СОХРАНЯЮЩИЙ АРОМАТ РАСТВОРИМЫЙ КОФЕ
INSTANT COFFEE PRESERVING FLAVOUR

Область применения изобретения
Настоящее изобретение имеет отношение к изготовлению ароматизированных растворимых частиц кофе и к быстрорастворимому кофе, содержащему ароматизированные растворимые частицы кофе.
Предпосылки создания изобретения
Кофе - хорошо известный напиток, обычно получаемый путем экстракции из обжаренных и молотых кофейных зерен с помощью горячей воды. Широко распространенным видом кофе является быстрорастворимый кофе. В нем экстрагированный кофе превращают в растворимые частицы (как правило, путем распылительной сушки или сублимационной сушки). Из этих частиц можно вновь получить жидкий кофе, обычно путем растворения рекомендованного количества частиц в горячей воде.
Существующая сложная задача, связанная с изготовлением растворимых частиц кофе, состоит в получении таких частиц, которые после растворения в горячей воде превращаются в жидкий кофе, в максимально возможной степени напоминающий свежеэкстрагированный кофе. С момента появления растворимого кофе это оставалось проблемой для производителей кофе по всему миру. Тем не менее, массовому потребителю знакомо ощущение, когда жидкость, получаемая при растворении растворимых частиц кофе в горячей воде, по запаху и вкусу уступает свежеприготовленному кофе.
Вышеозначенную проблему пытались решить путем различных усовершенствований способа экстракции кофе и концентрирования кофейных экстрактов для использования при изготовлении растворимых частиц кофе. Особенно эффективный способ, например описанный в WO 2007/043873, приводит к улучшению ароматов.
Особая задача при получении быстрорастворимого кофе заключается в изготовлении растворимых частиц кофе, которые создают запах, сопоставимый с запахом свежеобжаренного кофе. Способ ароматизации быстрорастворимого кофе описан в EP 0 144 785. Здесь летучие ароматы от обжаренного и молотого кофе передают быстрорастворимому кофе путем нагревания, в то время как обжаренный и молотый кофе не находится в контакте с быстрорастворимым кофе. Такой этап нагревания менее желателен с точки зрения экономичности способа, поскольку требует энергии для нагревания. Кроме того, он требует установки оборудования, которое обычно не используют при производстве кофе, для передачи ароматов, выпариваемых из обжаренного и молотого кофе, растворимым частицам кофе. В EP 0 144 785 дополнительно описан способ добавления некоторого количества маслянистого вещества, такого как кофейное масло, к быстрорастворимому кофе. Это предлагают, чтобы улучшить сохранение аромата.
Другим справочным материалом, связанным с добавлением кофейного масла к растворимым частицам кофе, является WO 2014/083422. Здесь воду впоследствии добавляют к растворимому кофе, чтобы раскрыть ароматический профиль кофейных масел.
В данной области трудность по-прежнему вызывает достижение достаточно высокой степени насыщения растворимых частиц кофе ароматом, особенно ароматическим компонентом 2-метилпиразином. Таким образом, желательно обеспечить способ, позволяющий достичь этого, и особенно способ, который можно легко реализовать на существующем оборудовании для производства быстрорастворимого кофе.
Изложение сущности изобретения
Чтобы успешнее решить одну или несколько вышеизложенных задач настоящего изобретения, в одном аспекте представлен способ приготовления быстрорастворимого кофейного продукта, содержащего ароматизированные растворимые частицы кофе, причем способ включает: (a) обеспечение растворимых частиц кофе; (b) обеспечение пищевого масла с приемлемым запахом; (c) нанесение масла на растворимые частицы кофе, причем масло подвергают передаче аромата от обжаренных кофейных зерен для получения растворимых частиц кофе, содержащих ароматизированное масло, при этом передачу аромата производят в течение периода выдерживания, составляющего по меньшей мере одни сутки, и причем количество ароматизированного масла в быстрорастворимом кофе составляет от 0,8 мас.% до 4,5 мас.%.
В другом аспекте настоящего изобретения представлен способ приготовления ароматизированных растворимых частиц кофе, содержащих 2-метилпиразин в качестве кофейного аромата, причем указанный 2-метилпиразин передают на растворимые частицы кофе способом, включающим ароматизацию пищевого масла с приемлемым запахом и нанесение масла на растворимые частицы кофе в количестве от 0,8 мас.%. до 4,5 мас.%; причем масло подвергают передаче аромата от обжаренных кофейных зерен.
В еще одном аспекте настоящее изобретение заключается в ароматизированных растворимых частицах кофе, получаемых в рамках способа, указанного в предшествующих абзацах, причем масло представляет собой рафинированное кофейное масло.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения предложено использовать обжаренные цельные кофейные зерна для ароматизации пищевого масла с приемлемым запахом, предпочтительно кофейного масла, оставляя масло и кофейные зерна в среде, способствующей передаче аромата по меньшей мере на одни сутки.
Краткое описание рисунков
На Фиг. 1 показано схематическое изображение одноемкостной системы для выдерживания масла, такого как кофейное масло, при этом масло, необязательно присутствующее на растворимых частицах кофе, имеет аромат от обжаренных кофейных зерен.
На Фиг. 2 показано схематическое изображение двухъемкостной системы для выдерживания масла, такого как кофейное масло при этом масло, необязательно присутствующее на растворимых частицах кофе, имеет аромат от обжаренных кофейных зерен.
Подробное описание изобретения
В широком смысле в основе настоящего изобретения лежит скорее рациональный подход к ароматизации кофейного масла (или другого пищевого масла с приемлемым запахом), чем сами растворимые частицы кофе, и нанесение такого масла на частицы кофе.
Следует отметить, что в вышеупомянутом EP144785 описан вариант осуществления, в котором кофейное масло распыляют на растворимые частицы кофе, а затем подвергают передаче аромата от обжаренных и молотых кофейных зерен. Уровень масла, указанный в данном документе, относительно низок, а именно 0,7 мас.%. Это отражено в назначении масла, которое призвано способствовать удержанию аромата. В EP144785 отсутствует идея ароматизации масла.
В настоящем изобретении масло определенно является акцептором-носителем для передачи аромата. Масло наносят на растворимые частицы кофе до или после ароматизации. При этом количество масла составляет от по меньшей мере 0,8 мас.%, и предпочтительно более, до 4,5 мас.% Количество масла предпочтительно находится в диапазоне от 1 мас.% до 2,5 мас.% и более предпочтительно - от 1 мас.% до 1,5 мас.%. Особенно предпочтительное количество масла составляет приблизительно 1,25 мас.%. Указанные выше диапазоны предпочтительно справедливы для масла как такового. В настоящем документе масло представляет собой рафинированное масло, более предпочтительно рафинированное кофейное масло. В случае если масло представлено в виде эмульсии в воде, масло предпочтительно наносят в диапазоне от 1 мас.% до 3 мас.%, более предпочтительно от 1,25 мас.% до 2 мас.%. Особенно предпочтительное количество масла, представленного в виде такой эмульсии, составляет приблизительно 1,5 мас.%. В настоящем документе масло представляет собой рафинированное масло, более предпочтительно рафинированное кофейное масло.
В соответствии с одним вариантом осуществления быстрорастворимый кофейный продукт получают, включая в него растворимые частицы кофе, обработанные согласно настоящему изобретению, и необработанные растворимые частицы кофе. Быстрорастворимый кофейный продукт содержит желаемое количество масла от 0,8 мас.% до 4,5 мас.%. Количество ароматизированного масла, присутствующего на растворимых частицах кофе, будет пропорционально больше. Например, в случае если отношение обработанного растворимого кофе к необработанному растворимому кофе в быстрорастворимом кофейном продукте составляет 1:4, количество наносимого масла может быть в пять раз больше количеств и предпочтительных количеств, указанных выше, с тем чтобы обеспечить желаемое количество масла в диапазоне от 0,8 мас.% до 4,5 мас.% в быстрорастворимом кофейном продукте.
В другом варианте осуществления быстрорастворимый кофейный продукт состоит по существу только из ароматизированных растворимых частиц кофе. В этом случае растворимые частицы кофе ароматизируют в рамках выше- или нижеописанного способа, причем количество масла, наносимого на растворимые частицы кофе, соответствует количествам в диапазоне от 0,8 мас.% до 4,5 мас.%, а предпочтительные количества - указанным выше.
Растворимые частицы кофе настоящего изобретения и быстрорастворимый кофе настоящего изобретения, содержащий указанные частицы, обозначены как ароматизированные (что является результатом применения способа настоящего изобретения). Аналогичным образом они обозначены как сохраняющие аромат, поскольку способ настоящего изобретения неожиданно приводит не только к благоприятному добавлению аромата, но и к благоприятному сохранению такого аромата. Добавление и сохранение аромата растворимых частиц кофе настоящего изобретения распространяется на быстрорастворимый кофе, содержащий эти частицы.
Термин «быстрорастворимый кофе» относится к продукту, содержащему растворимые частицы кофе, из которого посредством растворения в горячей воде можно приготовить кофе в виде жидкого напитка. В интересном варианте осуществления быстрорастворимый кофе в дополнение к растворимым частицам кофе содержит небольшое количество обжаренных и молотых кофейных зерен (т. е. нерастворимых частиц кофе). В другом интересном варианте осуществления быстрорастворимый кофе состоит по существу из растворимых частиц кофе и обжаренного и молотого кофе. В еще одном интересном варианте осуществления быстрорастворимый кофе состоит из растворимых частиц кофе. Быстрорастворимый продукт может на 100% состоять из сохраняющих аромат растворимых частиц кофе в соответствии с настоящим изобретением. Он может также содержать комбинацию растворимых частиц кофе, соответствующих настоящему изобретению (таких как растворимые частицы кофе, обработанные способом ароматизации согласно настоящему изобретению или обработанные иным образом для придания характеристик растворимых частиц кофе, получаемых способом настоящего изобретения), и растворимых частиц кофе, не соответствующих настоящему изобретению (таких как необработанные растворимые частицы кофе). Например, быстрорастворимый продукт может содержать 90%-10% обработанных и 10-90% необработанных растворимых частиц кофе, более предпочтительно 80-50% обработанных и 20-50% необработанных. Однако наиболее предпочтительно, чтобы весь быстрорастворимый кофейный продукт был обработан.
В соответствии с практикой, существующей в данной области, быстрорастворимый кофе согласно настоящему изобретению может содержать обжаренные и молотые кофейные зерна. При наличии их количество обычно не будет превышать 5 мас.% и предпочтительно будет меньше, как описано ниже.
Для полноты добавим, что в контексте, связанном с быстрорастворимым кофе, следует понимать, что термины «растворимый» и «нерастворимый» относятся к растворимости в воде. Следует понимать, что обжаренные и молотые кофейные зерна при атмосферном давлении не растворимы в жидкой воде, горячей или холодной. Растворимые частицы кофе растворимы в жидкой воде, причем на скорость растворения влияет температура, но не растворимость как таковая.
Дополнительно, в широком смысле, настоящее изобретение относится к этим растворимым частицам кофе с таким неожиданным улучшением в отношении аромата благодаря определенной характеристике компонентов, такой как наличие маркерных соединений и отсутствие соединений, ухудшающих аромат и/или надлежащее растворение, поддерживающее аромат.
Термин «период выдерживания» относится ко времени, в течение которого масло и обжаренные (цельные или молотые) кофейные зерна удерживаются в среде, способствующей передаче аромата. Период выдерживания составляет по меньшей мере одни сутки и предпочтительно по меньшей мере трое суток. Период выдерживания может продолжаться столько, сколько желательно, но предпочтительно не должен превышать одного месяца и более предпочтительно не должен превышать двух недель. Наиболее предпочтительно период выдерживания составляет максимум одну неделю.
В случае если масло подвергают ароматизации до нанесения на растворимые частицы кофе, период выдерживания составляет предпочтительно от двух до пяти суток.
В случае если масло подвергают ароматизации после нанесения на растворимые частицы кофе, период выдерживания составляет предпочтительно от трех до шести суток.
Температура, при которой кофейные зерна выдерживают во время выдерживания, обычно ниже 50°C и предпочтительно ниже 30°C. Таких высоких температур, какие используются в EP144785, например 87°C, наиболее предпочтительно избегать. Предпочтительно, чтобы температура находилась в диапазоне от выше нуля до 50°C, предпочтительно от 4°C до 25°C. Наиболее предпочтительно применяют комнатную температуру (от 18°C до 25°C, предпочтительно от 20°C до 23°C). Температура растворимых частиц кофе предпочтительно находится в тех же диапазонах, что и температура кофейных зерен, и предпочтительно в их нижней части, например от 0°C до 10°C, предпочтительно от 4°C до 6°C.
Передача аромата в настоящем изобретении может быть выполнена с применением широкого диапазона отношений донора аромата (обжаренных кофейных зерен) к акцептору (масло как таковое или нанесенное на растворимые частицы кофе). В случае если масло наносят на растворимые частицы кофе до выполнения передачи аромата, отношение обжаренных кофейных зерен к растворимым частицам кофе, содержащим нанесенное масло, предпочтительно находится в диапазоне от 5:1 до 1:5 и более предпочтительно от 3:1 до 1:3 по массе. Еще более предпочтительно, чтобы это отношение составляло от 2:1 до 1:2, и наиболее предпочтительно - 1:1.
В случае если масло подвергают передаче аромата до нанесения масла на растворимые частицы кофе, отношение обжаренных кофейных зерен к маслу предпочтительно находится в диапазоне от 100:10 до 100:0,1 и наиболее предпочтительно - от 100:5 до 100:1 по массе.
Не желая ограничивать себя какой-либо теорией, авторы изобретения считают, что температуры ниже 50°C и предпочтительно ниже 30°C оказывают благоприятное воздействие на аромат. При повышенных температурах коэффициент распределения между масляной фазой и газовой фазой изменится и будет различным для каждого ароматического соединения. Вследствие этого ароматический букет после передачи аромата над частицами не будет отражать вкусоароматический букет обжаренного кофейного зерна при комнатной температуре. Кроме того, при повышенных температурах, таких, какие применяются в EP144785, потеря свежести маслом и реакции ароматических соединений кофе при отсутствии внешних факторов, таких как кислород, нержавеющая сталь, фенолы, значительно ускорятся.
Настоящее изобретение основано на обеспечении среды, способствующей передаче аромата, в которой присутствуют как масло, так и обжаренные кофейные зерна. При этом среду предпочтительно формируют таким образом, чтобы кофейные зерна и масло не могли вступать в физический контакт друг с другом. Последнее привело бы к возникновению трудностей с контролем дополнительного количества масла и, более того, к формированию различного ароматического букета вследствие экстракции масла.
В интересном варианте осуществления масло подвергают ароматизации до нанесения на растворимые частицы кофе. При этом обжаренные кофейные зерна, предпочтительно цельные зерна, помещают в не пропускающую ароматы среду, такую как камера, банка, емкость или любой другой тип контейнера. Стенки, окружающие эту среду, предпочтительно выполнены из стали с покрытием, такой как остеклованная или силицированная сталь, с тем чтобы избежать окисления сталью. Термин «силицированная сталь» относится к стали с покрытием на основе инертного кремния. Такое покрытие получают, например, путем вакуумного напыления диоксида кремния. К коммерчески доступным покрытиям относятся, например, покрытия SilcoNert (прежде SilcoTek) или покрытие Silonite (прежде Emtech).
В этой среде масло представлено в отдельном удерживающем устройстве. Указанное удерживающее устройство способно обеспечивать контакт, благоприятный для передачи аромата, со средой, где находятся зерна. Например, удерживающее устройство может представлять собой открытое блюдо или закрытое устройство, снабженное перфорацией, прорезями или другими отверстиями, обеспечивающими паровую фазу масла для обмена со средой, в которой находятся зерна. Допустимо также поместить зерна и масло в отдельные емкости и обеспечить соединение посредством воздушного потока от зерен к маслу. Такое соединение может представлять собой принудительную конвекцию под воздействием, например, вентилятора или нагнетателя воздуха.
Получаемое ароматизированное масло может быть нанесено на растворимые частицы кофе путем распыления, пипетирования или с помощью других подходящих методов нанесения слоя маслянистой жидкости на частицы. Следует понимать, что, поскольку масло уже ароматизировано, процесс нанесения предпочтительно проводят в среде, в которой аромат не может быть легко потерян. В интересном варианте осуществления нанесение проводят в вакууме (т.е. при пониженном давлении, предпочтительно настолько низком, насколько это технически возможно при нормальных условиях). В другом интересном варианте осуществления нанесение проводят в среде так называемого газа из зерен. Этот газ (как правило, диоксид углерода) образуется в кофейных зернах в процессе обжаривания как естественный побочный продукт обжаривания кофе. Поскольку этот газ неизбежно также переносит летучие ароматические вещества, среда газа из зерен служит для более эффективного обеспечения сохраняющего аромат равновесия между маслом при его нанесении и окружающей его атмосферой.
В другом интересном варианте осуществления масло подвергают ароматизации после нанесения на растворимые частицы кофе.
Это нанесение можно выполнять теми же способами, которые применяются для ароматизированного масла, но предпочтительно с использованием барабанного смесителя с аксиально установленным соплом для равномерного распределения масла. При этом в среде, способствующей передаче аромата, обеспечивают присутствие как обжаренных кофейных зерен, так и растворимых частиц кофе, покрытых маслом. Это может быть одна емкость, имеющая две отдельные камеры с соединением посредством воздушного потока (например, в виде перфорации) между ними. Например, зерна выдерживают на дне емкости, а растворимые частицы кофе, содержащие масло, выдерживают в сите, помещенном в ту же емкость. Допустимо также поместить зерна и растворимые частицы кофе с маслом в отдельные емкости и обеспечить соединение посредством воздушного потока между зернами и маслом. Такое соединение может осуществляться под воздействием, например, вентилятора или нагнетателя воздуха.
На Фиг. 1 и 2 схематически показаны два варианта осуществления, к которым применяются следующие условные обозначения.
1. Емкость для донора аромата, имеющая газовый клапан.
2. Емкость для выдерживания.
3. Масло (необязательно на растворимых частицах кофе).
4. Обжаренные кофейные зерна.
5. Открытое соединение (например, перфорация) с емкостью для донора аромата.
6. Контур циркуляции газа - носителя аромата.
7. Нагнетатель воздуха.
8. Закрытая емкость для выдерживания.
На Фиг. 1 представлено схематическое изображение первого варианта осуществления настоящего изобретения. Изображена система для выдерживания масла, такого как кофейное масло, с ароматом от обжаренных кофейных зерен. Обжаренные кофейные зерна (4), предпочтительно цельные зерна, держат в емкости для донора аромата (1). В закрытую среду этой емкости помещена емкость для выдерживания (2). Емкость для выдерживания (2) содержит ароматизированное масло, такое как кофейное масло, предпочтительно рафинированное кофейное масло. Масло может представлять собой масло как таковое, или масло может быть нанесено на растворимые частицы кофе до ароматизации. Емкость для выдерживания в этом варианте осуществления имеет открытое соединение (5) с емкостью для донора аромата. В период выдерживания в соответствии с настоящим изобретением аромат от обжаренных кофейных зерен (4) способен ароматизировать масло (3), содержащееся в емкости для выдерживания (2).Поскольку емкость для выдерживания содержится внутри закрытой среды емкости для донора аромата и емкость для выдерживания имеет открытое соединение (5) с указанной емкостью для донора аромата, этот вариант осуществления называют «одноемкостной» системой.
На Фиг. 2 представлено схематическое изображение второго варианта осуществления настоящего изобретения. Изображена система для выдерживания масла, такого как кофейное масло, с ароматом от обжаренных кофейных зерен. Обжаренные кофейные зерна (4), предпочтительно цельные зерна, держат в емкости для донора аромата (1). Система включает в себя отдельную закрытую емкость для выдерживания (8). Емкость для выдерживания (8) содержит ароматизированное масло, такое как кофейное масло, предпочтительно рафинированное кофейное масло. Масло может представлять собой масло как таковое или масло, нанесенное на растворимые частицы кофе. Емкость для выдерживания и емкость для донора аромата в этом варианте осуществления соединены газопроводами, которые вместе обеспечивают контур циркуляции газа - носителя аромата (6). Необязательно, но предпочтительно этот контур циркуляции содержит нагнетатель воздуха (7), служащий для создания принудительной конвекции от емкости для донора аромата к емкости для выдерживания. В период выдерживания в соответствии с настоящим изобретением аромат от обжаренных кофейных зерен (4) принудительно направляют к емкости для выдерживания (8), с тем чтобы ароматизировать масло (3), содержащееся в емкости для выдерживания (8).Поскольку емкость для выдерживания закрыта, за исключением контура циркуляции газа - носителя аромата, этот вариант осуществления называют «двухъемкостной» системой. В некоторых случаях емкость подвергают откачке (созданию вакуума), с тем чтобы обеспечить как можно меньшее количество присутствующего кислорода и облегчить диффузию зерен в паровую фазу.
Дополнительный вариант, еще лучше обеспечивающий низкие уровни кислорода, состоит в промывании емкости инертным газом, таким как азот. Масло может представлять собой любое пищевое масло с приемлемым запахом. Термин «с приемлемым запахом» относится к нейтральному запаху или кофейному запаху. Предпочтительными являются масла, естественным образом присутствующие в кофе, такие как кофейное масло или фракции кофейного масла. Другие масла из некофейных источников, предпочтительно растительные масла, также могут быть использованы при условии, что они имеют нейтральный аромат и вкус. Примеры подходящих веществ включают кукурузное масло, кокосовое масло, соевое масло, подсолнечное масло, арахисовое масло (масло земляного ореха) и т.п. Предпочтительно масло не влияет на растворимость и имеет срок хранения, по меньшей мере равный сроку хранения быстрорастворимого кофейного продукта.
Более предпочтительно масло представляет собой рафинированное масло. Для всех подходящих пищевых масел, предпочтительно растительных масел, это имеет преимущество, состоящее в получении желаемого нейтрального запаха и вкуса. В особенно предпочтительном варианте осуществления масло представляет собой рафинированное кофейное масло. Преимуществом такого масла является низкое содержание кавеола и кафестола.
В интересном варианте осуществления настоящее изобретение также имеет отношение к ароматизированным растворимым частицам кофе, содержащим кофейное масло, характеризуемое содержанием кафестола не более 15 г кафестола на кг масла. В частности, кофейное масло в настоящем изобретении представляет собой рафинированное кофейное масло. Содержание кафестола может опускаться до нуля или быть близким к нулю, в случае если отбеливание привело к удалению всего кафестола из масла. Более часто уровень кафестола находится в диапазоне от 50 мг/кг до 1 г/кг масла.
В другом интересном варианте осуществления настоящее изобретение также имеет отношение к ароматизированным растворимым частицам кофе, содержащим кофейное масло, характеризуемое содержанием кавеола не более 10 г кавеола на кг масла. В частности, кофейное масло в настоящем изобретении представляет собой рафинированное кофейное масло. Содержание кавеола может опускаться до нуля или быть близким к нулю, в случае если отбеливание привело к удалению всего кавеола из масла. Более часто уровень кавеола находится в диапазоне от 50 мг/кг до 1 г/кг масла.
Предпочтительно ароматизированные растворимые частицы кофе настоящего изобретения удовлетворяют вышеупомянутым требованиям в отношении содержания как кавеола, так и кафестола. Определение количеств кавеола и кафестола см. в Braz. J. Plant Physiol. vol.18 no.1 Londrina Jan./Mar. 2006.
Специалисту известен процесс рафинирования масел, а конкретно также пищевых масел, более конкретно - растительных масел. Рафинирование пищевых масел, таких как кофейное масло, для применения в настоящем изобретении обычно включает в себя две стадии рафинирования, а именно отбеливание и дезодорацию. Этап отбеливания может включать в себя дегумирование или предваряться им. Это относится к отделению камеди и жирной кислоты в сыром масле вместе с другими примесями, такими как микроэлементы, медь и железо. Это, как правило, выполняется путем нанесения кислоты, обычно фосфорной кислоты, лимонной кислоты или яблочной кислоты. Иногда называют другие кислоты, например уксусную кислоту, щавелевую кислоту и борную кислоту. Также могут быть использованы сочетания таких кислот, например лимонной кислоты и фосфорной кислоты.
При отбеливании масло смешивают с отбельной глиной (такой как кальциевый бентонит), как правило, в вакуумной камере, для удаления примесей и цветных пигментов в масле. Отбеливание пищевых масел и жиров является частью процесса рафинирования сырых масел и жиров, в ходе которого удаляют загрязнители, неблагоприятно влияющие на внешний вид и характеристики этих триглицеридных (триацилглицериновых) материалов. Отбеливание, которому обычно предшествуют процессы дегумирования и рафинирования (нейтрализации), требуется для удаления конкретных вредных загрязнителей, эффективно не удаляемых в ходе данных процессов до того, как масло пройдет дезодорацию. Обычно благодаря процессу смешивания масла и глинистого адсорбента для удаления красителя операция отбеливания обеспечивает эффективное удаление части красителя, приводит к уменьшению содержания хлорофилла, остаточного мыла и смол, металлических микроэлементов, продуктов окисления и оказывает косвенное влияние на цвет дезодорированного масла.
Чаще всего при обработке пищевых масел, включая кофейное масло, применяют два типа отбельных глин. Они характеризуются как «натуральная отбельная глина» и «активированная отбельная глина». Первая из них, как правило, представляет собой бентонитовую глину, демонстрирующую в своем естественном состоянии адсорбционные свойства. Активированная отбельная глина может быть получена из бентонитовой глины, как правило, из типа, который содержит относительно большую долю монтмориллонита.
Отбельные глины активируются в различной степени за счет взаимодействия с кислотами в диапазоне от полностью натуральных глин до обработанных сильной кислотой глин.
Дезодорация, как правило, представляет собой процесс отгонки, в ходе которого то или иное количество отгоночного вещества (обычно пара) пропускают в течение того или иного периода времени через горячее масло при низком давлении. Она обычно осуществляется при высокой температуре (> 200°C) с последующим охлаждением до комнатной температуры. Предпочтительные температуры расположены в диапазоне от 220°C до 280°C, например от 240°C до 260°C.
В интересном варианте осуществления масло представлено в виде эмульсии в воде. При этом процентное содержание масла обычно составляет не более 50 мас.%, предпочтительно менее, например от 15 мас.% до 45 мас.%, более предпочтительно приблизительно 40 мас.%. Этот вариант осуществления имеет особое преимущество для цели нанесения масла на растворимые частицы кофе. Вода (т.е. дисперсионная фаза применяемой эмульсии) при этом эффективно функционирует в качестве жидкости-носителя для передачи ароматизированного масла к растворимым частицам кофе. Нанесение масла как такового влечет за собой риск появления объемных капель масла на растворимых частицах кофе. При нанесении масла в виде эмульсии масло распределяется более равномерно. Не желая ограничивать себя какой-либо теорией, авторы изобретения считают это результатом того, что вода легко проникает в растворимые частицы кофе. Предпочтительно эмульсия содержит эмульгатор, как правило, в количестве от 0,5 мас.% до 15 мас.%, предпочтительно от 1 мас.% до 10 мас.%, более предпочтительно от 2,5 мас.% до 7,5 мас.%. Специалисту известны подходящие эмульгаторы, применяемые во многих пищевых эмульсионных продуктах, например полиэтоксилированные эфиры сорбита, такие как Tween™ различных классов. Предпочтительно в настоящем изобретении применяют кофейный эмульгатор, более предпочтительно - полученный из самого кофе. Неожиданно было обнаружено, что растворимые частицы кофе действуют в качестве эмульгатора. В связи с этим в предпочтительном варианте осуществления от 1 мас.% до 10 мас.%, предпочтительно от 2,5 мас.% до 7,5 мас.%, более предпочтительно от 4 мас.% до 6 мас.% растворимых частиц кофе растворяют в воде, из которой получают вышеупомянутую эмульсию типа «масло в воде».
Нанесение масла в виде эмульсии, в частности, дает дополнительное преимущество в случае, если масло сначала ароматизируют, а затем наносят на растворимые частицы кофе. В результате проблема состоит в том, чтобы уменьшить, а предпочтительно избежать потери аромата из ароматизированного масла вследствие процесса нанесения масла на растворимые частицы кофе.
Обжаренные кофейные зерна могут быть цельными или молотыми, но цельные зерна предпочтительны. Предпочтительно обжаренный кофе состоит по существу из таких обжаренных цельных зерен. Т. е. хотя и не представляется возможным исключить присутствие ненамеренно раздробленного зерна, поскольку одно или несколько зерен всегда могут случайно оказаться раздробленными, предпочтение в настоящем изобретении отдается использованию обжаренного кофе в виде цельных зерен. В контексте настоящего изобретения остаточные раздробленные зерна, фрагменты или другие сопутствующие частицы зерен, которые были предварительно обжарены и которые являются нерастворимыми, относятся к категории обжаренных и молотых кофейных зерен. Если такие обжаренные и молотые кофейные зерна присутствуют в конечном продукте, т. е. в быстрорастворимом кофе, содержащем ароматизированные растворимые частицы кофе, после растворения может оставаться нерастворимый осадок, что не только неприятно для потребителя, но и придает конечному напитку посторонний привкус. Не желая ограничивать себя какой-либо теорией, авторы изобретения считают, что этот ощущаемый посторонний привкус может быть вызван избыточной экстракцией нерастворимого осадка. Таким образом, быстрорастворимый кофе в соответствии с настоящим изобретением содержит такие обжаренные и молотые кофейные зерна в количестве, не превышающем 5 мас.% Предпочтительно это количество не будет превышать 3 мас.%, более предпочтительно оно не будет превышать 1 мас.%, и еще более предпочтительно, оно не будет превышать 0,5 мас.%. Наиболее предпочтительно это количество ниже порога обнаружения. Таким образом, отсутствие таких обжаренных и молотых кофейных зерен в предлагаемом быстрорастворимом кофе предпочтительно.
Не желая ограничивать себя какой-либо теорией, авторы изобретения считают, что тип ароматов (по существу, только летучих веществ), образующихся из цельных зерен, лучше подходит для получения растворимого кофе со стойким ароматом, чем тип ароматов, которые передаются, в частности вместе с маслом, от обжаренных и молотых кофейных зерен. Кроме того, способ настоящего изобретения приводит к получению более благоприятного отношения ароматического компонента к маслу, что подтверждается ссылкой на 2-метилпиразин. В связи с этим способ настоящего изобретения приводит к созданию растворимых частиц кофе, которые обеспечивают получение быстрорастворимого кофе с количеством масла от 0,8 до 4,5%, предпочтительно от 1,0 до 2,5%,. Неожиданно было обнаружено, что такие частицы с заданными характеристиками, несомненно вносящие вклад в придание аромата быстрорастворимому кофе и его сохранение, получены в рамках заявленного способа.
Быстрорастворимый кофе, содержащий растворимые частицы кофе в соответствии с настоящим изобретением, имеет другое замечательное преимущество. Оно относится к сохранению аромата во время так называемого срока годности после вскрытия. Очевидно, что при практическом использовании быстрорастворимого кофе контейнер (например, стеклянная банка) будет открыт потребителем, а затем будет использоваться в течение некоторого времени (суток или недель), пока контейнер не опустеет. После первого открывания срок хранения продукта будет в дальнейшем называться «сроком годности после вскрытия». Хорошо известно, что с началом срока годности после вскрытия ароматы кофе будут улетучиваться быстрее. Преимущество быстрорастворимого кофе в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, что он демонстрирует лучшее сохранение аромата, в частности как подтверждается в отношении 2-метилпиразина, в том числе в течение срока годности после вскрытия.
Обжаренные цельные кофейные зерна предпочтительно обжаривают незадолго до использования. В большинстве случаев после обжаривания зерна будут храниться не дольше одного месяца перед смешиванием с растворимыми частицами кофе, предпочтительно менее недели, более предпочтительно менее суток.
Используемые кофейные зерна могут быть любого типа. Основными используемыми сортами кофе являются зерна арабика и зерна робуста. Как правило, можно использовать смеси обоих сортов. Эти зерна могут быть признаны в качестве имеющих определенное географическое происхождение, например Бразилия, Колумбия или Индонезия. Растворимые частицы кофе могут быть изготовлены путем экстракции из обжаренных и молотых кофейных зерен любого типа. Растворимые частицы кофе могут быть получены из декофеинизированных зерен.
В интересном варианте осуществления растворимые частицы кофе изготавливают путем экстракции из обжаренных и молотых кофейных зерен, которые перед размалыванием были использованы в способе настоящего изобретения для придания кофейного аромата ранее полученной партии растворимых частиц кофе.
Растворимые частицы кофе могут быть представлены в готовом виде, а затем обработаны в рамках способа настоящего изобретения. Предпочтительно, однако, чтобы изобретение было реализовано на фабрике по производству кофе, выпускающей как растворимые частицы кофе, так и обжаренные цельные кофейные зерна.
Растворимые частицы кофе могут быть получены из жидкого кофейного экстракта любым методом концентрации, посредством которого воду удаляют из указанного экстракта, в частности кофейного концентрата. Этими методами обычно являются, например, концентрирование вымораживанием, выпаривание или нанофильтрация. Сюда входят распылительная сушка, сушка в барабанной сушилке, сублимационная сушка или экструзия. Сухие растворимые частицы кофе обычно имеют остаточное содержание влаги в диапазоне от 1 мас.% до 5 мас.%, предпочтительно от 2 мас.% до 4 мас.%, наиболее предпочтительно приблизительно 3,5%.
В дополнение к конкретному этапу настоящего изобретения, в соответствии с которым ароматизируют растворимые частицы кофе, для добавления ароматов к растворимым частицам кофе можно применять любые другие методы, доступные специалисту. Например, при изготовлении растворимых частиц кофе можно применять технологическое потоки, посредством которых из кофейных зерен и/или из кофейного экстракта получают ароматические компоненты, и перенаправлять эти ароматические компоненты к растворимым частицам кофе.
Предпочтительный способ включает в себя получение сухого (в частности, высушенного распылением или сублимацией) кофейного концентрата, причем этот концентрат получают в соответствии с идеей, изложенной в WO 2007/043873 или EP-A-0 352 842.
2
Удельная площадь поверхности растворимых частиц кофе, производимых традиционным способом, находится обычно в диапазоне от 0,1 до 0,3 м/г. В интересном варианте осуществления растворимые частицы кофе, имеющие микропористую структуру, могут быть использованы в целях содействия адсорбции ароматов из обжаренных цельных кофейных зерен.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, во всех его аспектах, растворимые частицы кофе получают посредством сублимационной сушки.
Кофе, применяемый в качестве источника экстракта, из которого изготавливают растворимые частицы кофе, а также цельные обжаренные кофейные зерна, применяемые для придания аромата растворимым частицам кофе, могут быть обжарены тем же или другим способом. В связи с вариантом осуществления, в котором цельные кофейные зерна после использования для формирования аромата в соответствии с настоящим изобретением в дальнейшем применяют для экстракции, весь используемый кофе предпочтительно обжарен одним и тем же способом.
Способ настоящего изобретения, по существу описанный выше, особенно пригоден для ароматизации растворимых частиц кофе ароматическими компонентами кофе - такими, чтобы присутствовало поддающееся обнаружению количество 2-метилпиразина. Несмотря на то что 2-метилпиразин не является единственным ароматическим компонентом, обеспечиваемым для растворимых частиц кофе, он считается кофейным ароматическим компонентом, который характерен для свежего кофе, который может быть обжалован потребителем.
В связи с этим важно, чтобы фактическое содержание 2-метилпиразина в растворимых частицах кофе оказывало значительное воздействие на аромат быстрорастворимого кофе. Как общеизвестно в данной области, аромат относится к химическим соединениям, которые обладают запахом и таким образом воздействуют как на чувство вкуса, так и на чувство обоняния. Таким образом, в контексте настоящего изобретения аромат представляет собой химическое соединение, обладающее запахом, которое является достаточно летучим для переноса к обонятельной системе в верхней части носа. Обычно молекулы, соответствующие этой характеристике, имеют молекулярную массу ниже 300. В частности, таким летучим соединением является 2-метилпиразин. В данной области общепринято подвергать количественной оценке такое соединение в паровой фазе, т.е. газообразные компоненты замкнутого пространства над выделяемыми жидкостями или твердыми частицами и пары, измеряемые посредством хроматографического анализа паровой фазы. Соответственно, измеряют уравновешенную паровую фазу растворимых частиц кофе, которая содержит по меньшей мере 1,5 нг на мл паровой фазы 2-метилпиразина, предпочтительно по меньшей мере 1,70 нг на мл паровой фазы 2-метилпиразина и наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,5 нг на мл паровой фазы 2-метилпиразина.
Таким образом, настоящее изобретение также касается продукта, т.е. быстрорастворимого кофе, содержащего растворимые частицы кофе, как описано в настоящем документе, причем масло представляет собой рафинированное кофейное масло. Эти частицы, в частности, характеризуются своим неожиданно высоким содержанием в 2-метилпиразине, составляющим по меньшей мере 1,5 нг на мл паровой фазы 2-метилпиразина, предпочтительно по меньшей мере 1,7 нг на мл паровой фазы 2-метилпиразина и наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,5 нг на мл паровой фазы 2-метилпиразина, при этом растворимые частицы кофе дополнительно содержат количество масла от 0,8 до 4,5 мас.%, предпочтительно от 1,0 до 2,5 мас.%.
Дополнительный важный факт состоит в том, что охарактеризованный таким образом продукт настоящего изобретения способен сохранять эти характеристики при хранении, что является примером сохранения желаемого улучшенного аромата быстрорастворимого кофе. Характеристики продукта сохраняются в течение по меньшей мере 3 месяцев после приготовления, предпочтительно по меньшей мере 6 месяцев и еще более предпочтительно по меньшей мере 24 месяца.
В другом аспекте настоящего изобретения представлен способ приготовления ароматизированных растворимых частиц кофе, содержащих 2-метилпиразин в качестве кофейного аромата, при этом указанный 2-метилпиразин передают на растворимые частицы кофе способом, включающим в себя ароматизацию пищевого масла с приемлемым запахом, в любом из вариантов осуществления, рассматриваемых выше и ниже, и нанесение масла на растворимые частицы кофе в количестве от 0,8 мас.% до 4,5 мас.%; причем масло подвергают передаче аромата от обжаренных кофейных зерен.
Вышеизложенные варианты осуществления и предпочтения, такие как период выдерживания и отношение, в равной мере применимы к данному способу.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения предлагается использование обжаренных цельных кофейных зерен для ароматизации пищевого масла с приемлемым запахом, предпочтительно кофейного масла. Это относится к выдерживанию масла и кофейных зерен в среде, способствующей передаче аромата, в течение по меньшей мере одних суток в соответствии с любым из вариантов осуществления, рассмотренных выше.
Обжаренные цельные кофейные зерна во всех аспектах и вариантах осуществления настоящего изобретения могут представлять собой кофе слабого, среднего или сильного способа обжаривания. Эти термины имеют значение, известное специалисту. Предпочтительно цельные кофейные зерна представляют собой кофе сильного способа обжаривания.
Хотя изобретение было подробно проиллюстрировано и описано на рисунках и в вышеприведенном описании, такие иллюстрации и описание следует рассматривать лишь как иллюстративные или приведенные в качестве примера и не имеющие ограничительного характера; причем настоящее изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления.
Например, можно использовать изобретение в варианте осуществления, где растворимые частицы кофе, на которые нанесено кофейное масло, подвергаются ароматизации маслом в соответствии с настоящим изобретением и впоследствии другую партию отдельно ароматизированного кофе наносят на уже имеющие покрытие частицы.
Другие вариации описанных вариантов осуществления могут быть поняты и воплощены специалистами в данной области при осуществлении заявленного изобретения на практике после изучения рисунков, описания и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает других элементов или стадий, а использование единственного числа не исключает множества. Сам по себе тот факт, что определенные признаки изобретения перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что сочетание этих признаков не может быть использовано как преимущество. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны считаться ограничивающими объем изобретения.
Итак, изобретение относится к способу производства ароматизированных растворимых частиц кофе. Этот способ предусматривает выдерживание донора аромата, такого как обжаренный кофе, с акцептором, таким как рафинированное кофейное масло. Акцептор может быть добавлен к растворимым частицам кофе до или после выдерживания. Изобретение также имеет отношение к способу приготовления быстрорастворимого кофейного продукта, содержащего ароматизированные растворимые частицы кофе. При этом пищевое масло с приемлемым запахом подвергается передаче аромата от обжаренных кофейных зерен до или после нанесения на растворимые частицы кофе. Передачу аромата производят в течение периода выдерживания, составляющего по меньшей мере одни сутки, и количество ароматизированного масла в быстрорастворимом кофе составляет от 0,8 мас.% до 4,5 мас.%.
Настоящее изобретение будет дополнительно проиллюстрировано со ссылкой на нижеследующие примеры, не имеющие ограничительного характера.
Пример 1
Партию обжаренных зерен арабика мололи, а затем из этого молотого кофе получали экстракт в соответствии с WO2007/043873. Этот экстракт концентрировали и дополнительно высушивали сублимацией для получения растворимых частиц кофе.
Коммерчески доступное кофейное масло рафинировали с целью удаления ряда вредных соединений. К ним относятся; посторонние привкусы, придающие несвежий запах соединения, кавеол и кафестол. Рафинирование выполняли в рамках применяемого для растительных масел способа, известного специалистам, и включали в него этап отбеливания и этап перегонки с водяным паром. После рафинирования получали не имеющее запаха рафинированное кофейное масло, которое содержало менее 1 г кавеола и кафестола на кг масла.
Пример 1a:
275 граммов свежеобжаренных цельных кофейных зерен насыпали в емкость из инертного стекла объемом 1,5 литра с покрытием Silonite™.5,5 грамма рафинированного кофейного масла выливали в чашку Петри диаметром 5 сантиметров. Чашку Петри помещали в стеклянную емкость поверх обжаренного кофе (см. Фиг. 1). Емкость закрывали и удаляли кислород паровой фазы, создавая вакуум, который также облегчал диффузию зерен в паровую фазу.
Кофе оставляли для дегазации до достижения атмосферного давления. Избыточное давление, вызываемое дегазацией зерен, сбрасывали дважды в сутки посредством газоотвода с ручным управлением. После семи суток выдерживания емкость открывали и собирали полученное ароматическое масло. Ароматическое масло затем оценивалось экспертами по органолептической оценке и с помощью анализа методом газовой хроматографии и масс-спектрометрии (ГХ-МС).
Ароматическое масло добавляли к растворимым частицам кофе посредством пипетирования, а затем слегка покачивали частицы в стеклянной колбе, что приводило к образованию пленки ароматического масла, покрывающего частицы, позволяя таким образом получить ароматизированные растворимые частицы кофе.
Полученный растворимый кофе (быстрорастворимый кофейный продукт, в котором все растворимые частицы кофе представляют собой ароматизированные растворимые частицы кофе) имел 1 мас.% ароматизированного масла и создавал паровую фазу с уровнем 2-метилпиразина, составляющим 2,5 нг/мл паровой фазы. При органолептическом исследовании быстрорастворимый кофейный продукт имел отчетливый запах обжаренного кофе.
Пример 1b:
275 граммов свежеобжаренных цельных кофейных зерен насыпали в емкость из инертного стекла объемом 1,5 литра с покрытием Silonite™. 5,5 грамма рафинированного кофейного масла выливали в чашку Петри диаметром 5 сантиметров. Чашку Петри помещали в стеклянную емкость поверх обжаренного кофе в соответствии с Фиг. 1. Емкость закрывали и удаляли кислород паровой фазы, создавая вакуум.
Кофе оставляли для дегазации на семь суток. После семи суток выдерживания давление, вызываемое дегазацией зерен, достигало 0,2 мегапаскаля (двух бар) (абс.). Емкость открывали и собирали полученное ароматическое масло. Ароматическое масло затем оценивалось экспертами по органолептической оценке и с помощью анализа методом ГХ-МС.
Из ароматического масла получали эмульсию. Эмульсия состояла из 45 мас.% рафинированного ароматического масла, эмульгированного в 50 мас.% воды с использованием 5 мас.% растворимых частиц кофе в качестве эмульгатора.
Эмульсию рафинированного ароматического масла добавляли к растворимым частицам кофе посредством пипетирования, а затем слегка покачивали частицы в стеклянной колбе, что приводило к образованию пленки ароматического масла, покрывающего частицы, позволяя таким образом получить ароматизированные растворимые частицы кофе.
Полученный растворимый кофе (быстрорастворимый кофейный продукт, в котором все растворимые частицы кофе представляют собой ароматизированные растворимые частицы кофе) имел 1 мас.% ароматизированного масла и создавал паровую фазу с уровнем 2-метилпиразина, составляющим 1,7 нг/мл паровой фазы. При органолептическом исследовании быстрорастворимый кофейный продукт имел отчетливый запах обжаренного кофе.
Пример 1c:
400 граммов свежеобжаренных кофейных зерен насыпали в емкость из нержавеющей стали. 8 граммов рафинированного кофейного масла наливали во вторую емкость (как показано на Фиг. 2). Две емкости соединяли трубкой из нержавеющей стали и уменьшали уровни кислорода, применяя сначала вакуум, а затем промывку системы газообразным азотом.
Кофе оставляли для дегазации на двое суток, в течение которых нагнетатель воздуха создавал поток между емкостями. После двух суток выдерживания емкость открывали и собирали полученное ароматическое масло. Ароматическое масло затем оценивалось экспертами по органолептической оценке и с помощью анализа методом ГХ-МС.
Масло добавляли к растворимым частицам кофе посредством пипетирования, а затем слегка покачивали частицы в стеклянной колбе, что приводило к образованию пленки ароматического масла, покрывающего частицы, позволяя таким образом получить ароматизированные растворимые частицы кофе.
Полученный растворимый кофе (быстрорастворимый кофейный продукт, в котором все растворимые частицы кофе представляют собой ароматизированные растворимые частицы кофе) имел 1 мас.% ароматизированного масла и создавал паровую фазу с уровнем 2-метилпиразина, составляющим 2,7 нг/мл паровой фазы. При органолептическом исследовании быстрорастворимый кофейный продукт имел отчетливый запах обжаренного кофе.
Пример 1d:
Из вышеупомянутого рафинированного кофейного масла получали эмульсию. Эмульсия состояла из 45 мас.% рафинированного масла, эмульгированного в 50 мас.% воды с использованием 5 мас.% растворимого кофе в качестве эмульгатора. Эту эмульсию распыляли с помощью сопла на растворимые частицы кофе.
Конечная доза масла в растворимых частицах кофе составляла 1 мас.%.
400 грамм свежеобжаренных кофейных зерен насыпали в емкость из нержавеющей стали.
200 граммов растворимых частиц кофе, обогащенных маслом, насыпали во вторую емкость в соответствии с Фиг. 2. Две емкости соединяли трубкой из нержавеющей стали и уменьшали уровни кислорода, применяя сначала вакуум, а затем промывку системы газообразным азотом.
Кофе оставляли для дегазации на двое суток, в течение которых нагнетатель воздуха создавал воздушный поток между емкостями.
После двух суток выдерживания емкость открывали и собирали полученные растворимые частицы кофе, обогащенные ароматическим маслом (ароматизированные растворимые частицы кофе). Растворимые частицы кофе, обогащенные ароматическим маслом, затем оценивались экспертами по органолептической оценке и с помощью анализа методом ГХ-МС.
Полученный растворимый кофе (быстрорастворимый кофейный продукт, в котором все растворимые частицы кофе представляют собой ароматизированные растворимые частицы кофе) имел 1 мас.% масла и создавал паровую фазу с уровнем 2-метилпиразина, составляющим 3,3 нг/мл паровой фазы. При органолептическом исследовании быстрорастворимый кофейный продукт имел отчетливый запах обжаренного кофе.
Пример 2
Рафинированное кофейное масло распыляли с помощью сопла на растворимые частицы кофе. Конечная концентрация масла в растворимых частицах кофе составляла 1 мас.%. 80 грамм свежеобжаренных кофейных зерен насыпали в емкость объемом 1,5 литра с покрытием Silonite™. 40 граммов растворимых частиц кофе, обогащенных маслом, насыпали во вторую емкость, которую помещали в первую 1,5-литровую емкость в соответствии с Фиг. 1.
Емкость закрывали и удаляли кислород паровой фазы, создавая вакуум.
Кофе оставляли для дегазации, что приводило к передаче аромата на насыщенные маслом растворимые частицы кофе в течение периода выдерживания, как в обобщенном виде представлено в таблице 1 ниже. После выдерживания емкость открывали и собирали полученные ароматизированные растворимые частицы кофе.
Ароматные растворимые частицы кофе (быстрорастворимый кофейный продукт, в котором все растворимые частицы кофе представляют собой ароматизированные растворимые частицы кофе) затем оценивались экспертами по органолептической оценке и с помощью анализа методом ГХ-МС. При органолептическом исследовании быстрорастворимый кофейный продукт имел отчетливый запах обжаренного кофе. Результаты в обобщенном виде представлены в таблице 1.
Таблица 1
Пример
Время обжаривания (минуты)
Период выдерживания (сутки)
2-метилпиразин (нг/мл ПФ)
Запах
2a
5,5
1
2,85
(+)
2b
5,5
2
3,88
(+)
2c
5,5
3
4,43
(+)
2d
5,5
4
5,43
(+)
2e
5,5
5
4,35
(+)
2f
5,5
6
4,79
(+)
Пример 3
Рафинированное кофейное масло распыляли с помощью сопла на растворимые частицы кофе. Конечная концентрация масла в растворимых частицах кофе составляла 2 мас.%.
400 грамм свежеобжаренных кофейных зерен насыпали в емкость из нержавеющей стали. 200 граммов растворимых частиц кофе, обогащенных маслом, насыпали во вторую емкость в соответствии с Фиг. 2. Две емкости соединяли трубкой из нержавеющей стали и уменьшали уровни кислорода, применяя сначала вакуум, а затем промывку системы газообразным азотом.
Кофе оставляли для дегазации на шесть суток, в течение которых нагнетатель воздуха создавал воздушный поток между емкостями.
После шести суток выдерживания емкость открывали и собирали полученные растворимые частицы кофе, обогащенные ароматическим маслом. Растворимые частицы кофе, обогащенные ароматическим маслом (ароматизированные растворимые частицы кофе), затем оценивались экспертами по органолептической оценке и с помощью анализа методом ГХ-МС.
Полученный растворимый кофе (быстрорастворимый кофейный продукт, в котором все растворимые частицы кофе представляют собой ароматизированные растворимые частицы кофе) имел 2 мас.% масла и создавал паровую фазу с уровнем 2-метилпиразина, составляющим 3,7 нг/мл паровой фазы. При органолептическом исследовании быстрорастворимый кофейный продукт имел отчетливый запах обжаренного кофе.
Пример 4
275 граммов свежеобжаренных цельных кофейных зерен насыпали в емкость из инертного стекла объемом 1,5 литра с покрытием Silonite™. 5,5 грамма рафинированного кофейного масла выливали в чашку Петри диаметром 5 сантиметров. Чашку Петри помещали в стеклянную емкость поверх обжаренного кофе, как показано на Фиг. 1. Емкость закрывали и удаляли кислород паровой фазы путем создания вакуума.
Кофе оставляли для дегазации до достижения атмосферного давления. Избыточное давление, вызываемое дегазацией зерен, сбрасывали дважды в сутки вручную с помощью газоотвода. После пяти суток выдерживания емкость открывали и собирали полученное ароматическое масло. Ароматическое масло затем оценивалось экспертами по органолептической оценке и с помощью анализа методом ГХ-МС.
Масло добавляли к растворимым частицам кофе двумя способами.
Пример 4 a:
100 граммов растворимых частиц кофе, обогащенных маслом, насыпали в емкость на 1,5 л и равномерно распределяли по дну емкости
Емкость герметически закрывали и добавляли масло по каплям через отверстие наверху емкости, причем в процессе емкость слегка встряхивали для обеспечения однородности. Полученные ароматизированные растворимые частицы кофе содержали 1 мас.% ароматизированного масла.
Ароматные растворимые частицы кофе (быстрорастворимый кофейный продукт, в котором все растворимые частицы кофе представляют собой ароматизированные растворимые частицы кофе) затем оценивались экспертами по органолептической оценке и с помощью анализа методом ГХ-МС.
При органолептическом исследовании быстрорастворимый кофейный продукт имел отчетливый запах обжаренного кофе. Результаты в обобщенном виде представлены в таблице 2
Пример 4 b:
100 граммов растворимых частиц кофе, обогащенных маслом, насыпали в емкость на 1,5 л и равномерно распределяли по дну емкости
Емкость герметически закрывали паровую фазу удаляли с помощью вакуума и в емкость вводили газ, полученный от дегазации зерен.
После этого масло добавляли по каплям через отверстие наверху емкости, причем в процессе емкость слегка встряхивали для обеспечения однородности. Полученные ароматизированные растворимые частицы кофе содержали 1 мас.% ароматизированного масла.
Ароматные растворимые частицы кофе (быстрорастворимый кофейный продукт, в котором все растворимые частицы кофе представляют собой ароматизированные растворимые частицы кофе) затем оценивались экспертами по органолептической оценке и с помощью анализа методом ГХ-МС.
При органолептическом исследовании быстрорастворимый кофейный продукт имел отчетливый запах обжаренного кофе. Результаты в обобщенном виде представлены в таблице 2
Таблица 2
Пример
Время обжаривания (минуты)
Период выдерживания (сутки)
Атмосфера при дозировании
2-метилпиразин (нг/мл ПФ)
Запах
2a
5,5
5
Атмосферный воздух
1,7
(+)
2b
5,5
5
Газ из зерен
2,2
(+)
Пример 5
Рафинированное кофейное масло распыляли с помощью сопла на растворимые частицы кофе в двухосевом смесителе. Конечная концентрация масла в растворимых частицах кофе составляла 1 мас.%.
30 Килограмм свежеобжаренных кофейных зерен насыпали в камеру вакуумирования в отдельные части открытых емкостей на 10 кг. 15 Килограммов растворимых частиц кофе, обогащенных маслом, насыпали в камеру вакуумирования в отдельные части на 5 кг. После этого емкость закрывали и откачивали воздух до давления ниже 50 гектопаскалей (50 миллибар).
Кофе оставляли для дегазации на пять суток. После пяти суток выдерживания камеру открывали и полученные ароматизированные растворимые частицы кофе упаковывали при атмосферных условиях. Ароматные растворимые частицы кофе затем оценивались экспертами по органолептической оценке и с помощью анализа методом ГХ-МС. Полученный растворимый кофе (быстрорастворимый кофейный продукт, в котором все растворимые частицы кофе представляют собой ароматизированные растворимые частицы кофе) имел 1 мас.% масла и создавал паровую фазу с уровнем 2-метилпиразина, составляющим 1,9 нг/мл паровой фазы. При органолептическом исследовании быстрорастворимый кофейный продукт имел отчетливый запах обжаренного кофе.
Количественный аналитический метод для 2-метилпиразина
Концентрации 2-метилпиразина в паровой фазе определяли посредством косвенной внешней калибровки концентрации в паровой фазе с использованием аналитического стандарта 2-метилпиразина. В связи с этим рабочий раствор 1096 мг на литр 2-метилпиразина получали путем растворения 2-метилпиразина в пентане. Этот рабочий раствор затем разводили пентаном для получения 6 калибровочных растворов от 7 мкг/мл до 1096 мкг/мл. Калибровочный график строили путем жидкого впрыска 1 мкл разведенных рабочих растворов на моделируемом инжекторе-испарителе с программируемой температурой для ввода проб непосредственно в колонку.
После этого концентрацию в паровой фазе известного раствора 2-метилпиразина определяли путем растворения 610 мг на 50 мл стандартного 2-метилпиразина в полиэтиленгликоле. Этот маточный раствор разводили 10-кратным объемом воды и из этого раствора 300 мкл добавляли к 2700 мкл воды в виалу объемом 20 мл и уравновешивали в течение 15 минут при 30°C. Концентрацию в паровой фазе известного раствора 2-метилпиразина определяли путем впрыскивания 1 мл равновесной паровой фазы над раствором и вычисления коэффициента распределения жидкой/паровой фазы. По коэффициенту распределения жидкой/паровой фазы вычисляли концентрацию 2-метилпиразина в нг/мл паровой фазы (ПФ).
Количественный анализ выполняли с помощью шприца для динамической экстракции паровой фазы из твердой фазы (ДЭТФ-ПФ) на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором (ГХ-ПИД), используя колонку Agilent VF-WAXms 30 м x 0,25 мм x 1 мкм. В связи с этим в виалу объемом 20 мл отвешивали 4 грамм быстрорастворимого кофе и образец уравновешивали в течение 15 минут при 30°C. Паровую фазу образца концентрировали с использованием шприца ДЭТФ на 2,5 мл и 1 мл содержимого шприца десорбировали на ГХ-ПИД.
Способ определения уровня масла
Уровни масла определяли посредством экстракции в аппарате Сокслета. В связи с этим 5 грамм быстрорастворимого кофе растворяли в 150 мл кипящей воды и полученный раствор пропускали через фильтр с 6 г целита 545. Фильтрующий слой собирали и высушивали в течение 16 часов при комнатной температуре и 1 часа в сушильной камере, работающей при 103° Цельсия.
После этого высушенный фильтрующий слой собирали в экстракционной вставке производства компании Schleicher & Schuell BioScience GmbH и добавляли 150 мл гексана в качестве экстракционной среды. Образец экстрагировали и высушивали с помощью системы Soxterm производства компании Gerhart, работающей при 180°C. Высушенный продукт взвешивали и выражали уровень масла в граммах на 100 грамм быстрорастворимого кофе.