Пенящиеся композиции на основе кофе

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2567812:

КРАФТ ФУДС Р ЭНД Д, ИНК. (US)

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Осуществляют стадию агломерации композиции на основе кофе, большая часть которой по весу состоит из частиц пенящегося быстрорастворимого кофе, в которой от около 50% до около 100% по весу частиц пенящегося быстрорастворимого кофе не измельчают до их агломерации. Указанные частицы со множеством закрытых пор, заполненных сжатым газом, получают нагревом сухого быстрорастворимого кофе под достаточным давлением, чтобы тем самым заставить газ заполнить внутренние поры сухого быстрорастворимого кофе, охлаждением нагретого сухого быстрорастворимого кофе и сбросом давления в охлажденном кофе. При этом стадия агломерации композиции на основе кофе включает нагрев композиции на основе кофе при температуре на 5-30˚С выше температуры стеклования композиции на основе кофе для образования агломератов. Агломерированная пенящаяся композиция на основе кофе через 1 мин имеет объем пены 2,0 см3 или более и(или) через 10 мин композиция имеет объем пены 0,7 см3 или более, измеренные методом количественного испытания на вспенивание в чашке, и(или) через 10 мин композиция имеет объем пены, составляющий по меньшей мере 40% объема пены через 1 мин, и(или) композиция имеет объем закрытого порового пространства более 0,3 см3/г. Группа изобретений обеспечивает получение продукта с сохранением значительной пенообразующей способности, который легко растворяется при восстановлении горячей водой. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр.

 

Настоящее изобретение относится к пенящейся композиции на основе кофе. Более точно, изобретение относится к пенящейся композиции на основе быстрорастворимого кофе, образованной агломерированными частицами пенящегося быстрорастворимого кофе.

Уровень техники

Быстрорастворимый кофе привлекает потребителей возможностью легко получать готовый кофейный напиток. Быстрорастворимый кофе представляет собой сухой экстракт зерен кофе, который при контакте с горячей водой (например, водой, нагретой до температуры от около 60°С до около 100°С, например, около 80°С) растворяется и образует кофейный напиток.

Обычно быстрорастворимый кофе изготавливают из зерен кофе следующим способом, который приводится в качестве примера. Сначала получают кофе в виде зерен. Зерна кофе (иногда называемые кофейными ягодами) получают путем сбора плодов растения, относящегося к роду Coffea. Например, кофе сорта арабика получают из зерен растения Coffea Arabica, а кофе сорта робуста - из зерен растения Coffea canephora. Другие не ограничивающие примеры сортов кофе включают бразильский кофе и кофе, получаемый из растений Coffea liberica и Coffea esliaca. Отдельные сорта кофе имеют множество разновидностей, каждая из которых, например, указывает на его географическое происхождение. Быстрорастворимый кофе может производиться из кофе любого сорта или разновидности, или сочетания сортов и(или) разновидностей.

Перед обжаркой зеленые зерна кофе могут быть подвергнуты обработке. Например, из зеленых зерен кофе может быть извлечен кофеин. Соответствующие технологии извлечения кофеина включают обработку зерен нагретым кофейным экстрактом, прямое или косвенное извлечение кофеина с помощью растворителя, такого как вода, дихлорметан, этилацетат или триглицерид и экстрагирование с использованием двуокиси углерода в сверхкритическом состоянии. Перед обжаркой также могут осуществляться другие стадии обработки, например, с целью модуляции отвечающих за вкус и аромат соединений в зеленых зернах кофе.

Затем зеленые зерна кофе обжаривают. Обжаривание хорошо известно из техники. Обычно его осуществляют путем нагрева зеленых зерен до изменения их цвета. Соответствующие обжарочные аппараты включают печи и аппараты для обжаривания в псевдоожиженных слоях.

Степень обжаривания оценивают по цвету обжаренных зерен кофе. Способы обжаривания включают слабое обжаривание (светло-коричневое, полугородское (нью-йоркское), светлое и новоанглийское), средне-слабое обжаривание (светлое американское, светлое городское (нью-йоркское) и западнобережное), среднее обжаривание (американское, для завтрака, коричневое, городское (нью-йоркское) и среднее), средне-сильное обжаривание (полное, городское (нью-йоркское), светлое французское и венское), сильное обжаривание (послеобеденное, континентальное, европейское, французское, итальянское и новоорлеанское) и сверхсильное обжаривание (темное французское и интенсивное).

После обжаривания кофе может быть подвергнут обработке, например, для повышения (или снижения) уровня его гидратации. В другом примере кофе может быть подвергнут обработке, чтобы усилить одну из вкусоароматических характеристик, как в случае эспрессо.

После обжаривания кофе размалывают, чтобы получить кофейную гущу. Способы размола включают размол на жерновах, дробление, толчение и размол на валках.

Затем из кофейной гущи может быть извлечен экстракт путем ввода ее в контакт с горячей водой. Далее экстракт кофе может быть концентрирован, например, до достижения содержания кофе от около 15 до около 50% по весу. Затем концентрированный экстракт сушат, например, путем сублимационной сушки или распылительной сушки. Сублимационная сушка и распылительная сушка хорошо известны из техники.

Быстрорастворимый кофе, производимый известными из техники способами, обычно представляет собой частицы с пористой структурой. Если поры находятся на поверхности или сообщаются с поверхностью частиц, они считаются открытыми. Если поры находятся внутри частиц и не сообщаются с поверхностью частиц, они считаются закрытыми порами или полостями. Обычный быстрорастворимый кофе некоторых типов, в частности, высушенный распылением кофе может содержать частицы, имеющие закрытые поры. Кофе этого типа в некоторых случаях может образовывать тонкий слой пены на поверхности готового напитка.

Водный экстракт молотого обжаренного кофе также может образовывать слой пены на поверхности, когда напиток наливают в чашку или когда кофейный напиток готовят из молотого обжаренного кофе, например, в кофе-машине. Эта пена способствует потребительскому признанию, поскольку, например, она может служить для потребителя свидетельством того, что кофе является натуральным. Некоторым потребителям также нравится привкус, создаваемый пеной водного экстракта молотого обжаренного кофе.

Тем не менее тонкая пленка пены, которую может образовывать обычный быстрорастворимый кофе, отличается от пены, характерной для водного экстракта молотого обжаренного кофе. Отчасти исключительно из-за этого различия пена, которую может образовывать быстрорастворимый кофе, наносит ущерб потребительскому признанию, поскольку она делает несхожим быстрорастворимый кофе и свежемолотый кофе. Кроме того, действительные свойства пены способны дополнительно ухудшать потребительское признание. Например, в патенте US 3426227 описано, что пена быстрорастворимого кофе обычно имеет неприглядный внешний вид и сопровождается "накипью" нерастворимых веществ, которые представляют собой натуральные ингредиенты кофе или образуются во время приготовления быстрорастворимого кофе. Считается, что сочетание пены и накипи создает неаппетитный внешний вид, нежелательный для кофе. Как описано в патенте СА 670794, эта пена отличается от пены того типа, который потребители ожидают от кофе, а именно, пены, которая образуется, когда в чашку наливают водный экстракт молотого обжаренного кофе.

Разработано множество методов предотвращения образования этой неприглядной пены при приготовлении обычного быстрорастворимого кофе. Например, в патенте СА 670794 предложено применение небольшого количества моноглицерида высшей жирной кислоты с целью изменения внешнего вида пены при контакте кофе с горячей водой. В патенте US 3436227 предложено применение противовспенивающей добавки для уменьшения образования этой неприглядной пены.

В патенте US 3749378 описан пример, в котором быстрорастворимый кофе предположительно образует неприглядную пену. В этом патенте для получения кофе низкой плотности используют его пористую природу.

Тем не менее не весь быстрорастворимый кофе образует пену, которая наносит ущерб потребительскому признанию. В частности, в патенте ЕР 0839457 указано, что предположительная причина, по которой пена, образуемая быстрорастворимым кофе некоторых типов, отличается от пены того типа, который потребители ожидают от кофе, а именно, пены, которая образуется, когда в чашку наливают водный экстракт молотого обжаренного кофе, состоит в том, что быстрорастворимый кофе содержит как крупные, так и мелкие пузырьки. При растворении быстрорастворимого кофе крупные полости образуют более крупные пузырьки пены, а мелкие полости образуют более мелкие пузырьки пены. Затем более мелкие пузырьки пены сливаются с более крупными пузырьками пены, в результате чего образуются еще более крупные пузырьки пены. Более крупные пузырьки пены легче и быстрее лопаются, в результате чего уменьшается объем пены и снижается ее стойкость.

Далее в патенте ЕР 0839457 говорится о возможности создания кофе, который пенится и является благоприятным для потребительского признания, путем регулирования размера этих полостей в быстрорастворимом кофе, чтобы частицы имели микроструктуру, образованную внутренним поровым пространством, большая часть которого образована пузырьками газа размером 10 микрон или менее, а меньшая часть пузырьками газа размером более 10 микрон. В патенте ЕР 1627568 говорится о возможности создания кофе, который пенится и является благоприятным для потребительского признания, путем заполнения закрытых пор сжатым газом во время производства пенящегося кофе. Предполагается, что оба эти примера способствуют потребительскому признанию получаемого кофе, поскольку в них воспроизводится тип и объем пены, образуемой водным экстрактом молотого обжаренного кофе.

Кроме того, из техники известны способы агломерации быстрорастворимого кофе. Один из стандартных процессов агломерации описан в Encyclopaedia of Food Science and Technology 1, стр.13-17 (1992). В этом известном процессе агломерации частицы быстрорастворимого кофе изначально измельчают, чтобы уменьшить их размер. Как описано в Powder Technology 86, стр.49-57 (1996), считается, что в результате этого процесса измельчения получают достаточно мелкие частицы для последующего образования рыхлых скоплений частиц, иногда называемых сухими предагрегатами. Считается, что эти предагрегаты удерживаются вместе силами электростатического взаимодействия, создаваемыми, например, в результате накопления частицами фрикционного заряда во время измельчения и(или) смешивания. Соответственно, уменьшение размера частиц до агломерации осуществляют таким образом, чтобы отдельные частицы быстрорастворимого кофе имели достаточное соотношение веса и поверхностного заряда/поверхностного взаимодействия для обеспечения контакта отдельных частиц друг с другом.

После измельчения частицы быстрорастворимого кофе агломерируют. Из техники известно множество различных форм агломерации. Например, как описано в Food Control 6, стр.95-100 (1995), агломерация может осуществляться путем уплотнения отдельных частиц путем ростовой агломерации или агломерации путем сушки (например, распылительной сушки).

Обычно агломерацию быстрорастворимого кофе осуществляют путем влажной ростовой агломерации. Она предусматривает оказание воздействия на поверхность частиц быстрорастворимого кофе связующей жидкостью, такой как вода. Связующая жидкость также может использоваться в газообразном виде, например в виде пара, как в случае струйной агломерации. При использовании пара он способен конденсироваться и образовывать жидкость при контакте с частицами кофе. Жидкое связующее вещество образует жидкие мостики между отдельными частицами. Затем жидкое связующее вещество высушивают, в результате чего образуются твердые мостики, содержащие связующее в твердом виде; в качестве альтернативы или дополнительно жидкое связующее вещество может растворять часть быстрорастворимого кофе, и в этом случае твердые мостики, образующиеся при сушке связующей жидкости, содержат сам быстрорастворимый кофе. В таком процессе, как струйная агломерация пар также может использоваться просто для размягчения поверхности быстрорастворимого кофе, чтобы отдельные частицы быстрорастворимого кофе слипались друг с другом.

Примеры, в которых за этим процессом измельчения следует агломерация с целью получения композиции на основе агломерированного кофе, описаны в патентах US 3554760 (General Foods Corporation), US 3514300 (Afico S.A.), US 4724620 (Nestec S.A.), US 3227558 (General Foods Corporation), US 4594256 (General Foods Corporation), US 3767419 (General Foods Corporation), US 3716373 (Rhodes), US 3821430 General Foods Corporation), US 3740232 (General Foods Ltd), US 3729327 (General Foods Corporation), US 3695165 (General Foods Corporation) и US 3485637 (General Foods Corporation).

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предложен способ получения агломерированной пенящейся композиции на основе кофе, включающий стадию, на которой агломерируют композицию на основе кофе, большая часть которой по весу состоит из частиц пенящегося быстрорастворимого кофе и в которой преимущественно сохранена внутренняя структура пенящегося кофе. Например, по меньшей мере некоторые из частиц пенящегося быстрорастворимого кофе могут не подвергаться измельчению до их агломерации.

В настоящем изобретении дополнительно предложена композиция на основе агломерированного кофе, получаемая этим способом.

В настоящем изобретении дополнительно предложена агломерированная пенящаяся композиция на основе кофе, по меньшей мере 50% по весу которой состоит из пенящегося быстрорастворимого кофе, при этом: (i) через 1 минуту композиция имеет объем пены 2,0 см или более, измеренный методом количественного испытания на вспенивание в чашке; и(или) (ii) через 10 минут композиция имеет объем пены 0,7 см3 или более, измеренный методом количественного испытания на вспенивание в чашке; и(или) (iii) через 10 минут композиция имеет объем пены, составляющий по меньшей мере 40% объема пены через 1 минуту; и(или) (iv) композиция имеет объем закрытого порового пространства более 0,3 см /г.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к получению агломерированного пенящегося кофе.

Известный пенящийся кофе не является агломерированным. Тем не менее автор изобретения установил, что для некоторых потребителей желательно, чтобы кофе находился в агломерированной форме.

Соответственно, автор изобретения применил стандартные методы агломерации с целью получения агломерированного пенящегося кофе. В частности, автор изобретения измельчил пенящийся кофе и затем агломерировал его известными из техники способами.

Тем не менее, когда автор изобретения следовал стандартным методам агломерации, он обнаружил, что пенообразующая способность агломерированного кофе значительно снижалась по сравнению с пенообразующей способностью не агломерированного кофе. Кроме того, он установил, что характеристики пены, образуемой агломерированным кофе, в меньшей степени воспроизводят характеристики пены свежесваренного кофе.

Затем автор изобретения неожиданно обнаружил, что при осуществлении агломерации таким образом, чтобы преимущественно сохранялась внутренняя структура пенящегося кофе (например, путем агломерации без стадии измельчения), могут сохраняться пенообразующая способность и пенообразующие свойства агломерированного кофе.

Соответственно, в настоящем изобретении предложен способ получения агломерированного пенящегося кофе, содержащего агломерированные частицы пенящегося быстрорастворимого кофе, в котором во время агломерации сохранена по меньшей мере часть внутренней структуры пенящегося кофе. Например, предпочтительно по меньшей мере некоторые из частиц пенящегося быстрорастворимого кофе не измельчают до их агломерации. Было также обнаружено, что за счет отказа от стадии измельчения улучшается растворимость получаемого агломерированного кофе.

Не желая быть связанным теорией, автор изобретения установил, что для пенообразующих свойств кофе важна внутренняя структура пенящегося кофе. В частности, внутренняя структура содержит закрытые поры, в которых находится газ. Характеристики пены, образующейся при растворении, зависят от внутренней структуры сухих частиц пенящегося кофе. Автор изобретения обнаружил, что при измельчении и размоле, которые осуществляют в ходе принятых процессов агломерации, внутренняя структура пенящегося кофе нарушается до такой степени, что это оказывает отрицательное воздействие как на пенообразующую способность, так и пенообразующие свойства кофе.

Кроме того, автор изобретения выяснил, что в результате агломерации в частицах агломерированного кофе могут формироваться открытые поры с сохранением при этом структуры закрытых пор, которая обеспечивает образование пены. Таким образом, путем агломерации пенящегося кофе может быть получен агломерированный кофе, который не только сохраняет значительную часть пенообразующей способности, но также сохраняет способность легко растворяться при восстановлении влагосодержания с помощью горячей воды. Автор изобретения обнаружил, что этот результат может предпочтительно достигаться путем регулирования тепла и влаги, воздействующих на пенящийся кофе в ходе описанных процессов агломерации.

"Агломерация" относится к известным из техники процессам, в ходе которых отдельные частицы объединяются, в результате чего образуются более крупные частицы. Обычно отдельные частицы, образующие более крупные частицы, остаются различимыми, но удерживаются вместе с другими частицами в агломерате, который представляет собой единую частицу. Например, отдельные частицы, образующие агломерат, могут удерживаться вместе твердыми мостиками. Обычно эти мостики имеют прочность на разрыв такого же порядка величины, как отдельные частицы. Например, агломераты могут иметь прочность на разрыв, составляющую по меньшей мере одну десятую прочности на разрыв отдельных частиц, например, от около одной четверти прочности на разрыв отдельных частиц до такой же прочности на разрыв, как у отдельных частиц.

Как отмечалось ранее, принятые в технике методы агломерации включают предшествующую агломерации стадию "измельчения" с целью уменьшения размера частиц и облегчения образования "предагрегатов". Измельчение относится к известным из техники процессам, в ходе которых уменьшают размер индивидуальных частиц в композиции. Например, процесс измельчения может предусматривать уменьшение среднего размера частиц композиции. Средний размер частиц может измеряться с использованием дифракционного спектрометра. Например, согласно одному из стандартных методов измельчения средний размер частиц может уменьшаться по меньшей мере на 50%, например на 50%-90%.

Методы уменьшения размера частиц известны из техники. Например, известно, что для уменьшения размера частиц быстрорастворимого кофе применяют размол.

Одним из примеров применимого дифракционного спектрометра для измерения среднего размера частиц является лазерный дифракционный спектрометр Sympatec Helos/LA, работающий при комнатной температуре (20°С) и давлении окружающей среды (1 атмосфера). Выходные данные этого спектрометра получают в форме таблицы гранулометрического состава (число в зависимости от размера), на основании которой может быть вычислен среднечисловой размер частиц.

Предложенный в настоящем изобретении "пенящийся кофе" означает кофе, в котором имитируется пена, образующуюся, когда в чашку наливают водный экстракт молотого обжаренного кофе.

Например, предложенный в настоящем изобретении пенящийся кофе может образовывать большее количество пены, при этом пена имеет более мелкие пузырьки и, следовательно, сохраняется дольше, чем образуемая быстрорастворимым кофе пена, наносящая ущерб потребительскому признанию.

Степень пенистости кофе может измеряться методом количественного испытания на вспенивание в чашке. Этим методом измеряют количество пены, которую образует композиция при восстановлении влагосодержания. Согласно этому методу в стеклянный измерительный цилиндр объемом 100 см3, диаметром 25 мм и высотой 250 мм при температуре 20°С поместили 1,8 г испытуемой композиции, а затем через воронку вверху измерительного цилиндра в течение около 5 секунд влили 70 см3 нагретой до 80°С воды из мерного стакана. Используемая воронка имела коническую часть с диаметром основания 50 мм и высотой 40 мм, соединенную с трубчатой частью с внутренним диаметром 5 мм и длиной 50 мм. С помощью воронки регулировали добавление воды, которую использовали для восстановления влагосодержания композиция. Объем пены, образуемой композицией после восстановления влагосодержания, измеряли с интервалами в 1 и 10 минут. Все измерения проводись дважды.

Так, например, предложенный в настоящем изобретении пенящийся кофе (как частицы пенящегося кофе, использованные в качестве исходного вещества, так и агломерированный кофейный продукт) может обладать одним или несколькими из следующих свойств.

1. Кофе может иметь объем пены, измеренный методом количественного испытания на вспенивание в чашке, 2,0 см3 или более через 1 минуту, например, от 2,5 см3 до 10,0 см3, более предпочтительно от 3,0 см3 до 6,0 см3 через 1 минуту. Этот уровень пенистости через 1 минуту может быть благоприятным с точки зрения потребительского признания и может превышать показатель быстрорастворимого кофе, у которого образуется пена, наносящая ущерб потребительскому признанию.

2. Кофе может иметь объем пены, измеренный методом количественного испытания на вспенивание в чашке, 0,7 см3 или более через 10 минут, например, от 1,0 см3 до 8,0 см3, более предпочтительно от 1,5 см3 до 5 см3 через 10 минут. Это количество пены, сохраняющейся через 10 минут, может быть благоприятным с точки зрения потребительского признания и может превышать показатель быстрорастворимого кофе, у которого образуется пена, наносящая ущерб потребительскому признанию.

3. Кофе может иметь объем пены через 10 минут, составляющий по меньшей мере 40% объема пены через 1 минуту, например, от 40% до 100%. Более предпочтительно, объем пены через 10 минут составляет от 50% до 90%, например, от 60% до 75%. Таким образом, пена, образуемая предложенным в настоящем изобретении пенящимся кофе, уменьшается с течением времени, но сохраняется на уровне, который остается благоприятным для потребительского признания. Этот уровень сохранения пены может превышать показатель быстрорастворимого кофе, у которого образуется пена, наносящая ущерб потребительскому признанию.

4. Кофе может иметь объем закрытого перового пространства более 0,3 см3/г, например, от 0,5 до 3.0 см3/г, например, от 0,75 см3/г до 1,5 см3/г, такой как около 1,0 см3/г.

Предложенный в настоящем изобретении кофе может, например, обладать по меньшей мере одним из свойств с 1 по 3 (т.е. свойств сохранения объема пены), а также может обладать одним или несколькими из трех других свойств. Например, кофе может обладать свойствами 1, 3 и 4. Кофе предпочтительно обладает всеми четырьмя свойствами.

Для сравнения имеющийся в продаже высушенный путем сублимации кофе, испытанный этим методом, имеет объем пены всего 1,5 см3 через 1 минуту, который уменьшается до всего 0,5 см3 через 10 минут. Таким образом, через 10 минут стандартный быстрорастворимый кофе сохраняет лишь 33% пены относительно ее объема через 1 минуту.

У пенящегося кофе также отмечена тенденция иметь больший объем закрытого порового пространства, чем у обычного кофе. Например, обычный быстрорастворимый кофе может иметь объем закрытого порового пространства около 0,05 см3/г. Иными словами, общий объем закрытых пор в частицах, как описано далее, составляет около 0,05 см3 на каждый грамм частиц кофе. В отличие от этого предложенный в настоящем изобретении пенящийся кофе предпочтительно имеет объем закрытого порового пространства около 0,3 см3/т или более, такой как от 0,5 см3/г до 3,0 см3 /г, например, от 0,75 см3/г до 1,5 см3/г, такой как около 1,0 см3/г.

Объем закрытого порового пространства может быть измерен, во-первых, методом измерения плотности скелетной структуры (г/см3) вещества путем измерения объема взвешенного количества порошка или гранул с использованием гелиевого пикнометра (Micromeritics AccuPyc 1330) и деления веса на объем. Плотность скелетной структуры является показателем плотности с учетом объема любых имеющихся в частицах пор, которые не сообщаются с окружающей средой, и без учета свободного объема между частицами и объема любых имеющихся в частицах пор, которые сообщаются с окружающей средой. Объем закрытых пор, называемый в изобретении объемом закрытого порового пространства, также определяют путем измерения плотности скелетной структуры порошка или гранул после размола ступкой и пестиком с целью удаления или вскрытия всех внутренних (закрытых) пор. Этот показатель плотности скелетной структуры, называемый в изобретении абсолютной плотностью (г/см3), отражает действительную плотность только твердого вещества в виде порошка или гранул. Объем закрытого порового пространства (см3/г) определяют путем вычитания величины, обратной абсолютной плотности (см3/г), из величины, обратной плотности скелетной структуры (см3/г). Объем закрытого порового пространства необязательно также может быть выражен как процент по объему закрытого порового пространства в частицах в виде порошка или гранул. Процент по объему закрытого порового пространства определяют путем вычитания величины, обратной абсолютной плотности (см3/г), из величины, обратной плотности скелетной структуры (см3/г), и затем умножения разности на плотность скелетной структуры и на 100%.

Частицы пенящегося кофе, используемые в способе согласно настоящему изобретению, получают из быстрорастворимого кофе. Частицами быстрорастворимого кофе могут являться, например, высушенные распылением частицы быстрорастворимого кофе и(или) высушенные сублимацией частицы быстрорастворимого кофе.

В композиции на основе кофе содержатся агломерированные частицы пенящегося кофе. Большая часть композиции на основе кофе (по весу) состоит из частиц пенящегося кофе.

Композиция на основе кофе предпочтительно содержит по меньшей мере около 55% по весу частиц пенящегося кофе. Композиция на основе кофе более предпочтительно содержит от около 60% по весу до около 100% по весу частиц пенящегося кофе, например, по меньшей мере около 80% по весу, например, около 100% по весу. В частности, пенообразующая способность и характеристики агломерата проявляются сильнее с увеличением относительного содержания частиц пенящегося кофе в композиции на основе кофе. Например, композиция на основе кофе может содержать преимущественно только частицы пенящегося кофе.

Тем не менее помимо по меньшей мере 50% по весу частиц пенящегося кофе композиция на основе кофе может содержать дополнительные компоненты. Эти компоненты могут включать, например, одно или несколько из следующего: экстракт чая, молочный продукт, подсластитель и питательную добавку. Дополнительные необязательные ингредиенты включают, например, натуральные и(или) искусственные подсластители, эмульгаторы, стабилизаторы, загустители, повышающие текучесть добавки, красители, отдушки, ароматизаторы и т.п. Композиция на основе кофе также может содержать непенящийся кофе, например непенящийся быстрорастворимый кофе.

"Экстракты чая" обычно получают путем экстрагирования чая с помощью растворителя, например воды. "Молочные продукты" могут содержать один или несколько молочных белков, таких как белки, получаемые из коровьего молока. Например, молочным продуктом могут являться сливки или забеливатель. Также могут использоваться немолочные сливки. "Питательные добавки" (или пищевые добавки) представляют собой продукты, предназначенные для дополнения рациона. Например, пищевые добавки могут классифицироваться согласно закону США 1994 года о статусе и маркировке пищевых добавок. Пищевые добавки включают минералы, пищевые волокна, биохимические предшественники и растительные стерины.

Искусственные подсластители включают сахарин, цикламаты, ацесульфам, подсластители на основе L-аспартила, такие как аспартам и их смеси. Эмульгаторы включают моноглицериды, диглицериды, лецитин, эфиры монодиглицеридов диацетилвинной кислоты (DATEM), стеароиллактаты, модифицированный пищевые крахмалы, полисорбаты, PGA, эфиры сахарозы и их смеси. Стабилизаторы включают дикалийфосфат и цитрат натрия. Повышающие текучесть добавки включают, например, силикоалюминат натрия, двуокись кремния и трикальцийфосфат.

Следует отметить, что, хотя частицы пенящегося кофе измельчают, другие частицы, образующие композицию на основе кофе, могут быть подвергнуты измельчению с целью повышения эффективности их агломерации.

По меньшей мере некоторые из частиц пенящегося кофе, содержащихся в композиции на основе кофе, не измельчают. Более предпочтительно не измельчают от около 50% по весу до около 100% по весу частиц пенящегося кофе. Более предпочтительно не измельчают от около 80% по весу до около 100% по весу частиц пенящегося кофе, например, по меньшей мере около 90% по весу, например, около 100% по весу. В частности, пенообразующая способность и характеристики агломерата проявляются сильнее с увеличением относительного содержания не измельченных частиц пенящегося кофе в композиции на основе кофе. Например, композиция на основе кофе может содержать преимущественно только частицы пенящегося кофе.

Таким образом, в изобретении предложен способ получения агломерированного пенящегося кофе, включающий стадию агломерации композиции на основе кофе, большая часть которой по весу состоит из частиц пенящегося быстрорастворимого кофе, при этом частицы пенящегося быстрорастворимого кофе не измельчают до их агломерации.

Частицы пенящегося кофе могут быть получены просто из экстракта кофе или могут содержать экстракт кофе и дополнительные компоненты. Например, дополнительные компоненты могут быть растворены в жидком экстракте кофе до сушки экстракта с целью получения быстрорастворимого кофе.

Частицы пенящегося кофе предпочтительно содержат по меньшей мере около 50% по весу экстрактов кофе (т.е. экстрактов, полученных путем экстрагирования зерен кофе). Частицы пенящегося кофе более предпочтительно содержат от около 70% по весу до около 100% по весу экстрактов кофе, например, по меньшей мере 90% по весу, еще более предпочтительно по меньшей мере около 100% по весу.

Дополнительные компоненты, которые могут содержаться в частицах пенящегося кофе, включают углеводы, белки и(или) их смеси. Пенящийся компонент может необязательно включать диспергированный жир помимо или отдельно от углевода и(или) белка.

Примеры углеводов включают, например, сахара (такие как глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза, манноза и мальтоза), многоатомные спирты (такие как глицерин, пропиленгликоль, полиглицерины и полиэтиленгликоли), сахароспирты (такие как сорбит, маннит, мальтит, лактит, эритрит и ксилит), олигосахариды, полисахариды, продукты гидролиза крахмала (такие как мальтодекстрины, глюкозные сиропы, кукурузные сиропы, высокомальтозные сиропы и высокофруктозные сиропы), камеди (такие как ксантан, альгинаты, каррагенины, гуар, геллан, плод рожкового дерева и гидролизованные камеди), растворимые волокна (такие как инулин, гидролизованная гуаровая камедь и полидекстроза), модифицированные крахмалы (такие как физически или химически модифицированные крахмалы, растворимые или диспергируемые в воде), модифицированные целлюлозы (такие как метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза) и(или) их смеси.

Примеры белков включают, например, молочные белки, соевые белки, яичные белки, желатин, коллаген, белки из пшеницы, гидролизованные белки (такие как гидролизованный желатин, гидролизованный коллаген, гидролизованный казеин, гидролизованный белок молочной сыворотки, гидролизованный молочный белок, гидролизованный соевый белок, гидролизованный яичный белок, гидролизованный белок из пшеницы и аминокислоты) и(или) их смеси.

Примеры жиров включают, например, жиры, масла, гидрогенизированные масла, переэтерифицированные масла, фосфолипиды и жирные кислоты, получаемые из растительных, молочных или животных источников, и их фракции или смесь. Жир также может выбираться из парафинов, стеринов, станолов, терпенов и их фракций или смесей.

Частицы пенящегося кофе, используемые в способе согласно настоящему изобретению, представляют собой частицы с регулируемой микроструктурой, образующей внутреннее поровое пространство, большую часть которого составляют пузырьки газа размером 10 µм или менее, а меньшую часть составляет поровое пространство размером более 10 µм. Предпочтительно, по меньшей мере 75%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 90% пузырьков газа имеют размеры 10 µм или менее. Предпочтительно большинство пузырьков газа имеют размеры 5 микрон или менее. Соответственно, путем восстановления влагосодержания с использованием горячей воды может быть получен кофейный продукт со слоем стойкой пены, сходной с пеной кофе эспрессо.

Таким образом, автор изобретения обнаружил, что при использовании такого кофе известные методы агломерации и измельчения отрицательно влияют на число и распределение по размерам закрытых пор и тем самым отрицательно влияют на пенообразующую способность и характеристики кофе.

Один из применимых способов получения такого пенящегося кофе и свойства получаемого быстрорастворимого кофе описаны в патенте ЕР 0839457, содержание которого в порядке ссылки включено в настоящую заявку.

С целью регулирования закрытых пор частицы пенящегося кофе, используемые в настоящем изобретении, могут отдельно или дополнительно содержать закрытые поры, заполненные сжатым газом. Частицы пенящегося кофе предпочтительно имеют множество закрытых пор, заполненных сжатым газом. Газ предпочтительно находится под давлением, выше атмосферного.

Термин "сжатый газ" также означает захваченный газ или текучую среду при такой температуре и давлении, что захваченная текучая среда находится в сверхкритическом состоянии, или когда по меньшей мере часть захваченного газа или текучей среды находится в жидкой форме в условиях повышенного давления внутри закрытых пор частиц. Частицы пенящегося кофе, содержащие захваченный сжатый газ, могут быть получены методами, описанными в патентных заявках US 20060040038 A1 и(или) US 20080160139 A1, содержание которых в порядке ссылки включено в настоящую заявку.

По существу, способ включает:

(а) нагрев сухого быстрорастворимого кофе под достаточным давлением, чтобы тем самым заставить газ заполнить внутренние поры сухого быстрорастворимого кофе,

(б) охлаждение нагретого сухого быстрорастворимого кофе и

(в) сброс давления в охлажденном кофе, у которого поры заполнены сжатым газом.

Нагрев предпочтительно осуществляют до температуры от 40°С до 130°С. Давление предпочтительно газообразного азота составляет от 100 (6,8 бар) до 2000 фунтов/кв. дюйм (130 бар), хотя также могут использоваться более высокие значения давления и(или) альтернативные газы/ сверхкритические текучие среды.

Автор изобретения исследовал различные способы агломерации пенящегося быстрорастворимого кофе, в которых преимущественно сохраняется внутренняя структура пенящегося кофе. В результате этих исследований автор изобретения установил, что предпочтительными являются преимущественно сухие способы агломерации.

Не желая быть связанным теорией, автор изобретения выяснил, что агломерацию часто вызывают частицы кофе, переходящие через температуру стеклования и становящиеся липкими, в результате чего они слипаются друг с другом. Переход быстрорастворимого кофе через температуру стеклования может быть вызван повышением температуры и(или) содержания влаги в быстрорастворимом кофе. Вместе с тем автор изобретения обнаружил, что при прохождении быстрорастворимого кофе через температуру стеклования может происходить коалесценция закрытых пор, поскольку состояние кофе изменяется и становится пластичным, что способствует потоку вещества. Автор изобретения обнаружил, что эти явления в процессе агломерации способны приводить к некоторой потере внутренней структуры, что отрицательно сказывается на пенообразующих свойствах получаемого агломерированного кофе. Так, внутренняя структура пенящегося кофе может нарушаться, когда сочетание температуры и содержания влаги в пенящемся кофе превышает условия, необходимые для прохождения кофе через температуру стеклования.

Затем автор изобретения установил, что внутренняя структура частиц, достаточная для получения пенящегося агломерированного кофе, может преимущественно сохраняться при агломерации за счет регулирования воздействия тепла и влаги на частицы таким образом, чтобы поверхности частиц соединялись друг с другом и образовывали прочную агломерированную частицу без существенного нарушения внутренней структуры частиц.

Автор изобретения обнаружил, что, когда по меньшей мере часть агломерируемого пенящегося быстрорастворимого кофе представляет собой частицы быстрорастворимого кофе, содержащие сжатый газ, они могут быть включены в структуру агломерата с сохранением по меньшей мере части захваченного ими газа, следовательно, с сохранением значительно степени их пенообразующей способности, что, в свою очередь, способно улучшать пенообразующую способность агломерированного продукта. Это предпочтительно достигается путем предварительной сушки частиц, содержащих сжатый газ, чтобы Tg (температура стеклования) этих частиц была значительно выше, чем у других пенящихся или непенящихся частиц агломерируемого порошка. Так, стадия агломерации может осуществляться при превышающей Tg температуре только части, а не всего агломерируемого порошка. Предполагается, что это приводит к тому, что частицы порошка, которые нагревают до превышающей их Tg температуры, агломерируются и образуют структуру, которая способная улавливать сухие частицы, содержащие сжатый газ, без его существенной потери этими частицами, что обычно происходит, если бы эти частицы были нагреты до превышающей их Tg температуры. В результате предварительной сушки содержание влаги в частицах предпочтительно снижается до менее 2%, более предпочтительно менее 1%, наиболее предпочтительно менее 0,5% воды по весу частиц.

Соответственно, в настоящем изобретении предложен способ получения агломерированной пенящейся композиция на основе кофе, включающий стадию агломерации композиции на основе кофе, большая часть по весу которой состоит из частиц пенящегося быстрорастворимого кофе, при этом стадия агломерации композиция на основе кофе представляет собой сухой процесс агломерации.

Сухие способы агломерации, которые также можно назвать способами агломерации без повторного увлажнения, представляют собой способы, в которых не используют жидкое или газообразное связующее вещество. Например, при их осуществлении в агломерируемую композицию на основе кофе преимущественно не добавляют воду и(или) пар, чтобы вызвать ее агломерацию. Следует отметить, что для поддержания уровня увлажнения композиции на основе кофе во время агломерации может присутствовать небольшое количество влаги, например, содержащейся в окружающей среде.

В частности, автор изобретения обнаружил, что предпочтительными могут являться способы, в которых преимущественно не изменяется, в частности, не повышается содержание влаги в кофе. Одним из предпочтительных способов сухой агломерации является нагрев композиции на основе кофе до температуры, при которой композиция на основе кофе образует агломераты.

Не желая быть связанным теорией, автор изобретения выяснил, что, если во время агломерации повышается содержание влаги в композиции на основе кофе, снижается ее температура стеклования. Кроме того, если композиция на основе кофе в течение длительного времени подвергается воздействию температуры, близкой к ее температуре стеклования или превышающей ее, внутренняя структура пенящегося кофе может измениться, в результате чего снижается его пенообразующая способность и(или) качество образуемой им пены. Помимо этого, когда присутствуют частицы, содержащие захваченный сжатый газ, также может происходить потеря сжатого газа вследствие поглощения влаги частицами кофе. Соответственно, предполагается, что в агломерате, получаемом влажными способами агломерации, могут с большей вероятностью ухудшаться его пенообразующие свойства, например, во время любой стадии последующего нагрева или при дальнейшем хранении.

Сама стадия нагрева с целью агломерации может осуществляться при температуре, равной температуре стеклования частиц пенящегося быстрорастворимого кофе или превышающей ее. Как отмечалось выше, при нагреве до температуры, превышающей температуру стеклования, могут пострадать пенообразующие свойства композиции. Тем не менее небольшой промежуток времени, необходимый для осуществления агломерации, может быть достаточно коротким для того, чтобы существенно не влиять на пенообразующие свойства композиции.

Например, при нагреве композиции на конвейерной ленте или во множестве лотков, в которые загружают слой композиции на основе кофе, можно точно регулировать время и условия нагрева с тем, чтобы поддерживать пенообразующие свойства композиции на основе кофе в процессе агломерации. Применимое оборудование для стадии нагрева включает, например, контактные подогреватель, поставляемые компанией Formcook AB (Хельсингборг, Швеция) или компанией Berief Innovativ GmbH & Со. KG (Вадерсло-Дистедде, ФРГ).

Время, необходимое для агломерации, зависит от толщины используемого слоя, но может, например, составлять от 2 минут до 30 минут.Например, может использоваться слой толщиной, например, 2-50 мм. Такой способ позволяет получать спекшийся материал, который может быть разделен на гранулы. Разделение может осуществляться с предосторожностями во избежание повреждения внутренней структуры пенящегося кофе.

Кроме того, нагрев предпочтительно осуществляют путем теплопередачи с использованием, например, нагревательных элементов, контактирующих с конвейерной лентой и множеством лотков, содержащих слой кофе. Не желая быть связанным теорией, автор изобретения обнаружил, что нагрев путем теплопередачи может приводить к нагреву к тому, что поверхностный слой частиц кофе будет нагреваться раньше, чем внутренние слои частиц кофе. Так, температура поверхностного слоя может превысить температуру стеклования, тогда как температура внутренних слоев могжет оставаться ниже температуры стеклования или подниматься выше температуры стеклования медленнее, чем поверхностный слой. Так, несмотря на некоторую потерю внутренней структуры поверхностного слоя, может преимущественно сохраняться внутренняя структура всех слоев кроме поверхностного слоя. Автор изобретения обнаружил, что в этом случае обеспечивается удовлетворительное сохранение пенообразующих свойств во время агломерации и в то же время возможность агломерации отдельных частиц кофе.

Например, стадия нагрева может осуществляться при температуре на 5-50°С выше температуры стеклования композиции на основе кофе. При нижнем температурном пределе композиция на основе кофе может легче становиться достаточно текучей для формирования прочных связей между соседними частицами агломерата. При верхнем температурном пределе может предотвращаться ухудшение пенообразующих свойств композиции во время агломерации. Например, смесь может быть нагрета до температуры, которая на 40°С или менее превышает температуру стеклования поверхностного слоя композиции, например, на 30°С или менее, например, на 20°С. Аналогичным образом нижний предел нагрева смеси может на 10°С или более или на 15°С или более превышать температуру стеклования поверхностного слоя композиции.

Температура стеклования может измеряться методом дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC). DSC может осуществляться, например, с использованием прибора производства компании Perkin Elmer, например, модели Hyper DSC. Одним из примеров скорости, с которой может осуществляться сканирование, является 2°С в минуту.

Композиция на основе кофе может быть нагрета, например, до температуры в интервале 60-120°С, например, 90-120°С для осуществления агломерации. Эту температуру нагревательных элементов используют, например, в случае композиции на основе кофе с многослойной структурой, которую нагревают с помощью нагревательных элементов, чтобы получить структуру спекшегося типа. Это может способствовать достижению описанного ранее эффекта теплопередачи преимущественно поверхностному слою, а не находящимся внутри частицам кофе для их агломерации.

Стадия агломерации предпочтительно является процессом, в котором может точно регулироваться степень уплотнения, что позволяет по желанию обеспечивать плотность агломерированного продукта такого порядка величины, как у исходного вещества (т.е. в пределах около +/-25% исходного вещества). Например, степень уплотнения может регулироваться путем уплотнения одинакового по высоте слоя частицы кофе между двумя параллельными нагревательными пластинами, которые установлены на фиксированном расстоянии друг от друга. Соотношение высоты слоя частиц кофе и расстояния между нагревательными пластинами можно изменять, чтобы регулировать степень уплотнения. Это соотношение может составлять, например, от около 1:1 до около 2:1. В одном из альтернативных вариантов осуществления помимо веса самого кофе и любого давления окружающей среды, в которой осуществляют агломерации, также прилагают внешнее давление.

Что касается продукта, получаемого способом согласно настоящему изобретению, им является агломерированная пенящаяся композиция на основе кофе. Поскольку у композиции сохранены пенообразующие свойства, так как ее не подвергали измельчению (или согласно одной из предпочтительных особенностей влажному процессу агломерации), пенообразующие свойства агломерированного кофе напоминают свойства исходного вещества.

Продуктом могут являться отдельные частицы агломерированного кофе или структура спекшегося типа, которая может быть разделена или из которой могут быть сформированы более мелкие агрегаты, и(или) которая может быть раздроблена перед поставкой потребителям. Структура спекшегося типа может быть получена, например, когда кофе агломерируют в виде нагреваемого слоя путем, например, теплопередачи. Структура спекшегося типа также может быть сформирована, например, путем помещения кофе в пресс-форму до агломерации с целью регулирования формы и(или) размеров агломерированного продукта. Разделение или формование структуры спекшегося типа также может осуществляться таким образом, чтобы регулировать форму и(или) размеры получаемого агломерированного кофе и получать индивидуально сформованные частицы. Сформованные частицы могут иметь однородную или неоднородную форму и(или) размер в зависимости от желаемого внешнего вида агломерированного продукта.

Автор изобретения также установил, что при агломерации описанным в изобретении способом в агломерированном продукте может образовываться значительное число открытых пор, которые представляют собой пространственные каналы между агломерированными частицами. Предполагается, что эти открытые поры, через которые в гранулы за счет капиллярного действия всасывается вода при восстановлении влагосодержания, тем самым позволяют агломерированному продукту легко растворяться после восстановлении влагосодержания, например, горячей водой.

Объемная плотность готовой композиции предпочтительно составляет от 0,16 до 0,45 г/см3, предпочтительно от 0,16 до 0,30 г/см3, более предпочтительно от 0,19 до 0,25 г/см3, еще более предпочтительно от 0,20 до 0,24 г/см3. Плотность утряски обычно составляет от 0,17 до 0,32 г/см3, предпочтительно от 0,20 до 0,26 г/см3. Это приблизительно соответствует плотности стандартной композиции на основе быстрорастворимого кофе и, таким образом, эти интервалы объемной плотности являются благоприятными для потребительского признания, поскольку потребитель может просто использовать композицию в таком же количестве, как и обычно при использовании традиционного быстрорастворимого кофе.

Хотя готовая композиция имеет такие объемную плотность и плотность утряски, как и стандартная композиция на основе быстрорастворимого кофе, плотность скелетной структуры готовой композиции обычно является более низкой, чем у стандартной композиции на основе быстрорастворимого кофе за счет присутствия заполненных газом закрытых пор. Например, плотность скелетной структуры готовой композиции обычно может составлять менее около 1,3 г/см3, например, от 0,5 до 1,1 г/см3, тогда как плотность скелетной структуры гранул традиционного быстрорастворимого кофе обычно превышает 1,4 г/см3.

Объемную плотность (г/см3) определяют путем измерения объема (см3), занимаемого заданным весом (в граммах) быстрорастворимого кофе, насыпаемого через воронку в градуированный цилиндр. Чтобы определить плотность утряски (г/см3), насыпают в быстрорастворимый кофе в градуированный цилиндр, сообщают цилиндру вибрацию, пока объем продукта не уменьшится до минимума, регистрируют объем, взвешивают продукт и делят вес на объем. Плотность скелетной структуры (г/см3) определяют путем измерения объема взвешенного количества быстрорастворимого кофе с использованием гелиевого пикнометра (Micromeritics AccuPyc 1330) и деления веса на объем. Плотность скелетной структуры является показателем плотности кофейного продукта с учетом объема любых имеющихся в индивидуальных частицах быстрорастворимого кофе пор, которые не сообщаются с окружающей средой, и без учета свободного объема между частицами кофе и объема любых имеющихся в индивидуальных частицах быстрорастворимого кофе пор, которые сообщаются с окружающей средой.

Все описанные измерения осуществляются при комнатной температуре (20°С) и давлении в 1 атмосферу, если не указано иное.

Примеры

Далее настоящее изобретение будет описано на следующих не ограничивающих его примерах.

Пример 1

Путем нагнетания газообразного азота под давлением в жидкий экстракт кофе и затем распылительной сушки жидкого экстракта кофе получили некоторое количество пенящегося высушенного распылением кофейного порошка с множеством микроскопических закрытых пор.

На металлическую пластину поместили 100 граммов пенящегося растворимого высушенного распылением кофейного порошка, который имел объем закрытого порового пространства 1,0 см3/г и объемную плотность 0,23 г/см3, и агломерировали в герметичной закрытой емкости путем воздействия на порошок влажной среды. Влажная среда была создана путем помещения некоторого количества воды с температурой приблизительно 15°С на вторую металлическую пластину, которая также была помещена в герметично закрытую емкость.

Приблизительно через 24 часа нахождения во влажной среде частицы пенящегося высушенного распылением кофе агломерировали, чтобы получить кофе в форме куска. Этот кусок хранили в течение ночи в испарителе, чтобы снизить содержание влаги в кофе. Затем высушенный кусок разбили на гранулы путем продавливания вручную с помощью ложки через сито с ячейками размером 2,8 мм. После этого полученные гранулы просеяли вручную, чтобы удалить все частицы вещества (включая неагломерированные частицы или мелочь, образующуюся при гранулировании) размером менее 500 микрон.

После того, как в лабораторном стакане с внутренним диаметром 65 мм с помощью 200 мл воды, нагретой до температуры 85°С, восстановили влагосодержание 3 граммов полученного агломерированного быстрорастворимого кофейного продукта, образовался слой пены, которая закрыла всю поверхность полученного быстрорастворимого кофейного напитка.

Было дополнительно отмечено, что кофе имел отличную растворимость при восстановлении влагосодержания горячей водой. В частности, после размешивания ложкой в течение около 2 секунд не оставалось нерастворенных частиц.

Гранулы пенящегося агломерированного быстрорастворимого кофе имели объемную плотность 0,23 г/см3 и объем закрытого порового пространства 0,35 см3/г.

Затем методом количественного испытания на вспенивание в чашке осуществили измерения количества пены, образуемой гранулами пенящегося агломерированного быстрорастворимого кофе, результаты которых приведены в Таблице 1.

Таблица 1
Образец Объем пены (см3) 1 минута 10 минут
Имеющийся в продаже неагломерированный пенящийся высушенный распылением быстрорастворимый кофейный порошок 4,5 3,0
Имеющийся в продаже агломерированный быстрорастворимый гранулированный кофе 0,0 0,0
Агломерированный пенящийся быстрорастворимый гранулированный кофе согласно настоящему изобретению, полученный способом по Примеру 1 2,5 1,0

Пример 2

Путем нагнетания газообразного азота под давлением в жидкий экстракт кофе и затем распылительной сушки жидкого экстракта кофе получили дополнительное количество пенящегося высушенного распылением кофейного порошка с множеством микроскопических закрытых пор.

Это дополнительное количество пенящегося высушенного распылением кофейного порошка имело содержание влаги около 3,5% по весу (в пересчете на влажный продукт), объем закрытого порового пространства около 0,9 см3/г, объемную плотность около 22 г/см3 и средний размер D50 частиц около 150 µм.

Затем агломерировали некоторое количество этого пенящегося высушенного распылением порошка с использованием устройства для контактной тепловой обработки. Устройство для контактной тепловой обработки имело две параллельные электроподогреваемые металлические нагревательные пластины, установленные на фиксированном расстоянии друг от друга, и конвейерную ленту, проходящую между ними. Между пластинами было установлено расстояние около 10 мм, а температура пластин составляла около 105°С. Была установлена такая скорость ленты, чтобы время нахождения порошка между нагревательными пластинами составляло около 4 минут и 30 секунд.

На ленту до ее подачи между нагревательными пластинами нанесли некоторое количество пенящегося высушенного распылением кофейного порошка, высоту которого уменьшили и с помощью перевернутой перегородки получили слой равномерной толщины около 17 мм. Затем слой порошка на ленте пропустили через нагревательные пластины, в результате чего произошла агломерация частиц порошка и образовался кусок вещества. Порошок не размалывали и не измельчали каким-либо образом до агломерации. После нагревательных пластин кусок охладили, пока его температура не стала ниже около 50°С. Затем его гранулировали путем продавливания вручную с помощью ложки через сито, чтобы получить гранулы размером менее около 3 мм. После этого полученные гранулы просеяли вручную, чтобы удалить все частицы вещества (включая неагломерированные частицы или мелочь, образующуюся при гранулировании) размером менее 1 мм.

После того как в лабораторном стакане с внутренним диаметром 65 мм с помощью 200 мл воды, нагретой до температуры 85°С, восстановили влагосодержание 3 граммов полученного агломерированного быстрорастворимого кофейного продукта, образовался слой пены, которая закрыла всю поверхность полученного быстрорастворимого кофейного напитка и сохранялась в течение нескольких минут.

Было отмечено, что агломерированные гранулы имели близкое сходство с гранулами обычного высушенного путем сублимации кофе с точки зрения их общего внешнего вида, формы, размера и цвета.

Агломерированные гранулы имели объемную плотность около 0,18 г/см3 и объем закрытого порового пространства 0,87 см3/г.

Пример 3

Получили некоторое количество гранул пенящегося агломерированного кофе способом по Примеру 2, но с использованием устройства для контактной тепловой обработки, имевшего гидротермические нагревательные пластины вместо электроподогреваемых нагревательных пластин согласно Примеру 2, и с использованием слоя порошка высотой около 20 мм до агломерации.

После того как в лабораторном стакане с внутренним диаметром 65 мм с помощью 200 мл воды, нагретой до температуры 85°С, восстановили влагосодержание 3 граммов полученного агломерированного быстрорастворимого кофейного продукта, образовался слой пены, которая закрыла всю поверхность полученного быстрорастворимого кофейного напитка и сохранялась в течение нескольких минут.

Было отмечено, что агломерированные гранулы имели близкое сходство с гранулами обычного высушенного путем сублимации кофе с точки зрения их общего внешнего вида, формы, размера и цвета.

Агломерированные гранулы имели объемную плотность около 0,19 г/см3 и объем закрытого перового пространства 0,86 см3/г.

Пример 4

Получили некоторое количество пенящегося высушенного распылением кофейного порошка согласно Примеру 2. Затем этот порошок поместили в среду сжатого при температуре, превышающей Tg кофе, чтобы тем самым заставить сжатый газ заполнить закрытые поры частиц порошка (как описано в патентной заявке US 20060040038 А1). После этого порошок охладили до более низкой температуры, чем Tg, и сбросили давление. Полученный кофейный порошок содержал захваченный сжатый газ и образовывал значительный уровень пены при восстановлении влагосодержания с использованием горячей воды. Затем этот кофейный порошок, содержащий захваченный сжатый газ, высушили в вакуумной печи под давлением около 0,4 мбар и при температуре около 30-50°С, чтобы снизить содержание влаги уровня менее около 0,5% по весу (в пересчете на влажный продукт). Этот процесс сушки значительно не сказался на содержании сжатого газа или пенообразующих свойства частиц порошка.

Затем некоторое количество упомянутого содержащего сжатый газ высушенного кофейного порошка с содержанием влаги менее около 0,5% по весу (в пересчете на влажный продукт) вручную смешали с дополнительным количеством пенящегося высушенного распылением кофейного порошка согласно Примеру 2 (который не подвергали дополнительной обработке под давлением или сушке). Поскольку частицы порошка, содержащие сжатый газ, были ранее высушены до содержания влаги менее около 0,5% по весу (в пересчете на влажный продукт), Tg этих частиц значительно превышала Tg частиц пенящегося высушенного распылением порошка, которые не были подвергнуты дополнительной сушке. На частицы, содержащие захваченный сжатый газ, приходилось около 20% по весу полученной смеси.

Затем смесь порошков агломерировали способом по Примеру 2, но в этом случае толщина слоя порошка составляла около 3-5 мм, а расстояние между нагревательными пластинами составляло около 3 мм.

Согласно наблюдениям полученный агломерированный быстрорастворимый кофейный продукт содержал значительное количество захваченного газа, в результате чего при восстановлении его влагосодержания с помощью горячей воды было слышно потрескивание.

После того как в лабораторном стакане с внутренним диаметром 65 мм с помощью 200 мл воды, нагретой до температуры 85°С, восстановили влагосодержание 3 граммов полученного агломерированного быстрорастворимого кофейного продукта, образовался слой пены, которая закрыла всю поверхность полученного быстрорастворимого кофейного напитка и сохранялась в течение нескольких минут.

Пример 5

Сравнительный пример

Методом количественного испытания на вспенивание в чашке осуществили измерения количества пены, образуемой гранулами пенящегося агломерированного быстрорастворимого кофе согласно Примерам 2 и 3, результаты которых приведены в Таблице 2.

Таблица 2
Образец Объем пены (см3)
1 минута 10 минут
Агломерированный пенящийся быстрорастворимый гранулированный кофе согласно настоящему изобретению, полученный способом по Примеру 2 3,75 2,5
Агломерированный пенящийся быстрорастворимый гранулированный кофе согласно настоящему изобретению, полученный способом по Примеру 3 4,0 3,0

1. Способ получения агломерированной пенящейся композиции на основе кофе, включающий стадию агломерации композиции на основе кофе, большая часть которой по весу состоит из частиц пенящегося быстрорастворимого кофе и в которой от около 50% по весу до около 100% по весу частиц пенящегося быстрорастворимого кофе не измельчают до их агломерации, и указанные частицы пенящегося кофе имеют множество закрытых пор, заполненных сжатым газом, при этом стадия агломерации композиции на основе кофе включает нагрев композиции на основе кофе до температуры, при которой композиция образует агломераты.

2. Способ по п.1, в котором стадия агломерации композиции на основе кофе включает нагрев при температуре на 5-30°С выше температуры стеклования композиции на основе кофе.

3. Способ по п.2, в котором нагрев осуществляют при температуре на 5-20°С выше температуры стеклования композиции на основе кофе, предпочтительно на 5-15°С выше температуры стеклования композиции на основе кофе.

4. Способ по п.2, в котором нагрев осуществляют при температуре на 5-30°С выше температуры стеклования композиции на основе кофе, предпочтительно на 20-30°С выше температуры стеклования композиции на основе кофе.

5. Способ по п.1, в котором по меньшей мере некоторые частицы пенящегося кофе, имеющие множество закрытых пор, заполненных сжатым газом, получают посредством осуществления:
(а) нагрева сухого быстрорастворимого кофе под достаточным давлением, чтобы тем самым заставить газ заполнить внутренние поры сухого быстрорастворимого кофе,
(б) охлаждения нагретого сухого быстрорастворимого кофе и
(в) сброса давления в охлажденном кофе, у которого поры заполнены сжатым газом.

6. Способ по п.1, в котором композиция на основе кофе дополнительно содержит один или несколько компонентов, выбранных из группы, включающей экстракт чая, молочный продукт, подсластитель, питательную добавку, натуральный и/или искусственный подсластитель, эмульгатор, стабилизатор, загуститель, повышающую текучесть добавку, непенящийся кофе, непенящийся растворимый кофе.

7. Способ по п.6, в котором композиция на основе кофе включает непенящийся кофе.

8. Способ по п.1, в котором частицы пенящегося кофе получают путем распылительной сушки быстрорастворимого экстракта кофе, при этом высушенные распылением частицы не измельчают после получения путем распылительной сушки и до стадии агломерации композиции на основе кофе.

9. Способ по пп.1-4,8, в котором стадией агломерации композиции на основе кофе является процесс агломерации без повторного увлажнения.

10. Способ по пп.1-4,8, в котором содержание влаги в композиции на основе кофе не увеличивается в ходе стадии ее агломерации.

11. Способ по пп.1-4,8, в котором нагрев осуществляют посредством теплопередачи.

12. Способ по п.10, в котором нагрев осуществляют посредством теплопередачи.

13. Композиция на основе агломерированного кофе, полученная способом по любому из пп.1-12.

14. Агломерированная пенящаяся композиция на основе кофе, полученная способом по любому из пп.1-12, по меньшей мере 50% по весу которой состоит из пенящегося быстрорастворимого кофе, при этом:
(i) через 1 мин композиция имеет объем пены 2,0 см3 или более, измеренный методом количественного испытания на вспенивание в чашке, и(или)
(ii) через 10 мин композиция имеет объем пены 0,7 см3 или более, измеренный методом количественного испытания на вспенивание в чашке, и(или)
(iii) через 10 мин композиция имеет объем пены, составляющий по меньшей мере 40% объема пены через 1 мин, и(или)
(iv)композиция имеет объем закрытого порового пространства более 0,3 см3/г.



 

Похожие патенты:
Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Пенящаяся композиция растворимого кофе содержит частицы, имеющие насыпную плотность от 0,16 до 0,45 г/см3.

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Способ включает стадии: обеспечения порошка на основе пористых частиц, спекания указанного порошка до образования аглоспека (агломерированного брикета) и текстурирования аглоспека до получения растворимого порошка для напитка.

Изобретение относится к производству кофе и кофепродуктов, а именно к способам изготовления кофейных напитков. .
Наверх