用于生產(chǎn)液體咖啡濃縮物的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)在環(huán)境溫度下具有改善的貯存穩(wěn)定性的液體咖啡濃縮物的方法。該方法包括分離咖啡提取物產(chǎn)生高香味咖啡提取物和低香味咖啡提取物并對所述低香味咖啡提取物進行熱處理以及，可選地pH升高步驟。
【專利說明】用于生產(chǎn)液體咖啡濃縮物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)液體咖啡濃縮物的方法，所述液體咖啡濃縮物具有改善的室溫貯存穩(wěn)定性。
【背景技術(shù)】
[0002]液體咖啡和液體咖啡濃縮物針對商業(yè)和/或工業(yè)目的的需求日益增加。液體咖啡的生產(chǎn)和銷售，如在咖啡分配機中使用的液體咖啡濃縮物，可以期望提供具有充足保質(zhì)期的液體咖啡。到目前為止，此類液體咖啡產(chǎn)品大多以冷凍形式，有時冷藏形式獲得。非冷藏存儲將降低供應(yīng)鏈成本。然而，非冷藏存儲銷售的任何產(chǎn)品仍具有不希望的較短保質(zhì)期。
[0003]一般而言，液體咖啡(如濃縮物或提取物)隨著時間是不穩(wěn)定的且在室溫下逐漸變酸。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，PH值下降可能是由于微生物作用和化學(xué)反應(yīng)，如一些化合物例如酯和內(nèi)酯的緩慢水解反應(yīng)、含羰基化合物的氧化或甚至是在多糖和蛋白質(zhì)之間發(fā)生的美拉德反應(yīng)(Maillard reaction)。pH4.8在文獻中通常認為是味覺可接收的下限。低于此pH水平，咖啡提取物變得不能飲用。
[0004]為了克服微生物的酸化作用，液體咖啡通常通過UHT (超高溫)處理。特別適合的UHT處理是在120°C下持續(xù)幾秒鐘。
[0005]解決化學(xué)酸化作用的參考文獻是US2010/0316784。其中提出了包括向液體咖啡濃縮物中添加食用堿來源的處理方法。這用于人工地增加pH。在加入堿之前或之后，進行熱處理以便人工地驅(qū)動咖啡濃縮物中的酸生成反應(yīng)至完成。更具體地,熱處理在140至146°C之間溫度下進行，保持時間為至多3分鐘。然而，該方法無法生產(chǎn)具有足夠保質(zhì)期和品質(zhì)的
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[0006]前述方法的另一個缺點是加入堿。在許多司法管轄中，此類添加被認為是不希望的和/或所得產(chǎn)品不再擁有稱作“咖啡”的權(quán)利(例如在歐盟食品法規(guī)下)。理想的是，開發(fā)用于制造液體咖啡的方法，從而不需要添加除了由咖啡提取物自身獲得的成分以外的成分，并仍提供具有良好風(fēng)味品質(zhì)的貯存穩(wěn)定的液體咖啡濃縮物。
[0007]通過堿處理解決液體咖啡穩(wěn)定性的另一個參考文獻是EP861596。其中用堿處理咖啡提取物，該堿的存在量可以有效地將咖啡提取物中存在的酸前體轉(zhuǎn)化為其各自的酸式鹽，此后用足夠中和來自第一步驟的任何過量堿的量的酸來中和處理過的咖啡提取物。除了前述的使用堿的缺點之外，該方法還加入了酸，其增加了液體咖啡中存在的外來組分的量。此外，該方法本質(zhì)上是基于引入離子物質(zhì)(鹽)，其易對味道產(chǎn)生不利影響。
[0008]解決液體咖啡保質(zhì)期的又另一個參考文獻是EP1374690。其中通過添加堿或陰離子樹脂對咖啡提取物(基本上在制備之后立即地)進行酸度校正。對所得到的提取物進行巴氏滅菌。參考不會影響咖啡提取物的器官感覺特性的保持時間和溫度討論巴氏滅菌法。典型的溫度范圍為100°c -140°C，保持時間為至多I分鐘。該方法也無法生產(chǎn)具有足夠保質(zhì)期和品質(zhì)的產(chǎn)品。
[0009]本發(fā)明的目的是提供在貯存穩(wěn)定性和風(fēng)味方面獲得咖啡濃縮物品質(zhì)改善的方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了更好地解決一個或多個上述需求，在一個方面本發(fā)明提出了用于生產(chǎn)pH4.8至6的液體咖啡濃縮物的方法，包括以下步驟:
[0011]a)用水對烘焙的、研磨的咖啡進行一個或多個提取步驟，獲得咖啡提取物，
[0012]b)在a)的一個或多個提取步驟過程中通過分餾法或在步驟a)之后通過香味回收來分離咖啡提取物，產(chǎn)生高香味咖啡提取物和低香味咖啡提取物，
[0013]c)對至少50%的低香味咖啡提取物進行至少120°C的熱處理，保持時間為至多30分鐘，
[0014]d)至少濃縮處理過的低香味咖啡提取物，
[0015]e)至少將濃縮的低香味咖啡提取物與高香味咖啡提取物結(jié)合；
[0016]從而獲得液體咖啡濃縮物。
[0017]另一方面，本發(fā)明提供可通過上述方法獲得的pH4.8至6的液體咖啡濃縮物?！揪唧w實施方式】
[0018]廣義上講，本發(fā)明基于明智的見解，在一定的保持時間下對咖啡提取物進行較強的熱處理，其中在濃縮之前已經(jīng)從咖啡提取物中回收香味組分。另外，本發(fā)明優(yōu)選提供此類熱處理步驟和pH升高處理的明智組合。更優(yōu)選地，pH升高步驟不包括添加堿。最優(yōu)選地，該方法導(dǎo)致終產(chǎn)物中至少150毫摩爾酸/kg干物質(zhì)固體含量的水解。這是在熱處理前后待處理的低香味咖啡提取物中毫摩爾/kg干物質(zhì)固體含量的量乘以終產(chǎn)物中低香味咖啡提取物的wt/wt比的干物質(zhì)固體含量之間的差異。
[0019]選擇用于步驟a)中提取的咖啡可以為任何類型的烘焙咖啡。烘焙咖啡的供應(yīng)已為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知。如，起始原料可為用于工業(yè)提取方法的常用咖啡豆原料，其咖啡來源以常規(guī)方式烘焙。通常，為此，使用不同類型咖啡來源的混合物。將烘焙咖啡豆研磨，同時一般地，對于研磨程度而言，在獲得最大可能表面和獲得橫過提取單元的最低可能壓降之間尋找折中方案。通常，研磨的咖啡豆具有2.0毫米的平均粒徑。
[0020]為了更好地保存咖啡的香味，在低香味咖啡提取物上執(zhí)行本發(fā)明的方法。這可由以下獲得:
[0021]a)用水對烘培的，研磨的咖啡進行一個或多個提取步驟，產(chǎn)生咖啡提取物，和
[0022]b)在a)的一個或多個提取步驟期間通過分餾法或在步驟a)之后通過香味回收來分離咖啡提取物，產(chǎn)生高香味咖啡提取物和低香味咖啡提取物，
[0023]在步驟a)之后香味回收的實例包括蒸汽汽提、超臨界CO2提取和全蒸發(fā)(pervaporation,滲透蒸發(fā))。在另一個實施方式中，在提取步驟a)中將咖啡提取物分懼。從其中得到的高香味咖啡提取物中存在的特定咖啡香味比通過在步驟a)之后從完全提取物中通過蒸汽汽提方法回收的咖啡香味具有更自然的咖啡特征。獲得高香味咖啡提取物和低香味咖啡提取物。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，高香味咖啡提取物通過與半揮發(fā)性風(fēng)味化合物相比具有比較高量的揮發(fā)性風(fēng)味化合物而將自身與低香味咖啡提取物區(qū)別開。此類化合物是已知的，例如從 Clarke R.J.和 Vitzthum 0.G., Coffee Recent Developments, 200l(ISBN0-632-05553-7),p.71，表3.3中。從該表中可以清楚的是一方面丙醛、甲基丙醛、和2，3 丁二酮是可測量的揮發(fā)性風(fēng)味化合物。另一方面吡嗪化合物和愈創(chuàng)木酚(guaiacol)化合物為半揮發(fā)性風(fēng)味化合物。將例如2，3- 丁二酮作為揮發(fā)性咖啡風(fēng)味化合物的實例并將乙基愈創(chuàng)木酚(4-乙基2-甲氧基苯酚)作為半揮發(fā)性咖啡風(fēng)味化合物的實例，當這些化合物在特定咖啡提取物中具有2，3- 丁二酮/乙基愈創(chuàng)木酚的wt/wt比> 30時，該提取物可稱為高香味咖啡提取物。因此，低香味咖啡提取物具有2，3- 丁二酮/乙基愈創(chuàng)木酚< 30的wt/wt比。
[0024]貯存高香味咖啡提取物。
[0025]低香味的咖啡提取物是未稀釋或未濃縮的提取物。同時優(yōu)選地，對原樣提取物進行處理，應(yīng)當理解的是通過非顯著稀釋或非顯著濃縮，提取物的較小變化并不背離本發(fā)明的主旨。這與US2010/0316784中公開的方法明顯不同，US2010/0316784中公開的方法明確要求在熱處理之前將提取物濃縮。提取物一般將具有15重量％或更少的干物質(zhì)固體含量，優(yōu)選2至10重量％。濃縮物通過經(jīng)歷顯著的除水步驟如水分蒸發(fā)而與提取物區(qū)別開。同時濃縮物一般將具有6wt.%至8(^丨.％的干物質(zhì)固體含量，在干物質(zhì)固體方面其通常比先前提取物至少高IOwt.%，且通常具有大于IOwt.%的干物質(zhì)固體含量，特別是大于15wt.%。
[0026]對至少50v/v%，更優(yōu)選75v/v%，最優(yōu)選全部(100%)的低香味咖啡提取物進行至少120°C的熱處理，保持時間為至多30分鐘，優(yōu)選在至少135°C溫度下保持時間為至多15分鐘，更優(yōu)選在至少150°C下保持時間為至多10分鐘。一般來說，溫度越高保持時間越短。具體地，低于150°C保持時間必須為至少為10分鐘。在這個方面，上述出版物的教導(dǎo)與本發(fā)明不同，因為公開的溫度和保持時間低于150°C以及短于3分鐘。優(yōu)選地，熱處理在120°C至200°C下進行，保持時間為30分鐘至10秒鐘。更優(yōu)選地，熱處理在135°C至180°C下進行，保持時間為15分鐘至I分鐘。最優(yōu)選地，熱處理在150°C至180°C下進行，保持時間為10分鐘至I分鐘。作為具體實例，熱處理可在約150°C下進行，保持時間為約5分鐘。
[0027]加熱時間可包括在1-8分鐘，優(yōu)選地3-5分鐘內(nèi)從環(huán)境溫度加熱到保持溫度。
[0028]冷卻時間可包括在1-8分鐘，優(yōu)選地3-5分鐘內(nèi)冷卻到環(huán)境溫度。
[0029]在優(yōu)選實施方式中，該方法包括在步驟b)之后的pH升高步驟(脫酸作用或pH調(diào)節(jié)步驟)。該pH升高步驟可在濃縮步驟d)之前或之后進行。優(yōu)選地，pH升高步驟在濃縮步驟之前進行，由此對低香味提取物進行PH升高步驟，即，在熱處理步驟c)之前或之后對低香味提取物進行PH升高步驟。
[0030]通過pH升高步驟，將pH升高到較少酸性(較多堿性)的pH，優(yōu)選具有5-10的值。
[0031]該升高是相對于起始pH。即，如果起始pH是4，該pH升高可以是仍為酸性的值，如5。然而優(yōu)選地，咖啡蒸汽的起始pH為4.5至6.5，更優(yōu)選地4.9至5.7。在處理步驟之后，PH將再次處于正常水平如在4.8至6之間。
[0032]在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方式中，在熱處理之前進行低香味提取物的pH升高。在該實施方式中，進一步優(yōu)選將PH值升高至6至8。在另一個優(yōu)選實施方式中，在熱處理之后進行PH升高。在該實施方式中，進一步優(yōu)選將pH值升高至5至7。
[0033]可通過添加食用堿來進行pH升高步驟。食用堿的來源是已知的，且還已在前述US2010/0316784 中描述。
[0034]然而更優(yōu)選地，在不添加堿的情況下進行pH升高步驟。通過避免添加外來物質(zhì)，確保了產(chǎn)品在熱處理之后仍然認為是“咖啡”(根據(jù)在許多司法管轄中適用的食品法規(guī))。在此類司法管轄中，加入除了由提取獲得的物質(zhì)以外的物質(zhì)將導(dǎo)致產(chǎn)品不被允許標示為咖啡。將理解的是此類產(chǎn)品可接收消費者的不同觀點。因此潛在的技術(shù)問題是提供足夠地處理咖啡的方法以便產(chǎn)生足夠貯存穩(wěn)定性和香味品質(zhì)的產(chǎn)品而不添加外來物質(zhì)如食用堿。
[0035]這在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中得以保證，其中在pH升高步驟中使用離子交換樹脂和/或吸附器。吸附器可為基于碳的、基于聚丙烯酸酯的或基于聚苯乙烯的。市售吸附器的實例包括Purolite? MN200、Purolite? MN202和Lewatit? AF5。離子交換樹脂的實
例包括強堿型陰離子交換樹脂或弱堿型陰離子交換樹脂。優(yōu)選地，離子交換樹脂是弱堿型陰離子交換樹脂。樹脂是基于聚丙烯酸酯或聚苯乙烯的，優(yōu)選聚丙烯酸酯。官能團為例如胺官能團，如伯、叔、和季胺基團以及聚胺基團，優(yōu)選叔胺基團。在下表中列出了市售離子交換樹脂的實例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生產(chǎn)pH4.8至6的液體咖啡濃縮物的方法，包括以下步驟: a)用水對烘焙的、研磨的咖啡進行一個或多個提取步驟，獲得咖啡提取物， b)在a)的所述一個或多個提取步驟過程中通過分餾法或在步驟a)之后通過香味回收來分離所述咖啡提取物，產(chǎn)生高香味咖啡提取物和低香味咖啡提取物， c)對至少50%所述的低香味咖啡提取物進行至少120°C的熱處理，保持時間為至多30分鐘， d)至少濃縮所處理過的所述低香味咖啡提取物， e)至少將所濃縮的所述低香味咖啡提取物與所述高香味咖啡提取物結(jié)合； 從而獲得液體咖啡濃縮物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括在步驟b)之后額外的pH升高步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中對至少50%所述低香味提取物進行pH升高步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在所述熱處理步驟c)之前或之后但在所述濃縮步驟d)之前對至少50%所述低香味提取物進行所述pH升高步驟。
5.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述熱處理在至少135°C溫度下進行，保持時間為至多15分鐘，且優(yōu)選為至少150°C，保持時間為至多10分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述熱處理在120°C至200°C下進行，保持時間為30分鐘至10秒鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述熱處理在135°C至180°C下進行，保持時間為15分鐘至I分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述熱處理在約150°C下進行，保持時間為約5分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項所述的方法，其中所述pH升高到值5至10。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項所述的方法，其中在所述熱處理之前升高所述pH。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中將所述pH升高到值6至8。
12.根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項所述的方法，其中在所述熱處理之后升高所述pH。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中將所述pH升高到值5至7。
14.根據(jù)權(quán)利要求2至13中任一項所述的方法，其中使用陰離子交換器，優(yōu)選陰離子交換柱來進行所述pH升高。
15.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述方法導(dǎo)致終產(chǎn)物中至少150mmol酸/kg干物質(zhì)固體含量的水解。
16.一種用于生產(chǎn)pH4.8至6的液體咖啡濃縮物的方法，包括以下步驟: a)用水對烘焙的、研磨的咖啡進行一個或多個提取步驟獲得咖啡提取物， b)在a)的所述一個或多個提取步驟過程中通過分餾法將所述咖啡提取物分離成高香味咖啡提取物以及包含第二初次提取物和二次提取物的低香味咖啡提取物， c)對至少部分所述第二初次提取物進行至少120°C的熱處理，保持時間為至多30分鐘，待處理部分包含至少25v/v%的所述低香味咖啡提取物， d)至少濃縮所處理過的所述低香味咖啡提取物， e)至少將所濃縮的所述低香味咖啡提取物與所述高香味咖啡提取物結(jié)合； 從而獲得液體咖啡濃縮物。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括在步驟b)之后額外的pH升高步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中對至少部分所述第二初次提取物進行pH升高步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中在所述熱處理步驟c)之前或之后但在所述濃縮步驟d)之前對至少部分所述第二初次提取物進行所述pH升高步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求16-19所述的方法，其中所述熱處理在至少135°C溫度下進行，保持時間為至多15分鐘，且優(yōu)選至少150°C，保持時間為至多10分鐘。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述熱處理在120°C至200°C下進行，保持時間為30分鐘至10秒鐘。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述熱處理在135°C至180°C下進行，保持時間為15分鐘至I分鐘。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述熱處理在約150°C下進行，保持時間為約5分鐘。
24.根據(jù)權(quán)利要求17至23中任一項所述的方法，其中所述pH升高到值5至10。
25.根據(jù)權(quán)利要求19至24中任一項所述的方法，其中在所述熱處理之前升高所述pH。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中將所述pH升高到值6至8。
27.根據(jù)權(quán)利要求19至24中任一項所述的方法，其中在所述熱處理之后升高所述pH。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中將所述pH升高到值5至7。
29.根據(jù)權(quán)利要求17至28中任一項所述的方法，其中使用陰離子交換器，優(yōu)選陰離子交換柱進行所述pH升高。
30.根據(jù)權(quán)利要求16至29中任一項所述的方法，其中所述方法導(dǎo)致終產(chǎn)物中至少150mmol酸/kg干物質(zhì)固體含量的水解。
31.通過根據(jù)前面權(quán)利 要求中任一項所述的方法可獲得的pH4.8至6的液體咖啡濃縮物。
32.—種pH4.8至6的液體咖啡濃縮物，包括2mg/kg干物質(zhì)固體或更多的2-苯基-3- (2-呋喃基)-2-丙烯醛。
33.一種液體咖啡濃縮物，pH在5至5.2之間且QA/QaL (奎尼酸/奎尼酸內(nèi)酯)mol/mo I比在10至100之間，優(yōu)選在30至100之間。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的液體咖啡濃縮物，包括55g或更少/kg干物質(zhì)的鉀含量和/或4g或更少/kg干物質(zhì)的鈉含量。
【文檔編號】A23F5/28GK103813716SQ201280045863
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月1日
【發(fā)明者】格特延·海曼, 威廉默斯·約翰內(nèi)斯·德布魯因, 馬爾藤·于里安·弗霍芬 申請人:皇家戴維艾格伯茨有限公司