Cовершенствование процесса обжаривания кофейных зерен в аппаратах барабанного типа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Мутовкина Екатерина Александровна

• Мутовкина Екатерина Александровна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Мутовкина Екатерина Александровна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ КОФЕ КАК ОБЪЕКТА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ

1.1 СОРТОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗЕРЕН ЗЕЛЕНОГО КОФЕ

1.2 Физико-химические изменения в зернах кофе при обжаривании

1.3 Особенности техники и технологии обжаривания кофе

1.4 Закономерности переноса теплоты при обжаривании кофе

1.5 Выводы по главе

ГЛАВА 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА ОБЖАРИВАНИЯ КОФЕ

2.1 Особенности теплообмена при обжаривании кофе

2.2 Аналитическое исследование изменения температуры зерна кофе при обжаривании

2.3 Оценка цвета кофейных зерен при обжаривании

2.4 Выводы по главе

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Организация выполнения исследований

3.2 Объекты исследования

3.3 Программно-целевая модель исследований

3.4 Экспериментальная установка

3.5 Определение теплофизических свойств кофе

3.5.1 Определение удельной теплоёмкости кофе

3.5.2 Определение коэффициента теплопроводности кофе

3.6 Определение плотности, влажности и активности воды зерен кофе

3.7 Определение удельных затрат энергии

3.8 Органолептическая оценка качества обжаренного кофе

3.6 Выводы по главе

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ ДАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Экспериментальное исследование удельной теплоемкости кофе

4.2 Экспериментальное исследование коэффициента теплопроводности кофе

4.3 Экспериментальное исследование плотности, массовой доли влаги и активности воды кофе

4.4 Анализ корреляционной матрицы

4.5 Экспериментальное исследование удельных затрат на нагревание зерна кофе

4.6 Расчет изменения свободной энергии при обжаривании кофейных зерен

4.7 Затраты тепловой энергии при обжаривании кофе

4.8 Выводы по главе

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА КОФЕ

5.1 Показатели качества сырья и готового продукта

5.2 Исследование аминокислотного состава зеленых и обжаренных зерен кофе

5.3 Органолептическая оценка готового продукта

5.4 Выводы по главе

ГЛАВА 6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

6.1 Методика инженерного расчета температурного профиля обжаривания кофе

6.2 Расчет экономических показателей

6.3 Разработка технологического обеспечения процесса обжаривания кофе

6.4 Выводы по главе

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акт опытно-промышленного отбора проб зеленого кофе .... 115 ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акт опытно-промышленной выработки образцов обжаренного

кофе

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Акт проведения дегустационной оценки опытно-промышленных образцов обжаренного кофе

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Свидетельство о регистрации результата интеллектуальной

деятельности в качестве ноу-хау

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Патент № 225411 Устройство для определения

теплопроводности сыпучих материалов

ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Диплом о награждении серебряной медалью на 1х

международной выставке изобретений и инноваций

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Декларация о соответствии ТР ТС 021/2011

ПРИЛОЖЕНИЕ З. Технические условия «Кофе обжаренный»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Cовершенствование процесса обжаривания кофейных зерен в аппаратах барабанного типа»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований обусловлена возрастающим спросом на высококачественные продукты питания, где ключевую роль играет эффективность тепловой обработки. Согласно доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации обеспечение населения качественной и безопасной продукцией является одним из национальных интересов государства в рамках Стратегии национальной безопасности. Повышение качества продукции и экономических показателей ее производства во многом определяется достижениями в развитии технологических процессов. Решение такой проблемы связано с необходимостью совершенствования научных основ теории теплопереноса с целью рационализации параметров режимов тепловых процессов, позволяющих повысить эффективность явлений переноса теплоты и массы, сократить продолжительность обработки и сохранить качество готового продукта.

Кинетика переноса теплоты при обжаривании кофе зависит от движущей силы процесса. Управляя значениями разности температуры при обжаривании, можно изменять влияние компонентов химического состава на органолептические свойства обжаренного кофе.

Вместе с тем сложность физических явлений, протекающих в зерне кофе при обжаривании и недостаточность по этой причине полноты и четкости представлений о механизме тепломассопереноса требует дальнейшего изучения процесса. До настоящего времени недостаточно изучены кинетические закономерности процесса обжаривания с учетом изменения его физико-химических и органолептических свойств. Изложенное свидетельствует о необходимости изучения и совершенствования процесса обжаривания кофе.

В этой связи автор полагает, что результаты выполненных им исследований актуальны и способствуют дальнейшему развитию и совершенствованию процесса обжаривания кофе. Диссертационная работа является обобщением результатов, полученных автором в период с 2018 по 2025 г.г.

Степень разработанности темы исследований. Предлагаемый подход к изучению теплопереноса при обжаривании кофе сохраняет преемственность основных теоретических положений тепломассопереноса, развитых в работах Антипова С. Т., Бражникова А. М., Бредихина С. А., Гинзбурга А. С., Лыкова А. В., Маслова А. М., Филипенко Б. П. [3, 5, 6, 9, 24, 27].

Исследования ученых Pereira L. L., Moreli A. P., Kitzberger C. S. G., González-Ríos O., Scholz M., Moreira T. R., Brioschi D. J., Strezov V., Мойсеяк М. Б., Моксунова В. В., Татарченко И. И. и других создали научные основы исследования кофе, его послеуборочной и тепловой обработки [15, 22, 64, 72, 90, 104].

Целью исследования является совершенствование процесса обжаривания кофейных зерен в аппаратах барабанного типа.

Для достижения цели были поставлены и последовательно решены следующие задачи:

- провести теоретические и экспериментальные исследования переноса теплоты при обжаривании кофейных зерен, изучить и физически обосновать механизм переноса теплоты при термический обработке кофе;

- разработать физическую и математическую модели нагрева кофейных зерен;

- изучить и обобщить кинетические закономерности процесса обжаривания кофе различного видового и географического происхождения;

- изучить и обобщить изменение теплофизических свойств различных зерен кофе;

- экспериментально определить аминокислотный состав, органолептические свойства кофейных зерен при обжаривании на основе дегустационной оценки;

- разработать методику инженерного расчета температурного профиля процесса обжаривания кофе для получения продукта с заданными свойствами;

- разработать техническую документацию на обжаренный кофе. Научная новизна исследования заключается в:

- разработанном алгоритме формирования потребительских свойств кофе в ходе тепловой обработки за счет моделирования параметров процесса обжаривания;

- разработанной математической модели переноса теплоты, позволяющей определять изменение температуры в центре кофейного зерна при одномерном

распространении теплоты, с установлением взаимосвязи режимных параметров процесса обжаривания кофейных зерен для формирования температурного и органолептического профиля;

- получении и обобщении новых экспериментальных данных о значении теплоемкости, теплопроводности, аминокислотного состава кофейных зерен для формирования температурного и органолептического профиля;

- получении и обобщении экспериментальных кинетических закономерностей переноса теплоты в кофейных зернах для формирования температурного и органолептического профиля;

- разработке методики инженерного расчета температурного профиля кофейных зерен для получения продукта с прогнозируемыми потребительскими свойствами.

Теоретическая и практическая значимость работы автора нашла применение в разработанных «Методике инженерного расчета температурного профиля процесса обжаривания кофейных зерен», ТУ 10.83.11-001-75016846-2025, которые были апробированы и внедрены в ООО «Кофе 21», ООО «Колибри кофе». Полученные в диссертационной работе результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы в учебном процессе при проведении лекционных и практических занятий студентам по направлению 19.03.02 - Продукты питания из растительного сырья.

Методология и методы научного исследования. Методология исследований основана на теоретических и экспериментальных методах. При разработке математических моделей использовались известные законы физики протекания процессов.

Постановка исследований и производственных испытаний проводилась в соответствии с действующими стандартами. Математическая и графическая обработка полученных данных проводилась с применением прикладных программ Mathcad, R, Graph.

Методический подход к выполнению работы основан на разработанной программно-целевой модели исследований (рис. 1).

Экспериментальное исследование удельной теплоемкости кофе приведено на дифференциальном сканирующем калориметре (ДСК) Netzsch-204 Phoenix, с применением ПО «Proteus Thermal Analysis» и стандарта DIN 51007-1994 [55]. Экспериментальное определение коэффициента теплопроводности проводили на разработанном устройстве (Патент на полезную модель RU 225411 U1)[33].

Рисунок 1 - Программно-целевая модель исследования

Положения, выносимые на защиту:

- научное обоснование развития принципов аналитического описания переноса теплоты при обжаривании кофейных зерен различного видового и географического происхождения;

- результаты экспериментальных исследований теплофизических свойств кофе различного видового и географического происхождения;

- результаты экспериментальных и аналитических исследований кинетических закономерностей тепломассопереноса при обжаривании кофе;

- методика инженерного расчета температурного профиля процесса обжаривания кофейных зерен.

Степень достоверности и апробация результатов обеспечена проведением комплекса аналитических и экспериментальных исследований, применением современных методов и средств обработки полученных данных. Результаты экспериментальных исследований подтверждены актами их внедрения.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на: Международной научной конференции молодых учёных и специалистов, посвящённой 150-летию со дня рождения А.Я. Миловича, Москва, 2024 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность и качество сельскохозяйственного сырья и продовольствия-2023» Москва, 2023 г.; Конференции «Инновационные подходы к решению вопросов продовольственной безопасности и контроля качества продуктов питания» Махачкала, 2022 г.; Международной научной конференции молодых учёных и специалистов, посвящённой 135-летию со дня рождения А.Н. Костякова Москва, 2022 г.; Международной научной конференции «Агробиотехнология-2021» Москва, 2021 г.; Конференции «Теория и практика современной аграрной науки» Новосибирск, 2021 г.; IV International conference on agribusiness, environmental engineering and biotechnologies - Agritech-IV - 2020 Krasnoyarsk, 2020 г.; IV Международной научно-практической конференции, посвященной 20-летию кафедры «Управление качеством и товароведение продукции». Москва, 2020; 73-й Международной студенческой научно-практической конференции, посвященной 180-летию со дня рождения М.К. Турского, Москва, 2020 г.

Публикации. По теме диссертации было опубликовано 15 работ, из них 4 статьи в журналах ВАК, 2 статьи Scopus, 1 патент на полезную модель.

Структура и объем научно-квалификационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, основных результатов работы и выводов, списка используемых сокращений, библиографического списка и приложений. Основная часть работы изложена на 114 страницах, включает 11 таблиц и 39 рисунков. Список литературных источников включает 119 источников.

ГЛАВА 1 ОСОБЕННОСТИ КОФЕ КАК ОБЪЕКТА ТЕПЛОВОЙ

ОБРАБОТКИ

Зеленые зерна кофе представляют плотные семена ягоды кофейного дерева, примерно наполовину состоящие из углеводов в различных формах, и наполовину - из смеси воды, белков, жиров, кислот и алкалоидов.

Структура зеленого кофейного зерна - это трехмерная матрица из целлюлозы (полисахарида), состоящая примерно из миллиона клеток. Нити целлюлозы внутри этой матрицы покрыты сотнями химических веществ, которые процесс обжаривания трансформируются в масла и растворимые компоненты, формирующие вкус и аромат заваренного кофе [90]. Сама по себе целлюлоза незначительно влияет на букет кофе; однако, она задерживает некоторые летучие соединения, отвечающие за запах, и придает заваренному кофе вязкость, тем самым развивая такой показатель как «плотность тела» [66, 68].

1.1 Сортовые особенности зерен зеленого кофе

Семейство Мареновые (Rubiaceae), к которому принадлежит род Кофе (Coffea), имеет более 600 родов и около 14000 видов. Подавляющее большинство растений этого вида представлены кустарниками, встречающимися в основном в тропических странах, являющихся источниками таких алкалоидов как кофеин и хинин [62].

Непосредственно род Кофе (Coffea) является одним из важнейших в этом семействе в силу своей производственной и экономической значимости.

В промышленных масштабах культивируют различные ботанические сорта лишь двух видов кофе: Coffea Arabica и Coffea Canephora. Помимо ботанического признака зеленые зерна также могут быть классифицированы по размеру, форме, плотности и влажности.

Размер зерен называется скрин (от англ. Screen - сито) и измеряется в соответствии с международными стандартами, где один скрин равен 1/64 дюйма или 0,04 см. Наиболее распространенными размерами зерен являются 18, 16, 14, 12, 10 скрин. Более крупные зерна зачастую выше ценятся производителями и используются для высококачественных сортов кофе.

Форма зерен может быть плоской, полукруглой и округлой. Форма зерен безусловно влияет на процесс обжаривания и, как следствие, формирование вкуса и аромата [69].

Показатели плотности и массовой доли влаги также очень важны для дальнейшей переработки кофе, поскольку оказывают значительное влияние на протекание тепловых процессов.

Дефекты зерен подразделяют на первичные и вторичные, исходя из наибольшего пагубного влияния на готовый продукт. Опираясь на количество дефектов и видов кофе, относят к тому или иному классу. На рисунке 1.1 представлены некоторые виды дефектов (ломанные зерна, скисшие, пораженные насекомыми и т.д. ), которые наиболее часто встречаются в сырье и влияют на качество готового продукта.

Рисунок 1.1 - Дефекты зеленого кофе: А — ломанные зерна, Б — дефект «раковина», В — поражены насекомыми, Г — скисшие зерна.

Источник: составлено автором.

Классификация кофе по размеру, форме и плотности помогает определить качество зерен на этапе экспорта-импорта для определение ценовой категории кофе, а также при производстве обжаренного кофе для создания блендов [61].

1.2 Физико-химические изменения в зернах кофе при обжаривании

Обжаривание является наиболее важным этапом производства кофе. Зерна обжариваются в специальных кофейных обжарочных аппаратах и подвергаются нагреву в течение определенного времени для достижения желаемой степени обжарки. В процессе термической обработки происходят различные химические реакции, которые формируют вкус, аромат и цвет кофе. К видимым и физическим изменениям относят изменение цвета, текстуры, массы и объема зерен.

На рисунке 1.2 представлены зерна кофе и их изменения в процессе обжаривания.

Рисунок 1.2 - Общий вид зерен кофе при обжаривании.

Продолжительность обжаривания: 1-первая минута ...16 - шестнадцатая

минута

Источник: составлено автором.

Согласно работам, В১еп1:о88 I, основная потеря массы кофе во время обжаривания связана с испарением влаги и деградацией летучих органических соединений [44,45]. Его исследования показывают, что потеря массы варьируется от 12% до 20% в зависимости от температуры и времени.

На начальных стадиях обжаривания свободная влага, содержащаяся в зернах, испаряется. Это связано с повышением температуры, приводящим к высвобождению воды. Кроме того, потеря массы происходит из-за выделения летучих органических соединений, таких как углекислый газ, карбонильные соединения и другие продукты реакций.

Объем зерен при обжаривании, напротив, значительно увеличивается. Pittia P. изучали увеличение объема зерна и пришли к выводу, что расширение вызвано внутренним давлением углекислого газа и водяного пара [92]. Целлюлоза и другие биополимеры также частично распадаются, что приводит к деградации клеточной структуры.

Стоит отметить, что высвобождение углекислого газа усиливается при повышении температуры. Lopez-Galilea I. описал механизмы выделения углекислого газа при обжаривании, включая влияние температуры и химических реакций на скорость дегазации [78]. Именно во время термического разложения органических соединений, таких как сахара и липиды, углекислый газ высвобождается как побочный продукт реакций. А наиболее интенсивное выделение углекислого газа происходит в последние минуты обжаривания и сразу после окончания процесса.

Выделение углекислого газа сопряжено с резким расширением зерна кофе -одним из основных этапов процесса обжаривания, сопровождающимся интенсивным треском. Это явление называется крэк (от англ. crack) - треск, который был подробно описан в работах Baggentoss J., где первый крэк связан преимущественно с испарением влаги, а второй крэк с пиролизом органических соединений [44, 45].

Первый крэк - это физическое явление, возникающее при температуре 190 - 200°С, когда внутреннее давление водяного пара и углекислого газа превышает прочность клеточных стенок зерна, и сопровождается характерным треском. Eggers R. и Pietsch A. в своих исследованиях изучали акустические свойства крэка и использовали их для мониторинга стадий процесса обжаривания [57].

Первый крэк обычно указывает на активное формирование вкусоароматических соединений.

Второй крэк происходит при температуре 220-230°С, и может быть охарактеризован разрушением углеродной структуры зерна. На этом этапе более сложные органические соединения начинают распадаться, что придает зернам кофе дымный и горький вкус, характерный для темной степени обжаривания.

1.3 Особенности техники и технологии обжаривания кофе

Во время обжаривания теплота передается кофейным зернам в обжарочных аппаратах, называемых ростерами. Схема классификации ростеров приведена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Схема классификации ростеров Источник: составлено автором.

Ростеры отличаются друг от друга по источнику подводимой энергии, степени автоматизации, конструкции и производительности.

По способу подвода теплоты ростеры разделяют на теплообменные аппараты поверхностного типа и аппараты смешения. Принцип работы ростеров имеет периодический характер. В зависимости от источника подводимой энергии

ростеры поверхностного типа бывают электрические и газовые. В ростерах смешения нагрев осуществляется в результате прямого контакта горячего воздуха с зернами кофе. Известны ростеры с инфракрасным подводом теплоты, таких как NIR Digital Automatic Roaster, произведенный компанией Rubasse.

По степени автоматизации можно выделить ростеры с ручным управлением, полуавтоматические и полностью автоматизированные.

Рабочий орган ростера бывает в виде барабана и контейнера. В ростерах барабанного типа зерно загружают в барабан. Нагрев зерна осуществляется как от внутренней поверхности стенки барабана, так и от прямого контакта горячего воздуха с зерном, находящимся в барабане [90, 92], как показано на рисунке 1.3.

а б

Рисунок 1.3 - Схема устройства барабанного газового ростера поверхностного типа: а - барабанный ростер поверхностного типа, б - барабанный ростер смешения; 1 - бункер загрузки зеленых зерен, 2 - термопара, 3 - барабан, 4 -перемешивающие лопасти, 5 - газовая горелка, 6 - перфорированный охладительный стол, 7 - перемешивающие лопасти.

Источник: составлено автором.

В барабанных обжарочных машинах 70% тепла передается за счет конвекции и 30% за счет кондукции, а влияние излучения незначительно, потому можно им пренебречь. Перемешивание зерна в таких ростерах происходит за счет вращающихся внутри лопастей. Внешний слой барабана нагревается горелкой, в то

время как отверстия для горячего воздуха в задней части барабана обеспечивает непрерывный поток горячего воздуха, контактирующего с зелеными кофейными зернами [101].

В ростерах контейнерного типа зерно загружают в контейнер. Нагрев зерна в таких ростерах осуществляется за счет горячего воздуха и организации псевдоожиженного слоя зерна в контейнере.

По вместимости рабочего органа ростеры можно разделить на три группы.

Ростеры вместимостью 100-500 грамм называют «сэмпл-ростеры» предназначены для обжаривания лабораторных образцов кофе. На рынке подобные модели представлены ростерами с псевдоожиженным слоем и устройствами барабанного типа.

На предприятиях малой мощностью используют ростеры вместимостью 5-50 кг за один цикл обжаривания. Это оборудование относят к полупромышленным аппаратам. Промышленные ростеры имеют высокую мощность и позволяют обжаривать более 100 кг зеленого кофе за 1 цикл обжаривания.

После обжаривания зерна охлаждают и упаковывают, чтобы остановить дальнейшее обжаривание и сохранить вкус и аромат кофе [25, 43].

Технология обжаренного кофе может иметь различия в зависимости от производителя и используемого оборудования. Каждый производитель может применять собственные методы обжарки, которые отличаются по времени, температуре [47].

1.4 Закономерности переноса теплоты при обжаривании кофе

Перенос теплоты в пищевой промышленности является важной инженерной задачей, влияющей на безопасность и качество пищевых продуктов. Современные исследования в этой области принадлежат как отечественным, так и зарубежным ученым, и охватывают вопросы теплопередачи при переработке пищевых

продуктов, специфики тепло- и массопереноса в сыпучих материалах при переработке и хранении.

Так, например, Алексеев Г. В. и Вороненко Б. А. исследовали тепло- и массоперенос в сыпучих массах пищевого сырья, провели анализ режимов тепломассообмена в условиях, приближенных к реальному хранению большинства видов сельскохозяйственного сырья. Аналитическое решение соответствующей задачи получено методом интегрального преобразования Лапласа (1.1) [3].

е~5гГ(1) йЬ; (1.1)

о

я = а +

где / (^ - исходная функция;

- изображение функции в области комплексной переменной; я - комплексная переменная.

Полученные авторами аналитические решения удобны для инженерных расчетов и могут быть использованы для определения температуры в любой момент времени процесса хранения в любой области насыпи пищевого сырья.

Исследования, также проведенные Алексеевым Г. В. и Вороненко Б. А., показывают особенности тепло- и массопереноса в дискретных сыпучих средах и подчеркивают сложность моделирования данных процессов и необходимость новых аналитических моделей [3]. Другие исследования рассматривают влияние турбулентности и теплоизоляции на процессы нагрева сыпучих сред [75].

Основные параметры тепловой обработки: температура, продолжительность, расход теплоты. Условия обжаривания оказывают большое влияние на физические и химические свойства обжаренных кофейных зерен, при этом режим теплопередачи и применяемый температурный профиль являются наиболее критическими параметрами процесса [100]. Параметры определяют скорость дегидратации и температуру зерен и, в свою очередь, устанавливают конкретные условия для химических реакций. Несмотря на свою большую важность, оптимизация процесса в направлении желаемого целевого вкуса в значительной степени все еще основана на эмпирических данных. До сих пор имеется очень мало

литературных данных о скоростях образования ароматических соединений во время обжарки и влиянии различных условий обжарки на профиль ключевых ароматических соединений в обжаренных зернах.

Silwar R. и Lullmann C. исследовали влияние температуры обжаривания в экспериментах с кофе вида C.Canephora. Образцы кофе обжаривались при разных температурах в течение пяти минут, в результате чего были получены образцы разной степени обжаривания [102]. Авторы пришли к выводу, дегустируя чашки сваренного кофе, что образование аромата начинается примерно при 170°C, когда можно ощутить ноты жареного арахиса. При температуре 180-190°C возник кофейный привкус, тогда как полноценный, комплексный вкус жареного кофе появился только при температуре от 220 до 230°C. После этой точки вкус был оценен как слегка пережаренный (240°С) и обычно пережаренный (от 250°C до 260°C). Это исследование также показало непрерывное увеличение общего количества летучих веществ с ростом температуры до 250°C, за которым следует уменьшение количества указанных соединений вследствие обугливания. Аналогичные изменения были описаны для фуранов и пиразинов. Было обнаружено, что фураны и карамельные соединения полностью развиваются при 230-240°C. Напротив, 2-фурфурилтиол продолжал образовываться до 260°C. Образование пиразинов обычно достигало максимума при 250°C. Предыдущие исследователи предполагали, что за пределами этой температуры эти пиразины включаются в меланоидины.

Mayer, F. и другие исследовали влияние географического происхождения кофейных зерен и степени обжарки на концентрацию ароматических соединений в кофе вида C.Arabica. Степень обжаривания оказала влияние на концентрацию ряда важных соединений в обжаренных кофейных зернах. Гваякол и 2- фурфурилтиол развивались беспрепятственно в колумбийском и кенийском кофе и значительно увеличивались с увеличением степени обжаривания. При этом 2,3-бутандион и 2,3-пентандион развивались до максимальной концентрации при средней степени обжаривания и демонстрировали более низкие концентрации в темных обжаренных кофейных зернах [80].

Clarke R.J., например, изучал, как происходит потеря сухого вещества, и установил, что зерна теряют сухое вещество преимущественно в виде. углекислого газа и воды (сверх уже присутствующей влаги), а также других летучих продуктов пиролиза [52].

На физико-химические свойства обжаренного кофе сильно влияют условия процесса во время обжаривания, в частности температурно-временной режим внутри кофейного зерна в зависимости от теплопередачи. Эти исследования представлены в работах Baggenstoss J. и его коллектива авторов.

Кроме того, что наиболее важные типичные изменения кофейных зерен возникают именно во время процесса обжаривания, в своих работах отметил F. Wieland [113]. К физическим изменениям кофе во время обжаривания относятся уменьшение массы за счет потери влаги и разложения углеводов, увеличение объема кофейных зерен и снижение плотности. Развернутое научное обоснование этих процессов дали Mwithiga, G. и Jindal, V. K. в своих работах [86].

В сплошном псевдоожиженном слое было установлено, что коэффициенты теплопередачи варьируются от 26,63 до 139,98 Вт/м2 К в зависимости от температурного режима: при 225 °C (низкотемпературный, длительный процесс) и 240 °C (высокотемпературный, короткий процесс) [117].

Отмечается значительное изменение теплоофизических свойств кофе в процессе обжаривания, включая рост пористости (до 60%), снижение плотности и влагосодержания, а также изменения теплоёмкости и теплопроводности. Эти параметры были зафиксированы с использованием Micro-CT, что позволило детально описать эволюцию теплопереноса в зависимости от физико-химических трансформаций зёрен [60].

Математическое моделирование, включая уравнения переноса массы и энергии с учётом кинетики термического разложения компонентов, становится основным направлением для оптимизации обжарки.

Например, использование метода конечных разностей и балансов энергии показало, как такие параметры, как интенсивность подачи газа, температура

окружающей среды и направление потока воздуха, влияют на динамику теплопередачи в традиционных обжарочных аппаратах [88].

Также внедрение неинвазивных методов, таких как Positron Emission Particle Tracking (PEPT), позволило исследовать движение зёрен в барабанах и псевдоожиженных слоях, что критически важно для уточнения моделей теплопереноса [77, 114].

Процесс обжаривания кофе изучается учеными по всему миру, а также в отделах исследований и разработок ведущих компаний-производителей кофе на протяжении десятилетий. Несмотря на то, что исследования процесса обжаривания кофе значительно продвинулись в новом тысячелетии, многое еще предстоит систематизировать и уточнить.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мутовкина Екатерина Александровна, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адлер Ю.П., Емельянов Ш.М., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976. - 280 с.

2. Алексеев, Г. В. Использование математического моделирования для ресурсосберегающих пищевых производств / Алексеев Г. В., Аксенова О. И. // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2014. №3. URL: https://cyberlemnka.ru/artide/n/ispolzovame-matematicheskogo-modelirovaniya-dlya-resursosberegayuschih-pischevyh-proizvodstv (дата обращения: 26.06.2025).

3. Алексеев, Г. В. Математические методы в пищевой инженерии: учебное пособие / Г. В. Алексеев, Б. А. Вороненко, Н. И. Лукин. — Санкт-Петербург: Лань, 2022. — 176 с.

4. Антипов С.Т., Кретов И.Т., Остриков А.Н. и др. Процессы и аппараты пищевых производств. — М.: КолосС, 2005. — 591 с.

5. Бражников А. М., Карпычев В. А., Пелеев А. И. Аналитические методы исследования процессов термической обработки мясопродуктов // Москва: Пищевая промышленность. - 1974.

6. Бредихин С. А. Процессы и аппараты пищевой технологии / С. А. Бредихин, А. С. Бредихин, В. Г. Жуков [и др.]. - Издание второе, стереотипное. -Санкт-Петербург : Издательство "Лань", 2023. - 544 с. - ISBN 978-5-507-45561-4. -EDN AHMMPT.

7. Булатов М.И., Шацкая С.С. Термические методы анализа. — Л.: Химия, 1972. — стр. 95-98.

8. Вавилов В. П. и др. Определение теплофизических характеристик материалов методом ИК термографии //Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2006. - Т. 309. - №. 2. - С. 130-134.

9. Гинзбург, А. С. Теплофизические характеристики пищевых продуктов / А. С. Гинзбург, М. А. Громов, Г. И. Красовская. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - С. 288.

10. Григорьева, В.А. Тепло и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник под общ. редакцией В.А. Григорьева и В.М. Зорина. М., Энергоиздат, 1982. - 510 с.

11. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. — 2.

— Физ-Мат. Лит., 1963. — С. 659.

12. Дефекты кофе: сайт. - URL: https://shop.tastycoffee.ru/blog/defecty-kofe (дата обращения: 02.07.2022).

13. Елисеева И. И., Юзбашев М. М. Общая теория статистики: Учебник / Под ред. И. И. Елисеевой. — 4-е издание, переработанное и дополненное. — Москва: Финансы и Статистика, 2002. — 480 с. — ISBN 5-279-01956-9.

14. Емелина А.Л. Дифференциальная сканирующая калориметрия. — М.: МГУ, 2009. — С. 42.

15. Журавель, В. А. Идентификация и выявление дефектов кофе / В. А. Журавель, И. И. Татарченко, В. Г. Ротова // Наука и Образование. - 2021. - Т. 4, № 2.

16. Кенжаев И. Г., уулу Кутманалы А., Абулова Н. Л. К вопросу моделирования тепломассообменных процессов при интенсивном инфракрасном нагреве //Известия национальной академии наук Кыргызской Республики. - 2023.

- №. 8. - С. 455-469.

17. Киреев В.А. Курс физической химии / В.А. Киреев. -3-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1975. -776 с.

18. Кошляков Н.С., Глинер Э.Б., Смирнов М.М. Уравнения в частных производных математической физики. - М.: Высшая школа, 1970. 712 с.

19. Краснов В. А., Подледнева Н. А., Максименко Ю. А. Астраханский государственный технический университет, г. Астрахань Зонд для определения коэффициента теплопроводности сыпучих материалов

20. Кутателадзе, С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление. М.: Энергоатомиздат, 1990. 367 с.

21. Лабораторный практикум по курсу тепломассообмена: метод. указания / сост. В.Н. Белозерцев и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2008. - 54 с (стр. 11-14)

22. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика // Курс теоретической физики. — М.: Наука, 1976. — Т. 5. — 584 с.

23. Лобанова, Е. Исследование биохимических свойств кофе натурального в зернах разных видов обжарки / Е. Лобанова, Е. Дудка, М. Б. Мойсеяк // Общеуниверситетская студенческая конференция студентов и молодых ученых "День науки" : Сборник материалов конференции: в 6 частях, Москва, 18 апреля -25 2017 года. Том Часть IV. - Москва: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" , 2017. - С. 155-159.

24. Лыков А.В. Теория теплопроводности, - М.: Государственное издательство технико- теоретической литературы, 1952г.

25. Марков Н. И. Основы технологии производства и товароведения вкусовых товаров / Н. И. Марков, А. Ю. Маслова - Учебное пособие. 2016 г.

26. Маркус А. А. Моделирование тепловых процессов в трубчатых вращающихся печах спекания: дис. - Санкт-Петербург: Автореф. дис.... канд. техн. наук, 2014.

27. Маслов А.М. Теоретические основы экстрагирования пищевого сырья. — М.: Пищевая промышленность, 1989. — 240 с.

28. Матюшев В. В. и др. Аналитическая модель смешивания сыпучих растительных компонентов // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2023. - №. 4 (193). - С. 202-209.

29. Михеев, М.А. Михеева И.М. Основы теплопередачи. - М.: «Энергия», 1977. 342 с.

30. Олегин И.П. Введение в численные методы: учебное пособие / И.П. Олегин, Д.А. Красноруцкий. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2018. -115 с. 33.

31. Панов Е.Н. и др. Установка для измерения теплопроводности углеродных зернистых и порошковых материалов // Вюник НТУУ «КП1». Хiмiчна iнженерiя, еколопя та ресурсозбереження. - 2011. - №. 1. - С. 58-63

32. Патент на полезную модель SU № 1221567 Нугманов А. Х. Х. и др. Устройство для определения коэффициента теплопроводности сыпучих материалов.

33. Патент на полезную модель № 225411 U1 Российская Федерация, МПК G01N 25/18. Устройство для определения коэффициента теплопроводности сыпучих материалов : № 2024104278 : заявл. 20.02.2024 : опубл. 19.04.2024 / А. Х. Х. Нугманов, С. А. Бредихин, Е. А. Мутовкина [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева".

34. Прошкин, Станислав Станиславович. Методы и средства измерения теплофизических свойств пищевых продуктов, включая область фазовых превращений : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 01.04.14 / Санкт -Петербургский гос. ун-т низкотемпературных и пищевых технологий. — Санкт-Петербург, 2001. — 16 с.

35. Рудась Ю. Г. Совершенствование технологии растворимого кофе в современных условиях России : дис. - М. : [Всерос. науч.-исслед. ин-т (пивовар., безалкогол. и винодел. пром-сти)], 2004.

36. Самарский А. А., Михайлов А. П. Математическое моделирование: Идеи //Методы. Примеры. - 2001. - Т. 2. - С. 58-65.

37. Теплота сгорания метана, бутана и пропана // Блог А. Зайцева. 2022. URL: https://zaitcev.ru/spravochniki/teplota-sgoraniya-metana-butana-i-propana/ (дата обращения: 26.03.2025).

38. Шевцов А. А. и др. Комплексная оценка качества зерен кофе, обжаренных перегретым паром атмосферного давления //Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. - 2005. - №. 2-3. - С. 79-81.

39. Abubakar Y. et al. Effect of blend percentage and roasting degree on sensory quality of arabica-robusta coffee blend //IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing, 2020. - Т. 425. - №. 1. - С. 012081.

40. Acrylamide in Coffee: Formation and Mitigation / R. H. Stadler, I. Blank, N. Varga [et al.] // Nature. - 2002. - Vol. 419, № 6906. - P. 449-450.

41. Agtron Roast Color Kit - URL: https://theshop-coffee-2.myshopify.com/products/r400100d (дата обращения: 21.08.2024).

42. Alonso-Torres B. et al. Modeling and Validation of Heat and Mass Transfer in Individual Coffee Beans during the Coffee Roasting Process Using Computational Fluid Dynamics (CFD): FHHES Universities of Applied Sciences // Chimia. - 2013. - Т. 67. -№. 4. - С. 291-291.

43. Anderson, B. A., Shimoni, E., Liardon, R., & Labuza, T. P. (2003). The diffusion kinetics of carbon dioxide in fresh roasted and ground coffee. Journal of Food Engineering, 59(1), 71-78. https:// doi.org/10.1016/S0260-8774(02)00432-6

44. Baggenstoss J, Poisson L, Kaegi R, Perren R, Escher F. Coffee roasting and aroma formation: application of different time-temperature conditions. J Agric Food Chem. 2008 Jul 23;56(14):5836-46. doi: 10.1021/jf800327j. Epub 2008 Jun 24. PMID: 18572953.

45. Baggenstoss J, Poisson L, Luethi R, Perren R, Escher F. Influence of water quench cooling on degassing and aroma stability of roasted coffee. J Agric Food Chem. 2007 Aug 8;55(16):6685-91. doi: 10.1021/jf070338d. Epub 2007 Jul 6. PMID: 17616133.

46. Barbier B., Hearne R. R., Gonzalez J. M. Trade-off between economic efficiency and contamination by Coffee Processing: a bioeconomic model at the watershed level in Honduras. IAAE Conference, Reshaping Agriculture's Contribution to Society, International Convention Centre, Durban, South Africa, 16-23 August 2003.

47. Basile, M. Lumped Specific Heat Capacity Approach for Predicting the Nonstationary Thermal Profile of Coffee During Roasting / Basile M., Kikic I. A // Chemical and Biochemical Engineering Quarterly. 2009. Vol. 23. № 2. P. 167-177.

48. Bissieux, C., Fohanno, S., Bakali, A., Malherbe, G., & Henry, J. Measurement of thermal conductivity of granular materials over a wide range of temperatures.

Comparison with theoretical models. Journal of Physics: Conference Series. 2012; 395. https://doi.Org/10.1088/1742-6596/395/1/012081.

49. Bustos-Vanegas J. D. et al. Developing predictive models for determining physical properties of coffee beans during the roasting process //Industrial Crops and Products. - 2018. - Т. 112. - С. 839-845.

50. Cardoso, E. B., Argüello, R. C., & da Silva, L. R. Thermal properties of coffee fruits, beans and ground coffee during the drying process. // Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. 2018. 22(12), 870-875.

51. Chambers IV E. et al. Development of a "living" lexicon for descriptive sensory analysis of brewed coffee //Journal of sensory studies. - 2016. - Т. 31. - №. 6. -С. 465-480.

52. Coffee Science: Chemistry of Roasting // Coffee: in 6 vol. / ed. by R. J. Clarke, R. Macrae. - Vol. 2: Technology. - London ; N. Y. : Elsevier Applied Science, 1987.

53. Della Gatta G. et al. Standards, calibration, and guidelines in microcalorimetry. Part 2. Calibration standards for differential scanning calorimetry*(IUPAC Technical Report) //Pure and applied chemistry. - 2006. - Т. 78. - №. 7. - С. 1455-1476.

54. Diaz-de-Cerio E. et al. Analytical approaches in coffee quality control // Caffeinated and Cocoa Based Beverages. - Woodhead Publishing, 2019. - С. 285-336.

55. DIN 51007-1994 Thermal analysis; differential thermal analysis; principles Термический анализ. Дифференциальный термический анализ (DTA).

56. Edzuan A. M. F., Aliah A. M. N., Bong H. L. Physical and chemical property changes of coffee beans during roasting //American Journal of Chemistry. - 2015. - Т. 5. - №. 3. - С. 56-60.

57. Eggers, R., Pietsch, A. (2001). Roasting. In R. J. Clarke, O. G. Vitzthum (Eds.), Coffee: recent developments (pp. 90-107). London: Blackwell Science.

58. Fabbri A., Cevoli C., Alessandrini L., Romani S. Numerical modeling of heat and mass transfer during coffee roasting process. Journal of Food Engineering. 105. 264-269. 2011

59. Fachruddin F., Syafriandi S., Fadhil R. Temperature coverage simulation of horizontal cylinder type coffee roasting machine // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing, 2021. - Т. 922. - №. 1. - С. 012031.

60. Farr, R., Fryer, P., Al-Shemmeri, M., & Lopez-Quiroga, E. Development of Coffee Bean Porosity and Thermophysical Properties During Roasting. Journal of Food Engineering. 2024 https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2024.112096.

61. Flanigan, R. The impact of innovation on the global coffee industry / R. Flanigan // Business Horizons - Canada:2014. P. 709 - 715

62. Francisquini J.A. et al. Maillard Reaction: Review // Instituto Laticínios Candido Tostes. 2017. Vol. 72. № 1. P. 48-57. DOI: 10.14295/2238-6416.v72i1.541

63. Getaneh E., Fanta S. W., Satheesh N. Effect of broken coffee beans particle size, roasting temperature, and roasting time on quality of coffee beverage // Journal of Food Quality. - 2020. - T. 2020. - №. 1. - C. 8871577.

64. González-Ríos, O., Quiroz, M., Boulanger, R., Barel, M., Guyot, B., Guiraud, J., & Schorr-Galindo, S. (2006). Characterization of the aroma of roasted coffee : Impact of wet post-harvest processing stage. .

65. Hayakawa F. et al. Sensory lexicon of brewed coffee for Japanese consumers, untrained coffee professionals and trained coffee tasters //Journal of Sensory Studies. -2010. - T. 25. - №. 6. - C. 917-939

66. Hoos R. Modulating the Flavor Profile of Coffee. Portland (OR), USA: Hoos Coffee Consulting, 2015. 66 p.

67. Hu G. et al. Effect of roasting degree of coffee beans on sensory evaluation: Research from the perspective of major chemical ingredients //Food chemistry. - 2020. -T. 331. - C. 127329.

68. Hwang C.F., Chen C.C., Ho C.T. Contribution of Coffee Proteins to Roasted Coffee Volatiles in a Model System // International Journal of Food Science and Technology. 2012. Vol. 47. № 10. P. 2117-2126.

69. Illy A., Viani R. Espresso Coffee: The Chemistry of Quality. American Press,

1995.

70. Júnior F. J. C. et al. Sensory quality of different coffee varieties submitted to controlled fermentation // Observatório de la economía latinoamericana. - 2023. - T. 21. - №. 9. - C. 13387-13402.

71. Kanevce L. P., Kanevce G. H., Dulikravich G. S. Estimation of drying food thermophysical properties by using temperature measurements //Inverse Problems in Engineering: Theory and Practice. - Rio de Janeiro : e-papers Publishing House, 2002. -T. 2. - C. 299-306.

72. Kitzberger, C., Pot, D., Marraccini, P., Pereira, L., Scholz, M. (2020). Flavor precursors and sensory attributes of coffee submitted to different post-harvest processing. AIMS Agriculture and Food.

73. Korotkiy I., Effect Component Composition on Thermophysical Properties of Protein Products. I. Korotkiy, E Korotkaya, L. Proskuryakova D. Efremov. Cheese- and buttermaking 2024. https://doi.org/10.21603/2073-4018-2024-1-5.

74. Koneke D., Weinspach P., Niegsch J. Heat Transfer and Flow of Bulk Solids in a Moving Bed // Chemical Engineering and Processing. 1994. Vol. 33. P. 73-89. DOI: 10.1016/0255-2701(94)85006-2

75. Kruggel-Emden, H., Wirtz, S., Scherer, V., & Rickelt, S. Utilization of a Radial Temperature Model for Heat Conduction within Spherical Particles to Model Granular Assemblies. Chemical Engineering & Technology. 2008; 31. https://doi.org/10.1002/CEAT.200800168.

76. Lee J. C. A study of compound changes in coffee beans by different roasting condition // Culinary science and hospitality research. - 2016. - T. 22. - №. 6. -C. 114-119.

77. Lopez-Quiroga, E., Al-Shemmeri, M., Windows-Yule, K., & Fryer, P. Coffee bean particle motion in a spouted bed measured using Positron Emission Particle Tracking (PEPT). Journal of Food Engineering. 2021; 311. https://doi.org/10.1016/J.JF00DENG.2021.110709.

78. Lopez-Galilea, I., Andriot, I., De Peña, M. P., Cid, C., & Guichard, E. (2008). How does roast ing process influence the retention of coffee aroma compounds by lyophilized coffee extract? Journal of Food Science, 73(3).

79. Lyman D. J. et al. FTIR-ATR analysis of brewed coffee: effect of roasting conditions // Journal of agricultural and food chemistry. - 2003. - T. 51. - №. 11. - C. 3268-3272.

80. Mayer, F., Czerny, M. Grosch, W. Influence of provenance and roast degree on the composition of potent odorants in Arabica coffees / F. Mayer, M. Czerny, W. Grosch // European Food Research and Technology - 1999 - 209, 242-250 p.

81. MD500 User Manual // LightTells. URL: https://www.lighttells.com /download/MD500UserManualEng.pdf (дата обращения: 26.03.2025).

82. Munchow, M.; Alstrup, J.; Steen, I.; Giacalone, D. Roasting Conditions and Coffee Flavor: A Multi-Study Empirical Investigation. Beverages 2020, 6, 29.

83. Munyendo, L., Njoroge, D., Owaga, E., Mugendi, B. Coffee phytochemicals and post-harvest handling—A complex and delicate balance. Journal of Food Composition and Analysis, 102, 103995. 2021

84. Musa B. P., Charnia I. R., Salma S. The effect of temperature and duration roasting of the physical characteristics of arabica coffee //Materials Science Forum. -Trans Tech Publications Ltd, 2019. - Т. 967. - С. 113-117.

85. Mutovkina, E.A. Analysis of coffee thermophysical changes during roasting using differential scanning colorimetry / E.A. Mutovkina, S.A. Bredikhin // Ciencia e Tecnologia de Alimentos. 2023. Т. 43. С. e119722.

86. Mwithiga, G., Jindal, V. K. (2003). Physical changes during coffee roasting in rotary conductiontype heating units. Journal of Food Process Engineering, 26(6), 543558. Nagaraju, V. D., Murthy, C. T., Ramalakshmi, K., & Rao, P. S. (1997). Studies on roasting of coffee beans in a spouted bed. Journal of Food Engineering, 31(2), 263-270.

87. Ogunjirin O. A. et al. Instrumentation of NCAM developed coffee roasting machine //IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing, 2020. - Т. 445. - №. 1. - С. 012004.

88. Ouedraogo, O., Namoano, D., Compaore, A., Igo, S., Ouedraogo, D., & Sawadogo, G. Modeling Heat Transfers in a Typical Roasting Oven of Burkina Faso. Physical Science International Journal. 2021 https://doi.org/10.9734/psij/2021/v25i1130290.

89. Pakhomov, V. et al. Heat Flux Meters for Comprehensive Measurement of Thermophysical Properties of Readily-Spoiled Foodstuffs. 1982.

90. Pereira, L. L. Quality Determinants In Coffee Production / L. L Pereira, .T.R. Moreira et al. // 1st ed.; Springer Nature: New York, 2021; Volume 1, 709p.

91. Phinney D. M., Frelka J. C., Heldman D. R. Composition-based prediction of temperature-dependent thermophysical food properties: Reevaluating component groups and prediction models //Journal of food science. - 2017. - T. 82. - №. 1. - C. 615.

92. Pittia, P., Rosa, M., Lerici, C. (2001). Textural changes of coffee beans as affected by roasting conditions. Lwt - Food Science and Technology, 34, 168-175. https://doi.org/10.1006/FSTL.2000.0749.

93. Poisson L. et al. The chemistry of roasting—Decoding flavor formation //The craft and science of coffee. - Academic Press, 2017. - C. 273-309.

94. Putra A. Z. et al. Coffee Quality Prediction with Light Gradient Boosting Machine Algorithm Through Data Science Approach //Sinkron: jurnal dan penelitian teknik informatika. - 2023. - T. 7. - №. 1. - C. 563-573.

95. Rao S. The Coffee Roaster's Companion (1st Edition). 2014 ISBN-10: 1-49511819-3. P. 90

96. Rosas-Echevarría C. W., Solís-Bonifacio H., Cueva A. F. C. Efficient and low-cost system for the selection of coffee beans: an application of artificial vision. - 2019.

97. Ratanasanya, S., Model-based optimization of coffee roasting process: Model development, prediction, optimization and application to upgrading of Robusta coffee beans / S. Ratanasanya, N. Chindapan, J. Polvichai, B. Sirinaovakul, S. Devahastin // Journal of Food Engineering. 2021 - V. 318. 110888 p.

98. Sanchez, R. 25 Coffee Roasting Tips Every Coffee Lover Should Know! / R. Sanchez - 2014.

99. Scherer, V., Rickelt, S., Wirtz, S., & Kruggel-Emden, H. Simulation of Heat Transfer in Moving Granular Material by the Discrete Element Method With Special Emphasis on Inner Particle Heat Transfer. . 2009 https://doi.org/10.1115/HT2009-88605.

100. Schenker S. Investigations on the Hot Air Roasting of Coffee Beans: Diss. ETH No. 13620. Zurich: Swiss Federal Institute of Technology, 2000. 174 p.

101. Schenker, S., Heinemann, C., Huber, M., Pompizzi, R., Perren, R., & Escher, R. (2002). Impact of Roasting Conditions on the Formation of Aroma Compounds in Coffee Beans. Journal of Food Science, 67(1), 60-66. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2002.tb11359.x

102. Silwar, R., Investigation of aroma formation in robusta coffee during roasting / R. Silwar, C. Lüllmann // Lebensm Unters Forsch - 1993 - 195:33-38

103. Soeswanto B., Wahyuni N. L. E., Prihandini G. The development of coffee bean drying process technology-a review //2nd International Seminar of Science and Applied Technology (ISSAT 2021). - Atlantis Press, 2021. - C. 164-170.

104. Strezov V., Evans T. J. Thermal analysis of the reactions and kinetics of green coffee during roasting //International Journal of Food Properties. - 2005. - T. 8. -№. 1. - C. 101-111.

105. Hodge J. E. Chemistry of Browning Reactions in Model Systems / J. E. Hodge // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 1953. - Vol. 1, № 15. - P. 928943.

106. Vanegas-Ayala, Sebastian-Camilo; Leal-Lara, Daniel-David; Barón-Velandia, Julio. Roasted coffee beans characterization through optoelectronic color sensing. Coffee Science - ISSN 1984-3909, S. l., v. 18, p. e182156, 2023. DOI: 10.25186/.v18i.2156.

107. Vosloo, J., Uren, K. R., Van der Merwe, A. F., Van Schoor, G. Heat and mass transfer modeling of an artisan coffee roasting process: A comparative study. Drying Technology, 41(10), 1697-1713. 2023

108. Walstra P. Preliminary note on the mechanism of homogenization. - 1969.

109. Walstra P. Turbulence depression by polymers and its effect on disruption of emulsion droplets // Chemical Engineering Science. - 1974. - T. 29. - №. 3. - C. 882885.

110. Walstra, P. and Jennes, R. Dairy Chemistry and Physics; John Wiley & Sons, Inc. New York - 1984.

111. Wei F., Tanokura M. Chemical changes in the components of coffee beans during roasting // Coffee in health and disease prevention. - Academic Press, 2015. -С. 83-91.

112. What Color is Your Coffee? - URL: https://sca.coffee/sca-news/25/issue-21/what-color-is-your-coffee (дата обращения: 16.08.2024).

113. Wieland, F., Gloess, A. N., Keller, M., Wetzel, A., Schenker, S., & Yeretzian, C. (2012). Online monitoring of coffee roasting by proton transfer reaction time-of-fight mass spectrometry (PTR-ToF-MS): Towards a real-time process control for a consistent roast profle. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 402(8), 2531-2543.

114. Windows-Yule, K., Al-Shemmeri, M., Fryer, P., & Lopez-Quiroga, E. Coffee bean particle motion in a rotating drum measured using Positron Emission Particle Tracking (PEPT). Food research international. 2023; 163. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.112253.

115. Yohanes W. S., H., S., E. (2022). Study of Heat Transfer and Product Characterization in Spouted Bed Coffee Roaster. Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences. https://doi.org/10.37934/arfmts.92.2.182190.

116. Yadav, R., Solanki, S., & Raval, A. A simplified heat transfer model for predicting temperature change inside food package kept in cold room. Journal of Food Science and Technology. 2013; 50. https://doi.org/10.1007/s13197-011-0342-z.

117. Yang, L., Wu, Z., Wang, Z., Zhuang, Y., & Tu, D. A simple discrete-element model for numerical studying the dynamic thermal response of granular materials. Materials Research Express. 2021; 8. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ac34b8.

118. Zavadlav S. et al. Quality control of different sorts of raw and roasted coffee beans //. Agricultural and Food Sciences - 2018. - С. 150-150.

119. Zhang D. et al. Profiling flavor characteristics of cold brew coffee with GC-MS, electronic nose and tongue: effect of roasting degrees and freeze-drying //Journal of the Science of Food and Agriculture. - 2024. - Т. 104. - №. 10. - С. 6139-6148.

Приложение А. Акт опытно-промышленного отбора проб зеленого

кофе

Приложение Б. Акт опытно-промышленной выработки образцов

обжаренного кофе

Приложение В. Акт проведения дегустационной оценки опытно-промышленных образцов обжаренного кофе

000 «К( )ФГ 21»

Юр. адрес: 123557. г. Москва, ул. Пресненский вал. л. 21, пом. 2 ИНН/КПП 9703046703/770301001

01 I'll 1217700417549 ОКПО 750I6K46

АКТ

11РОВЕД11ШЯ ДЕГУСIАЦИОННС )Й 01 да пси ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБРАЗЦОВ ОБЖАРЕННОГО КОФЕ

Представитель предприятя: Ушакова О Н. - генеральный директор

Представители РГАУ-МСХА имени К.А.Тимиря <сва

Бредихин С.А. профессор кафелры Процессов и аппаратов перерабатывающих производств Мутонкнна К.А. аспирант кафелры Процессов и аппаратов перерабатывающих производств

составит настоящий акт о том. чго в период с 01.02.2022 по 01.11.2024 в промышленных условиях была проведена серия дегустационных оценок с использованием протоколов дегустации, рекомендованных SC A (Specialty CofTec Association) для выработанных опытно-промышленных образцов кофе:

IНаименование продукипи: Кофе Бразилия C.Arabica Sena do Cabral

Кофе Бразилия C.Cancphora Caparaö Кофе Колумбия C Arabiea Huila Кофе Эфиопия C.Arabica Gelana Abaya Кофе Тайланл C.Arabica Chiang Rai

Дегустационная оценка показала воспроизводимость результатов при тестировании различных опытно-промышленных партий. Кроме того, все образцы показали высокие результаты по всем органолептичсским характеристикам.

Генеральный директ ор ООО «Кофе 21»

О.В.Ушакова

Приложение Г. Свидетельство о регистрации результата интеллектуальной деятельности в качестве ноу-хау

СВИДЕТЕЛЬСТВО № 2022083

о регистрации в качестве ноу-хау результата интеллектуальной деятельности

Способ расчета показателей качества обжарки кофе

'JapcnicrpHpoBano н Депозитарии ноу-хау при ФГЬОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.Л. Тимирязева на основании решения Научно-технического сонета Университета от 25.11.2022 г.

Правообладатель: Федеральное гос> дарственное бюджетное обра<она!ельное учреждение высшею образования «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева»

Автор: Мутовкина Гкатсрина Александровна

Советник при рек topete - V*

заместитель прорек фра во tffyrc ' "Д . / '/ /У И.К). Свинарен

Приложение Д. Патент № 225411 Устройство для определения теплопроводности сыпучих материалов

Приложение Е. Диплом о награждении серебряной медалью на IX Международной выставке изобретений и инноваций

Приложение Ж. Декларация о соответствии ТР ТС 021/2011

Приложение З. Технические условия «Кофе обжаренный»

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - МСХА имени

К.А, ТИМИРЯЗЕВА» (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)

ОКПД2 10.83.11 ОКС 67.140.20

(ОКП 919810) Группа Н 16.84.12

ТУ 10.83.11-001-75016846-2025

»

д.б.н., проф. Селионова М.И.

КОФЕ ОБЖАРЕННЫЙ

Технические условия

ТУ 10.83,11-001-75016846-2025

Дата введения в действие . 2025

9

РАЗРАБОТАНО

ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева Кафедра «Процессов и аппаратов перерабатыва

г Москва 2025

1 Область применения

Настоящие технические условия распространяются на кофе жареный натуральный (далее — продукт), вырабатываемый из: зеленого кофе видов С.arabica, C.canephora.

Продукт предназначен для дальнейшего приготовления различных продуктов и напитков (далее - обжаренный кофе).

В технических условиях использованы основные понятия, определения, к которым установлены в Техническом регламенте Евразийского экономического союза ТР ЕАЭС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции (далее - ТР ЕАЭС 021/2011).

1.1 Ассортимент продукции:

1.1.1 Обжаренный кофе в зависимости от степени термического воздействия изготавливают следующего вида: светлой, средней, темной обжарки.

1.1.2 Продукт в зависимости от дальнейшего способа приготовления выпускают с обжаркой «фильтр» и «эспрессо».

1.1.4 Наименование продукта должно включать слова: «кофе», «жареный», «в зернах», «молотый» — и по усмотрению производителя может быть дополнено другой информацией, характеризующей продукт, фирменным названием, товарным знаком/маркой и др. Порядок слов в наименовании не регламентируется. А также по 1.1.1 — 1.1.2 может быть дополнено наименованиями по географической принадлежности продукта и т.п.

1.1.5 Продукт допускается выпускать под товарным знаком (товарными знаками) предприятия-изготовителя или заказчика, зарегистрированным в установленном порядке.

1.2 Примеры записи продукции при заказе и (или) в других документах: «Кофе обжаренный. ТУ 10.83.11-001-75016846-2025».

2 Требования к качеству и безопасности

2.1 Продукт должен соответствовать требованиям настоящих технических условий и изготавливаться (вырабатываться) по рецептурам и технологической инструкции с соблюдением требований к производству и специальным технологическим процессам, применяемым при производстве пищевой продукции, установленным Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» (дал ее-ТР ТС 021/2011).

2.2 По органолептическим показателям продукт должен соответствовать требованиям, приведённым в таблице 1.

Таблица 1

Наименование показателя Характеристика

Внешний вид поверхность чистая, сухая, без масла

Вкус и запах свойственные данному продукту

Цвет, ед. от 25 до 70 (по шкале А^Цоп)

Наличие посторонних примесей не допускается

Масса единицы изделия, г 1000±15

Примечания:

Не допускается для реализации кофе:

- с нарушением целостности упаковки;

- с повреждением упаковки;

- с наличием масляных капель на поверхности зерен;

2.3 По физико-химическим показателям продукт должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.

Таблица 2

Наименование показателя Значение

Массовая доля влаги, % (мае.) не более 5,5

Кофеин (в пересчете на сухое вещество), % (мае.) не менее 0,7

Кофеин (в пересчете на сухое вещество) для декофепнизированного кофе, % (мае.) не более 0,3

Общее содержание золы (в пересчете на сухое вещество), % (мае.) не более 6,0

Содержание золы, не растворимой в кислоте (в пересчете на сухое вещество), % (мае.) не более 0,2

Содержание экстрактивных веществ, % (мае.) от 20,0 до 35,0

Содержание металлических примесей (частиц не более 0,3 мм в наибольшем линейном измерении), % (мае.) не более 5 10^

Цвет (по шкале А^гоп) целого обжаренного кофе для: - светлой степени обжарки, ед; - средней степени обжарки, ед; - темой степени обжарки, ед. от 55 до 70 от 45 до 55 от 25 до 45

Равномерность* обжарки для: - кофе с оценкой менее 82 (^-баллов**, ед; - кофе с оценкой более 82 О-баллов, ед. не более 10 от 10 до 20

^Равномерность рассчитывается как разшща между показателем цвета по шкале Agtron для цельных зерен кофе и для молотых ** Q-балл - суммарный балл органолептнческой оценки качества кофе по протоколу SCA cupping form

2.4 Продукт не должен превышать допустимые уровни, установленные ТР ТС 021/2011 (Приложение 2, п. 1.4), плесени, не более 500 КОЕ/г.

2.5 Показатели содержания потенциально опасных веществ в продукте не должны превышать допустимые уровни, установленные ТР ТС 021/2013

[приложение 3 п. 6].

2.6 Требования к сырью

2.6.1 Сырье, используемое при изготовлении продукта, по показателям безопасности должны соответствовать нормам и требованиям ТР ТС 021 /2011, ТР ЕАЭС 051/2021 [Приложение 2 п. 1.4], и сопровождаться документами, подтверждающими их безопасность и качество.

2.6.2 При изготовлении продукта в качестве сырья используют кофе зеленый (С. arabica, С. canephora).

3 Маркировка

3.1 На каждую единицу потребительской упаковки должна быть нанесена маркировка в соответствии с требованиями Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки» (далее ТР ТС 022/2011) и ТР ЕАЭС 051/2021 (статья XII).

3.1.1 Маркировка продукта должна быть понятной, легко читаемой, достоверной и не вводить в заблуждение потребителей (приобретателей), при этом надписи, знаки, символы должны быть контрастными фону, на который нанесена маркировка. Способ нанесения маркировки должен обеспечивать ее сохранность в течение всего срока годности пищевой продукции при соблюдении установленных изготовителем условий хранения.

3.1.2 Маркировка обжаренного кофе должна быть нанесена на русском языке и на государственном(ых) язьпсе(ах) государства — члена (ов) Таможенного союза.

3.1.3 Маркировка обжаренного кофе должна содержать следующие сведения:

I ) наименование пищевой продукции;

2) состав пищевой продукции;

3) ботанический вид и сорт кофе;

4) способ послеуборочной обработки;

5) степень обжаривания, равномерность обжаривания и балльная оценка качества партии;

6) массу нетто пищевой продукции;

7) дату обжаривания партии;

8) срок годности пищевой продукции;

9) условия хранения пищевой продукции и условия хранения после вскрытия упаковки продукции;

10) наименование и место нахождения изготовителя продукции или фамилия, имя, отчество и место нахождения индивидуального предпринимателя - изготовителя продукции;

II ) показатели пищевой ценности на 100 г продукции;

12) единый знак обращения продукции на рынке государств - членов Таможенного союза.

Допускается вносить дополнительные сведения информационного и

рекламного характера, относящиеся к данному продукту.

3.1.4 Состав, условия хранения пищевой продукции, наименование и место нахождения изготовителя продукции, показатели пищевой ценности на 100 г продукции, указывают шрифтом высотой не менее 0,8 мм (строчные буквы).

Наименование, количество пищевой продукции, дату изготовления, срок годности, слова, используемые для указания срока годности, информации о месте нанесения срока годности - 2 мм.

Единый знак обращения продукции на рынке государств - членов Таможенного союза, (размер знака 5x5 мм - см. Решение КТС № 711 от 15 июля 2011 г.).

3.1.5 Информационные данные о пищевой и энергетической ценности продукта — в соответствии с Приложением А. Примеры маркировки потребительской упаковки - в соответствии с Приложением Б.

3.1.6 Компоненты (в том числе пищевые добавки, ароматизаторы), биологически активные добавки, употребление которых может вызвать аллергические реакции или противопоказано при отдельных видах заболеваний.

3.1.7 Упаковка и укупорочные средства должны содержать цифровое обозначение и/пли буквенное обозначение (аббревиатуру) материала, из которого они изготовлены, а также пиктограммы и символы согласно требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 005/2011 «О безопасности упаковки» (далее — ТР ТС 005/2011).

3.2 На каждую единицу групповой или транспортной упаковки (транспортного пакета) наносят маркировку, содержащую информацию согласно требованиям ТР ТС 022/2011 (статья 4, часть 4.2) и ТР ЕАЭС 051/2021 (статья XI).

На групповую упаковку выносят манипуляционные знаки по ГОСТ 14192 - «Беречь от солнечных лучей» и «Ограничение температуры» и другие (при необходимости).

3.3 Маркировка пищевой упакованной продукции должна быть нанесена на русском языке и на государственном(ых) языке(ах) государства - члена Таможенного союза.

4 Упаковка

4.1 Упаковочные материалы, потребительская и транспортная упаковка, используемые для упаковывания продукта, должны соответствовать требованиям ТР ТС 005/2011, обеспечивать безопасность и сохранность продуктов в процессе их изготовления, транспортирования, хранения и реализации.

4.2 Продукцию реализуют фасованной в потребительскую и транспортную тару, разрешенную к применению для контакта с пищевыми продуктами, оснащенную клапаном дегазации.

4.3 Продукт, предназначенный для реализации в розничной торговой

сети, упаковывают в следующие виды потребительской упаковки: гибкая многослойная упаковка из полимерных материалов. Обжаренный кофе фасуют по 100-1000 грамм.

Допускается использование аналогичных видов материалов, характеристики которых соответствуют п. 4.1 настоящего документа.

4.3.1 Масса нетто единицы потребительской упаковки должна соответствовать номинальной массе, указанной в маркировке потребительской упаковки с учетом допускаемых отклонений.

4.3.2 Предел допускаемых отрицательных отклонений содержимого нетто потребительской упаковки от номинального количества должен соответствовать требованиям ГОСТ 8.579-2019 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к количеству фасованных товаров при их производстве, фасовании, продаже и импорте (Приложение А), приведенным в таблице 3.

Таблица 3

Номинальное количество массы нетто М, г Предел допускаемых отрицательных отклонений Т

% от М г

Свыше 50 до 100 включительно - 4,5

Свыше 100 до 200 включительно 4,5 -

Примечание - Абсолютное значение Т, рассчитанное в процентах, округляют до десятых долей для М менее 1000 г.

4.4 Потребительскую тару укладывают в транспортную упаковку: ящики из гофрированного картона по ГОСТ 13513, полимерные многооборотные ящики по ГОСТ Р 51289; полимерные многооборотные ящики, алюминиевые, контейнеры или тару-оборудование и другие упаковочные материалы и виды упаковки, разрешенные для контакта с пищевой продукцией, обеспечивающие сохранность и качество продукции при транспортировании и хранении.

5 Правила приемки

5.1 Обжаренный кофе принимают партиями. Определение партии -по ТР ТС 021/2011, объем выборок и отбор проб - по ГОСТ 32775-2014

5.2 Органолептические показатели определяют в каждой партии по

ГОСТ 32775-2014 (Приложение Б).

5.3 Порядок и периодичность контроля физико-химических, микробиологических показателей, токсичных элементов, антибиотиков, пестицидов, радионуклидов, нитрозаминов устанавливает изготовитель в программе производственного контроля.

6 Методы контроля

6.1 Отбор проб для органолептической оценки, физико-химического и

микробиологического контроля - по ГОСТ ISO 4072-2015, ГОСТ 327752014.

Подготовка проб для определения токсичных элементов - по ГОСТ 26929, ГОСТ 31671.

Подготовка проб к микробиологическому контролю - по ГОСТ 26669.

6.2 Определение органолептических показателей - по ГОСТ Р 53159, ГОСТ Р 53161, ГОСТ ISO 8588, ГОСТ 32775-2014.

6.3 Определение физико-химических показателей:

- массовой доли влаги;

- массовой доли кофеина- по ГОСТ 23042;

- содержание золы- по ГОСТ 33319

- содержание экстрактивных веществ - по ГОСТ 32775-2014

6.4 Определение микробиологических показателей — по ГОСТ 10444.15, ГОСТ 26670, ГОСТ 29185, ГОСТ 31659, ГОСТ 31746, ГОСТ 31747, ГОСТ 32031.

Общие требования проведения микробиологических исследований - по ГОСТ ISO 7218.

6.5 Определение содержания токсичных элементов - по МУК 4.1.986-00 Методика выполнения измерений массовой доли свинца и кадмия в пищевых продуктах и продовольственном сырье методом электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии;

- ртути - по ГОСТ 26927, МУ 5178-90 Методические указания по обнаружению и определению содержания общей ртути в пищевых продуктах методом беспламенной атомной абсорбции;

- мышьяка - по ГОСТ Р 51766, ГОСТ 26930, ГОСТ 30538, ГОСТ 31628;

- свинца - по ГОСТ 26932, ГОСТ 30178, ГОСТ 30538, МУК 4.1.986-00;

-кадмия-по ГОСТ 33824, ГОСТ26933, ГОСТ30178, ГОСТ30538,

МУК 4.1.986-00.

6.6 Определение пестицидов - по МУ по определению хлорорганических пестицидов в воде, продуктах питания, кормах и табачных изделиях хроматографией в тонком слое, МУ определение хлорорганических пестицидов в мясе, мясопродуктах и животных жирах хроматографией в тонком слое.

6.7 Определение радионуклидов - по ГОСТ 32161.

6.8 Температуру готового продукта определяют цифровым термометром с диапазоном измерения от минус 30 °С до плюс 35 °С, с ценой деления 0,1 °С или другими приборами, обеспечивающими измерение температуры в заданном диапазоне, внесенными в Государственный реестр измерительных средств.

6.9 Определение массы нетто продуктов проводят на весах, внесенных в Государственный реестр измерительных средств, для статистического и автоматического взвешивания с НПВ и НмПВ в зависимости от массы продукции и ценой проверочного деления в соответствии с требуемой точностью.

7 Транспортирование и хранение

7.1 Сроки годности обжаренного кофе устанавливает изготовитель.

7.2 Рекомендуемые сроки хранения устанавливаются для обжаренного кофе при температуре воздуха 20 ± 5 °С и относительной влажности не выше 75 % в зависимости от способа и вида упаковки.

7.3 Сроки годности обжаренного кофе могут быть указаны изготовителем в технологической инструкции на основании проведенных исследований по МУК 4.2.1847 — 04 Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов.

Приложение А (информационное)

Примеры маркировки потребительской упаковки

А.1 Пример 1

Обжаренный кофе

Состав: кофе обжаренный С. arabica catuai Пищевая ценность: белок - 13,9, жир - 14,4, углеводы - 29,5. Энергетическая ценность на 100 г (калорийность): 1384,9 кДж (331 ккал). Срок годности: 12 месяцев. Условия хранения: при температуре 20 ± 5 °С и относительной влажности воздуха 75 %. После вскрытия упаковки хранить не более 30 дней в пределах срока годности. Изготовитель:

Кофе обжаренный ТУ 10.83.11-001-75016846-2025

Дата изготовления (число, месяц, год) указана на дополнительной этикетке на боковой части упаковки.

Знак: упаковка (укупорочные средства), предназначенная для контакта с пищевой продукцией

Знак: Возможность утилизации использованной упаковки (укупорочных средств) - петля Мебиуса

Единый знак обращения на рынке государств ТС (ЕАС)

Состав: кофе обжаренный С. arabica catuai

Пищевая ценность: белок — 13,9, жир 14,4, углеводы - 29,5.

Энергетическая ценность на 100 г (калорийность): 1384,9 кДж (331 ккал).

Срок годности: 12 месяцев. Условия хранения: при температуре 20 ± 5 °С и относительной влажности воздуха 75 %. После вскрытия упаковки хранить не более 30 дней в пределах срока годности. Изготовитель:

Кофе обжаренный ТУ 10.83.11-001-75016846-2025

Дата изготовления (число. месяц, год) указана на до голнигельно й этикетке на боковой части упаковки.

Приложение В (справочное)

Перечень ссылочных документов

Обозначение документа, на который дана ссылка Наименование документа

1Р ТС 005/2011 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности упаковки»

ТР ТС 021/2013 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевых продуктов».

ТР ТС 022/2011 Технический регламент Таможенного союза «Пшцевая продукция в части ее маркировки».

ГОСТ Р 51289-99 Ящики полимерные многооборотные. Общие технические условия.

ГОСТ 33824-2016 Продукты пищевые и продовольственное сырье. Ннверснонно-вольтамперометрнческне методы определения содержания токсичных элементов (кадмия, свинца, меди и цинка).

ГОСТ Р 51766-2001 Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения мышьяка.

ГОСТ Р 53159-2008 Органолеитнческнй анализ. Методология. Метод треугольника

ГОСТ Р 53161-2008 Органолептнческпй анализ. Методолошя. Метод парного сравнения.

ГОСТ 8.579-2019 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к количеству фасованных товаров в упаковках любого вида при нх производстве, расфасовке, продаже и импорте.

ГОСТ КО 7218-2011 Микробиология пищевых продуктов и кормов для животных. Общие требования и рекомендации по микробиологическим исследованиям.

ГОСТ КО 8588-2011 Органолептнческпй анализ. Методолопш. Испытания "А" - "Не А"

ГОСТ 26669-85 Продукты пищевые и вкусовые. Подготовка проб для микробиологических анализов

ГОСТ 26670-91 Продукты пищевые. Методы культивирования микроорганизмов

ГОСТ 26927-86 Сырье н продукты пищевые. Методы определения ртутн

ГОСТ 26929-94 Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов

ГОСТ 26930-86 Сырье и продукты пищевые. Метод определения мышьяка.

ГОСТ 26932-86 Сырье н продукты пищевые. Методы определения свинца

ГОСТ 26933-86 Сырье н продукты пищевые. Методы определения кадмия

ГОСТ 30178-96 Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов

ГОСТ 30538-97 Продукты пищевые. Методика определения токсичных элементов атомно-эмиссионным методом

ГОСТ 31628-2012 Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно-вольтамперометрическии метод определения массовой концентрации мышьяка.

ГОСТ 31671-2012 Продукты пищевые. Определение следовых элементов. Подготовка проб методом минерализации при повышенном давлении.

МУК 4.1.985-2000 Определение содержания токсичных элементов в пищевых продуктах и продовольственном сырье. Методика автоклавной пробоподготовки.

МУК 4.1.986-2000 Методика выполнения измерений массовой доли свинца и кадмия в пищевых продуктах и продовольственном сырье методом электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии

МУК 4.1.2158-2007 Определение остаточных количеств антибиотиков тетрациклиновой группы и сульфаниламидных препаратов в продуктах животного происхождения методом иммуноферментного анализа.

МУК 4.1.3534-2018 Подготовка проб для проведения исследовании по определению остаточных количеств антибиотиков и антимикробных препаратов

МУ Атомно-абсорбщюнным методам определения токсичных элементов в пищевых продуктах и пищевом сырье.

МУ по обнаружению и определению содержания общей ртути в пищевых продуктах методом беспламенной атомной абсорбции.

ТУ 10.83.11-001-75016846-2025 Лист регистрации изменений настоящих технических условий

Номер итаенеш! я Номера страниц Всего страшщ после внесения измененн я 11нфо|мация о поступлении изменения (НОМф сопроводитель -ного письма) Подпись лица, внесшего измененн е Фамилия этого липа и дата внесения изменени я

заменен -ных дополни тельных нсклю-ченны X изменен -ных

Настоящая технологическая инструкция распространяется на обжаренный кофе (далее - продукт), вырабатываемый из зеленых зерен кофе с помощью различных режимов термической обработки в зависимости от желаемого результата.

2 Требования к сырью

2.1 Продукт должен соответствовать требованиям технических условий ТУ 10.83.11-001-75016846-2025, вырабатываться по технологической инструкции с соблюдением санитарных норм и правил для предприятий пищевой промышленности, утвержденных в установленном порядке.

2.2 При изготовлении продукта в качестве сырья используют кофе зеленый (С. arabica, С. canephora).

3 Технология производства

3.1 Изготовление продукта состоит из следующих технологических операций:

- прием и сортирование сырья;

- отбор проб сырья и анализ его свойств;

- обжаривание сырья;

- охлаждение обжаренного кофе;

- отбор проб обжаренного кофе и оценка его качества;

- фасование и упаковывание обжаренного кофе;

- хранение.

3.2 Производство продукта

3.2.1 Приемка сырья и сортирование сырья

Прием сырья осуществляется в соответствие с действующей нормативной документацией. Каждую новую партию зеленого кофе анализируют по показателям качества. Зеленые зерна кофе инспектируют на предмет дефектов и оценивают соответствие товарному сорту, заявленному поставщиком.

3.2.2 Отбор проб сырья и анализ его свойств

Свойства каждой новой партии зеленого кофе анализируют по показателям плотности, массовой доли влаги, активности воды, теплоемкости и теплопроводности. На основании полученных данных производится расчет температурного профиля обжаривания кофе.

3.2.3 Обжаривание сырья

Обжаривание зеленых зерен кофе производится в газовом барабанном ростере поверхностного типа В СООТВеТСТР™" п паггантшичт тститтрго-птит.™,! профилем.

3.2.4 Охлаждение обжаренного коф^

По окончании обжаривания зерна кофе охлаждают до температуры 30-35 °С на перфорированном столе ростера при непрерывной циркуляции

воздуха

3.2.6 Отбор проб обжаренного кофе и оценка его качества

Отбор проб осуществляют после охлаждения зерен обжаренного кофе. Качество обжаренного кофе оценивают по показателям, представленным в таблице 1.

3.2.5 Фасование и упаковывание обжаренного кофе

Обжаренный и охлажденный кофе упаковывают в гибкую многослойную упаковку из полимерных материалов, оснащенную клапаном дегазации.

3.2.6 Хранение.

Таблица 1

Наименование показателя Значение

Массовая доля влаги, % (мае.) не более 5,5