Кофе — зёрна тропического растения кофейного дерева, богатые ароматическими веществами и алкалоидами, в основном кофеином, витаминами группы В, РР, фосфором, железом.
Кофе обладает сильно выраженным тонизирующим эффектом: возбуждает центральную нервную систему (особенно кору головного мозга), стимулирует сердечную деятельность, повышает секрецию пищеварительных желез. Кофе может существенно снизить риск заболевания диабетом. Установлено, что систематическое употребление кофе блокирует действие холестерина, сокращая риск развития слабоумия. Кофеин ускоряет дыхание и обмен веществ, воздействует на кровообращение и регулирует кровяное давление [1].
Согласно маркетинговым исследованиям [2], в период до 2016 г. кофе останется лидером сектора горячих напитков по росту продаж во всех регионах, кроме азиатско-тихоокеанского региона и Северной Америки.
Устойчивый спрос на напитки сопровождается совершенствованием способов их получения и реализации, расширением ассортимента, в том числе в направлении сочетания кофе с молоком. Интерес представляют концентраты кофейных напитков с молоком, из которых в автоматах разной конструкции могут получаться готовые к употреблению напитки путём смешивания концентратов с водой в определённых соотношениях. Результаты патентного поиска свидетельствуют о нескольких разработках кофейно-молочных текучих концентратов для приготовления напитков. Однако предлагаемые концентраты содержат кроме молока и кофе дополнительны компоненты, в частности эффективное количество стабилизатора.
Предметом наших исследований явилась разработка натуральных кофейно-молочных концентратов без посторонних добавок.
В связи с сокращением производства сырого молока в целом по стране источником молока для производства концентратов может служить молоко цельное сгущённое с сахаром из запасов Росрезерва, срок годности которого составляет ещё 3 месяца, при этом цена такого продукта в несколько раз ниже его рыночной стоимости [3].
Ввиду того, что сырьём для концентратов является сгущённое молоко с сахаром, а не молоко, в основу производства не может быть положена традиционная технология сгущённого молока с сахаром и кофе. Предлагаемая технология основана на смешивании сгущённого молока с сахаром с экстрактом кофе. Операции технологического процесса: приёмка сырья и материалов; приготовление экстракта кофе; смешивание сгущённого молока с сахаром с экстрактом кофе; тепловая обработка смеси; охлаждение продукта; фасование продукта.
При разработке технологии исследовали режимы приготовления экстракта кофе, выбирали рецептуру концентрата и апробировали концентраты, вырабатывая из них напитки и определяя оптимальную степень разведения.
Для изучения влияния факторов, обеспечивающих получение кофейного экстракта, с максимально возможной концентрацией сухих веществ и получения математической модели процесса был составлен план двухфакторного эксперимента. Анализировали соотношение кофе и воды на двух уровнях 1:4 и 1:5 , концентрация смеси кофе с водой, соответственно 25 и 20% — первый фактор, х1, и продолжительность экстрагирования после кипячения – 30 и 50 мин. – второй фактор, х2. Значения факторов приняты в соответствии с рекомендациями технологической инструкции по производству консервов. Выходной параметр – массовая доля сухих экстрактивных веществ, % в экстракте, у.
Повторность опытов – двухкратная.
Проведен расчет коэффициентов уравнения и статистический анализ их значимости [4].
Таблица 1.
План и результаты эксперимента в безразмерном выражении
| u | х 1 u | х 2 u | yu | |
| 1 | +1 | -1 | 6,37; 6,12 | 6,25 |
| 2 | -1 | +1 | 4,78; 5,44 | 5,11 |
| 3 | -1 | -1 | 4,38; 4,37 | 4,38 |
| 4 | +1 | +1 | 6,69; 5,55 | 6,12 |
| 22,5 | 40 | |||
| 2,5 | 10 |
Получено уравнение:
Проверка адекватности уравнения проведена по критерию Фишера. Как следует из уравнения, кофейный экстракт с максимально возможной концентрацией сухих веществ получается при смешивании 1 части кофе молотого натурального с 4 частями воды, при последующем кипячении в течение 5 мин и экстрагировании без дополнительного нагрева в течение 30-50 мин.
Продолжительность экстрагирования в этом интервале, как показал расчёт коэффициентов уравнения, значимого влияния на повышение концентрации экстракта не оказывает. Уменьшение доли воды (соотношение кофе и воды 1:3) вызывает резкое повышение вязкости смеси, уменьшает выход экстракта, затрудняет отделение шрота, поэтому не применяется.
В результате смешивания сгущенного молока с сахаром с кофейным экстрактом были получены шесть образцов концентрата, отличающихся соотношением экстракта к сгущённому молоку с сахаром. Активная кислотность, рН концентратов, колебалась от 5,96 до 6,21, все они выдерживали кипячение без свёртывания.
Режим тепловой обработки смеси сгущённого молока и кофейного экстракта принят в соответствии с рекомендациями технологии по производству молока сгущённого с сахаром и кофе –95-105°С.
Окончательный выбор четырёх рецептур концентратов был проведён на основе органолептической оценки кофейных напитков с молоком приготовленных из концентратов. Для приготовления кофейных напитков с молоком из концентратов следует разводить концентраты в горячей воде.
Наиболее приемлемыми соотношениями концентратов и воды оказались 1:1 и 1:2.
Выбраны четыре рецептуры напитков, имеющих различные органолептические характеристики с различной интенсивностью кофейного и молочного вкуса. Напитки получили положительные оценки дегустационных комиссий, состоящих из сотрудников кафедры технологии молока и студентов третьего и пятого курсов технологического факультета.
Для обработки результатов органолептической оценки применяли экспертный метод. Низкий коэффициент конкордации, 0,33, при числе экспертов 75 свидетельствует о том, что напитки могут удовлетворить разные вкусы потребителей.
Для определения экономической эффективности производства концентратов кофейных напитков с молоком был осуществлён расчёт себестоимости по статьям калькуляции концентратов, исходя из условий:
— объём производимой продукции концентрата – 3 т в сутки;
— количество смен в год -360.
Рассчитанные прибыль, оптовые и отпускные цены представлены в таблице 2.
Таблица 2 .
Расчёт прибыли оптовых и отпускных цен, тыс. руб.
| Вид продукции | Объём упаковки, л | Себестоимость на единицу продукции | Рентабельность, % | Прибыль на единицу продукции | Оптовая цена на единицу продукции | НДС на единицу продукции | Отпускная цена | ||||||||
| на единицу продукции | На 1 упаковку, руб. | ||||||||||||||
| 1 Концентрат кофейных
напитков с молоком с массовой долей экстракта кофе 25% |
0,3 | 108,85 | 40 | 43,58 | 152,53 | 15,25 | 167,78 | 50,33 | |||||||
| 0,5 | 105,95 | 40 | 42,38 | 148,33 | 14,83 | 163,16 | 81,58 | ||||||||
| 5,0 | 109,45 | 40 | 43,78 | 153,23 | 15,32 | 168,55 | 842,75 | ||||||||
| 10,0 | 107,20 | 40 | 42,88 | 150,08 | 15,01 | 165,09 | 1650,90 | ||||||||
| 2 Концентрат кофейных
напитков с молоком с массовой долей экстракта кофе 50% |
0,3 | 130,26 | 30 | 39,08 | 169,34 | 16,93 | 186,27 | 55,88 | |||||||
| 0,5 | 127,35 | 30 | 38,21 | 165,56 | 16,56 | 182,12 | 91,06 | ||||||||
| 5,0 | 130,76 | 30 | 39,23 | 169,99 | 17,00 | 186,99 | 934,95 | ||||||||
| 10,0 | 128,51 | 30 | 38,55 | 167,06 | 16,71 | 183,77 | 1837,70 | ||||||||
| 3 Концентрат кофейных
напитков с молоком с массовой долей экстракта кофе 75% |
0,3 | 151,56 | 10 | 15,16 | 166,72 | 16,62 | 183,39 | 55,02 | |||||||
| 0,5 | 148,56 | 10 | 14,86 | 163,42 | 16,34 | 179,76 | 89,88 | ||||||||
| 5,0 | 152,06 | 10 | 15,21 | 167,27 | 16,73 | 184,00 | 920,00 | ||||||||
| 10,0 | 149,81 | 10 | 14,98 | 164,79 | 16,48 | 181,27 | 1812,70 | ||||||||
| 4 Концентрат кофейных
напитков с молоком с массовой долей экстракта кофе 80% |
0,3 | 155,83 | 10 | 15,58 | 171,41 | 17,14 | 188,55 | 56,57 | |||||||
| 0,5 | 152,83 | 10 | 15,28 | 168,11 | 16,81 | 184,92 | 92,46 | ||||||||
| 5,0 | 156,33 | 10 | 15,63 | 171,96 | 17,20 | 189,16 | 945,80 | ||||||||
| 10,0 | 154,08 | 10 | 15,41 | 169,49 | 16,95 | 186,44 | 1864,40 | ||||||||
Проектируется фасовку продукта осуществлять в пакеты Bag-in-Box объёмом 5 и 10 л — по 750 кг, или в пакеты Bag-in-Box объёмом 5л — 750 кг, и в пакеты «Doу Pak», объёмом 0,3 и 0,5 л – по 375 кг.
Таблица 3.
Сравнение точек безубыточности с проектируемыми объёмами при производстве концентратов кофейных напитков с молоком
| Вид продукции |
Объём произ-водства про-дукции, т |
Объём производства при ассортименте продукции — 1 |
Объём производства при ассортименте продукции — 2 |
||||
|
Объём упаковки, л |
|||||||
| V=5,0 | V=10,0 | V=5,0 | V=0,3 | V=0,5 | |||
| Концентрат кофейных напитков с молоком с массовой долей экстракта кофе, % | 25 | 1* | 180 | 180 | 180 | 90 | 90 |
| 2** | 540 | 540 | 540 | 270 | 270 | ||
| 50 | 1* | 215,98 | 210,71 | 215,98 | 107,99 | 107,87 | |
| 2** | 540 | 540 | 540 | 270 | 270 | ||
| 75 | 1* | 393,14 | 360,00 | 393,14 | 180,02 | 179,98 | |
| 2** | 540 | 540 | 540 | 270 | 270 | ||
| 80 | 1* | 360,04 | 360,00 | 360,04 | 180,02 | 80,02 | |
| 2** | 540 | 540 | 540 | 270 | 270 | ||
Примечание: 1* — Точка безубыточности концентратов; 2** — Проектируемый объём производства.
Проведён анализ точки безубыточности, по рассчитанным данным, представленным в таблице 3. Расчет показал, что проектируемые объёмы производства концентрата кофейного напитка с молоком, превышают рассчитанные безубыточные объёмы. Значит, предприятие производящее концентраты кофейных напитков с молоком, получит от реализации концентратов гарантированную прибыль.
Список литературы:
- Польза кофе. — Режим доступа:
- Хефнер Р. Рынок горячих напитков // Кофе и Чай в России, 2012. — №4. – С. 36-38
- Продажа молока сгущённого с сахаром со склада Росрезерва. — Режим доступа: www.ru.
- Ю.П.Грачев, Ю. М. Плаксин. Математические методы планирования эксперимента. – М.: ДеЛи принт, 2005. — 296 с.[schema type=»book» name=»ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА КОНЦЕНТРАТОВ НАПИТКОВ КОФЕ С МОЛОКОМ» description=»Разработана технология производства концентратов кофейных напитков с молоком. Рассчитаны себестоимость единицы продукции, прибыль, оптовые и отпускные цены. Осуществлён анализ точки безубыточности.» author=»Буйлова Людмила Александровна, Фатеева Наталия Владимировна, Солецкова Надежда Николаевна » publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-04″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_27.06.2015_06(15)» ebook=»yes» ]