Ароматизированные растворимые порошковые сливки

Ароматизированные растворимые порошковые сливки

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к пищевой промышленности, и в частности к растворимым порошковым сливкам, которые содержат кофейную ароматизирующую добавку. Изобретение также относится к способу получения растворимых порошковых сливок.

Уровень техники

Растворимые порошковые сливки хорошо известны и широко используются, особенно в качестве добавки в кофе и чай. Обычно порошковые сливки содержат белки, жиры и подсластители, но также могут быть введены другие компоненты, такие как эмульгаторы, стабилизаторы и буферные агенты. Порошковые сливки могут представлять собой порошки на основе молока, порошки на немолочной (растительной) основе и порошки, насыщенные газом. Порошковые сливки обычно получают путем распылительной сушки раствора, содержащего компоненты порошка.

При использовании в качестве компонента порошкообразных кофейных напитков порошковые сливки могут быть ароматизированы, обеспечивая при разбавлении концентрата напиток с улучшенным кофейным ароматом. Если для ароматизации порошковых сливок используется естественный кофейный аромат, то он присутствует в виде органических компонентов кофейного аромата; обычно в качестве носителя используют кокосовое масло. Пример таких порошковых сливок описан в Европейской патентной заявке №0885566.

Водные ароматические компоненты природного кофейного аромата не используются для ароматизации порошковых сливок, поскольку такие ароматические компоненты слишком нестабильны. Однако водные ароматические компоненты имеют хороший профиль аромата и могут обеспечить более полный профиль аромата, особенно в сочетании с органическими ароматическими компонентами. В документе ЕР 0891715 описан порошок напитка с запахом кофе, который содержит по меньшей мере 25 масс.% растворимых твердых веществ кофе. При добавлении воды к этому порошку образуется кофейный напиток, содержащий небольшое количество сливок.

Следовательно, существует потребность в порошковых сливках, которые являются относительно стабильными и которые содержат компоненты кофейного аромата.

Сущность изобретения

Один из аспектов настоящего изобретения предусматривает ароматизированные, растворимые порошковые сливки, содержащие основу, включающую белки, жиры, углеводы и ароматическую систему, причем эта система включает водные компоненты кофейного аромата и стабилизирующее количество растворимых твердых веществ кофе.

Неожиданно было установлено, что порошковые сливки, содержащие водные компоненты кофейного аромата и обладающие хорошей стабильностью, могут быть получены путем использования растворимого твердого вещества кофе для того, чтобы стабилизировать водные компоненты кофейного аромата. Кроме того, такие порошковые сливки обладают хорошим ароматом.

Предпочтительно, соотношение водных компонентов кофейного аромата к растворимым твердым веществам кофе в ароматической системе составляет приблизительно от 20:1 до 1:1. Например, соотношение водных компонентов кофейного аромата к растворимым твердым веществам кофе в ароматической системе может составлять приблизительно от 10:1 до 3:1.

Порошковые сливки предпочтительно содержат приблизительно от 0,05 до 0,5 масс.% водных компонентов кофейного аромата; более предпочтительно приблизительно от 0,1 до 0,3 масс.%. Порошковые сливки могут содержать приблизительно от 0,01 до 0,1 масс.% растворимых твердых веществ кофе в ароматической системе.

Предпочтительно, водные компоненты кофейного аромата включают высоколетучие водные ароматические компоненты, которые конденсируются при температуре ниже чем приблизительно 0°С.

Для получения пены при разбавлении концентрата порошковые сливки могут быть насыщены газом. Кроме того, порошковые сливки могут дополнительно содержать органический ароматический субстрат, содержащий органические компоненты кофейного аромата.

Дополнительно изобретение предусматривает растворимый порошок напитка, содержащий приблизительно от 10 до 30 масс.% растворимых твердых веществ кофе и приблизительно от 70 до 90 масс.% порошковых сливок, которые охарактеризованы выше.

Другой аспект настоящего изобретения предусматривает способ получения ароматизированных растворимых порошковых сливок, включающий:

- криогенную конденсацию компонентов кофейного аромата;

- отделение водных компонентов кофейного аромата от ароматических компонентов кофейного аромата;

- добавление растворимых твердых веществ кофе к водным компонентам кофейного аромата для получения водного ароматического раствора;

- добавление водного ароматического раствора в концентрат сливок, который содержит белки, жиры и углеводы для получения ароматизированного раствора; и

- высушивание ароматизированного раствора с получением порошка.

Далее варианты воплощения изобретения описаны только с помощью примеров. Изобретение основано на открытии того, что стабильные, ароматизированные, растворимые порошковые сливки могут быть получены путем введения в порошковые сливки водных компонентов кофейного аромата и растворимых твердых веществ кофе. Было обнаружено, что растворимые твердые вещества кофе стабилизируют водные компоненты кофейного аромата и порошковые сливки.

Водные компоненты кофейного аромата представляют собой природные ароматические компоненты, которые можно собрать при получении порошка растворимого кофе. Эту операцию можно осуществить по стандартным методикам отбора компонентов кофейного аромата или соответствующим модифицированием стандартных методик. Предпочтительные природные ароматические компоненты включают высоколетучие ароматические компоненты. Высоколетучими ароматическими компонентами являются те, которые конденсируются при температуре ниже приблизительно 0°С.

Для сбора высоколетучих ароматических компонентов, в обычных стандартных методиках применяют выдувание летучих ароматических компонентов из кофе во время его переработки, используя инертный газ-носитель, такой как азот. Затем газ-носитель, содержащий ароматические компоненты, быстро охлаждают до температуры ниже чем приблизительно -40°С, а иногда до такой низкой температуры как -195°С, чтобы вызвать конденсацию ароматических компонентов. Затем собирают сконденсировавшиеся ароматические компоненты. Обычно после этого сконденсировавшиеся ароматические компоненты поглощаются в ароматическом субстрате, обычно в масле. Альтернативно, ароматические вещества поглощаются в ароматическом субстрате во время конденсации. Подходящие стандартные методики описаны например, в патентах США №№3823241, 5030473 (включенные в настоящее изобретение в качестве ссылки).

Однако полученный с помощью стандартных методик ароматизированный субстрат содержит как водные, так и органические ароматические компоненты. Как правило, затем удаляют водные компоненты, и часто их выбрасывают в связи с их нестабильностью и с тем, что они вызывают проблемы нестабильности. При этом остается органический субстрат, содержащий практически только органические ароматические компоненты. Согласно настоящему изобретению вместо того, чтобы выбрасывать водные компоненты, их собирают в виде водного ароматического раствора. Сразу после сбора водные ароматические компоненты стабилизируют путем добавления к ним подходящего количества растворимых твердых веществ кофе. Обычно растворимые твердые вещества добавляют в количестве кофе приблизительно от 5 до 50 масс.% (сухой вес); предпочтительно, от 10 до 30 масс.% (сухой вес). Например, к водным ароматическим компонентам предпочтительно добавляют 20 масс.% сухих растворимых твердых веществ кофе. Следовательно, полученный водный ароматический раствор содержит воду, водные ароматические компоненты и растворимые твердые вещества кофе.

Водный ароматический раствор добавляют до высушивания к другим компонентам с образованием порошковых сливок. Можно добавлять достаточное количество водного ароматического раствора, так чтобы водные компоненты кофейного аромата составляли приблизительно от 0,05 до 0,5% от массы порошковых сливок, например, приблизительно от 0,1 до 0,3%. Растворимые твердые вещества кофе составляет приблизительно от 0,01 до 0,1% от массы порошковых сливок.

Остальные компоненты порошковых сливок могут быть обычными. Как правило, остальные компоненты включают белки, жиры и углеводы, входящие в состав подсластителей и наполнителей. Количество этих компонентов может изменяться в зависимости от желаемых характеристик порошковых сливок. Например, порошковые сливки могут содержать приблизительно от 15 до 30 масс.% нежировых твердых веществ молока, приблизительно от 5 до 20 масс.% сладкой сыворотки, приблизительно от 5 до 25 масс.% подходящего пищевого масла или жира, такого как кокосовое масло, и приблизительно от 20 до 70 масс.% подходящего подсластителя пищевого сорта. Подходящие подсластители включают углеводы, такие как сироп глюкозы, кукурузный сироп, сахароза, декстроза, фруктоза, мальтодекстрин и т.п. и смеси этих углеводов. Особенно подходящим является сироп глюкозы, особенно сиропы, имеющие показатель DE в интервале приблизительно от 35 до 42. Пример таких порошковых сливок описан в Европейской патентной заявке №0885566, включенной в данное изобретение в качестве ссылки.

В качестве другого примера порошковые сливки могут содержать приблизительно от 40 до 70 масс.% описанного выше подсластителя, приблизительно от 0,5 до 6 масс.% диспергируемого в воде или растворимого в воде белка, такого как казеинат натрия, и приблизительно от 25 до 45 масс.% пищевого масла, имеющего мягкий вкус и температуру плавления ниже 10°С. Особенно предпочтительными являются растительные масла, в которых функциональные группы жирных кислот в триглицериде содержат по меньшей мере приблизительно 80 масс.% олеиновой кислоты, а массовое отношение олеиновой кислоты к линолевой кислоте составляет приблизительно от 1:0,01 до 1:0,09. Пример таких порошковых сливок описан в заявке РСТ на патент № WO 98/07329, включенной в данное изобретение в качестве ссылки.

В качестве дополнительного примера порошковые сливки могут содержать приблизительно от 5 до 16 масс.% молочного белка, приблизительно от 16 до 62 масс.% лактозы, приблизительно от 0,2 до 28 масс.% жиров и приблизительно вплоть до 60 масс.% углеводов, отличающихся от лактозы. Примеры таких порошковых сливок описаны в патенте США №4748040, включенном в данное изобретение в качестве ссылки.

Кроме того, порошковые сливки могут содержать дополнительные компоненты, которые являются желательными или необходимыми. Примеры дополнительных компонентов включают искусственные подсластители, поверхностно-активные вещества и т.п.

Подходящие искусственные подсластители включают сахарин, цикламаты, ацетосульфам, подсластители на основе L-аспартила, такие как аспартам, и их смеси. Если используется искусственный подсластитель, его удобно объединять с наполнителями, такими как мальтодекстрины и полидекстроза.

Подходящие поверхностно-активные вещества включают моноглицериды, перегнанные моноглицериды, диглицериды, моностеараты глицерина, моностеараты сорбита, сложные эфиры или карбоциклические кислоты с моно- и диглицеридами, мононатрийфосфатными производными моно- и диглицеридов, лецитин, сложные эфиры диацетилвинной кислоты моно-диглицеридов, (сложные эфиры ДАВК), сложные эфиры сорбита, сложные эфиры диацетилвинной кислоты моно- и диглицеридов, сукцинилированные моно- и диглицериды, ацетилированные моно- и диглицериды, гидроксилированный лецитин, сложные моно- и диэфиры жирных кислот и пропиленгликоля, сложные эфиры полиглицерина и жирных кислот, лактиловые сложные эфиры жирных кислот и их смеси.

Порошковые сливки также могут содержать подходящие стабилизаторы, например, дикалийфосфат и цитрат натрия. Если используются стабилизаторы, то количество такого стабилизатора может находиться в интервале приблизительно от 0,1 до 5% от массы порошковых сливок.

Кроме того, по желанию, могут быть введены подходящие вкусовые добавки, окрашивающие агенты, агенты, улучшающие текучесть, антиоксиданты и т.п. Подходящим агентом, улучшающим текучесть, является алюмосиликат натрия. Возможным вкусовым и окрашивающим агентом является растворимые твердые вещества кофе.

Порошковые сливки можно получать по любой подходящей методике. Например, для получения раствора с желаемым содержанием жиров и твердых веществ может быть приготовлен стандартизированный раствор, путем сочетания источника белков и источника жиров в подобранных соотношениях. В случае необходимости может быть добавлена вода. Подсластитель может быть растворен в стандартизированном растворе. Затем, стандартизированный раствор подвергают термической обработке, например, при температуре около 105°С приблизительно в течение 5 с. Затем, стандартизированный раствор концентрируют путем выпаривания, обычно до общей концентрации твердых веществ приблизительно от 40 до 60 масс.%. По желанию, этот концентрированный раствор может быть гомогенизирован.

Если желательно получить порошковые сливки, которые образуют вспененные сливки при разбавлении концентрата, то этот концентрированный раствор насыщают газом, вводя в него такие газы как воздух, азот или диоксид углерода. Эту операцию можно осуществить, например, при давлении приблизительно от 100 до 400 кПа выше, чем давление гомогенизированного раствора.

Независимо от насыщения газом концентрированного раствора, водный ароматический раствор добавляют в концентрированный раствор непосредственно перед сушкой концентрированного раствора. Это обеспечивает преимущество - снижает потери ароматических веществ в ходе переработки.

По желанию, непосредственно перед сушкой также может быть добавлен стандартный ароматический субстрат, содержащий органические ароматические компоненты.

Затем концентрированный раствор подают насосом в распыляющее сопло или в распылительную сушку, обычно под давлением приблизительно от 2,5 до 8 МПа, и распыляют. Используют горячий воздух с температурой приблизительно от 200 до 400°С для того, чтобы удалить воду из капель. По желанию, выше точки входа горячего воздуха может быть размещено устройство (такое как сетка) для того, чтобы разбить входящий поток горячего воздуха на множество вторичных потоков. Это обеспечивает преимущество - снижается взрывное испарение капель концентрированного раствора.

Затем полученные порошковые сливки могут быть агломерированы, по желанию, можно использовать любую подходящую методику агломерирования, например, использовать способ, описанный в патенте США №5400972 (включенного в данное изобретение в качестве ссылки).

По желанию, на этой стадии в порошок растворимого напитка могут быть добавлены дополнительные подходящие ароматические вещества. В качестве добавки на этой стадии особенно подходят порошковые ароматические вещества. Кроме того, на этой стадии могут быть добавлены любые желаемые подсластители, стабилизаторы, вкусовые добавки и т.п.

Затем полученные таким образом порошковые сливки можно смешивать с порошком растворимого кофе, чтобы получить продукт - растворимый кофейный напиток. Порошок растворимого кофе может быть любым кофейным порошком, высушенным распылением или вымораживанием (лиофильная сушка). Кроме того, по желанию, порошок растворимого кофе может содержать заменители кофе, такие как цикорий. Такие кофейные порошки являются коммерчески доступными, или могут быть получены по традиционным методикам экстракции и сушки. По желанию, кофейный порошок может быть в форме агломерированного порошка. Предпочтительно, порошок растворимого кофе составляет приблизительно от 10 до 30% от массы продукта - растворимого кофейного напитка, например, приблизительно от 10 до 20 масс.%.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Пример 1

Кофейный аромат улавливают в кофейное масло в соответствии со способом, описанным в патенте США №5222364. Далее кофейное масло подвергают декантированию, чтобы получить органическую фазу и водную фазу. Органическая фаза содержит кофейное масло и органические ароматические компоненты. Водная фаза содержит воду и водные ароматические компоненты.

Растворимые твердые вещества кофе добавляют в водную фазу в количестве приблизительно 20% от сухой массы водной фазы. Полученный ароматический водный раствор временно хранят в условиях холодильной камеры.

Порошковые сливки получают из стандартизованного раствора, содержащего приблизительно 25% нежировых твердых веществ молока, приблизительно 10% порошка сладкой сыворотки, приблизительно 34% сиропа глюкозы, приблизительно 13% сахарозы и около 14% кокосового масла. Все проценты даны из расчета на сухую массу. Стандартизованный раствор предварительно нагревают до 85°С в пластинчатом теплообменнике и затем нагревают до 105°С в течение 5 секунд за счет ввода пара. Затем нагретый раствор концентрируют до содержания твердого вещества приблизительно от 48 до 50 масс.%. Концентрированный раствор охлаждают приблизительно до 40°С и выдерживают при этой температуре приблизительно в течение 10 минут.

Полученный концентрированный раствор нагревают до 75°С в пластинчатом теплообменнике, и добавляют водный ароматический раствор. Добавляют достаточное количество водного ароматического раствора для достижения содержания водных ароматических компонентов около 0,3% на сухую массу. Затем ароматизированный концентрированный раствор переносят в башню распылительной сушки. До распыления в башне распылительной сушки в ароматизированный концентрированный раствор вводят азот под давлением приблизительно 300 кПа (3 бар). Затем насыщенный газом раствор перекачивают под давлением 7 МПа в сопло башни распылительной сушки.

В башне распылительной сушки насыщенный газом раствор сушат распылением в воздухе при 335°С и под давлением 15,7 кПа на входе. Первичный поток воздуха разбивается на небольшие вторичные турбулентные потоки под давлением приблизительно 7,9 кПа за счет сетки, расположенной на сопле для концентрата.

Затем порошковые сливки смешивают с порошком растворимого кофе, чтобы получить продукт - растворимый кофейный напиток. Этот растворимый кофейный напиток содержит приблизительно 15 масс.% порошка растворимого кофе и приблизительно 85 масс.% порошковых сливок напитка.

Приблизительно 12 г порошка помещают в стеклянный стакан и при перемешивании добавляют 150 мл воды с температурой 85°С. Образовавшийся напиток имеет легкую, пушистую и стабильную пену на жидкости с хорошим коричневым кофейным цветом. Образование комков не наблюдается. Напиток имеет хороший кофейный аромат и вкус.

Пример 2

Продукт примера 1, растворимый кофейный напиток, упаковывают в индивидуальные пакеты с защитным покрытием. Эти пакеты хранят при комнатной температуре в течение 3 месяцев.

Некоторые пакеты вскрывают, и квалифицированные эксперты оценивают аромат продукта. Признано, что порошок обладает хорошим ароматом.

Открывают другие пакеты. Каждый пакет, содержащий приблизительно 12 г порошка, помещают в отдельный стеклянный стакан, и при перемешивании добавляют 150 мл воды с температурой 85°С. Образовавшийся напиток имеет легкую, пушистую и стабильную пену на жидкости с хорошим коричневым кофейным цветом. При тестировании напитка отмечают, что он имеет хороший кофейный аромат и вкус. Не наблюдается никаких проблем стабильности.

Пример 3

Готовят партию 460 кг стандартизованного молока, содержащего 17,3 кг молочного жира и 40,28 кг раствора нежировых твердых веществ. Добавляют 10%-ый водный раствор, содержащий 0,4 кг динатрийгидрофосфата (Na₂HPO₄), и затем 39,7 кг лактозы, растворенной в 150 кг теплой воды.

Смесь предварительно нагревают до 80°С в пластинчатом теплообменнике и затем нагревают до 115°С в течение 5 секунд за счет ввода пара. Затем эту смесь концентрируют путем выпаривания до содержания твердого вещества 51%. После выдержки приблизительно в течение 10 минут при 43°С, концентрат повторно нагревают до 75°С за счет ввода пара, и оставляют приблизительно на 5 минут. Смесь имеет концентрацию твердых веществ, равную 50%.

В смесь добавляют достаточное количество водного ароматического раствора для того, чтобы обеспечить содержание водных ароматических компонентов около 0,3% на сухую массу. Затем в эту смесь вводят азот под давлением приблизительно 300 кПа. Затем смесь перекачивают под давлением 6,8 МПа в сопло башни распылительной сушки, где смесь сушат распылением в воздухе при 335°С и под давлением 15,7 кПа на входе. Первичный поток воздуха разбивается на небольшие вторичные турбулентные потоки под давлением приблизительно 7,9 кПа за счет сетки на сопле для смеси.

Затем порошковые сливки смешивают с порошком растворимого кофе для получения готового продукта - растворимого кофейного напитка. Полученный растворимый кофейный напиток содержит приблизительно 15 масс.% порошка растворимого кофе и приблизительно 85 масс.% порошковых сливок.

Приблизительно 12 г порошка помещают в стеклянный стакан и при перемешивании добавляют 150 мл воды с температурой 85°С. Образовавшийся напиток имеет легкую, пушистую и стабильную пену на жидкости с хорошим коричневым кофейным цветом. Образование комков не наблюдается. Напиток имеет хороший кофейный аромат и вкус.

Пример 4

Получают порошковые сливки из стандартизованного раствора, содержащего нежировые твердые вещества молока, порошок сладкой сыворотки и кокосовое масло. Стандартизованный раствор предварительно нагревают до 85°в пластинчатом теплообменнике и затем нагревают до 105°С в течение 5 секунд за счет ввода пара. Затем этот нагретый раствор концентрируют в пленочном испарителе до содержания твердого вещества приблизительно от 48 до 50 масс.%.

Устанавливают температуру концентрированного раствора сливок приблизительно равной 70°С с помощью пластинчатого теплообменника, и в концентрированный раствор сливок добавляют раствор кофе. Этот кофейный раствор имеет концентрацию твердых веществ приблизительно 45 масс.%. Добавляют достаточное количество кофейного экстракта, так чтобы обеспечить содержание растворимых твердых веществ кофе в порошковых сливках около 15% на массу конечного продукта.

Смесь нагревают до 105°С в течение 10 секунд за счет ввода пара. Водный раствор ароматических компонентов из примера 1 подмешивают в концентрированный раствор. Добавляют достаточное количество водного ароматического раствора для того, чтобы обеспечить содержание водных ароматических компонентов около 0,3% на сухую массу. Затем смесь гомогенизируют в две стадии, под давлением приблизительно 11 МПа и затем под давлением приблизительно 5 МПа. Гомогенизированную смесь перекачивают в башню распылительной сушки и сушат распылением в воздухе при 335°С и под давлением 15,7 кПа на входе.

Затем порошковые сливки смешивают с порошком растворимого кофе, чтобы получить порошок растворимого кофейного напитка. Порошок растворимого кофейного напитка содержит приблизительно 15 масс.% порошка растворимого кофе и приблизительно 85 масс.% порошковых сливок. Следовательно, суммарное количество растворимого твердого вещества кофе составляет около 30 масс.%. Порошок растворимого напитка является практически однородным по цвету.

Приблизительно 12 г порошка растворимого кофейного напитка помещают в стеклянный стакан и при перемешивании добавляют 150 мл воды с температурой 85°С. Образовавшийся напиток обладает хорошим коричневым кофейным цветом и хорошим кофейным ароматом и вкусом. Во рту ощущается присутствие сливок. Образование комков не наблюдается.

Можно признать, что возможно осуществление многочисленных модификаций и видоизменений предпочтительных вариантов воплощения, описанных выше, без отклонения от объема этого изобретения.

1. Ароматизированные растворимые порошковые сливки, включающие основу, включающую белки, жиры и углеводы, и ароматическую систему, включающую водные компоненты кофейного аромата и стабилизирующее количество растворимых твердых веществ кофе, в которых соотношение водных компонентов кофейного аромата к растворимым твердым веществам кофе в ароматической системе составляет приблизительно от 20:1 до 1:1.

2. Порошковые сливки по п.1, в которых соотношение водных компонентов кофейного аромата к растворимым твердым веществам кофе в ароматической системе составляет приблизительно от 10:1 до 3:1.

3. Порошковые сливки по любому из пп.1 и 2, включающие приблизительно от 0,05 до 0,5 мас.% водных компонентов кофейного аромата.

4. Порошковые сливки по п.3, включающие приблизительно от 0,01 до 0,1 мас.% растворимых твердых веществ кофе.

5. Порошковые сливки по любому из пп.1-4, в которых водные компоненты кофейного аромата включают высоколетучие водные ароматические компоненты, которые конденсируются при температуре ниже, чем приблизительно 0°С.

6. Порошковые сливки по любому из пп.1-5, которые насыщены газом для получения пены при разбавлении концентрата.

7. Порошковые сливки по любому из пп.1-6, дополнительно включающие органический ароматический субстрат, содержащий органические компоненты кофейного аромата.

8. Растворимый порошковый напиток, включающий приблизительно от 10 до 30 мас.% растворимых твердых веществ кофе и приблизительно от 70 до 90 мас.% порошковых сливок по любому из пп.1-7.

9. Способ получения ароматизированных, растворимых порошковых сливок по п.1, включающий криогенную конденсацию компонентов кофейного аромата; отделение водных компонентов кофейного аромата от ароматических компонентов кофейного аромата; добавление растворимых твердых веществ кофе к водным компонентам кофейного аромата для получения водного ароматического раствора; добавление водного ароматического раствора в концентрат сливок, включающий белки, жиры и углеводы, для получения ароматизированного концентрата сливок; и высушивание ароматизированного концентрата сливок с получением ароматизированных порошковых сливок.