РАСТВОРИМЫЙ ПОРОШКООБРАЗНЫЙ КОФЕ Российский патент 2023 года по МПК A23F5/24 A23F5/32 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к растворимому порошку напитка, состоящему из сухого экстракта кофе. В частности, к растворимому порошкообразному кофе с внешним видом золота. Дополнительные аспекты изобретения представляют собой порошковую смесь для приготовления напитка и способ получения растворимого порошка напитка.

Уровень техники

Многие годы производители растворимого кофе стремятся улучшить восприятие этого типа кофе по сравнению с обжаренным и молотым кофе. В настоящее время для оптимизации вкусоароматических свойств и аромата растворимого кофе были приложены значительные усилия, и в связи с успехом этих технических достижений сегодня на рынке представлено несколько видов растворимого кофе в качестве продуктов премиум-класса. Продукты премиум-класса — это продукты с превосходным качеством, по мнению клиентов, а конкретнее, продукты класса «люкс».

Однако улучшение внешнего вида растворимого кофе шло медленнее. Существует потребность в технологиях, позволяющих получить растворимый кофе с исключительным внешним видом, например, в дополнение к глубокому вкусу и аромату, и улучшить потребительское восприятие его зрительного образа. В соответствии с нормами и правилами многих стран чистый растворимый кофе может состоять только из кофе. Это создает проблемы, связанные с получением нового и привлекательного внешнего вида, поскольку, например, включение красящего пигмента не может быть разрешено.

Любую ссылку на документы предшествующего уровня техники в данном описании не следует рассматривать как признание того, что такой предшествующий уровень техники широко известен или составляет часть общеизвестных знаний в данной области. В данном описании слова «содержит», «содержащий» и аналогичные слова не следует интерпретировать в исключительном или исчерпывающем смысле. Иными словами, под ними подразумевается «включая, без ограничений».

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является улучшение уровня техники и получение усовершенствованного технического решения для обеспечения превосходного внешнего вида растворимых порошков напитков. Задачи настоящего изобретения достигают с помощью объекта изобретения, представленного в независимых пунктах формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения идея настоящего изобретения получает дополнительное развитие.

Соответственно, в первом аспекте настоящего изобретения обеспечен растворимый порошок напитка, состоящий из сухого экстракта кофе, причем порошок имеет цветовое различие ΔE с золотом менее 100. Во втором аспекте изобретение относится к порошковой смеси для приготовления напитка, содержащей растворимый порошок напитка в соответствии с первым аспектом. Третий аспект изобретения относится к способу получения растворимого порошка напитка в соответствии с первым аспектом, причем способ включает обеспечение экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25% и сушку экстракта кофе. Еще один дополнительный аспект изобретения представляет собой способ получения растворимого порошка напитка, причем способ включает:

i. обеспечение экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25%;

ii. заморозку экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25% путем однонаправленной заморозки;

iii. измельчение замороженного экстракта кофе до размера частиц D_4,3 от 0,05 мм до 10 мм; и

iv. сушку замороженного экстракта кофе.

Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что экстракт кофе можно высушивать таким образом, чтобы получать растворимый порошкообразный кофейный напиток, по внешнему виду напоминающий благородный металл золотистого цвета. Золото на протяжении всей истории ассоциируется с богатством и роскошью. Золото обладает узнаваемым внешним видом: у него имеется как золотой оттенок, так и зеркальное отражение, характерное для полированных металлов. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что сушка экстракта кофе способом, способствующим формированию пластин высушенного кофе, расположенных отдельными параллельными слоями, позволяет получать растворимый порошок напитка с внешним видом золота, особенно при сушке экстракта кофе с низким общим содержанием сухих веществ.

Краткое описание графических материалов

На фиг. 1 представлены полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа изображения растворимых порошков напитков, приготовленных в соответствии с примером 1, причем общее содержание сухих веществ (ОС) в экстракте кофе перед сушкой составляло 10% (фиг. 1a), 15% (фиг. 1b), 20% (фиг. 1c) и 40% (фиг. 1D). Белая шкала соответствует 500 мкм на левой части изображений и 100 мкм на правой части изображений.

Раскрытие изобретения

Следовательно, настоящее изобретение частично относится к растворимому порошку напитка, состоящему из сухого экстракта кофе, причем порошок имеет цветовое различие ΔE с золотом менее 100, например, менее 95, 94, 93, 92, 91, 90, 89, 88, 87, 86 или 85.

Цветовая шкала CIE 1976 L*a*b* (далее — CIELAB) представляет собой один способ измерения цвета, предложенный Международной комиссией по освещению (МКО) [CIE Technical Report, Colorimetry 2^nd Edition, CIE 15.2 – 1986, corrected reprint 1996]. Цветовое пространство CIELAB получают в результате представления количественных значений L*, a*, b* в прямоугольной системе координат. Координата L* объекта представляет собой интенсивность светлоты, измеренную по шкале в диапазоне от 0 (черный) до 100 (абсолютный белый). Координаты a* и b* не имеют конкретных числовых ограничений. Параметр a* изменяется от чистого зеленого (отрицательные значения a*) до чистого красного (положительные значения a*), а параметр b* изменяется от чистого синего (отрицательные значения b*) до чистого желтого (положительные значения b*). В цветовом пространстве CIELAB цветовое различие можно рассчитать в виде отдельного значения, учитывая различия значений L*, a* и b* двух образцов.

Цветовое различие ΔE рассчитывают следующим образом:

В контексте настоящего изобретения считается, что цвет золота имеет значения CIELAB L* = 86,9, a* = -1,9 и b* = 87,1. Это соответствует шестнадцатеричному коду цвета золота #ffd700 [веб-документ <encycolorpedia.com/ffd700>, просмотр 30 января 2019 г.]. Таким образом, ΔE с золотом рассчитывают на основании измеренных значений L*, a* и b* следующим образом:

Измерение цвета может быть выполнено с помощью коммерческого измерителя цвета, такого как устройство HunterLab Colorflex (CX1051), например, с применением параметра осветителя/наблюдателя D65/45°±2°, при этом зеркальное отражение исключается.

Сухой экстракт кофе может содержать остаточную воду, например, сухой экстракт кофе может содержать менее 5 мас.% воды, например менее 4 мас.% воды.

Полированные металлы обладают отражающей способностью, при этом падающий свет отражается в одном выходном направлении. Зеркальное отражение иногда называют блеском. В аспекте изобретения обеспечен растворимый порошок напитка, обладающий зеркальной отражающей способностью, например, блеском, при геометрии 60° по меньшей мере 0,5 единиц блеска. Блеск можно измерять, например, с помощью осветителя C МКО и стандартного наблюдателя МКО. Блеск можно измерять с помощью блескомера BYK Gardner Micro-Tri-Gloss Meter, например, оснащенного подложкой, выполненной с возможностью размещения косметических порошков.

В варианте осуществления растворимый порошок напитка изобретения, имеющий цветовое различие ΔE с золотом менее 100, имеет блеск при геометрии 60° по меньшей мере 0,5 единиц блеска, например, по меньшей мере 0,6 единиц блеска, например, от 0,5 до 1,7 единиц блеска. Преимуществом является то, что в изобретении обеспечен материал, который, как и металлическое золото, имеет и золотистый цвет, и зеркальную отражающую способность.

Авторы изобретения обнаружили, что разное общее содержание сухих веществ в экстракте кофе, высушенном с получением растворимого порошка напитка изобретения, обуславливает разную структурную плотность порошка. Структурная плотность, в свою очередь, связана с цветом порошка. Золотистый цвет может быть получен при низких значениях структурной плотности. В варианте осуществления структурная плотность порошка составляет от 0,7 до 1,4 г/мл, например, от 0,9 до 1,3 г/мл. Насыпная плотность порошка (например, измеренная с помощью ртутной порометрии при 0,4 фунтов/кв. дюйм абс.) составляет от 0,15 до 0,35 г/мл, например, от 0,18 до 0,30 г/мл.

В соответствии с настоящим изобретением термин «плотность» представляет собой массу на единицу объема материала. Для пористого порошка широко применяют три термина: насыпная плотность, структурная плотность и плотность после утряски. Структурная плотность (также называемая «истинной» или «абсолютной» плотностью) представляет собой плотность, полученную путем устранения пор и пустот между частицами в основном объеме образца из измеренного объема. Насыпную плотность определяют как единицу массы на единицу объема гранулы после вычитания объема самых больших открытых пор (больше конкретного размера, давления прессования Hg при 0,4 фунта/кв. дюйм абс.). Плотность после утряски представляет собой плотность, полученную в результате заполнения контейнера материалом образца и его вибрации для достижения практически оптимальной упаковки. Плотность после утряски включает в себя межчастичные пустоты в объеме, а видимая плотность — нет. При структурной плотности в объеме, используемом при расчете плотности, исключены как поры, так и пустоты между частицами. Структурная плотность может быть измерена, например, с помощью импульсного возбуждения, гелиевой пикнометрии или ртутной порометрии.

В варианте осуществления порошок содержит частицы, содержащие по меньшей мере одну пластину со средней толщиной от 0,3 до 90 мкм, например, от 1 до 60 мкм, например, от 5 до 50 мкм. Пластины такой толщины, состоящие из сухого экстракта кофе, являются примером структуры, выполненной с возможностью обеспечения золотистого цвета и зеркального отражения. Например, по меньшей мере 30 мас.% растворимого порошка напитка изобретения может представлять собой частицы, включающие по меньшей мере одну пластину, имеющую среднюю толщину от 0,3 до 90 мкм. В настоящем изобретении термин «пластина» имеет значение «тонкий плоский лист». Например, пластина может представлять собой гладкое плоское относительно тонкое твердое тело равномерной толщины. В варианте осуществления максимальный размер по меньшей мере одной пластины по меньшей мере в 10 раз превышает ее среднюю толщину, например, по меньшей мере в 50 раз превышает ее среднюю толщину. В варианте осуществления по меньшей мере одна пластина имеет линейный размер, перпендикулярный ее максимальному линейному размеру, который по меньшей мере в 5 раз больше ее средней толщины. В варианте осуществления по меньшей мере одна пластина имеет толщину, изменяемую менее чем в четыре раза, например, менее чем в два раза.

Степень, в которой частицы, содержащиеся в растворимом порошке напитка, являются пластинчатыми (или «хлопьевидными»), может быть измерена путем профилометрии. Например, можно измерить площадь выступа и среднюю высоту (толщину) от приблизительно 200 до 500 частиц, вручную распределенных на измерительной платформе, на которой они естественным образом расположены на плоскости (т. е. вдоль их двух наибольших линейных размеров). Подходящим измерительным устройством является профилометр Keyence VR5200 3D. Мелкие частицы перед измерением можно удалять. Индекс хлопьевидности получают путем деления высоты на квадратный корень площади выступа. Рассчитывают средний индекс и сопоставляют его с условным размером частиц. В варианте осуществления порошок содержит частицы, имеющие среднее отношение высоты частиц к квадратному корню площади выступа менее 0,4, например, менее 0,35, в качестве дополнительного примера — менее 0,3.

В варианте осуществления две или более пластин, содержащихся в частице, по существу, параллельны, например, по меньшей мере 30 мас.% частиц содержат две или более, по существу, параллельных пластин, например, три или более, например, четыре или более, например, пять или более. В контексте настоящего изобретения термин «по существу, параллельный» означает, что пластины параллельны друг другу в пределах 10 градусов. Без ограничений, накладываемых какой-либо теорией, авторы изобретения полагают, что тонкие параллельные пластины сухого экстракта кофе на практике обеспечивают как золотистый цвет, так и зеркальное отражение. Свет, взаимодействующий с тонкими пластинами, в некоторой степени избирательно поглощается, что обеспечивает золотистый цвет, но поглощение не настолько велико, чтобы цвет стал темно-коричневым. Каждая пластина, на которую падает свет, обеспечивает некоторое зеркальное отражение, при этом в параллельных пластинах свет, который прошел через одну пластину и достиг поверхности второй пластины, отражается приблизительно под тем же углом, что и свет, отраженный от первой пластины, таким образом, формируется выровненный зеркальный блеск.

В варианте осуществления две или более, по существу, параллельных пластин разделены зазором, например, воздушным зазором. Зазор между двумя, по существу, параллельными пластинами может быть больше средней толщины пластин или равен ей, например, он может быть больше средней толщины пластин и менее чем в 10 раз больше средней толщины пластин. По существу, параллельные пластины могут быть выполнены в форме слоистой структуры. Такая структура при увеличении выглядит как слоистая структура слоеного теста или теста фило.

Две или более, по существу, параллельных пластин, разделенных зазором, могут иметь между собой соединительные элементы, например, частицы порошка могут иметь структуру пены с удлиненными порами между пластинами, причем пластины образуют параллельные стенки пены.

В варианте осуществления растворимый порошок напитка представляет собой стекловидное аморфное твердое вещество, например, стекловидное аморфное твердое вещество при 20°C. Стекловидное аморфное твердое вещество имеет температуру стеклования. Температуру стеклования можно измерять, например, с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии. Растворимый порошок напитка может не содержать кристаллического материала, например, кристаллы нельзя наблюдать под микроскопом с использованием поляризованного света.

Другой аспект изобретения относится к порошковой смеси для приготовления напитка, причем порошковая смесь содержит растворимый порошок напитка изобретения. Порошковая смесь может представлять собой, например, смесь кофе, сахара и сухого молока, которую можно добавлять в воду для получения подслащенного кофе с забеливателем. Порошковая смесь может, в качестве дополнительного примера, представлять собой смесь растворимого порошка напитка изобретения с обычным чистым растворимым порошкообразным кофе.

В дополнительном аспекте изобретения предложен способ получения растворимого порошка напитка изобретения, причем способ включает обеспечение экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25% и сушку экстракта кофе. Общее содержание сухих веществ относится к массе вещества в растворе или суспензии. Общее содержание сухих веществ в растворе или суспензии кофе определяют как массу высушенного остатка кофе, выраженную в процентах от исходного раствора или суспензии кофе в мас./мас. процентах (мас./мас.%).

В еще одном дополнительном аспекте изобретения предложен способ получения растворимого порошка напитка, причем способ включает:

i. обеспечение экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25%;

ii. заморозку экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25% путем однонаправленной заморозки;

iii. измельчение замороженного экстракта кофе до размера частиц D_4,3 от 0,05 мм до 10 мм; и

iv. сушку замороженного экстракта кофе (например, замороженного экстракта кофе с размером частиц D_4,3 от 0,05 мм до 10 мм).

Во время однонаправленной заморозки вода превращается в лед вдоль одной плоскости. Это может быть выполнено, например, путем помещения контейнера с жидким экстрактом кофе в контакт с одной плоской замораживающей поверхностью так, чтобы рост кристаллов льда происходил перпендикулярно замораживающей поверхности, или помещения жидкого кофе между множеством параллельных охлаждающих пластин так, чтобы рост кристаллов происходил перпендикулярно параллельным замораживающим поверхностям. Без ограничений, накладываемых какой-либо теорией, авторы изобретения полагают, что во время однонаправленной заморозки экстракта кофе с низким содержанием сухих веществ происходит концентрирование вымораживанием растворенных в кофе веществ, а по мере формирования кристаллов льда на плоском фронте замораживания между ними образуются тонкие пластины экстракта кофе. После сублимации льда в процессе сушки образуется пористая структура, содержащая тонкие параллельные пластины сухого экстракта кофе.

В варианте осуществления заморозку выполняют с помощью морозильного аппарата для плоских заготовок. В варианте осуществления заморозку выполняют между параллельными охлаждающими пластинами, например, с помощью морозильного аппарата с параллельными пластинами.

В варианте осуществления сушку замороженного экстракта кофе выполняют в вакууме, например, сушку в вакууме в течение от 1 до 4 часов.

Измельчение замороженного экстракта кофе можно выполнять путем размалывания, например, сначала замороженный экстракт можно измельчать с помощью молотковой дробилки, а затем размалывать с помощью мельницы.

В варианте осуществления экстракт кофе не газируют перед заморозкой. Газирование экстракта кофе перед заморозкой нарушает упорядоченный рост кристаллов льда.

В еще одном дополнительном аспекте изобретения предложен способ получения растворимого порошка напитка, причем способ включает: обеспечение экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25%; заморозку экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25% при температуре от -80 до -30°C (например, от -50 до -30°C) в течение от 1 до 12 часов; измельчение замороженного экстракта кофе до размера частиц D_4,3 от 0,05 мм до 10 мм; и сушку замороженного экстракта кофе (например, замороженного экстракта кофе с размером частиц D_4,3 от 0,05 мм до 10 мм).

Экстракт кофе может быть получен способом экстракции, который в некоторой степени активирует гидролиз. Химические превращения в обжаренном и молотом кофе, такие как гидролиз, могут происходить во время экстракции, например, расщепление полисахаридов с высокой молекулярной массой, что приводит к их растворимости.

В варианте осуществления обжаренный и молотый кофе экстрагируют при общем содержании сухих веществ менее 25%, например, обеспечение экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25% может быть выполнено без разбавления экстракта с общим содержанием сухих веществ более 25%. Экстракция кофе с низким общим содержанием сухих веществ, например, менее 25%, обеспечивает вкусоароматические свойства и аромат, точно воспроизводящие напиток, сваренный из обжаренного и молотого кофе. Медленная заморозка дополнительно поддерживает желаемые ароматические соединения. В варианте осуществления обжаренный и молотый кофе не гидролизуют способом экстракции с получением экстракта кофе.

В варианте осуществления экстракт кофе представляет собой экстракт из кофе арабика (Coffea arabica). В варианте осуществления экстракт кофе представляет собой экстракт из кофе робуста (Coffea canephora). В варианте осуществления экстракт кофе представляет собой экстракт из смеси кофе арабика (Coffea arabica) и кофе робуста (Coffea canephora).

В варианте осуществления экстракт кофе концентрируют перед заморозкой, чтобы ускорить процесс заморозки. Экстракт кофе предпочтительно концентрируют без применения тепла так, чтобы сохранить как можно больше желаемого аромата. Экстракт кофе можно концентрировать посредством концентрации на мембране, например, обжаренный и молотый кофе экстрагируют при общем содержании сухих веществ менее 12%, а затем экстракт концентрируют до общего содержания сухих веществ менее 25%. Экстракт кофе можно также концентрировать посредством концентрирования вымораживанием, например, обжаренный и молотый кофе экстрагируют при общем содержании сухих веществ менее 12%, а затем экстракт концентрируют до общего содержания сухих веществ менее 25%.

В варианте осуществления способ включает:

i. обеспечение экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25%;

ii. заморозку экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25% посредством однонаправленной заморозки при температуре от -80 до -30°C (например, от -50 до -30°C) в течение от 1 до 12 часов;

iii. измельчение замороженного экстракта кофе до размера частиц D4_,3 от 0,05 мм до 10 мм; и

iv. сушку замороженного экстракта кофе (например, замороженного экстракта кофе с размером частиц D_4,3 от 0,05 мм до 10 мм).

Значения D_4,3, d₉₀ и d₁₀ являются общими способами описания распределения частиц по размерам. Параметр d₉₀ (иногда записывают как D90) представляет собой диаметр, при котором 90% частиц в образце по объему имеют диаметр ниже этого значения. В контексте настоящего изобретения d₉₀ по массе эквивалентно d₉₀ по объему. Аналогичным образом d₁₀ представляет собой диаметр, при котором 10% частиц в образце по объему имеют диаметр ниже этого значения. Термин «размер частиц D_4,3» традиционно используется в настоящем изобретении и иногда называется средним диаметром объема. Значения D_4,3, d₉₀ и d₁₀ порошков можно с удобством измерять с помощью анализа цифрового изображения (например, с использованием прибора Camsizer XT). В зависимости от характера образца, можно использовать другие методы измерения распределения частиц по размерам. Например, дисперсию обычно измеряют с помощью рассеяния лазерного света (например, с помощью прибора Mastersizer Malvern 3000), тогда как порошки с достаточно большими размерами частиц для удобства просеивания можно измерять с помощью просеивания.

Специалистам в данной области будет понятно, что все описанные в настоящем документе признаки настоящего изобретения можно свободно комбинировать друг с другом. В частности, элементы, описанные по отношению к продукту настоящего изобретения, можно комбинировать со способом настоящего изобретения и наоборот. Дополнительно можно комбинировать признаки, описанные для разных вариантов осуществления настоящего изобретения. Если существуют известные эквиваленты конкретных признаков, такие эквиваленты включены, как если бы они были непосредственно упомянуты в данном описании.

Дополнительные преимущества и признаки настоящего изобретения очевидны из фигур и примеров, не имеющих ограничительного характера.

Примеры

Пример 1. Порошкообразный кофе, полученный путем заморозки в лотках

Экстракты кофе с различным общим содержанием сухих веществ (5, 15, 35 и 45%) помещали в прямоугольный лоток и выдерживали при температуре -40°C.

Экстракты оставляли для затвердевания (1–4 ч), после чего их измельчали с помощью молотковой дробилки Frewitt и размалывали с помощью мельницы Urschel с зазором 2 мм.

Полученный замороженный экстракт помещали в лотки для сублимационной сушки и высушивали под вакуумом с повышением температуры 100°C → 80°C → 60°C → 40°C в течение трех часов, а затем выдерживали в течение пятнадцати часов при температуре 40°C. Экстракты кофе с общим содержанием сухих веществ 5 и 15% обеспечивали в результате получение золотистого и блестящего порошка.

Цвет порошков измеряли с помощью устройства HunterLab Colorflex (CX1051) с настройкой освещенности/наблюдателя D65/45°±2° и держателем образца размером 47 мм. Цветовое различие ΔE с золотом рассчитывали, исходя из измеренных значений (три повтора) L*, a* и b*, следующим образом:

Зеркальную отражающую способность образцов измеряли с помощью блескомера BYK Gardner Micro-Tri-Gloss Meter, оснащенного подложкой, выполненной с возможностью приема косметических порошков. Блеск измеряли при помощи падающего света под углом 60°, осветителя CIE-C и стандартного наблюдателя CIE. Прибор калибровали по стандартной черной плитке с присвоенным значением блеска 100 единиц. Для проведения измерений в измерительную чашку помещали порошок, его поверхность выравнивали, а затем устанавливали блескомер, обеспечивая плотную посадку, чтобы исключить освещение пространства. Эту процедуру повторяли 6 раз для каждого образца.

Результаты измерения расстояния от золота и блеска приведены в таблице 1.

Таблица 1

Образец Размер частиц D_4,3 ΔE с золотом Единицы блеска под углом 60° ОС перед сушкой 1,4% не измеряли 75,2 1,63 ОС перед сушкой 5% 358 мкм 84,8 0,65 ОС перед сушкой 15% 716 мкм 90,1 0,52 ОС перед сушкой 35% 964 мкм 89,9 0,22 ОС перед сушкой 45% 1223 мкм 87,9 0,20

Все образцы исследовали под микроскопом в поляризованном свете, при этом кристаллов не наблюдалось.

Образец с общим содержанием сухих веществ перед сушкой 5% исследовали с использованием профилометра VR5200 3D производства компании Keyence. Порошок просеивали перед измерением для удаления частиц размером менее 500 мкм. Измеряли среднюю высоту (толщину) от около 200 до 500 частиц, вручную распределенных по измерительной платформе. Частицы естественным образом расположены на их плоскости (т. е. вдоль двух самых больших линейных размеров). Индекс хлопьевидности получают путем деления высоты на квадратный корень площади выступа.

Было обнаружено, что образец имеет средневзвешенный по размеру индекс 0,25. Было обнаружено, что доступный в продаже растворимый кофе сублимационной сушки имеет индекс 0,42.

Пример 2. Микроскопия и измерение пористости порошкообразного кофе

Растворимый порошкообразный кофе получали таким же образом, как и в примере 1, с общим содержанием сухих веществ перед сушкой 10%, 15%, 20% и 40%. Экстракты кофе с общим содержанием сухих веществ 10%, 15% и 20% обеспечивали в результате получение золотистого и блестящего порошка.

Для исследования порошков использовали сканирующую электронную микроскопию. Изображения SEM представлены на фиг. 1. Можно заметить, что, хотя экстракты кофе с общим содержанием сухих веществ 10% (фиг. 1a), 15% (фиг. 1b) и 20% (фиг. 1c) позволяют получить «хлопьевидную» микроструктуру с тонкими параллельными пластинами, экстракт с общим содержанием сухих веществ 40% (фиг. 1D) позволил получить менее пористую структуру с более толстыми стенками.

Для оценки насыпной плотности, структурной плотности и объема открытых пор были также получены данные по ртутной порометрии для образцов с ОС 10%, 15% и 20%. Для оценки структуры использовали AutoPore IV 9520 (Micromeritics Inc., г. Норкроза, штат Джорджия, США). Рабочее давление для интрузии Hg составляло от 0,4 фунта/кв. дюйм абс. до 9000 фунтов/кв. дюйм абс. (с низким давлением от 0,4 фунта/кв. дюйм абс. до 40 фунтов/кв. дюйм абс. и отверстием высокого давления от 20 до 9000 фунтов/кв. дюйм абс.). Диаметр пор под этим давлением находится в диапазоне от 500 до 0,01 мкм. Приведенные данные представляли собой объем (мл/г) при различных диаметрах пор (мкм).

Отвешивали точное количество образцов от 0,1 до 0,4 г и утрамбовывали в пенетрометре (объем 3,5 мл, диаметр горлышка или капилляра 0,3 мм и объем капилляра 0,5 мл).

После введения пенетрометра в отверстие низкого давления образцы откачивали при 1,1 фунта/кв. дюйм абс./мин), а затем переходили на умеренную скорость 0,5 фунта/кв. дюйм абс.) и быструю скорость 900 мкм Hg. Конечной точкой откачивания было 60 мкм Hg. После достижения конечной точки откачивание продолжали в течение 5 мин перед введением Hg.

Измерения проводили в условиях уравновешивания с заданным временем. То есть фиксировали точки давления, в которых должны были регистрироваться данные, и прошедшее время при данном давлении в режиме уравновешивания с заданным временем (10 сек). В пределах исследуемых диапазонов давлений регистрировали примерно 140 точек данных.

Объем открытых пор на грамм продукта в диапазоне диаметров от 0,001 до 500 мкм (мКм) дает «объем открытых пор». Насыпную плотность определяют как единицу массы на единицу объема гранулы после вычитания объема самых больших открытых пор (больше конкретного размера, давления прессования Hg при 0,4 фунта/кв. дюйм абс.). Типовое значение наибольших пор, включенных в насыпную плотность, составляет 180 мкм. Структурную плотность рассчитывают после исключения объема всех пор, превышающих приблизительно 0,005 мкм, из объема, который предположительно занят материалом. Результаты представлены в таблице ниже.

Таблица 2

Образец Насыпная плотность при 0,4 фунта/кв. дюйм абс. Структурная плотность Общий объем открытых пор ОС перед сушкой 10% 0,19 г/мл 0,93 г/мл 4,21 мл/г ОС перед сушкой 15% 0,24 г/мл 1,07 г/мл 3,17 мл/г ОС перед сушкой 20% 0,30 г/мл 1,21 г/мл 2,49 мл/г

Пример 3. Золотой и блестящий порошок кофе, полученный путем заморозки между параллельными пластинами

Обжаренный и молотый кофе арабика экстрагировали при общем содержании сухих веществ 10%. Для увеличения общего содержания сухих веществ до 20% применяли мембранную концентрацию. Медленно выполняли сублимационную сушку экстракта между параллельными пластинами при температуре от -35°C до -45°C в течение 12 часов. Газирование не применялось. Порошок после сублимационной сушки имел размер частиц приблизительно 1,5 мм и имел золотистый цвет и блеск.

Группа изобретений относится к производству кофе. Растворимый порошок напитка состоит из сухого экстракта кофе, при этом порошок имеет цветовое различие ΔE с золотом менее 100, причем порошок имеет блеск при геометрии 60° величиной по меньшей мере 0,5 единицы блеска, а структурная плотность порошка составляет от 0,7 до 1,4 г/мл, также порошок содержит частицы, содержащие по меньшей мере одну пластину, имеющую среднюю толщину от 0,3 до 90 мкм, и в котором две или более пластин, содержащихся в частице, по существу, параллельны. Также описаны способ получения указанного растворимого порошка и порошковая смесь для приготовления напитка его содержащая. Группа изобретений относится к созданию растворимого порошкообразного кофейного напитка с внешним видом золота, имеющего форму пластин частиц высушенного кофе, расположенных отдельными параллельными слоями. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 3 пр.

1. Растворимый порошок напитка, состоящий из сухого экстракта кофе, при этом порошок имеет цветовое различие ∆E с золотом менее 100, причем порошок имеет блеск при геометрии 60° величиной по меньшей мере 0,5 единицы блеска, а структурная плотность порошка составляет от 0,7 до 1,4 г/мл, также порошок содержит частицы, содержащие по меньшей мере одну пластину, имеющую среднюю толщину от 0,3 до 90 мкм, и в котором две или более пластин, содержащихся в частице, по существу, параллельны.

2. Растворимый порошок напитка по п. 1, в котором две или более, по существу, параллельных пластин разделены зазором.

3. Растворимый порошок напитка по п. 1 или 2, который представляет собой стекловидное аморфное твердое вещество.

4. Растворимый порошок напитка по любому из пп. 1-3, в котором порошок содержит частицы, имеющие среднее отношение высоты частиц к квадратному корню площади выступа менее 0,4.

5. Порошковая смесь для приготовления напитка, содержащая растворимый порошок напитка по любому из пп. 1-4.

6. Способ получения растворимого порошка напитка по любому из пп. 1-4, включающий:

i. обеспечение экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25%;

ii. заморозку экстракта кофе с общим содержанием сухих веществ менее 25% путем однонаправленной заморозки при температуре от -50°С до -30°С в течение времени от 1 до 12 часов;

iii. измельчение замороженного экстракта кофе до размера частиц D_4,3 от 0,05 мм до 10 мм; и

iv. сушку замороженного экстракта кофе.

7. Способ по п. 6, в котором экстракт кофе экстрагируют при общем содержании сухих веществ менее 25%.

8. Способ по п. 6 или 7, в котором сушку выполняют под вакуумом.

9. Способ по любому из пп. 6-8, в котором заморозку выполняют между параллельными охлаждающими пластинами.