КОМПОЗИЦИЯ В ФОРМЕ ЧАСТИЦ ДЛЯ АРОМАТИЗАЦИИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ, ДЕГИДРАТИРОВАННАЯ КОМПОЗИЦИЯ ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА ИЛИ НАПИТКА И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА ИЛИ НАПИТКА Российский патент 2006 года по МПК A23L1/22 A23F5/46 A23F3/40 

Настоящее изобретение относится к композициям, обеспечивающим аромат при получении пищевого продукта из дегидратированной пищевой композиции, к дегидратированным пищевым композициям, содержащим такие ароматизирующие композиции, и к способам получения пищевых продуктов из указанных дегидратированных пищевых композиций.

Получение дегидратированных пищевых композиций часто предполагает такие условия обработки как повышенная температура, которые приводят к потере желаемого аромата продукта. Одним известным способом преодоления таких потерь является добавление дополнительных ароматов и ароматизаторов к дегидратированным пищевым продуктам и напиткам. Существует множество технологий получения натуральных и искусственных ароматов и ароматизаторов для добавления к дегидратированным пищевым продуктам и напиткам. Такие ароматы и ароматизаторы (отдушки) обычно являются комплексными и содержат много органолептически активных соединений, совместно создающих характерный аромат продукта. Поскольку ароматы и отдушки являются чрезвычайно сильными и обычно нестабильными в неразведенном состоянии, их объединяют с носителем для обеспечения их стабильности и упрощения использования. Носители являются нейтральными или комплементарными (дополняющими) в отношении органолептических свойств продукта и не вносят никакого дополнительного вклада в его характерный аромат.

Носители могут представлять собой водорастворимые сухие вещества или жидкости. В случае использования жидкого носителя, он часто инкапсулирован в водорастворимую матрицу для лучшего предохранения характерных ароматов от их потери или порчи. Носитель, который в случае жидких систем часто называют растворителем, выполняет функцию основы аромата, и его используют для регулирования уровня других сильных ароматов и вкусовых веществ до уровней, подобных существующим в природе. Желаемые характеристики носителей для жидких систем включают их мягкость и способность к смешиванию с другими жидкими носителями и с жидкими ароматами. Традиционные жидкие носители включают этанол, полиэтиленгликоль, глицерин, растительное масло, бензиловый спирт, триацетин, трипропионин, триэтилцитрат и трибутирин.

Компонент-аромат ароматизирующей композиции определяет ее аромат, т.е. природное качество, придающее аромату его особые характеристики, выделяющие его из других ароматов. Компонент-аромат может включать и часто действительно включает, множество ароматических ингредиентов, которые вместе создают характерный аромат.

Если желательно получение аромата приготавливаемого продукта при повторном гидратировании таких отдушек и ароматных добавок в дегидратированных пищевых продуктах или напитках, такие композиции являются ограниченно эффективными из-за слабого выделения аромата. При использовании твердого носителя выделение аромата слабое из-за того, что диффузия жидкости, используемой для повторного гидратирования, в частицы в процессе повторного гидратирования ингибирует встречную диффузию выходящего аромата. Таким образом, подавляющее большинство определяющих аромат компонентов прекращают свое существование в используемой для повторного гидратирования жидкости. Взрыв(выброс) аромата можно получить путем увеличения нагрузки носителя определяющими аромат компонентами, но это типично ведет к чрезмерно сильному и несбалансированному вкусу или запаху продукта при его потреблении.

Точно так же слабое высвобождение аромата происходит при использовании традиционных жидких носителей, независимо от того, являются они инкапсулированными или нет. Те носители, которые являются водорастворимыми, имеют те же недостатки, что и растворимые твердые носители. Приток воды в носитель ингибирует диффузию выходящего аромата. Кроме того, многие носители имеют плотность больше чем 1,0 г/см³, и, таким образом, они оседают в продукте в процессе гидратирования, и ароматы высвобождаются в жидкость для повторного гидратирования вместо того, чтобы высвобождаться на поверхности для создания аромата приготавливаемого продукта. Наконец, те традиционные носители, которые действительно держатся на поверхности и не растворимы в воде, имеют маслянистую или жирную природу. Хотя это можно отрегулировать для высвобождения аромата на поверхности, они оставляют некрасивую и часто органолептически и визуально нежелательную жирную пленку на поверхности продукта.

Природные эфирные (летучие) масла из растительных источников типично являются сильно ароматизированными и натурально ароматическими благодаря присущей им летучести. Это делает их идеальным выбором в качестве ароматических составляющих для использования в производстве пищевых продуктов. К сожалению, летучие эфирные масла не существуют во всех источниках пищи, используемых для получения пищевых продуктов. Кроме того, эфирные масла, которые не присутствуют естественным образом в некоторых пищевых продуктах, часто являются недостаточно распространенными и легко экстрагируемыми, чтобы их использование в переработке продуктов было экономически выгодным, а некоторые не были одобрены для применения в пищевых продуктах. Более того, много переработанных продуктов, из-за их предназначения, нельзя изготавливать с природными пищевыми ингредиентами, которые могут содержать эфирные масла.

Например, порошкообразные быстрорастворимые напитки, для того чтобы они были одобрены потребителем, обычно должны быстро и полностью растворяться в воде, не оставляя нерастворимых плавающих на поверхности или суспендированных веществ или осадка, и пищевые продукты или ингредиенты, полученные из пищевых продуктов, которые содержат природные летучие масла, обычно не полностью растворимы в воде. В свете таких ограничений природные или синтетические отдушки обычно используют для придания желаемого характера и индивидуальности таким пищевым продуктам. Во многих случаях, особенно при экономичной ароматизиции, отдушки могут содержать природные эфирные масла, например широко используемое порошкообразное инкапсулированное апельсиновое масло, используемое для имитации вкуса или придания апельсинового вкуса быстрорастворимым напиткам. Апельсиновое масло легко и экономично выжимается из апельсиновой кожуры, выбрасываемой как отходы и являющейся побочным продуктом, остающимся в больших количествах при производстве апельсинового сока.

Одним хорошо известным примером, когда при приготовлении продукта утрачивается аромат, является изготовление порошка быстрорастворимого кофе. Если только не используются дополнительные стадии при его изготовлении, горячие кофейные напитки, полученные из быстрорастворимого кофейного порошка, имеют слабый аромат по сравнению с ароматом горячего кофе, сваренного из обжаренных и молотых кофейных зерен. Предпринималось много попыток для усиления аромата быстрорастворимых кофейных продуктов, включая использование конкретных видов кофейных зерен, применение конкретных условий обжаривания кофе и добавление кофейного аромата.

Особой проблемой, которая была отмечена в связи с быстрорастворимым кофе, являются относительная недостаточность кофейного аромата, образуемого во время приготовления быстрорастворимого горячего кофейного напитка, по сравнению с кофейным ароматом, образуемым при варке кофе. Эта проблема слабого аромата приготавливаемого продукта (т.е. слабого выброса аромата или "аромата над чашкой" во время приготовления быстрорастворимого кофейного напитка) отмечена в патенте США № 5399368 (Nestec S.A.) и в патенте США № 5750178 (также Nestec S.A). Каждый из указанных патентов описывает несколько попыток из предшествующего уровня техники, которые были предприняты для получения начального взрыва кофейного аромата над чашкой, таких как покрытие растворимого кофейного порошка водной эмульсией ароматического кофейного вещества, или использование ароматизированной кофейной глазури в виде частиц. В каждом из указанных патентов США сообщалось, что эти и ранее известные способы не были успешными в достижении хорошего аромата приготавливаемого продукта. Патент '368 предлагает способ коэкструзии частиц в виде капсул, в которых жидкий материал сердцевины, содержащий ароматизированное кофейное масло, заключен в оболочку из отвержденной кофейной глазури. В оболочку заключена сердцевина из ароматизированного кофейного масла, насыщенного инертным газом под давлением. Патент '178 также описывает известные технологии ароматизации быстрорастворимого кофе и указывает, что технологии, которые могут обеспечить хороший аромат в упаковке (т.е. аромат в содержащем кофе контейнере), не обеспечивают хороший аромат при приготовлении продукта. Патент '178 указывает, что способ по патенту '368 обеспечивает превосходный захват и удерживание аромата, но для этого необходимо сложное оборудование и тщательный контроль. Патент '178 предлагает модифицированный способ получения ароматизированных кофейных частиц в форме капсул, при этом указано, что этот способ выгоден своей простотой.

Количество аромата получаемого продукта, достигаемое путем включения ароматизированных кофейных частиц, таких как описанные в патентах '368 и '178, в продукт быстрорастворимого кофе, частично зависит от используемого количества таких частиц. Хороший аромат приготавливаемого продукта можно получить при использовании достаточного количества ароматизированных капсул. Однако чем больше используемое количество капсул, тем больше вводится вещества, из которого состоят капсулы, в частности кофейного масла. Добавленное кофейное масло аккумулируется в виде жирной пленки на поверхности кофейного напитка. Такие жирные пленки легко заметны и, как известно, не нравятся потребителям быстрорастворимого кофе.

Таким образом, существует потребность в обеспечении хорошего аромата приготавливаемого продукта без использования природных эфирных масел или каких-либо количеств других ингредиентов, типа растительных масел, которые могут ухудшить качество продуктов, получаемых из дегидратированных пищевых композиций. Особая потребность в обеспечении такого хорошего аромата приготавливаемого продукта существует в отношении дегидратированных композиций горячих напитков и супов.

Один из объектов изобретения касается композиции для ароматизации приготавливаемого продукта в форме частиц, содержащей частицы, имеющие твердую водорастворимую матрицу, причем указанная матрица включает физически захваченную в ней ароматическую композицию, которая содержит летучий компонент-аромат, характеризующий аромат пищевого продукта и отличающийся от натурального эфирного масла, а также компонент-летучий органический носитель, при этом указанный носитель находится в жидком состоянии при 25°С и атмосферном давлении и имеет давление паров по меньшей мере 0,01 мм рт.ст. при 25°С, температуру кипения в пределах 25-250°С, плотность менее 1,0 г/см³ при 25°С и растворимость в воде не более чем около 10 мас.% при 25°С.

Следующий объект изобретения касается дегидратированной композиции пищевого продукта или напитка, включающей пищевой ингредиент и композицию для ароматизации в виде частиц, обеспечивающую выброс аромата при приготовлении пищевого продукта или напитка из указанной дегидратированной композиции пищевого продукта или напитка, при этом указанная композиция в виде частиц для ароматизации продукта содержит частицы, имеющие твердую водорастворимую матрицу, которая включает физически захваченную в ней ароматическую композицию, которая содержит летучий компонент-аромат, характеризующий аромат пищевого продукта, и компонент-летучий органический носитель, при этом указанный носитель находится в жидком состоянии при 25°С и атмосферном давлении и имеет давление паров по меньшей мере 0,01 мм рт.ст. при 25°С, температуру кипения в пределах 25-250^оС, плотность менее 1,0 г/см³ при 25°С и растворимость в воде не более чем около 10 мас.% при 25°С.

И еще один объект изобретения касается способа получения пищевого продукта или напитка из дегидратированной композиции пищевого продукта или напитка, предусматривающего обеспечение композиции дегидратированного пищевого продукта, включающей пищевой ингредиент и композицию в виде частиц для ароматизации приготавливаемого продукта, обеспечивающую выброс аромата при приготовлении пищевого продукта или напитка из указанной дегидратированной композиции, при этом указанная композиция для ароматизации содержит частицы, имеющие твердую водорастворимую матрицу, которая включает физически захваченную в ней ароматическую композицию, содержащую летучий компонент-аромат, характеризующий аромат пищевого продукта и отличающийся от натурального эфирного масла, и компонент-летучий органический носитель, при этом компонент-носитель находится в жидком состоянии при 25°С и атмосферном давлении и имеет давление паров по меньшей мере 0,01 мм рт.ст. при 25°С, температуру кипения в пределах 25-250°С, плотность менее 1,0 г/см³ при 25°С и растворимость в воде не более чем около 10 мас.% при 25°С, и гидратирование указанной композиции пищевого продукта при температуре приготовления пищи.

Выражение "пищевой продукт" при использовании вместе с "напитком" используется, чтобы отличать пищевой продукт типа супа, от продукта типа напитка, такого как кофе. Термин "пищевой продукт", когда он не используется вместе с термином "напиток", например в выражении "композиция пищевого продукта", включает напитки.

Выражения "натуральный аромат продукта" и "синтетический аромат продукта", как они используются в данном описании, имеют, соответственно, те же значения, что и "натуральная отдушка" и "искусственная отдушка", как это определено FDA США (Управление по контролю за качеством пищевых и фармацевтических продуктов) (Кодекс Федеральных законов, раздел 21, параграф 101.22 и (а)(3) и (а)(1).

Для большинства пищевых продуктов высвобождение аромата в процессе приготовления продукта влияет на предпочтительность и получаемое удовольствие. Интенсивность аромата приготавливаемого продукта может существенно повлиять на оценку потребителем свежести и качества этого продукта. Повышенную интенсивность аромата приготавливаемого продукта обычно достигают просто путем повышения количества летучего аромата, включенного в композицию пищевого продукта. Однако для получения заметного эффекта выделения аромата приготавливаемого продукта нормальное количество обычно должно быть увеличено во много раз. К сожалению, такой подход часто приводит к продукту, обладающему в момент его потребления чрезмерно сильным вкусом или ароматом. Настоящее изобретение обеспечивает более интенсивный аромат приготавливаемого продукта, при этом избегая ухудшения его качества. В одном варианте композицию для ароматизации в виде частиц можно использовать для доставки потребителю двух отдельных и желаемых ароматов. Сильный аромат, полученный из описанной в данной заявке новой системы ароматизации с высокоэффективным высвобождением аромата, можно ощущать в процессе приготовления продукта, а аромат и вкус нормальной интенсивности, более типичный для широко применяемых традиционных систем ароматизации с низкоэффективным высвобождением аромата, можно ощущать затем в процессе потребления продукта.

Данное изобретение объединяет летучий аромат пищевого продукта, отличающийся от натурального эфирного масла, с летучим органическим носителем для создания летучей ароматизирующей композиции для использования в дегидратированных композициях пищевых продуктов. Изобретение обеспечивает возможность получения композиций, которые можно рассматривать как синтетические варианты эфирных масел, в форме, которую можно использовать для доставки аромата при приготовлении продуктов, где использование натуральных эфирных масел нежелательно или запрещено по одной или нескольким из следующих указанных выше причин: доступность, стоимость или совместимость с продуктом. Использование нового летучего носителя, обладающего представленной здесь комбинацией физических свойств, является ключом к настоящему изобретению и ясно разграничивает его от отдушек, натуральных или синтетических, в которых используют традиционные носители. Традиционные носители являются либо слишком водорастворимыми, имеющими плотность более 1 г/см³, либо недостаточно летучими для обеспечения желаемого ощущения аромата при приготовлении продукта, в то же время избегая маслянистых остатков на его поверхности и потенциально неблагоприятного влияния на его вкус. Летучая ароматическая композиция является двухфазной с водой и имеет временное существование при температуре приготовления пищевого продукта. Это создает выгодное неравновесное окружение, в котором и аромат, и носитель улетучиваются из плавающих на поверхности маслянистых капелек, которые будут исчезать с поверхности напитка или другого пищевого продукта, в частности, приготовленного путем объединения водной жидкости, такой как вода или молоко, с композициями сухих смесей пищевых продуктов. Летучая ароматическая композиция является физически захваченной, предпочтительно посредством инкапсулирования, в твердые водорастворимые частицы с тем, чтобы уменьшить летучесть и окисление в процессе хранения. Имеющую форму частиц композицию для ароматизации можно легко вводить, для совместной упаковки, в композицию дегидратированных пищевых продуктов, особенно в композицию типа сухой смеси и таких пищевых продуктов как сухие смеси для горячих и холодных напитков или супов.

Использование летучих органических носителей по изобретению может обеспечить несколько преимуществ. Поскольку летучий органический носитель является, самое большее, умеренно водорастворимым и имеет плотность меньше, чем плотность воды, он держится на поверхности пищевых продуктов, где он может высвобождать аромат непосредственно в воздух над получаемым продуктом в процессе его приготовления. Такой эффект является желательным, поскольку способствует сведению к минимуму потерь аромата при растворении и получению максимально интенсивного аромата, ощущаемого потребителем. Также, поскольку летучие носители легко улетучиваются вместе с ароматом, они не оставляют после себя нежелательную маслянистую пленку на поверхности продукта, которая образуется в применениях, где используют нелетучие носители, такие как растительное масло.

Летучие носители обычно имеют значительно более низкую температуру замерзания и вязкость, чем у пищевых масел, типично растительных масел, что делает возможным их ароматизацию при непосредственном контакте с холодными или замороженными ароматами. Примером является контактирование носителя с замороженным кофейным ароматом (с содержащим кофейный аромат инеем). Ароматизация при низких температурах может быть выгодной для снижения потерь сильно летучих ароматов путем испарения и для снижения потерь нестойких ароматов путем термо- или окислительного разложения. Другие растворители, имеющие более низкую температуру замерзания, чем у пищевых масел, такие как триацетин, бензиловый спирт, пропиленгликоль или этанол, типично обладают высокой водорастворимостью и/или имеют плотность больше, чем у воды - качества, которые обычно уменьшают начальный выброс аромата. Другим преимуществом является то, что летучие органические растворители можно использовать в качестве растворителей для экстракции аромата непосредственно из натуральных источников. Затем они могут быть легко очищены и конденсированы для облегчения концентрации или разделения ароматов.

Настоящее изобретение особенно полезно для обеспечения хорошего аромата над чашкой при приготовлении горячего водного напитка, например кофе, капуччино, чая или какао, из композиции порошкообразного быстрорастворимого напитка, не ухудшая при этом другие качества напитка. Такие напитки обычно приготавливают путем соединения порошка с горячей водой или молоком при повышенной температуре, типично при около 75-100°С, обычно при около 85-100°С.

Важным признаком является то, что ароматическая композиция по изобретению включает органический носитель для компонента-аромата, являющийся летучим при температуре приготовления пищи. Может быть использовано более одного такого носителя. Носитель имеет давление паров по меньшей мере 0,01 мм рт.ст. при 25°С и температуру кипения в пределах от 25°С до 250°С и находится в жидком состоянии при 25°С и атмосферном давлении. Следовательно, носитель может испаряться при температурах приготовления продукта из композиции пищевого продукта, в которой используют ароматизированный носитель. Носитель предпочтительно имеет давление паров по меньшей мере 0,5 мм рт.ст. при 25°С, и наиболее предпочтительно 5,0 мм рт.ст. при 25°С. Для композиций горячих напитков и супов предпочтительные носители имеют температуру кипения в пределах 25-200°С, и более предпочтительные носители имеют температуру кипения в пределах 25-100°С. Для композиций холодных продуктов, таких как (холодные) напитки и десерты, предпочтительные носители имеют температуру кипения в пределах 25-50°С.

Плотность носителя является достаточно низкой для того, чтобы капельки ароматизированного носителя могли всплывать на поверхность продукта для усиления выброса аромата. В данном описании значения плотности носителя даны при 25°С, если не указано иное. Плотность носителя подходяще составляет меньше чем 1,0 г/см³, предпочтительно от 0,7 до 0,99 г/см³, и более предпочтительно от 0,8 до 0,95 г/см³.

Растворимость носителя в воде является достаточно низкой с тем, чтобы свести к минимуму потери выброса аромата из-за растворения носителя в водной жидкости, используемой для приготовления пищевого продукта. Однако во многих случаях хороший выброс аромата достигается, когда носитель является частично растворимым в воде. Например, хороший выброс аромата часто получают с такими носителями, когда ароматизированные частицы всплывают на поверхность, особенно если абсолютная плотность флотирующих частиц не больше чем около 0,95 г/см³. Как правило, растворимость в воде носителя не больше чем около 10% при 25°С, и предпочтительно не больше чем около 5% при 25°С. Наиболее предпочтительно, если носитель нерастворим в воде.

Подходящие летучие носители включают следующие:

Нерастворимые новые летучие носителиДавление паров* (мм рт.ст)Плотность (г/см³)Температура кипения (°С)Температура замерзания (°С)Растворимость в водеХимическая классификация2-метилфуран˜2600,9163-89Нерастворимыйфуран2,5-диметилфуран˜500,9092-62Нерастворимыйфуран2-этилфуран˜500,9192<-70НерастворимыйфуранИзобутилпропионат˜6,20,87137-71НерастворимыйСложный эфирМетилгексаноат˜4,00,89151-71НерастворимыйСложный эфирЭтилгексаноат˜1,50,87168-67НерастворимыйСложный эфирГептилацетат˜0,40,86192-50НерастворимыйСложный эфирМетилоктаноат˜2,70,88195-40НерастворимыйСложный эфирГептилацетат˜0,40,88193-50НерастворимыйСложный эфирЭтилоктаноат˜0,30,88209-47НерастворимыйСложный эфирОктилацетат˜0,60,87199-80НерастворимыйСложный эфирМетилдеканоат˜0,040,87224-18НерастворимыйСложный эфирМетилундеканоат˜0,030,89248 НерастворимыйСложный эфирГептилбутаноат˜0,050,86226-58НерастворимыйСложный эфирЭтилдеканоат˜0,040,86245-20НерастворимыйСложный эфирГептаналь˜2,50,82153-43НерастворимыйальдегидОктаналь˜2,40,83173-12НерастворимыйальдегидНонаналь˜0,60,83191 НерастворимыйальдегидДеканаль˜0,20,83210-5Нерастворимыйальдегид1-гептанол˜0,20,82175-35НерастворимыйАлифатический спирт1-октанол˜0,050,83195-16НерастворимыйАлифатический спирт3-октанол˜0,50,82179-39НерастворимыйАлифатический спирт1-нонанол˜0,20,83215-6НерастворимыйАлифатический спирт2-пентанон370,81102-77Нерастворимыйкетон3-гептанон˜3,70,82149-39Нерастворимыйкетон3-октанон˜2,50,82168 Нерастворимыйкетон2-нонанон˜0,40,83196-7Нерастворимыйкетонп-цимол1,40,85178-69НерастворимыйМонотерпеновый углеводородМирцен˜2,50,79167 НерастворимыйМонотерпеновый углеводородd-лимонен2,10,84175-74НерастворимыйМонотерпеновый углеводородl-лимонен˜1,80,84176 НерастворимыйМонотерпеновый углеводородДипентен˜2,00,84176-95НерастворимыйМонотерпеновый углеводородТерпинолен˜0,70,86185 НерастворимыйМонотерпеновый углеводородО-пинен4,80,86155-64НерастворимыйМонотерпеновый углеводородП-пинен4,60,87167-61НерастворимыйМонотерпеновый углеводородО-фелландрен˜2,00,85172 НерастворимыйМонотерпеновый углеводородП-фелландрен˜1,80,85172 НерастворимыйМонотерпеновый углеводородИзопрен˜5800,6834-147Нерастворимыйуглеводородн-пентан5120,6236-130Нерастворимыйуглеводородн-гексан˜2250,6669-95Нерастворимыйуглеводородн-гептан460,6898-91Нерастворимыйуглеводородн-октан140,70126-57Нерастворимыйуглеводородн-нонан˜3,50,72151-51Нерастворимыйуглеводородн-декан˜1,80,73174-30Нерастворимыйуглеводородн-ундекан˜0,40,74196-26НерастворимыйуглеводородДибутиловый
эфир12,50,76142-98НерастворимыйПростой эфирЭтилпропиловый
эфир˜2100,7464-79НерастворимыйПростой эфирДипентиловый
эфир˜1,10,78190-69НерастворимыйПростой эфир

Слаборастворимые новые летучие носителиДавление паров* (мм рт.ст)Плотность (г/см³)Температура кипения (°С)Температура замерзания (°С)Растворимость в водеХимическая классификацияЭтилформиат˜2400,9254-79Слаборастворимый (8%)Сложный эфирЭтилацетат940,9077-84Слаборастворимый (8%)Сложный эфирПропилформиат˜820,9082-93Слаборастворимый (2%)Сложный эфирМетилпропионат˜860,9180-87Слаборастворимый (5%)Сложный эфирЭтилпропионат˜370,8999-74Слаборастворимый (1%)Сложный эфирПропилацетат340,89102-93Слаборастворимый (1%)Сложный эфирИзопропилацетат610,8789-73Слаборастворимый (4%)Сложный эфирИзобутилформиат˜420,8899-96Слаборастворимый (1%)Сложный эфирИзобутилацетат˜200,87117-99Слаборастворимый (1%)Сложный эфирЭтилбутаноат˜170,88120-93Слаборастворимый (1%)Сложный эфирМетилпентаноат˜140,88128 СлаборастворимыйСложный эфирн-бутилацетат12,40,88126-78Слаборастворимый (1%)Сложный эфирПропилбутаноат˜5,70,87143-97СлаборастворимыйСложный эфирИзобутилбутаноат˜4,00,86158 СлаборастворимыйСложный эфирИзобутилизобутаноат˜4,50,83157-81СлаборастворимыйСложный эфирМетилгептаноат˜1,40,87173-56СлаборастворимыйСложный эфир2-метилпропаналь˜2500,7964-66Слаборастворимый (8%)альдегид3-метилбутаналь˜400,7892-51СлаборастворимыйальдегидГексаналь˜150,82128-56СлаборастворимыйальдегидПиррол8,20,97130-23СлаборастворимыйПиррол1-бутанол6,40,81118-90Слаборастворимый (7%)Алифатический спирт1-пентанол1,90,81138-79Слаборастворимый (3%)Алифатический спирт1-гексанол˜1,00,82157-52Слаборастворимый (8%)Алифатический спирт2-гептанон˜2,50,82151-35Слаборастворимыйкетон2-октанон˜1,00,82172-16СлаборастворимыйКетонМетилпропиловый эфир˜4550,7339 Слаборастворимый (4%)Простой эфирДипропиловый эфир˜700,7491-122Слаборастворимый (1%)Простой эфир*Включает значения, известные из литературы, а также оценки на основе известных данных. Значения давления паров, плотности и растворимости в воде (% мас.) указаны при 25°С. Не все перечисленные соединения разрешены для пищевых применений.

Летучие органические носители, подходящие для данного изобретения, предпочтительно, являются нейтральными, но могут иметь присущий им запах. Количество генерируемого носителем запаха обычно небольшое в сравнении с ароматом, создаваемым ароматическим компонентом летучей системы ароматизации по изобретению. В некоторых случаях присущий носителю запах является по существу неощутимым. В любом случае, присущий летучему органическому носителю запах может быть ослаблен традиционными способами дезодорирования, такими как адсорбция, экстракция или дистилляция. Однако можно выбрать летучий органический носитель, имеющий присущий ему запах, который является подходящим для пищевого продукта или напитка, приготовленного из композиции пищевого продукта или напитка, в которой используется этот носитель. Например, фуран и ряд алкилзамещенных фуранов, таких как 2-метилфуран, 2-этилфуран и 2,5-диметилфуран, естественным образом присутствуют в кофе в чрезвычайно низких количествах в сочетании с широким рядом других соединений, и будучи полученными из кофе, имеют присущий им совместимый с кофе запах. Такие фураны естественным образом присутствуют в кофе в недостаточных количествах, чтобы было экономически выгодно их использовать в качестве летучих носителей, но их легко получить из других источников. Носитель с фруктовым ароматом, например, недезодорированный d-лимонен, имеющий мягкий цитрусовый аромат, является подходящим носителем для ароматов для дегидратированных пищевых продуктов или напитков с фруктовым ароматом.

Количество носителя в ароматической композиции широко варьируется. Как правило, носитель присутствует в количестве по меньшей мере 25 мас.% из расчета на общую массу носителя и компонента-аромата. Обычно количество носителя превышает 35 мас.% в расчете на те же компоненты и часто превышает количество компонента-аромата, и, таким образом, он может присутствовать в количестве более 50 мас.% в расчете на общую массу носителя и компонента-аромата. Соответственно, количество компонента-аромата также может широко варьироваться, подходяще до 65 или 75 мас.% в расчете на общую массу носителя и компонента-аромата, и он часто присутствует в количестве менее чем 50 мас.% в расчете на указанные компоненты.

Летучий компонент-аромат согласно настоящему изобретению может представлять собой один или несколько природных или искусственных ароматов, отличных от натуральных эфирных масел. Природные летучие соединения для ароматизации пищевых продуктов, отличные от эфирных масел, можно получить из овощей, фруктов, морепродуктов, молока, мяса, специй, бобов, орехов, семян, хлебных злаков, цветов, корнеплодов, клубней и т.д.

Компонент-аромат можно вводить в ароматическую композицию любым удобным способом, например путем простого смешивания с носителем. Компонент-аромат обычно находится в твердом или жидком состоянии, но может быть газообразным. Для использования в растворимом кофе компонент-аромат предпочтительно представляет собой или включает натуральный кофейный аромат в виде газа, жидкости или инея, полученный при переработке кофе. Явным преимуществом настоящего изобретения является то, что поскольку летучие носители, как правило, имеют низкую точку замерзания, носитель может быть ароматизирован без нагрева до повышенной температуры. Это является преимуществом, поскольку повышенные температуры обычно оказывают неблагоприятное действие на аромат продукта. Возможность ароматизации без повышения температуры выше температуры окружающей среды является особенно выгодной там, где это касается кофейных продуктов, поскольку обеспечивается возможность ароматизации жидкого носителя просто введением содержащего кофейный аромат инея в носитель при комнатной температуре или при пониженной температуре вплоть до температуры таяния инея, содержащего аромат.

Аромат для ароматизации продукта предпочтительно растворим в носителе. Когда аромат не является полностью растворимым, можно включить один или более суспендирующих агентов, эмульгаторов или со-растворителей для образования гомогенной смеси до физического захвата ароматизирующей композиции в твердые частицы. Как используется в данном описании, термин "смесь" в применении к композиции для ароматизации означает композиции, в которых компонент аромата растворен, суспендирован или эмульгирован.

Предпочтительные ароматы включают ароматы для жидких пищевых продуктов, в частности быстрорастворимых супов и напитков, более конкретно, горячих быстрорастворимых супов и напитков. Однако ароматизирующие композиции в форме частиц по изобретению можно также использовать и для ароматизации других пищевых продуктов, таких как пудинги быстрого приготовления и другие десерты, и различных замороженных продуктов, таких как замороженная пицца, которые обычно потребитель перед употреблением реструктурирует горячей водой или молоком или нагревает. Соответственно, аромат для ароматизации продукта может представлять собой, например, аромат сыра, подходящий для содержащих сыр пищевых продуктов. Подходящие ароматы для продуктов включают следующие:

для растворимых горячих напитков на основе кофе: кофе, лесной орех, амаретто, шоколад, сливки и ваниль;

для растворимых горячих напитков на основе чая: малина, сливки и ваниль;

для горячих напитков на основе какао: малина, амаретто, сливки, шоколад и ваниль;

для горячих супов: грибы, говядина и курица;

для холодных напитков: кофе, чай, вишня, виноград и клубника;

для десертов: малина, шоколад, ириски, вишня, виноград, клубника, банан и ваниль;

для других продуктов: сыр, сливки, морепродукты, мясо, чеснок и лук.

Ароматическая композиция по изобретению может также включать один или нескольких необязательных компонентов, таких как нелетучий пищевой жир или масло, поверхностно-активное вещество, смачивающий агент, пенообразователь, чрезвычайно летучий растворитель, пропеллент, растворенные пищевые твердые вещества, антиоксидант или предшественник аромата. Хотя могут использоваться и большие количества, общее количество таких дополнительных компонентов обычно не превышает 100%, и предпочтительно составляет не более 40 мас.% из расчета на общую массу носителя и компонента-аромата. Подходящие нелетучие пищевые жиры или масла включают кофейное масло или другие, преимущественно триглицеридные масла, используемые в качестве источника отдушки или растворителя для отдушки. Поверхностно-активное вещество действует как усиливающий растекание агент или эмульгатор для контроля размера капелек ароматической композиции и степени ее распределения на поверхности пищевого продукта. Подходящие высоколетучие растворители, такие как ацетон и ацетальдегид, действуют как со-растворитель для летучего пищевого аромата и модифицируют скорость испарения системы доставки аромата. Растворенный или захваченный газ, используемый в качестве пропеллента, такой как воздух, азот, диоксид углерода, оксид азота и т.п., или генератор газа, такой как химические реагенты для насыщения углекислотой, могут быть включены для увеличения выталкивающей силы или ускорения высвобождения аромата и испарения. Растворенные пищевые твердые вещества повышают вязкость композиции аромата. Используемые в качестве добавок антиоксиданты, такие как BHA, BHT, TBHQ, витамины А, С и Е и их производные, и различные растительные экстракты, такие как содержащие каротиноиды, токоферолы и флавоноиды, обладающие свойствами антиоксидантов, могут быть включены для увеличения срока хранения ароматизированного носителя. Предшественники аромата, которые не вступают в реакцию в процессе хранения, но вступают в реакцию для генерирования аромата в процессе приготовления пищевого продукта, также могут быть включены в ароматизирующую композицию.

Природа и количество каждого необязательного ингредиента, включенного в ароматическую композицию, также зависит от пищевого продукта, который необходимо ароматизировать. Например, когда кофейное масло или ароматизированное кофейное масло выбирают в качестве необязательного ингредиента, количество такого кофейного масла предпочтительно меньше, чем количество, приводящее к образованию нежелательной пленки масла на поверхности напитка, приготовленного из быстрорастворимого кофе.

Для способствования всплытию ароматической композиции на поверхность водного напитка плотность композиции предпочтительно является подходящей от 0,6 до менее 1,0 г/см³, и предпочтительно от 0,7 до 0,99 г/см³, и более предпочтительно от 0,8 до 0,95 г/см³.

Несмотря на существенные ограничения в зависимости от физических свойств носителя, ароматические композиции по изобретению могут быть сформулированы различными способами. Например, натуральные или искусственные отдушки или их смеси можно использовать в комбинации с природными или синтетическими носителями или их смесями, в зависимости от назначения пищевого продукта или напитка, а также доступности и стоимости его ингредиентов. Некоторые из раскрытых новых носителей можно получить из природных, типично растительных источников, тогда как другие могут быть получены только синтетически, типично на нефтяной основе. То же самое относится и к отдушкам, которые объединяют с носителями.

В некоторых применениях, например, когда ароматическая композиция используется в полностью натуральном пищевом продукте, отдушки и носители также должны быть натурального происхождения. В других, менее ограниченных, применениях некоторые или все из компонентов, используемые для получения композиции, могут быть получены синтетически, избегая, таким образом, ограничений, связанных с их доступностью и ценой. Следовательно, ароматические композиции по изобретению можно получать, в формах, описанных в законе США по товарным знакам, как натуральная отдушка и искусственная отдушка. Они могут также быть получены, в формах, описанных в международном договоре, широко используемом в Европе, как натуральные отдушки и отдушки, идентичные натуральным.

Ароматическая композиция является физически захваченной в твердые частицы композиции для ароматизации с целью защиты летучего носителя и летучего аромата от испарения и загрязнения. Ароматическую композицию предпочтительно физически захватывают в твердые частицы путем инкапсулирования, но ее можно просто абсорбировать, например, путем объединения с порошкообразным абсорбентом, являющимся пищевым ингредиентом, таким как мальтодекстрин, или осуществить ее физическое захватывание каким-либо другим способом. Инкапсулирование является предпочтительным из-за усиленной защиты от испарения и окисления, что является характерным для инкапсулирования. Инкапсулирование или другое физическое улавливание можно осуществлять любым традиционным методом, включая методы, описанные в указанных выше патентах США №№ 5339368 и 5750178, описание каждого из них включено в данную заявку путем ссылки. Полезный способ инкапсулирования описан в патенте США № 4520033 и в Примере 5 ниже. Другие подходящие способы инкапсулирования описаны в патентах США №№ 5496574 и 3989852, описание каждого из них включено в данную заявку путем ссылки. В основном, можно использовать любой способ физического улавливания, эффективный для преобразования ароматизирующей композиции в форму частиц. Предпочтительные способы включают совместную экструзию, центрифужную совместную экструзию, совместную экструзию через форсунку с погружением и т.п., которые можно использовать для получения продукта в виде частиц, каждая из которых содержит отдельную непрерывную каплю ароматизирующей композиции, размер которой можно контролировать для оптимизации характеристик летучести. Наименее предпочтительные способы включают экструзию, сушку распылением, сушку замораживанием, абсорбцию, адсорбцию, грануляцию, нанесение покрытия в псевдоожиженном слое, образование комплекса включения и захват в липосомы. Любой материал в виде частиц, полученный такими способами, имеющий нежелательно малые размеры частиц или содержащий тонкоэмульгированные и диспергированные капельки, можно удобным образом агломерировать или гранулировать для увеличения размера и плавучести вещества в форме частиц или для модификации его скорости растворения в пищевом продукте.

Инкапсулирующее вещество, или вещество матрицы, образующее твердые частицы, в которые адсорбируют носитель, может быть любым водорастворимым веществом, используемым для пищевых продуктов. Предпочтительные водорастворимые вещества для инкапсулирования и матрицы включают растворимые твердые частицы кофе, растворимые твердые частицы чая, сахара, гидролизированные продукты крахмала, такие как мальтодекстрины и твердые частицы сиропа кукурузы, гидроколлоиды и гидролизованные белки, а также смеси этих веществ.

Размер частиц композиции для ароматизации в форме частиц может широко варьироваться. Для большинства дегидратированных композиций пищевых продуктов и напитков размер частиц подходяще составляет 0,1-10 мм, предпочтительно 0,5-5 мм, и более предпочтительно 1-3 мм.

Для дегидратированных продуктов напитков плотность частиц композиции для ароматизации предпочтительно достаточно низкая, чтобы обеспечить удерживание частиц на поверхности в целях усиления высвобождения аромата. Однако во многих случаях можно получить хороший выброс аромата для напитков, когда плотность ароматизированных частиц больше, чем плотность воды. Например, хороший выброс аромата часто получают с такими частицами, когда горячую жидкость выливают в композицию напитка в форме частиц или когда плотность частиц ароматизирующей композиции или плотность носителя достаточно низкая для обеспечения возможности быстрого всплытия частиц или носителя на поверхность горячей жидкости. Для дегидратированных продуктов напитков абсолютная плотность ароматизированных частиц, определяющая возможность флотации частиц в воде, предпочтительно составляет от около 0,2 до 0,99 г/см³, более предпочтительно от 0,3 до 0,95 г/см³, и еще более предпочтительно от 0,4 до 0,9 г/см³, а объемная плотность, определяющая упаковочную эффективность и зависящая от размера и формы частиц, предпочтительно составляет от 0,1 до 0,9 г/см³, более предпочтительно от 0,2 до 0,8 г/см³, и еще более предпочтительно от 0,3 до 0,7 г/см³. Для продуктов, не являющихся напитками, абсолютная плотность ароматизированных частиц может быть выше, чем плотность воды, поскольку способность частиц к флотации не имеет значения. Таким же образом их объемная плотность может быть больше, чем 1,0 г/см³.

Объемную плотность композиции для ароматизации в форме частиц определяют, наливая примерно 2-3 мл частиц в 10-мл градуированный цилиндрический стакан, встряхивая его до тех пор, пока не останется осадка, при этом точно отмечая как вес, так и объем, и для расчета объемной плотности первое делят на второе с точностью до сотых долей. Абсолютную плотность определяют, добавляя песок с очень мелкими частицами к частицам, оставшимся в стакане после измерения объемной плотности и встряхивая стакан до тех пор, пока все пустоты между ароматизированными частицами не заполнятся песком и не прекратится осаждение. Абсолютную плотность песка сначала измеряют, заполняя 10-мл цилиндрический стакан песком в отсутствие ароматизированных частиц, вращая стакан до тех пор, пока не прекратится осаждение, при этом точно отмечая как вес, так и объем. Для расчета абсолютной плотности вес делят на объем с получением значения 1,66 г/см³. Зная абсолютную плотность песка, отдельный вес присутствующих в стакане песка и частиц, а также измерив объем и вес смеси песка-частиц, можно рассчитать абсолютную плотность частиц. Повышенную выталкивающую силу (плавучесть) частиц можно получить путем газификации носителя, твердого вещества матрицы или обоих.

Количество ароматической композиции, присутствующее в композиции для ароматизации в форме частиц, может существенно варьироваться, но обычно его доводят до максимума, поскольку, как правило, именно компонент аромата желателен для включения в пищевой продукт, а не твердое инкапсулирующее вещество или матрица. ароматическая композиция предпочтительно присутствует в количестве от 1 до около 95%, и более предпочтительно от 10 до около 80 мас.% из расчета на массу композиции в форме частиц для ароматизации. Однако, когда такое твердое вещество также является и компонентом пищевого продукта, например, когда твердые частицы представляют собой растворимый кофе, а пищевой продукт представляет собой кофейный напиток, количество твердого материала может быть значительно большим. Это может быть очень выгодным, например, для облегчения обработки, такой как инкапсуляция. Для таких пищевых продуктов количество твердого материала в частицах ароматизирующей композиции подходяще составляет до 95 или 99 мас.%.

Для простоты, предпочтительно использовать только один летучий носитель, но можно использовать и более одного, в этом случае предпочтительно, чтобы выбранные носители смешивались друг с другом. С другой стороны, компонент аромата обычно составляют из множества ароматных соединений, как это проиллюстрировано в примерах ниже.

Количество композиции для ароматизации в форме частиц, подходящее для включения в композицию продукта, зависит от нескольких факторов, включая природу композиции пищевого продукта, природу и силу летучего аромата пищевого продукта, природу летучего носителя и присущий ему аромат, а также количество твердого улавливающего вещества и любого постороннего вещества. В основном, добавляемое количество является достаточным для обеспечения хорошего аромата приготовляемого продукта. В некоторых случаях, дегидратированная композиция пищевого продукта может быть составлена только из композиции ароматизированных частиц. Например, жидкий фурановый носитель, ароматизированный "кофейным инеем" и инкапсулированный в растворимые кофейные капсулы, может представлять собой композицию, составляющую продукт растворимого кофе. Следовательно, композиция ароматизированных частиц может составлять до 100 мас.%. дегидратированной композиции пищевого продукта. Однако для большинства применений подходяще, когда ароматическая композиция в виде частиц присутствует в количестве от 0,05 до 50% и для напитков типично 0,1-10 мас.% от дегидратированной композиции пищевого продукта.

Дегидратированные композиции пищевого продукта, в которых можно использовать композицию для ароматизации в форме частиц по изобретению, могут сильно различаться. Такие композиции часто включают в дополнение к одному или нескольким ингредиентам пищевого продукта один или несколько необязательных ингредиентов, таких как вещества, создающие объем, наполнители, подсластители, сливки, отдушки, красители, вещества, регулирующие рН, и буферные агенты, газифицирующие средства и т.д. Для композиций пищевых продуктов в форме частиц, ароматизированные частицы можно просто смешивать с композицией пищевого продукта. В этом случае предпочтительно, чтобы плотность ароматизированных частиц соответствовала плотности частиц пищевого продукта в виде сухой смеси для получения минимальной сегрегации. Для пищевых продуктов, не имеющих форму частиц, ароматизированные частицы можно включать в пищевой продукт любым удобным способом, например путем физического включения или в виде отдельного ингредиента, который может быть добавлен потребителем.

Готовые к употреблению в пищу продукты получают из дегидратированной композиции пищевого продукта путем повторного гидратирования при температуре приготовления пищевого продукта. Горячие напитки и супы обычно готовят при температуре примерно 75-100°С, тогда как холодные напитки обычно получают при температуре в пределах от 0 до 25°С. Напитки со льдом часто получают, выливая на лед горячий раствор напитка, в этом случае начальный выброс аромата происходит в момент приготовления исходного раствора горячего напитка. Десерты, такие как пудинги и десерты быстрого приготовления, обычно готовят с использованием кипящей или почти кипящей воды.

Пример 1

Этот пример демонстрирует возможность улучшения внешнего вида быстрорастворимого кофейного напитка путем замены кофейного масла летучим, содержащим аромат носителем по изобретению. Кофейное масло традиционно использовали в качестве носителя аромата для растворимого кофе. Однако, подобно растительным маслам, это, в основном триглицеридное, масло не является летучим и имеет тенденцию удерживаться на поверхности в виде небольших капелек, которые не испаряются с поверхности горячего напитка. Обычно это не представляет серьезной проблемы для растворимого кофе при типично низких уровнях использования для обеспечения аромата упакованного продукта. Однако при использовании сравнительно больших количеств ароматизированного кофейного масла, которые обычно необходимы для создания крепкого аромата чашки кофе, часто образуется неприглядная жирная пленка на напитке. Было обнаружено, что эта проблема не возникает при замене ароматизированного кофейного масла ароматизированным d-лимоненом или другим летучим носителем по настоящему изобретению. Такие новые ароматизированные носители также удерживаются на поверхности в виде капелек, но, в отличие от кофейного масла, они полностью испаряются с поверхности напитка, не образуя остаточную масляную пленку.

В химическом стакане емкостью 400 мл, содержащем восемь жидких унций воды, на ее поверхность наносили капельки некоторых жидкостей. Температуру воды поддерживали на уровне 55, 65, 75 и 95°С в четырех отдельных испытаниях и эффект наблюдали визуально. Четыре разных количества (5, 10, 15 и 20 мкл) капелек каждой жидкости наносили при каждой температуре. Капельки, имеющие объем примерно от 5 до 10 мкл (сфероидальные частицы приблизительно 1-3 мм), были образованы выдавливанием четырех различных количеств (5, 10, 15 и 20 мкл) каждой жидкости из шприца Hamilton Microliter емкостью 25 мкл с закрепленной в нем иглой. Поскольку 10 мкл необходимо выдавить для образования капельки, падающей с иголки шприца под действием своего собственного веса, маленькие объемы наносили, касаясь капелькой, образованной на игле шприца, поверхности воды. Время испарения для d-лимонена определяли визуально, и оно было несколько разным, поскольку в некоторой степени зависело от способа добавления, размера капелек, присутствия примесей и навыков наблюдателя. Наблюдаемые эффекты представлены в Таблице I, а физические свойства носителей представлены в Таблице II.

В Таблице I обобщены приблизительные визуальные скорости испарения капелек жидкости с поверхности горячей воды в зависимости от используемого количества и температуры воды. Ясно видно, что эффективные количества d-лимонена быстро испаряются из горячего кофейного напитка и других продуктов, обычно реструктурируемых почти кипящей водой. Альтернативные летучие носители по настоящему изобретению, имеющие более низкую температуру кипения в сравнении с d-лимоненом, такие как 2-этилфуран и этилацетат, испаряются с поверхности горячей воды намного быстрее, что является преимуществом. В отличие от этого, триацетин и бензиловый спирт, традиционные носители аромата, в этом испытании быстро оседали на дно напитка. Несмотря на их летучесть, эти носители имеют плотность больше, чем у воды. Этанол и глицерин, два других широко используемых традиционных носителя аромата, как было обнаружено, также являются нежелательными, поскольку по существу растворялись в воде. При сравнении из Таблицы I видно, что имеющие низкую плотность, по существу нерастворимые в воде летучие носители по изобретению лучше традиционных носителей аромата для получения быстрого испарения с поверхности, которое необходимо для обеспечения начального выброса аромата из горячего кофейного напитка без образования остаточной жирной пленки.

Таблица I
Примерная скорость испарения из 8 унций горячей воды  Время испарения (сек) в зависимости от температурыНосительОбъем55°С65°С75°С95°СD-лимонен5 мкл16080352510 мкл180115554015 мкл200130655020 мкл2251357055Кофейное масло5-20 мклНе испаряется - образуется неприглядная жирная пленка Соевое масло5-20 мклНе испаряется - образуется неприглядная жирная пленка2-этилфуран5-20 мклКапельки быстро испаряются с поверхностиэтилацетат5-20 мклКапельки быстро испаряются с поверхностиТриацетин5-20 мклКапельки оседают на дно стаканаБензиловый спирт5-20 мклКапельки оседают на дно стаканаЭтанол5-20 мклКапельки по существу растворяются в водепропиленгликоль5-20 мклКапельки по существу растворяются в воде

Таблица II
Сравнение физических свойств носителейТрадиционные носители для отдушекДавление паров* (мм рт.ст)Температура кипения (°С)Плотность (г/см³)Растворимость в водеГодность в качестве летучего носителяТемпература замерзания (°С)Этанол59780,79Смешиваемыйнет-114Изопропанол˜45820,78Смешиваемыйнет-89Пропиленгликоль0,151871,04Смешиваемыйнет-60Триацетин<0,012591,16Слабая (7%)нет3Бензиловый спирт˜0,052051,04Слабая (4%)нет-15Ацетон˜51481,00Смешиваемыйнет15Соевое масло0нет0,92Нерастворимыйнет-10Триэтилцитрат<0,012941,14Нерастворимыйнет>10Глицерин<0,012901,26Смешиваемыйнет18Вода241001,0Смешиваемыйнет0Новые летучие носители      d-лимонен2,11750,84Нерастворимыйда-742-этилфуран˜50920,91Нерастворимыйда<-70Этилацетат94770,90Слабая (8%)да-84* Включает значения, известные из литературы, и оценки на основе доступных данных. Значения давления паров, плотности и растворимости в воде (% мас.) указаны при 25°С.

Пример 2

Этот пример демонстрирует возможность дальнейшего улучшения действия d-лимонена в качестве летучего носителя для применения в горячих напитках. Было обнаружено, что этот низкополярный монотерпеновый углеводород обладает самым низким среди обычных терпенов воздействием на запах. Коммерческий продукт получают из цедры цитрусовых, и он содержит множество более высокополярных примесей, включая имеющие запах оксигенированные терпены и алифатические соединения, такие как спирты и альдегиды, придающие d-лимонену фруктовый запах. Для нефруктовых пищевых продуктов или напитков, например быстрорастворимых кофейных напитков, предпочтительно удалять настолько много таких полярных примесей, насколько это практически возможно, чтобы свести к минимуму их возможное влияние на вкус и аромат напитка. Было обнаружено, что фильтрация коммерческого d-лимонена через колонку, заполненную силикагелем, активированным углем, Florisil^TM или смесями таких адсорбентов, оказалась эффективной для по существу полного удаления таких примесей, что было подтверждено газохроматографическим анализом и органолептическими оценками опытного исследователя. При добавлении 10-20 мкл неочищенного (чистота 97-99,7%) d-лимонена, полученного из нескольких источников, включая Citrus & Allied Essences LTD, Sigma-Aldrich Co. и Firmenich Inc., на поверхность горячей воды получали ощутимый смешанный запах апельсина-лимона-лайма, слабый аромат напитка и отсутствие остаточного масла на поверхности. После очистки цвет таких продуктов d-лимонена обычно превращался из бледно-желтого в чисто белый, их воздействие на аромат значительно снижалось при испарении из горячей воды, а их воздействие на аромат в воде снижалось до порогового уровня ощущения.

Пример 3

Этот пример демонстрирует возможность улучшения действия летучего носителя в горячем напитке путем выбора носителя, имеющего присущий ему запах, особенно подходящий для напитка. Очень слабый цитрусовый аромат очищенного d-лимонена особенно совместим с напитками, имеющими фруктовый аромат и подобными, но несколько менее подходит для напитков с более тонким ароматом, таких как растворимый кофе. Фуран и ряд алкилзамещенных фуранов естественным образом присутствуют в кофе, и было обнаружено, что они имеют присущий им запах, более подходящий для быстрорастворимого кофе и аналогичных напитков, чем d-лимонен. В частности, кофейные отдушки, смешанные в 2-метилфуране, 2-этилфуране, 2,5-диметилфуране или их смесях, были оценены опытным исследователем как производящие при их добавлении к горячим быстрорастворимым кофейным напиткам ароматы, более сбалансированные, чем те же отдушки, смешанные в d-лимонене. Такие летучие носители можно получать из кофе только в очень малых количествах. Альтернативно, их можно получить от фирм, торгующих отдушками, или специальных химических фирм. Было обнаружено, что способ очистки, описанный в Примере 2, значительно улучшает качество и действие этих жидкостей, полученных от Aldrich Chemical Flavours & Fragrances, при их применении в качестве носителей для ароматов. После фильтрации через адсорбент их цвет превращался из бледно-желтого в чисто белый, а сильно уменьшенный остаточный запах и вкус относили за счет примесей и продуктов окисления, присутствующих в исходных веществах. В этих испытаниях не наблюдали никакого остаточного масла на поверхности.

Пример 4

Этот пример демонстрирует возможность смешивания ароматов в летучих носителях по настоящему изобретению, используемых для доставки аромата. Для того чтобы продемонстрировать возможность применения этих новых носителей, многокомпонентную модельную отдушку смешивали в разных жидких носителях для получения возможности провести количественный анализ высвобождения аромата. В модели отдушки использовали разнообразную смесь из шести компонентов для охвата широких пределов температуры кипения, растворимости в воде, плотности и химической функциональности. Модель отдушки смешивали в нескольких традиционных и новых жидких носителях, имеющих широкий диапазон свойств. Два традиционных носителя, соевое масло и этанол, имеющие сильно различающиеся физические свойства, были выбраны вместе с тремя новыми носителями по данному изобретению, d-лимоненом, 2-этилфураном и этилацетатом. Соевое масло было выбрано в качестве контрольного носителя как отражающее общее поведение нелетучих триглицеридных масел, таких как кофейное масло. Каждый компонент отдушки присутствовал в носителе в количестве 5% мас./мас., с тем чтобы общая концентрация отдушки во всех носителях составляла 30% мас./мас. Высвобождение аромата оценивали количественно, инжектируя ароматические носители в пустой сухой сосуд емкостью 50 мл, предварительно нагретый до 85°С, и, в другом эксперименте, в сосуд емкостью 250 мл, содержащий 200 мл воды, предварительно нагретой до 85°С. В каждом случае внутреннее пространство в верхней части сосуда быстро продували газообразным азотом, и для измерения количества каждой отдушки, испаряющейся с течением времени, производя аромат, проводили анализ методом ГХ/МС (газовая хроматография/масс-спектрометрия).

Таблицы III и IV подробно раскрывают композицию и физико-химические свойства исследуемых компонентов модели отдушки и носителей.

Таблица III
Физико-химические свойства компонентов модели отдушкиКомпонент отдушкиХимическая классификацияХимическая формулаТемпература кипения (°С)ПлотностьРастворимость в водеТемпература замерзания (°С)2-метилпропанальАльдегидС₄Н₈О640,79Низкая (10%)-66ДиацетилКетонС₄Н₆О₂880,99Умеренная (20%)-22-этилфуранГетероциклическое соединениеC₆H₈O920,91Нерастворимый ИзобутилацетатСложный эфирC₆H₁₂O₂1180,87Очень низкая (0,5%)-994-этилгвайаколАроматический спиртC₉H₁₂O₂2351,06Очень низкая15ЭвгенолОксигенированный монотерпенC₁₀H₁₂O₂2551,07Нерастворимый-9- Все компоненты присутствуют в кофейном аромате.
- Данные по растворимости приблизительные.

Таблица IV
Физико-химические свойства носителейНосительХимическая классификацияХимическая формулаТемпература кипения (°С)ПлотностьРастворимость в водеТемпература замерзания (°С)ЭтанолСпиртС₂Н₆О780,79Растворим-114ЭтилацетатСложный эфирС₄Н₈О₂770,90Низкая (10%)-832-этилфуранГетероциклическое соединениеC₆H₈O920,91Нерастворимый d-лимоненМонотерпеновый углеводородC₁₀H₁₆1750,84Нерастворимый-74Соевое маслоТриглицеридНе оценивалиНе оценивали0,92Нерастворимый-10- Соевое масло представляет собой соевое масло марки Wesson

В Таблице V представлены данные общего извлечения запаха в виде аромата, высвободившегося из каждого носителя как в сухой, так и в мокрой системах.

Таблица V
Эксперименты по общему извлечению модели аромата из нагретого сосудаТип испытанияПроцент модели отдушки, испарившейся в виде аромата в течение 2 минут после добавления в сосуд Соевое маслоЭтанол2-этилфуранd-лимоненЭтилацетатСухой сосуд62%72%81%78%48%Мокрый сосуд40%23%41%33%29%- Все данные являются средними из двух двойных анализов.
- Общее количество не включает реакцию на 2-этилфуран.

Можно видеть, что значительно меньше аромата высвобождалось из носителей, особенно из смешиваемого с водой этанола, при контакте с горячей водой, чем из носителей, инжектированных в горячий сухой сосуд. Это можно отнести за счет фракционного разделения или растворения отдушки в воде. Поверхностное масло наблюдали в образце с соевым маслом, но не в других образцах.

В Таблице VI сравниваются скорости высвобождения двух ароматов, существенно способствующих ощущению свежести кофе - 2-метилпропаналя и диацетила, из всех носителей при их инжекции в нагретый сухой сосуд.

Таблица VI
Скорость высвобождения аромата выбранной моделью модели из сухого горячего сосудаОтрезок времениЧисло ГХ импульсов в верхней части сосуда (1×10Е6) в зависимости от вида носителя аромата2-метилпропанальСоевое маслоэтанол2-этилфуранd-лимоненЭтилацетат0-10 сек25626243043240810-20 сек29741840536840320-30 сек2093502032052020-30 сек762103010381005101230-60 сек26223125218314960-90 сек1115431352490-120 сек53201421130-120 сек11881335133512441198диацетилСоевое маслоэтанол2-этилфуранd-лимоненэтилацетат0-10 сек20121030927749710-20 сек22325631525949820-30 сек1832391791782370-30 сек607705803714123230-60 сек21019119917317860-90 сек1296942603890-120 сек72282237110-120 сек101899310669841459- Все данные являются средними из двух двойных анализов.

Можно видеть, что, как правило, летучие носители d-лимонен, 2-этилфуран и этилацетат, производили больший начальный выброс аромата, чем соевое масло и этанол, взятые в качестве контроля. Пик скорости испарения происходил мгновенно для 2-метилпропаналя, 0-10 секунд, при сильном продолжающемся высвобождении в течение отрезка времени 10-20 секунд. В противоположность этому, пик скоростей испарения контрольных носителей был несколько замедленным и происходил на отрезке времени 10-20 секунд. Для диацетила летучие носители обеспечивали более быстрое и длительное высвобождение на отрезке времени 0-20 секунд, а d-лимонен обеспечивал более быстрый пик высвобождения в течение 0-10 секунд. Не наблюдали никакого остаточного масла на поверхности, за исключением образцов с ароматизированным соевым маслом.

Пример 5

Этот пример раскрывает способ ароматизации и инкапсулирования летучих носителей в форме частиц, которые можно использовать для усиления высвобождения аромата из быстрорастворимого кофейного напитка при его реструктурировании в горячей воде. Растворимый кофе Maxwell House® был реструктурирован в воде с получением 50% мас./мас. раствора. Для каждой модели системы кофейной отдушки, описанной в Примере 4, 7,0 г ароматизированного носителя соединяли с 42,0 г раствора кофе и инкапсулировали, используя следующий способ. Раствор кофе охлаждали до 5°С и аэрировали путем перемешивания при 10000 об/мин в течение одной минуты, используя иммерсионный смеситель Fisher Scientific PowerGen 700D. Затем добавляли ароматизированный носитель и перемешивали при 10000 об/мин в течение одной минуты, что является достаточным для эмульгирования тех ароматизированных носителей, которые не смешиваются с водой. Ароматизированный раствор кофе добавляли по каплям из шприца, снабженного иглой размера 24, в жидкий азот для получения небольших замороженных частиц. Эти частицы отделяли от жидкого азота и добавляли к избыточному количеству мелкого порошка растворимого кофе. При нагревании и медленной дессикации в этом порошке в течение двух дней замороженные частицы превращались в сухие твердые кофейные капсулы, содержащие ароматизированный носитель, заключенный в твердую стекловидную оболочку. Аэрирование холодного кофейного раствора перед добавлением к жидкому азоту осуществляли для получения капсул, имеющих плотность меньше, чем 1,0 г/см³, которые флотируют для обеспечения максимального высвобождения аромата при добавлении в горячую воду. Смешивание и аэрацию можно осуществлять в инертной атмосфере для сведения к минимуму окисления чувствительных отдушек.

Примерно количества 0,1 г капсул, просеянных через сита 10-12 меш, добавляли к восьми унциям воды, имеющей температуру 85°С, в герметично закрытом сосуде, и верхнее пространство анализировали при помощи метода, описанного в Примере 4. Указанные в данном описании, а также в примерах размеры сит соответствуют американскому стандарту, если не указано иное. Размер частиц составил 1,7-2 мм. Все эксперименты осуществляли в двух повторах, и данные были усреднены и нормализованы точно к 0,1 г веса капсулы.

В Таблицах VII-IX представлены скорости высвобождения аромата для каждого компонента модельной системы из кофейных капсул в течение первых трех периодов в 10 секунд. Поскольку капсулы не растворяются мгновенно при контакте с горячей водой, следует ожидать, что будет происходить пропорционально меньшее испарение в течение первого 10-секундного периода и что наибольшая соответственная ошибка в анализе аромата происходит в течение этого периода времени.

Таблица VII
Высвобождение аромата из капсул в нагретой воде - 0-10 секундКомпонент отдушкиЧисло ГХ импульсов в верхней части сосуда (1×10Е6) в зависимости от носителя аромата Соевое
маслоЭтанол2-этилфуранd-лимоненэтилацетат2-метилпропаналь5,67,861,315,827,5Диацетил3,01,318,55,120,22-этилфуран 10,126,5-38,059,6Изобутилацетат 7,933,711927,963,34-этилгвайакол 2,39,616,94,26,0Эвгенол 2,48,424,43,84,0Всего 21,260,8240,156,8121,0В сравнении с маслом1,00x2,87x11,33x2,68x5,72x- Все данные представляют собой средние значения из двух двойных анализов.
- Общее количество не включает реакцию на 2-этилфуран.

Таблица VIII
Высвобождение аромата из капсул в нагретой воде - 10-20 секундКомпонент отдушкиЧисло ГХ импульсов в верхней части сосуда (1×10Е6) в зависимости от носителя аромата Соевое маслоЭтанол2-этилфуранd-лимоненэтилацетат2-метилпропаналь52,433,8185149152Диацетил18,56,281,046,689,82-этилфуран153127-377332Изобутилацетат1141634643774114-этилгвайакол4,89,436,220,923,7Эвгенол3,28,318,718,418,0Всего192,9220,7784,9611,9694,5В сравнении с маслом1,00x1,14x4,07x3,17x3,60x- Все данные представляют собой средние значения из двух двойных анализов.
- Общее количество не включает реакцию на 2-этилфуран.

Таблица IX
Высвобождение аромата из капсул в нагретой воде - 20-30 секундКомпонент отдушкиЧисло ГХ импульсов в верхней части сосуда (1×10Е6) в зависимости от носителя аромата Соевое маслоэтанол2-этилфуранd-лимоненэтилацетат2-метилпропаналь12676,8158247131Диацетил46,318,488,777,784,32-этилфуран358231-582319Изобутилацетат3373176956664174-этилгвайакол56,621,764,038,123,3Эвгенол9,724,974,030,116,8Всего575,6458,81079,71058,9672,4В сравнении с маслом1,00x(0,80x)1,88x1,84x1,17x- Все данные представляют собой средние значения из двух двойных анализов.
- Общее количество не включает реакцию на 2-этилфуран

В Таблицах X-XIII представлены скорости высвобождения аромата для каждого компонента модельной системы из кофейных капсул в течение первых четырех 30-секундных периодов времени в ходе анализа.

Таблица Х
Высвобождение аромата из капсул в нагретой воде - 0-30 секундКомпонент отдушкиЧисло ГХ импульсов в верхней части сосуда (1×10Е6) в зависимости от носителя аромата Соевое маслоЭтанол2-этилфуранd-лимоненэтилацетат2-метилпропаналь184,0118,4404,3411,8310,5Диацетил67,825,9188,2129,4194,32-этилфуран521,1384,5-997,0710,6Изобутилацетат458,9513,712781475,8891,34-этилгвайакол63,740,7117,163,253,0Эвгенол15,341,6117,152,338,8Всего789,7740,32104,72132,51487,9В сравнении
с маслом1,00x(0,94x)2,67x2,70x1,88x- Все данные представляют собой средние значения из двух двойных анализов.
- Общее количество не включает реакцию на 2-этилфуран.

Таблица XI
Высвобождение аромата из капсул в нагретой воде - 30-60 секундКомпонент отдушкиЧисло ГХ импульсов в верхней части сосуда (1×10Е6) в зависимости от носителя аромата Соевое маслоэтанол2-этилфуранd-лимоненэтил
ацетат2-метилпропаналь312160254485165Диацетил11953,41581351432-этилфуран853441-1017502Изобутилацетат99364191613796734-этилгвайакол91,671,2145103066,4Эвгенол59,880,819011762,3Всего1575,41006,41663,03146,01109,7В сравнении с маслом-(0,64x)1,06x2,00x(0,70x)- Все данные представляют собой средние значения из двух двойных анализов.
- Общее количество не включает реакцию на 2-этилфуран.

Таблица XII
Высвобождение аромата из капсул в нагретой воде - 60-90 секундКомпонент отдушкиЧисло ГХ импульсов в верхней части сосуда (1×10Е6), полученное через 60-90 сек после добавления в сосуд капсул Соевое маслоэтанол2-этилфуранd-лимоненэтилацетат2-метилпропаналь15156,847,410045,6Диацетил82,130,045,857,654,12-этилфуран539199-331276Изобутилацетат6102641884363574-этилгвайакол88,958,510911377,7Эвгенол62,854,412812366,0Всего994,8463,7518,2829,6600,4В сравнении с маслом-(0,47x)(0,52x)(0,83x)(0,60x)- Все данные представляют собой средние значения из двух двойных анализов.
- Общее количество не включает реакцию на 2-этилфуран.

Таблица XIII
Высвобождение аромата из капсул в нагретой воде - 90-120 секундКомпонент отдушкиЧисло ГХ импульсов в верхней части сосуда (1×10Е6) в зависимости от носителя аромата Соевое маслоЭтанол2-этилфуранd-лимоненэтилацетат2-метилпропаналь10523,619,241,723,5Диацетил78,120,328,835,634,72-этилфуран37871,8-107135Изобутилацетат38297,275,21621454-этилгвайакол10274,488,210254,8Эвгенол73,957,110477,040,4Всего741,0272,6315,4418,3298,4В сравнении
с маслом1,00x(0,37x)(0,43x)(0,56x)(0,40x)- Все данные представляют собой средние значения из двух двойных анализов.
- Общее количество не включает реакцию на 2-этилфуран.

В Таблице XIV представлено высвобождение аромата для каждого компонента в течение полного двухминутного периода анализа, тогда как в таблице XV представлено совокупное высвобождение в течение каждого анализируемого отрезка времени.

Таблица XIV
Совокупное высвобождение аромата из капсул в нагретой воде - 0-120 секундКомпонент отдушкиСовокупное число ГХ импульсов в верхней части сосуда (1×10Е6) в зависимости от носителя аромата Соевое маслоэтанол2-этилфуранd-лимоненэтилацетат2-метилпропаналь752,0358,8724,91038,5544,6Диацетил347,0129,6420,8357,6426,12-этилфуран2291,11096,3-2452,01623,6Изобутилацетат2443,91515,92457,23452,82066,34-этилгвайакол346,2244,8459,31308,2251,9Эвгенол211,8233,9539,1369,3207,5Всего4100,92483,04601,36526,43496,4В сравнении с маслом1,00x(0,61x)1,12x1,59x(0,85x)- Все данные представляют собой средние значения из двух двойных анализов.
- Общее количество не включает реакцию на 2-этилфуран.

Таблица XV
Общее высвобождение аромата из капсул в нагретой воде в зависимости от времениОтрезок времениОбщее число ГХ импульсов в верхней части сосуда (1×10Е6) в зависимости от носителя аромата Соевое маслоэтанол2-этилфуранd-лимоненэтилацетат0-10 сек21,260,8240,156,8121,010-20 сек192,9220,7784,9611,9742,720-30 сек575,6458,81079,71058,9721,30-30 сек789,7740,32104,72132,51585,030-60 сек1575,41006,41663,03146,01187,460-90 сек994,8463,7518,2829,6642,790-120 сек741,0272,6315,4418,3320,40-120 сек4100,92483,04601,36526,43735,5В сравнении с маслом1,00x(0,61x)1,12x1,59x(0,91x)- Все данные представляют собой средние значения из двух двойных анализов.
- Общее количество не включает реакцию на 2-этилфуран.

В Таблице XVI представлено высвобождение аромата, нормализованное к высвобождению из соевого масла, взятого в качестве контроля.

Таблица XVI
Нормализованное высвобождение аромата из капсул в нагретой воде в зависимости от времени Отрезок времениНормализованное общее число ГХ импульсов в верхней части сосуда (1×10Е6) в зависимости от носителя аромата Соевое маслоЭтанол2-этилфуранd-лимоненэтилацетат0-10 сек1,00x2,87x11,33x2,68x5,72x10-20 сек1,00x1,14x4,07x3,17x3,60x20-30 сек1,00x(0,80x)1,88x1,84x1,17x0-30 сек1,00x(0,94x)2,67x2,70x1,88x30-60 сек1,00x(0,64x)1,06x2,00x(0,70x)60-90 сек1,00x(0,47x)(0,52x)(0,83x)(0,60x)90-120 сек1,00x(0,37x)(0,43x)(0,56x)(0,40x)0-120 сек1,00x(0,61x)1,12x1,59x(0,85x)- Все данные представляют собой средние значения из двух двойных анализов.
- Общее количество не включает реакцию на 2-этилфуран.

Таблица XVII
Физические свойства частицароматизирующая композицияЧастицыОтдушкаНоситель% отдушки% носителяПлотность (г/см³)Размер (мм)Насыпная плотность (г/см³)Абсолютная плотность (г/см³)Модель кофеСоевое масло30700,931,7-2,00,540,62Модель кофеЭтанол30700,841,7-2,00,580,89Модель кофе2-этилфуран30700,921,7-2,00,530,67Модель кофеd-лимонен30700,871,7-2,00,480,66Модель кофеэтилацетат30700,911,7-2,00,540,68

Как можно видеть, предпочтительные водонерастворимые летучие носители по изобретению действуют гораздо лучше, чем взятое в качестве контроля соевое масло, по всем показателям. Этанол действует сравнительно хуже, что можно отнести за счет смешиваемости этого носителя с водой. Действие этилацетата является средним, с сильным начальным высвобождением аромата, но является несколько ухудшенным из-за меньшего общего высвобождения аромата в результате слабой растворимости этого носителя в воде. Самое важное - это то, что летучие носители по настоящему изобретению высвобождают значительно больше аромата в критические первые 30 секунд по сравнению с соевым маслом, взятым в качестве контроля, не оставляя при этом следов масла на поверхности.

Пример 6

Этот пример демонстрирует усиленное высвобождение комплексного искусственного кофейного аромата, смешанного в новом летучем носителе и инкапсулированного в соответствии со способом Примера 5. Искусственная кофейная отдушка, содержащая более 20 компонентов, была смешана опытным составителем ароматов в нескольких различных жидких носителях. Концентрация отдушки в каждом носителе была одинаковой, примерно 30% мас./мас. Смесь двух традиционных носителей, пропиленгликоля и этанола, сравнивали с двумя разными новыми летучими носителями по изобретению, d-лимоненом и 2-этилфураном. Каждую систему инкапсулировали в кофейную матрицу в соответствии со способом, описанным в Примере 5. Капсулы одинаково просеивали, и одинаковые количества добавляли в горячую воду. Дегустаторы дали заключение, что капсулы, содержащие отдушку, смешанную в 2-этилфуране, производили самый сильный выброс аромата, на втором месте были капсулы, содержащие отдушку, смешанную в d-лимонене. Для обоих видов капсул не наблюдалось никакого поверхностного масла. Капсулы, содержащие отдушку, смешанную в смеси пропиленгликоля и этанола, не обеспечивали сильного выброса аромата.

Пример 7

Этот пример демонстрирует применимость и универсальность настоящего изобретения для получения инкапсулированных отдушек, обладающих свойствами усиленного высвобождения аромата, предназначенных для использования в фирменных напитках. Несколько различных комплексных отдушек были отдельно смешаны опытным составителем ароматов в d-лимонене и 2-этилфуране и инкапсулированы в кофейную матрицу способом, описанным в Примере 5. Лиофилизированный настоящий насыщенный кофе Kenco^TM реструктурировали водой для получения 50% мас./мас. раствора кофе и растворимые кофейные капсулы высушивали в тонкоизмельченном порошке этого же кофе. Получали капсулы, содержащие отдушки лесного ореха, шоколада, малины, амаретто, ванили и сливок. Капсулы просеивали через разные сита: 4-6 меш; 6-8 меш; 8-10 меш и 10-14 меш. Действие определяли, соединяя 0,15 г капсул с 20 г порошкообразным капуччино Maxwell House и реструктурируя в 8 унциях почти кипящей воды. Капсулы растворялись и производили сильный выброс аромата. Более мелкие капсулы растворялись быстрее, чем более крупные капсулы, обеспечивая более быстрый выброс аромата. Дегустаторы дали заключение, что, как правило, капсулы, содержащие отдушку, смешанную в 2-этилфуране, производили более сильный выброс аромата, чем капсулы, содержащие отдушку, смешанную в d-лимонене. При растворении всплывающих на поверхность кофейных капсул получали делаемый мраморный цвет пены. В этих испытаниях не наблюдали никакого остаточного масла на поверхности.

Пример 8

Этот пример демонстрирует возможность инкапсулирования отдушек в матрицу из белых капсул, не оставляющую коричневых пятен или полосок в пене капуччино. Смесь 25,2 г твердых частиц кукурузного сиропа 24DE и 2,0 г гидролизованного соевого белка VersaWip 600K (Quest International) растворяли в 14,8 г воды. Сливочную отдушку, описанную в Примере 7, отдельно смешивали в d-лимонене и 2-этилфуране. Семь граммов ароматизированных носителей эмульгировали в 42,0 г растворов, затем добавляли по каплям в жидкий азот для образования замороженных частиц. Частицы затем отделяли от жидкого азота и высушивали в избыточном количестве порошкообразного кукурузного мальтодекстрина 10DE в течение 48 часов. Объемная плотность частиц составляла около 0,3 г/см³. После просеивания капсулы оценивали в Maxwell House Café Cappuchino® в соответствии с методом, описанным в Примере 7, капсулы растворялись и производили сильный выброс аромата, при этом не изменяя цвет преимущественно белой пены и не оставляя поверхностного масла. Дегустаторы дали заключение, что, как правило, капсулы, содержащие отдушки, смешанные в 2-этилфуране, производили более сильный выброс аромата, чем капсулы, содержащие отдушки, смешанные в d-лимонене. Таким же образом, капсулы, изготовленные без гидролизованного соевого белка, имели объемную плотность примерно 0,55 г/см³, были недостаточно растворимыми и быстро не разрывались при добавлении к горячей воде. Было обнаружено, что гидролизованный молочный белок или желатин можно также использовать вместо гидролизованного соевого белка, что позволяет получить большую инкорпорацию газа в раствор в процессе смешивания, что дает более низкую плотность капсул и повышенную скорость растворения. Также было обнаружено, что необязательное использование поверхностно-активных веществ, таких как полисорбат 60/80, приводит к еще большему увеличению скорости растворения.

Пример 9

Этот пример демонстрирует свойства усиления аромата в горячем напитке чая быстрого приготовления. Для получения кофейных капсул, содержащих отдушку амаретто, смешанную в d-лимонене, использовали способ Примера 7. Капсулы просеивали до 6-8 меш и 0,15 г капсул добавляли к 2,0 г порошка растворимого 100% чая Lipton. При реструктурировании в 8 унциях почти кипящей воды получали сильный выброс аромата амаретто. Ипользование таких всплывающих на поверхность напитка кофейных капсул не ухудшало внешний вид и вкус напитка, также не было остаточного масла на поверхности. Такую же отдушку амаретто смешивали в d-лимонене и инкапсулировали в растворимый чай, заменяя кофе чаем в соответствии со способом Примера 5. При такой же оценке капсулы чая размером 6-8 меш производили сильный выброс аромата амаретто, не ухудшая внешний вид и вкус напитка, также не было остаточного масла на поверхности.

Пример 10

Этот пример демонстрирует свойства усиления аромата в смеси горячего супа. Для получения белых капсул, содержащих отдушку на основе сливок, смешанную в 2-этилфуране, использовали способ Примера 8. Капсулы просеивали до размера 6-8 меш и 0,15 г капсул добавляли к 11,0 г сухой смеси супа Spring Vegetable Cup-a-Soup®. При реструктурировании в 6 унциях кипящей воды получали сильный выброс аромата сливок. Использование таких всплывающих на поверхность белых капсул не ухудшало внешний вид и вкус супа, также не было обнаружено осажденного остатка сливочной отдушки.

Пример 11

Этот пример демонстрирует свойства усиления аромата в смеси для горячего какао. Отдушку амеретто смешивали в D-лимонене и инкапсулировали в растворимый кофе в соответствии со способом Примера 5. Капсулы просеивали до размера 6-8 меш и 0,15 г капсул добавляли к 12,0 г смеси для горячего какао Swiss Miss® (Hunt-Wesson Inc.). При реструктурировании в восьми унциях кипящей воды получали сильный выброс аромата амаретто, без ухудшения внешнего вида или вкуса напитка. Также не было обнаружено остаточного масла на поверхности.

Пример 12

Этот пример демонстрирует возможность использования широкого ряда других летучих носителей по настоящему изобретению для усиления аромата горячих фруктовых напитков. Получали несколько систем миндально-вишневой отдушки путем смешивания 1 части бензальдегида в 3 частях летучего носителя. Бензальдегид смешивали в 3-гептаноне, метилгексаноате и 1-октаноле и использовали октаналь и способ Примера 8 для получения белых капсул, содержащих миндально-вишневую отдушку в каждом из этих четырех летучих носителей. Физические свойства летучих носителей представлены в Таблице XVIII. Капсулы просеивали до размера 6-8 меш и 0,15 г капсул добавляли к порциям по 8 унций пастеризованного яблочного напитка марки Dominick (Safeway), предварительно нагретого до 85°С. Всплывающие на поверхность капсулы производили сильный выброс миндально-вишневого аромата. Самый сильный аромат и наилучший баланс аромата/носителя получали из 3-гептанона и метилгексаноата. На поверхности не наблюдалось никакого остаточного масла.

Таблица XVIII
Физические свойства носителейНовые летучие носителиДавление паров* (мм рт.ст)Температура кипения (°С)Плотность (г/см³)Растворимость в водеХимическая классификацияТемпература замерзания (°С)Октаналь˜2,41730,83НерастворимыйАльдегид-121-октанол˜0,051950,83НерастворимыйАлифатический спирт-163-гептанон˜3,71490,82НерастворимыйКетон-39Метилгексаноат˜4,01510,89НерастворимыйСложный эфир-71*Включает значения, известные из литературы, и оценки на основе имеющихся данных. Значения давления паров, плотности и растворимости в воде (% мас.) указаны при 25°С.

Пример 13

Этот пример демонстрирует свойства усиления аромата при приготовлении продуктов из смесей желатиновых десертов. Смесь 25,2 г твердых частиц кукурузного сиропа 24DE, 2,0 г VersaWhip 600K и 0,2 г полисорбата 80 растворяли в 14,6 г воды с получением раствора. Малиновую отдушку смешивали в этилацетате и 7,0 г ароматизированного носителя эмульгировали в 42,0 г раствора, затем по каплям вводили в жидкий азот для получения замороженных частиц. Частицы затем отделяли от жидкого азота и сушили в избыточном количестве порошкообразного кукурузного мальтодекстрина в течение 48 часов. Белые капсулы просеивали через сито до размера 8-10 меш и 0,2 г сухих капсул смешивали в чаше с 8,5 г смеси искусственно ароматизированного малинового желатинового десерта марки Jell-O® без сахара. После добавления к смеси 3/4 чашки кипящей воды капсулы всплывали на поверхность и растворялись с высвобождением сильного аромата малины. При таком же реструктурировании смеси без добавления капсул с отдушкой получали более слабый аромат малины. Такие же капсулы оценивали в искусственно ароматизированном пенящемся желатиновом десерте марки Jell-O® из белого винограда. При добавлении 0,2 г капсул к 0,85 г желатиновой смеси и таком же реструктурировании в кипящей воде получали сильный малиновый аромат. В этих испытаниях не наблюдали никакого остаточного масла на поверхности.

Пример 14

Этот пример демонстрирует свойства усиления аромата продуктов быстрого приготовления из овсяной муки. Порции по 0,2 г малиновых капсул, описанных в Примере 13, смешивали в чаше с 28 г продукта быстрого приготовления из овсяной муки Quaker^TM c получением сухой смеси. При добавлении к смеси 2/3 чашки кипящей воды капсулы растворялись и высвобождали сильный малиновый аромат. Не наблюдалось никакого остаточного масла на поверхности. При таком же регидратировании овсяной муки без добавления капсул с отдушкой получали слабый аромат овсяной каши.

Пример 15

Этот пример демонстрирует свойства усиления аромата ароматизированного кофейного напитка. 0,2 г смеси равных количеств двух разных видов капсул размером 6-8 меш смешивали с 16 г искусственно ароматизированного растворимого кофе с отдушкой из белого Швейцарского шоколада Swiss Style от General Foods® International Coffees. Малиновую отдушку, смешанную в этилацетате, и шоколадную отдушку, смешанную в d-лимонене, отдельно инкапсулировали способом, описанным в Примере 8. После добавления к смеси 8 унций почти кипящей воды капсулы всплывали на поверхность и растворялись с высвобождением сильного малиново-шоколадного аромата. При таком же реструктурировании смеси в кипящей воде без добавления капсул с отдушкой получали слабый аромат молочного шоколада. В этих испытаниях не наблюдали никакого остаточного масла на поверхности.

Пример 16

Этот пример демонстрирует преимущество использования летучих носителей по настоящему изобретению для получения аромата натурального кофе, когда используют "кофейный иней" в качестве источника аромата. Кофейное масло обычно ароматизируют путем непосредственного контакта с конденсированным инеем при нагревании для предотвращения замерзания масла. К сожалению, нагревание приводит к существенным потерям аромата в результате испарения, особенно желаемых высоколетучих и нестабильных компонентов, непропорционально способствующих обеспечению свежести и качественных характеристик кофе. Было обнаружено, что поскольку новые летучие носители по изобретению обычно имеют температуру замерзания намного ниже, чем у триглицеридных масел, их можно ароматизировать путем непосредственного контакта с кофейным инеем без необходимости нагревания. Это было успешно продемонстрировано для двух новых носителей, d-лимонена и 2-этилфурана. Носители сначала очищали способом, описанным в Примере 2, затем использовали для получения четырех разных ароматизированных носителей с использованием следующей процедуры.

Два разных по характеристикам желтых кофейных инея получали измельчением или пропариванием обжаренных кофейных зерен и конденсацией летучих веществ при температуре ниже точки замерзания диоксида углерода, являющегося основным компонентом кофейного инея. Каждый из очищенных бесцветных носителей охлаждали до 5°С и отдельно приводили в непосредственный контакт с двумя разными замороженными ароматами в виде инея в течение времени, достаточного для таяния инея и для достижения равновесия компонентов кофейного аромата с носителями. Носители не замерзали при контакте с инеем и обладали достаточной способностью к его растворению, становясь при этом высоко ароматизированными при помощи компонентов кофе, на что указывал их желтый цвет. Действительно, такой способ обеспечивал полностью летучие системы натуральных ароматов со значительно более высокой концентрацией кофейного аромата и воздействием запаха, чем у систем, ароматизированных кофейным маслом с использованием традиционных методов. Высокое содержание аромата в таких системах было подтверждено методом ГХ-анализа и органолептической оценкой. Ароматизированные носители инкапсулировали в кофейную матрицу способом, описанным в Примере 5. После просеивания и смешивания с быстрорастворимым кофе и реструктурирования в горячей воде такие капсулы обеспечивали сильный выброс высококачественного аромата свежего кофе, который не могли получить при таком же инкапсулировании таких же количеств традиционно используемого ароматизированного кофейного масла. Никакого остаточного масла на поверхности не наблюдалось.

Пример 17

Капли отдушки лесного ореха, смешанные опытным специалистом в области составления отдушек в фуране, наносили, как описано в Примере 1, на поверхность холодного напитка, полученного путем реструктурирования неароматизированного порошка кофе капуччино General Foods International Coffees® Cappuccino Coolers® в холодном обезжиренном молоке. Фуран имеет давление паров 600 мм рт.ст при 25°С, температуру кипения 31°С, плотность 0,95 г/см³ при 25°С, температуру замерзания -86°С, и нерастворим в воде. Ароматизированный жидкий носитель испарялся с поверхности напитка и производил выброс аромата над чашкой без какого-либо остаточного масла на поверхности. Хороший выброс аромата над чашкой также можно получить путем инкапсулирования или физического улавливания каким-либо иным способом ароматизированного носителя в подходящие для растворения в холодной воде твердые частицы.

Пример 18

Этот пример демонстрирует применимость данного изобретения для получения инкапсулированных отдушек, обладающих свойствами усиленного высвобождения аромата, для применения в составах жареного и молотого кофе. Один грамм кофейных капсул, описанных в Примере 16, содержащих 2-этилфуран, ароматизированный замороженным летучим ароматом жареных молотых кофейных зерен, смешивали с 50 г жареного и молотого кофе Ble mocca Mellanrost Brygg^TM. Смесь помещали на фильтровальную сетку кофеварки Morphy Richards^TM на 12 чашек и варили в 1 литре воды. Капсулы растворялись в фильтровальной секции при контакте с просачивающейся горячей водой и производили сильный выброс аромата свежего кофе очень хорошего качества. Опытный исследователь определил интенсивность и качество аромата этого готового продукта как превосходящие аромат готового продукта, полученного при таком же приготовлении (50 г/л) такого же кофе без добавления капсул.

Растворимость и время всплытия на поверхность

Время растворения и время, необходимое для всплытия на поверхность воды для некоторых видов частиц, описанных в примерах, определяли, помещая шесть частиц в герметично закрытый контейнер, расположенный на дне 250 мл химического стакана, и, после добавления в стакан 200 мл почти кипящей воды (90-95°С), открывая сверху герметично закрытый контейнер. Время, необходимое для всплытия на поверхность по меньшей мере четырех из шести частиц, и время, необходимое для полного растворения частиц, измеряли секундомером. Герметично закрываемый контейнер изготавливали из цилиндра шприца, уменьшенного по длине до примерно 1/2 дюйма. Поршень шприца использовали для герметичного закрытия и открытия контейнера. После добавления в стакан горячей воды поршень извлекали для открытия герметично закрытого контейнера и включали секундомер. Время, при котором частицы достигали поверхности, и время, при котором достигалось полное растворение, определяли визуально и измеряли секундомером. Результаты были следующими:

Композиция для ароматизацииЧастицыОтдушкаНоситель% отдушки% носителяПлотность (г/см³)Размер (мм)Объемная плотность (г/см³)Абсолютная плотность (г/см³)Время всплытия на поверхность (сек)Время полного растворения (сек)Кофеd-лимонен2,0098,000,911,2-1,50,330,4113Шоколадd-лимонен0,6599,350,842,0-2,40,430,5712Амареттоd-лимонен23,0061,000,901,7-2,00,630,782090Сливки2-этилфуран38,5061,500,991,7-2,00,640,79545Вишня/миндальОктаналь25,0075,000,881,7-2,00,580,822030Вишня/миндаль1-октаналь25,0075,000,881,7-2,00,570,652090Вишня/миндальМетилгексаноат25,0075,000,931,7-2,00,560,802090МалинаЭтилацетат13,9586,050,921,7-2,00,490,8512

Изобретение относится к пищевой промышленности. Композиция в форме частиц для ароматизации пищевых продуктов содержит частицы, имеющие твердую водорастворимую матрицу. Причем указанная матрица включает физически захваченную в ней ароматическую композицию, которая включает летучий компонент-аромат и летучий органический носитель. При этом летучий компонент-аромат характеризует аромат продукта и отличается от натурального эфирного масла, а летучий органический носитель находится в жидком состоянии при 25°С и атмосферном давлении и имеет давление паров по меньшей мере 0,01 мм рт.ст. при 25°С, температуру кипения в пределах 25-250°С, плотность менее 1,0 г/см³ при 25°С и растворимость в воде не более чем около 10% при 25°С. Дегидратированная композиция пищевого продукта или напитка, содержащая пищевой ингредиент и вышеописанную композицию в виде частиц для ароматизации продукта, обеспечивающую выброс аромата при приготовлении этого продукта. Способ получения дегидратированного продукта предусматривает гидратирование указанной композиции при температуре приготовления пищевого продукта. Изобретение позволяет получить хороший аромат приготавливаемого продукта без использования природных эфирных масел, получаемых из дегидратированных пищевых композиций. 3 н. и 28 з.п. ф-лы, 20 табл.

1. Композиция в форме частиц для ароматизации пищевых продуктов, содержащая частицы, имеющие твердую водорастворимую матрицу, причем указанная матрица включает физически захваченную в ней ароматическую композицию, которая включает летучий компонент-аромат, характеризующий аромат продукта и отличающийся от натурального эфирного масла, и летучий органический носитель, при этом указанный летучий органический носитель находится в жидком состоянии при 25°С и атмосферном давлении и имеет давление паров по меньшей мере 0,01 мм рт.ст. при 25°С, температуру кипения в пределах 25-250°С, плотность менее 1,0 г/см³ при 25°С и растворимость в воде не более чем около 10% при 25°С.2. Композиция по п.1, в которой указанный носитель присутствует в количестве по меньшей мере 25% из расчета на общую массу носителя и компонента-аромата.3. Композиция по п.1, в которой указанный носитель присутствует в количестве по меньшей мере 35% из расчета на общую массу носителя и компонента-аромата.4. Композиция по п.1, в которой указанный носитель присутствует в количестве по меньшей мере 50% из расчета на общую массу носителя и компонента-аромата.5. Композиция по п.1, в которой указанные частицы имеют абсолютную плотность 0,2-0,99 г/см³.6. Композиция по п.1, в которой указанные частицы имеют размер от 0,1 до 10 мм.7. Композиция по п.1, в которой указанный летучий органический носитель имеет давление паров по меньшей мере 0,5 мм рт.ст. при 25°С, температуру кипения в пределах 25-200°С, плотность менее 1,0 г/см³ при 25°С и растворимость в воде не более 5% при 25°С.8. Композиция по п.1, в которой указанный летучий органический носитель имеет давление паров по меньшей мере 2,0 мм рт.ст. при 25°С, температуру кипения в пределах 25-100°С и плотность в пределах 0,7-0,99 г/см³ при 25°С и является не растворимым в воде.9. Композиция по п.8, в которой указанный летучий органический носитель имеет плотность в пределах 0,8-0,95 г/см³ при 25°С.10. Композиция по п.1, в которой указанный летучий органический носитель имеет температуру кипения в пределах 25-50°С.11. Композиция по п.1, в которой указанный компонент-аромат продукта является синтетическим.12. Композиция по п.1, в которой указанный носитель является синтетическим веществом.13. Композиция по п.1, в которой указанный компонент-аромат и указанный носитель являются синтетическими веществами.14. Композиция по п.1, в которой указанные частицы включают капсулы, имеющие водорастворимую оболочку, инкапсулирующую указанную ароматическую композицию.15. Композиция по п.1, в которой указанная твердая водорастворимая матрица получена из кофе.16. Композиция по п.1, в которой указанный летучий органический носитель выбран из группы, состоящей из монотерпеновых углеводородов, сложных эфиров и алкилфуранов.17. Композиция по п.1, в которой указанный летучий органический носитель выбран из группы, состоящей из d-лимонена, 2-этилфурана, 2-метилфурана, 2,5-диметилфурана и этилацетата.18. Композиция по п.1, в которой указанный летучий органический носитель содержит несколько соединений, принадлежащих к одному классу химических соединений.19. Композиция по п.1, в которой указанные частицы имеют абсолютную плотность 0,3-0,99 г/см³.20. Композиция по п.14, в которой указанная оболочка капсул включает вещество, выбранное из группы, состоящей из сахаров, гидролизованных крахмалов, гидроколлоидов, гидролизованных белков, растворимого кофе и растворимого чая.21. Композиция по п.1, в которой указанная ароматическая композиция дополнительно включает по меньшей мере один ингредиент, выбранный из группы, состоящей из поверхностно-активных веществ, диспергаторов, нелетучих пищевых жиров и масел, дополнительных летучих растворителей, газообразных пропеллентов и растворенных пищевых сухих веществ, при этом общее количество указанных необязательных ингредиентов не превышает 100% из расчета на общую массу указанного носителя и указанного компонента-аромата.22. Дегидратированная композиция пищевого продукта или напитка, содержащая пищевой ингредиент и композицию в виде частиц для ароматизации продукта, обеспечивающую выброс аромата при приготовлении пищевого продукта или напитка из указанной дегидратированной композиции пищевого продукта или напитка, при этом указанная композиция для ароматизации продукта содержит частицы, имеющие твердую, водорастворимую матрицу, причем указанная матрица включает физически захваченную в ней ароматическую композицию, которая содержит летучий компонент-аромат, характеризующий аромат пищевого продукта и отличающийся от натурального эфирного масла, и летучий органический носитель, который находится в жидком состоянии при 25°С и атмосферном давлении и имеет давление паров по меньшей мере 0,01 мм рт.ст. при 25°С, температуру кипения в пределах 25-250°С, плотность менее 1,0 г/см³ при 25°С и растворимость в воде не более чем около 10% при 25°С.23. Композиция пищевого продукта или напитка по п.22, в которой указанный пищевой ингредиент находится в форме частиц, при этом данная композиция является сухой смесью.24. Композиция пищевого продукта или напитка по п.23, в которой указанный пищевой ингредиент в форме частиц включает вещество, выбранное из группы, состоящей из растворимого кофе и растворимого чая.25. Композиция пищевого продукта или напитка по п.22, в которой указанная ароматическая композиция в форме частиц имеет размер частиц 0,1-10 мм.26. Композиция пищевого продукта или напитка по п.22, дополнительно включающая по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, состоящей из подсластителей, забеливателей (сливок), разбавителей, наполнителей, красителей, веществ, регулирующих рН, буферов и газифицирующих агентов.27. Способ приготовления пищевого продукта или напитка из дегидратированной композиции пищевого продукта или напитка, предусматривающий обеспечение дегидратированной композиции пищевого продукта или напитка, включающей пищевой ингредиент и композицию для ароматизации, обеспечивающую выброс аромата при приготовлении пищевого продукта или напитка из указанной композиции пищевого продукта или напитка, при этом указанная композиция для ароматизации приготавливаемого продукта включает частицы, имеющие твердую водорастворимую матрицу, которая включает физически захваченную в ней ароматическую композицию, которая включает летучий компонент-аромат, характеризующий аромат пищевого продукта и отличающийся от натурального эфирного масла, и летучий органический носитель, при этом летучий органический носитель находится в жидком состоянии при 25°С и атмосферном давлении и имеет давление паров по меньшей мере 0,01 мм рт.ст. при 25°С, температуру кипения в пределах 25-250°С, плотность менее 1,0 г/см³ при 25°С и растворимость в воде не более чем около 10% при 25°С, и гидратирование указанной композиции пищевого продукта при температуре приготовления пищевого продукта.28. Способ по п.27, в котором температура приготовления пищевого продукта составляет 75-100°С.29. Способ по п.27, в котором температура приготовления пищевого продукта составляет 0-25°С.30. Способ по п.27, в котором указанную дегидратированную композицию пищевого продукта регидратируют путем соединения с горячей водной жидкостью.31. Способ по п.30, в котором указанная водная жидкость включает по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, состоящей из воды и молока.