Концентрированная кофейная композиция - RU2587626C2

Описание

Область техники

Настоящее изобретение относится к концентрированной кофейной композиции.

Уровень техники

Кофейный продукт содержит хлорогеновые кислоты, такие как хлорогеновая кислота, кофейная кислота или феруловая кислота, которые представляют собой один из полифенолов, причем известно, что хлорогеновые кислоты обладают превосходной физиологической активностью. Таким образом, чтобы обеспечить проявление физиологической активности в достаточной степени, необходимо, чтобы пища содержала хлорогеновые кислоты в повышенных количествах. Хлорогеновые кислоты содержатся в большом количестве в необжаренных кофейных зернах; однако экстракт из необжаренных кофейных зерен имеет недостаточный кофейный вкус или аромат. С другой стороны, когда кофейные зерна обжаривают, улучшается вкус или аромат, но уменьшается содержание хлорогеновых кислот.

Затем был предложен кофейный продукт, содержащий хлорогеновые кислоты в высокой концентрации имеющий улучшенный кофейный вкус или аромат, например, кофейный продукт, полученный помолом смеси, содержащей необжаренные кофейные зерна и обжаренные кофейные зерна в заданном соотношение, и ее последующей экстракцией (патентный документ 1).

Кроме того, упакованный кофейный напиток или упакованный молочный кофейный напиток, который получен смешиванием экстрактов, раздельно полученных из сильно обжаренных кофейных зерен и легко обжаренных кофейных зерен, регулированием соотношения хлорогеновых кислот и таннина и соотношения дихлорогеновых кислот и хлорогеновых кислот в экстракте на заданном уровне, введением вспомогательного материала в полученный экстракт и помещением экстракта в контейнер, после чего следует стерилизация (патентные документы 2 и 3).

В то же время предложен продукт питания или напиток, который содержит 5-гидроксиметилфурфураль или 5-гидроксиметилфуран-2-карбоновую кислоту в заданном количестве или более, что не ухудшает первоначальный вкус или аромат, и который можно употреблять в повседневной жизни в течение продолжительного времени, что может предотвращать возникновение причин связанных с образом жизни заболеваний, таких как гиперлипемия, диабет, артериосклероз, тромб и пневмония, в результате чего сохраняется здоровье людей (патентный документ 4).

Цитируемые документы

Патентные документы

Патентный документ 1 - JP-A-2008-535506

Патентный документ 2 - JP-B-4012560

Патентный документ 3 - JP-B-4012561

Патентный документ 4 - JP-A-2008-193933

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к концентрированной кофейной композиции, содержащей следующие компоненты (A) и (B):

от 100 до 300 мг/г хлорогеновых кислот (A): в расчете на содержание сухих твердых веществ; и

не более чем 0,33 мг/г 5-гидроксиметилфурфураля (B) в расчете на содержание сухих твердых веществ, где содержание сухих твердых веществ составляет от 10 до 100% мас.

Настоящее изобретение также относится к способу получения концентрированной кофейной композиции, включающему концентрацию смеси обжаренных кофейных зерен, которая содержит первые обжаренные кофейные зерна, имеющие значение L от 14 до 20, и вторые обжаренные кофейные зерна, имеющие значение L от 25 до 40, и имеет среднее значение L от 21 до 28,5, путем многоступенчатой экстракции.

Подробное описание изобретения

Кофейный продукт, экстрагированный из обжаренных кофейных зерен, имеет высокую оценку вследствие богатого ароматного вкуса или запаха кофе; однако соответствующий процесс экстракции является неудобным. Поэтому разработали концентрированную кофейную композицию, такую как быстрорастворимый кофе, которую получают концентрацией или превращением в порошок кофейного экстракционного раствора, и упакованный кофейный напиток, такой как консервированный кофе. Благодаря этим разработкам, потребители могут быстро получать кофейные продукты.

Кроме того, для получения кофейного продукта, имеющего хороший вкус или аромат за счет содержания в нем большого количества хлорогеновых кислот, предложен способ экстракции смеси необжаренных кофейных зерен и обжаренных кофейных зерен и способ раздельной экстракции сильно обжаренных кофейных зерен и легко обжаренных кофейных зерен для получения экстракционных растворов и их смешивания, как описано в разделе «Уровень техники».

Авторы настоящего изобретения обнаружили проблему того, что концентрированная кофейная композиция, в которой содержание хлорогеновых кислот повышено путем использования необжаренных кофейных зерен, имеет посторонний вкус, характерный для необжаренных кофейных зерен. Что касается предшествующего уровня техники, известен упакованный кофейный напиток, который получают путем раздельного приготовления экстракционных растворов из сильно обжаренных кофейных зерен и легко обжаренных кофейных зерен и их объединения. Как правило, поскольку упакованный кофейный напиток соответствующим образом контролируют, чтобы он имел желательный вкус или аромат, путем введения вспомогательного материала, такого как регулятор кислотности, в процессе его получения, на него не влияет в значительной степени вкус или аромат, происходящий от исходного материала. В то же время, поскольку концентрированную кофейную композицию употребляют путем ее разбавления водой, горячей водой, молоком и т.п., обнаружено, что на нее непосредственно влияет вкус и аромат, характерный для кофейного экстракционного раствора в качестве исходный материал. Авторы настоящего изобретения обнаружили проблему того, что при получении концентрированной кофейной композиции оказывается недостаточным только простое объединение экстракционных растворов от сильно обжаренных кофейных зерен и легко обжаренных кофейных зерен для достижения насыщенного вкуса и горчинки, которые являются важными для вкуса или аромата кофе, который присутствует в виде упакованного кофейного напитка, описанного выше в разделе «Уровень техники»; и того, что становится сильнее ощущение шероховатости, остающееся во рту после употребления кофе.

Соответственно, настоящее изобретение относится к концентрированной кофейной композиции с хорошим вкусом или ароматом, содержащей хлорогеновые кислоты в высокой концентрации, и способа ее получения.

Авторы настоящего изобретения выполнили исследования в отношении вкуса или аромата концентрированной кофейной композиции, содержащей хлорогеновые кислоты в высокой концентрации. В результате они обнаружили, что существует предел улучшения вкуса или аромата за счет того, чтобы просто использовать кофейный экстракционный раствор, который легко получают путем соответствующего объединения, по меньшей мере, двух типов обжаренных кофейных зерен, имеющих различную степень обжаривания (значение L). Кроме того, авторы настоящего изобретения выполнили более подробные исследования и обнаружили, что вкус или аромат кофе улучшается путем регулирования содержания заданного компонента в концентрированной кофейной композиции на заданном или меньшем уровне. Кроме того, они обнаружили, что если использовать такую концентрированную кофейную композицию, то усиливается аромат, характерный для обжаренных кофейных зерен, и получается кофейный продукт, имеющий удовлетворительный насыщенный вкус и горчинка, причем подавляется ощущение шероховатости, остающееся во рту после употребления кофе. Более того, они обнаружили, что такую концентрированную кофейную композицию можно эффективно получать путем объединения в качестве основных компонентов двух типов обжаренных кофейных зерен, каждый из которых имеет значение L в определенном интервале, регулируя значение L смеси обжаренных кофейных зерен таким образом, чтобы оно находилось в определенном интервале, и последующей концентрации смеси в процессе многоступенчатой экстракции.

Согласно настоящему изобретению можно предложить концентрированную кофейную композицию, содержащую хлорогеновые кислоты в высокой концентрации и имеющую хороший вкус или аромат. Кроме того, согласно настоящему изобретению можно легко и просто изготавливать такую концентрированную кофейную композицию, обладающую большими преимуществами.

Концентрированная кофейная композиция

Концентрированная кофейная композиция согласно настоящему изобретению имеет содержание сухих твердых веществ от 10 до 100% мас.; в целях обращения содержание сухих твердых веществ составляет предпочтительно от 20 до 99,9% мас., предпочтительнее от 25 до 99% мас., и наиболее предпочтительно от 30 до 98% мас. В настоящем описании термин «концентрированная кофейная композиция» представляет собой композицию, которую получают концентрацией или высушиванием кофейного экстракционного раствора, полученного из обжаренных кофейных зерен, и которая имеет более высокое содержание твердых веществ, чем обычно употребляемый кофейный напиток. Используемый в настоящем описании термин «концентрированная кофейная композиция» включает быстрорастворимый кофе и не включают обжаренные кофейные зерна. Кроме того, условиям анализа «содержания сухих твердых веществ» в настоящем описании соответствует «анализ содержания сухих твердых веществ» в примерах, которые будут приведены далее в настоящем документе.

Кроме того, концентрированная кофейная композиция согласно настоящему изобретению содержит хлорогеновые кислоты (A) в количестве от 100 до 300 мг/г в расчете на содержание сухих твердых веществ концентрированной кофейной композиции. Учитывая вкус или аромат, а также устойчивость и физиологический эффект, содержание составляет предпочтительно от 102 до 250 мг/г, предпочтительнее от 105 до 200 мг/г и наиболее предпочтительно от 108 до 180 мг/г. В настоящем документе используется общий термин «хлорогеновые кислоты», который собирательно означает (A¹) монокофеилхинные кислоты, такие как 3-кофеилхинная кислота, 4-кофеилхинная кислота и 5-кофеилхинная кислота; (A²) моноферулоилхинные кислоты, такие как 3-ферулоилхинная кислота, 4-ферулоилхинная кислота и 5-ферулоилхинная кислота; и (A³) дикофеилхинные кислоты, такие как 3,4-дикофеилхинная кислота, 3,5-дикофеилхинная кислота и 4,5-дикофеилхинная кислота. Содержание хлорогеновых кислот определяется как суммарное количество девяти вышеупомянутых типов. Условиям анализа «содержания хлорогеновых кислот» соответствует «анализ содержания сухих твердых веществ» в примерах, которые будут приведены далее в настоящем документе.

Кроме того, в концентрированной кофейной композиции согласно настоящему изобретению массовое соотношение [(A³)/(A)] дикофеилхинных кислот (A³) и хлорогеновых кислот (A) в содержании сухих твердых веществ концентрированной кофейной композиции составляет предпочтительно от 0,05 до 0,16, предпочтительнее от 0,06 до 0,14 и наиболее предпочтительно от 0,07 до 0,13, учитывая легкое регулирование баланса между устойчивостью и вкусом или ароматом.

Кроме того, концентрированная кофейная композиция согласно настоящему изобретению содержит 5-гидроксиметилфурфураль (B). 5-гидроксиметилфурфураль (B) представляет собой компонент, который образуется при обжаривании кофейных зерен и не содержится в необжаренных кофейных зернах. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что 5-гидроксиметилфурфураль (B) определяет ощущение шероховатости, остающееся во рту после употребления кофе. Настоящее изобретение отличается уменьшением содержания 5-гидроксиметилфурфураля (B) в концентрированной кофейной композиции по сравнению с его обычным содержанием, присутствующим в кофейном экстракционном растворе. Более конкретно, содержание 5-гидроксиметилфурфураля (B) составляет не более чем 0,33 мг/г от содержания сухих твердых веществ концентрированной кофейной композиции; для цели вкуса или аромата содержание 5-гидроксиметилфурфураля составляет предпочтительно не более чем 0,3 мг/г, предпочтительнее не более чем 0,27 мг/г и наиболее предпочтительно не более чем 0,2 мг/г. Для цели эффективности производства нижний предел его содержания составляет предпочтительно 0,001 мг/г, предпочтительнее 0,005 мг/г и наиболее предпочтительно 0,01 мг/г. Условиям анализа «содержания 5-гидроксиметилфурфураля» соответствует описанный в одном из следующих разделов «анализ 5-гидроксиметилфурфураля», где представлены примеры.

Кроме того, концентрированная кофейная композиция согласно настоящему изобретению содержит 2-метилпиразин (C), который обогащает аромат, образующийся при обжаривании кофейных зерен, и 3-метилбутаналь (D), который представляет собой вещество, уменьшающее этот аромат. В концентрированной кофейной композиции согласно настоящему изобретению оказывается предпочтительным, чтобы соотношение содержания 2-метилпиразина (C) и 3-метилбутаналя (D) было выше с целью усиления приятного аромата концентрированной кофейной композиции.

Соотношение содержания компонента (C) и компонента (D) можно определять по соотношению площади пиков [(D)/(C)] 3-метилбутаналя (D) и 2-метилпиразина (C) при измерении аналитическим методом газовой хроматографии/масс-спектрометрии (анализ GC/MS) концентрированной кофейной композиции. Это соотношение площади составляет предпочтительно 0,1 или менее, предпочтительнее 0,080 или менее и наиболее предпочтительно 0,070 или менее. В то же время, учитывая эффективность производства, нижний предел составляет предпочтительно 0,0001, предпочтительнее 0,0005 и наиболее предпочтительнее 0,0010. Условиям анализа «соотношения [(D)/(C)]» соответствует «анализ 2-метилпиразина и 3-метилбутаналя» в примерах, которые будут описаны далее в настоящем документе.

В концентрированную кофейную композицию согласно настоящему изобретению, если это желательно, можно вводить, раздельно или в сочетании двух или более типов, добавки, такие как подавляющее горчинка вещество, антиоксидант, ароматизатор, сложный эфир, органическая кислота, соль органической кислоты, неорганическая кислота, соль неорганической кислоты, неорганическая соль, пигмент, эмульгатор, консервант, приправа, подкислитель, стабилизатор качества, регулятор кислотности, растительный жир или масло, белок, карамель, тонкоизмельченный порошок зерен кофе и порошок какао.

Концентрированная кофейная композиция согласно настоящему изобретению может существовать в любой форме, в качестве которой может быть выбрана надлежащим образом, например, жидкая форма, порошкообразная форма, гранулированная форма и таблеточная форма. Концентрированную кофейную композицию согласно настоящему изобретению можно употреблять в неизменном виде или, если это необходимо, после восстановления, например, путем разбавления ее водой.

Например, в том случае, где концентрированная кофейная композиция согласно настоящему изобретению является жидкой, из нее можно изготавливать порционный разбавляемый напиток. В то же время, в том случае, где концентрированная кофейная композиция согласно настоящему изобретению представляет собой порошок, она является подходящей для получения быстрорастворимого кофе, и ее форма представляет собой форму, мерой которой должна быть ложка, упаковка, подходящая для заваривания/настаивания, и палочкообразная упаковка, содержащая дозу на одну чашку. Кроме того, в том случае, где концентрированная кофейная композиция согласно настоящему изобретению является жидкой, композицию можно также перерабатывать в быстрорастворимый кофе путем сублимационной сушки или распылительной сушки.

Кроме того, концентрированную кофейную композицию согласно настоящему изобретению можно выпускать, упаковывая ее не только в стерилизуемую упаковку, используя в качестве материала полипропилен (PP), полиэтилентерефталат (PET) или покрытую алюминием пленку и т.п., но также в контейнер, такой как металлическая банка, бутылка из PET или стеклянный контейнер. В этом случае предпочтительно использовать герметичный контейнер, наполненный инертным газом, таким как газообразный азот, с целью сохранения качества продукта.

Кроме того, композицию можно изготавливать, например, наполняя ей упаковку, такую как металлическая банка, и после этого, когда становится возможной тепловая стерилизация, осуществлять тепловую стерилизацию в условиях стерилизации, которые предусматривают соответствующие положения (в Японии это закон о пищевой санитарии). В случае упаковок, которые нельзя подвергать стерилизации в автоклаве, таких как бутылки из PET или бумажные пакеты, можно использовать процесс, в котором композиция стерилизуют заранее при высокой температуре в течение короткого времени в условиях, которые описаны выше, например, используя пластинчатый теплообменник или подобное устройство, охлаждают до определенной температуры и затем помещают в упаковку.

Упакованный кофейный напиток

Упакованный кофейный напиток согласно настоящему изобретению можно изготавливать, помещая в контейнер концентрированную кофейную композицию согласно настоящему изобретению в неизменном виде или после ее разбавления по мере необходимости.

Упакованный кофейный напиток согласно настоящему изобретению может представлять собой упакованный черный кофейный напиток или упакованный молочный кофейный напиток. В том случае, где изготавливают упакованный молочный кофейный напиток, можно добавлять молочный компонент, такой как молоко, свежее молоко, цельное сухое молоко, снятое сухое молоко, свежие сливки, концентрированное молоко, обезжиренное молоко, частично обезжиренное молоко и сгущенное молоко, а также можно вводить дополнительные добавки, которые упомянуты выше.

Упакованный кофейный напиток согласно настоящему изобретению можно изготавливать, помещая его в упаковочный контейнер, как указано выше, и подвергая его тепловой стерилизации.

Способ получения концентрированной кофейной композиции

Концентрированную кофейную композицию согласно настоящему изобретению можно получать, используя следующий способ.

В способе получения согласно настоящему изобретению сначала выбирают первые обжаренные кофейные зерна и вторые обжаренные кофейные зерна, имеющие соответствующие степени обжаривания (значения L), которые регулируют в заданных интервалах.

В качестве первых обжаренных кофейных зерен используют обжаренные кофейные зерна (сильно обжаренные зерна), имеющие значение L от 14 до 20; для цели вкуса или аромата значение L составляет предпочтительно от 15 до 19 и предпочтительнее 16 до 18. Кроме того, в качестве вторых обжаренных кофейных зерен используют обжаренные кофейные зерна (легко обжаренные зерна), имеющие значение L от 25 до 40; для цели вкуса или аромата значение L составляет предпочтительно от 25,5 до 39 и предпочтительнее от 26 до 38. Способу измерения значения L соответствует «измерение значения L», описанное в примерах, представленных далее в настоящем документе. Первые и вторые обжаренные кофейные зерна можно использовать независимо или в сочетании с двумя или более типами.

После этого первые обжаренные кофейные зерна и вторые обжаренные кофейные зерна смешивают таким образом, что среднее значение L полученной в результате смеси обжаренных кофейных зерен находится в заданном интервале. Среднее значение L полученной в результате смеси обжаренных кофейных зерен составляет от 21 до 28,5; для цели вкуса или аромата среднее значение L составляет предпочтительно от 21,5 до 28 и предпочтительнее 22 до 27. «Среднее значение L» можно определять как сумму значений, полученных путем умножения значения L используемых обжаренных кофейных зерен на соответствующую массовую долю обжаренных кофейных зерен.

Если в настоящем изобретении среднее значение L смеси обжаренных кофейных зерен оказывается ниже вышеупомянутого интервала, можно использовать третьи обжаренные кофейные зерна, которые отличаются от первых и вторых обжаренных кофейных зерен. В качестве третьих обжаренных кофейных зерен можно соответствующим образом выбирать, например, кофейные зерна, имеющие степень обжаривания, такую как легкая, коричная, средняя, высокая, городская, полная городская, французская и итальянская. Кроме того, соотношение для смешивания третьих обжаренных кофейных зерен можно выбирать соответствующим образом при том условии, что среднее значение L полученной в результате смеси находится в интервале от 21 до 28,5.

В качестве способа обжаривания можно выбирать соответствующим образом, известный способ, такой как система непосредственного нагревания, система нагревания горячим воздухом и система частичного нагревания горячим воздухом. Эти системы обжаривания с использованием вращающегося барабана являются предпочтительными. Температура обжаривания не ограничивается определенным образом; она составляет предпочтительно от 100 до 300°C и предпочтительнее от 150 до 250°C.

После обжаривания обжаренные зерна для цели вкуса или аромата предпочтительно охлаждают в течение одного часа после обжаривания при температуре от 0 до 100°C и предпочтительнее от 10 до 60°C.

Примеры типов кофейных зерен для использования в настоящем изобретении представляют собой кофе арабика, кофе робуста и т.п. Примеры регионов производства кофейных зерен представляют собой Бразилия, Колумбия, Гватемала, Танзания, Эфиопия, Ямайка, Индонезия, Индия и Вьетнам и т.п. Среди них для цели горчинки и насыщенного вкуса, характерного для кофе, является предпочтительным кофе робуста.

Кроме того, в настоящем изобретении можно смешивать различные типы кофейных зерен, имеющие одинаковое значение L.

В качестве обжаренных кофейных зерен можно использовать молотые зерна. Примеры степеней помола включают сверхтонкий помол (от 0,250 до 0,500 мм), тонкий помол (от 0,300 до 0,650 мм), среднетонкий помол (от 0,530 до 1,000 мм), средний помол (от 0,650 до 1,500 мм), среднекрупный помол, крупный помол (от 0,850 до 2,100 мм) и сверхкрупный помол (от 1,000 до 2,500 мм). В качестве альтернативы, можно использовать резаные зерна, у которых средний размер частиц составляет приблизительно 3 мм, 5 мм или 10 мм.

После этого смесь обжаренных кофейных зерен, которая содержит первые и вторые обжаренные кофейные зерна и имеет среднее значение L от 21 до 28,5, подвергают многоступенчатой экстракции. «Многоступенчатая экстракция» представляет собой способ экстракции с использованием системы, в которой множество экстракционных колонн, независимых друг от друга, соединены последовательно посредством труб. В каждую из экстракционных колонн загружают смесь обжаренных кофейных зерен. Экстракционный раствор, выгружаемый из экстракционной колонны первой ступени, используют в качестве экстракционного растворителя в следующей экстракционной колонне, и данную операцию последовательно осуществляют, переходя от одной колонны к другой, чтобы получить экстракционный раствор. В многоступенчатой экстракции экстракционный растворитель может поступать в вертикальном направлении снизу вверх или сверху вниз, причем для цели вкуса или аромата восходящий поток, в котором непрерывная фаза представляет собой жидкость, является более предпочтительным для использования, чем нисходящий поток, в котором непрерывная фаза представляет собой смесь жидкости и газа. В таком случае экстракционный растворитель движется в замкнутой системе. Аналогичным образом, многоступенчатая экстракция представляет собой способ экстракции, который полностью отличается от капельной экстракции, где экстракционный растворитель движется нисходящим потоком в незамкнутой системе.

При многоступенчатой экстракции экстракционный раствор от предшествующей ступени повторно используется на следующей ступени процесса экстракции. Таким образом, кофейный экстракционный раствор, полученный путем многоступенчатой экстракции, отличается от кофейного экстракционного раствора, полученного с использованием капельной экстракции и системы перемешивания, по содержанию 5-гидроксиметилфурфураля и т.п., даже если полученные кофейные экстракционные растворы имеют одинаковую концентрацию. В результате концентрированная кофейная композиция, полученная способом получения согласно настоящему изобретению, отличается по вкусу или аромату от концентрированной кофейной композиции с использованием кофейного экстракционного раствора, полученного, например, путем капельной экстракции. Более конкретно, благодаря способу получения согласно настоящему изобретению оказывается возможным получение концентрированной кофейной композиции, имеющей улучшенный аромат, характерный для обжаренных кофейных зерен, и обладающей удовлетворительным насыщенным вкусом и горчинкой, при одновременном подавлении ощущения шероховатости, остающегося во рту после употребления кофе.

При многоступенчатой экстракции можно использовать известный способ. В качестве иллюстрации приводится следующий примерный способ. Смесь обжаренных кофейных зерен загружают в каждую из множества экстракционных колонн, независимых друг от друга. Экстракционный растворитель поступает в экстракционную колонну первой ступени, и кофейный экстракционный раствор выходит из экстракционной колонны. После этого кофейный экстракционный раствор, выходящий из экстракционной колонны первой ступени, поступает в экстракционную колонну второй ступени, и кофейный экстракционный раствор выходит из экстракционной колонны. Если система включает экстракционную колонну третьей ступени и последующие колонны, последовательно воспроизводится операция введения кофейного экстракционного раствора, выходящего из предшествующей экстракционной колонны, в экстракционную колонну следующей ступени и выход кофейного экстракционного раствора из колонны. После этого собирают кофейный экстракционный раствор, выходящий из экстракционной колонны заключительной ступени. Выражение «экстракционные колонны, независимые друг от друга» не означает, что экстракционные колонны являются полностью изолированными друг от друга, но означает, что, несмотря на ограничение переноса обжаренных кофейных зерен, каждая из экстракционных колонн имеет соединительные устройства, обеспечивающие прохождение экстракционного растворителя или кофейного экстракта в процессе производства в экстракционную колонну следующей ступени. Кроме того, кофейный экстракционный раствор, выходящий из экстракционной колонны, может не только проходить через все экстракционные колонны в непрерывном режиме, но временно содержаться в резервуаре и т.д., причем после такого содержания кофейный экстракционный раствор может поступать в экстракционную колонну следующей ступени. Число экстракционных колонн, используемых для экстракции, не ограничивается определенным образом, при том условии, что оно составляет 2 или более, и его можно выбирать соответствующим образом, чтобы получать желательный вкус или аромат.

Примеры экстракционных растворителей представляют собой вода или водный раствор, содержащий спирт, такой как этанол и т.п. Среди них предпочтительной для цели вкуса или аромата является вода. Значение pH экстракционного растворителя при 25°C для цели вкуса или аромата составляет предпочтительно от 4 до 10 и предпочтительнее от 5 до 7.

Температура экстракционного растворителя для цели вкуса или аромата составляет предпочтительно меньше, чем температура (от 170 до 180°C), обычно используемая в многоступенчатой экстракции. Более конкретно, верхний предел составляет предпочтительно 150°C, предпочтительнее 135°C, предпочтительнее 120°C и наиболее предпочтительно 100°C. В то же время, нижний предел составляет предпочтительно 50°C, предпочтительнее 60°C, предпочтительнее 70°C и наиболее предпочтительно 80°C.

Давление экстракции (манометрическое давление) для цели вкуса или аромата и эффективности экстракции составляет предпочтительно 0,1 до 1,5 МПа, предпочтительнее от 0,2 до 1,3 МПа и наиболее предпочтительно от 0,4 до 1 МПа.

Коэффициент экстракции составляет предпочтительно от 0,5 до 2, предпочтительнее 0,6 до 1,8 и наиболее предпочтительно от 0,7 до 1,6. При использовании в настоящем документе термин «коэффициент экстракции» означает массовое соотношение экстракционного раствора, полученного путем экстракции, и обжаренных кофейных зерен, используемых в экстракции, и его представляет выражение [(масса экстракционного раствора)/(масса обжаренных кофейных зерен)].

Время удерживания экстракционного раствора на каждой ступени изменяется в зависимости от уровня экстракции и т.д., и составляет предпочтительно от 10 минут до 3 часов и предпочтительнее 15 минут до 2 часов.

После этого полученный кофейный экстракционный раствор подвергают концентрации. Операцию концентрации можно осуществлять в соответствии с известным способом и путем использования известного устройства, которые не ограничиваются определенным образом. В качестве примеров можно привести концентрацию при пониженном давлении и концентрацию путем обратного осмоса. Кроме того, если порошкообразная форма является желательной, для получения порошкообразной формы можно использовать распылительную сушку и сублимационную сушку.

Настоящее изобретение включает следующие пп. [1-1]-[2-9].

[1-1] Концентрированная кофейная композиция, содержащая следующие компоненты (A) и (B):

от 100 до 300 мг/г хлорогеновых кислот (A) в расчете на содержание сухих твердых веществ; и

не более чем 0,33 мг/г 5-гидроксиметилфурфураля (B) в расчете на содержание сухих твердых веществ, где содержание сухих твердых веществ составляет от 10 до 100% мас.

[1-2] Концентрированная кофейная композиция по предшествующему пп. [1-1], где содержание сухих твердых веществ концентрированной кофейной композиции составляет предпочтительно от 20 до 99,9% мас., предпочтительнее 25 до 99% мас. и наиболее предпочтительно от 30 до 98% мас.

[1-3] Концентрированная кофейная композиция по предшествующим пп. [1-1] или [1-2], в которой содержание хлорогеновых кислот (A) составляет предпочтительно от 102 до 250 мг/г, предпочтительнее 105 до 200 мг/г и наиболее предпочтительно от 108 до 180 мг/г в расчете на содержание сухих твердых веществ концентрированной кофейной композиции.

[1-4] Концентрированная кофейная композиция по любому из предшествующих пп. [1-1]-[1-3], в которой содержание 5-гидроксиметилфурфураля составляет предпочтительно от 0,001 до 0,3 мг/г, предпочтительнее 0,005 до 0,27 мг/г и наиболее предпочтительно от 0,01 до 0,2 мг/г в расчете на содержание сухих твердых веществ концентрированной кофейной композиции.

[1-5] Концентрированная кофейная композиция по любому из предшествующих пп. [1-1]-[1-4], в которой массовое соотношение содержания [(A³)/(A)] дикофеилхинных кислот (A³) и хлорогеновых кислот (A) в расчете на содержание сухих твердых веществ концентрированной кофейной композиции составляет предпочтительно от 0,05 до 0,16, предпочтительнее 0,06 до 0,14 и наиболее предпочтительно от 0,07 до 0,13.

[1-6] Концентрированная кофейная композиция по любому из предшествующих пп. [1-1]-[1-5], в которой соотношение площади пиков [(D)/(C)] 3-метилбутаналя (D) и 2-метилпиразина (C) составляет предпочтительно от 0,0001 до 0,1, предпочтительнее 0,0005 до 0,080, наиболее предпочтительно от 0,0010 до 0,070 при измерении аналитическим методом газовой хроматографии и масс-спектрометрии (анализ GC/MS) концентрированной кофейной композиции.

[2-1] Способ получения концентрированной кофейной композиции путем концентрации смеси обжаренных кофейных зерен, которая содержит первые обжаренные кофейные зерна, имеющие значение L от 14 до 20, и вторые обжаренные кофейные зерна, имеющие значение L от 25 до 40, и имеет среднее значение L от 21 до 28,5, путем многоступенчатой экстракции.

[2-2] Способ получения концентрированной кофейной композиции по предшествующему п. [2-1], в котором значение L первых обжаренных кофейных зерен составляет предпочтительно от 15 до 19 и предпочтительнее 16 до 18.

[2-3] Способ получения концентрированной кофейной композиции по предшествующим пп. [2-1] или [2-2], в котором значение L вторых обжаренных кофейных зерен составляет предпочтительно от 25,5 до 39 и предпочтительнее от 26 до 38.

[2-4] Способ получения концентрированной кофейной композиции по любому из предшествующих пп. [2-1]-[2-3], в котором среднее значение L смеси обжаренных кофейных зерен составляет предпочтительно от 21,5 до 28 и предпочтительнее от 22 до 27.

[2-5] Способ получения концентрированной кофейной композиции по любому из предшествующих пп. [2-1]-[2-4], в котором температура экстракционного растворителя в многоступенчатой экстракции составляет предпочтительно от 50 до 150°C, предпочтительнее от 60 до 135°C, предпочтительнее от 70 до 120°C и наиболее предпочтительно от 80 до 100°C.

[2-6] Способ получения концентрированной кофейной композиции по любому из предшествующих пп. [2-1]-[2-5], в котором коэффициент экстракции в многоступенчатой экстракции составляет предпочтительно от 0,5 до 2, предпочтительнее от 0,6 до 1,8 и наиболее предпочтительно от 0,7 до 1,6.

[2-7] Способ получения концентрированной кофейной композиции по любому из предшествующих пп. [2-1]-[2-6], в котором, в многоступенчатой экстракции, время удерживания экстракционного раствора на каждой ступени составляет предпочтительно от 10 минут до 3 часов и предпочтительнее от 15 минут до 2 часов.

[2-8] Способ получения концентрированной кофейной композиции по любому из предшествующих пп. [2-1]-[2-7], в котором экстракционный растворитель в многоступенчатой экстракции представляет собой воду или водный раствор спирта.

[2-9] Способ получения концентрированной кофейной композиции по любому из предшествующих пп. [2-1]-[2-8], в котором давление экстракции в многоступенчатой экстракции составляет предпочтительно от 0,1 до 1,5 МПа, предпочтительнее от 0,2 до 1,3 МПа и наиболее предпочтительно от 0,4 до 1 МПа.

ПРИМЕРЫ

Анализ хлорогеновых кислот

Способ анализа хлорогеновых кислот осуществляли следующим образом. В качестве анализатора использовали высокоэффективный жидкостный хроматограф (HPLC).

Ниже представлены номера моделей составляющих блоков анализатора:

детектор ультрафиолетового и видимого излучения (UV-VIS): L-2420 (Hitachi High-Technologies Corporation),

термостат колонки: L-2300 (Hitachi High-Technologies Corporation),

насос: L-2130 (Hitachi High-Technologies Corporation),

автоматический пробоотборник: L-2200 (Hitachi High-Technologies Corporation),

колонка: Cadenza CD-C18, 4,6 мм (внутренний диаметр) × 150 мм (длина), размер частиц 3 мкм (Imtakt Corp.).

Анализ осуществляли в следующих условиях:

впрыскиваемый объем образца: 10 мкл,

скорость потока: 1,0 мл/мин,

заданная длина волны детектора ультрафиолетового и видимого излучения: 325 нм,

заданная температура термостата колонки: 35°C,

элюент A: раствор 5% об. ацетонитрила, содержащий 0,05 M уксусной кислоты, 0,1 мМ 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты и 10 мМ ацетата натрия,

элюент B: ацетонитрил.

Условия градиента концентрации

Для HPLC использовали навеску образца массой 1 г. К ней добавляли элюент до объема 10 мл. Полученную в результате смесь фильтровали через мембранный фильтр (GL CHROMATODISK 25A с размером пор 0,45 мкм от фирмы GL Sciences Inc.) и затем подвергали анализу.

Время удерживания девяти типов хлорогеновых кислот (минут):

(A¹) монокофеилхинные кислоты: 3 пика при 5,3, 8,8, 11,6;

(A²) моноферулоилхинные кислоты: 3 пика при 13,0, 19,9, 21,0;

(A³) дикофеилхинные кислоты: 3 пика при 36,6, 37,4, 44,2.

По полученным значениям площади пика девяти типов хлорогеновых кислот, которые описаны в настоящем документе, определяли массовое процентное содержание, используя 5-кофеилхинную кислоту в качестве стандартного вещества.

Измерение значения L

Образец исследовали, используя в качестве дифференциального колориметра спектрофотометр SE2000, изготовленный фирмой Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.

Измерение содержания сухих твердых веществ

Содержание сухих твердых веществ представляет собой массовое соотношение высушенного продукта, полученного путем сублимационной сушки концентрированной кофейной композиции, и исходной концентрированной кофейной композиции, и его определяет выражение: (масса продукта сублимационной сушки/масса концентрированной кофейной композиции)×100. Концентрированную кофейную композицию (приблизительно 20 г) взвешивали в стеклянном контейнере для исключительного использования. Концентрированную кофейную композицию замораживали при вращении данного контейнера в бане с этанолом при -80°C. После замораживания композицию подвергали сублимационной сушке, используя сублимационную сушилку FD-81, изготовленную фирмой Tokyo Rikakikai Co., Ltd. Сублимационную сушку осуществляли в условиях давления, составлявшего 0,08 торр (10,67 Па), после чего образец выдерживали при комнатной температуре в течение 20 часов.

Анализ 5-гидроксиметилфурфураля

Экстрагированные кофейные твердые материалы, полученные путем сублимационной сушки концентрированных кофейных композиций, полученных в примерах и сравнительных примерах, описанных ниже, использовали для анализа 5-гидроксиметилфурфураля в соответствии со способом, представленным ниже. В настоящем изобретении использовали сублимационную сушилку типа FD-81, изготовленную фирмой Tokyo Rikakikai Co., Ltd.

Точную навеску образца массой 1 г помешали в мерную колбу. В колбу добавляли чистую воду до объема 20 мл. На колонку, содержащую твердофазную катионоионообменную смолу Bond Elut SCX в сочетании с анионообменной смолой Bond Elut SAX, которую предварительно промывали чистой водой (5 мл), помещали раствор, имеющий фиксированный объем 6 мл, в котором предварительно растворяли образец. Первоначальную фракцию (4 мл) из колонки отбрасывали, после чего получали элюат. Элюат (1 мл) помещали в мерную колбу (10 мл), и добавляли чистую воду до фиксированного объема 10 мл. В приготовленном таким способом растворе измеряли содержание 5-гидроксиметилфурфураля методом HPLC. При этом 5-гидроксиметилфурфураль, изготовленный фирмой Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., использовали в качестве стандартного вещества для определения массового процентного содержания 5-гидроксиметилфурфураля по отношению к содержание сухих твердых веществ в кофе по значению площади пика, которому соответствовало время удерживания 10,3 минут.

Далее представлены номера моделей составляющих блоков высокоэффективного жидкостного хроматографа:

наименование модели: LC-10AS (производитель Shimadzu Corporation)

детектор ультрафиолетового и видимого излучения (UV-VIS): SPD-10AV (производитель Shimadzu Corporation),

колонка: CAPCELL PAK CIS, 4,6 мм (внутренний диаметр) × 250 мм (длина), размер частиц 3 мкм (Shiseido Co., Ltd.)

Анализ осуществляли в следующих условиях:

впрыскиваемый объем образца: 10 мкл,

скорость потока: 0,7 мл/мин,

заданная длина волны детектора ультрафиолетового и видимого излучения: 285 нм,

заданная температура термостата колонки: 35°C,

элюент: смешанный раствор воды и метанол (5:1).

Анализ 2-метилпиразина и 3-метилбутаналя

Экстрагированные кофейные твердые материалы, полученные сублимационной сушкой концентрированных кофейных композиций, полученных в примерах и сравнительных примерах, которые описаны ниже, использовали для анализа 2-метилпиразина и 3-метилбутаналя в соответствии с представленным ниже способом.

Приготовление образцов для анализа

Точную навеску образца массой 1 г растворяли в очищенной ионным обменом воде, и массу раствора доводили до 50 г. Раствор (1 мл), в котором был растворен образец, взвешивали в контейнере в форме бутылочки объемом 20 мл с винтовой крышкой, содержащем 0,5 г NaCl. Содержание 3-метилбутаналя и 2-метилпиразина в приготовленном таким способом растворе анализировали методом GC/MS.

Условия газовой хроматографии (GC):

наименование модели: GCMS-QP2010 (производитель Shimadzu Corporation)

используемая колонка: DB-1, 60 м (длина) × 0,25 мм (внутренний диаметр), толщина пленки 0,25 мкм (производитель Agilent J&W)

пригодный для твердофазной микроэкстракции (SPME) автоматический инжектор: AOC-5000 (производитель Shimadzu Corporation)

волокно SPME: дивинилбензол (DVB)/углеродный адсорбент Carboxen™/полидиметилсилоксан (Supelco, Sigma-Aldrich),

условия повышения температуры: выдерживание при 40°C в течение 4 минут, нагревание до 60°C со скоростью 6°C /мин, нагревание до 280°C со скоростью 3°C /мин, выдерживание при 280°C в течение 20 минут.

Условия масс-спектрометрии (MS):

масс-спектрометр: режим сканирования по соотношению массы и заряда (m/z) от 40 до 400, ионизация электронным ударом (EI) с энергией 70 эВ,

условия SPME: равновесие при 40°C в течение 25 минут/адсорбция при 40°C в течение 35 минут.

Учитывая пики в масс-спектре, полученном при анализе методом GC/MS, и соответствующее время удерживания, пик для времени удерживания 10,9 минут идентифицировали как 3-метилбутаналь, и пик для времени удерживания 16,9 минут идентифицировали как 2-метилпиразин. Используя площадь пика 3-метилбутаналя при m/z 44 и площадь пика 2-метилпиразина при m/z 94, вычисляли соотношение площади пиков 3-метилбутаналя и 2-метилпиразина.

Органолептическая оценка

Каждый из образцов быстрорастворимого кофе, полученных в описанных ниже примерах и сравнительных примерах, разбавляли очищенной ионным обменом водой, нагретой до 85°C, таким образом, что содержание сухих твердых веществ составляло 1,4% мас., и его оценивали 5 групп экспертов на основании следующих критериев, после чего они проводили обсуждение и определяли окончательный результат, который считался результатом оценки.

(I) Критерии аромата

5: Сильный кофейный аромат

4: Умеренно сильный кофейный аромат

3: Средний кофейный аромат

2: Умеренно слабый кофейный аромат

1: Слабый кофейный аромат

(II) Критерии насыщенного вкуса

5: Сильный насыщенный кофейный вкус

4: Умеренно сильный насыщенный кофейный вкус

3: Средний насыщенный кофейный вкус

2: Умеренно слабый насыщенный кофейный вкус

1: Слабый насыщенный кофейный вкус

(III) Критерии горчинки

5: Сильная характерная кофейная горчинка

4: Умеренно сильная характерная кофейная горчинка

3: Средняя характерная кофейная горчинка

2: Умеренно слабая характерная кофейная горчинка

1: Слабая характерная кофейная горчинка

(IV) Критерии ощущения шероховатости, остающегося во рту после употребления кофе

5: Отсутствует ощущение шероховатости, остающееся во рту после употребления кофе

4: Практически отсутствует ощущение шероховатости, остающееся во рту после употребления кофе

3: Среднее ощущение шероховатости, остающееся во рту после употребления кофе

2: Умеренно сильное ощущение шероховатости, остающееся во рту после употребления кофе

1: Сильное ощущение шероховатости, остающееся во рту после употребления кофе

(V) Критерии постороннего вкуса, характерного для необжаренных кофейных зерен

5: Отсутствует ощущение постороннего вкуса, характерного для необжаренных кофейных зерен

4: Практически отсутствует ощущение постороннего вкуса, характерного для необжаренных кофейных зерен

3: Среднее ощущение постороннего вкуса, характерного для необжаренных кофейных зерен

2: Умеренно сильное ощущение постороннего вкуса, характерного для необжаренных кофейных зерен

1: Сильное ощущение постороннего вкуса, характерного для необжаренных кофейных зерен

Примеры 1-10 и сравнительные примеры 1 и 2

Обжаренные кофейные зерна, принадлежащие к типам, представленным в таблице 1, и имеющие значения L, представленные в таблице 1, смешивали в соответствии с массовыми соотношениями, представленными в таблице 1. В каждую из пяти цилиндрических экстракционных колонн, имеющих внутренний диаметр 160 мм и длину 660 мм, загружали по 4,2 смеси обжаренных кофейных зерен. После этого горячую воду при температуре 95°C вводили в экстракционную колонну первой ступени в восходящем направлении из нижней части. Кофейный экстракционный раствор, выходящий из верхней части экстракционной колонны первой ступени, вводили в экстракционную колонну второй ступени в восходящем направлении из нижней части. Эту операцию последовательно воспроизводили для экстракционной колонны третьей ступени и последующих колонн. Кофейный экстракционный раствор, выходящий из верхней части экстракционной колонны пятой ступени, быстро охлаждали и собирали. После этого полученный в результате кофейный экстракционный раствор концентрировали при нагревании 50°C и пониженном давлении 30 торр (4 кПа), используя роторный испаритель типа N-1100V (производитель Tokyo Rikakikai Co., Ltd.), чтобы получить концентрированную кофейную композицию, в которой содержание сухих твердых веществ составляет 30% мас. После этого полученную концентрированную кофейную композицию превращали в порошок, используя распылительную сушилку Pulvis GB22 (производитель Yamato Scientific Co., Ltd.) в условиях температуры на впуске, составлявшей 170°C, и температуры на выпуске, составлявшей 102°C, чтобы получить быстрорастворимый кофе.

Проводили анализ концентрированной кофейной композиции и органолептическую оценку быстрорастворимого кофе. Результаты представлены в таблице 1.

Сравнительные примеры 3-5

Обжаренные кофейные зерна, принадлежащие к типам, представленным в таблице 1, и имеющие значения L, представленные в таблице 1, смешивали в соответствии с массовыми соотношениями, представленными в таблице 1, получая смесь в количестве 400 г. Эту смесь загружали в экстрактор с цилиндрической колонной, имеющей внутренний диаметр 76 мм и высоту 680 мм. После этого горячую воду (95°C) направляли вверх из нижней части экстрактора при скорости потока 100 мл/мин в течение 2 минут и 29 секунд. Затем горячую воду (95°C) направляли вниз из верхней части экстрактора при скорости потока 100 мл/мин в течение 10 минут и 12 секунд. После этого нисходящий поток воды прекращали, и смесь оставляли без движения в течение 10 минут. Через 10 минут горячую воду (95°C) направляли вниз из верхней части экстрактора при скорости потока 100 мл/мин, и в то же самое время кофейный экстракционный раствор выводили из нижней части экстрактора при скорости потока 100 мл/мин и быстро охлаждали. Полученный в результате кофейный экстракционный раствор концентрировали таким же способом, как в примере 1, получая концентрированную кофейную композицию, в которой содержание сухих твердых веществ составляло 30% мас. После этого полученную в результате концентрированную кофейную композицию превращали в порошок таким же способом, как в примере 1, чтобы получить быстрорастворимый кофе.

Проводили анализ концентрированной кофейной композиции и органолептическую оценку быстрорастворимого кофе. Результаты представлены в таблице 1.

Из таблицы 1 обнаружено, что усиливается аромат, характерный для обжаренных кофейных зерен, и сохраняются удовлетворительный насыщенный вкус и горчинка при одновременном подавлении ощущения шероховатости, остающегося во рту после употребления кофе, путем регулирования содержания 5-гидроксиметилфурфураля (B) в концентрированной кофейной композиции, содержащей хлорогеновые кислоты (A) в высокой концентрации, на заданном уровне или ниже. Кроме того, обнаружено, что такую концентрированную кофейную композицию можно изготавливать путем многоступенчатой экстракции, и что указанная концентрированная кофейная композиция отличается по составу, вкусу или аромату от концентрированной кофейной композиции с использованием кофейного экстракционного раствора, полученного путем капельной экстракции.

Сравнительный пример 6

Экстракционный раствор из обжаренных кофейных зерен получали таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что использовали только обжаренные кофейные зерна сорта арабика (произведенные в Бразилии), у которых значение L, представленное в таблице 2, составляло 16,5, и концентрацию осуществляли таким же способом, как в примере 1. После этого с ним смешивали порошок экстракта из необжаренных кофейных зерен (Oryza Oil & Fat Chemical Co., Ltd.), в качестве которых использовали необжаренные кофейные зерна сорта робуста (произведенные во Вьетнаме), таким образом, что соотношение порошка и твердых веществ, содержащихся в ранее полученной из обжаренных кофейных зерен концентрированной кофейной композиции, было таким, как представлено в таблице 2, чтобы получить концентрированную кофейную композицию, в которой содержание сухих твердых веществ составляло 30% мас. После этого полученную в результате концентрированную кофейную композицию превращали в порошок таким же способом, как в примере 1, чтобы получить быстрорастворимый кофе.

Проводили анализ концентрированной кофейной композиции и органолептическую оценку быстрорастворимого кофе. Результаты представлены в таблице 2.

Из таблицы 2 обнаружено, что посторонний вкус, характерный для необжаренных кофейных зерен, возникающий в полученном из необжаренных кофейных зерен экстракционном растворе, ощущается в быстрорастворимом кофе, полученном путем смешивания экстракционного раствора из обжаренных кофейных зерен и экстракционного раствора из необжаренных кофейных зерен, и ухудшается вкус или аромат кофе.

Реферат

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Концентрированная кофейная композиция содержит от 100 до 300 мг/г хлорогеновых кислот (компонент А) в расчете на содержание сухих твердых веществ и не более чем 0,33 мг/г 5-гидроксиметилфурфурала (компонент В) в расчете на содержание сухих твердых веществ. Содержание сухих твердых веществ составляет от 10 до 100 мас.%. Массовое соотношение [(А/(А)] содержания дикофеилхинных кислот (А) и хлорогеновых кислот (А) в расчете на содержание сухих твердых веществ концентрированной кофейной композиции составляет от 0,05 до 0,16. Соотношение [(D)/(С)] площади пиков 3-метилбутаналя (D) и 2-метилпиразина (С) составляет 0,1 или менее при измерении аналитическим методом газовой хроматографии и масс-спектрометрии (анализ GC/MS) концентрированной кофейной композиции. Способ получения концентрированной кофейной композиции включает концентрацию смеси обжаренных кофейных зерен и многоступенчатую экстракцию. Смесь обжаренных кофейных зерен содержит первые обжаренные кофейные зерна, имеющие значение L от 14 до 20, и вторые обжаренные кофейные зерна, имеющие значение L от 25 до 40, и имеет среднее значение L от 21 до 28,5. Группа изобретений позволяет получить продукт с хорошим вкусом или ароматом. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 пр.

Формула