СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕНООБРАЗУЮЩЕГО СРЕДСТВА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ
METHOD FOR PREPARATION OF FOAMING AGENT AND USE THEREOF

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к пенообразующему средству и к способам его приготовления из кофейного экстракта. Кроме того, настоящее изобретение относится к применению пенообразующего средства в приготовлении напитка, включая кофейный продукт, такого как растворимый кофейный продукт, который образует стабильную пену типа эспрессо или  при растворении.
Уровень техники
В кофе эспрессо стойкая пена, также обозначаемая как , является визуальным критерием качества. Объем, текстура, изящество, цвет и стабильность крема являются отличительными характеристиками, привлекательными для потребителя. Крема возникает при экстракции поверхностно-активных компонентов кофе, которые покрывают и стабилизируют пузырьки газа, образованные путем дробления утрамбованного кофейного матрикса эспрессо горячей водой под давлением.
Разработка растворимого кофе, обеспечивающего крема типа эспрессо при растворении, определенно представляет конкурентное преимущество в области производства кофейных напитков. Научные и технические проблемы являются важными, поскольку состав и приготовление растворимого кофе достаточно отличаются от экстракции эспрессо.
Что касается обработки кофе, промышленная экстракция обеспечивает экстракцию дополнительных полисахаридов и богатых азотом соединений во время фазы экстракции. Изменения физического состояния экстрагированных кофейных соединений, происходящие при последующем концентрировании, приводят к агрегации и осаждению соединений. Роль этих соединений, специфических для растворимого кофе, и влияние их физического состояния на пенообразующие свойства кофе плохо изучены.
WO 2009/040249 и ЕР 0839457 раскрывают способы изготовления быстрорастворимого кофе, в частности, высушенного распылением быстрорастворимого кофе, который при контакте с горячей водой образует пену, имитирующую крема эспрессо. В качестве части способа создания растворимого кофе «эспрессо», экстракт вспенивают путем введения газа под давлением, и подвергают распылительной сушке при достаточной температуре на выводе из сушилки и условиях давления при распылении для получения пористых частиц со встроенными пузырьками газа. Встраивание пузырьков газа мельчайшего размера является существенным для обеспечения усовершенствованной пены в чашке.
Внешний вид продукта и удовольствие при употреблении являются ключевыми характеристиками при определении предпочтения потребителя. Объем, стабильность и внешний вид пены играют ведущую роль в воспринимаемом качестве кофейных напитков. Таким образом, чистый растворимый кофе, который обеспечивает стабильную крема эспрессо-типа, представляет явное преимущество в данной области техники.
Сущность изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение пенообразующего средства, пригодного для применения в напитках, в частности, в кофейных напитках. В частности, задачей настоящего изобретения является обеспечение пенообразующего средства, улучшающего объем, стабильность и внешний вид пены напитка, такого как кофейный напиток, например, быстрорастворимый кофейный напиток.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение способа приготовления кофейного продукта, обладающего улучшенным объемом, стабильностью и внешним видом пены.
Таким образом, один аспект настоящего изобретения относится к способу получения пенообразующего средства, включающему этапы:
(i) обеспечения кофейного экстракта;
(ii) выделения поверхностно-активной фракции указанного экстракта для получения пенообразующего средства.
Другой аспект настоящего изобретения относится к пенообразующему средству, полученному в вышеуказанном способе согласно настоящему изобретению.
Еще один аспект настоящего изобретения относится к применению поверхностно-активной фракции, выделенной из кофейного экстракта, в качестве пенообразующего средства.
Другой аспект настоящего изобретения относится к способу получения кофейного продукта, включающему этапы:
(a) обеспечения кофейного экстракта;
(b) добавления пенообразующего средства согласно настоящему изобретению к указанному кофейному экстракту, обеспеченному на этапе (а).
Еще один аспект настоящего изобретения относится к кофейному продукту, полученному посредством способа приготовления кофе согласно настоящему изобретению.
Наконец, один аспект настоящего изобретения относится к контейнеру, содержащему кофейный продукт согласно настоящему изобретению.
Краткое описание фигур
Фигура 1 демонстрирует объемы пены растворенных кофейных порошков, оцениваемые при 85°С устройством для измерения пены при 5 (черный столбец), 30 (серый столбец) и 300 с (белый столбец) при 2,5% ОС.
Фигура 2 демонстрирует влияние термических осадков на (i) исходный объем пены растворенного кофе, и влияние на (ii) скорость оседания/стабильность пены. На фигуре 2 крупной пунктирной линией показан Стандарт; жирной черной линией показан Контроль, а мелкой пунктирной линией показан кофе, где был добавлен осадок, а тонкой черной линией представлен образец, солюбилизированный в KOH.
Настоящее изобретение далее описано более подробно.
Раскрытие изобретения
По сравнению с эспрессо, промышленное производство кофе обеспечивает экстракцию большего числа молекул, и благоприятствует физическим изменениям кофейных соединений во время экстракции, концентрирования и сушки. Влияние этих этапов способа на пенообразующие свойства плохо изучено. Создание научного подхода в химии и физике кофейной пены обеспечит разработку подходящих решений способа для улучшения состава кофе и структуры порошка для оптимального обеспечения пены при растворении.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение способа изготовления усовершенствованного кофейного продукта, обладающего улучшенной пеной при растворении.
Таким образом, задачей авторов настоящего изобретения было установление молекулярной и структурной основы кофейной пены и разработка средств улучшения объема, внешнего вида и стабильности пены при растворении быстрорастворимого порошка.
Что касается обработки кофе, промышленная процедура экстракции обеспечивает экстракцию дополнительных полисахаридов и богатых азотом соединений. Применение высокой температуры также приводит к образованию нерастворимого материала, так называемых термических осадков. Авторы настоящего изобретения установили, что с этими термическими осадками достигается лучшая активность образования пены готового кофейного порошка.
Определения
Перед более подробным обсуждением настоящего изобретения приводится определение следующих терминов и обозначений.
Термин  означает пену, покрывающую поверхность чашки высококачественного эспрессо, цвет которой варьирует от красновато-коричневого до бежевого. Крема является очень важной для получения хорошего эспрессо. Наличие крема является главным отличием заварного кофе от эспрессо. Крема высвобождает мощные кофейные ароматические и вкусовые соединения, остающиеся в полости рта и глотки спустя долгое время после употребления эспрессо.
Пенообразующее средство
Как упоминалось выше, настоящее изобретение относится к обеспечению пенообразующего средства. В контексте настоящего изобретения пенообразующее средство означает агент, который может быть добавлен в пенообразующее вещество для улучшения его пенообразующих свойств. Это пенообразующее вещество в настоящем изобретении может предпочтительно означать кофейный напиток, например, быстрорастворимый кофейный напиток.
Поверхностно-активная фракция
В контексте настоящего изобретения термин «поверхностно-активная фракция» означает фракцию (или композицию), способную к снижению поверхностного натяжения жидкости. Поверхностно-активная фракция, описанная в настоящей заявке, является композицией, выделенной (или полученной путем выделения) из кофейного экстракта. В предпочтительном варианте осуществления «поверхностно-активная фракция» или «поверхностно-активная композиция» является термическими осадками, описанными в настоящей заявке, которые могут быть выделены путем центрифугирования. Термические осадки являются композицией, содержащей богатые азотом соединения, где гидрофобные аминокислоты составляют примерно 50 мас.% от композиции.
Полифенолы
В контексте настоящего изобретения «полифенолы» означают структурный класс натуральных, синтетических или полусинтетических органических соединений, характеризующихся наличием множества фенольных единиц. Число и характеристики этих фенольных субструктур лежат в основе уникальных физических, химических и биологических свойств конкретных членов класса.
Азотистые соединения
В контексте настоящего изобретения «азотистые соединения» означают структурный класс натуральных, синтетических или полусинтетических органических соединений, характеризующихся наличием больших количеств атомов азота в своей структуре. Термин «большие количества атомов азота» относится к повышенному количеству атомов азота, по сравнению с исходным материалом, при определении на основе массы сухого вещества и/или на основе общего содержания сухого остатка.
Меланоидины
В контексте настоящего изобретения меланоидины являются коричневыми гетерогенными полимерами, образующимися либо в реакции Майяра, когда сахара и аминокислоты объединяются при высоких температурах и низкой активности воды, или путем аутоокисления и полимеризации фенольных соединений. Меланоидины обычно присутствуют в продуктах питания, которые подвергаются какой-либо форме неферментативного образования коричневой окраски. В присутствии фенольных соединений, как в случае кофе, и реакция Майяра, и процессы аутоокисления вносят вклад в образование меланоидинов при тепловой обработке, например, обжаривании. Меланоидины составляют до 2% от сухого вещества кофейных напитков.
Масса сухого вещества
Масса сухого вещества означает массу вещества при полном высушивании и полном удалении всех жидкостей из вещества. Масса сухого вещества в % от вещества означает относительное количество указанного вещества от общей массы сухого вещества. Например, если 100 грамм (сухого) вещества, например, полученного из кофейного экстракта, содержат 30 грамм маннана, то масса маннана в расчете на сухое вещество в указанном экстракте составляет 30%.
Общее содержание сухого вещества (ОС)
Общее содержание сухого вещества (ОС) означает массу вещества в растворе или суспензии. ОС кофейного раствора или суспензии определяется как масса (м) сухого кофейного остатка, выраженная в массовых процентах от исходного кофейного раствора или суспензии (м/м %). Наоборот, при приготовлении кофейного раствора или суспензии, оно означает массу сухого кофейного порошка (например, кофейного экстракта) используемого для получения кофейного раствора или суспензии, выраженную в массовых процентах (м/м %). Например, если 5 г (масса сухого вещества) кофейного экстракта применяют для получения 50 г кофейного раствора, то ОС этого раствора составляет 10 мас.% (м/м %).
Напиток
В контексте настоящего изобретения напиток означает жидкость, приготовленную для употребления человеком. Порошковый напиток означает сухой продукт (такой как быстрорастворимый порошок), который может быть растворен с получением напитка путем добавления жидкости, такой как вода. Термин «горячий напиток» означает напиток, который подается в горячем виде. Горячий напиток может быть получен путем добавления нагретой жидкости (например, в форме молока или воды), или путем нагревания напитка как такового. Быстрорастворимый кофе является напитком, полученным из заваренных кофейных зерен. Быстрорастворимый кофе получают из кофейного экстракта, который обезвожен в форме порошка или гранул. Они могут быть восстановлены горячей водой или холодной для получения пригодного для питья кофейного напитка. Быстрорастворимый кофе может также быть обеспечен в форме концентрированного кофейного экстракта в жидкой форме.
В промышленном масштабе обработка кофе, как правило, заключается в ряде последовательно выполняемых операций, таких как:
- сортировка, хранение, смешивание зеленого кофе;
- обжаривание и измельчение;
- экстракция до получения кофейного экстракта.
При этом производство готового кофе включает дополнительный этап:
- сушки, посредством распыления или лиофилизации.
Способ приготовления пенообразующего средства из кофе
Термические осадки являются богатыми азотом соединениями (6-7 мас.%), половину из которых составляют гидрофобные аминокислоты (т.е. Лей/Иле, Вал, Про, Фен). Осадки также содержат другие классы соединений, известных как меланоидины. Термические осадки проявляют поверхностно-активные свойства и образуются во время фазы экстракции кофе.
Применяя выделенные термические осадки в быстрорастворимом кофейном экстракте, подвергаемом введению газа, авторы настоящего изобретения установили, что термические осадки повышают устойчивость пены кофейного продукта при растворении полученного порошка. Действительно, термические осадки содержат поверхностно-активные соединения, которые способны легко адсорбировать газ на границе раздела фаз экстракта. Когда в течение некоторого времени термические осадки реорганизуются в газе на границе раздела фаз экстракта в газированном кофейном экстракте, пузырьки газа эффективно улавливаются и стабилизируются, как наблюдалось по высокой пористости полученного порошка и объему пену при растворении порошка. Солюбилизация термических осадков с применением щелочи, такой как гидроксид калия (KOH), повышает стабильность и внешний вид крема, хотя полученная крема становится слегка более темной. Скорость оседания пены снижается, приводя к получению более стойкой крема. Наконец, вязкость крема повышается, обеспечивая улучшенное вкусовое впечатление при употреблении. Быстрорастворимые кофейные порошки, в которые включают термические осадки, демонстрируют легкое повышение содержания азотистых соединений.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение способов изготовления пенообразующего средства, пригодного для применения в таком напитке, как кофейный продукт.
Соответственно, изобретение относится к способу получения пенообразующего средства, включающему этапы:
(i) обеспечения кофейного экстракта;
(ii) выделения фракции указанного экстракта, где указанная фракция обладает поверхностно-активными свойствами. Выделенная фракция (обозначаемая как поверхностно-активная фракция) может применяться в качестве пенообразующего средства, например, в напитке, таком как кофейный напиток. Предпочтительно, выделенная поверхностно-активная фракция обеспечивается в форме термических осадков, образуемых в фазе горячей экстракции. Термические осадки могут быть выделены путем центрифугирования.
Таким образом, один аспект настоящего изобретения относится к способу получения пенообразующего средства, включающему этапы:
(i) обеспечения кофейного экстракта,
(ii) выделения поверхностно-активной фракции указанного экстракта до получения пенообразующего средства.
Кофейный экстракт, упоминаемый в настоящей заявке и применяемый посредством способов согласно настоящему изобретению, как правило, получают путем горячей экстракции обжаренных и молотых кофейных зерен. Горячую экстракцию, как правило, проводят при температуре в диапазоне от 110 до 200°С, например от 140 до 200°С, таком как от 150 до 190°С, предпочтительно в диапазоне от 150 до 180°С. Таким образом, в одном варианте осуществления настоящего изобретения, кофейный экстракт, обеспеченный на этапе (i) и/или на этапе (а), получают путем горячей экстракции. В другом варианте осуществления кофейный экстракт, полученный на этапе (i) и/или на этапе (а), находится в жидкой форме (например, водного кофейного экстракта). В другом варианте осуществления этап (ii) и/или этап (b) осуществляют после указанной горячей экстракции.
В одном варианте осуществления кофейный экстракт, обеспеченный на этапе (i) и/или этапе (а), является экстрактом зеленых кофейных зерен, обжаренных кофейных зерен, или их смесью.
Термические осадки, как правило, являются высокомолекулярными соединениями. Соответственно, поверхностно-активная фракция, выделенная на этапе (ii), может предпочтительно быть выделена путем центрифугирования или фильтрации.
Фракция (поверхностно-активная фракция), выделенная из кофейного экстракта, предпочтительно содержит полифенолы и азотистые соединения, которые вносят вклад в пенообразующую активность поверхностно-активной фракции. Так, в одном варианте осуществления указанная поверхностно-активная фракция содержит по меньшей мере одно соединение, независимо выбранное из группы из полифенолов и азотистых соединений.
Может быть предпочтительным концентрирование поверхностно-активной фракции до получения композиции, имеющей высокую концентрацию пенообразующих веществ, например, полифенолов и азотистых соединений. В одном варианте осуществления настоящего изобретения способ изготовления пенообразующего средства включает дополнительный этап концентрирования указанной поверхностно-активной фракции. Соответственно, в предпочтительном варианте осуществления концентрация указанного по меньшей мере одного соединения, независимо выбранного из группы из полифенолов и азотистых соединений в указанном пенообразующем средстве, превышает концентрацию указанного соединения в указанном кофейном экстракте, обеспеченном на этапе (i) способа получения пенообразующего средства согласно настоящему изобретению. В одном варианте осуществления концентрация полифенолов и азотистых соединений по меньшей мере в два раза повышается в выделенной поверхностно-активной фракции после концентрирования, по сравнению с концентрацией соединений в кофейном экстракте. В другом варианте осуществления концентрация полифенолов и азотистых соединений в выделенной поверхностно-активной фракции после концентрирования по меньшей мере в 5 раз выше, например, по меньшей мере в 10 раз выше, например, по меньшей мере в 20 раз выше, например, по меньшей мере в 50 раз выше, например, по меньшей мере в 100 раз выше концентрации соединений в кофейном экстракте, из которого она получена.
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения поверхностно-активная фракция является композицией, содержащей полифенольные соединения, полученные путем реакции Майяра или аутоокислительной полимеризации по меньшей мере двух 4-винилкатехоловых мономеров, полученных из свободной кофейной кислоты или компонента кофейной кислоты из хлорогенной кислоты.
В другом предпочтительном варианте осуществления указанная поверхностно-активная фракция является композицией, содержащей по меньшей мере один полигидроксилированный фенилиндан. В одном варианте осуществления указанная поверхностно-активная фракция является композицией, содержащей по меньшей мере один полигидроксилированный фенилиндан, выбранный из перечня, включающего транс-5,6-дигидрокси-1-метил-3-(3'-4'-дигидроксифенил)индан, цис-5,6-дигидрокси-1-метил-3-(3'-4'-дигидроксифенил)индан, 1,3-бис(3'-4'-дигидроксифенил)бутан, транс-1,3-бис(3'-4'-дигидроксифенил)бутен, 5,6-дигидрокси-2-карбокси-1-метил-3-(3'-4'-дигидроксифенил)индан, транс-4,5-дигидрокси-1-метил-3-(3',4'-дигидроксифенил)индан, цис-4,5-дигидрокси-1-метил-3-(3',4'-дигидроксифенил)индан, транс-5,6-дигидрокси-1-метил-3-[3',4'-дигидрокси-5'-(1-(3'',4''-дигидроксифенил)-1-этил)фенил]индан, цис-5,6-дигидрокси-1-метил-3-[3',4'-дигидрокси-5'-(1-(3'',4''-дигидроксифенил)-1-этил)фенил]индан и 5,6-дигидрокси-1-метил-2-[1-(3',4'-дигидроксифенил)-1-этил]-3-(3'',4''-дигидроксифенил)индан.
В одном предпочтительном варианте осуществления указанная поверхностно-активная фракция является композицией, включающей транс-5,6-дигидрокси-1-метил-3-(3'-4'-дигидроксифенил)индан, цис-5,6-дигидрокси-1-метил-3-(3'-4'-дигидроксифенил)индан и транс-1,3-бис(3'-4'-дигидроксифенил)бутен. В другом предпочтительном варианте осуществления указанная (поверхностно-активная) фракция является композицией, содержащей транс-5,6-дигидрокси-1-метил-3-(3'-4'-дигидроксифенил)индан и цис-5,6-дигидрокси-1-метил-3-(3'-4'-дигидроксифенил)индан.
В одном предпочтительном варианте осуществления способа изготовления пенообразующего средства поверхностно-активная фракция является композицией, включающей коричневые высокомолекулярные азотистые соединения, полученные из белков, аминокислот, сахаров и хлорогенных кислот из указанного экстракта, образовавшиеся посредством реакций Майяра и аутоокисления.
В другом предпочтительном варианте осуществления азотистые соединения из поверхностно-активной фракции являются меланоидинами. В одном предпочтительном варианте осуществления поверхностно-активная фракция содержит по меньшей мере 5% углеводов, 5% свободных хлорогенных кислот, 25% свободных аминокислот, и 75% коричневых высокомолекулярных меланоидинов.
Авторы настоящего изобретения установили, что активность пенообразующих средств из выделенной поверхностно-активной фракции может быть улучшена путем обработки поверхностно-активной фракции щелочью. Так, в предпочтительном варианте осуществления способ приготовления пенообразующего средства согласно настоящему изобретению включает дополнительный этап обработки указанной поверхностно-активной фракции щелочью. Предпочтительно, щелочь является гидроксидом калия.
Пенообразующее средство, полученное из кофейного экстракта, и его применение
Авторы настоящего изобретения установили, что поверхностно-активная фракция, выделенная из кофейного экстракта (например, в форме термических осадков, как описано в настоящей заявке) обладает поверхностно-активными свойствами, и может применяться в качестве пенообразующего средства, например, в напитках, таких как кофейный напиток.
Соответственно, другой аспект настоящего изобретения относится к пенообразующему средству, полученному в способе изготовления пенообразующего средства, как описано в настоящей заявке.
Пенообразующее средство может быть обеспечено в различных формах, для приспособления к дополнительному применению. В одном варианте осуществления настоящего изобретения пенообразующее средство находится в жидкой форме. В другом варианте осуществления пенообразующее средство находится в сухой форме, такой как порошок или гранулят.
Другой аспект настоящего изобретения относится к применению поверхностно-активной фракции, выделенной из кофейного экстракта, в качестве пенообразующего средства. В одном варианте осуществления поверхностно-активная фракция является поверхностно-активной фракцией, полученной посредством способа согласно настоящему изобретению, относящегося к получению пенообразующего средства. Соответственно, в одном варианте осуществления поверхностно-активная фракция обладает физико-химическими характеристиками, как упоминается в настоящей заявке, для способа получения пенообразующего средства.
В другом варианте осуществления поверхностно-активную фракцию применяют в качестве пенообразующего средства в напитке. Напиток может быть в различных формах, где необходимо вспенивание, таких как пиво или кофе. В предпочтительном варианте осуществления поверхностно-активная фракция согласно настоящему изобретению применяется в качестве пенообразующего средства в кофейном продукте, предпочтительно в быстрорастворимом кофейном продукте.
Способ приготовления кофейного экстракта
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение способов получения усовершенствованного кофейного продукта, обладающего улучшенной пеной при растворении.
Таким образом, в дополнительном аспекте настоящего изобретения обеспечивается способ изготовления кофейного продукта, включающий этапы:
(a) обеспечения кофейного экстракта;
(b) добавления пенообразующего средства согласно настоящему изобретению к указанному кофейному экстракту, обеспеченному на этапе (а).
В способе пенообразующее средство согласно настоящему изобретению может быть добавлено к кофейному экстракту. Однако в предпочтительном подходе поверхностно-активную фракцию, как описано в настоящей заявке, извлекают из кофейного экстракта перед (повторным) введением поверхностно-активной фракции в качестве пенообразующего средства в способе получения кофе.
Таким образом, в одном варианте осуществления настоящего изобретения поверхностно-активную фракцию извлекают из кофейного экстракта, обеспеченного на этапе (а). Предпочтительно, поверхностно-активная фракция, упомянутая в этом варианте осуществления, содержит или по существу содержит ту же самую комбинацию соединений, которая присутствует в пенообразующем средстве согласно настоящему изобретению.
Способ получения кофейного продукта в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно дополнительно включает по меньшей мере один этап концентрирования указанного кофейного экстракта.
Поскольку термические осадки могут вносить вклад в загрязнение в способе, их предпочтительно удаляют из кофейного экстракта. Соответственно, в предпочтительном варианте осуществления указанную поверхностно-активную фракцию извлекают из кофейного экстракта, обеспеченного на этапе (а), перед указанным по меньшей мере одним этапом концентрирования указанного кофейного экстракта.
В другом предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один этап концентрирования указанного кофейного экстракта является этапом выпаривания. Как правило, кофейный продукт сушат до сухого кофейного продукта, например, в форме порошка или гранулята. Обезвоживание можно проводить с помощью средств, известных специалистам в данной области техники, таких как распылительная сушка, лиофилизация или термическое выпаривание. Предпочтительно, кофейный продукт обезвоживают до получения кофейного продукта с содержанием влаги 6% (мас.%) или ниже, 5% (мас.%) или ниже, предпочтительно 4% (мас.%) или ниже.
Поверхностно-активную фракцию в форме пенообразующего средства согласно настоящему изобретению (повторно) вводят в способе получения кофейного продукта, как упоминается на этапе (b), например, на этапе, когда кофейный экстракт находится в форме сгущенного экстракта (после концентрирования кофейного экстракта, например, путем выпаривания, и перед окончательной сушкой, например, путем распылительной сушки или лиофилизации). Как упоминалось, предпочтительно, но не обязательно, поверхностно-активную фракцию, например, в форме термических осадков, извлекают из кофейного экстракта раньше в способе, предпочтительно, перед концентрированием кофейного экстракта.
Пенообразующее средство можно вводить на различных этапах способа получения кофе, однако, его предпочтительно вводят после концентрирования кофейного экстракта.
Таким образом, в одном варианте осуществления пенообразующее средство добавляют перед сушкой указанного кофейного экстракта. Во втором варианте осуществления указанное пенообразующее средство добавляют после сушки указанного кофейного экстракта, например, путем добавления пенообразующего средства к кофейному порошку/грануляту или итоговому кофейному жидкому концентрату.
Введенное пенообразующее средство может быть получено из того же самого кофейного экстракта, для которого его применяют (таким образом, с помощью истинного обратного добавления). Альтернативно и, как правило, пенообразующее средство готовят заблаговременно из одной серии кофейного экстракта, и применяют при изготовлении кофейного продукта. В последней схеме пенообразующее средство не получено (по меньшей мере, не полностью) из того кофейного экстракта, в который его вводят.
Способ согласно настоящему изобретению можно применять для получения различных типов кофейных продуктов. В одном варианте осуществления указанный кофейный продукт является растворимым кофейным продуктом. В другом варианте осуществления указанный кофейный продукт находится в форме водорастворимого порошка или гранулята. В другом варианте осуществления указанный кофейный продукт находится в жидкой форме, такой как кофейный концентрат.
Один вариант настоящего изобретения относится к способу получения кофейного продукта, где указанный кофейный продукт является кофейным продуктом, выбранным из перечня, включающего быстрорастворимый кофе, быстрорастворимый кофе-эспрессо, жидкий кофейный концентрат, кофейные коктейли, кофейные смеси, обжаренный и молотый кофе с капсулами или без капсул, смеси обжаренного и молотого и быстрорастворимого кофе, и готовые к употреблению кофейные напитки.
Кофейные напитки
Настоящее изобретение также обеспечивает кофейный продукт, полученный посредством способа согласно настоящему изобретению. Так, в одном аспекте настоящее изобретение относится к кофейному продукту, полученному посредством способа (способа получения кофе) согласно настоящему изобретению.
Кофейные продукты согласно настоящему изобретению могут быть обеспечены в форме растворимого кофейного продукта. Кофейные продукты согласно настоящему изобретению могут быть в форме водорастворимого порошка или гранулята. Кофейные продукты согласно настоящему изобретению могут быть в жидкой форме, такой как кофейный концентрат. В одном варианте осуществления кофейный продукт является кофейным продуктом, выбранным из перечня, включающего быстрорастворимый кофе, быстрорастворимый кофе-эспрессо, жидкий кофейный концентрат, кофейные коктейли, кофейные смеси, обжаренный и молотый кофе с капсулами или без капсул, смеси обжаренного и молотого и быстрорастворимого кофе, и готовые к употреблению кофейные напитки.
Для всех приготовлений, описанных в настоящей заявке, полученный кофейный продукт (готовый продукт из способа) можно также применять в комбинации с одним или несколькими другими ингредиентами, такими как ароматизаторы, молоко, заменители сливок, цикорий, злаки и сахар.
Кофейный продукт согласно настоящему изобретению, как правило, пакуют в такие контейнеры, как стеклянные банки, жестяные банки, пакеты или капсулы. Таким образом, еще один аспект настоящего изобретения обеспечивает контейнер, содержащий кофейный продукт согласно настоящему изобретению. Контейнер может быть в различных формах, в зависимости от применения и природы содержимого. В одном варианте осуществления контейнер является капсулой.
Необходимо отметить, что варианты осуществления и характеристики, описанные в контексте одного из аспектов настоящего изобретения, также применяются к другим аспектам настоящего изобретения.
Все патентные и не патентные ссылки, цитированные в настоящей заявке, настоящим включены посредством ссылки во всей полноте.
Изобретение далее описано более подробно в следующих не ограничивающих примерах.
Примеры
Задачей настоящего исследования была оценки влияния термических осадков на пенообразующие свойства растворимого кофе путем сравнения проб с удалением или без предварительного удаления термических осадков. Для комбинации оптимизированной производительности способа (т.е. удаления термических осадков) и пенообразующих свойств продукта (т.е. обратного добавления термических осадков) исследовали различные стратегии удаления/обратного добавления осадков. В настоящем исследовании сравниваются пенообразующие активности в этих разных испытаниях.
Соответственно, пилотные испытания проводили с удалением/без удаления термического осадка и с повторным встраиванием/без повторного встраивания термического осадка в концентрированный экстракт. В одном из испытаний термические осадки солюбилизировали в гидроксиде калия (KOH) перед их повторным встраиванием. Концентрированные экстракты дополнительно сушили. Порошки анализировали на их пенообразующую активность. Пенообразующие свойства оценивали с применением устройства для измерения пены (FMD) (автовспенивающего), KOMO (пенообразования) и в сахарном тесте (вязкость пены). Поверхностно-активные свойства оценивали в течение короткого (BPA) и продолжительного времени (Tracker).
Растворимый кофе получали путем экстракции обжаренных и молотых кофейных зерен посредством способов, общеизвестных в данной области техники получения растворимого кофе, включая температуры экстракции до 170°С. В экспериментах с удалением осадка его удаляли путем центрифугирования кофейного экстракта после экстракции. Кофейный экстракт концентрировали путем выпаривания, посредством способов, общеизвестных в данной области техники получения растворимого кофе. В экспериментах, где добавляли осадок, его добавляли в концентрированный экстракт после выпаривания и перед сушкой. Концентрированные экстракты сушили распылительной сушкой, где газ вводили в экстракт перед распылительной сушкой до получения пористого порошка, способного к образованию крема при растворении, с применением способа, описанного в WO 2009/040249.
Проводили серии из четырех испытаний для оценки влияния термических осадков на пенообразующую активность растворимых порошков. Испытания состояли из:
1. Способа получения кофе с центрифугированием (Стандарт) (обозначено как испытание №(а);
2. Способа получения кофе без центрифугирования (Контроль) (обозначено как испытание №(b);
3. Способа получения кофе с центрифугированием и обратным добавлением осадков (+ осадки) (обозначено как испытание №(с);
4. Способа получения кофе с центрифугированием и обратным добавлением солюбилизированных осадков (+ KOH осадки) (обозначено как испытание №(d).
Условия испытаний:
Обработка осадков - за исключением контрольных испытаний, термические осадки извлекали центрифугированием.
Повторное встраивание осадков - термические осадки (89,6 кг, ОС 20%) добавляли порциями в густой экстракт (ОС 75%) перед введением газа, с расчетом примерно для 14% сухого готового порошка (мас.%).
Солюбилизация осадков - 9 кг KOH пищевого качества (~9%) добавляли к 87,8 кг термических осадков (ОС 20%) в резервуаре. Смесь механически перемешивали в течение примерно 15 минут до стабилизации pH до 8. Полученную смесь повторно встраивали в густой экстракт, как описано, что соответствовало добавлению 13,5% сухих осадков и 0,2% калия на сухой готовый порошок.
Характеристика пенообразующих свойств
Пенообразующие свойства оценивали следующим образом.
Анализ с устройством, измеряющим пену (FMD) - измеряли автовспенивающие свойства порошка: порошок растворяли при 2,5% ТС и 85°С. Объем пены измеряли спустя 5 секунд, 30 секунд и 300 секунд.
KOMO анализ - определяли пенообразование экстракта. Кофейные экстракты (т.е. 0,1-2%) готовили посредством солюбилизации быстрорастворимого порошка в воде MilliQ при 75°С; 84 мл кофейных экстрактов взбивали в KOMO машине, и вспененную жидкость переносили в мерный цилиндр. Конечный объем регистрировали каждые 30 секунд до 3 минут. Исходный объем пены и скорость оседания пены экстраполировали из кривых объема пены с применением логарифмической модели.
Пример 1 - Пористость порошка
Анализ пористости порошков, полученных в примере 1, показал, что пористость была выше для порошков, содержащих термические осадки, т.е. (d) - (61,2%), (с) - (64,8%), (b) - (66,1%) против (а) - (59,4%). Термические осадки, наиболее вероятно, повышали количество поверхностно-активных соединений, обеспечивая более эффективный захват и удерживание газообразного азота в порошке.
Пример 2 - Автовспенивающие свойства
Автовспенивающие свойства порошков, полученных в примере 1, оценивали с FMD в экстрактах, растворенных при 2,0% ОС и 85°С. Значения были дополнительно скорректированы для 2,5% ОС экстракта (Фигура 1). Анализ автовспенивающих свойств показал, что было найдено самое низкое значение объема пены, когда осадки извлекали путем центрифугирования и не добавляли обратно (т.е. (а), 8,4 мл пены). Наибольший объем пены был получен, когда осадки извлекали центрифугированием, а потом повторно встраивали в осадки тяжелого экстракта (т.е. (d), 10,3-10,6 мл пены). Промежуточные объемы были получены для нецентрифугированного экстракта (т.е. (b), 9,1 мл пены).
В заключение, термические осадки вносят положительный вклад в образование поверхности раздела пены, которая эффективно улавливает азот с получением более высоких объемов пены.
Пример 3 - Внешний вид и вязкость крема (Фигура 1).
Анализ объема, стабильности и внешнего вида пены показал, что порошки из проб, содержащие термические осадки, т.е. (d) (10,6 мл), (с) (10,3 мл), (b) (9,1 мл) против (а) (8,4 мл), обеспечивали больший объем пены на поверхности чашки. Пена была более устойчивой в пробах, где осадки вначале извлекали путем центрифугирования, а затем возвращали в густой экстракт (т.е. (а), (b)). При солюбилизации в гидроксиде калия (т.е. (b)), пена была мелкой, однородной и более вязкой, хотя и имела более темный цвет.
Пример 4 - Скорость оседания кофейных экстрактов (Фигура 2)
Вспениваемость растворенных экстрактов оценивали путем взбивания (с высокой потребляемой энергией) с применением KOMO машины. Анализ пены показал наивысший объем пены для контрольного кофе (т.е. (а), 30 мл). Однако при этом также отмечалась наивысшая скорость оседания пены (т.е. 1,3 мл/мин). Присутствие термических осадков в порошке (т.е. (d), (с), (b)) приводило к получению меньшего объема пены (т.е. 23-24 мл), но улучшало стабильность пены (т.е. 1,1-1,3 мл/мин), т.е. замедляло оседание (см. Фигуру 2). В заключение, термические осадки повышают стабильность пены.
Пример 5 - Поверхностное натяжение
Поверхностное натяжение растворенных порошков измеряли по короткой временной шкале и при равновесии. При короткой временной шкале все продукты за исключением (b) проявляли более или менее схожую кинетику с быстрой абсорбцией поверхностно-активного материала. Проба (b) показала неожиданно замедленную кинетику абсорбции. При равновесии все экстракты проявляли схожее поведение, что указывало на завершение процессов реорганизации молекул на границах раздела фаз.
В заключение, термические осадки содержат поверхностно-активные соединения, обладающие способностью к легкой адсорбции на границах раздела фаз. Когда в течение некоторого времени термические осадки реорганизовались на поверхности раздела фаз, пузырьки газа могли эффективно улавливаться и стабилизироваться, как наблюдалось по повышенной пористости и объему пены для проб (d) и (с). Однако полезный эффект добавления осадка не наблюдался при мгновенной генерации пены, как в тесте взбивания (т.е. при высоком потреблении энергии, в течение короткого времени). Солюбилизация термических осадков (d) повышает однородность и внешний вид пены, хотя полученная крема становится слегка темнее. Скорость оседания снижается, приводя к получению более устойчивой крема. Наконец, вязкость крема повышается, обеспечивая улучшение вкусового впечатления при употреблении.