Pramoninė kavos aliejaus gamyba yra sudėtingas procesas, integruotas maisto inžinerijos, cheminio proceso ir biotechnologijų .
Žaliavos išankstinio apdorojimo procesas
Kavos pupelių atranka ir valymas
- Žaliavų pasirinkimas: Arabica pupelės arba robusta pupelės dažniausiai naudojamos, o pelėsio ir sliekų valgytos pupelės turi būti rankiniu būdu arba fotoelektriškai rūšiuoti .
- Valymas ir džiovinimas: Po skalavimo vandeniu iš čiaupo, išdžiovinkite 20-25 laipsniu, kad drėgmės kiekis būtų 10-12%, kad būtų išvengta šilumos nuostolių kepant .
Kepimo proceso optimizavimas
- Temperatūros valdymas: Vidutinis kepimas (180-200 laipsnis) yra raktas, trunkantis 14-17 minutes, o tai padidina kavos pupelių vidinį porų dydį ir palengvina vėlesnį alyvos išsiskyrimą .
- Mechanizmas: Maillardo reakcija ir karamelizacija sukelia lakiųjų aromatų medžiagas (tokias kaip pirolio junginiai), kurios daro tiesioginę įtaką aliejaus skoniui .
Smulkinimo ir dalelių dydžio valdymas
- Smulkinimo parametrai: greitas susmulkinimas esant 12, 000-18, 000 aps / min uždaromame įrenginyje, eidamas per 40–50 tinklinio sietą (apie 300–400 μm), padidinant paviršiaus plotą, siekiant pagerinti ekstrahavimo efektyvumą .}}.}.
Pagrindinio ištraukimo procesas
Superkritinis CO₂ ištraukimo technologija (pagrindinis pramonės metodas)
- Proceso parametrai:
Slėgis 22–32 MPa, 45–60 laipsnių temperatūra, CO₂ srauto greitis 6–10 L/H, laikas 120–180 minučių .
Pirmajame ištraukime gaunamas „pirmos klasės kavos aliejus“, o likučiai išlaiko apie 40% aliejaus ir reikalauja antrinio apdorojimo .
- Privalumai:Jokių tirpiklių liekanų, šilumos jautrų aromatų komponentų apsaugos nuo žemos temperatūros ir atitinka maisto lygio saugos standartus .
Fermentų ištraukimas (pagrindinė technologija, skirta pagerinti derlių)
- Daugiapakopė fermentinė hidrolizės procesas:
Pirmosios pakopos fermentinė hidrolizė: celilazė (28–32 laipsnis, 15–20 minučių) sunaikina ląstelės sieną, kad išlaisvintų aliejų .
Antrinė fermentinė hidrolizė: lipidų proteazė + gliukoamilazė (35–37 laipsnių, 10–15 minučių), skaidomos esteriai ir skaidomos kartaus priemaišos, tokios kaip chlorogeninės rūgštis .
- Fermentacijos sustiprinimas:Aspergillus polidophorus (38–40 laipsnių, 30–50 valandų) pasėjimo, siekiant dar labiau transformuoti likusį aliejų ir riebalus, padidindamas derlių 15–20%.
Tirpiklio ekstrahavimas (nebrangi alternatyva)
- Dažniausiai naudojami tirpikliai:Etanolis (optimalus poliškumas), naftos eteris arba acetonas, kietojo skysčio santykis 1: 2–1: 4 (m/v) .
- Žingsnis po žingsnio ištraukimas:
Pirmasis ekstrahavimas (40–60 laipsnių, 24–48 valandos) gauna pirminį aliejų;
Likutis antrą kartą ekstrahuojamas ekstraktu (50–70 laipsnių, 12–24 valandų) .
Tobulinimo ir valymo procesas
Degumavimas ir dehidratacija
- High temperature hydration: Add 30% hot water at 75°C to remove phospholipids and colloids, and the degumming rate is >78%.
Šarmų rafinavimas ir deakidavimas
- Šarmių papildymo formulė: 0 . 714 × rūgšties reikšmė × aliejaus svoris × (1+20% šarminio)/šarminio tirpalo koncentracija, 70 laipsnių reakcija, kad būtų pašalintos laisvos riebalų rūgštys.
Adsorbcijos dekolorizacija
- Dekolorizatorius: Aktyvuota anglies arba diatominė žemė (papildomas kiekis 0.1-1%), 90 laipsnių apdorojimas 1-4 valandomis, kad būtų pašalinti pigmentai ir metalo jonai .
Molekulinio distiliavimo gryninimas
- Atskiros pirminio/antrinio kavos aliejaus ir aromatinės medžiagos . priemaišų žemai virimo priemaišos .
Trijų pagrindinių ištraukimo procesų palyginimo lentelė
| Procesas | Ištraukimo greitis | Aromato išlaikymas | Kaina | Taikomi scenarijai |
| Superkritinė CO₂+fermentinė hidrolizė | Highest (>30%) | Optimalus (žema temperatūra) | Aukšta (brangi įranga) | Aukščiausios klasės maistas/kosmetika |
| Tirpiklio ekstrahavimas (etanolis) | Vidutinis (15–20%) | Terpė (šilumos nuostoliai) | Žemas | Didmeninės pramoninės žaliavos |
| Gryna fermentinė hidrolizė | Žemas (10–15%) | Aukštos (lengvos sąlygos) | Vidutinis (fermento kaina) | Didelės pridėtinės vertės eterinio aliejaus produktai |
Produkto apdorojimas ir kokybės kontrolė
Aromato atkūrimo technologija
- Distiliavimas vakuume (-0.08 ~ -0.095 mpa) atgauna lakiųjų aromatų komponentus ir prideda juos atgal į gatavą aliejų .
Stabilumo gydymas
- Lipazės fermentinė hidrolizė (25–45 laipsnių, 2–6 valandos) kartu su distiliavimu garais (80–100 laipsnių) pašalina lengvai nusėdusius priemaišas ir prailgina galiojimo laiką .
Standartizuotas testavimas
- Rūgšties reikšmė (GB 5530-85), peroksido vertė, jutimo įvertinimas (būdingas kavos aromato intensyvumas) .
Pramoninis pritaikymas ir orientacija į produktą
- Maisto laukas: Kaip skonio medžiaga, skirta popping karoliukams cigaretėms ir kavos gėrimams, reikalingas didelis aliejaus tirpumas (kaprilo kaprizo gliceridas kaip tirpiklis) .
- Kosmetika: Dekolorizuotas rafinuotas aliejus naudojamas akių kreme (susitraukiančiose porose) ir kvepaluose (kavos aromato bazėje), remiantis mažos rūgšties verte (mažos rūgšties verte (<1 mg KOH/g).
- Šalutinis produktas panaudojimas: Kavos tirpalas Likęs aliejus fermentuojamas į biokurą arba pašarų priedą, kad būtų pasiektas visas komponentų panaudojimas .
Išvada
Šiuolaikinė kavos aliejaus pramonė orientuota į superkritinį CO₂ ekstrahavimą ir per fermentinę hidrolizę ir fermentacijos procesus sujungia ekstrahavimo greičio (iki 30% ar daugiau) kliūtį, ir sujungia kryptinę rafinavimo technologiją, kad būtų patenkinti skirtingų taikymo scenarijų, kad būtų galima naudoti didelio taikymo scenarijus . ateities tendencijos Įranga . Gamintojai turi subalansuoti proceso parinkimą ir ekonominę naudą pagal tikslinę rinką (maistą, kosmetiką ar skonius) .