RU2314703C2

RU2314703C2 - Method for producing of powdered semi-finished product for chicory beverage

Info

Publication number: RU2314703C2
Application number: RU2005141743/13A
Authority: RU
Inventors: Газибег Омарович Магомедов; Александр Петрович Зинченко
Original assignee: Газибег Омарович Магомедов; Александр Петрович Зинченко
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2008-01-20
Also published as: RU2005141743A

Abstract

FIELD: production of coffee substitutes, in particular, processes for producing of powdered soluble chicory-based beverage concentrates.

SUBSTANCE: method involves introducing natural stevioside-kind sweetener into concentrated chicory extract containing 35-40 wt% of dry substances, said sweetener being used in the form of solution with weight ratio of dry substances making 40-50% in an amount of 2.0-1.6% by weight of dry substance of concentrated chicory extract; drying resultant mixture. Air temperature at inlet end of drying unit is 130-150 C, at outlet end - 85-95 C. Final moisture content of ready product is 3-5%. Method allows bulk, powdered, high-dispersion, readily soluble product (content of particles sized up to 20 microns constituting not less than 98%) having homogeneity coefficient of 1 to be obtained, and duration of process to be reduced by 15%.

EFFECT: improved quality of beverage, reduced losses of biologically active substances of kvass mesh concentrate upon drying, and reduced process time.

2 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к технологии производства заменителей кофе, в частности к способам производства порошкообразных растворимых напитков на основе цикория.The invention relates to a technology for the production of coffee substitutes, in particular to methods for the production of powdered instant drinks based on chicory.

Известен способ производства порошкообразного растворимого цикория, предусматривающий после фильтрования экстракта сырой цикорной стружки его термообработку при 160-180°С в течение 30-40 мин, после чего экстракт с массовой долей сухих веществ 20-22% сушат на распылительной сушилке (Авторское свидетельство СССР №1658969, кл. А 23 F 5/44, 1991, Бюл. №24).A known method for the production of soluble chicory powder is provided, after filtering the crude cyclic shavings extract, it is heat treated at 160-180 ° C for 30-40 minutes, after which the extract with a mass fraction of solids of 20-22% is dried on a spray dryer (USSR Author's Certificate No. 1658969, class A 23 F 5/44, 1991, Bull. No. 24).

Основным недостатком известного способа является низкое содержание сухих веществ в экстракте, что значительно увеличивает энергозатраты при его сушке.The main disadvantage of this method is the low solids content in the extract, which significantly increases the energy consumption during drying.

Также известен способ производства порошкообразного растворимого цикория, предусматривающий резку, сушку и обжарку корней цикория, экстрагирование водой при температуре 90-95°С при диспергировании в экстракционной смеси жидкой двуокиси углерода, отделение экстракта, его концентрирование вымораживанием влаги на охлаждаемой со скоростью 0,2-0,3°С/мин поверхности и сушку сублимацией под вакуумом при (-28)÷(-33)°С (Патент РФ №2087102, 6 кл. А 23 F 5/44, 1997, Бюл. №23).Also known is a method for the production of soluble chicory powder, which involves cutting, drying and roasting chicory roots, extraction with water at a temperature of 90-95 ° C when liquid carbon dioxide is dispersed in an extraction mixture, separation of the extract, its concentration by freezing moisture on a cooled one at a rate of 0.2- 0.3 ° C / min surface and freeze-drying under vacuum at (-28) ÷ (-33) ° C (RF Patent No. 2087102, 6 cells A 23 F 5/44, 1997, Bull. No. 23).

Основным недостатком известного способа является высокая стоимость получаемого полуфабриката, обусловленная сложностью применяемой технологии.The main disadvantage of this method is the high cost of the resulting semi-finished product, due to the complexity of the technology used.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства порошкообразного растворимого цикория, включающий резку, сушку и обжарку его корней, экстрагирование водой при температуре 90-95°С, отделение экстракта, его концентрирование до содержания сухих веществ 35-40% по массе в вакуум-выпарных установках и сушку предварительно нагретого до 65-70°С цикорного экстракта методом распыления при температуре на входе в башню распылительной установки 185-220°С, а на выходе 80-90°С (Нахмедов Ф.Г. Технология кофепродуктов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, с. 124-140).The closest in technical essence and the achieved effect is a method for the production of soluble chicory powder, including cutting, drying and roasting its roots, extraction with water at a temperature of 90-95 ° C, separation of the extract, its concentration to a dry matter content of 35-40% by weight in vacuum evaporation plants and drying the cyclic extract preheated to 65-70 ° C by spraying at a temperature at the inlet to the tower of the spraying plant at 185-220 ° C, and at the outlet 80-90 ° C (Nakhmedov F.G. Technology of coffee products. - M .: Light and food industry, 1984, p. 124-140).

Недостатком этого способа является низкое содержание биологически активных веществ в готовом продукте из-за высокой температуры при сушке экстракта.The disadvantage of this method is the low content of biologically active substances in the finished product due to the high temperature during drying of the extract.

Общим недостатком известных способов является отсутствие возможности идеального смешивания порошкообразного цикорного полуфабриката с микродозами подсластителя.A common disadvantage of the known methods is the lack of the possibility of perfect mixing of the powdered cyclic semi-finished product with microdoses of the sweetener.

Технической задачей изобретения является устранение недостатков прототипа путем дополнительного введения в экстракт цикория подсластителя, а также снижения температуры теплоносителя при сушке продукта.An object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prototype by additionally introducing a sweetener into the chicory extract, as well as lowering the temperature of the coolant when drying the product.

Технический результат способа заключается в идеальном распределении натурального подсластителя - стевиозида в готовом продукте, снижении потерь биологически активных веществ цикорного экстракта при сушке, сокращении себестоимости готового продукта.The technical result of the method consists in the ideal distribution of the natural sweetener - stevioside in the finished product, reducing the loss of biologically active substances of the cyclic extract during drying, reducing the cost of the finished product.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

В концентрированный до содержания сухих веществ 35-40% цикорный экстракт при постоянном перемешивании вносится стевиозид в виде 40-50%-го раствора в количестве 1,6-2,0% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после чего полученная смесь подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 130-150°С, а на выходе 85-95°С. Температура смеси перед подачей на распыление 65-70°С. Конечная влажность готового продукта 3-5%.Stevioside in the form of a 40-50% solution in the amount of 1.6-2.0% by weight of solids of the concentrated cyclic extract is added to a 35-40% concentrated cyclic extract, concentrated to a dry matter content, after which the mixture is fed to spraying into the drying unit at a temperature of hot air at the inlet of the dryer 130-150 ° C, and at the outlet 85-95 ° C. The temperature of the mixture before serving for spraying 65-70 ° C. The final moisture content of the finished product is 3-5%.

Примеры конкретной реализации способа.Examples of specific implementation of the method.

Пример 1. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 35% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 700 г 40%-ного раствора стевиозида, что составляет 2% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после чего полученная смесь температурой 65°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 150°С, а на выходе 95°С. Конечная влажность готового продукта 3,5%.Example 1. In a concentrated cyclic extract weighing 100 kg, containing 35% solids, with constant stirring, 700 g of a 40% solution of stevioside is added, which is 2% by weight of solids of the concentrated cyclic extract, after which the mixture is obtained at a temperature of 65 ° C fed to spraying in the drying unit at a temperature of hot air at the inlet to the dryer 150 ° C, and at the outlet 95 ° C. The final moisture content of the finished product is 3.5%.

Пример 2. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 35% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 630 г 45%-ного раствора стевиозида, что составляет 1,8% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после этого полученная смесь температурой 65°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 140°С, а на выходе 90°С. Конечная влажность готового продукта 4,1%.Example 2. In a concentrated cyclic extract weighing 100 kg, containing 35% solids, with constant stirring, 630 g of a 45% solution of stevioside is added, which is 1.8% by weight of solids of the concentrated cyclic extract, after which the mixture is obtained at a temperature of 65 ° C is supplied for spraying into the drying unit at a temperature of hot air at the inlet to the dryer of 140 ° C, and at the outlet of 90 ° C. The final moisture content of the finished product is 4.1%.

Пример 3. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 35% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 560 г 50%-ного раствора стевиозида, что составляет 1,6% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, затем полученная смесь температурой 65°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 130°С, а на выходе 85°С. Конечная влажность готового продукта 4,5%.Example 3. In a concentrated cyclic extract weighing 100 kg, containing 35% solids, with constant stirring, 560 g of a 50% solution of stevioside are added, which is 1.6% by weight of solids of the concentrated cyclic extract, then the resulting mixture is 65 ° C. C is fed for spraying into the drying unit at a temperature of hot air at the inlet to the dryer of 130 ° C, and at the outlet of 85 ° C. The final moisture content of the finished product is 4.5%.

Пример 4. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 40% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 800 г 40%-ного раствора стевиозида, что составляет 2% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после чего полученная смесь температурой 70°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 150°С, а на выходе 95°С. Конечная влажность готового продукта 3,0%.Example 4. In a concentrated cyclic extract weighing 100 kg, containing 40% solids, with constant stirring, 800 g of a 40% solution of stevioside are added, which is 2% by weight of solids of the concentrated cyclic extract, after which the mixture is obtained at a temperature of 70 ° C fed to spraying in the drying unit at a temperature of hot air at the inlet to the dryer 150 ° C, and at the outlet 95 ° C. The final moisture content of the finished product is 3.0%.

Пример 5. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 40% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 720 г 45%-ного раствора стевиозида, что составляет 1,8% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после чего полученная смесь температурой 70°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 140°С, а на выходе 90°С. Конечная влажность готового продукта 3,5%.Example 5. In a concentrated cyclic extract weighing 100 kg, containing 40% solids, 720 g of a 45% solution of stevioside, which is 1.8% by weight of solids of the concentrated cyclic extract, is added with constant stirring, after which the resulting mixture has a temperature of 70 ° C is supplied for spraying into the drying unit at a temperature of hot air at the inlet to the dryer of 140 ° C, and at the outlet of 90 ° C. The final moisture content of the finished product is 3.5%.

Пример 6. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 40% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 640 г 50%-ного раствора стевиозида, что составляет 1,8% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после чего полученная смесь температурой 70°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 130°С, а на выходе 85°С. Конечная влажность готового продукта 3,9%.Example 6. In a concentrated cyclic extract weighing 100 kg, containing 40% solids, with constant stirring, 640 g of a 50% solution of stevioside are added, which is 1.8% by weight of solids of the concentrated cyclic extract, after which the mixture is obtained at a temperature of 70 ° C is supplied for spraying into the drying unit at a temperature of hot air at the inlet to the dryer 130 ° C, and at the outlet 85 ° C. The final moisture content of the finished product is 3.9%.

Как видно из таблицы, массовая доля сухих веществ концентрированного цикорного экстракта перед сушкой 35-40% является оптимальной для его распылительной сушки. При сушке концентрированного цикорного экстракта с массовой долей сухих веществ более 40% вследствие увеличения его вязкости происходит укрупнение распыла, наблюдается интенсивное налипание продукта на стенки сушильной башни и, как следствие, его подгорание, готовый продукт получается низкого качества. Концентрация сухих веществ ниже 30% является нецелесообразной из-за уменьшения производительности оборудования и увеличения энергозатрат.As can be seen from the table, the mass fraction of solids of the concentrated cyclic extract before drying 35-40% is optimal for spray drying. When drying a concentrated cyclic extract with a mass fraction of solids of more than 40%, due to an increase in its viscosity, spraying coarsens, there is intense sticking of the product to the walls of the drying tower and, as a result, its burning, the finished product is of poor quality. The concentration of solids below 30% is impractical due to a decrease in the productivity of equipment and an increase in energy consumption.

Благодаря кратковременному пребыванию продукта в зоне высоких температур при сушке распылением в готовом порошкообразном цикорном полуфабрикате сохраняются практически все биологически активные вещества, входящие в состав концентрата квасного сусла, так сумма незаменимых аминокислот (г/100 г продукта) колеблется от 1,85 до 2,08; инулин от 34,2 до 35,3%; фруктоза от 11,9 до 12,7%; витамин B₂ от 18,81 до 19,3 мг/кг.Due to the short stay of the product in the high temperature zone during spray drying in the finished powdery cyclic semi-finished product, almost all biologically active substances that are part of the kvass wort concentrate are preserved, so the sum of the essential amino acids (g / 100 g of the product) ranges from 1.85 to 2.08 ; inulin from 34.2 to 35.3%; fructose from 11.9 to 12.7%; vitamin B ₂ from 18.81 to 19.3 mg / kg.

Дозировка подсластителя 1,6-2,0% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта выбрана с учетом его сладости (стевиозид в 170 раз слаще сахарозы).The dosage of the sweetener is 1.6-2.0% by weight of dry matter of the concentrated cyclic extract, taking into account its sweetness (stevioside is 170 times sweeter than sucrose).

Предварительное смешивание концентрированного цикорного экстракта с раствором подсластителя по сравнению с их смешиванием в порошкообразном виде имеет ряд преимуществ. Это позволяет добиться коэффициента однородности смеси, равного единице, ликвидирует дополнительную технологическую операцию, что позволяет убрать дополнительное оборудование, необходимое при сухом смешивании, и тем самым дает возможность сократить продолжительность технологического процесса на 15%, а также затраты на рабочую силу, улучшает санитарные условия на производстве.Pre-mixing the concentrated cyclic extract with a sweetener solution compared with their mixing in powder form has several advantages. This allows you to achieve a uniformity coefficient of the mixture equal to one, eliminates the additional process operation, which allows you to remove additional equipment necessary for dry mixing, and thereby makes it possible to reduce the duration of the process by 15%, as well as labor costs, improves sanitary conditions by production.

Предложенный способ получения порошкообразного цикорного полуфабриката позволяет получить высокодисперсный продукт (содержание частиц до 20 мкм составляет не менее 98%), обладающий хорошей сыпучестью и растворимостью, характеризуемый коэффициентом однородности смеси, равным единице, снизить потери биологически активных веществ концентрата квасного сусла при сушке, сократить длительность технологического процесса.The proposed method for producing a powdered cyclic semifinished product allows to obtain a highly dispersed product (particle content up to 20 μm is not less than 98%), which has good flowability and solubility, characterized by a uniformity coefficient of the mixture equal to unity, to reduce the loss of biologically active substances of kvass wort concentrate during drying, to shorten the duration technological process.

Claims

1. A method of obtaining a powdery semi-finished product for a cyclic drink, which involves drying a concentrated cyclic extract with a mass fraction of solids of 35-40% by spraying in a high temperature zone in a drying chamber, characterized in that before drying, stevioside is added in the form of 40- 50% solution in an amount of 1.6-2.0%, respectively, to the dry matter mass of the concentrated chicory extract.

2. The method according to p. 1, characterized in that the air temperature at the inlet to the drying chamber is 130-150 ° C, at the outlet - 85-95 ° C.