/25,0 83,4/83,4

7 ОллДэй Лонг 3,5/3,5 0,81/0,81 5,1/5,1 34,5/34,3 83,9/83,9

8 Эспрессо Стиль ди Милано 4,5/4,4 0,79/0,79 4,8/4,8 29,0/29,0 84,3/84,3

9 Кофе Италиано 3.9/3,8 0,75/0,75 5,4/5,4 22,5/22,4 88,3/88,3

10 По-восточному 4,7/4,6 0,75/0,75 4,9/4,9 22,2/22,2 83,4/83,4

11 Классический 4,9/4,7 0,72/0,72 5,7/5,7 23,5/23,3 86,3/86,3

12 Традиционный 4,0/4,0 0,81/0,81 5,0/5,0 24,0/23,9 86,4/86,4

Из таблицы 2 видно, что такие физико-химические показатели кофе натурального молотого (ароматизированного С02-экстрактами миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного чая, зеленого чая) как массовая доля кофеина, массовая доля общей золы и степень помола остаются неизменными по сравнению с контрольными образцами, не обработанными ароматизаторами. Массовая доля влаги и массовая доля экстрактивных веществ увеличивается, что служит подтверждением улучшения качества кофейного напитка.

3.6 Исследование влияния сорта кофе и степени обжарки на содержание соединений фенольных фракций. Наиболее важными изменениями, происходящими с кофейными зернами во время обжарки, является потеря массы, уменьшение плотиости и изменение цвета. Последнее изменение обусловлено реакциями неферментативного потемнения (побурения), например, реакцией Майяра и карамелизацией.

Цвет является наиболее широко используемым параметром для описания уровней обжарки кофе, которые подразделяются на светлый, средний и темный в зависимости от степени интенсивности цвета. Образцы были классифицированы согласно различным уровням обжарки на основе значений Ь*, при этом индекс цвета Ь* тестировался как временно-температурный индикатор общего теплового эффекта.

Обнаружена корреляция второго порядка между параметром Ь* и временем обжарки (рисунок 4).

Константы уровня побурения (К„) вычислялись на основе линейной регрессии из среднего значения температур. Затем натуральный логарифм К„ скоррелирован с обратной величиной средней температуры (К1) для получения уравнения Аррениуса (1п Кв= -7235 Т"1 + 11; Я2= 0,962). Далее с помощью коэффициента тепловой зависимости из уравнения Аррениуса вычислено значение г„, которое оказалось равным 56°С, и на основе этого значения вычислено значение тепловой обработки Стге/-

с

алмЬы ■ Ко»ли •

Рисунок 4 - Динамика побурения кофейной смеси при трех различных значениях температуры в зависимости от обратного значения степени интенсивности цвета (I.* по сравнению со временем обжарки)

Значение тепловой обработки, вычисленное лля различных типов кофе, полученных при обжарке с использованием различных врсменно-темнературных комбинаций, графически представлено в сравнении со значениями (рисунок 5). Пунктирная линия соответствует нелинейной регрессии, примененной ко всем данным, непрерывная линия соответствует линейной ре-|рессии, примененной к коммерческим образцам (средняя и темная обжарка).

Обнаружена существенная корреляция между значениями Сг™/ и 1Л В коммерческих образцах (кофе средней и темной обжарки) значение [.* линейно скоррелировлно со значением (г= -0,962; р<0,01); поэтому значение I.* рассматривалось непосредственно в качестве индекса общего теплового эффекта.

Тест X* позволил определить возможность прогнозирования с использованием линейной модели, которая оказалась эффективной при значении уровня

р<0,00|.

Рисунок 5 - Рсгрсссия между теоретическим значением теп ловей обработки и индексом степени интенсивности цвета (L* для всех образцов) IIa (KHorc классификации, определенной ранее, образць кофе светлой обжарки были получены в результате обжарки при значении Сг^ < 4 мин, образцы кофе средней обжарки получены в результате обжарки при значении 4< Стгг! <7, и образцы кофе темной обжарки - в результате процессов обжарки при значении CTnf > 7 мин,

3.7 Получение новых вн.юн кофе на основе натурального ароматизированного мо.ни öl о кофе. Мри правильном заваривании нанмгков величина выхода экстрактивных веществ составляет соответственно 1.4%, 11,4% и 0,8% для Фильтр-кофе, эснрсссо и Американо. >ги процентные соотношения определяют уровень крепости кофе, рассчитанный на объем чашки напитка. Эснрсссо характеризуется как наиболее крепкий. Филмр-кофе мяпе эспрсссо, но крепче Американо. Главным аспектом в определении «хорошей чашки» является баланс между крепостью напитка (1-1,5%) и правильной экстракцией, т.е. выходом экстрактивных веществ в диапазоне от 18 до 22% от кофейного зерна.

Проведена комплексная оценка органолсптических показателей кофе натурального молотого, ароматизированного различными СОг-эк;трактами.

На рисунке 6 показаны результаты оценки органолсптичсских показателей кофе натуральною молотого, ароматизированного COj-экстрактами из миндаля, сухой персиковой выжимки и зеленого чая. показавшими наиболее высокие дегустационные показатели при оценке кофе

Рисунок 6 - Органолсптическая оценка натурального молотого кофе, ароматизированного СОг-эксфакгами, полученными из плодов миндаля, сухой персиковой выжимки и зеленого чал

Как следует из рисунка 6, наиболее высокие показатели получили Лмери-кано, Лун ГО и Фильтр-кофе, ароматизированные СОг-зкетрлкгами из миндаля, сухой персиковой выжимки и зеленого чая.

На основании теоретического анализа и комплекса технологических исследований определена возможность сокращения потерь внесенных ароматизаторов и нативных ароматических веществ кофе, разработана технология получения натурального ароматизированного молотого кофе путем использования ароматизации зерен жареного кофе водным экстрактом и молотого кофе спиртовым экстрактом и реализована в производственных условиях.

К растворимому кофе добавляли 5, 10 и 15% молотого кофе (рисунок 7). Экспериментально подтверждена целесообразность получения новых видов кофе с добавлением натурального ароматизированного молотого кофе. Выявлена возможность использования натурального ароматизированного молотого кофе (10%) в качестве добавки к растворимому кофе (наименьшие значения влаги(3,5-4%) м общей золы (2,5-3%), наибольшие - экстрактивных веществ (30-31.5%) и кофеина (0,75-0.87%).

Рисунок 7 - Физико-химические показатели смсси растворимого кофе с 10%-ой добавкой натурального молотого кофе

Предложенная технология и полученные образны кофе апробированы в производственных условиях н лаборатории предприятия ООО -<Кофе ОМНИ» (г. Краснодар), получены акты внедрения разработанной технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе. Разработаны ТУ-9198-374-02067862-2013 на новые вилы кофе. Расчетный экономический эффект от внедрения и реализации предлагаемых новых видов кофе составляет 10535 на 1 т гоговой продукции.

ВЫВОДЫ

1 На основе проанализированной научно-технической литературы и па-тентнон информации но теме исследования с глубиной поиска 15 лет теоретически и экспериментально обоснован выбор и возможность применения в качестве ароматизаторов С'О.-экстрахтов ароматического растительного сырья.

2 Выбранное растительное сырье (миндаль, перец душистый, сухая персиковая выжимка, черный и зеленый чай) благодаря высокому содержанию токоферолов фенольного типа (1-2 %) способствовало повышению антаоксидантных свойств готового продукта.

3. На основании комплекса технологических исследований разработана технология получения натурального ароматизированного молотого кофе путем использования ароматизации зерен жареного кофе С02-экстрактами ароматического растительного сырья и молотого кофе эмульсиями, полученными на основе растительного сырья, и реализована в производственных условиях.

4. Органолептические показатели у образцов натурального молотого кофе с внесенными в него ароматизаторами имеют более высокие дегустационные показатели. По внешнему виду и цвету, аромату и вкусу образцы кофе, полученные по разработанной технологии, имеют более высокую балльную оценку (9-10 баллов), чем контрольные образцы(7-8 баллов).

5. Определены физико-химические показатели кофе натурального молотого, ароматизированного С02-зкстрактами миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного и зеленого чая. Неизменными по сравнению с контрольными образцами, не обработанными ароматизаторами, остаются такие показатели как массовая доля влаги (3,1-4,9%), массовая доля общей золы (4,05,9%) и золы, нерастворимой в соляной кислоте (0,06-0,1%).

6. Содержание экстрактивных веществ в образцах кофе, полученных по разработанной технологии, увеличивается на (0,1-0,5%), что служит подтверждением улучшения качества кофейного напитка. Содержание кофеина увеличивается на 0,07-0,08%.

7. Установлено преимущество использования таких натуральных ароматизаторов как С02-экстракты плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой ьыжимки, черного чая и зеленого чая при исследовании влияния сорта кофе и степени обжарки на содержание фракций фенольных соединений. Показано, что на антиоксидантную активность в напитках из средне и сильно прожаренного кофе отрицательно влияет интенсивность тепловой обработки (средний относительный вклад ИРБ в общие операции очистки напитков, сваренных из сильно прожаренных образцов кофе, составил 19,3±4,9%).

8. Экспериментально подтверждена целесообразность получения новых видов кофе с добавлением натурального ароматизированного молотого кофе.

Выявлена возможность использования натурального ароматизированного молотого кофе (10%) в качестве добавки к натуральному растворимому кофе.

9. Предложенная технология опробована в производственных условиях и внедрена в производственной лаборатории предприятия ООО «Кофе ОМНИ» (г. Краснодар), получены акты внедрения разработанной технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе; разработаны ТУ-9198-374-02067862-2013 на новые виды кофе.

10. Ожидаемый экономический эффект от внедрения и реализации предлагаемых новых видов кофе составляет 10535 руб. на I т готовой продукции; при среднегодовом объеме производства молотого кофе на кофейной фабрике производственной мощностью в 5000 т экономический эффект составит 52 млн. руб.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Аркатова A.C., Степанов Д.Е., Татарченко И.И., Половченя A.A. Способы сохранения и восстановления ароматических веществ кофе: Сб. матер. III межд. науч.-практич. конф. «Управление качеством в современной организации». - Пенза, 2008. - С. 62-64.

2. Аркатова A.C., Степанов Д.Е., Татарченко И.И., Половченя A.A. Направления совершенствования растворимых кофейных напитков: Сб. матер. Всеросс. науч.-практич. конф. «Здоровое питание - основа жизнедеятельности человека». - Красноярск, 2008. - С. 319-325.

3. Аркатова A.C., Воробьева JI.H. , Татарченко И.И., Половченя A.A. Совершенствование технологии производства натурального ароматизированного кофе // Техника и технология пищевых производств. - Кемерово, 2010. - № 2. -С. 13-16.

4. Аркатова A.C., Воробьева JI.H. , Татарченко И.И., Половченя A.A. Определение показателей качества натурального ароматизированного кофе: Сб. матер. II межд. науч.-технич. конф. «Новое в технике и технологии пищевых производств». - Воронеж, 2010. - С. 72-73.

5. Аркатова A.C., Татарченко И.И. Способы повышения качественных характеристик декофеинизированного кофе: Сб. матер. VIII межд. науч.-технич. конф. «Техника и технология пищевых производств». - Могилев, 2011. - 91с.

6. Аркатова A.C., Татарченко И.И. Способы повышения качества ароматизированного кофе и кофейных продуктов: Сб, матер, науч.-практич. конф. «Научное обеспечение производства сельскохозяйственной и пищевой продукции высокого качества и повышенной безопасности». - Краснодар, 2011. - С. 220-226.

7. Аркатова A.C., Татарченко И.А., Татарченко И.И. Влияние технологии переработки кофе на его качественные показатели: Сб. матер. VIII межд. науч. конф. «Техника и технология пищевых производств». - Могилев, 2012. - С. 78.

8. Аркатова A.C., Татарченко И.А., Татарченко И.И. Оценка органолепти-ческих характеристик качества кофе: Сб. матер. I межд. инновационной науч.-практич. конф. «Современная торговля: теория, практика, перспективы развития». - Москва, 2012. - С.683-689.

9. Аркатова A.C., Татарченко И.А., Татарченко И.И. Особенности разработки технологии ароматизированных кофе и кофейных продуктов // Известия вузов. Пищевая технология. - Краснодар, 2012. - № 4. - С. 69-71.

10. Аркатова A.C., Татарченко И.А., Татарченко И.И. Дегустационная оценка качества кофе и кофейных продуктов: Сб. науч. трудов ВНИИТТИ. -Краснодар, 2012, выпуск 180. - С. 104-112.

11. Аркатова A.C., Татарченко И.А., Татарченко И.И. Совершенствование технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе // Известия вузов. Пищевая технология. - Краснодар, 2013. - № 1. - С. 55-57.

12. Аркатова A.C., Татарченко И.А., Татарченко И.И. Технология натурального ароматизированного молотого кофе: Сб. матер. VIII межд. науч. конф. «Техника и технология пищевых производств». - Могилев, 2013. - С. 40.

13. Пат. РФ 2363224. Способ получения ароматизированного молотого кофе / A.C. Аркатова, О.И. Квасенков, И.И. Татарченко. Заявка № 2008110866; Заявл. 24.03.2008; Опубл. 10.08.2009; Бюл. № 22.

14. Пат. РФ 2364180. Способ выработки ароматизированного молотого кофе / A.C. Аркатова, О.И. Квасенков, И.И. Татарченко. Заявка № 2008110864; Заявл. 24.03.2008; Опубл. 20.08.2009; Бюл. №23.

15. Пат. РФ 2364185. Способ приготовления ароматизированного молотого кофе / A.C. Аркатова, О.И. Квасенков, И.И. Татарченко. Заявка № 2008110863; Заявл. 24.03.2008; Опубл. 20.08.2009; Бюл. № 23.

16. Пат. РФ 2365182. Способ изготовления ароматизированного молотого кофе / A.C. Аркатова, О.И. Квасенков, И.И. Татарченко. Заявка № 2008110865; Заявл. 24.03.2008; Опубл. 27.08.2009; Бюл. № 24.

17. Пат. РФ 2366256. Способ производства ароматизированного молотого кофе / A.C. Аркатова, О.И. Квасенков, И.И. Татарченко. Заявка № 2008110867; Заявл. 24.03.2008; Опубл. 10.09.2009; Бюл. № 25.

18. Пат. РФ 125432. Технологическая линия по производству натурального ароматизированного молотого кофе / A.C. Аркатова, И.А. Татарченко, И.И. Татарченко. Заявка № 2012128279; Заявл. 03.07.2012; Опубл. 10.03.13; Бюл. № 7.

Подписано в печать 09.01.2014. Печать трафаретная. Формат 60x84 '/к,- Усл. печ. л. 1,35. Тираж 100 экз. Заказ № 1060. ООО «Издательский Дом-Юг» 350072, г. Краснодар, ул. Московская 2, корп. «В», оф. В-120 тел. 8-918-41-50-571 e-mail: olfomenko@yandex.ru Сайт: http://id-yng.com

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

042014 56124

АРКАТОВА Анастасия Сергеевна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НАТУРАЛЬНОГО АРОМАТИЗИРОВАННОГО МОЛОТОГО КОФЕ

05.18.05 - Технология сахара и сахаристых продуктов, чая, табака и субтропических культур

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Татарченко И.И.

Краснодар - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................................................................4

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ОТЕЧЕСТВЕННОЙ И ЗАРУБЕЖНОЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ И ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЙ..............................................................................................................................................12

1.1 Технологии получения кофе и кофейных напитков..........................................12

1.1.1 Способы обжаривания зеленого кофе........................................................................12

1.1.2 Растворимые кофейные напитки и кофейные экстракты..........................17

1.1.3 Антиоксидантная активность зерен кофе................................................................24

1.2 Технологические процессы по улучшению качества кофе..........................26

1.2.1 Ароматизация кофе......................................................................................................................26

1.2.2 Декофеинизация кофе................................................................................................................33

1.2.3 Совершенствование способов хранения кофе......................................................39

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ................................................................41

2.1 Объекты исследований..................................................................................................................41

2.2 Методы исследований....................................................................................................................45

2.2.1 Дегустационная оценка качества..................................................................................46

2.2.2 Определение физико-химических показателей качества..........................47

2.2.3 Характеристика показателей безопасности..........................................................53

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ..................55

3.1 Разработка технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе..................................................................................................................................55

3.2 Разработка технологической линии по производству натурального ароматизированного молотого кофе........................................................................................58

3.3 Органолептическая оценка экспериментальных образцов кофе и их сравнение с исходным сырьем......................................................................................................64

3.4 Изменение физических свойств экспериментальных образцов кофе и

их сравнение с исходным сырьем............................................................................................71

3.4.1 Определение массовой доли влаги в кофе зеленом сыром и кофе мо-

лотом ................................................................................................................................................................74

3.4.2 Определение массовой доли общей золы и золы, не растворимой в соляной кислоте........................................................................................................................................78

3.4.3 Определение содержания экстрактивных веществ..........................................80

3.4.4 Определение содержания кофеина................................................................................82

3.5 Определение показателей безопасности натурального ароматизированного молотого кофе....................................................................................................................84

3.6 Изучение влияния способов обжарки кофе на его физические и химические параметры................................................................................................................................86

3.7 Исследование влияния степени обжарки и сорта кофе на его феноль-

ные фракции........................................................................................................................................90

3.8 Получение новых видов кофе с добавлением натурального ароматизированного молотого кофе........................................................................................................105

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННОЙ

ТЕХНО ЛОГИИ..........................................................................................................................................116

4.1 Производственные испытания разработанной технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе....................................................116

4.2 Экономический эффект от внедрения разработанной технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе........................118

ВЫВОДЫ............................................................................................................................................................124

ЛИТЕРАТУРА..............................................................................................................................................126

ПРИЛОЖЕНИЕ..............................................................................................................................................138

A. Проект технических условий на кофе натуральный молотый ароматизированный ....................................................................................................................................138

Б. Акты об использовании результатов АНР в производстве................................139

B. Акты об использовании результатов АНР в учебном процессе....................144

Г. Патенты на изобретения и полезную модель....................................................................149

Введение

Актуальность темы исследований. С него начинают утро две трети жителей Земли. Кофе - величайший путешественник всех времен и народов. В Европе кофе известен всего 300 лет, на самом же деле - он отметил свой тысячелетний юбилей.

Кофе на сегодняшний день один из самых популярных и любимых напитков. В чем же секрет популярности? В первую очередь, естественно, бодрящий вкус, от которого улучшается самочувствие, повышается работоспособность и соответственно настроение. Аромат свежеприготовленного кофе вряд ли оставит кого-либо в равнодушии.

Кофе с древних времен прочно вошел в жизнь человека, обворожил своими вкусовыми и целебными качествами, и тем самым заслужил достойное признание.

Современные сорта кофе и формы выпуска настолько разнообразны, что удовлетворят вкус практически любого почитателя этого напитка: кофе в зернах и молотый, растворимый и в гранулах - все виды и торговые марки дарят отменный вкус и заряд энергии. Кофе употребляют с сахаром или не сладким, с молоком или со сливками, с лимоном, коньяком, а также можно употреблять кофе с различными ароматными добавками на основе сухих сливок и молока, которые придают напитку индивидуальный изысканный вкус.

Сегодня производство кофе - гигантская отрасль, в работе которой заняты свыше 20 миллионов человек по всему миру. Этот ценный товар занимает второе место после нефти на международных рыночных торгах. С учётом того, что ежегодно употребляется более 400 миллиардов чашек кофе, это - самый популярный напиток во всём мире. В одной только Бразилии около пяти миллионов человек занимаются выращиванием и сбором урожая с более чем трех миллиардов кофейных деревьев.

Рынок кофе включает несколько сегментов: кофе натуральный жареный (зерновой и молотый), натуральный растворимый (сублимированный, гранули-

рованный и порошкообразный) и кофейные смеси. Основная доля производства натурального кофе приходится на натуральный растворимый и натуральный жареный кофе. Быстрый рост объемов производства натурального растворимого кофе, который наблюдался в России с 2006 г., был обусловлен запуском в производство России новых кофейных фабрик компаний «Нестле» и «Крафт Фудс». В период с 2002 по 2012 год темпы прироста розничных продаж кофе в России составляли порядка 15-20% в год. В 2012 году в Россию было ввезено около 50 тыс. т зеленого кофе. Всего в 2012 году в России было произведено 40 тыс. т. готового продукта, из которых 15 тыс. тонн пришлось на натуральный кофе в зернах и молотый и 25 тыс. тонн - на натуральный растворимый кофе. Ежегодный рост кофейного рынка России составляет 10-15 %.

В июне-июле 2009 года почти 55% кофейного рынка в объемном выражении приходилось на растворимый кофе. Более 24% продаж принадлежали кофе в цельных или молотых зернах. Остальные доли занимали растворимый кофе с добавками - сухое молоко, сахар и другие - и кофейные напитки. Такое соотношение долей рынка достаточно стабильно на протяжении последних лет. Несмотря на кризис, в сегменте растворимого кофе наблюдается долгосрочная тенденция переключения потребителей с дешевой продукции на более дорогую. Можно предположить, что кофе - это не та категория, на которой потребитель готов экономить. Потребитель, скорее, будет покупать меньшими объемами, но по-прежнему хороший, качественный продукт, к которому он привык. Кроме того, в кризис кофе можно причислить к категории продуктов «маленьких радостей» для потребителя, он может сэкономить на других товарах повседневного спроса, в том числе и для того, чтобы иметь возможность купить тот напиток, который ему нравится.

Однако в наши дни все более актуальной становится забота о своем здоровье, в СМИ появляется все больше информации о пользе натурального кофе. Потребители понимают, что растворимый кофе зачастую содержит химические добавки, а теперь модно пить и есть все натуральное.

Традиция ароматизации кофейных зерен такая же старая, как и традиция

употребления кофе. Первым ароматизатором для кофейных зерен была корица.

Идея ароматизировать кофе возникла очень давно на Востоке. Арабы, жившие на территории современного Йемена, при заваривании кофе добавляли в него различные пряности. Они усиливали вкус и аромат напитка. Добавками служили корица, кардамон, гвоздика, имбирь, ванилин. На Западе же предпочитают пить кофе с коньяком или ликером.

Для создания ароматизированного кофе, добавки вводятся на стадии обжарки зерен. Может создаваться впечатление, что непосредственно зерна кофе обладают этим приятным чарующим ароматом, но в действительности все обстоит несколько иначе. Этот эффект кофе приобретает после того, как зерна обжариваются с добавлением ароматических масел. Таким образом, поверхность обжаренного зерна пропитывается выбранным ароматом. Однако основой ароматизированного кофе остаются все-таки кофейные зерна, а позже вводится выбранный аромат. Сейчас легко можно попробовать кофе с нотами ванили или миндаля, орехов, апельсина, земляники, вишни, шоколада, и еще со многими и многими другими наполнителями.

При изготовлении ароматизированного кофе возможности практически безграничны. Вы, если пожелаете, можете отведать кофе, с рядом, так сказать, стандартных ароматов: ванили или фундука. Также, можно выпить кофе с изысканным букетом: тут на сцену выходят пикантные ноты гвоздики и корицы, исполняя соло или дополняя прочие ароматы. Последние ароматизированные виды кофе предлагают такие эффекты как вкус и аромат шоколада или, даже, эффект добавления ликера или коньяка. Различные добавки придают кофейному напитку определенный экзотический вкус: ликера, шоколада, ягод, фруктов, орехов, а также острых и пряных специй.

Некоторые люди предпочитают самостоятельно ароматизировать кофе, при этом добавляя в напиток такие, казалось бы, несовместимые с кофе пряности, как чеснок и перец. Однако добавить в готовый напиток ликер, лимон или перец — дело нехитрое. Но нужно знать, что только сами ароматизированные кофейные зерна сохранят аромат надолго.

Профессиональные ароматизаторы для кофе изготавливают на натуральной основе - без добавления красителей и алкоголя. Они имеют свойство сохранять аромат напитка при высокой температуре, не сворачиваются в нем, не меняют его цвет и не дают побочных привкусов. Ароматизированный кофе имеет свои преимущества.

В настоящее время российские потребители отдают предпочтение натуральному жареному в зернах и молотому кофе. Разработаны различные технологии производства жареного кофе, а также ароматизированного в зернах и молотого кофе. Существующие способы производства ароматизированного кофе предполагают нанесение ароматизатора на уже размолотый кофе, обжаривание зерен кофе с добавлением ароматических масел, и механическое смешивание молотого кофе с ароматизатором. Напитки, приготовленные из кофе, произведенного этими способами, обладают слабым ароматом и посредственным вкусом из-за существующих недостатков применяемых технологий и потери ароматических веществ в процессе технологической обработки и хранения кофе. При ароматизации кофе путем смешивания обжаренных зерен с ароматизатором, аромат и вкус внесенного ароматизатора в готовом напитке «забивает», а не усиливает аромат, вызываемый нативными ароматическими веществами кофе, из-за которых он употребляется.

Поэтому разработка эффективной технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе является актуальной.

Степень разработанности темы. В диссертационной работе разработаны, экспериментально подтверждены, а также адаптированы в условиях действующего производства способ получения натурального ароматизированного молотого кофе, технологическая линия по производству натурального ароматизированного молотого кофе, новые виды кофе с добавлением натурального ароматизированного молотого кофе.

Цель и задачи исследований. Целью исследований явилась разработка технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе, позволяющей получить продукт высокого качества за счет сохранения нативных

ароматических веществ кофе и внесению ароматизаторов.

В соответствии с поставленной целыо решались следующие задачи:

-изучить и проанализировать отечественную и зарубежную научно-техническую и патентную литературу по теме исследований.

- исследовать особенности ароматических веществ и возможности применения ССЬ-экстрактов, полученных из растительного ароматического сырья (плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного и зеленого чая).

- разработать технологию получения натурального ароматизированного молотого кофе путем ароматизации зерен жареного кофе С02-экстрактом растительного ароматического сырья и молотого кофе эмульсией, полученной на основе растительного ароматического сырья; разработать технологическую линию по производству натурального ароматизированного молотого кофе.

-произвести комплексную органолептическую оценку натурального молотого кофе с внесенными в него экстрактами растительного ароматического сырья.

- определить изменение физико-химических показателей натурального молотого кофе, ароматизированного различными экстрактами.

- установить влияние вносимых ароматических веществ на химический состав натурального молотого кофе и вкусовые качества приготавливаемого кофейного напитка.

- исследовать влияние сорта кофе и степени обжарки на содержание в

нем

соединений фенольных фракций; выявить влияние интенсивности тепловой обработки при обжарке зеленого кофе на антиоксидантную активность приготавливаемого из него кофейного напитка.

- выявить возможность и целесообразность получения новых видов кофе на основе натурального ароматизированного молотого кофе.

- разработать технические условия для нового вида продукта и провести опытно-промышленную апробацию разработанной технологии получения на-

турального ароматизированного молотого кофе в производственной лаборатории предприятия ООО «Кофе ОМНИ» (г. Краснодар).

- расчет ожидаемого экономического эффекта от использования предлагаемой технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе.

Научная новизна. Научная новизна исследований заключается в теоретическом обосновании разработки технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе путем ароматизации зерен жареного кофе СОг-экстрактом растительного ароматического сырья и молотого кофе эмульсией, полученной на основе выбранного растительного ароматического сырья.

Впервые исследовано влияние сорта кофе и степени его обжарки на анти-оксидантные свойства приготавливаемого кофейного напитка. Теоретически и экспериментально обоснованна целесообразность и эффективность применения натуральных ароматизаторов, полученных из растительного ароматического сырья.

Исследовано влияние способов обжарки кофе на его физические и химические показатели. Впервые практически подтверждена возможность использования натурального ароматизированного молотого кофе в качестве добавки к растворимому кофе.

Впервые проведено измельчение ароматизированного кофе в среде сжиженного диоксида углерода с целью получения продукта высокого качества. На основе результатов органолептической оценки и физико-химических исследований установлено улучшение качества полученного по разработанной технологии натурального молотого кофе, ароматизированного С02-экстрактами плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного и зеленого чая; органолептические показатели экспериментальных образцов имели более высокие дегустационные оценки (9-10 баллов) по сравнению с контрольными. Содержание экстрактивных веществ в образцах кофе, полученных по разработанной технологии, увеличивается на (0,1-0,5%), что служит подтвер