Стабилизированный кофейный аромат, не содержащий стабилизатора
Способ стабилизации обеспечивающего кофейный аромат компонента, такого как кофейный аромат, против потери или уменьшения его аромата или органолептических свойств. Способ осуществляют соединением обеспечивающего кофейный аромат компонента со стабилизирующим агентом в количестве, эффективном для уменьшения или предотвращения потери или уменьшения аромата или органолептических свойств компонента, и формирования стабилизированного обеспечивающего кофейный аромат компонента. Далее проводят последующее удаление стабилизирующего агента из стабилизированного обеспечивающего кофейный аромат компонента удалением стабилизирующего агента из стабилизированного кофейного аромата перед упаковкой для хранения или перед добавлением стабилизированного кофейного аромата к пищевому продукту или напитку. Полученный стабилизированный обеспечивающий кофейный аромат компонент по существу свободен от стабилизирующего агента и может быть включен в пищевой продукт или напиток, причем исходный запах и органолептические свойства стабилизированного компонента сохраняются в течение по меньшей мере двухмесячного хранения пищевого продукта или напитка. 5 н. и 34 з.п. ф-лы, 2 табл.
Реферат
Изобретение относится к способу стабилизации обеспечивающего кофейный аромат компонента напитка или пищевого продукта так, что потеря или уменьшение аромата, вкуса или других желательных органолептических свойств компонента замедляется или минимизируется, но без наличия стабилизаторов в компоненте после стабилизации. Изобретение также относится к не содержащему стабилизатора, обеспечивающему стабилизированный кофейный аромат компоненту, полученному этим способом.
Ароматизирующие компоненты используются в широком разнообразии пищевых продуктов и напитков для придания, обеспечения, модификации или улучшения аромата или вкуса продукта. В целом, известно, что такие компоненты очень неустойчивы. Таким образом, во время или после переработки или хранения его желательные ароматические свойства со временем могут быть легко утрачены или уменьшены.
По мере того, как кофейный аромат ухудшается, он создает не похожие на кофе характерные признаки, которые нежелательны. Данное уменьшение существенно снижает воспринимаемое качество продукта. По этой причине особое внимание следует уделять получению и хранению ароматизирующих компонентов, таких как кофейный аромат, с тем, чтобы или сохранялись, или усиливались желательные ароматические компоненты, или уменьшались или устранялись нежелательные компоненты.
Предшествующий уровень техники признает, что в пищевые продукты или напитки можно добавить различные вещества, защищающие аромат, для сохранения, поддержания или улучшения ароматических характеристик таких продуктов. Например, хорошо известно в данной области, что сульфиты можно добавлять к напиткам, таким как пиво или вино, для сохранения аромата таких напитков. В целом, сульфиты действуют в качестве антиоксидантов для предотвращения ухудшения аромата. Например, сульфиты могут вступать во взаимодействие с кислородом для предотвращения ухудшения аромата продукта вследствие окисления ароматизирующего компонента. Также в заявке на патент Японии 08/196212 раскрыто добавление сульфита, каталазы, цистеина или глютатиона к кофейному напитку, когда добавляют воду для растворения напитка, для придания ему улучшенного кофейного аромата.
Вместо добавления сульфитов непосредственно в пищевые продукты, в патентах США 4041209 и 4536409 раскрыто, что сульфиты могут быть включены в упаковку для предотвращения всасывания кислорода в упакованную пищу. И снова, окисление ароматического компонента во всей матрице пищевого продукта предотвращается с тем, чтобы желательный аромат пищи сохранялся в течение более длительного периода времени.
В патент США 3540889 раскрыто, что метилмеркаптан можно добавить к водному экстракту растворимых твердых веществ кофе перед сушкой экстракта до устойчивого содержания влаги для улучшения аромата данного экстракта, когда он позднее растворяется в виде кофейного напитка.
В большинстве иллюстраций предшествующего уровня техники соединение, которое добавляется, остается в подлежащем потреблению продукте. По этой причине применение сульфитов или других добавок, которые остаются в пище или напитке после таких видов обработки, представляет собой нежелательное решение этой проблемы. Таким образом, еще остается необходимость в стабилизации летучих ароматизирующих компонентов продуктов растительного происхождения, таких как кофе, для сохранения их способности придавать желательный аромат, вкус и другие органолептические свойства пищевым продуктам, в которые они добавляются. Настоящее изобретение теперь удовлетворяет эту потребность.
Изобретение относится к способу стабилизации обеспечивающего кофейный аромат компонента против потери или ухудшения желательного аромата или органолептических свойств его аромата во время хранения. Способ включает контакт обеспечивающего кофейный аромат компонента со стабилизирующим агентом таким образом, что стабилизирующий агент предоставляется в количестве, эффективном для химического взаимодействия с нежелательными соединениями, связанными с обеспечивающим кофейный аромат компонентом, для образования стабилизированного обеспечивающего кофейный аромат компонента. Стабилизированный компонент (а) сохраняет значительную часть одного или нескольких желательных ароматов или органолептических свойств кофейного аромата в обеспечивающем кофейный аромат компоненте во время хранения или (b) уменьшает образование привкуса во время хранения обеспечивающего кофейный аромат компонента. Способ можно проводить так, что стабилизированный обеспечивающий кофейный аромат компонент по существу свободен от стабилизирующего агента, когда пищевой продукт или напиток, содержащий кофейный аромат, из обеспечивающего кофейный аромат вещества готовится для употребления.
В одном варианте реализации стабилизирующий агент удаляют из стабилизированного обеспечивающего кофейный аромат компонента перед добавлением стабилизированного обеспечивающего кофейный аромат компонента в пищевой продукт или напиток. Стабилизирующий агент можно удалить из стабилизированного обеспечивающего кофейный аромат компонента дистилляцией, фракционированием, осаждением, сублимацией, ионным обменом, жидкостно-жидкостной экстракцией (органической или водной), водной жидкостно-масляной экстракцией, масляно-водной жидкостной экстракцией, хроматографическим разделением, или выделением, таким как отпарка.
Обеспечивающий кофейный аромат компонент можно стабилизировать различными путями. Один путь представляет собой включение стабилизирующего агента в материал, который добавляют к обеспечивающему кофейный аромат компоненту во время хранения. Затем материал можно отделить или удалить из обеспечивающего кофейный аромат компонента или обеспечивающий кофейный аромат компонент можно отделить от материала перед подготовкой из него к употреблению пищевого продукта или напитка.
Стабилизированный обеспечивающий кофейный аромат компонент может быть образован посредством контактирования обеспечивающего кофейный аромат компонента с материалом, который содержит стабилизирующий агент, с последующим отделением стабилизированного обеспечивающего кофейный аромат компонента от материала. Материал, который содержит стабилизирующий агент, может быть связан с контейнером для упаковки или хранения обеспечивающего кофейный аромат компонента перед использованием компонента для приготовления пищевого продукта или напитка.
Обеспечивающий кофейный аромат компонент можно обработать стабилизирующим агентом, которое взаимодействует с соединениями, связанными с обеспечивающим кофейный аромат компонентом, для улучшения или сохранения ароматических соединений, которые могут улучшить желательный аромат и органолептические свойства компонента с кофейным ароматом, и для уменьшения количества соединений, которые связаны с нежелательными характеристиками.
Стабилизированный обеспечивающий кофейный аромат компонент может также формироваться включением стабилизирующего агента в материал, который добавляют к обеспечивающему кофейный аромат компоненту во время хранения, и который, кроме того, включает отделение стабилизирующего компонента от материала, когда приготовлен продукт для употребления.
Стабилизированный обеспечивающий кофейный аромат компонент может также формироваться посредством контактирования материала, перерабатываемого для образования обеспечивающего кофейный аромат компонента, со стабилизирующим агентом, с последующим отделением стабилизированного обеспечивающего кофейный аромат компонента от материала. Стабилизирующий агент можно добавить к кофейным бобам перед жаркой бобов или во время нее для создания улучшенного кофейного аромата.
Стабилизирующий агент представляет собой предпочтительно соединение, которое содержит, по меньшей мере, один атом, имеющий, по меньшей мере, одну свободную пару электронов, и присутствует в количестве, достаточном для взаимодействия с нежелательными реактивными соединениями, связанными с обеспечивающим кофейный аромат компонентом, для уменьшения содержания некоторых из нежелательных соединений, или для создания или сохранения одного или нескольких ароматических соединений, которые вносят вклад в желательный аромат или органолептические свойства кофейного аромата или замаскировать запахи в обеспечивающем кофейный аромат компоненте. Нежелательные реактивные соединения в целом содержат карбонильные группы, так что стабилизирующий агент образует комплексы с такими соединениями для формирования аддуктов, которые можно отделить от кофейного аромата, приводя к пониженному содержанию карбонилов в стабилизированном обеспечивающем кофейный аромат компоненте.
Стабилизирующий агент также расщепляет ароматические соединения, содержащие дисульфидные связи, для образования тиолов, которые желательны в конечных пищевых продуктах или напитках. Также нежелательные соединения образуют или включают свободные радикалы, и стабилизирующий агент присутствует в количестве, достаточном для уменьшения образования или нейтрализации таких свободных радикалов с тем, чтобы ароматический компонент стабилизировался и сохранился.
Предпочтительнее, стабилизирующий агент представляет собой соединение, которое содержит, по меньшей мере, один атом, имеющий, по меньшей мере, одну свободную пару электронов. Соединение преимущественно содержит, по меньшей мере, один атом серы, азота, кислорода или углерода, такой как сульфит или вещество, которое содержит или генерирует сульфит, тиол, амин или аминокислоту. Стабилизирующий агент может представлять собой сульфит, цистеин, или глютатион, или одну из их солей, или иммобилизованный фермент, присутствующий в количестве, достаточном для взаимодействия с нежелательными соединениями, связанными с обеспечивающим кофейный аромат компонентом, которые уменьшают срок его хранения.
Количество добавленного стабилизатора, которое удаляют во время обработки на последующих этапах, или добавление иммобилизованного вещества, которое отделимо от ароматического компонента, в целом эквивалентно добавлению вещества в количестве примерно от 1 до 50000 м.д.
Стабилизирующий агент может быть ассоциирован с другой добавкой, которая действует в качестве носителя для стабилизирующего агента, причем носитель представляет собой растворитель, масло, эмульсию, ароматизирующее вещество, углевод, белок или антиоксидант.
Стабилизирующий агент можно добавить к бобам кофе перед жаркой, гашением, охлаждением или экстрагированием бобов для создания или выделения улучшенного кофейного аромата. В данном варианте реализации стабилизирующий агент в целом присутствует в количестве, достаточном для взаимодействия с некоторыми или всеми карбонильными соединениями, связанными с кофейным ароматом, для уменьшения или ингибирования потери пиррола из кофейного аромата, или для уменьшения или ингибирования распада тиолов в кофейном аромате, таким образом, сохраняя желательный запах или органолептические свойства аромата кофе в течение, по меньшей мере, 2 месяца хранения кофейного аромата.
Стабилизированный обеспечивающий кофейный аромат компонент может представлять собой жидкость, которая необязательно включает носитель аромата, или стабилизированный обеспечивающий кофейный аромат компонент может быть высушен до порошкообразного состояния и храниться до более позднего времени, когда он растворяется для употребления добавлением жидкости. При желании, стабилизированный обеспечивающий кофейный аромат компонент может комбинироваться с образующим пищевой продукт или образующий напиток ингредиентом и жидкостью для образования жидкого пищевого продукта или напитка. Жидкий продукт может далее обрабатываться сушкой. Например, сушку распылением или лиофилизацию можно применять для получения твердого материала, который сохраняет первоначальный запах или органолептические свойства аромата в течение периода времени, по меньшей мере, 2 месяцев во время хранения твердого материала.
Изобретение также относится к упакованному пищевому продукту или напитку в форме упаковки, которая содержит в ней стабилизированный обеспечивающий кофейный аромат компонент. Стабилизированный компонент сохранил или улучшил желательный запах или органолептические свойства и присутствует в количестве, достаточном для обеспечения или придания продукту своего аромата или органолептических свойств. Предпочтительно, обеспечивающий кофейный аромат компонент стабилизируют стабилизирующим агентом, который иммобилизуют в упаковке, на ней или внутри нее, или на носителе или внутри носителя, помещенного на или внутрь контейнера, или образующего часть контейнера, так что стабилизирующий агент можно отделить или удалить из обеспечивающего кофейный аромат компонента, или обеспечивающий кофейный аромат компонент можно отделить от стабилизирующего агента перед подготовкой к употреблению пищевого продукта или напитка. Полученный пищевой продукт или напиток по существу свободен от стабилизирующего агента, и потеря или ухудшение желательного аромата или органолептических свойств стабилизированного обеспечивающего кофейный аромат компонента снижены или предотвращены таким образом, что он сохраняет свой желательный запах или органолептические свойства во время хранения продукта в течение, по меньшей мере, 2 месяца при окружающей или комнатной температуре. Предпочтительно, полученный стабилизированный обеспечивающий кофейный аромат компонент имеет или соотношение между ацетальдегидом и метантиолом менее чем 200, или, по меньшей мере, или, 30% удаленного исходного количества ацетальдегидных соединений, или, по меньшей мере, 50% сохраненного исходного количества метантиола в течение указанного периода хранения. В качестве примера, когда обеспечивающий аромат компонент представляет собой кофейный аромат, который имеет исходную концентрацию ацетальдегида примерно от 40 до 2000 м.д., он в целом будет иметь концентрацию ацетальдегида после стабилизации примерно от 1 до 100 м.д.
Стабилизирующий агент может быть иммобилизован на ионообменной смоле, помещенной внутрь контейнера для обеспечивающего аромат компонента, прикреплена к нему или сформирована как часть его. Стабилизатор может также быть иммобилизован на или внутри нерастворимой смолы, которая контактирует с обеспечивающим аромат компонентом, и в последующем отделяться от стабилизирующего обеспечивающего аромат компонента.
В другом варианте реализации стабилизирующий агент может быть заключен в мешочек, изготовленный из полупроницаемого материала, который содержит стабилизирующий агент, причем мешочек помещен внутрь контейнера, прикреплен к нему или формирует его часть. Стабилизирующий агент может быть предоставлен в виде раствора, который удерживается в полупроницаемом мешочке, который изготовлен из материала, обеспечивающего возможность проникновения через него карбонилов таким образом, что они способны связываться со стабилизирующим агентом и стать заключенными внутрь мешочка, а не в обеспечивающий аромат компонент.
Пищевой продукт или напиток, или образующий пищевой продукт или образующий напиток ингредиент может быть предоставлен в упаковке наряду с обеспечивающим аромат веществом. Предпочтительный обеспечивающий аромат компонент представляет собой кофейный аромат, и стабилизирующий агент присутствует в количестве, достаточном для связывания карбонилов в кофейном аромате, удаления карбонилов из кофейного аромата или снижения их содержания в нем, снижения потери пиррола из кофейного аромата или уменьшения разложения тиолов в кофейном аромате для того, чтобы, таким образом, уменьшить привкусы в таких компонентах.
Изобретение также относится к определенным стабилизированным обеспечивающим кофейный аромат компонентам, имеющим усиленный и/или сохраненный желательный запах или органолептические свойства, такие как (а) соотношение между ацетальдегидом и метантиолом, которое составляет 200 или менее во время хранения в течение нескольких месяцев при комнатной температуре; (b) концентрацию ацетальдегида от 30 до 90 м.д. после стабилизации обеспечивающего кофейный аромат компонента, который исходно содержит 150 м.д. ацетальдегида или более; или (с) концентрацию ацетальдегида от 20 до 60 м.д. после стабилизации обеспечивающего кофейный аромат компонента, который исходно содержит от 80 до 110 м.д. ацетальдегида. Изобретение также относится к упакованному пищевому продукту или напитку в форме упаковки, которая содержит в ней стабилизированный обеспечивающий кофейный аромат компонент в количестве, достаточном для обеспечения или придания продукту его аромата или органолептических свойств.
Предпочтительные варианты выполнения
Используемый в настоящем описании термин «компонент, обеспечивающий кофейный аромат» означает вещество, материал или соединение, способные создать или обеспечить кофейный аромат при переработке или при приготовлении в виде пищевого продукта или напитка. Конечно, этот термин также охватывает такие вещества, как кофейные бобы, переработанные различными способами для обеспечения кофейного аромата.
Используемый в настоящем описании термин «значительная часть» определяется как количество желательного аромата, аромата и вкуса или другого органолептического свойства, которую может почувствовать или воспринять человек, который употребляет пищевой продукт или напиток, к которому был добавлен или в который был включен аромат.
Используемый в настоящем описании термин «кофейный аромат» определяется как имеющие летучие вкусовые и ароматические соединения, которые присутствуют в кофейных продуктах, таких как жареный кофе или кофейные экстракты. Таким образом, изобретение предпочтительно предоставляет способ стабилизации кофейного аромата посредством контактирования обеспечивающего кофейный аромат материала с агентом, который стабилизирует или усиливает аромат. Используемый в настоящем описании термин «желательный запах, вкус или органолептические свойства» относится к запаху, вкусу, аромату или другим органолептическим свойствам пищевого продукта или напитка, который напоминает свежеприготовленный продукт для употребления.
Используемый в настоящем описании термин «нежелательные соединения» относится к летучим соединениям обеспечивающего аромат компонента, которые способствуют разложению других летучих соединений, которые могут вносить вклад в желательный запах, вкус и органолептические свойства.
Ассоциация стабилизирующего агента с обеспечивающим кофейный аромат компонентом приводит к получению стабилизированного обеспечивающего аромат компонента, который имеет ряд преимуществ. Прежде всего, нежелательные соединения, которые обычно присутствуют в обеспечивающем кофейный аромат компоненте, нейтрализуются стабилизирующим агентом. Также соединения, которые могут уменьшить желательный запах, вкус или органолептические свойства, вступают во взаимодействие или образуют аддукты или комплексы со стабилизирующим агентом. В целом, указанные вредные компоненты представляют собой соединения, содержащие карбонильные группы, такие как альдегиды или дикетоны. Стабилизирующий агент вступает во взаимодействие с указанными карбонилами для образования аддуктов, так что меньшее количество таких карбонилов доступно для взаимодействия с другими обеспечивающими аромат компонентами, для уменьшения общих характеристик аромата и вкуса.
Стабилизирующий агент может вступать во взаимодействие с карбонилами до тех пор, пока пропорция продуктов присоединения альдегидов не снизится на от 30 до 100% его исходной концентрации, а предпочтительно, по меньшей мер, примерно на 50%. Это можно измерить в конечном стабилизированном компоненте (а) соотношением между ацетальдегидом и метантиолом, которое составляет 200 или менее во время хранения в течение нескольких месяцев при комнатной температуре; (b) концентрацией ацетальдегида от 30 до 90 м.д. после стабилизации обеспечивающего кофейный аромат компонента, который исходно содержит 150 м.д. ацетальдегида или более; или (с) концентрацией ацетальдегида от 20 до 60 м.д. после стабилизации обеспечивающего кофейный аромат компонента, который исходно содержит от 80 до 100 м.д. ацетальдегида. Также стабилизирующий агент может предпочтительно вступать во взаимодействие с карбонилами до тех пор, пока в стабилизированном продукте поддерживаются концентрации метантиола выше 50% исходного уровня. Это можно достичь, когда стабилизирующий агент иммобилизован в упаковке при контакте с обеспечивающим кофейный аромат компонентом, который помещен в упаковку.
Предпочтительные стабилизирующие вещества также действуют в качестве нейтрализаторов кислорода/свободных радикалов для предотвращения ухудшения характеристик аромата и вкуса кофейного аромата вследствие окисления кислородом, свободными радикалами или другими окисляющими соединениями. Предпочтительные вещества могут также расщеплять дисульфидные связи для поддержания уровней тиолов, которые затем сохраняются эндогенной антиоксидантной активностью. Все вместе они обеспечивают то, что качество полученных продуктов является не только более кальцинированным/сернистым и менее деревянистым/сырым/густым/переработанным, но также более устойчивым в течение времени.
Теперь принципы изобретения иллюстрируются для предпочтительных вариантов реализации, где кофейный аромат раскрыт в качестве наиболее предпочтительного обеспечивающего аромат компонента. Кофейный аромат используют в качестве ароматизирующего вещества для различных пищевых продуктов или напитков и, в частности, в растворимом кофе, кофейном концентрате и готовых к употреблению кофейных напитках для усиления приятного аромата, вкуса и других органолептических свойств указанных напитков.
Существует ряд известных способов получения кофейного аромата, и любой из них можно использовать в данном изобретении. Типичные способы включают, но не ограничиваются, стандартную переработку быстрорастворимого кофе, при которой выделение, продувка газом или другие способы используются для создания и извлечения аромата, сбор газов с этапов помола, нагревания, готовки или других этапов переработки, или экстракцию ароматических веществ из любой из перерабатывающих жидкостей. Методики экстракции включают, но не ограничиваются, жидкостно-жидкостную экстракцию, экстракцию СО2, масляную экстракцию, выделение, дистилляцию, фракционирование, мгновенное испарение или промывка перерабатывающей жидкости для получения аромата.
Как отмечено выше, существует ряд различных стабилизирующих веществ, которые можно использовать в данном изобретении. Эти вещества в целом включают любые соединения, которые включают один или несколько атомов, которые имеют, по меньшей мере, один набор не спаренных электронов. Типичными атомами, которые имеют данное свойство, являются сера или азот, хотя при желании можно использовать другие атомы. Свойства указанных атомов общеизвестны и определены. Предпочтительные стабилизирующие вещества включают двуокись серы (SO2), сульфиты и соединения, которые генерируют или содержат тиолы, амины или аминокислоты. Особенно предпочтительные соединения включают любые соединения, которые FDA (Администрация пищевых продуктов и лекарственных средств) считает безопасными (GRAS, общепризнано безопасными) сульфитирующими веществами, такими как SO2, сульфиты натрия и калия, метабисульфиты натрия и калия или бисульфиты натрия и калия. В некоторых условиях порошок серы можно использовать в качестве подходящего стабилизирующего агента. Содержащие серу аминокислоты, такие как цистеин и гомоцистеин, используемые или отдельно, или в пептидах или белках, также имеют преимущество, как и глютатион. Можно также использовать материалы, которые содержат или генерируют сульфиты, такие как дрожжи или дрожжевые экстракты, или те, которые генерируют тиолы.
Нуклеофилы, такие как сульфит и цистеин, взаимодействуют с карбонилами, а именно реактивными альдегидами и α-дикетонами. Кроме того, сульфит и цистеин представляют собой известные антиоксиданты и нейтрализаторы свободных радикалов, и они эффективны для использования в качестве стабилизирующих веществ в настоящем изобретении. Они также расщепляют дисульфиды для образования свободных тиолов. Такие освобожденные тиолы могут придавать желательные характерные признаки жаренного кофе аромату, или их можно использовать для маскировки отрицательных характерных признаков, таких как деревянистый, переработанный или густой. Вследствие этих эндогенных антиоксидантных видов активности разложение тиолов и пирролов уменьшается или ингибируется.
В целом, стабилизирующий агент, в зависимости от его типа, косвенно связан с ароматизирующим компонентом таким образом, что ароматизирующий компонент свободен от остатков, но его эффект эквивалентен непосредственно добавленному количеству примерно от 1 м.д. до 50000 м.д. в ароматизирующем компоненте. Наиболее предпочтительным веществом является сульфит натрия, и его используют в количестве, эквивалентном примерно от 500 м.д. до 8000 м.д. Концентрация аромата и его ингредиенты определяются обычными аналитическими способами. В целом, летучий профиль статического, свободного пространства анализировали с использованием газового хроматографа высокого давления (GC), оборудованного детекторами FID (пламенным ионизационным детектором) и PID (детектором давления), и количественно характеризовали внешними стандартами интересующих соединений. Стандарты анализируют в трех растворах с различным рН (4,6, 6 и 7) для компенсации эффекта рН на летучесть аромата. Метантиол количественно характеризуют диметилсульфидом и представляют в виде эквивалента в м.д. диметилсульфида. Для анализа 10 мл образца с 2 г соли помещают в 20 мл флакон. Флакон нагревают при 80°С в течение 20 минут и 1 мл петле летучего образца свободного пространства вносят в GC для количественной характеристики. GC оборудован колонкой DB-1 с температурной программой при 35°С в течение 1 минуты, а затем до 180°С со скоростью 4°С/минут. Общее время цикла GC составляет 20 минут. Летучий профиль статического, свободного пространства анализировали с использованием газового хроматографа высокого давления, оборудованного детекторами FID и PID, и количественно характеризовали внешними стандартами интересующих соединений.
Было обнаружено, что получаемый эффект от использования стабилизирующего агента продлевает срок хранения кофейного аромата с тем, чтобы обеспечить возможность аромату после хранения в течение продолжительных периодов времени сохранять запах и вкус, который напоминает свежеприготовленного кофе в различных кофейных напитках, которые растворяются после хранения ароматического вещества. Без связи с теорией, считают, что несколько механизмов реализуются для достижения устойчивости и увеличенной длительности хранения свежего аромата и вкуса, причем один или комбинация указанных механизмов происходят одновременно для достижения улучшений:
стабилизирующий агент взаимодействует с карбонильными группами, содержащимися в соединениях, таких как альдегиды или дикетоны, для образования аддуктов, которые не взаимодействуют с другими соединениями кофейного аромата, для уменьшения общих характеристик аромата и вкуса;
стабилизирующий агент расщепляет или восстанавливает дисульфидные связи для образования тиолов и, такими образом, сохранения уровней желательных тиолов с течением времени; или
стабилизирующий агент действует как нейтрализатор кислорода для предотвращения порчи характеристик аромата и вкуса аромата кофе вследствие окисления; или
стабилизирующий агент действует как антиоксидант для предотвращения порчи свободными радикалами и другими окисляющими соединениями характеристик вкуса и аромата ароматических веществ вследствие окисления; или
данная эндогенная антиоксидантная активность защищает разложение тиола и пиррола с течением времени; или
стабилизирующий агент уменьшает или устраняет нежелательные реакции потемнения.
Кроме того, присутствие альдегидов, таких как ацетальдегид, вызывает уменьшение желательных запахов и вкусов. Стабилизирующий агент взаимодействует с альдегидом для образования производных альдегида, которые не оказывают отрицательного воздействия на устойчивость обеспечивающего кофейный аромат компонента. В дополнение к сульфитам и цистеину, С-нуклеофилы, такие как 1,3-дикарбонильные соединения и различные соли тиазолия представляют собой потенциально полезные стабилизирующие вещества. Например, тиамин (витамин В1) может быть иммобилизован на смоле, а затем использован для взаимодействия с альдегидами для образования производных альдегида, которые не оказывают повреждающего воздействия на обеспечивающий кофейный аромат компонент.
В обычном, необработанном или нестабилизированном кофейном аромате количества метантиола обычно уменьшаются до неопределяемых уровней в течение 2-6 месяцев, когда компоненты хранятся при комнатной температуре. Напротив, обработанные или стабилизированные обеспечивающие кофейный аромат компоненты изобретения характеризуются значительно уменьшенным профилем разложения, по сравнению с обычными компонентами. Уровни метантиола обычно остаются на уровне более чем 50% исходных уровней, и отношение ацетальдегида к метантиолу составляет 200 или менее после хранения при комнатной температуре в течение периода, по меньшей мере, 2 месяцев.
Для иллюстрации эффекта стабилизирующего агента на кофейный аромат 6% раствор сульфита пропускали через ионообменную колонку для загрузки сульфита на ионообменную смолу. Затем загруженную сульфитом смолу помещали в мешочек, который проницаем для раствора кофейного аромата. Количество смолы относительно раствора ароматических веществ было в соотношении 1:200, 1:175 и 1:150. Ароматический раствор был непосредственно упакован в обеспечивающую смолу упаковку и запаян в консервные банки для хранения при комнатной температуре в течение 2 месяцев. Результаты показывают, что количество ацетальдегида, вещества, которое, как известно, оказывает неблагоприятный эффект на вкус и запах или свойства устойчивости кофейных ароматов, был избирательно удален из аромата, по меньшей мере, на 30%, тогда как количество тиоловых соединений было увеличено, по меньшей мере, на 10%. После хранения в условиях окружающей среды в течение 2 недель количество ацетальдегида в аромате снизилось, по меньшей мере, на 30%, а метантиол был сохранен, по меньшей мере, 50%, так что соотношение между ацетальдегидом и метантиолом оставалось ниже 200. Поскольку тиолы обеспечивают желательный жаренный характерный признак аромата, присутствие большего количества указанных соединений придавали более жаренный характерный признак аромату. Наконец, также были уменьшены нежелательные запахи и вкусы. Возможно, ввиду меньших количеств альдегидов и более высоких количеств тиолов.
Следующие таблицы иллюстрируют указанные изменения. Конечно, опытному специалисту в данной области будет понятно, что содержание ацетальдегида и метантиола может быть очень маленьким, и что точное соотношение нельзя рассчитать. В таких ситуациях стабилизацию можно провести для удаления или уменьшения концентрации ацетальдегида. Предпочтительно, удаляется, по меньшей мере, 50% количества ацетальдегида. Конечная концентрация ацетальдегида от 30 до 90 м.д. обычно достигается после стабилизации обеспечивающего кофейный аромат компонента, который исходно содержит 150 м.д. ацетальдегида или более, тогда как концентрация ацетальдегида от 20 до 60 м.д. обычно достигается после стабилизации обеспечивающего кофейный аромат компонента, который исходно содержит от 80 до 100 м.д. ацетальдегида.
Таблица 1Процентная доля концентрации аромата в статическом, свободном пространстве в дистиллятах кофейного аромата, хранившихся в течение 2 месяцев при комнатной температуре,по сравнению со свежим, не обработанным дистиллятом | |||||
Месяцы | Концентрация | 1:200 в банке | 1:175 в банке | 1:150 в банке | |
Метантиол | 0 | 100 | 138 | 117 | 105 |
2 | 10 | 155 | 121 | 108 | |
Ацетальдегид | 0 | 100 | 61 | 47 | 35 |
2 | 110 | 52 | 56 | 39 |
Таблица 2Соотношение между концентрацией ацетальдегида и метантиола в дистиллятах кофейного аромата, хранившихся в течение 2 месяцев при комнатной температуре | ||||
Месяцы | Контроль | 1:200 | 1:175 | 1:150 |
Соотношение ацетальдегид/метантиол | ||||
0 | 87 | 38 | 35 | 29 |
2 | 918 | 29 | 40 | 31 |
Таким образом, аромат, полученный в результате стабилизации обеспечивающего аромат компонента, характеризуется как имеющий следующее предпочтительное содержание летучих соединений:
Тиолы: в случае присутствия в измеряемом количестве, по меньшей мере, столько же или более чем исходное количество после первоначальной обработки и, по меньшей мере, 2-месячного хранения при комнатной температуре, и значительно больше, чем в контрольном, необработанном обеспечивающем аромат компоненте;
Ацетальдегид: снижен, по меньшей мере, на 30-50%, и уменьшение достигает 60% от первоначального количества и во все релевантные периоды времени измерения. Например, исходная концентрация ацетальдегида примерно от 40 до 2000 м.д. может быть снижена во время стабилизации до конечной концентрации ацетальдегида после стабилизации примерно от 1 до 100 м.д. В целом, во время стабилизации концентрация ацетальдегида снижается, по меньшей мере, на 50%.
Указанные соединения в целом присутствуют в кофейном аромате с тем, чтобы их можно было использовать в качестве маркеров для определения эффективности способа стабилизации или конкретного типа стабилизирующего агента, который используется.
Стабилизирующий агент может быть ассоциирован с веществами или материалами, которые представляют собой или которые генерируют обеспечивающий аромат компонент любым из разнообразных способов. Следующие способы описаны в связи с созданием кофейного аромата из кофейных бобов.
Например, кофейные бобы можно обработать стабилизирующим агентом почти примерно в любой точке при переработке бобов.
После сбора кофейных бобов стабилизирующий агент можно нанести на зеленые кофейные бобы вымачиванием бобов в растворе вещества, или орошением бобов раствором вещества. Указанные 2 способа являются относительно простыми и эффективными для распределения вещества относительно равномерно по бобам. Можно также добавить вещество в виде твердого материала, такого как порошок, к бобам смешиванием двух материалов вместе. Это более энергетически емкий способ, так что он не предпочтителен простому вымачиванию. Средний специалист в данной области может определить оптимальные количества и концентрации вещества, которые подлежат использованию, обычным тестированием. Затем бобы жарят для получения аромата, который по существу свободен от добавки.
Альтернативно можно добавлять вещество к бобам во время процесса жарки. Это можно осуществить добавлением вещества в виде порошка или раствора в печах для жарки. Также жарку можно проводить в газообразной атмосфере стабилизирующего агента. Вместо добавления вещества к бобам во время процесса жарки можно направить ароматический газ, который генерируется для контакта с веществом. Это можно осуществить пропусканием ароматического газа через фильтр или другой носитель, в который включено вещество. Можно также барботировать ароматический газ через фиксированный или псевдоожиженный слой вещества. Как будет понятно опытному инженеру-химику, оборудование, в котором происходит этот контакт, предназначено обеспечивать достаточное количество вещества или достаточное время контакта для получения усиленного аромата. Након