header photo

Экстрагирование обжаренного измельченного кофе

Экстрагирование – это извлечение из смеси жидких или твердых веществ основных компонентов с помощью избирательных (селективных) растворителей (экстрагентов).

Измельченный кофе, подвергаемый экстрагированию, представляет собой систему твердое тело – жидкость. Экстракция в такой системе происходит четыре стадии:

  1. Проникновение растворителя в поры частиц растительного сырья;
  2. Растворение целевого компонента или компонентов в экстрагенте;
  3. Перенос экстрагируемых веществ из частицы растительного сырья к поверхности раздела фаз;
  4. перенос экстрагируемого вещества в жидкой фазе от поверхности раздела фаз во всю массу экстрагента.

При экстрагировании измельченного кофе протекает три процесса: замачивание, собственно экстракция водорастворимых веществ и гидролиз.

На стадии замачивания при 75-80°С измельченные частицы кофе избирательно абсорбируют воду (экстрагент) в количестве, приблизительно вдвое превышающем их сухую массу. При этом повышается концентрация растворимых веществ в частицах.

На стадии экстрагирования водорастворимые вещества измельченных частиц кофе диффундируют в экстрагент (воду). Концентрация их в воде становится намного выше, чем в экстракте, окружающем измельченные частицы. Максимальная интенсивность экстрагирования достигается при противоточном ведении процесса, когда постоянно имеется разница (градиент) между концентрацией веществ в абсорбированной селективной воде и экстрагенте, окружающем частицы кофе, т. е. когда для растворимых веществ существует наибольшая движущая сила. Любое перемешивание экстрактов или частиц кофе приводит к снижению эффективности экстрагирования. Выход экстрактивных веществ на данном этапе процесса экстрагирования, который протекает при 95-100°С, составляет 28-30%.

Последняя стадия экстрагирования – гидролиз, когда при 170-180°С и соответствующем давлении насыщенного пара происходят разложение нерастворимых в воде высокомолекулярных углеводов и образование растворимых в воде редуцирующих сахаров, пентоз и других углеводов, а также переход белковых веществ в растворимые формы. При этом выход водорастворимых экстрактивных веществ достигает максимального уровня – 40-45%.