Пищевой продукт
Изобретение относится к пищевой промышленности. Предлагаются стабилизированные ароматизирующие компоненты, обеспечивающие ароматы шоколада, чая или кофе, которые стабилизированы от потерь или ухудшения желаемых ароматических или органолептических свойств аромата при хранении. Стабилизирующий агент присутствует с ароматизирующим компонентом в количестве, эффективном для химического взаимодействия с соединениями в ароматизирующем компоненте, чтобы: (а) получить повышенные количества желаемых соединений, которые придают желаемые ароматические или органолептические свойства аромату; или (b) сократить количество нежелательных соединений, которые подавляют желаемые ароматические свойства или способствуют образованию или образуют нежелательные ароматические или органолептические свойства в аромате. Стабилизирующий агент предпочтительно является нуклеофилом, который содержит серу или азот, таким как двуокись серы, сульфиты, соединения или вещества, которые содержат или образуют сульфиты, тиолы, амины или аминокислоты, цистеин, глютатион или энзим. Стабилизированный ароматизирующий компонент сохраняет желаемые ароматические и органолептические свойства аромата в течение периода по меньшей мере шести месяцев и до года или более. Это позволяет получить продукт повышенного качества и более стабильного во времени. 8 з.п. ф-лы.
Реферат
Изобретение относится к стабилизированному ароматизирующему компоненту для напитка или пищевого продукта. Ароматизирующий компонент стабилизирован от потерь или ухудшения аромата, вкуса или других желаемых органолептических характеристик компонента. Изобретение относится также к таким пищевым продуктам, как еда или напитки, которые содержат стабилизированный ароматизирующий компонент. Подходящие стабилизированные ароматизирующие компоненты включают стабилизированные ароматы шоколада, чая и предпочтительно кофе.
Ароматизирующие компоненты используются в различных продуктах и напитках для придания, обеспечения, модифицирования или усиления аромата или вкуса. Такие компоненты часто выделяют или экстрагируют из различных природных материалов. Если эти компоненты экстрагированы из растений, аромат и вкус таких компонентов могут ухудшаться или снижаться со временем, уменьшая таким образом желаемые вкус, аромат или органолептические свойства продуктов, к которым эти компоненты добавлены.
Например, кофейные ароматы используются в огромном количестве продуктов, в том числе в растворимом кофе, в готовых к употреблению кофейных напитках, а также в ароматизированных кофе пищевых продуктах, таких как мороженое, выпечка или конфеты. Но известно, что кофейный аромат очень нестабилен. По мере того, как он разлагается, он образует неприятные и не свойственные кофе нотки, что нежелательно. Это разложение постепенно снижает ощущаемое качество продукта. Особую проблему представляет срок хранения кофейных концентратов.
По этой причине особое внимание должно уделяться хранению таких ароматизирующих компонентов, как кофейный аромат. Было найдено, что срок хранения кофепродукта "на полке" (т.е. без охлаждения) может быть существенно увеличен сохранением или содержанием кофейного аромата отдельно от сухого вещества кофе при хранении и затем смешиванием этих компонентов непосредственно перед приготовлением напитка для употребления. Это описано в патенте США 6319537. Хотя раздельное хранение снижает степень разложения кофейного аромата при хранении, его разложение все же происходит, и конечный комбинированный продукт может содержать не свойственные кофе оттенки, ухудшающие восприятие конечного продукта.
Уровень техники признает, что в продукты питания или напитки могут добавляться различные защищающие аромат агенты, чтобы сохранить, поддержать или улучшить ароматические характеристики таких продуктов в течение времени. Из уровня техники хорошо известно, что к таким напиткам, как пиво или вино, для сохранения их аромата могут добавляться сульфиты. Как правило, сульфиты действуют как антиоксиданты, предотвращающие ухудшение аромата. Например, сульфиты могут реагировать с кислородом, чтобы предотвратить ухудшение вкуса продукта из-за окисления аромата.
Патентная заявка Японии 08/196212 описывает добавление сульфита к кофейному напитку, когда для получения напитка требуется добавление жидкости. Это не очень эффективно, так как сульфит просто растворяется в напитке без значительного усиления или сохранения аромата, потому что сульфит добавлен во всю пищевую матрицу и распределен в ней.
Вместо добавления сульфитов непосредственно в пищевой продукт, патент США 4536409 предлагает вводить сульфиты в упаковку, чтобы предотвратить абсорбцию кислорода в упакованный продукт. И здесь, окисление ароматического компонента уменьшается, так что желаемый вкус продукта сохраняется на более длительный период.
Патент США 3540889 предлагает добавление метилмеркаптана к водному экстракту сухих веществ растворимого кофе перед сушкой экстракта до постоянного содержания влаги с целью улучшения аромата кофейного напитка, восстановленного из этого экстракта.
Несмотря на эти предложения, все еще имеется потребность в стабилизации летучих ароматических компонентов, чтобы сохранить их способность придавать желаемые аромат, вкус и другие органолептические свойства продукту, к которому они добавлены. Настоящее изобретение теперь предоставляет ряд практических решений, которым удовлетворяют эти требования.
Настоящее изобретение касается стабилизированного ароматизирующего компонента, включающего компонент, обеспечивающий аромат, и стабилизирующий агент, который присутствует в количестве, достаточном для химического взаимодействия с соединениями в компоненте, обеспечивающем аромат, чтобы (а) обеспечить повышенные количества желаемых соединений, которые придают желаемые ароматические или органолептические свойства аромату, или (b) уменьшить количество нежелательных соединений, которые подавляют желаемые ароматические свойства или которые влияют на образование или образуют нежелательные ароматические или органолептические свойства в аромате. В предпочтительном варианте выполнения, стабилизирующий агент присутствует в количестве, достаточном для химического реагирования с нежелательными соединениями в компоненте, обеспечивающем аромат, чтобы (а) сохранить значительную долю одной или более желаемых ароматических или органолептических свойств аромата в этом компоненте при хранении, или (b) уменьшить образование неприятных запахов при хранении обеспечивающего аромат компонента. Этот компонент способен придать аромат при образовании продукта или напитка, причем его аромат проявляет желаемые ароматические или органолептические свойства даже после длительного хранения ароматизатора.
Этот компонент может присутствовать в виде газа, жидкости или порошка, причем стабилизирующий агент предпочтительно является соединением, которое содержит по меньшей мере один атом, имеющий по меньшей мере одну неподеленную пару электронов. Соединение преимущественно содержит по меньшей мере один атом серы, азота, кислорода или углерода и обычно присутствует в количестве от около 1 и до 50000 ppm (частей на миллион).
Предпочтительные стабилизирующие агенты включают SO2, сульфит или вещество, которое содержит или образует сульфит, тиол, амин или аминокислоту. Стабилизирующий агент может содержать цистеин, или глютатион, или их соль, или он может быть энзимом. Также вместе со стабилизирующим агентом в обеспечивающем аромат компоненте может применяться антиоксидант, чтобы уменьшить или предотвратить окисление соединений, которые обеспечивают аромату желаемые ароматические или органолептические свойства.
Этот компонент может также включать один или более дополнительных компонентов или веществ, которые влияют на желаемые ароматические или органолептические свойства аромата или которые маскируют неприятные запахи в обеспечивающем аромат компоненте. Например, дополнительные компонент(ы) или вещество(а) могут включать тиолы или соединения, образующие тиолы, которые влияют на желаемые свойства аромата. Когда нежелательные соединения образуют или содержат свободные радикалы, стабилизирующий агент может присутствовать в количестве, достаточном, чтобы уменьшить образование или чтобы улавливать такие свободные радикалы, или может содержать антиоксидант для уменьшения образования или для улавливания свободных радикалов в ароматизаторе.
Обеспечивающие аромат компоненты, пригодные для стабилизации согласно изобретению, включают ароматы шоколада или какао, чая, солода, продуктов реакции Майяра, наиболее предпочтительно кофе, или любую их комбинацию. Для этого стабилизирующий агент добавляют в количестве, достаточном для реакции с несколькими или всеми карбонильными группами, присутствующими в соединениях, ассоциированных с этими ароматами, чтобы уменьшить или замедлить потерю пиррола или уменьшить или замедлить разложение тиолов, тем самым сохраняя желаемые ароматические или органолептические свойства в течение по меньшей мере шести месяцев хранения.
Изобретение также касается пищевого продукта, содержащего первый компонент, выбранный из продукта, напитка, образующего продукт компонента или образующего напиток компонента, и второй компонент - стабилизированный ароматизирующий компонент по изобретению. Стабилизированный ароматизирующий компонент объединен с первым компонентом в количестве, достаточном для выделения аромата, обеспечивающего желаемые ароматические или органолептические свойства пищевому продукту. Как правило, стабилизированный ароматизирующий компонент сохраняет желаемые ароматические или органолептические свойства аромата по меньшей мере в течение шести месяцев хранения. Для оптимальных результатов стабилизированный ароматизирующий компонент упакован в контейнер отдельно от первого компонента.
Пищевой продукт может, кроме того, включать жидкость для восстановления перед употреблением или он может находиться в виде раствора, суспензии, дисперсии или кашицы, образованной смешиванием жидкости с пищевым продуктом и стабилизированным ароматизирующим компонентом. Он может также находиться в виде порошка, полученного сушкой раствора, суспензии, дисперсии или кашицы, причем порошок хранится до момента, когда его восстанавливают в готовый к употреблению напиток путем добавления жидкости.
Пищевой продукт может находиться в виде порошка для облегчения обращения с ним и хранения.
Пищевой продукт также может быть заморожен, чтобы замедлить выделение летучих соединений из компонента, обеспечивающего аромат.
Другой способ замедления выделения летучих соединений состоит в том, чтобы инкапсулировать компонент, обеспечивающий аромат, применять его в виде эмульсии или соединять с носителем. В предпочтительном варианте выполнения стабилизирующий агент присутствует в стабилизированном ароматизирующем компоненте в количестве, эффективном для обеспечения контролируемого выделения желаемых ароматических или органолептических свойств аромата в интервале от 3 до 25 минут после восстановления. Так как сила аромата вначале не так велика, как у аромата, выделяющегося из нестабилизированного ароматизирующего компонента, то аромат сохраняется дольше.
Используемое здесь выражение "обеспечивающий аромат компонент" (или "ароматизирующий компонент") означает соединение или компонент, который добавляют к другим, образующим продукт или напиток компонентам, чтобы получить продукт, готовый к употреблению. Компонент, обеспечивающий аромат, может быть выделен, концентрирован или отделен от других продукто- или напиткообразующих компонентов перед обработкой, а затем снова добавлен после стабилизирующей обработки. Таким образом, этот компонент способен обеспечить более желаемый аромат при приготовлении продукта или напитка. Обычно обеспечивающие аромат компоненты по изобретению включают такие ароматы, как аромат кофе, шоколада, какао, солода, чая или продуктов реакции Майяра, или любую их комбинацию.
Используемый здесь термин "хранение" означает поддержание компонента или продукта в форме, полученной при их приготовлении, до покупки потребителем. Как правило, срок хранения составляет по меньшей мере порядка 1-3 месяца, обычно по меньшей мере шесть месяцев и до одного года.
Используемое здесь выражение "значительная доля" означает такое количество желаемых ароматических, вкусовых или других органолептических свойств, которые могут восприниматься или ощущаться теми, кто потребляет продукт или напиток, к которому был добавлен или внедрен обеспечивающий аромат компонент по изобретению.
Используемое здесь выражение "кофейный аромат" означает летучие вкусовые и ароматические соединения, которые присутствуют в таких кофепродуктах, как обжаренный кофе или кофейные экстракты. Таким образом, изобретение обеспечивает способ стабилизации кофейного аромата путем контакта с одним или более описанными здесь стабилизирующими агентами, чтобы уменьшить или предотвратить ухудшение или потерю кофейного аромата со временем. Эти стабилизирующие агенты могут также использоваться, чтобы замедлить или контролировать выделение аромата после того, как напиток приготовлен для употребления. Все эти эффекты, по отдельности или вместе, ведут к восприятию потребителем напитка как более привлекательного, например, такого, который поддерживает сохраненный свежий, жареный аромат и вкус в течение всего времени употребления напитка, а не только в начале приготовления напитка.
Используемый здесь термин "желаемые ароматические или органолептические свойства" относится к вкусу, аромату или другим органолептическим свойствам продукта или напитка, напоминающего свежеприготовленный для употребления продукт.
Используемый здесь термин "нежелательные соединения" относится к летучим соединениям в обеспечивающем аромат компоненте, которые способствуют разложению полезных летучих соединений, которые вносят вклад в желаемые ароматические или органолептические свойства.
Объединение стабилизирующего агента с обеспечивающим аромат компонентом обеспечивает стабилизированный ароматизирующий компонент, который имеет ряд преимуществ. Прежде всего, вредные соединения, которые обычно присутствуют в обеспечивающем аромат компоненте, образуют комплекс или улавливаются стабилизирующим агентом. Аналогично, соединения, которые могут ухудшить желаемые ароматические или органолептические свойства, также реагируют или образуют аддукты или комплексы со стабилизирующим агентом. Наконец, часто при таких реакциях выделяются желаемые соединения. Кроме удаления или маскировки нежелательных соединений, повышенные количества желаемых соединений усиливают ощущаемую свежесть и привлекательность продукта или напитка, выделяющих аромат. Как правило, эти вредные компоненты являются карбонильными группами, содержащимися в таких соединениях, как альдегиды или кетоны. Стабилизирующий агент реагирует с этими карбонильными группами с образованием аддуктов, которые не реагируют с другими обеспечивающими аромат компонентами и соответственно не ухудшают ароматические свойства в целом. Доля присоединенных карбонилов составляет от 10 до 100% общего содержания карбонилов, а пирролы и метантиол поддерживаются в концентрации более 30% от их начальных концентраций при хранении аромата при температуре окружающей среды от 6 месяцев до одного года. Предпочтительные стабилизирующие агенты также действуют как антиоксиданты или содержат антиоксиданты или ловушки кислорода/свободных радикалов, чтобы предотвратить ухудшение ароматических свойств кофейного аромата из-за окисления кислородом, свободными радикалами или другими окисляющими соединениями. Предпочтительные агенты могут также раскрывать дисульфидные связи, чтобы увеличить уровень тиолов, которые сохраняются за счет активности эндогенных антиоксидантов. Все вместе, это гарантирует, что качество конечных продуктов будет восприниматься не только более обжаренным/сернистым и менее деревянным/травянистым/землянистым/переработанным, но также и более стабильным во времени.
Поскольку наиболее предпочтительным ароматом является кофейный аромат, обеспечивающий аромат компонент в настоящем изобретении означает в целом все виды ароматов, включая ароматы в водной, масляной, эмульсионной формах, а также те, которые инкапсулированы и т.п. Особо можно упомянуть ароматы шоколада, какао, чая, солода, продуктов реакции Майяра или другие ароматы, получаемые или выделяемые после обжаривания или варки сырого материала, пищевых продуктов или других веществ.
Принципы изобретения далее поясняются предпочтительными вариантами выполнения, в которых кофейный аромат указан как наиболее предпочтительный обеспечивающий аромат компонент. Кофейный аромат используется в качестве ароматизирующего агента в различных продуктах питания или напитках и особенно в растворимом кофе, кофейном концентрате и готовых к употреблению кофейных напитках для усиления ароматических, вкусовых и других органолептических свойств этих напитков.
Известен ряд способов получения кофейного аромата и любой может быть использован в настоящем изобретении. Типичные способы включают, но не ограничиваются этим, стандартную обработку растворимого кофе, в которой используют отгонку, продувку или другие методы для получения и извлечения аромата, сбор газов при размоле, нагреве, варке или на других стадиях обработки, или экстрагирование аромата из любой процессовой жидкости. Экстрагирование включает, но не ограничивается этим, экстракцию в жидкой фазе (жидкость/жидкость), экстракцию углекислым газом, масляную экстракцию, отгонку, дистилляцию, фракционирование, промывку или продувку газом технологической жидкости для получения аромата.
Как отмечено выше, имеется множество разных стабилизирующих агентов, которые могут использоватся в данном изобретении. Эти агенты могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Также единственный агент может быть добавлен к ароматизатору в различные моменты времени несколько раз. Эти агенты обычно включают любые соединения, которые содержат один или более атомов, которые имеют по меньшей мере одну неподеленную пару электронов. Типичными атомами, которые обладают этим свойством, являются сера или азот, хотя при желании могут быть использованы и другие. Свойства этих атомов определены и общеизвестны. Предпочтительные стабилизирующие агенты включают двуокись серы (SO2), сульфиты и соединения, которые образуют или содержат тиолы, амины или аминокислоты. Особенно предпочтительные соединения включают любой сульфитирующий агент, который FDA (администрация США по продуктам и лекарствам) считает полностью безопасным (GRAS), такой как SO2, сульфиты натрия и калия, метабисульфиты натрия и калия или бисульфиты натрия или калия. Серосодержащие аминокислоты, такие как цистеин, гомоцистеин и их соли, используемые сами по себе или в пептидах или белках, также являются предпочтительными, как и глютатион. Также могут использоваться материалы, которые содержат или образуют сульфиты или тиолы, как дрожжи или экстракты дрожжей.
Нуклеофилы, такие как сульфит и цистеин, реагируют с карбонилами обратимо и селективно. Кроме того, сульфиты и цистеин являются хорошими антиоксидантами и ловушками свободных радикалов. Они также реагируют с дисульфидами с образованием свободных тиолов. Такие тиолы также могут придавать аромату нотки обжаренного кофе или могут использоваться для маскировки негативных ноток, таких как деревянные, переработанные или землянистые, и даже затхлые или окисленные нотки хранившихся продуктов. Благодаря этой активности эндогенных антиоксидантов разложение тиолов и пирролов уменьшается или замедляется. Так как тиолы обеспечивают аромату желаемую нотку обжаренности и ореховую нотку, сохранение тиолов в аромате является предпочтительным.
Обычно, в зависимости от типа стабилизирующего агента его объединяют с ароматизирующим компонентом так, что он присутствует в количестве от около 1 до 50000 ppm. Наиболее предпочтительным агентом является сульфит натрия. В зависимости от концентрации ароматизирующего компонента его используют в количестве от около 500 до 1000 ppm, когда из 100 граммов обжаренного молотого кофе выделено 80 граммов ароматического дистиллята, или от около 4000 до 8000 ppm, когда 10 граммов ароматического дистиллята получено из 100 граммов обжаренного молотого кофе. Отношение стабилизирующего агента к ароматизирующим соединениям (на основе чистых органических соединений, измеренных согласно уровню техники) может находиться в интервале от около 0,1:1 до 32:1 и предпочтительно от около 2:1 до 20:1.
Концентрацию аромата и его составляющих определяют традиционным аналитическим методом. Как правило, профиль летучих компонентов в пространстве над продуктом определяли, используя прибор извлечения и улавливания CDS6000, извлекающий и улавливающий пробоотборник Archon и HP 6890GC/HP 5973 MS. Процедура извлечения и улавливания включает барбортирование инертного газа (гелия) через образец дистиллята при температуре окружающей среды, эффективно перенося летучие компоненты из водной фазы в паровую фазу. Пар пропускают через колонну Tenax (CDS, аналитическая часть No.E35063), где летучие компоненты улавливаются. Уловленные компоненты быстро нагреваются и продуваются гелием с десорбцией летучих аналитов на криогенный концентрирующий модуль. Криогенный концентрирующий модуль быстро нагревают для десорбирования летучих аналитов для газовой хроматографии. Газохроматографическая колонка нагревается для элюирования компонентов, которые обнаружены масс-спектрометром HP 5973. Ароматические соединения измеряют в микроэквивалентах метилбутирата (в "ppm" - частях на миллион).
Обнаружено, что добавление стабилизирующего агента увеличивает срок хранения кофейного аромата, что позволяет аромату после хранения в течение длительного периода времени сохранять аромат свежесваренного кофе в различных кофейных напитках, восстановленных после хранения аромата. Не касаясь теории, авторы полагают, что для обеспечения стабильности и увеличенного срока хранения свежего ароматизатора служат несколько механизмов, причем улучшение может быть достигнуто одним из них или комбинацией этих механизмов, протекающих одновременно:
стабилизирующий агент реагирует с карбонильными группами, содержащимися в таких соединениях, как альдегиды или кетоны, с образованием аддуктов, которые не реагируют с другими кофейными ароматическими соединениями и соответственно не ухудшают общие свойства аромата;
стабилизирующий агент расщепляет дисульфидные связи для повышения уровня желательных свободных тиолов; или
стабилизирующий агент действует как поглотитель кислорода, предотвращая ухудшение ароматических свойств кофейного аромата из-за окисления; или
стабилизирующий агент действует как антиоксидант, предотвращая ухудшение ароматических свойств ароматизатора из-за окисления свободными радикалами и другими окисляющими соединениями; или
эта эндогенная антиокислительная активность удерживает тиол и пиррол от разложения в течение времени; или стабилизирующий агент уменьшает или контролирует нежелательные реакции потемнения, полимеризации или конденсации; или
стабилизирующий агент связывает при хранении карбонилы, по меньшей мере некоторые или все из которых выделяются при восстановлении напитка.
Кроме того, присутствие альдегидов, как ацетальдегид, вызывает разложение ароматических веществ. Стабилизирующий агент реагирует с альдегидом с образованием производных альдегида, которые не влияют негативно на стабильность компонента, обеспечивающего кофейный аромат. Поэтому особенно полезными стабилизирующими агентами являются C-нуклеофилы, такие как соединения 1,3-дикарбонила и различные соли тиазола. Например, известно, что тиамин (витамин B1) реагирует с альдегидами с образованием производных альдегида, которые не оказывают вредного влияния на компонент, обеспечивающий кофейный аромат.
В традиционном необработанном или нестабилизированном кофейном аромате количество метантиола и пиррола обычно уменьшается или снижается до почти неопределяемого уровня в течение нескольких месяцев, если компоненты хранят при комнатной температуре. Даже если стабилизатор добавлен к конечному продукту, содержащему нестабилизированный ароматизирующий компонент, его летучие вещества существенно деградируют, потому что стабилизатор добавлен в матрицу продукта в целом и интегрирован с ним так, что только меньшая его часть способна взаимодействовать с ароматизирующим компонентом. Напротив, обработанные или стабилизированные ароматизирующие компоненты по изобретению характеризуются профилем со значительно уменьшенной деградацией по сравнению с традиционными компонентами. Метантиол и пиррол остаются на уровне более 30% исходного содержания после хранения при температуре среды в течение по меньшей мере 6 месяцев.
Исследование срока хранения кофейного аромата с использованием сульфита натрия в качестве стабилизирующего агента показало, что значительное количество карбонилов (альдегидов и кетонов) связывались с сульфитом, становясь нелетучими, и, таким образом, отсутствовали в газовой фазе контейнера, который содержал дистиллят кофейного аромата. Аналогично, после добавления сульфита было обнаружено значительное увеличение содержания метантиола. После хранения в течение года при температуре окружающей среды, две из наиболее реакционно-способных групп соединений кофейного аромата - пирролы и тиолы, сохранялись на уровне более 80%.
Чтобы проиллюстрировать влияние стабилизирующего агента на кофейный аромат, 1 г сульфита натрия добавляли к 1000 г дистиллята кофейного аромата, ингредиенты смешивали и затем помещали в герметично закрытую колбу. Количество различных соединений в газовой фазе колбы определяли перед добавлением сульфита и еще раз через два дня. Результаты показали, что при обработке исходное содержание альдегидов и дикетонов уменьшилось примерно на 40% каждое, тогда как количество тиолов увеличилось, а количество пирролов осталось тем же в течение этого периода. Так как тиолы придают аромату желаемую нотку обжаренности, присутствие большего количества этих соединений придавало аромату более сильную нотку обжаренности. Поддержание пирролов также придает аромату ореховую нотку. Наконец, нежелательные ароматы уменьшались благодаря уменьшенному содержанию альдегидов и дикетонов.
Итак, сравнительные характеристики этих соединений после 6 месяцев хранения стабилизированного ароматизирующего компонента оказались такими, как показано в табл.1:
Таблица 1Концентрации ароматических соединений в газовой фазе над дистиллятом кофейного аромата | ||||
Срок хранения (месяцы) | Контроль (хранениепри 20°C) | Заморожен (хранение при-40°C) | Сульфит (хранение при 20°C) | |
Пирролы | 0 | 0,63 | 0,63 | 0,60 |
2 | 0,00 | 0,53 | 0,65 | |
6 | 0,00 | 0,34 | 0,59 | |
Альдегиды | 0 | 5,94 | 5,94 | 3,33 |
2 | 6,40 | 5,65 | 3,73 | |
6 | 5,33 | 5,19 | 3,54 | |
Дикетоны | 0 | 0,83 | 0,83 | 0,46 |
2 | 0,94 | 0,82 | 0,49 | |
6 | 0,80 | 0,81 | 0,46 | |
Метантиол | 0 | 1,73 | 1,73 | 1,81 |
6 | 0,00 | 1,35 | 1,93 |
Табл.2 показывает влияние длительного хранения предпочтительного сульфит-натриевого стабилизатора на дистиллят кофейного аромата сравнением данных, измеренных через 2 и 12 месяцев хранения.
Таблица 2Концентрации ароматических соединений в газовой фазе над дистиллятом кофейного аромата | ||||
Время хранения (месяцы) | Контроль (хранение при 20°C) | Заморожен (хранение при-40°C) | Сульфит (хранение при 20°C) | |
Пирролы | 2 | 0,05 | 0,44 | 0,40 |
12 | 0,00 | 0,21 | 0,39 | |
Альдегиды | 2 | 7,49 | 7,92 | 1,58 |
12 | 7,0 | 7,4 | 1,19 | |
Дикетоны | 2 | 0,93 | 1,08 | 0,44 |
12 | 0,96 | 0,99 | 0,34 | |
Метантиол | 2 | 0,47 | 1,49 | 1,93 |
12 | 0,15 | 1,28 | 1,90 | |
Прим. - Единицы - ppm эквиваленты метилбутирата на 1 г жареного и молотого кофе, за исключением ppb (частей на миллиард) эквивалента метилбутирата на 0,5 г обжаренного и молотого кофе для метантиола. |
Результаты показывают, что замороженный аромат теряет только половину от того количества тиола, которое потеряно контрольным образцом, но стабилизированный аромат сохраняет уровень пирролов. Наконец, замороженный аромат теряет только 15% метантиола по сравнению с потерей около 67% контрольным образцом, тогда как стабилизированный аромат остается неизменным.
Таким образом, стабилизированные ароматизирующие компоненты по изобретению характеризуются следующим составом летучих соединений:
Пирролы: по существу все сохранялись после 1 месяца; по меньшей мере от около 60 до 90% сохранялись после 3 месяцев и по меньшей мере от 30 до 50% исходного содержания оставалось через 1 год хранения, или Тиолы: по меньшей мере или даже больше исходного содержания через 1 месяц; более чем 60-90% через 3 месяца и более чем 40-50% исходного содержания оставалось через 1 год хранения, или
Альдегиды и кетоны: удалены или связаны по меньшей мере на около 30% и до 50-90% исходного содержания при всех соответствующих периодах измерения.
Вместо сульфитов могут использоваться другие соединения, которые содержат или выделяют тиолы, амины или аминокислоты. Как здесь отмечено, полезными стабилизирующими агентами являются цистеин и глютатион, хотя они не так эффективны при более длительных временах хранения. Эти аминокислоты могут использоваться добавлением в виде пептидов или белков, которые их содержат.
Аналогично, различные энзимы и предпочтительно те из них, которые реагируют с карбонилами, могут также использоваться как стабилизирующие агенты. Например, ацетальдегид может быть энзиматически превращен в этанол, используя алкогольдегидрогеназу, сокращая этим или исключая активный альдегид, который может разлагать ароматизирующие компоненты. Один способ провести эту реакцию - это добавить энзим и его кофактор. Другой класс энзимов, известный как транскетолазы, использует пирофосфат тиамина в качестве кофактора и катализирует перенос активированных альдегидов к рецептору альдегида, приводя к кетозо-сахарам. Альдегиды могут быть частично переведены в ацилоины или заблокированы нуклеофильной атакой кольца тиазолия, в зависимости от условий реакции. Реакция тиамина протекает следующим образом:
Таким образом, транскетолазы и пируват-декарбоксилазы также могут снижать концентрацию альдегида в ароматизаторах. Вместо чистых энзимов могут также использоваться экстракты дрожжей, и они предпочтительнее благодаря своей низкой стоимости. Системы на полимерных подложках также могут использоваться вместо энзимов и их кофакторов.
Стабилизирующий агент может быть объединен с ароматобеспечивающим ароматизирующим компонентом любым из множества методов. Аромат или дистиллят аромата может быть просто введен в контакт со стабилизирующим агентом в количестве, указанном здесь, с образованием смеси со стабилизирующим агентом. Когда используют сульфиты, подходящая дозировка должна обеспечивать от около 1 до 50000 ppm сульфита на единицу веса аромата или дистиллята аромата. Предпочтительное отношение сульфита натрия к летучим соединениям аромата составляет примерно от 2:1 до 20:1. В зависимости от конкретного используемого стабилизирующего агента эти количества могут изменяться, но оптимальное количество может быть легко определено обычным специалистом в данной области путем рутинного тестирования.
Альтернативно, стабилизирующий агент может быть объединен или добавлен к ароматобеспечивающему компоненту в виде порошка, жидкости или газа.
Обработанный или стабилизированный ароматобеспечивающий компонент может сохраняться в различных формах. Предпочтительно стабилизированный компонент сохраняют в чистой форме и хранят отдельно от пищевого продукта, к которому он будет позднее добавлен. Предпочтительное хранение кофейного аромата описано в патенте США 6319537, содержание которого включено сюда путем ссылки. Конечно, раздельное хранение от других продуктов или напитков также полезно для увеличения срока хранения стабилизированных ароматов.
Стабилизирующий агент может контактировать с ароматом по одному из многих методов. Когда стабилизирующий агент и ароматобеспечивающий компонент находятся в той же форме, например, оба твердые вещества, жидкости или газы, может использоваться простое смешивание с достаточным перемешиванием или достаточным временем, требуемым, чтобы дать возможность стабилизирующему агенту связать или инактивировать вредные карбонилсодержащие соединения или чтобы уловить кислород или другие свободные радикалы, с целью предотвратить связыванием окисление или иное ухудшение ароматических свойств ароматизирующего компонента.
Когда стабилизирующий агент и ароматобеспечивающий компонент находятся в различных формах, они могут быть соединены друг с другом способом, который эффективно и действенно использует различные формы. Например, если один - твердое тело или жидкость, а другой - газ, может применяться камера для обработки, где газ барботирует через жидкость или вокруг твердого тела, чтобы обеспечить связывание карбонильных групп или улавливания кислорода или других свободных радикалов. Стабилизированный ароматобеспечивающий компонент затем может извлекаться и, в наиболее предпочтительном варианте, храниться раздельно от продукта или напитка или продукто- или напиткообразующего компонента, к которому он должен быть добавлен, когда пищевой компонент будет подготавливаться к употреблению. Когда удельный вес или другие свойства сильно различаются, может быть использована обработка противотоком, за которой следует извлечение стабилизированного ароматобеспечивающего компонента.
Другое желаемое применение различных форм компонентов может быть использовано, когда ароматобеспечивающий компонент является жидкостью или газом, а стабилизирующий агент - твердым телом. Стабилизирующий агент может быть нанесен на пористую подложку, как мембрана или фильтр, а ароматобеспечивающий компонент может быть направлен так, чтобы пройти рядом, вокруг или даже через мембрану или фильтр. Это позволяет стабилизирующему агенту реагировать, улавливать или связывать нежелательные соединения в ароматобеспечивающем компоненте. Типичные материалы для таких мембран и фильтров включают бумагу, или проницаемые пластики, или пленки, в или на которые вводится, покрывается или связывается иным образом стабилизирующий агент. Можно также формировать твердые стабилизирующие агенты в виде пористых материалов, через или вокруг которых будет проходить газообразный или жидкий ароматобеспечивающий компонент, чтобы получить желаемые результаты связывания или улавливания.
Альтернативно и предпочтительно, если стабилизирующий агент может быть помещен в или на стенки используемой упаковки или контейнера для отдельного хранения ароматизирующего компонента, достигая таким образом желаемого связывания или улавливания при хранении, просто помещая ароматизирующий компонент в упаковку или контейнер, в которых он может контактировать со стабилизирующим агентом. Стабилизирующий агент может просто помещаться в отделение в виде порошка или жидкости, он может применяться в виде маленького проницаемого мешочка, такого как "чайный пакетик", или в виде иной проницаемой оболочки, или он может вводиться в отдельную ячейку, имеющую проницаемую крышку, позволяющую ароматизирующему компоненту контактировать в ней со стабилизатором. Специалист в данной области может выбрать наиболее эффективную конструкцию упаковки или контейнера, чтобы ароматизирующий компонент и стабилизирующий агент могли контактировать друг с другом. По желанию, стабилизирующий агент может быть добавлен как к ароматизирующему компоненту, так и в упаковку, в которую он добавлен.
Обнаружено, что стабилизированный ароматизирующий компонент или комбинация стабилизирующего агента и ароматизирующего компонента может храниться при комнатной температуре длительный период времени без значительных потерь желаемого аромата, выделяемого в момент, когда продукт приготовлен для употребления. Поддержание желаемых признаков на период по меньшей мере шести месяцев и даже более легко достигается для кофейного аромата с выгодой, сходной с получаемой для других ароматов. Стабилизация ароматизирующего компонента часто может приводить к новым ароматам: такому, который отличается от обычно ожидаемого аромата, но который в целом ощущается как превосходящий обычный аромат. Стабилизированный кофейный аромат, например, обеспечивает более интенсивные, более обжаренные нотки, чем обычный кофе. Опять же, этот улучшенный аромат сохраняется в течение по меньшей мере шести месяцев и до одного года при хранении при комнатной температуре.