КОФЕЙНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
COFFEE COMPOSITION

Настоящее изобретение относится к кофейной композиции, содержащей молотый кофе с покрытием, и к способу приготовления данной кофейной композиции.
Кофейные композиции могут быть предоставлены потребителям кофе в нескольких различных формах. Некоторые потребители предпочитают целые обжаренные кофейные зерна, которые они сами размалывают непосредственно перед варкой. Другие потребители находят более удобным использовать предварительно измельченные обжаренные зерна кофе, которые они затем варят. Другие потребители предпочитают быстрорастворимый кофе.
Некоторые молотые кофейные композиции содержат не только молотый кофе, но и дополнительные компоненты. Например, в US 6841185 описано, как ароматизирующий компонент может быть добавлен, например, к молотому кофе. Можно также добавлять другие дополнительные ингредиенты, включая сливки, усилители аромата, подсластители и загустители. В US 6841185 ароматизирующий компонент и дополнительные ингредиенты смешивают с молотым кофе традиционным способом смешивания, позволяя частицам кофе и ароматизирующим частицам перемешиваться друг с другом.
Проблема обеспечения кофейной композицией, содержащей не только один кофейный компонент, заключается в том, что с течением времени отдельные компоненты кофейной композиции разделяются и отделяются друг от друга. В результате, когда кофейную композицию помещают в емкость и позволяют ей осесть, мелкие или более плотные компоненты группируются на дне емкости, тогда как большие или менее плотные компоненты группируются в верхней части емкости. Например, некоторые компоненты, добавленные к кофейной композиции, имеют меньший размер, чем кофейный компонент композиции. Таким образом, потребитель может получить или повышенную концентрацию, например, ароматизирующего компонента или пониженную концентрацию ароматизирующего компонента в зависимости от того, берется ли порция кофе сверху или со дна емкости, в которой содержится композиция.
В US 6841185 описано два возможных решения данной проблемы разделения. Первое решение включает использование агломерированных ароматизирующих ингредиентов таких, чтобы размер частиц ароматизирующего ингредиента соответствовал размеру частиц кофе в кофейной композиции, таким образом, уменьшая разделение. Второе решение заключается в применении специального соотношения размеров частиц кофейного компонента к размеру частиц ароматизирующего компонента и, как указано, контролируемое взаимодействием Ван-дер-Ваальса между двумя компонентами для предотвращения разделения.
Одним специальным дополнительным компонентом, который можно добавлять к молотому кофе, является порошок быстрорастворимого кофе. Например, в EP 0928561 порошок быстрорастворимого кофе добавляют к молотому кофе для уменьшения времени варки кофейной композиции для того, чтобы кофе можно было приготовить в автомате для продажи напитков более быстро, в то же время, сохраняя предпочитаемый аромат молотого кофе в сваренном кофе. В качестве дополнительных примеров, в EP 0220889, GB 2006603, GB 0229920, US 3261689 и US 3713842 описывают смесь молотого кофе и быстрорастворимого кофе, в которой молотый кофе контактирует с растворенным, водным быстрорастворимым кофе, например, распылением. В US 3261689 распыление, как указано, не приводит в результате к агломерации молотого кофе, тогда как в US 3713842 распыление целенаправленно используют для агломерации. Отдельно, в US 2278473 предложено насыщение размолотых кофейных частиц расплавленным тростниковым сахаром.
Настоящее изобретение относится к способу получения частиц молотого кофе с покрытием, причем способ включает: нагревание смеси композиции покрытия и молотого кофе до температуры ниже температуры плавления композиции покрытия, при которой она образует покрытие на по меньшей мере части молотого кофе; и охлаждение смеси с получением частиц, содержащих молотый кофе и имеющих покрытие из указанной композиции покрытия, образованное на по меньшей мере части поверхности частиц молотого кофе. Кроме того, настоящее изобретение относится к кофейной композиции, полученной способом, включающим указанный способ.
Настоящее изобретение также относится к кофейной композиции, содержащей имеющие покрытие частицы молотого кофе, в которой покрытие из композиции покрытия образуется на по меньшей мере части поверхности частиц молотого кофе, при этом плотность покрытия по существу равна теоретической плотности композиции покрытия.
Настоящее изобретение также относится к неагломерированной кофейной композиции, содержащей имеющих покрытие частиц молотого кофе, в которых покрытие образуется на по меньшей мере части поверхности частиц молотого кофе, где покрытие составляет 8-50% от общего веса частиц.
Настоящее изобретение также относится к кофейной композиции, содержащей имеющих покрытие частиц молотого кофе, в которых покрытие образуется на по меньшей мере части поверхности частиц молотого кофе, причем по меньшей мере 80 вес.% частиц имеют просеиваемый размер менее 4 мм, а покрытие составляет 8-50% от общего веса частиц.
Настоящее изобретение поясняется на примерах выполнения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 - блок-схема способа по изобретению,
Фиг.2 и 3 показывают результаты конкретных примеров по изобретению, Фиг.2B - увеличенный вид по Фиг.2A, а Фиг.3B представляет собой увеличенный вид по Фиг.3A.
Настоящее изобретение поясняется в нижеследующем описании, в котором подробно описаны различные варианты выполнения изобретения. Каждый описанный вариант можно комбинировать с любым другим вариантом или вариантами, если ясно не указано противоположное. В частности, любой признак, указанный, как предпочтительный или преимущественный, можно комбинировать с любым другим признаком или признаками, указанными, как предпочтительные или преимущественные.
Настоящее изобретение относится к кофейной композиции, содержащей молотый кофе. Молотый кофе представляет собой частицы кофе, полученные при измельчении кофейных зерен. Обычно молотый кофе получают в результате обжарки зеленых кофейных зерен и размалывания обжаренных кофейных зерен. Молотый кофе может быть предоставлен как непосредственный продукт размола или может быть подвергнут промежуточной обработке. Когда к молотому кофе добавляют воду и варят кофейный напиток, обычно остается нерастворимый кофейный осадок, который перед употреблением отфильтровывают от кофейного напитка.
Молотый кофе можно получить из любого типа кофейных зерен. Кофейные зерна (иногда называемые «кофейными вишнями») собирают как семена растений, принадлежащих к растениям рода Coffea. Например, кофе Арабика производят из зерен растения Coffea Arabica, и кофе Робуста производят из зерен растения Coffea canephora. Другие неограниченные виды кофе включают бразильский кофе и кофе, полученный из растений Coffea liberica и Coffea esliaca. Существует много сортов отдельных видов кофе, причем каждый сорт, например, свидетельствует о географическом происхождении кофе. В настоящем изобретении применяют молотый кофе, полученный из любого сорта или вида кофе или любых комбинаций любых сортов и/или видов.
Перед обжаркой зеленые кофейные зерна могут быть обработаны. Например, кофеин может быть удален из зеленых кофейных зерен. Применяемые способы удаления кофеина включают обработку зерен нагретым кофейным экстрактом, прямое или непрямое удаление кофеина растворителем, таким как дихлорметан, этилацетат или триглицерид и экстракцию сверхкритическим диоксидом углерода. Могут быть также выполнены другие стадии обработки перед обжаркой, например обработка для регулирования соединений, придающих аромат, в зеленом кофейном зерне.
Затем зеленые кофейные зерна обжаривают. Обжарка является хорошо известной в данной области техники. Обычно она включает нагревание зеленых зерен до изменения их цвета. Соответствующие устройства, используемые для обжарки, включают печи и псевдоожиженные слои.
Степень обжарки определяется цветом обжаренного кофейного зерна. Степени обжарки включают легкое обжаривание (cinnamon, half city, light и New England), средне-легкое обжаривание (light American, light city и West coast), среднее обжаривание (American, breakfast, brown, city и medium), среднее обжаривание до черного цвета зерен (full city, light French и Viennese), обжаривание до черного цвета зерен (after dinner, continental, European, French, Italian и New Orleans) и обжаривание до очень черного цвета зерен (dark French и heavy).
После обжарки кофе можно обработать, например, для увеличения (или уменьшения) степени его гидратации. В другом примере кофе может быть обработан так, чтобы выразить уникальный характерный вкус, такой как эспрессо.
После обжарки кофе размалывают для получения молотого кофе. Способы размалывания включают жерновое размалывание, измельчение, дробление и размалывание на вальцах. После размалывания кофе состоит из частиц молотого кофе. Обычно измельченный материал является свободно текучим, и частицы легко отделяются друг от друга. Наряду с этим измельченный материал может уплотняться с течением времени в результате слеживания, обычно это уплотненное состояние легко устраняется простым перемешиванием, например встряхиванием емкости руками.
Обычный способ размалывания дает измельченный материал, который имеет частицы со средним размером 2 мм или менее, например, 1,5 мм или менее, например 1,2 мм или менее. Обычно молотый кофе имеет частицы со средним размером 0,1 мм или более, например, 0,2 мм или более, например, 0,5 мм или более. Таким образом, в варианте осуществления измельченный материал имеет частицы со средним размером 0,20-2 мм. Такой диапазон размеров измельченного материала облегчает варку кофе с крепостью, обычно желательной для потребителя за время, ожидаемое потребителем.
Средний размер частиц (т.е. среднюю крупность частиц) может быть измерен использованием дифракционного спектрометра. Способ использования дифракционного спектрометра для измерения размеров частиц описан в примерах.
Альтернативным методом измерения размера частиц является ситовое измерение. При таком измерении, предпочтительно, чтобы по меньшей мере 80 вес.% молотого кофе имели просеиваемый размер (который может быть определен по размеру ячеек сита по Тайлеру) 2 мм или менее, например, 1,5 мм или менее, например 1,2 мм или менее. Обычно по меньшей мере 80 вес.% молотого кофе имеют средний просеиваемый размер 0,1 мм или более, например, 0,2 мм или более, например, 0,5 мм или более. Таким образом, в одном примере, 80 вес.% молотого кофе имеют размер 0,2-2 мм. Например, измельченный материал может содержать 90 вес.% или более измельченного материла, удовлетворяющего любому из данных условий, например, 95 вес.% или более. Для измерения методом сит может быть использована машина Tyler Rotap. Для сит Тайлера с размером ячеек 30 меш и более мелких размеров сита можно чистить воздухом с высокой скоростью потока после каждого использования.
Авторы изобретения исследовали композиции, содержащие как молотый кофе, так и дополнительные компоненты. В процессе данных исследований обнаружили, что разделение является важной проблемой, которая встречается в кофейных композициях, содержащих и молотый кофе, и дополнительные компоненты. Обнаружено, что такая проблема разделения не встречается в композициях, в которых дополнительные компоненты образуют покрытие на измельченном материале кофе. Это происходит потому, что покрытие в результате приводит к физическому присоединению дополнительных компонентов на молотый кофе, что лучше, чем получение в виде смеси различных частиц дополнительных компонентов и молотого кофе.
Также обнаружено, что простая смесь композиции, содержащая молотый кофе и дополнительные компоненты, является негомогенной. Это означает, что, даже когда разделения не происходит, состав кофейной композиции варьируется так, что получают незначительно различные концентрации кофе с каждой порцией кофейной композиции. Негомогенный характер композиции также является нежелательным для потребителя, употребляющего кофе в виде настоящего молотого кофе. Кроме того, различие внешнего вида некоторых дополнительных компонентов и молотого кофе может создать смесь разнородного вида, которая может быть нежелательной для потребителя.
В процессе данных исследований, авторы неожиданно обнаружили, что если молотый кофе смешать с дополнительным компонентом, то можно нагреть смесь до температуры ниже температуры плавления дополнительного компонента, при которой дополнительный компонент образует покрытие на по меньшей мере части молотого кофе. Предпочтительно, данная температура является равной или выше температуры стеклования дополнительного компонента. Дополнительный компонент можно назвать "композицией покрытия", что отражает его роль в образовании покрытия на кофейных частицах.
В предыдущих исследованиях смесей молотого кофе с дополнительными компонентами, такими как быстрорастворимый кофе, их цель, например, заключалась в получении матрикса дополнительного компонента, содержащего молотый кофе, помещенного в матрикс для того, чтобы усилить аромат быстрорастворимого кофе. Например, в EP 0220889 описан способ образования матрикса с кофейным экстрактом, содержащего молотый кофе, который включает сублимированную сушку смеси кофейного экстракта и молотого кофе. Возьмем другой пример, в GB 2006603 описан способ агломерации мелко молотого кофе с растворимым кофе.
В настоящее время обнаружено, что внедрение молотого кофе в матрикс не является единственным способом получения смеси молотого кофе и дополнительного компонента. В качестве альтернативы, изобретатели обнаружили, что возможно получить композицию, содержащую имеющее покрытие молотый кофе, в которой отдельные частицы молотого кофе сохраняются по существу в своем индивидуальном состоянии или, другими словами, в которой частицы молотого кофе по существу покрыты по отдельности. Таким образом, можно получить композицию молотого кофе, в которой дополнительный компонент придает аромат молотому кофе, а не так, как в предыдущем уровне техники, когда молотый кофе придавал аромат дополнительному компоненту.
Не связываясь с теорией, изобретатели предложили такую комбинацию факторов, которая облегчает получение имеющего покрытие молотого кофе, которая лучше, чем непрерывный матрикс с внедренным в него измельченным материалом кофе.
Во-первых, используя относительно низкое весовое соотношение композиции покрытия к молотому кофе, изобретатели обнаружили, что покрытие из покрывающей композиции на измельченном материале кофе является предпочтительным. Например, предпочтительно, чтобы композицию покрытия применяли в способе по изобретению в весовом отношении от около 1:1 до около 1:1000. Однако можно предвидеть, что композиции, имеющие большие весовые соотношения композиции покрытия к молотому кофе, могут образовываться при контролировании условий обработки. Например, контролируя температуру, близкую к температуре стеклования композиции покрытия (как описано ниже), и/или непрерывным перемешиванием композиции в процессе покрытия можно облегчить покрытие с большими соотношениями композиции покрытия к молотому кофе. Кроме того, слабое встряхивание композиции после ее нагрева до температуры нанесения покрытия может вызывать разрушение любых слабых связей между частицами, которые могут образоваться в процессе нагревания.
Кроме того, способ по настоящему изобретению можно облегчить силами притяжения между покрывающей композицией и измельченным материалом кофе. Такие силы притяжения могут способствовать тому, что композиция покрытия будет образовывать покрытие вокруг отдельных частиц молотого кофе скорее, чем образовывать матрикс, содержащий внутри молотый кофе. Эти силы притяжения могут действовать по мере нагревания смеси до температуры нанесения покрытия и/или до указанного времени для обеспечения адгезии композиции покрытия с измельченным материалом кофе.
Например, обнаружено, что масла в измельченном материале кофе способствуют адгезии частиц композиции покрытия с поверхностью молотого кофе. Количество масел на поверхности частиц молотого кофе можно контролировать, например, контролируя продолжительность обжарки и температуру и, например, обработку молотого кофе после обжарки. Это дает возможность предположить, что другие способы, такие как добавление маслянистых веществ, можно также применять для содействия образованию 'маслянистой' поверхности частиц молотого кофе.
Кроме того, клейкость композиции покрытия может облегчать нанесение его на молотый кофе. Например, известно, что быстрорастворимый кофе и другие композиции покрытия могут содержать моносахариды и/или дисахариды. Они могут придавать быстрорастворимому кофе 'клейкие' свойства. Такая клейкость может способствовать силам притяжения между измельченным материалом кофе и композицией покрытия.
Авторы по изобретению также предполагают, что электростатическая адгезия может быть использована для облегчения процесса покрытия. Например, при трении молотого кофе в процессе размалывания кофе может возникать заряд, и последующее смешивание свежемолотого кофе с композицией покрытия может привести к слабой адгезии композиции покрытия с измельченным материалом кофе, которая превращается в покрытый измельченный материал при нагревании.
Соответственно, нанесение композиции покрытия на молотый кофе можно выполнить, осуществляя следующие стадии:
нагревание смеси композиции покрытия и молотого кофе до температуры ниже температуры плавления композиции покрытия, причем композиция покрытия образует покрытие на по меньшей мере части молотого кофе, и затем
охлаждение смеси для получения имеющих твердое покрытие частиц молотого кофе.
Температура, при которой смесь нагревают на стадии (1), называют температурой покрытия. Эта температура является ниже температуры плавления композиции покрытия, причем температура плавления является температурой, при которой композиция покрытия становится жидкой. Если композиция покрытия содержит более чем один компонент, температура покрытия составляет ниже самой низкой температуры плавления любого из компонентов композиции покрытия. Температуру плавления измеряют способами, хорошо известными специалистам в данной области техники, например, обычным прибором для определения температуры плавления. Другой конкретный способ измерения температуры плавления представляет собой дифференциальную сканирующую калориметрию, которая описана ниже в описании. Следует отметить, что способ воздействия молотого кофе на композицию покрытия включает нанесение покрытия, растворенного в жидкости, приводит к воздействию молотого кофе на композицию покрытия при температуре выше ее температуры плавления, т.к. в процессе покрытия вся композиция покрытия представляет собой жидкость. Температура покрытия составляет ниже температуры плавления композиции покрытия, т.к. обнаружено, что в противном случае композиция покрытия имеет склонность к свободному течению и образует матрикс с внедренным измельченным материалом кофе.
В предлагаемом способе, весовое соотношение композиции покрытия к молотому кофе предпочтительно составляет от около 1:1 до около 1:1000. Например, весовое соотношение может составлять от около 1:3 до около 1:100, такое как от около 1:4 до около 1:40, например от 1:5 до около 1:50, такое как от около 1:1 до около 1:10. В данных диапазонах композиция покрытия не имеет тенденцию к образованию матрикса, а вместо этого образует покрытие на отдельных частицах молотого кофе.
Как было отмечено, обработка в данных диапазонах может облегчать нанесение покрытия композиции на частицы молотого кофе. В частности, ниже указанных нижних пределов действие добавки на свойства всей композиции может ослабляться; выше указанных верхних пределов легкость нанесения покрытия из композиции покрытия на молотый кофе без образования матрикса может осложняться. Обнаружено, что когда большая часть композиции покрытия тратится на покрытие кофейных частиц, пропорция (например, 20 вес.% или менее, как например 10 вес.%, или 5 вес.% и менее) исходного количества композиции покрытия может оставаться в свободном состоянии после нанесения покрытия и отделенной от молотого кофе. Данную остаточную композицию покрытия можно или удалить из композиции, имеющего покрытия молотого кофе, или ее можно оставить распределенной в композиции. Количество свободной композиции покрытия можно снизить путем смешивания в процессе нагрева до температуры покрытия.
Композицию покрытия можно предоставить в виде твердого при комнатной температуре (около 20°C) вещества. Композиция покрытия может быть одним веществом или смесью веществ. По меньшей мере один компонент композиции покрытия может иметь температуру стеклования 150°C или ниже. Температуру стеклования можно измерить дифференциальной сканирующей калориметрией (DSC). Предпочтительно, чтобы один компонент композиции покрытия имел температуру стеклования 100°C или ниже, предпочтительно 75°C или ниже, предпочтительно 60°C или ниже. Предпочтительно, указанные температуры стеклования представляют наименьшую температуру стеклования композиции покрытия. Верхние пределы температур стеклования предпочтительны для того, чтобы нанесение покрытия можно было выполнить без возможности подвергания молотого кофе дополнительной обжарке в процессе нанесения покрытия.
Предпочтительно, чтобы композиция покрытия имела наименьшую температуру стеклования 25°C или более для того, чтобы предотвратить слеживание композиции в процессе хранения, предпочтительно, чтобы температура была 30°C или более, такая как 35°C или более. Таким образом, термин "твердое вещество" включает в свой объем вещество, температуры стеклования которого ниже температуры плавления, композиция покрытия предпочтительно имеет свою наименьшую температуру стеклования выше комнатной температуры (около 20°C).
Например, температура стеклования композиции покрытия (предпочтительно наименьшая температура стеклования композиции) может составлять 30-100°C, как например, 30-75°C. Обнаружено, что предоставление композиции покрытия, имеющей температуру стеклования в данном диапазоне, позволяет осуществлять нанесение покрытия из композиции покрытия без нежелательной потери кофейного аромата в процессе нагревания.
Предпочтительно, чтобы по меньшей мере 20 вес.% композиции, применяемой перед нанесением покрытия на молотый кофе, имело температуру стеклования в вышеуказанных диапазонах.
Предпочтительно, чтобы по меньшей мере 50 вес.% композиции имело указанную температуру стеклования, более предпочтительно 80%, а именно 90%, например, около 100 вес.%. В частности, наибольшее количество композиции покрытия, которое имеет температуру стеклования в вышеуказанных диапазонах, может приводить к более контролируемому и даже количественно большему покрытию из указанной композиции на измельченном материале кофе.
g
Предпочтительно, композиция покрытия содержит один или более ингредиентов, выбранных из группы, состоящей из кофейного экстракта, чайного экстракта, молочного продукта, подсластителя и пищевых добавок. Обнаружено, что такой выбор ингредиентов особенно подходит в качестве композиций покрытия. Предпочтительно, чтобы указанные ингредиенты подбирались так, чтобы данная композиция имела T, как определено выше.
Предпочтительно, чтобы композиция покрытия представляла собой или содержала кофейный экстракт или чайный экстракт, которые являются универсальными в применении в качестве композиции покрытия. Предпочтительно, чтобы композиция покрытия представляла собой или содержала кофейный экстракт.
Покрывающая композиция может содержать кофейный экстракт. Термин "кофейный экстракт" является хорошо известным в данной области техники. Кофейный экстракт можно выбрать так, чтобы он имел температуру стеклования в диапазонах, описанных в настоящем изобретении.
Обычно, кофейные экстракты представляют собой экстракты, полученные из кофе экстракцией растворителем, например водой. Кофейные экстракты могут быть также получены другими способами, например сублимированный кофе, быстрорастворимый кофе, также известный как растворимый кофе, они являются примером кофейного экстракта, пригодного для применения в настоящем изобретении, быстрорастворимый кофе можно предоставлять, например, в виде сублимированного кофе или высушенного распылительной сушкой кофе.
Композиция покрытия может содержать чайный экстракт. Термин "чайный экстракт" также является известным в данной области техники. Чайный экстракт можно выбрать так, чтобы он имел температуру стеклования в диапазонах, описанных в данном изобретении.
Обычно, чайные экстракты представляют собой экстракты, полученные из чая с помощью растворителя, например воды. Экстракт можно получить из любого вида чая, например из зеленого чая.
Композиция покрытия может содержать молочный продукт. Молочный продукт может содержать один или более молочных белков, таких как белки, содержащиеся в продуктах из коровьего молока. Например, композиция покрытия может содержать сливки или сухое молоко. Молочный продукт можно выбрать так, чтобы он имел температуру стеклования в диапазонах, описанных в данном изобретении.
Композиция покрытия может содержать подсластитель. Подсластитель можно выбрать так, чтобы он имел температуру стеклования в диапазонах, описанных в данном изобретении.
Композиция покрытия может содержать пищевую добавку. Термин пищевые добавки (также известные, как диетические добавки) является хорошо известным специалистам в данной области техники в качестве продукта, который предназначен для поддержания питания. Например, диетические добавки можно классифицировать согласно Закону о статусе и маркировке пищевых добавок США от 1994 (DSHEA). Диетические добавки включают минеральные вещества, диетические волокна, биохимические предшественники и фитостеролы. Пищевую добавку можно выбрать так, чтобы она имела температуру стеклования в диапазонах, описанных в данном изобретении.
Пищевая добавка может содержать одно или более минеральных веществ. Минеральные вещества обычно являются неорганическими солями, например, солями, содержащими элементы 1 и/или 2 группы периодической системы и/или один или более галогенов и/или сульфатов. Например, минеральные вещества могут содержать одну или более солей калия и/или кальция.
Пищевая добавка может содержать диетические волокна. Диетические волокна предпочтительно являются растворимыми. Диетические волокна могут быть полимером, содержащим мономерные звенья одного или более сахаров, таких как фруктоза, глюкоза и манноза. Полимер может, например, содержать от 10 до 10000 мономерных звеньев, например, 10-1000 мономерных звеньев, например как 20-200 мономерных зверньев, например, 20-60 мономерных звеньев. При присутствии в виде сополимера сополимер может быть статистическим сополимером или блочным сополимером.
Например, диетическое волокно может содержать фруктаны, например инулин. Клетчатка может содержать глюкан, например бета-глюкан и/или фиберзол. Клетчатка может содержать манноновый олигосахарид (MOS).
Пищевая добавка может содержать биохимические предшественники. Например, биохимическим предшественником может быть глюкозамин-HCl.
Пищевая добавка может содержать растительный стерол. Например, композиция покрытия может содержать фитостерол.
Ясно, что один или более ингредиентов можно комбинировать для получения подходящей композиции покрытия. Например, композиция покрытия может содержать кофейный экстракт и/или чайный экстракт и не обязательно один или более ингредиентов, выбранных из группы, состоящей из молочного продукта, подсластителя и пищевой добавки.
g
g
g
g
Например, композицию покрытия можно предоставлять в виде смеси порошков. В данном случае, предпочтительно любой ингредиент, имеющий T, большую, чем температура, до которой нагревают смесь композиции покрытия и молотый кофе, имеет средний размер частиц, который является меньшим, чем половина среднего размера частиц ингредиента (ингредиентов), имеющего T ниже температуры, до которой нагревают смесь композиции покрытия и молотый кофе, более предпочтительно треть или менее, такой как четверть или менее, например, пятая часть или менее. Например, предпочтительно любой ингредиент, имеющий T, большую чем 60°C (или вообще нет T), например, большую чем 75°C, как например более чем 100°C, например, 150°C или большую, имеет данный средний размер частиц. Например, ингредиенты, за исключением кофейного экстракта и/или чайного экстракта, могут иметь размер частиц, как определено выше.
Альтернативно или дополнительно, различные ингредиенты можно предварительно смешивать так, чтобы они образовывали такие же частицы.
Композиция покрытия предпочтительно содержит один или более моносахаридов и/или дисахаридов, которые влияют на ее клейкость для облегчения процесса покрытия. Например, содержание моносахарида и дисахарида в композиции покрытия может составлять 0,5 вес.% или более, такое как 1-50 вес.%, как например 5-25 вес.%. Верхние пределы помогают контролировать сладкий вкус, который можно придавать добавлением композиции покрытия, содержащей моносахарид и/или дисахарид, к молотому кофе. Например, обнаружено, что клейкость кофейных экстрактов и чайных экстрактов, которая является результатом содержащихся в них сахаридов, облегчает нанесение данных веществ на молотый кофе.
В одном варианте осуществления композиция покрытия содержит экстракт кофе, например быстрорастворимый кофе. Способы получения быстрорастворимого кофе являются хорошо известными в данной области техники. Быстрорастворимый кофе может быть сублимированным кофе или высушенным распылением кофе.
В настоящем изобретении композицию покрытия и молотый кофе смешивают вместе. Многие способы смешивания являются известными в данной области техники, например, когда каждый компонент перемешивается с другими компонентами, обеспечивая относительно однородное распределение компонентов относительно друг друга.
Смесь, образованную смешиванием, нагревают. Например, смешивание можно осуществлять перед нагреванием или его можно осуществлять при нагревании. Смесь нагревают до температуры ниже температуры плавления композиции покрытия, при которой композиция покрытия образует покрытие на по меньшей мере части молотого кофе. Например, смесь можно нагревать до температуры, по существу равной или выше температуры стеклования композиции покрытия. Смесь нагревают до температуры, при которой ни один из компонентов в композиции покрытия не является жидкостью (например, менее 160°C, как например, менее чем 100°C, как например менее чем 60°C. Если композиция покрытия содержит несколько различных компонентов, имеющих различные температуры стеклования, смесь можно нагревать до температуры, по существу равной или выше температуры стеклования по меньшей мере одного из компонентов, например, наименьшей температуры стеклования композиции покрытия.
Например, смесь можно нагревать до температуры нанесения покрытия, равной 30-160°C, например, 30-110°C, как например 30-80°C. Например, смесь можно нагревать до 35-60°C. При этих температурах процесс покрытия может облегчаться без дополнительной обжарки молотого кофе.
Предпочтительно, смесь можно нагревать до температуры нанесения покрытия на 5-50°C выше температуры стеклования композиции покрытия. Нижний предел способствует тому, чтобы композиция покрытия выполняла свою роль при нанесении покрытия. Верхний предел может предотвратить неравномерное нанесение покрытия на молотый кофе и способствовать именно нанесению покрытия на частицы кофе, а не образованию матрицы, включающей молотый кофе. Например, смесь можно нагревать до температуры выше на 40°C или менее, чем температура стеклования композиции покрытия, например, на 30°C или менее, например на 20°C. Равным образом, смесь можно нагревать до температуры на 10°C или более выше температуры стеклования композиции покрытия, например, на 15°C или более. Ясно, что температуру стеклования композиции покрытия можно контролировать, например, контролируя содержание влаги так, чтобы она находилась в требуемом температурном диапазоне для обработки кофе.
Смесь, применяемую в способе по изобретению, можно нагревать до температуры размягчения композиции покрытия. Например, температура размягчения может быть ниже температуры стеклования. Температуру размягчения можно измерить тестом с применением иглы Вика. Для того чтобы снизить температуру размягчения композиции покрытия, ее можно предварительно обработать для увеличения ее клейкости. Например, композицию покрытия можно предварительно обработать влажным воздухом. Например, клейкость композиций покрытия, содержащих моносахарид, и/или дисахарид, и/или лимонную кислоту, можно увеличить при обработке влажным воздухом.
Продолжительность нагревания может зависеть от действительной температуры нагревания и условий, при которых осуществляют нагревание. Обычно продолжительность нагревания составляет 30 мин или более, например, 2 часа или более, например, 6 часов или более, такая как 24 часа или более. Ради удобства, максимальная продолжительность нагревания может составлять 2 недели или менее, например, 1 неделю или менее. Таким образом, стандартная продолжительность нагревания может составлять от 1 часа до 2 недель.
Смешивание смеси композиции покрытия и молотого кофе можно осуществлять по мере нагревания до температуры покрытия. Данное смешивание может способствовать нанесению композиции покрытия на молотый кофе, а не образованию матрикса, содержащего молотый кофе, особенно при больших весовых соотношениях композиции покрытия к молотому кофе.
Чтобы предотвратить реакцию молотого кофе с кислородом, нагревание можно осуществлять в инертной атмосфере. Например, нагревание можно осуществлять в атмосфере, свободной от кислорода, как например атмосфера, содержащая 0,5% по объему или менее кислорода, например, 0,1% по объему или менее, например, 0,01% по объему или менее. Кроме того, чтобы предотвратить дальнейшую обжарку кофе, температуру, при которой осуществляют нанесение покрытия, можно контролировать в диапазонах, описанных выше.
Обычно, композицию покрытия предоставляют в форме частиц. Можно предоставлять композицию покрытия, имеющую средний размер частиц (например, измеренный, применяя дифракционный спектрофотометр), который составляет 50% или менее от размера частиц измельченного материала кофе, которую применяют, например, 30% или менее, например, 25% или менее.
Обычно композиция покрытия имеет средний размер частиц 3 мм или менее, например, 1 мм или менее, например, 0,5 мм или менее, такой как 0,3 мм или менее. Например, если размер частиц измеряют с помощью сита, предпочтительно по меньшей мере 80 вес.% композиции покрытия могут иметь размер частиц 3 мм или менее, например, 1 мм или менее, например, 0,5 мм или менее. Например, по меньшей мере 90 вес.% или более композиции покрытия может иметь размер частиц в данном диапазоне, например, 95 вес.% или более.
Размер частиц, меньший данных пределов (измеренный дифракцией или с помощью сит), может способствовать нанесению композиции покрытия на частицы молотого кофе. Кроме того, меньший размер частиц может приводить к пропорционально большей силе притяжения между частицами композиции покрытия и молотого кофе, т.к. они имеют большую площадь поверхности к объемной доле, посредством чего дополнительно облегчается нанесение композиции покрытия на молотый кофе. Однако, в некоторых случаях, слишком маленький размер частиц может осложнять обработку. Следовательно, средний размер частиц (измеренный дифракцией или с помощью сит, как отмечено ранее) может составлять 0,01 мм или более, такой как 0,05 мм или более, например, 0,1 мм или более. Соответственно, предпочтительный диапазон размеров частиц композиции покрытия составляет около 0,01-1 мм, например 0,05-0,5 мм.
В настоящем изобретении можно предпочтительно применять быстрорастворимый кофе, имеющий размер частиц, меньший, чем размер частиц молотого кофе. Таким образом, высушенный распылением кофе, предпочтительно имеющий размер частиц 0,5 мм или менее, например 0,3 мм или менее, является идеальным для применения в настоящем изобретении.
После охлаждения можно применять дополнительные стадии процесса. Например, слабое встряхивание образовавшихся частиц может способствовать разделению слабо слипшихся частиц, которые могут образовываться, например, при высоком содержании композиции покрытия на измельченном материале кофе. Другие дополнительные стадии процесса включают отделение остатков композиции покрытия, которые остались от покрытия молотого кофе; и дополнительную физическую или химическую обработку, например, чтобы усилить аромат кофе и/или увеличить продолжительность хранения кофе и/или изменить поверхностные свойства кофе (например, регулируя степень гидратации кофе). Кроме того, покрытие способом по изобретению можно осуществлять более одного раза (например, два или три раза) так, чтобы две или более покрывающих композиций образовывали слои на частицах молотого кофе.
Переходя к продукту, образованному способом нанесения покрытия по изобретению, покрытие, которое образуется на отдельных частицах молотого кофе, может полностью покрывать измельченный материал или оно может частично покрывать частицы молотого кофе. Например, оно может покрывать всю или по существу всю из каждой частицы молотого кофе. Таким образом, покрытие может заключать в себе или инкапсулировать молотый кофе. Количественное отношение покрытия к частицам молотого кофе можно измерить оптическим микроскопом.
В одном варианте осуществления все или по существу все частицы молотого кофе покрыты отдельно веществом покрытия. Например, по меньшей мере 80 вес.% измельченного материала могут быть каждая покрыта веществом покрытия. Инкапсулирование можно осуществлять, применяя условия для образования покрытия, получая однородное по толщине покрытие, например, нагреванием до температуры, близкой температуре стеклования. Инкапсулирование может быть предпочтительным, т.к. оно придает молотому кофе защитное покрытие, способствуя увеличению продолжительности хранения продукта. Инкапсулирование, применяя способ по изобретению, можно легче осуществить, чем применение, например, распыления растворенного покрытия на молотый кофе, из-за возможности контролировать процесс покрытия по изобретению.
Кофейную композицию по изобретению предоставляют в виде частиц. Данную композицию в виде частиц можно предоставлять в неагломерированной форме. Таким образом, каждая частица кофейной композиции может содержать только небольшое количество частиц молотого кофе, предпочтительно только одну. Например, предпочтительное среднее количество частиц молотого кофе, содержащееся в каждой частице кофейной композиции по изобретению, составляет 5 или менее, предпочтительно 3 или менее, например, 2 или менее. Это может быть обеспечено традиционным способом варки кофе, приемлемым для потребителя.
Обычно частицы кофейной композиции имеют размер, который имеет тот же порядок величины, как размер частиц молотого кофе. Например, частицы кофейной композиции могут иметь средний размер частиц, который в 2,5 раза более или менее среднего размера частиц молотого кофе, как например в 1,5 раза более или менее, в 1,3 раза более или менее, например, в 1,2 раза более или менее, например, в 1,1 раза более или менее. Например, частицы кофейной композиции имеют средний размер частиц, равный 5 мм или менее, например, 3 мм или менее, такой как 2 мм или менее, например, 1 мм или менее.
Что касается размера сит, то по меньшей мере 80 вес.% частиц кофейной композиции могут обычно иметь просеиваемый размер 5 мм или менее (который можно измерить по размеру ячеек сит по Тайлеру), например, 3 мм или менее, как например 2 мм или менее, например, 1 мм или менее. Например, частицы могут содержать 90 вес.% по весу или более частиц, удовлетворяющих данным условиям, например, 95 вес.% или более.
3
3
3
3
3
3
3
Агломерация приводит в результате к диффузным, разрыхленным частицам. Данные разрыхленные частицы трудно обрабатывать, и они требуют большего объема кофе, которое нужно добавить для получения такой же концентрации напитка, эквивалентного неагломерированному кофе. В отличие от этого, кофейная композиция, содержащая частицы измельченного материала, имеющие покрытие, могут иметь плотность, равную 0,2 г/см или более, например, 0,25 г/см или более, как например 0,35 г/см или более или 0,4 г/см или более, например, 0,45 г/см или более. Однако кофейную композицию по настоящему изобретению предпочтительно не упаковывают плотно, так как плотная упаковка приводит в результате к медленной варке. Например, композиция может иметь плотность, равную 0,55 г/см или менее, например, 0,50 г/см или менее.
Для измерения плотности можно применять прибор для измерения плотности свободно текущих сред. Например, 5 дюймовый круглодонный накопитель с регулирующей задвижкой на дне может заполнить 4 дюймовые Lucite кубы с измеренным объемом, калиброванные по весу и объему. Кофе помещают в накопитель в пределах одного дюйма от его верха и задвижку открывают. Затем накопитель опорожняют, и кубу позволяют свободно переполняться. Избыток кофе аккуратно удаляют проталкивающим, срезающим движением без вывода до того, как образец не достигнет верхнего уровня куба. Затем измеряют вес кофе в кубе и рассчитывают плотность.
В композиции по изобретению частицы содержат от около 0,1 до около 50 вес.% покрытия (которое образуется композицией покрытия). Более предпочтительно, частицы содержат от около 1 до около 25 вес.% по весу покрытия, такое как от около 2 до около 20 вес.%.
Отмечают, что способ по изобретению может обеспечить большее по весу покрытие, чем, например, нанесение покрытия на частицы распылением. Таким образом, предпочтительно можно обеспечить большее количество покрытия на частицах. Соответственно, в одном варианте осуществления, частицы содержат от около 8 вес.% композиции покрытия, как например около 10 вес.% композиции покрытия. Однако нанесение покрытия погружением в расплавленную композицию покрытия приводит в результате к нанесению большого количества покрытия. Это может подавлять аромат молотого кофе и влиять на время его варки, создавая значительный барьер для того, чтобы кипяток достиг молотого кофе. Соответственно, частицы могут содержать вплоть около 50 вес.% композиции покрытия, вплоть до около 25 вес.%, например, около 20 вес.%.
Обнаружено, что кофейная композиция по изобретению может обладать несколькими специфическими свойствами.
Во-первых, кофейную композицию можно предоставлять в неагломерированной форме. Это лучше воспроизводит внешний вид стандартного молотого кофе. Неагломерированное свойство кофе может найти свое отражение в кофе, имеющем средний размер частиц, равный 5 мм или менее.
Во-вторых, плотность покрытия кофейной композиции может быть по существу равной теоретической плотности композиции покрытия. В частности, авторы обнаружили, что композиция, которую распыляют на молотый кофе, может диффундировать и быть отчасти пористой, что может быть результатом испарения растворителя, оставляющего поры в покрытии.
Аналогично, затвердевание расплавленного покрытия может образовывать поры на поверхности покрытия в результате, например, сжатия при затвердевании. В отличие от этого, покрытие по изобретению можно обеспечивать в виде плотного покрытия. Данное плотное покрытие может увеличивать защитные свойства покрытия и увеличивать сцепление покрытия с измельченным материалом кофе.
Например, покрытие, имеющее плотность, которая является по существу равной теоретической плотности композиции покрытия, можно наносить способом, описанным в данном изобретении. Например, плотность покрытия может быть в пределах 10% теоретической плотности покрытия, например, в пределах 5% теоретической (т.е. объемной) плотности, например в пределах 3%. Плотность покрытия по сравнению с объемной плотностью композиции покрытия можно рассчитать измерением плотности пор на поверхности частиц с помощью микроскопа. Другими словами, плотность пор в покрытии может составлять 10% или менее, например, 5% или менее, например, 3% или менее.
В-третьих, способ, описанный в данном изобретении для покрытия кофе, является намного более простым, чем, например, способ распыления на молотый кофе композиции покрытия, т.к. он не требует дополнительной стадии обработки для удаления растворителя для того, чтобы высушить продукт.
Кофейная композиция по изобретению может содержать только композицию покрытия и молотый кофе. Альтернативно, композиция может, кроме того, содержать дополнительные компоненты, которые не наносят на молотый кофе. Например, композиция может дополнительно содержать ароматизирующие добавки, сливки, вещества, усиливающие аромат, подсластители и/или загустители. Данные дополнительные компоненты можно добавлять после нанесения композиции покрытия на молотый кофе.
Примеры
Ниже будут несколько примеров, которые не следует расценивать как ограничение объема по изобретению.
Предоставлены следующие композиции:
растворимый высушенный распылением кофейный порошок,
экстракт зеленого чая.
Их термические характеристики измеряли дифференциальной сканирующей калориметрией (DSC). DSC можно проводить, применяя прибор, который можно получить у Perkin Elmer, например, применяя их 'Hyper DSC' прибор. Один пример скорости сканирования, при которой можно проводить сканирование, составляет 2°C/минута.
g
Применяя DSC, измеряли следующие температуры стеклования (T). Температуру стеклования измеряли TA Instruments DSC Model 2920, снабженным двойной измерительной ячейкой. Образцы помещали в герметично закрытые алюминиевые емкости и сканировали относительно пустой емкости сравнения. Скорость сравнения составляла 5°C в минуту, и анализируемый температурный диапазон составлял 0°C-125°C. Кривые анализировали, применяя TA Instruments Universal аналитическую программу. Температуру стеклования определяли ступенчатым переходом (смещение базовой линии) и точка перегиба кривой представляет собой сообщенную критическую температуру.
g
Было отмечено, что T обеих из данных композиций можно контролировать, подвергая композиции действию влаги при комнатной температуре (20°C):
Композиция
Предобработка
T<sub>g</sub> (°C)
(А)
нет
60
24 часа при 33% относительной влажности
43
55 часов при 33% относительной влажности
8
75 часов при 33% относительной влажности
-29
(В)
нет
102
24 часа при 33% относительной влажности
83
55 часов при 33% относительной влажности
49
75 часов при 33% относительной влажности
24
Затем данные композиции смешивали с измельченным обжаренным кофе (R&G кофе).
Затем получали следующие смеси:
(C) смесь 87 вес.% молотого кофе + 13 вес.% высушенного распылением растворимого кофейного порошка,
(D) смесь 97 вес.% молотого кофе + 3 вес.% экстракта зеленого чая.
Затем данные смеси нагревали. Перед нагреванием на внешний вид смеси выглядели как два отдельных компонента. После нагревания получали порошок, похожий на молотый обжаренный кофе, похожий по внешнему виду на один компонент.
g
В одном конкретном примере в смеси (C) применяли высушенный распылением растворимый кофейный порошок, имеющий T30-40°C. Только часть смеси грели при 40°C в течение недели, тогда как другую часть грели при 20°C в течение суток. Результаты показаны на Фиг.2 и 3, причем соответственно Фиг.2B представляет собой увеличенное изображение 2A и Фиг.3B представляет собой увеличенное изображение Фиг.3A. Данные фигуры показывают, что смесь, нагреваемая до 40°C, имеет внешний вид, аналогичный смеси обыкновенного молотого обжаренного кофе, тогда как смесь, нагреваемая только до 20°C, имеет гетерогенный внешний вид, в котором видны два отдельных компонента смеси.
Затем проводили изменение размера частиц композиции (C), применяя дифракционный спектрофотометр. В частности, применяли Sympatec Helos/LAlaser дифракционный спектрофотометр, имеющий 2000 мм набор оптических систем с фокусным расстоянием, равным 2000 мм, и разрешение по времени, равное 1000 мс. Его применяли с программным пакетом версии 4.7.23, предоставляемым Sympatec Inc. из Princeton, NJ. Он работает при давлении воздуха, равном 1,0 бар на Rodos, и инжектором давлении, установленном на 50 мбар (положение 5). Rodos носик центрировали на лазерном луче в 5 мм от грани луча. Измерения проводили при комнатной температуре (20°C) и давлении (1 атмосфера). В систему можно помещать 70-80 грамм кофе в ее загрузочную воронку. Выходные данные представляют в виде таблицы распределения весов. Затем данные усредняют по числу для получения среднего размера частиц.
Размер частиц (мкм)
Обжаренный и молотый кофе
780
Конечный продукт
848
% изменение
+8,7%