Wpływ procesu na właściwości kawy zbożowej i jej komponentów. 10.06.2016
Otrzymywanie kawy
Prażenie komponentów mieszanki kawy
Rozdrabnianie składników
Mieszanie składników
Pakowanie kawy
W przypadku otrzymywania kwasy zbożowej typu instant dodatkowo:
Ekstrakcja mieszanki składników
Suszenie ekstraktu
Surowce do otrzymywania kawy zbożowej
Żyto
Jęczmień
Cykoria
Burak cukrowy
Prażenie składników
Cykorię i buraki cukrowe dokładnie się myje, kroi w płatki, suszy w suszarkach bębnowych do zawartości wody 8-10%, a następnie praży w piecach ogrzewanych gorącym powietrzem. Prażenie trwa 70 min.
W pierwszym etapie (25 min) następuje odparowanie wody w temp. 100 - 105°C, następnie temp. wzrasta stopniowo do 160°C. Na kilka minut przed zakończeniem prażenia dodaje się olej roślinny w ilości 1%. Po prażeniu materiał chłodzi się do temp. 20°C, a następnie po zmieleniu przesiewa przez sito.
Ziarna zbóż moczy się do zawartości wody około 45% w temp. 50 - 60°C, a następnie praży. Prażenie trwa około 100 min i składa się z następujących etapów:
10 – 25 min do osiągnięcia temp. 100°C
około 25 min w temp. 100 – 110°C
50 – 60 min w temp. 110 - 200°C – właściwe prażenie.
Po wyprażeniu ziarna niezwłocznie poddaje się chłodzeniu. Następnie ziarna rozdrabnia się i przesiewa.
Oprócz zwykłej kawy zbożowej można otrzymywać również kawy aromatyzowane, z dodatkiem kawy naturalnej, z sacharozą, z dodatkiem owoców.
Przeciętny skład podstawowych składników wynosi:
zboża 55 – 70%
cykoria 2 – 40%
burak cukrowy 6 – 11%
Okres przechowywania kawy zbożowej wynosi 12 miesięcy. Ze względu na łatwe wchłanianie wody i obcych aromatów należy przechowywać ją w pomieszczeniach suchych, przewiewnych, z dala od produktów wydzielających intensywne zapachy.
Kawa zbożowa powinna się odznaczać konsystencją sypką, drobnoziarnistą z dopuszczalnymi zbryleniami, lecz łatwo rozsypującymi się pod lekkim naciskiem, smakiem gorzkawym, charakterystycznym dla prażonych produktów ze zbóż, buraka cukrowego i cykorii, barwą brązową, przy czym dopuszcza się cząstki o barwie jaśniejszej.
Cechy dyskwalifikujące: obecność pleśni, obcy zapach i smak, obecność szkodników zbożowo – mącznych.
Zawartość ekstraktu wodnego musi wynosić, co najmniej 50% w stosunku do s.s. Gotowy produkt zawiera 5 – 8% wody i pakowany jest w stanie sypkim w opakowania jednostkowe.
Ekstrakty kawy zbożowej
Ekstrakty kaw zbożowych otrzymuje się przez ekstrakcję dokładnie zmielonych wysuszonych komponentów w bateriach ekstrakcyjnych, a następnie suszenie rozpyłowe lub liofilizację otrzymanego wyciągu. Do ekstrakcji najczęściej wykorzystywane są urządzenia pracujące w systemie ciągłym, przeciwprądowym. Składają się z układu baterii kilku kolumn ekstrakcyjnych perkolacyjnych. Każda kolumna ma kształt cylindryczny, bardzo wydłużony, co zapewnia uzyskanie odpowiednio długiej drogi dla przetłaczanego ekstraktu przez warstwy mieszanki składników kawy zbożowej. Perkolator to pionowy zbiornik zakończony stożkami, zaopatrzony w jedno lub dwa dna sitowe i kurek spustowy do regulacji prędkości przepływu wody. Od góry jest zaopatrzony w zawór do załadunku. Zbiornik ten jest zasilany okresowo mieszanką zmielonej kawy zbożowej. Przez nieruchomą jej warstwę przepływa woda, ekstrahując kawę od góry ku dołowi. Woda doprowadzana do zbiornika przepływa przez wymiennik ciepła, dzięki czemu poszczególne zbiorniki pracują w różnych, ale ściśle określonych temperaturach. Ekstrakt transportowany jest pompą z jednego zbiornika do drugiego w kierunku przeciwnym do kolejności ich załadowania i opróżniania. Jeden z ekstraktorów jest stale wyłączony, opróżniany z pozostałości do ekstrakcji przez wprowadzenie od góry sprężonego powietrza, a następnie załadowywany świeżą zmieloną mieszanką. Do pierwszego ekstraktora, w którym znajdują się najbardziej wyługowane fusy wprowadzana jest gorąca woda o temp. około 100°C. Stosunek wody użytej do ekstrakcji w stosunku do mieszanki kawy zawiera się w granicach 2: 1 do 3:1. Do ostatniego ekstraktora załadowanego świeżą kawą wpływa ekstrakt uzyskany w poprzednich kolumnach, a temp. ekstrakcji jest najniższa i wynosi ok. 60°C. Ekstrakcja świeżych zmielonych komponentów w relatywnie niskiej temp. pozwala na max wydobycie i zachowanie substancji aromatycznych kawy. Ekstraktory pracują pod zwiększonym ciśnieniem, dzięki czemu proces zachodzi poniżej temp. wrzenia. Otrzymany w ten sposób ekstrakt jest klarowany w wirówkach samooczyszczających, a następnie suszony metodą rozpyłową lub rzadziej na drodze liofilizacji.
Suszenie metodą liofilizacji polega na usunięciu wody przez sublimacje lodu powstałego w wyniku wcześniejszego zamrożenia ekstraktu. Ekstrakt zostaje wstępnie zamrożony, a następnie rozmrożony do żądanej wielkości cząstek, a dalej zamrożony do właściwej temp. i poddany sublimacji lodu pod zmniejszonym ciśnieniem. Ciepło doprowadzane jest do komory suszarki przez promieniowanie lub przewodzenie.
Najczęściej do suszenia kaw stosuje się metodę rozpyłową z dyszami ciśnieniowymi. Suszenie odbywa się w systemie współprądowy, dzięki czemu powietrze suszące i cząsteczki suszonego materiału poruszają się w tym samym kierunku, a temp. produktu opuszczającego suszarkę jest stosunkowo niska, co zapewnia odpowiednią retencję składników aromatu. Otrzymany proszek wyładowywany jest z dolnej części komory suszarki. Drobno uziarniona frakcja w postaci pyłu, opuszczająca suszarkę wraz z powietrzem suszącym oddzielany jest w cyklonach, a następnie wtłaczana systemem dysz do górnej części komory suszarki, co powoduje aglomerację pyłu z kroplami ekstraktu i pozwala na uzyskanie proszku kawy o większych cząstkach. Wysuszona kawa jest produktem bardzo higroskopijnym, mającym tendencję do zbrylania się. W wielu zakładach otrzymany proszek jest kierowany do instantyzatorów, gdzie prowadzony jest proces aglomeracji. Proszek jest nawilżany i ponownie suszony. Otrzymana w ten sposób kawa jest bardziej sypka, lepiej rozpuszczalna, charakteryzuje się niską higroskopijnością, nie zbryla się.