專利名稱：用于生產(chǎn)芳香化的水成液體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)通過(guò)來(lái)自咖啡的香氣成分芳香化的水成液體(aqueousliquid)的方法。所述液體在例如可溶性咖啡產(chǎn)品的生產(chǎn)中是有用的。
背景技術(shù)：
無(wú)論是在干燥的粉狀(速溶咖啡)或是液態(tài)的(例如作為即飲的(RTD))咖啡飲料中，咖啡提取物都構(gòu)成可溶性咖啡產(chǎn)品的基礎(chǔ)。香氣是可溶性咖啡產(chǎn)品的重要部分，如果產(chǎn)品缺少與之相關(guān)的香氣，就會(huì)不利地影響消費(fèi)者對(duì)該產(chǎn)品的感覺(jué)。從包括提取、冷凝和干燥的商業(yè)過(guò)程中獲得的可溶性咖啡粉通常大體上沒(méi)有香氣。為此，通常重新獲取/回收在可、溶性咖啡粉的生產(chǎn)過(guò)程中釋放的香氣，并例如在將冷凝的咖啡提取物干燥成可溶性咖啡粉之前將這些香氣再并入所述提取物中?？梢栽诩庸み^(guò)程中的多個(gè)時(shí)刻重新獲取咖啡香氣，例如通過(guò)在提取之前對(duì)經(jīng)烘烤并研磨的咖啡進(jìn)行香氣汽提。WO 01/13735公開(kāi)了一種從咖啡研磨物中重新獲取咖啡香氣的方法，包括將咖啡研磨物暴露在減小的壓力下時(shí)對(duì)該咖啡研磨物潤(rùn)濕、加熱和從中汽提香氣。由此重新獲取通過(guò)這一處理釋放的咖啡香氣成分。EP1069830 (注GEAR專利)公開(kāi)了一種方法，包括提供經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的懸浮液/漿液和通過(guò)使用一種氣體從該懸浮液中汽提香氣以提供芳香化的氣體。在這兩種方法中，香氣成分從經(jīng)烘烤并研磨的咖啡中釋放到一種氣體相中，并被從所述氣體相中收集。所述氣流由先前包含在經(jīng)烘烤的咖啡中的氣體(主要是二氧化碳)和可能攜入的空氣或蒸汽構(gòu)成。通常通過(guò)香氣在低溫下的冷凝一例如通過(guò)低溫冷凝一實(shí)現(xiàn)從所述氣體中重新獲取香氣。低溫冷凝昂貴且不能實(shí)現(xiàn)對(duì)所有高揮發(fā)性的咖啡香氣成分的完全的重新獲取。需要在不使含有香氣的氣體經(jīng)受將會(huì)導(dǎo)致香氣成分降解的高溫的情況下改進(jìn)對(duì)高揮發(fā)性的香氣成分的重新獲取，并降低成本和復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以冷凝含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體以產(chǎn)生氣體相和液態(tài)水相(liquid aqueous liquid)。含有香氣成分的氣體相可以在水成液體的存在下被增壓，使香氣成分從氣體相轉(zhuǎn)移到水成液體，以產(chǎn)生芳香化的水成液體。在該過(guò)程中，通過(guò)水成液體的冷卻作用避免了在增壓過(guò)程中通常會(huì)發(fā)生的溫升，并且與先有技術(shù)方法相比，改進(jìn)了對(duì)高揮發(fā)性的香氣成分的重新獲取。因此，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)芳香化的水成液體的方法，該方法包括a)提供含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體山)濃縮含有香氣和水的氣體以提供液態(tài)水相和氣體相；以及c)在水成液體存在的情況下將由步驟b)得到的氣體相增壓以產(chǎn)生芳香化的水成液體。另一方面，本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)干燥的可溶性咖啡提取物的方法。


圖I示意性地示出了液環(huán)壓縮機(jī)。
圖2示出了一個(gè)用于生產(chǎn)干燥的可溶性咖啡粉的過(guò)程的例子。圖3和圖4示出了例3的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，提供一種含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體。這可以通過(guò)任何合適的方法實(shí)現(xiàn)，一些這樣的方法對(duì)于技術(shù)人員是熟知的。優(yōu)選地，通過(guò)汽提經(jīng)烘烤并研磨的咖啡得到含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體，以獲得含有香氣的氣體。多種用于汽提經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的方法在本領(lǐng)域是已知的，例如通過(guò)TO 01/13735——其中香氣氣體在減壓下從經(jīng)烘烤并研磨的咖啡中釋放出來(lái)——和EP1069830——其中使用氣流將香氣汽提到氣體相中。來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的含有香氣的氣體和水也可以作為研磨機(jī)氣體一即在研磨過(guò)程中和研磨后的一段時(shí)間中從經(jīng)烘烤的咖啡豆中釋放的富含香氣的氣體——獲得。所述氣體包含水，這可以例如來(lái)源于包含在經(jīng)烘烤并研磨的咖啡中的天然水分，其例如在研磨和/或汽提過(guò)程中被釋放出來(lái)，和/或其可以來(lái)源于加入經(jīng)烘烤并研磨的咖啡中的水——例如如果在汽提之前或過(guò)程中潤(rùn)濕經(jīng)烘烤并研磨的咖啡，或來(lái)源于在汽提過(guò)程中蒸汽的注入。含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體還可以包括二氧化碳，例如從咖啡豆中釋放出的二氧化碳。濃縮含有香氣和水的氣體以提供液態(tài)水相和氣體相?？梢酝ㄟ^(guò)任何合適的方式實(shí)現(xiàn)濃縮，但通常通過(guò)降低氣體溫度實(shí)現(xiàn)，從而由含有香氣和水的氣體濃縮得到液態(tài)水相。所用的溫度可以例如取決于系統(tǒng)中的壓力和含有香氣和水的氣體的含濕量。通常，含有香氣和水的氣體在介于0和40°C之間一諸如介于5和30°C之間或介于5和20°C之間——的溫度下濃縮。壓力通常是介于0. I和3巴絕對(duì)壓力之間，諸如介于0. 2和2巴絕對(duì)壓力之間或介于0.3和I巴絕對(duì)壓力之間?？梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的任何合適的冷凝器。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施方式中，不使含有香氣和水的氣體經(jīng)受水在其中呈固相(冰)的溫度和壓力條件。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，含有香氣和水的氣體在加工過(guò)程中經(jīng)受高于0°C的最低溫度。在水成液體存在的情況下使通過(guò)濃縮含有香氣和水的氣體得到的氣體相經(jīng)受增壓以產(chǎn)生芳香化的水成液體。經(jīng)受增壓是指壓力與冷凝步驟過(guò)程中的壓力相比增加了。優(yōu)選地，在增壓步驟過(guò)程中，壓力增加到某個(gè)介于I和20巴絕對(duì)壓力之間的數(shù)值，諸如介于2和15巴絕對(duì)壓力之間或介于2和8巴絕對(duì)壓力之間。在水成液體存在的情況下下進(jìn)行增壓。這是指在增壓過(guò)程中，氣體相與水成液體接觸。在水成液體存在的情況下增壓導(dǎo)致香氣成分從氣體相轉(zhuǎn)移到水成液體以產(chǎn)生芳香化的水成液體，同時(shí)所述水成液體可以吸收在氣體的增壓過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，從而防止溫度上升成如同在沒(méi)有水成液體存在的情況下使氣體相經(jīng)受增壓的情況一樣。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，在增壓過(guò)程中水成液體與氣體相的重量比介于I: I和10000:1之間，諸如介于3:1和5000:1之間。為了使香氣成分的降解最小，氣體相優(yōu)選地經(jīng)受低于60°C—諸如低于50°C或低于30°C—的最高溫度。所述增壓可以在任何合適的容器或裝置中進(jìn)行。介于氣體相和水成液體之間的接觸面和接觸時(shí)間應(yīng)該足以允許香氣成分有效地從氣體相轉(zhuǎn)移到液態(tài)水相，并允許溫度保持在所需范圍內(nèi)。通過(guò)使水成液體通過(guò)冷卻裝置循環(huán)以除去氣體相的增壓所產(chǎn)生的熱量，增壓過(guò)程中的溫度可以例如保持在所需水平。在增壓過(guò)程中存在的水成液體可以是任何合適 的水成液體，例如水或咖啡提取物。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，在增壓過(guò)程中存在的水成液體包括通過(guò)濃縮含有香氣和水的氣體所獲得的全部或部分液態(tài)水相。這樣，可以通過(guò)使高揮發(fā)性的香氣成分從氣體相轉(zhuǎn)移到液態(tài)水相來(lái)進(jìn)一步芳香化可能已經(jīng)含有低揮發(fā)性或中揮發(fā)性的咖啡香氣成分一這些香氣成分在濃縮步驟過(guò)程中與水一起被濃縮一的濃縮的液態(tài)水相，從而使?jié)饪s步驟過(guò)程中濃縮的香氣和在增壓過(guò)程中從氣體相轉(zhuǎn)移的香氣都可以被利用。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，在液環(huán)壓縮機(jī)中完成水成液體存在情況下的增壓。液環(huán)壓縮機(jī)通過(guò)旋轉(zhuǎn)相對(duì)于圓筒形外殼偏心的帶葉片的葉輪 來(lái)壓縮氣體。水成液體被送入泵中，并通過(guò)離心加速形成靠著外殼內(nèi)部的移動(dòng)的圓筒形環(huán)。該液體環(huán)在葉輪葉片之間的空間中產(chǎn)生一系列密封，所述密封形成壓縮室。葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線和外殼的幾何軸線之間的偏心導(dǎo)致由葉片和水成液體的環(huán)封閉的容積的周期性變化。氣體相通過(guò)外殼的一端——此處由葉輪葉片和液體環(huán)形成的壓縮室的容積最大一的進(jìn)氣口被吸入泵中，并且所述氣體被限制在壓縮室中。由葉輪旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的容積的減小壓縮氣體，被壓縮的氣體在外殼的另一端——此處壓縮室的容積最小一的排出口離開(kāi)壓縮機(jī)。圖I示出了液環(huán)壓縮機(jī)的工作原理(注圖中示出了將要制造的液環(huán)壓縮機(jī))。為了控制液環(huán)壓縮機(jī)中的溫度，優(yōu)選地通過(guò)外部的熱交換器循環(huán)水成液體。液環(huán)壓縮機(jī)系統(tǒng)可以連續(xù)運(yùn)行?？梢允褂么?lián)運(yùn)行的兩個(gè)或多個(gè)液環(huán)壓縮機(jī)。當(dāng)使用通過(guò)濃縮含有香氣和水的氣體得到的水成液體相作為液環(huán)壓縮機(jī)中的水成液體時(shí)，該液體相可以進(jìn)一步芳香化，并同時(shí)用作液環(huán)壓縮機(jī)的工作液和冷卻液。離開(kāi)液環(huán)壓縮機(jī)的氣體相可以攜帶一些液體。所述液體可以與氣體分離并被送回到水成液體相中。所獲得的芳香化的水成液體可以用于在需要時(shí)向例如食物產(chǎn)品提供咖啡香氣。如果不立即使用，芳香化的水成液體可以優(yōu)選地加壓儲(chǔ)存直到被使用?？梢允褂萌魏魏线m的壓力，例如在介于I和20巴絕對(duì)壓力之間的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，儲(chǔ)存壓力與壓縮機(jī)中的壓力一樣。本發(fā)明的方法可以以多種方式用于可溶性咖啡的生產(chǎn)。例如，獲得的芳香化的水成液體可以用于通過(guò)將芳香化的水成液體和咖啡提取物混合而使該咖啡提取物芳香化。此外，通過(guò)使用本領(lǐng)域熟知的用于干燥咖啡提取物的方法——例如通過(guò)噴霧干燥或冷凍干燥——干燥芳香化的提取物，可以從這種芳香化的咖啡提取物生產(chǎn)干燥的可溶性咖啡產(chǎn)品。含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體通常還包括來(lái)自咖啡豆的二氧化碳。例如如果如上文描述的通過(guò)對(duì)于經(jīng)烘烤并研磨的咖啡進(jìn)行汽提而得到氣體的情況便是如此。在增壓過(guò)程中，二氧化碳可以被全部或部分轉(zhuǎn)移到水成液體。在干燥的可溶性咖啡的生產(chǎn)中，該二氧化碳可以用于調(diào)節(jié)最終產(chǎn)品的密度——例如如果包括二氧化碳的芳香化的水成液體與將要干燥的咖啡提取物混合。加入到提取物中的二氧化碳的量以及咖啡提取物的密度可以由技術(shù)人員通過(guò)調(diào)節(jié)過(guò)程參數(shù)——例如增壓的壓力和溫度以及與提取物混合的芳香化的水成液體的量——而容易地控制。這樣，本發(fā)明的方法可以消除或減少?gòu)耐獠吭刺砑佣趸紒?lái)得到期望的可溶性咖啡粉密度一如在可溶性咖啡的生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常做的——的需求?？扇苄钥Х确鄣拿芏壤鐚?duì)溶解性和對(duì)制備咖啡時(shí)保證一致的粉末配量很重要。本發(fā)明的過(guò)程可以例如用于可溶性咖啡提取物的生產(chǎn)，例如如圖2所示?？扇苄钥Х确鄣纳a(chǎn)在本領(lǐng)域是熟知的，通常包括以下步驟烘烤綠咖啡豆、研磨它們、以含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體的形式從經(jīng)烘烤并研磨的咖啡豆中重新獲取香氣、用水提取經(jīng)烘烤并研磨的咖啡豆、通過(guò)蒸發(fā)濃縮咖啡提取物以及例如通過(guò)噴霧干燥或冷凍干燥使?jié)饪s的提取物干燥成粉末。本發(fā)明的方法可以用于從含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體產(chǎn)生芳香化的水成液體，并且該液體可以在濃縮的咖啡提取物被干燥之前加入其中。因此，在本發(fā)明的方法的一實(shí)施方式中還包括將步驟C)獲得的芳香化的水成液體與咖啡提取物混合。在另一實(shí)施方式中，本發(fā)明的方法包括在咖啡提取物與芳香化的水成液體混合后將其干燥，以得到干燥的可溶性咖啡提取物。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，在用蒸汽從咖啡研磨物中汽提香氣之前，用水成液體將經(jīng)烘烤并研磨的咖啡預(yù)潤(rùn)濕。對(duì)通過(guò)汽提咖啡得到的含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體進(jìn)行濃縮以提供液態(tài)水相和氣體相；所述氣體相在所述液態(tài)水相存在的情況下優(yōu)選地在液環(huán)壓縮機(jī)中經(jīng)受增壓以產(chǎn)生芳香化的水成液體。得到的芳香化的水成液體然后被送回并用于預(yù)潤(rùn)濕進(jìn)入系統(tǒng)的、將要被汽提的經(jīng)烘烤并研磨的咖啡。例子例I
呑氣汽提如WO 01/13735所述，將經(jīng)烘烤并研磨的Arabica和Robusta咖啡豆的混合物在真空的混合室中進(jìn)行汽提，其中將水噴灑到咖啡研磨物上以將其潤(rùn)濕，將蒸汽注入混合室底部以產(chǎn)生包括咖啡香氣和水的氣體。將氣體抽出混合室并供入在約10°c下運(yùn)行的冷凝器中以獲得芳香化的液態(tài)水相和氣體相。如EP 0826308所述，汽提過(guò)的經(jīng)烘烤并研磨的咖啡在多級(jí)提取系統(tǒng)中被提取以獲得液態(tài)咖啡提取物。提取物在標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器中冷凝，通過(guò)冷凍干燥將冷凝的提取物干燥成可溶性咖啡粉。樣品A (比較)將如上所述的從冷凝器獲得的氣體相供入在低于-100°C下運(yùn)行的低溫冷凝器以產(chǎn)生香氣霜。在離開(kāi)蒸發(fā)器的冷凝的提取物被冷凍干燥之前將該香氣霜和從冷凝器獲得的液態(tài)水相加入提取物中。用于調(diào)整密度的CO2的量為從每千克經(jīng)烘烤并研磨的咖啡2. 5克 CO2變化。樣品B如上所述使用來(lái)自與樣品A相同的混合物的咖啡豆進(jìn)行香氣汽提和提取。將如上所述從冷凝器得到的氣體相供入液環(huán)壓縮機(jī)并在12°C的溫度下濃縮至350-900毫巴絕對(duì)壓力。從冷凝器得到的液態(tài)水相用作液環(huán)壓縮機(jī)中的液體，并通過(guò)熱交換器循環(huán)以保持溫度在12-20°C的范圍內(nèi)。在離開(kāi)蒸發(fā)器的濃縮的咖啡提取物被干燥之前將離開(kāi)液環(huán)壓縮機(jī)的芳香化的液體相加入提取物中。廢棄離開(kāi)液環(huán)壓縮機(jī)的氣體。用于調(diào)整密度的CO2的量為每千克經(jīng)烘烤并研磨的咖啡I. 5克CO2。感官評(píng)價(jià)將上文生產(chǎn)的可溶性咖啡粉在80°C的水中以I. 7g/100ml的濃度溶解。一組12個(gè)被試人員使用標(biāo)準(zhǔn)屬性表對(duì)兩種樣品進(jìn)行盲法評(píng)估。對(duì)于整體香氣、整體口味、咖啡香氣和咖啡口味，樣品B比樣品A有明顯更高的得分。例2通過(guò)與上述例I的樣品B相同的方法一除了冷凝溫度分別是12°C、15°C、20°C和25°C外——生產(chǎn)四種可溶性咖啡樣品。在熱水中重新還原樣品，并進(jìn)行兩個(gè)獨(dú)立的三角辨別試驗(yàn)，分別用包括37個(gè)和34個(gè)被試成員的小組比較12°C的樣品和15°C的樣品、12°C的樣品和25°C的樣品。試驗(yàn)表明在樣品之間沒(méi)有明顯差別。例3 通過(guò)與上述例I的樣品B相同的方法一除了冷凝壓力分別是2巴、3巴、4巴、5巴和6巴(絕對(duì)壓力)外一生產(chǎn)五種可溶性咖啡樣品。使用具有DB-Wax氣相色譜柱(60mX0. 25mmX0. 25 u m)的安捷倫7890/5975氣相色譜/質(zhì)譜儀上的固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜(SPME-GC/MS)，通過(guò)標(biāo)志成分的相對(duì)定量法對(duì)可溶性咖啡樣品中的關(guān)鍵香氣成分的重新獲取進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表示成在2巴壓力下生產(chǎn)的樣品中的量的相對(duì)百分比濃度。通過(guò)誤差線給出3種樣品制備的標(biāo)準(zhǔn)偏差。評(píng)估以下香氣成分。結(jié)果在圖3和4中示出。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)芳香化的水成液體的方法，該方法包括 a)提供含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體； b)冷凝含有香氣和水的氣體，以提供液態(tài)水相和氣體相；以及 c)在水成液體存在的情況下使由步驟b)得到的氣體相經(jīng)受增壓以產(chǎn)生芳香化的水成液體。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，在步驟c)的增壓過(guò)程中存在的水成液體包括由步驟b)得到的液態(tài)水相的全部或部分。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其中，將含有香氣和水的氣體在介于O和40°C之間的溫度下濃縮。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將含有香氣和水的氣體在介于0.I和3巴絕對(duì)壓力之間的壓力下濃縮。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟c)中將由步驟b)得到的氣體相增壓到介于2和20巴絕對(duì)壓力之間的壓力。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟c)的增壓過(guò)程中使由步驟b)得到的氣體相經(jīng)受介于0和50°C之間的最高溫度。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟c)中的增壓在液環(huán)壓縮機(jī)中進(jìn)行。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通過(guò)使用氣體——優(yōu)選地是蒸汽——從經(jīng)烘烤并研磨的咖啡中汽提香氣來(lái)提供含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，經(jīng)烘烤并研磨的咖啡在使用氣體進(jìn)行汽提之前和/或期間已經(jīng)被潤(rùn)濕。
10.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括將由步驟c)得到的芳香化的水成液體與咖啡提取物混合。
11.一種生產(chǎn)干燥的可溶性咖啡提取物的方法，其中，將通過(guò)權(quán)利要求8所述的方法得到的芳香化的咖啡提取物進(jìn)行干燥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)使用來(lái)自咖啡的香氣成分芳香化的水成液體的方法，其中含有來(lái)自經(jīng)烘烤并研磨的咖啡的香氣和水的氣體被濃縮，以提供液態(tài)水相和氣體相；該氣體相在水成液體存在的情況下經(jīng)受增壓。該液體在例如可溶性咖啡產(chǎn)品的生產(chǎn)中是有用的。
文檔編號(hào)A23F5/48GK102711506SQ201080061782
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者A·M·伯馳, C·杜沙諾伊, I·賽利亞, M·A·加馳托里納加梅羅, R·嘉伍德, S·A·韋斯特福 申請(qǐng)人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司