КОФЕЙНЫЙ ПРОДУКТ
COFFEE PRODUCT

Область техники
Настоящее изобретение относится к кофейному продукту, содержащему обжаренную и необжаренную порции кофе, к способу приготовления такого кофейного продукта, а также к применению продукта для обеспечения определенных полезных для потребителя преимуществ.
Предшествующий уровень техники
Известно, что кофе является сложной смесью многих сотен соединений, которые в комбинации формируют уникальный и приятный аромат и вкус, предпочитаемые многими потребителями. Кроме того, кофе употребляется не только из-за его желательного аромата, но зачастую и по другим причинам, таким как усиление на короткое время мыслительной активности. Положительное воздействие кофе на здоровье человека изучалось в течение многих десятилетий, и длительное время считалось, что только некоторые из указанных соединений кофе являются полезными для потребителя, особенно для усиления его мыслительной активности благодаря потреблению кофеина. Однако потребителям мало известно о том, что некоторые соединения кофе являются отличными антиоксидантами и что, если исходить из веса, то с кофе потребитель потенциально может получить значительно больше антиоксидантов, чем, например, с хорошо известным источником антиоксидантов - зеленым чаем.
Наиболее важным источником антиоксидантов, идентифицированных в кофе, является класс, известный как хлорогеновые кислоты.
Хлорогеновые кислоты в кофе представляют собой преимущественно моно- и диэфиры хинной кислоты и фенольных групп (например, кофейная, феруловая, кумаровая, метоксикоричная), размещенных в разных положениях. Показано, что указанные хлорогеновые кислоты обладают антиоксидантной активностью in vitro (например, захват свободных радикалов, устойчивость к LDL-окислению, защита ДНК от разрушения) и оказывают антимутагенное действие in vivo на толстый кишечник, печень и язык у крыс и хомяков. В дополнение к этому, хлорогеновые кислоты способны уменьшать системную секрецию соляной кислоты в желудке, защищая слизистую желудка от раздражений, вызывающих изжогу.
С точки зрения перспективности для здоровья и питательных факторов желательно, чтобы потребители получали как можно больше пользы от указанных выше положительных для здоровья аспектов кофе, и поэтому весьма предпочтительной является максимизация количества содержащихся в кофейных продуктах хлорогеновых кислот.
Традиционные способы обработки кофе, в которых все зерна, идущие на получение конечного продукта, подвергаются обжариванию, хорошо известны. Однако было установлено, что процесс обжаривания приводит к распаду значительного количества хлорогеновых кислот, присутствовавших до обжаривания. Несмотря на это, достижение требуемого аромата "обжаренного" кофе имеет важное значение для потребителей, поэтому до настоящего времени принято обжаривать зерна в значительной степени, хотя известно, что это вызовет нежелательный распад некоторых полезных соединений.
В частности, установлено, что природное содержание хлорогеновых кислот в сырых кофейных зернах может снижаться примерно на 40-90 мас.% в ходе традиционных процессов обжаривания.
Таким образом, в высшей степени предпочтительно обеспечить кофейный продукт, в котором сохранился бы максимально возможный уровень хлорогеновых кислот по сравнению с кофе традиционной обжарки и который в тоже время обладал бы приемлемым или даже более желательным ароматом обжаренного кофе. В идеале кофейный продукт должен, по крайней мере, обладать органолептическими свойствами, которые предпочитает потребитель, и/или не показывать вообще либо показывать лишь в минимальной степени нежелательные органолептические свойства.
В WO-A1-02/41700 обсуждается смешивание обжаренных и необжаренных кофейных зерен. Однако партии необжаренного и обжаренного кофе измельчаются вместе и обрабатываются таким путем, что получаемый продукт не содержит значительно увеличенного уровня хлорогеновых кислот.
С учетом вышесказанного, настоящее изобретение направлено на обеспечение одного или более из вышеупомянутых полезных преимуществ и/или на решение одной или более из вышеупомянутых проблем.
Краткое изложение сущности изобретения
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает кофейный продукт, содержащий:
(i) первую порцию, состоящую из необжаренного молотого и/или немолотого кофе, в количестве от 1 до 90 мас.% в пересчете на общую массу кофейного продукта, и
(ii) вторую порцию, состоящую из молотого кофе, подвергнутого более высокой степени обжаривания, чем указанная первая порция, в количестве от 99 до 10 мас.% в пересчете на общую массу кофейного продукта, в котором хлорогеновые кислоты присутствуют в количестве, по меньшей мере, 4 г в 100 г кофейного продукта.
Изобретение обеспечивает также продукт - кофейный напиток, такой как (а) продукт из обжаренного и молотого кофе; (б) растворимый кофейный продукт; (в) рассчитанную для приготовления одной порции подушечку, таблетку или капсулу с кофе; (г) готовый к употреблению кофейный напиток или (д) другой соответствующий кофейный продукт, включающий в качестве ингредиента кофейный продукт, заявленный в настоящем изобретении.
В следующем аспекте изобретение обеспечивает применение кофейного продукта в том определении, какое дается в описании, для обеспечения повышенного количества природных биодоступных антиоксидантов в организме человека за счет употребления указанного продукта.
Изобретение обеспечивает также способ (обозначенный в описании как "способ 1") приготовления растворимого кофейного продукта, включающий стадии:
(A) обеспечения первой порции, состоящей из необжаренного кофе, в количестве от 1 до 90 мас.% в пересчете на общую массу кофейного продукта,
(B) необязательно измельчения первой порции,
(C) обеспечения второй порции, состоящей из кофе, подвергнутого более высокой степени обжаривания, чем указанная первая порция, в количестве от 99 до 10 мас.% в пересчете на общую массу кофейного продукта,
(D) измельчения второй порции,
(Е) необязательно отгонки аромата из второй порции с получением первой порции аромата и второй порции, из которой удален отгонкой аромат,
(F) смешивания первой порции со второй молотой порцией или необязательно со второй порцией, из которой удален отгонкой аромат,
(G) совместной экстракции первой и второй порций с получением экстракта и
(Н) необязательно отгонки аромата из экстракта,
(I) необязательно добавления первой порции аромата к комбинированному экстракту, из которого необязательно удален отгонкой аромат,
(J) необязательно сушки экстракта,
с тем чтобы обеспечить растворимую кофейную композицию, имеющую содержание хлорогеновых кислот, по меньшей мере, 8 г в 100 г кофейного продукта в пересчете на уровень экстракции, обеспечивающий общее содержание сухих веществ (Ts) 50 мас.% в кофейном продукте.
Установлено, что такой способ обеспечивает требуемые высокие уровни хлорогеновых кислот и намного улучшенный аромат в готовом продукте.
Хотя отгонка аромата из различных экстрактов является необязательной, выполнение этой стадии крайне желательно, поскольку позволяет в значительно большей степени контролировать окончательный аромат, чем это удавалось в предшествующем уровне техники. Так, отгонка позволяет обеспечить кофейный продукт с более легко регулируемым различным вкусовым и ароматическим профилем, предпочитаемым потребителями на различных рынках.
В следующем аспекте изобретение обеспечивает способ (обозначенный в описании как "способ 2") приготовления растворимого кофейного продукта, включающий стадии:
(A) обеспечения первой порции, состоящей из необжаренного кофе,
(B) необязательно измельчения первой порции,
(C) экстрагирования первой порции с получением первого экстракта,
(D) необязательно сушки первой порции,
(Е) обеспечения второй порции, состоящей из кофе, подвергнутого более высокой степени обжаривания, чем указанная первая порция,
(F) измельчения второй порции,
(G) необязательно отгонки аромата из второй порции с получением первой порции аромата и второй порции, из которой аромат удален отгонкой,
(Н) экстрагирования второй порции, из которой необязательно аромат удален отгонкой, с получением второго экстракта,
(I) необязательно сушки второй порции,
(J) комбинирования первой и второй порций в стехиометрических соотношениях между экстрактами так, чтобы полученная комбинированная кофейная смесь состояла из от 1 до 90 мас.% необжаренного молотого и/или немолотого кофе и от 99 до 10 мас.% обжаренного молотого кофе,
(К) необязательно отгонки аромата из комбинированного экстракта,
(L) необязательно добавления первой порции аромата к комбинированному экстракту, из которого необязательно удален отгонкой аромат, и
(М) необязательно сушки экстракта,
с тем чтобы обеспечить растворимый кофейный продукт, имеющий содержание хлорогеновых кислот в количестве, по меньшей мере, 8 г в 100 г кофейного продукта в пересчете на уровень экстракции 50 мас.% общего количества сухих веществ (Ts).
Хотя и необязательные, стадии отгонки являются в высшей степени желательными по причинам, изложенным выше.
В еще одном аспекте изобретение обеспечивает способ (обозначенный в описании как "способ 3") приготовления полностью или частично кофе без кофеина, растворимого кофейного продукта, включающий стадии:
(A) обеспечения первой порции, состоящей из необжаренного кофе без кофеина, в количестве от 1 до 90 мас.% в пересчете на общую массу композиции кофейного продукта,
(B) необязательно измельчения первой порции,
(C) обеспечения второй порции, состоящей из кофе, необязательно декофеинизированного, подвергнутого более высокой степени обжаривания, чем указанная первая порция, в количестве от 99 до 10 мас.% в пересчете на общую массу композиции кофейного продукта,
(D) измельчения второй порции,
(Е) выполнения стадий с (Е) по (J) способом 1 или стадий с (F) по (М) способом 2.
Установлено, что такой способ обеспечивает требуемые высокие уровни хлорогеновых кислот, снижение уровня кофеина или его удаление и намного улучшенный аромат в готовом продукте.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает кофейный продукт, который зависит от смешивания кофейных зерен, часть которых подвергается обжариванию, а часть остается необжаренной или сырой, с тем чтобы обеспечить кофейный напиток, который при восстановлении водой и употреблении имеет приятный вкус и аромат и который обеспечивает поступление в организм человека значительно более высокого уровня антиоксидантов в форме хлорогеновых кислот.
Хлорогеновые кислоты имеют общую формулу:
R3, R4, R5 ацилгруппы
Наиболее превалирующие кислоты приводятся в нижеследующей таблице.
Название
Структура
R3
R4
R5
Хлорогеновые кислоты
5-O-кофеоил-D-хинная кислота (5CQA)
С
Н
Н
кофеоил
4-O-кофеоил-D-хинная кислота (4CQA)
С
Н
кофеоил
Н
3-О-кофеоил-D-хинная кислота (3CQA)
С
кофеоил
Н
Н
Существуют и другие изомеры, которые также подпадают под определение структуры, приведенной выше.
Таким образом, в контексте настоящего изобретения выражение "хлорогеновые кислоты" обозначает все изомеры хлорогеновых кислот, которые определяются вышеупомянутой структурой.
В одном аспекте настоящего изобретения кофейный продукт приготовляется из смеси сырых (необжаренных) и обжаренных кофейных зерен, в которой массовое отношение необжаренной порции к обжаренной порции в кофейном продукте составляет от 1:99 до 90:10, предпочтительно от 30:70 до 50:50, более предпочтительно от 35:65 до 45:55, наиболее предпочтительно от 37:63 до 42:58.
Если указанное отношение меньше 1:99, то количество хлорогеновых кислот, присутствующих в продукте, будет, как было установлено, недостаточным для обеспечения эффективного количества биодоступных антиоксидантов.
Если же массовое отношение сырых зерен к обжаренным зернам в продукте превышает 60:40, то, как было установлено, продукт может восприниматься как обладающий нежелательным органолептическим профилем, главным образом, вследствие ослабления ноток обжаренного кофе. Разумеется, это можно компенсировать увеличением уровня обжаривания обжариваемой порции. В этом случае массовое отношение порции сырых зерен к порции обжаренных зерен будет менее критическим и потенциально может достигать 90:10.
Как бы то ни было, но для обеспечения баланса приемлемого вкуса с достаточно высокими уровнями хлорогеновых кислот в продукте наиболее предпочтительным массовым отношением, как было установлено авторами изобретения, является отношение от 35:65 до 45:55 или даже от 37:63 до 42:58, поскольку предполагается, что выход за пределы указанных отношений приведет к непропорциональному ухудшению одного из желательных полезных преимуществ и улучшению другого преимущества.
Содержание хлорогеновых кислот в кофейном продукте составляет, по меньшей мере, 4 г в 100 г продукта; более предпочтительно, по меньшей мере, 5 г; еще более предпочтительно, по меньшей мере, 6 г и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 8 г, например, по меньшей мере, 9 г.
Порция необжаренного кофе может представлять собой смесь сырых зерен Арабика и сырых зерен Робуста. Однако особенно предпочтительно, чтобы порция необжаренного кофе состояла в основном или полностью из кофейных зерен Робуста.
Поэтому предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, 65%, более предпочтительно 75%, еще более предпочтительно 85%, наиболее предпочтительно 95%, например, 100 мас.% сырых кофейных зерен составляли зерна Робуста. Это объясняется тем, что, как было установлено, кофейные зерна Робуста содержат более высокий уровень хлорогеновых кислот в 1 грамме, чем зерна Арабика.
Порция обжаренного кофе может быть смесью Арабика и Робуста, хотя особенно предпочтительно, чтобы обжаренная порция состояла в основном или полностью из зерен Арабика. Это объясняется тем, что Арабика обеспечивает более богатый вкусовой и ароматический профиль, который ассоциируется с кофе высшего качества.
Порция необжаренного кофе и/или порция обжаренного кофе может быть, по меньшей мере, частично декофеинизированной с целью обеспечения продуктов, уровень кофеина в которых может варьировать от полного отсутствия кофеина до обычного уровня кофеина. Однако особенно предпочтительно, чтобы порция необжаренного кофе состояла из декофеинизированного кофе.
Предпочтительно кофейный продукт используется для получения растворимого кофейного продукта.
Растворимый кофе или, как его иначе называют, быстрорастворимый кофе очень хорошо известен и выпускается промышленностью в течение многих десятилетий. Он изготовляется из обжаренного и молотого кофе множеством способов, все из которых хорошо известны квалифицированному специалисту в данной области техники.
Обычно начальная, хотя и необязательная, стадия включает отгонку наиболее летучих ароматических компонентов из кофе, который предварительно был подвергнут обжариванию и помолу.
Можно применять любой, пригодный для данной цели, способ отгонки, хотя особенно предпочтительный способ раскрывается в ЕР-А-1078576.
После отгонки менее летучие компоненты подвергаются стадии "экстракции". Экстракция - это общепринятый термин в сфере производства растворимого кофе и обозначает процесс, в котором используются вода и/или пар для экстракции сложной смеси компонентов кофе из обжаренного молотого зерна.
После экстракции продукт может подвергаться стадии концентрирования с последующим повторным введением удаленного отгонкой (если стадия отгонки имела место) аромата в полученный экстракт.
В заключение ароматизированный экстракт обычно подвергается сушке любым стандартным способом, таким как сублимационная сушка, распылительная сушка или агломерация.
Описанный способ дает твердый растворимый продукт, который может иметь удобную форму порошка или гранул.
Смесь растворимого кофе может изготовляться путем совместной экстракции необжаренной порции и обжаренной порции.
Альтернативно растворимый кофейный продукт может изготовляться путем обеспечения по отдельности порции обжаренного кофе и порции необжаренного кофе и последующей экстракции их по отдельности с последующим комбинированием полученных экстрактов. Это дает преимущество, поскольку условия экстракции можно адаптировать таким образом, чтобы они подходили соответственно к обжаренным и необжаренным зернам.
Следует помнить, что, если кофейный продукт изобретения используется в растворимом кофейном продукте, то процесс экстракции, разъяснение которого дается в описании, будет увеличивать концентрацию присутствующих хлорогеновых кислот. Поэтому в таком продукте содержание хлорогеновых кислот определяется при номинальном уровне экстракции с экстрагированием 50% общего количества сухих веществ, поскольку при более высоких или более низких уровнях экстракции содержание хлорогеновых кислот будет соответственно увеличиваться или уменьшаться.
Так, в растворимом кофейном продукте содержание хлорогеновых кислот составляет, по меньшей мере, 8 г в 100 г кофейного продукта в пересчете на уровень экстракции 50 мас.% общего количества сухих веществ, более предпочтительно 10 г, наиболее предпочтительно 12 г в 100 г растворимого кофейного продукта.
Установлено также, что кофейный продукт изобретения имеет и другие полезные преимущества. Например, в необжаренном кофе присутствуют арабиногалактаны.
Арабиногалактаны - это семейство полисахаридов (протеоглюканов), участвующих в росте и развитии растений. Они встречаются в высших растениях и присутствуют во многих различных тканях, например на плазматической мембране, в клеточных оболочках и в межклеточном материале (матриксе).
Обычно арабиногалактаны имеют молекулярную массу, варьирующую от 10 кДа до 4000 кДа. В типичных случаях они содержат менее 10 мас.% белка, который обычно состоит, главным образом, из пролина/оксипролина, аланина, серина и треонина. Более 90 мас.% арабиногалактанов состоят из полисахаридов, содержащих, главным образом, β-(1-3)-галактановые цепи с β-(1-6)-галактозильными боковыми цепями, преимущественно с концевыми арабинозильными остатками.
Важно то, что арабиногалактаны при их поступлении в организм приносят такую же пользу, что и пребиотики.
Чтобы арабиногалактаны стали доступными для организма, порцию необжаренного кофе предпочтительно подвергают помолу, поскольку это облегчает экстракцию арабиногалактанов из кофе.
Желательным может быть также введение в кофейный продукт дополнительных арабиногалактанов, выделенных из необжаренного или обжаренного кофе. Соответствующие процессы выделения арабиногалактанов приводятся в WO 2005/116083, включенном в перечень ссылок к настоящей заявке.
Таким образом, в настоящем изобретении арабиногалактаны, присутствующие в порции молотого необжаренного кофе, необязательно вместе с арабиногалактанами, введенными в кофейный продукт из другого источника, могут использоваться для обеспечения организма полезными преимуществами пребиотиков при употреблении кофейного продукта.
Настоящее изобретение пригодно, в частности, для применения в качестве растворимого кофейного продукта или любого продукта на основе растворимого кофейного продукта или приготовленного из растворимого кофейного продукта.
Например, кофейный продукт может также применяться в так называемых готовых к употреблению напитках. Примеры готовых к употреблению напитков, для которых пригоден продукт настоящего изобретения, включают напитки "два в одном", которые содержат кофейный компонент наряду с натуральным или искусственным подслащивающим компонентом, причем указанные компоненты необязательно предварительно разбавляются жидкостью, такой как вода или молоко. В этом случае кофейный компонент может включать кофейный продукт настоящего изобретения.
Напитки "три в одном", которые содержат кофе, подсластитель и забеливатель, например молоко, жидкий заменитель сливок или твердый (например, порошкообразный) заменитель сливок, могут также включать кофейный продукт настоящего изобретения.
Кроме того, любой напиток, который содержит растворимый кофе в качестве ингредиента, может включать кофейный продукт настоящего изобретения.
В дополнение к этому, настоящее изобретение может применяться как ингредиент композиций для стандартного заваривания, приготовления кофе-эспрессо, напитков на кофейной основе, которые используются для приготовления больших объемов или отдельных порций напитка в домашних условиях.
Примеры
В нижеследующих примерах все количества указаны в мас.%, если нет ссылки на другую размерность.
Пример 1
Растворимые кофейные продукты приготавливали следующим образом.
Зерна кофе Арабика и/или Робуста подвергали средней степени обжаривания (CTN 80) и смешивали с необжаренными зернами Арабика и/или Робуста. Затем зерна мололи и экстрагировали стандартными методами. Полученный продукт высушивали до получения растворимого кофейного продукта. Готовые продукты сравнивали с традиционными растворимыми кофейными продуктами, приготовленными полностью либо из обжаренных зерен Арабика, либо из обжаренных зерен Робуста. См. табл.1.
Изомеры хлорогеновых кислот разделяли жидкостной хроматографией высокого давления и идентифицировали УФ-фотометрией. Оценку антиоксидантной активности изомеров хлорогеновых кислот проводили последовательно путем измерения способности продукта захватывать свободные радикалы с применением стабильных свободных радикалов (ABTS). Общую антиоксидантную активность рассчитывали путем суммирования антиоксидантной активности отдельных изомеров хлорогеновых кислот. Антиоксидантную активность выражали в "эквивалентах хлорогеновых кислот" (г/100 г порошкообразного продукта). Результаты приводятся в табл.1.
Таблица 1
Образец
Кофейный продукт (массовое отношение необжаренного кофе к обжаренному кофе)
Необжаренный кофе
Обжаренный кофе (CTN 80)
Эквивалент хлорогеновой кислоты
1
0:100
-
Арабика
3,4
2
20:80
Арабика
Арабика
5,3
3
35:65
Арабика
Арабика
7,8
4
50:50
Арабика
Арабика
9,4
5
0:100
-
Робуста
2,2
6
35:65
Робуста
Робуста
7,2
7
0:100
-
Смесь 50/50
2,9
8
35:65
Смесь 77/23 *
Смесь 50/50
7,2
9
35:65
Робуста
Робуста
8,3
* 77% Арабика / 23% Робуста.
Пример 2
Растворимые кофейные продукты приготавливали следующим образом.
Зерна кофе Арабика и/или Робуста подвергали различной степени обжаривания и смешивали с необжаренными зернами Арабика и/или необжаренными зернами Робуста.
Затем зерна мололи и экстрагировали стандартными методами. Полученные продукты высушивали до получения растворимого кофейного продукта. Готовые продукты сравнивали с образцами растворимого кофе, приготовленного полностью либо из обжаренных зерен Арабика, либо из обжаренных зерен Робуста. См. табл.2.
Изомеры хлорогеновых кислот разделяли жидкостной хроматографией высокого давления и идентифицировали УФ-фотометрией. Антиоксидантную активность выражали в "эквивалентах хлорогеновых кислот" (г/100 г порошкообразного продукта). Результаты приводятся в табл.2.
Таблица 2
ОбраЗец
Кофейный продукт (массовое отношение необжаренного кофе к обжаренному кофе)
Необжаренный кофе
Обжаренный кофе
Цвет (CTN)
Эквивалент хлорогеновой кислоты
10
0:100
-
Арабика
80
2,9
11
35:65
Арабика
Арабика
60
6.8
12
35:65
Арабика
Арабика
80
7,8
13
35:65
Арабика
Арабика
100
8,6
14
0:100
-
Смесь 35/65 *
80
3,7
15
35:65
Робуста
Арабика
60
8,2
16
35:65
Робуста
Арабика
80
8,8
17
35:65
Робуста
Арабика
100
10,6
* 35% Арабика / 65% Робуста.
Пример 3
Растворимые кофейные продукты приготавливали следующим образом. Зерна кофе Арабика и/или Робуста подвергали различной степени обжаривания и смешивали с необжаренными зернами Арабика и/или необжаренными зернами Робуста. Затем обжаренные зерна мололи, в то время как необжаренные кофейные зерна использовали в немолотом виде. Молотый обжаренный кофе и немолотый необжаренный кофе смешивали и экстрагировали стандартными методами. Полученные продукты высушивали до получения растворимого кофейного продукта. Готовые продукты сравнивали затем с образцами растворимого кофе, изготовленного полностью либо из обжаренных зерен Арабика, либо из обжаренных зерен Робуста.
Изомеры хлорогеновых кислот разделяли жидкостной хроматографией высокого давления и идентифицировали УФ-фотометрией. Антиоксидантную активность выражали в "эквивалентах хлорогеновых кислот" (г/100 г порошкообразного продукта). Результаты приводятся в табл.3.
Таблица 3
Образец
Кофейный продукт (массовое отношение необжаренного кофе к обжаренному кофе)
Необжаренный кофе
Обжаренный кофе
Цвет (CTN)
Эквивалент хлорогеновой кислоты
18
0:100
-
Смесь 35/65 *
80
3,7
19
35:65
Робуста
Арабика
80
8,5
20
35:65
Робуста
Арабика
90
9,7
21
35:65
Робуста
Робуста
80
2,2
22
35:65
Робуста
Робуста
85
7,6
* 35% Арабика / 65% Робуста.
Хотя изобретение описывается со ссылкой на конкретные варианты его воплощения, это не означает, что оно ограничивается этими вариантами. Различные модификации раскрытых вариантов воплощения изобретения, а также альтернативные варианты изобретения станут очевидными для квалифицированных в данной области специалистов при ознакомлении с описанием изобретения. Поэтому предполагается, что заявленная формула изобретения включает такого рода модификации, предпринятые в рамках масштаба изобретения.