РАСТВОРИМЫЙ КОФЕ, УДЕРЖИВАЮЩИЙ АРОМАТИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА
INSTANT COFFEE RETAINING AROMA SUBSTANCES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к получению частиц растворимого кофе и к быстрорастворимому кофе, содержащему частицы растворимого кофе. В частности, настоящее изобретение относится к частицам растворимого кофе с хорошо удерживаемыми ароматическими веществами. Также настоящее изобретение относится к способу получения при использовании цельных обжаренных зерен кофе.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Кофе представляет хорошо известный напиток, как правило, получаемый экстракцией горячей водой или паром обжаренных и измельченных зерен кофе. Распространенной формой кофе является быстрорастворимый кофе. Экстрадированный кофе превращают в растворимые частицы (как правило, при использовании распылительной сушки или лиофильной сушки). Эти частицы могут быть восстановлены в жидкий кофе, как правило, растворением рекомендованного количества частиц в горячей воде.
Продолжает существовать проблема при получении частиц растворимого кофе, заключающаяся в обеспечении таких частиц, которые при растворении в горячей воде позволяют получить жидкий кофе, максимально похожий на свеже экстрагированный кофе. Это было проблемой для производителей кофе во всем мире с момента появления растворимого кофе. Однако большинство потребителей, имевших опыт перцепции запаха и вкуса жидкости, полученной в результате растворения частиц растворимого кофе в горячей воде, ощутили, что указанная жидкость не выдерживает сравнения со свеже полученным кофе.
Указанную выше проблему пытались решить различными улучшениями процесса экстракции кофе и концентрирования экстрактов кофе, применяемых при получении частиц растворимого кофе. По существу результативным процессом, например, является описанный в WO 2007/043873, который приводит к улучшению аромата.
Особенно желательно обеспечить быстрорастворимый кофе, получаемый в виде частиц растворимого кофе, который генерирует запах, сравнимый с таковым свежеобжаренного кофе. В это связи в US 1,836,931 был предложен способ придания аромата кофе растворимому кофе. В этом способе гранулы кофе смешивают со свежеобжаренным кофе. Гранулы растворимого кофе и свежеобжаренный кофе выдерживают в тесном контакте в течение некоторого времени и затем разделяют. Свежеобжаренный кофе в US 1,836,931 предпочтительно измельчен. Время, в течение которого происходит тесный контакт, как правило, составляет 24 часа.
Однако приведенный ссылкой указанный выше способ имеет недостатки, состоящие в том, что он обеспечивает частицы растворимого кофе только с низким содержанием ароматических веществ и в частности 2-метилпиразина. Также что касается указанного выше описания очень старого изобретения 1931 года, то желательно улучшение, касающееся сохранения ароматических веществ при хранении растворимого кофе.
В EP 0 144 785 недостатком способа, описанного в US 1,836,931, признается то, что обжаренный и измельченный кофе трудно отделить от ароматизируемого быстрорастворимого кофе (то есть частиц растворимого кофе). Следовательно, идея EP 0 144 785 относится к способу переноса летучих ароматических веществ от обжаренного и измельченного кофе нагреванием, при этом обжаренный и измельченный кофе не контактирует с быстрорастворимым кофе. Однако это менее желательно с точки зрения процесса, поскольку требуется энергия для нагревания. Также требуется установка устройства, в норме не присутствующего при получении кофе, для перемещения выпаренных ароматических веществ от обжаренного и измельченного кофе к частицам растворимого кофе. В EP 0 144 785 дополнительно описывается добавление количества маслянистого вещества к быстрорастворимому кофе для улучшения удержания ароматических веществ. Добавление масла нежелательно, поскольку это может изменить внешний вид жидкого кофе, полученного восстановлением частиц растворимого кофе. Также с нормативной точки зрения, как правило, нежелательно добавление посторонних веществ в частицы кофе.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для лучшего решения одной или более из указанных выше задач настоящее изобретение в одном аспекте относится к способу получения ароматизированных частиц растворимого кофе, способ включает получение частиц растворимого кофе, смешивание частиц растворимого кофе с обжаренными цельными зернами кофе, выдержку смеси в течение по меньшей двух дней и отделение зерен от частиц растворимого кофе.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения ароматизированных частиц растворимого кофе, причем ароматическое вещество кофе содержит 2-метилпиразин, маркирующее вещество для присутствующего ароматического вещества кофе по настоящему изобретению, которое считается характерным для аромата свежего кофе, привлекающим потребителей. Этот 2-метилпиразин переносится на частицы растворимого кофе при использовании способа, включающего получение частиц растворимого кофе, смешивание частиц растворимого кофе с обжаренными цельными зернами кофе, выдержку смеси в течение по меньшей двух дней и отделение зерен от частиц растворимого кофе.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к ароматизированным частицам растворимого кофе, получаемым указанным выше способом.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к быстрорастворимому кофе (также указан как быстрорастворимый кофейный продукт), содержащему указанные выше частицы растворимого кофе, где равновесное свободное пространство над быстрорастворимым кофе содержит уровень 2-метилпиразина по меньшей мере 1,5 нг на мл свободного пространства над продуктом, и где количество масла в быстрорастворимом кофе составляет от 0,8 до 4,5 вес.%.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к применению обжаренных цельных зерен кофе для обеспечения частиц растворимого кофе с дополнительным ароматическим веществом - 2-метилпиразином при использовании способа, включающего получение жидкого кофейного экстракта, сушку кофейного экстракта с получением при этом частиц растворимого кофе, смешивание частиц растворимого кофе с обжаренными цельными зернами кофе, выдержку смеси в течение по меньшей двух дней и отделение зерен частиц растворимого кофе.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к применению обжаренных цельных зерен кофе для улучшения удержания ароматического вещества частицами растворимого кофе при использовании способа, включающего получение жидкого кофейного экстракта, сушку кофейного экстракта с получением при этом частиц растворимого кофе, смешивание частиц растворимого кофе с обжаренными цельными зернами кофе, выдержку смеси в течение по меньшей двух дней, и отделение зерен от частиц растворимого кофе.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В широком смысле настоящее изобретение основывается на рациональном понимании того, что специфическая комбинация достаточно продолжительного времени выдержки и применения цельных зерен в результате позволяет получить неожиданное значительное улучшение переносимого аромата и удержание ароматических веществ частицами растворимого кофе. Следовательно, неожиданным является такое улучшение переносимого аромата и удержание ароматических веществ частицами растворимого кофе в отношении быстрорастворимого кофе, полученного простым и эффективным способом по настоящему изобретению.
Частицы растворимого кофе по настоящему изобретению и быстрорастворимый кофе по настоящему изобретению, содержащий указанные частицы, указываются как ароматизированные (что является результатом способа по настоящему изобретению). Аналогично, они также указываются, как удерживающие ароматическое вещество, поскольку способ по настоящему изобретению неожиданно в результате приводит не только лучшему переносу ароматического вещества, но также к лучшему удержанию такого ароматического вещества. Перенос и удержание частицами растворимого кофе по настоящему изобретению распространяется на быстрорастворимый кофе, содержащий эти частицы.
Используемый в описании настоящей патентной заявки термин быстрорастворимый кофе относится к продукту, содержащему частицы растворимого кофе, из которых восстановлением горячей водой может быть получен кофе в форме жидкого напитка. В предпочтительном варианте выполнения быстрорастворимый кофе содержит малое количество обжаренных и измельченных зерен кофе (то есть нерастворимые частицы кофе) дополнительно к частицам растворимого кофе. В другом предпочтительном варианте выполнения быстрорастворимый кофе по существу состоит из частиц растворимого кофе и обжаренного и измельченного кофе. В другом предпочтительном варианте выполнения быстрорастворимый кофе состоит из частиц растворимого кофе. Быстрорастворимый продукт может состоять из 100% удерживающих ароматическое вещество частиц растворимого кофе по настоящему изобретению. Он также может содержать комбинацию частиц растворимого кофе по настоящему изобретению (таких как частицы растворимого кофе, обработанные способом ароматизации по настоящему изобретению, или обработанные иным способам, таким образом, чтобы иметь характеристики частиц растворимого кофе, получаемых способом по настоящему изобретению), и частицы растворимого кофе не по настоящему изобретению (такие как необработанные частицы растворимого кофе). Например, быстрорастворимый продукт может содержать 90%-10% обработанных и 10-90% необработанных частиц растворимого кофе, более предпочтительно 80-50% обработанных и 20-50% необработанных. Однако наиболее предпочтительно, чтобы весь быстрорастворимый кофейный продукт был обработан.
Согласно практике, существующей в области техники, к которой относится настоящее изобретение, быстрорастворимый кофе по настоящему изобретению может содержать обжаренные и измельченные зерна кофе. В случае их присутствия, их количество как правило, не превышает 5 вес.%, и предпочтительно составляет меньше, как указано ниже.
Для полноты изложения следует добавить, что применительно к быстрорастворимому кофе следует понимать, что используемые в описании настоящей патентной заявки термины «растворимый» и «нерастворимый» относится к растворимости в воде. Также следует понимать, что обжаренные и измельченные зерна кофе нерастворимы в жидкой воде при атмосферном давлении, ни в горячей, ни в холодной. Частицы растворимого кофе растворимы в жидкой воде, при этом на коэффициент растворения оказывает влияние температура, а не растворимость, как таковая.
Дополнительно в широком смысле настоящее изобретение относится к таким частицам растворимого кофе с таким неожиданным преимуществом в отношении ароматического вещества в виду определенных составляющих характеристик, таких как присутствие маркерных соединений и отсутствие соединений, которые оказывают негативное влияние на ароматическое вещество, и/или соответствующее восстановление, поддерживающее аромат ароматического вещества.
Время выдержки относится к периоду, в течение которого частицы растворимого кофе и обжаренные цельные зерна кофе выдерживают в смеси. Смешивание обжаренных цельных зерен кофе и частиц растворимого кофе может быть проведено простым помещением зерен и частиц вместе в произвольном порядке. Однако предпочтительно смешивание включает стадию, на которой зерна и частицы подвергают перемешиванию, смешиванию, встряхиванию или иным действия, вызывающим хорошее разделение двух компонентов относительно друг друга. Смесь может быть выдержана любым способом, но предпочтительно в закрытом контейнере, и более предпочтительно в герметичном контейнере. Влажность при хранении предпочтительно составляет менее 90%ОВ, более предпочтительно менее 80%ОВ и, как правило, около 70%ОВ.
Время выдержки составляет по меньшей мере два дня, предпочтительно по меньшей мере три дня и более предпочтительно около одной недели. Предпочтительно время выдержки может быть настолько длительным, насколько это желательно, но предпочтительно не превышает один месяц и более предпочтительно не превышает три недели. Более длительное время выдержки, как правило, не приводит к более значительному перенесение ароматического вещества на частицы растворимого кофе, а более короткое время выдержки более практично, поскольку цельные, в частности, цельные обжаренные зерна далее используют для измельчения и экстракции с получением при этом частиц растворимого кофе. Время выдержки предпочтительно составляет от трех дней до двух недель, более предпочтительно от четырех десяти дней.
Температура, при которой смесь выдерживают, по существу не критична. Предпочтительно температура составляет в пределах от около выше нуля до 50°C, предпочтительно от 4°C до 25°C. Наиболее предпочтительно выдержку проводят при комнатной температуре (от 18°C до 25°C, предпочтительно от 20°C до 23°C). В предпочтительном варианте выполнения частицы растворимого кофе с относительно низкой температурой (от 0°C до 10°C, предпочтительно от 4°C до 6°C) комбинируют с цельными обжаренными зернами с относительно высокой температурой (от 30°C до 50°C, предпочтительно от 35°C до 40°C).
Настоящее изобретение основывается на смешивании частиц растворимого кофе с обжаренным кофе в форме обжаренных цельных зерен. Предпочтительно обжаренный кофе по существу состоит из таких обжаренных цельных зерен. То есть, несмотря на то, что настоящее изобретение основывается на выборе обжаренного кофе в форме цельных зерен, и при осуществлении настоящего изобретения исключается присутствия раздробленных зерен, все же одно или более зерно может случайным образом разрушиться. В контексте настоящего изобретения остатки раздробленных зерен, фрагменты или другие частицы зерен, которые были ранее обжарены и которые являются нерастворимыми, относятся к обжаренным и измельченным зернам кофе. В случае, когда такие обжаренные и измельченные зерна кофе присутствуют в конечном продукте, то есть быстрорастворимом кофе, содержащем ароматизированные частицы растворимого кофе, после восстановления может остаться нерастворимый остаток, что является, как неприятным для потребителя, так и придает привкус конечному горячему напитку. Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что этот ощущаемый привкус может вызвать чрезмерная экстракция нерастворимого остатка. Следовательно, быстрорастворимый кофе по настоящему изобретению содержит такие обжаренные и измельченные зерна кофе в количестве, не превышающем 5 вес.%. Предпочтительно это количество не превышает 3 вес.%, более предпочтительно не превышает 1 вес.% и еще более предпочтительно максимально составляет 0,5 вес.%. Наиболее предпочтительно количество составляет менее определяемого порогового значения. Следовательно, предпочтительно отсутствие таких обжаренный и измельченный зерен кофе в быстрорастворимом кофе по настоящему изобретению.
Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что тип ароматических веществ (по существу только летучих), полученных из цельных зерен, лучше подходит для обеспечения растворимого кофе со стойким ароматом, чем тип ароматических веществ, которые перенесены, в частности, маслом от обжаренных и измельченных зерен кофе. Также способ по настоящему изобретению позволяет получить более благоприятное соотношение ароматического вещества к маслу, как свидетельствует ссылка на 2-метилпиразин. В этом отношении способ по настоящему изобретению позволяет получить частицы растворимого кофе, которые обеспечивают быстрорастворимый кофе с количеством масла от 0,8 до 4,5%, предпочтительно от 1,0 до 4,3%. Неожиданным является получение таких частиц со специфическими характеристиками, которые вносят решающий вклад в перенесение и удержание аромата быстрорастворимого кофе, получаемого заявленным способом.
Быстрорастворимый кофе, содержащий частицы растворимого кофе по настоящему изобретению, имеет другое значительное преимущество. Оно относится к удержанию аромата во время так называемого срока годности после вскрытия упаковки. Очевидно, что при практическом использовании быстрорастворимого кофе контейнер (например, стеклянная банка) будет вскрыт потребителем и использован в течение некоторого периода времени (дней или недель) до момента опустошения контейнера. Срок годности продукта по истечению первоначального момента времени после открытия далее указывается как «срок годности после вскрытия упаковки». Хорошо известно, что ароматические вещества кофе быстро уменьшаются после начала срока годности после вскрытия упаковки. Преимущество быстрорастворимого кофе по настоящему изобретению состоит в демонстрируемом им лучшем удержании ароматических веществ, в частности, как подтверждается 2-метилпиразином, также во время срока годности после вскрытия упаковки.
Обжаренные цельные зерна кофе предпочтительно обжаривают незадолго до применения. Как правило, свежеобжаренные зерна хранят не более одного месяца перед смешиванием с частицами растворимого кофе, предпочтительно менее чем неделю, более предпочтительно менее чем день.
Цельные обжаренные зерна кофе и частицы растворимого кофе могут быть смешаны в широких пределах соотношений. Предпочтительно весовое соотношение обжаренных зерен кофе к частицам растворимого кофе составляет менее чем 5:1, более предпочтительно от 4:1 до 1:4, предпочтительно от 3:1 до 1:3 и наиболее предпочтительно от 2:1 до 1:2.
Используемые зерна кофе могут быть любого типа. Основными используемыми видами кофе являются кофе арабика и робуста. Как правило, могут быть использованы смеси обоих. Эти зерна могут происходить из конкретных мест, таких как Бразилия, Колумбия или Индонезия. Частицы растворимого кофе могут быть получены экстракцией из обжаренных и измельченных зерен кофе любого типа. Частицы растворимого кофе могут быть получены из зерен с удаленным кофеином.
В предпочтительном варианте выполнения частицы растворимого кофе получают экстракцией из обжаренных и измельченных зерен кофе, которые перед измельчением используют в способе по настоящему изобретению для придания аромата кофе полученной ранее партии частиц растворимого кофе.
Частицы растворимого кофе могут быть взяты из складского запаса и затем подвергнуты способу по настоящему изобретению. Однако предпочтительно настоящее изобретение осуществляют на предприятие по получению кофе, которое производит, как частицы растворимого кофе, так и обжаренные цельные зерна кофе. В таком варианте воплощения настоящее изобретение относится к способу получения ароматизированных частиц растворимого кофе, способ включает получение жидкого кофейного экстракта, сушку кофейного экстракта с получением при этом частиц растворимого кофе, смешивание частиц растворимого кофе с обжаренными цельными зернами кофе, выдержку смеси в течение по меньшей двух дней и отделение зерен частиц растворимого кофе. При предпочтительном использовании указанных выше времени выдержки и соотношений.
Частицы растворимого кофе могут быть получены из жидкого кофейного экстракта при использовании любой технологии концентрирования, при которой воду удаляют из указанного экстракта, в частности, кофейного экстракта. Такие технологии, как правило, представляют, например, концентрирование вымораживанием, выпариванием или нанофильтрацией. Они включают распылительную сушку, барабанную сушку, лиофильную сушку или экструзию. Сухие частицы растворимого кофе, как правило, имеют остаточное содержание влаги в пределах от 1 вес.% до 5 вес.%, предпочтительно от 2 вес.% до 4%, наиболее предпочтительно около 3,5%.
Дополнительно к специфической стадии по настоящему изобретению, согласно которой частицы растворимого кофе ароматизируют, могут быть использованы любые другие технологии переноса ароматических веществ на частицы растворимого кофе, доступные специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Например, при получении частиц растворимого кофе может быть использован способ потоков, при котором ароматические вещества, полученные из кофейных зерен и/или из кофейного экстракта, рециркулируют эти ароматические вещества на частицы растворимого кофе.
Предпочтительный способ включает получение сухого (в частности, прошедшего распылительную сушку или лиофильную сушку) концентрата кофе, причем концентрат получают согласно раскрытию WO 2007/043873 или EP-A-0 352 842.
2
Удельная площадь поверхности традиционно получаемых частиц растворимого кофе, как правило, составляет в пределах от 0,1 до 0,3 м/г. В предпочтительном варианте выполнения частицы растворимого кофе с микропористой структурой могут быть использованы для поддержания адсорбции ароматических веществ из обжаренных цельных зерен кофе.
В предпочтительном варианте выполнения во всех аспектах частицы растворимого кофе получают при использовании лиофильной сушки.
Кофе, используемый в качестве источник для экстракта, из которого получают частицы растворимого кофе, наряду с цельными обжаренными зернами кофе, используемыми для придания аромата частицам растворимого кофе, могут быть одной и той же или различной обжарки. В связи с вариантом осуществления, где цельные обжаренные зерна после использования для генерирования аромата по настоящему изобретению, далее используют для экстракции, предпочтительно использовать одну и туже обжарку.
Указанный выше способ по настоящему изобретению по существу подходит для ароматизации частиц растворимого кофе ароматическими веществами кофе, таким образом, что присутствует определяемое количество 2-метилпиразина. Хотя 2-метилпиразин не единственное ароматическое вещество, перенесенное на частицы растворимого кофе, оно считается характерным ароматическим веществом кофе для свежего кофе, которое привлекает потребителя.
В связи с этим важно, чтобы фактически содержащийся 2-метилпиразин в частицах растворимого кофе придавал в значительно степени аромат быстрорастворимому кофе. Как общеизвестно из предшествующего уровня техники, ароматические вещества относятся к химическим соединениям, имеющим аромат или запах, и следовательно, оказывающим влияние на оба чувства- на ощущение вкуса и на ощущение запаха. Следовательно, в контексте настоящего изобретения ароматическое вещество представляет химическое соединение, которое имеет аромат или запах, поскольку оно достаточно летучее для того, чтобы переноситься в ольфакторную систему в верхней части носа. Как правило, молекулы, отвечающие этому описанию, имеют молекулярные массы менее 300. В частности, 2-метилпиразин представляет такое летучее соединение. В области техники, к которой относится настоящее изобретение, общепринято, что для количественного определения такого соединения в свободном пространстве над продуктом, то есть газообразных составляющих в закрытом свободном пространстве над жидкостями или твердыми веществами, испускающими его, измеряют пары при использовании парофазной газовой хроматографии.
Соответственно проводят измерение равновесного свободного пространства над частицами растворимого кофе, содержащего по меньшей мере 1,5 нг на мл свободного пространства над продуктом 2-метилпиразина, предпочтительно по меньшей мере 1,75 нг на мл свободного пространства над продуктом 2-метилпиразина и наиболее предпочтительно по меньшей мере 2,0 нг на мл свободного пространства над продуктом 2-метилпиразина.
Следовательно, настоящее изобретение также относится к продукту, то есть быстрорастворимому кофе, содержащему указанные выше частицы растворимого кофе, в частности, характеризующиеся их неожиданно высоким содержанием 2-метилпиразина по меньшей мере 1,5 нг на мл свободного пространства над продуктом, 2-метилпиразина предпочтительно по меньшей мере 1,75 нг на мл свободного пространства над продуктом и наиболее предпочтительно 2-метилпиразина по меньшей мере 2,0 нг на мл свободного пространства над продуктом.
В другом аспекте продукт дополнительно характеризуется частицами растворимого кофе с содержанием масла от 0,8 до 4,5 вес.%, предпочтительно от 1,0 до 4,3 вес.%.
Дополнительная важная находка состоит в том, что характеризующийся таким образом продукт по настоящему изобретению способен сохранять эти характеристики при хранении, что является типичным признаком для сохранения заданного улучшенного аромата быстрорастворимого кофе. Характеристики продукта сохраняются по меньшей мере 3 месяца после получения, предпочтительно по меньшей мере 6 месяцев и еще более предпочтительно по меньшей мере 24 месяца.
В связи с указанным выше, настоящее изобретение также относится к способу получения ароматизированных частиц растворимого кофе, где ароматические вещества кофе, содержащие 2-метилпиразин, переносятся на частицы растворимого кофе при использовании способа, включающего получение частиц растворимого кофе, смешивание частиц растворимого кофе с обжаренными цельными зернами кофе, выдержку смеси в течение по меньшей двух дней и отделение зерен частиц растворимого кофе. Указанные выше варианты осуществления и предпочтения, такие как в отношении времени выдержки и соотношений, равно применимы к этому процессу.
Дополнительно предпочтительно ароматические вещества, что подтверждается 2-метилпиразином, присутствуют в относительно высоких количествах по сравнению с присутствующим маслом.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к удерживающим аромат частицам растворимого кофе, получаемым по существу указанным выше способом в любом из указанных выше вариантов осуществления настоящего изобретения.
Также настоящее изобретение обеспечивает новое применение обжаренных цельных зерен кофе. Оно обеспечивает частицы растворимого кофе с дополнительным содержанием ароматического вещества- 2-метилпиразина при использовании способа, по существу указанного выше. В другом аспекте настоящее изобретение относится к применению обжаренных цельных зерен кофе для улучшения удержания аромата частицами растворимого кофе. Оно осуществляется при использовании способа, включающего получение жидкого кофейного экстракта, сушку кофейного экстракта с получением при этом частиц растворимого кофе, смешивание частиц растворимого кофе с обжаренными цельными зернами кофе, выдержку смеси в течение по меньшей двух дней и отделение зерен частиц растворимого кофе. Новые применения по настоящему изобретению предпочтительно осуществляются средствами по любому из вариантов осуществления указанных выше способов.
Обжаренные цельные зерна кофе во всех аспектах и вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть светлой обжарки, средней обжарки или темной обжарки. Эти термины имеют значения, известные специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Предпочтительно цельные обжаренные зерна являются зернами темной обжарки.
Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на следующие неограничивающие примеры.
Пример 1
Партию обжаренных зерен арабика измельчили и из этого измельченного кофе получили экстракт согласно WO2007/043873. Этот экстракт концентрировали и далее подвергли лиофильной сушке с получением частиц растворимого кофе. Выход составил около 45-50%, это означает, что из 2 килограмм обжаренных зерен кофе получили 1 кг частиц растворимого кофе.
Партию частиц растворимого кофе гомогенно смешали с партией обжаренных зерен арабика в весовом соотношении зерен кофе к частицам растворимого кофе 2:1, и упаковали в герметичный контейнер. Смесь выдерживали при температуре 23⁰C в течение 7 дней. После 7 дней выдержки контейнер открыли и провели разделение смеси при использовании сита с получение 1950 грамм цельных зерен кофе и 1040 грамм частиц растворимого кофе.
Частицы растворимого кофе упаковали в герметичный контейнер. После 3 месяцев хранения при температуре 23⁰C проведи оценку аромата частиц растворимого кофе при участии комиссии из квалифицированных дегустаторов. Аромат частиц растворимого кофе описан, как обладающий нотами обжаренного кофе. Это происходит благодаря повышенному уровню 2-метилпиразина.
Частицы растворимого кофе имели концентрацию масла 40 г/кг частиц растворимого кофе.
Отделенные цельные зерна кофе оценивали на возможность их использования для экстракции и экстрагировали согласно WO2007/043873 с получением жидкого экстракта. Этот жидкий экстракт может быть снова использован для получения частиц растворимого кофе.
Пример 2
В эксперименте по Примеру 1 использовали 100% кофе арабика, изменения были сделаны в соотношение между цельными обжаренными зернами и частицами растворимого кофе и временем выдержки, как приведено в Таблице 1, ниже.
Таблица 1
Пример
Время обжарки зерен (минуты)
Весовое соотношение зерна:частицы
Время выдержки (дни)
Аромат
1
5,5
2:1
7
(+)
2a
5,5
2:1
3
(+)
2b
5,5
1:1
3
(+)
2c
5,5
1:1
7
(+)
2d
5,5
1:2
7
(+)
*) все примеры на основе растворимого кофе со сроком хранения 3 месяца.
Во всех примерах были получены частицы растворимого кофе, имевшие положительные оценки аромата, поскольку они имели ноты обжаренного кофе.
Пример 3
В этом примере провели сравнение с патентом США 1,836,931. В соответствии с изложенным в нем смесь кофе из 46% арабики и 54% робусты подвергли обжарке и измельчению, провели экстракцию и распылительную сушку с получением при этом частиц растворимого кофе.
(a) Часть частиц растворимого кофе смешали с частью обжаренного и измельченного кофе с получением указанной выше смеси, с достижением соотношения обжаренного и измельченного кофе к растворимому кофе 5:1. Смесь выдерживали в течение 1 дня (24 часа).
(b) Другую часть частиц растворимого кофе смешали с частью обжаренных цельных зерен кофе с получением указанной выше смеси, с достижением соотношения обжаренных цельных зерен кофе к растворимому кофе 2:1. Эту смесь выдерживали в течение 14 дней (2 недель).
Такие же параметры использовали в последующих примерах. Результаты приведены в Таблице 2.
Таблица 2
Пример
Весовое соотношение зерна:частицы
Время выдержки (дни)
Аромат
3(a)
5:1
1
(-)
3(b)
2:1
14
(±)
Пример 4
В этом примере провели сравнение соотношения между 2-метилпиразином и маслом в частицах растворимого кофе. Образцы включали указанные выше примеры, наряду с другими образцами, полученными аналогичным способом, но с последующими различиями по типу кофейных зерен, процесса обжарки и процесса сушки. Общие сведения по образцам приведены в Таблице 3, ниже.
Провели качественный анализ образцов при использовании ГХ-МС, как следующее:
- 0,5 грамм быстрорастворимого кофе отвесили в 10 мл пробирку.
- Образец уравновесили в течение 15 минут при температуре 40°C.
- Образец свободного пространства над продуктом концентрировали при использовании 2,5 мл шприца ДТФЭ (SPDE)
- 1 мл содержимого шприца десорбировали при использовании квадрупольной масс-спектрометрии и ГХ.
- ГХ анализ провели без разделения в режиме полного сканирования при использовании колонки Varian VF-1ms 30м x 0,25 мм x 1μм.
- 2-метилпиразин определили при использовании контрольного стандарта и зафиксировали пики площадей. Различия между сериями анализов корректировали по контрольному образцу с предыдущих анализов.
Способ определения уровня масла
Уровни масла определили при использовании экстракции в аппарате Сокслета. 5 грамм быстрорастворимого кофе растворили в 150 мл кипящей воды и полученный раствор пропустили через фильтр с 6 г цеолита 545. Фильтр собрали и сушили в течение 16 часов при комнатной температуре и 1 час в сушильной печи при температуре 103° Цельсия.
Затем высушенный фильтр собрали и поместили в экстракционную вставку от Schleicher & Schuell BioScience GmbH и добавили 150 мл гексана в качестве экстракционной среды. Образец экстрагировали и сушили при использовании Gerhart Soxterm при температуре 180°C. Высушенный продукт взвесили и выразили уровень масла в граммах на 100 грамм быстрорастворимого кофе.
Колонки в Таблице 3 указаны под буквами A - H, как следующее:
A=Номер примера
B=Весовое соотношение зерна:частицы
C=Время выдержки (дни)
D=Способ сушки: распылительная сушка (S) или лиофильная сушка (F)
E=Композиция зерен (a) арабика(%); (b) робуста (%)
F=Тип обжарки
G=Время обжарки (минуты)
H=Форма обжариваемых зерен: цельные (W) или измельченные (G)
Таблица 3
A
B
C
D
E
F
G
H
(a)
(b)
1
2:1
7
F
100
0
Темная
5,5
W
2a
2:1
3
F
100
0
Темная
5,5
W
2b
1:1
3
F
100
0
Темная
5,5
W
2c
1:1
7
F
100
0
Темная
5,5
W
2d
1:2
7
F
100
0
Темная
5,5
W
3b
2:1
14
S
46
54
Темная
5,5
W
4a
2:1
1
F
100
0
Темная
5,5
W
4b
1:1
1
F
100
0
Темная
5,5
W
4c
1:2
1
F
100
0
Темная
5,5
W
4d
1:2
3
F
100
0
Темная
5,5
W
4e
2:1
13
F
100
0
Темная
5,5
W
2:1
13
F
100
0
Светлая
5,5
W
4g
2:1
13
F
0
100
Темная
5,5
W
4h
2:1
13
F
0
100
Светлая
5,5
W
3a
5:1
1
S
46
54
Темная
5,5
G
4i
-
-
S
-
-
-
-
-
4j
-
-
F
-
-
-
-
-
Результаты приведены на Фигуре 1, которая представляет столбчатую диаграмму, показывающую содержание масла (выделенные линии) и содержание 2-метилпиразина (заполненные цветом). Все уровни 2-метилпиразина выражены в площадях пиков, деленных на 107.
Пример 5
Этот пример относится к определению ряда характеристик, которые значительно влияют на конечный хороший и долго удерживаемый аромат быстрорастворимого кофе по настоящему изобретению. Следовательно, количественные уровни маркирующего вещества 2-метилпиразина и процентный уровень масла в частицах растворимого кофе в частицах быстрорастворимого кофе определили при использовании аналитического метода, указанного выше, а количества 2-метилпиразина - при использовании метода, указанного ниже.
Количественный аналитический метод для 2-метилпиразина
Концентрации 2-метилпиразина в свободном пространстве над образцом определили при использовании непрямой внешней калибровки концентрации в свободном пространстве над продуктом при использовании контрольного стандарта 2-метилпиразина. Далее получили рабочий раствор из 1096 мг на литр 2-метилпиразина растворением 2-метилпиразина в пентане. Этот рабочий раствор дополнительно развели пентаном с получением 6 калибровочных растворов от 7 μг/мл до 1096 μг/мл. Калибровочную кривую получили инжекцией жидкости из 1 μл разведенных рабочих растворов инжектором для ввода проб напрямую в колонку PTV.
Затем концентрацию известного раствора 2-метилпиразина в свободном пространстве над продуктом определили растворением 610 мг на 50 мл стандарта 2-метилпиразина в полиэтиленгликоле. Этот маточный раствор 10-кратно развели водой и из этого раствора 300 μл добавили до 2700 μл воды в 20 мл пробирку и уравновесили в течение 15 минут при температуре 30°C. Концентрацию известного раствора 2-метилпиразина в свободном пространстве над продуктом определили инжектированием 1 мл образца статического свободного пространства выше раствора и расчетом коэффициента распределения жидкость/пространство. По коэффициенту распределения жидкость/пространство рассчитали концентрацию 2-метилпиразина в нг/мл в пространстве (HS).
Количественное определение провели при использовании ДТФЭ-ПФХ-ПИД (SPDE-HS-GC-FID) и колонки Agilent VF-WAXms 30м x 0,25 мм x 1μм. 4 грамма быстрорастворимого кофе отвесили в 20 мл пробирку и уравновесили образец в течение 15 минут при температуре 30°C. Образец свободного пространства над продуктом концентрировали при использовании 2,5 мл шприца ДТФЭ (SPDE) и 1 мл содержимого шприца десорбировали при использовании ГХ-ПИД.
Образцы включают указанные выше примеры, с последующими различиями по указанным выше характеристикам, включая контрольные образцы по патенту США 1,836,931. Добавили другие образцы по Примеру 4, дополнительно обладающие следующими производственно-технологическими характеристиками:
Пример 5a: весовое соотношение зерна: частицы 1:2, время выдержки 6 дней;
Пример 5b: весовое соотношение зерна: частицы 1:1, время выдержки 7 дней.
Результаты приведены в Таблице 4.
Колонки в Таблице 4 указаны буквами A и I - L, как следующее:
A=Номер примера
I=Уровень маркера [нг/мл свободное пространство над продуктом] при t= 0
J=Уровень масла в быстрорастворимом кофе [вес.%] при t= 0
K=Уровень маркера [нг/мл свободное пространство над продуктом] после 3 месяцев хранения
L=Обжаренные и измельченные в быстрорастворимом кофе (%)
Таблица 4
A
I
J
K
L
1
4,41
4,3
3,70
0,08
2a
3,57
4,4
3,11
0,09
2b
2,55
2,3
1,98
0,06
2c
3,38
2,3
3,01
0,06
2d
2,26
2,0
1,85
0,06
3b
1,76
4,3
1,83
0,18
4a
2,10
2,1
1,69
0,09
4b
1,63
1,8
0,81
0,06
4c
1,28
0,7
0,71
0,05
4d
1,95
1,7
1,12
0,04
3a
0,75
5,6
0,90
3,47
4i
0,08
0,4
0,19
0,05
4j
0,03
0,3
0,04
0,05
5a
2,49
1,4
н.о.
0,12
5b
5,06
2,7
н.о.
0,13
Эти результаты показали, что способ по настоящему изобретению позволяет получить продукт, отвечающий количественным требованиям относительно специфических характеристик, которые обнаружены быть решающими для аромата быстрорастворимого кофе.
Это становится даже более очевидным, когда характеристики быстрорастворимого кофе по настоящему изобретению сравнивают с соответствующими характеристиками продукта по предшествующему уровню техники патент США 1,836,931.
Результаты по продукту по уровню техники (патент США 1,836,931) ясно указывают на то, что такой продукт, который не был получен по настоящему изобретению, совершенно не отвечает характеристикам, которые требуются для получения быстрорастворимого кофе по существу с хорошим ароматом и удержанным ароматом.
Пример 6
Этот пример относится к определению дополнительных характеристик, которые вносят свой вклад в хороший аромат и способность восстанавливаться быстрорастворимого кофе, то есть процентное содержание обжаренного и измельченного кофе в быстрорастворимом кофе. Как указано выше, обжаренный и измельченный кофе нерастворим в противоположность частицам растворимого кофе, и определяется физическим отделением от раствора кофе при использовании средств, известных из предшествующего уровня техники и последующим проведением гравиметрического анализа.
Способ определения содержания частей обжаренных и измельченных зерен в быстрорастворимом кофе
Содержание частей обжаренных и измельченных зерен в быстрорастворимом кофе определили при использовании фильтрации. В зависимости от количества обжаренного и измельченного кофе в быстрорастворимом кофе, 1-10 грамм быстрорастворимого кофе растворили в 200 мл кипящей деминерализованной воды и выдержали при температуре 95° Цельсия в течение 20 минут. Затем раствор кофе пропустили через сухой нейлоновый фильтр с известной массой и размером ячеек 15μм (Kabel Zaandam) при использовании удерживающего приспособления для фильтр-пресса из нержавеющей стали Sartorius диаметром 50 мм и объемом 200 мл.
Фильтр собрали и сушили в течение 1 часа в сушильной печи при температуре 103° Цельсия. Высушенный продукт отвесили и содержание частей обжаренных и измельченных зерен выразилии в граммах на 100 грамм быстрорастворимого кофе.
Быстрорастворимый кофе по настоящему изобретению, включающий соотношение зерен кофе к частицам кофе 1:1 при времени выдержки 7 дней, продемонстрировал содержание обжаренного и измельченного кофе в быстрорастворимом кофе только 0,13 вес.%, что составляет ниже определяемого нижнего предела 0,5 вес.% и значительно ниже такового в быстрорастворимом кофе по предшествующему уровню техники или типичного значения у продуктов, представленных на рынке.
Пример 7
Этот пример относится к определению удержания ароматических веществ в течение срока годности после вскрытия упаковки быстрорастворимого кофе. Тест провели, как следующее, используя изначально укупоренный и герметичный контейнер (стеклянная банка), содержащий 200 г быстрорастворимого кофе, указанный контейнер обеспечен крышкой с возможностью повторного закрытия. Непосредственно после нарушения герметичности и вскрытия контейнера, то есть без задержки по времени и без какого-либо перемешивания быстрорастворимого кофе, быстрорастворимый кофе отмерили при использовании чайной ложки в три стеклянные колбы до заполнения каждой колбы 10 г быстрорастворимого кофе. По меньшей мере из одной из этих колб провели забор быстрорастворимого кофе в количестве 4 г, и этот образец подвергли указанному выше количественному анализу на 2-метилпиразин.
После забора количества кофе (которое указано, как «0 OP» для срока годности после вскрытия упаковки ноль), быстрорастворимый кофе тщательно перемешали чайной ложкой в течение 10 секунд. После чего быстрорастворимый кофе встряхивали в течение других 10 секунд, после чего укупорили крышкой. Перемешивание и встряхивание в общем в течение 20 секунд служит для восстановления состава свободного пространства над быстрорастворимым кофе.
После 24 часовой выдержки контейнер снова открыли. Повторили точно такую же структуру, то есть проведя забор второй серии из трех образцов быстрорастворимого кофе каждый по 10 г, перемешали и встряхнули быстрорастворимый кофе в общем в течение 20 секунд, и укупорили крышку. Провели забор быстрорастворимого кофе в количестве 4 г этой второй серии образцов быстрорастворимого кофе и подвергли их указанному выше количественному анализу на 2-метилпиразин. Тест повторяли ежедневно с 3-го по 6-ой день. Следует отметить, что в результате перемешивания и встряхивания, тест представляет собой ускоренный метод для срока годности после вскрытия упаковки по сравнению с реальным сроком хранения. То есть можно ожидать, что в течение периода тестирования может наблюдаться ослабление аромата.
Используемый кофе получен аналогично таковому Примера 5b с начальным уровнем масла 2,8 вес.%.
Результаты приведены в Таблице 5. Буквы в ней имеют следующие значения
M=Номер дня срок годности после вскрытия упаковки;
N=Уровень маркера [нг/мл свободное пространство над продуктом] в быстрорастворимом кофе по настоящему изобретению;
Таблица 5
M
N
0
5,06
1
3,66
2
3,24
3
2,58
4
1,44
5
0,92
Результаты показали, что быстрорастворимый кофе по настоящему изобретению удерживает заданный уровень аромата по меньшей мере 1,5 нг 2-метилпиразина на мл свободного пространства над продуктом в течение по меньшей мере 3 дней ускоренного теста на срок годности после вскрытия упаковки.