Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к способу обработки экстракта ингредиента напитка и экстракту ингредиента напитка, полученного указанным способом. Изобретение дополнительно относится к экстракту ингредиента напитка.
Предпосылки создания изобретения
Быстрорастворимый кофейный порошок представляет собой растворимый кофейный порошок, особенно ценимый потребителями за его удобство, поскольку он обеспечивает возможность легкого и быстрого приготовления кофейных напитков. Тем не менее потребители считают его менее ароматным по сравнению со свежезаваренными кофейными препаратами, которые воспринимаются как более богатые в аромате, с более высоким вкусовым ощущением (менее водянистые) и более высоким качеством.
Существует постоянное увеличение потребности в быстрорастворимом кофейном порошке с премиальным восприятием и более высоким качеством в чашке, например, с содержанием аромата, сравнимым с ароматом обжаренного и свежемолотого заварного препарата.
Низкое качество, воспринимаемое в традиционном быстрорастворимом кофейном порошке потребителями, главным образом обусловлено стандартными процессами, используемыми при изготовлении указанного растворимого кофейного порошка. Эти процессы обычно содержат множество стадий, каждая из которых может вызывать частичную потерю летучих органических соединений (ЛОС), т.е. ароматических соединений, которые характерны для любого приготовления кофе.
Традиционные процессы изготовления быстрорастворимого кофейного порошка являются сложными и, как упоминалось выше, содержат несколько стадий. Первая стадия представляет собой, по существу, образование водного кофейного экстракта из порошка обжаренного и молотого кофе, который экстрагируют с помощью воды при высокой температуре (например, в диапазоне 100-220°С). Полученный свежезаваренный экстракт затем направляют на стадию восстановления аромата, на которой ароматические соединения, ответственные за свежезаваренный аромат, отгоняют для сохранения и позже добавляют обратно, обогащая конечный продукт свежезаваренными ароматическими нотами. Отогнанный экстракт концентрируют для получения жидкого кофе и после добавления ароматических соединений обратно, его в конечном итоге направляют в процесс сушки (сублимационная сушка и/или распылительная сушка) для получения быстрорастворимого кофейного порошка. Высокая температура обычно используется для увеличения выхода процесса экстракции, поскольку экстракт, полученный при высоких температурах, представляет высокую концентрацию молекул с соединениями с высокой молекулярной массой (ВММ), и, в частности, меланоидинов, которые непосредственно связаны с лучшим вкусовым ощущением в чашке полученного быстрорастворимого кофейного порошка при растворении в воде.
Недавние исследования показали, что эти соединения с высокой молекулярной массой (ВММ), в частности меланоидины, также отвечают за активность связывания по отношению к летучим органическим соединениям (ЛОС), т.е. ароматическим соединениям экстрактов обжаренного и молотого кофе. Фактически было доказано, что определенные ароматические соединения, которые играют ключевую роль в восприятии аромата любого кофейного напитка (например, альдегиды, гидроксифенолы, тиолы и пиразины), связаны с соединениями с высокой молекулярной массой (ВММ), присутствующими в указанных кофейных экстрактах, такими как меланоидины, что приводит к менее ароматическим и/или безвкусным кофейным экстрактам и, следовательно, приводит к образованию менее ароматических жидких кофейных концентратов и/или быстрорастворимого кофейного порошка.
Таким образом, крайне важно для изготовления жидких кофейных концентратов для высокого качества в чашке и/или быстрорастворимого кофейного порошка находить правильный баланс между, с одной стороны, снижением активности связывания ароматических соединений с помощью соединений с высокой молекулярной массой (ВММ) и получением, с другой стороны, кофейного экстракта с высоким выходом, который обеспечивает хорошее вкусовое ощущение и аромат в чашке.
В настоящее время существует несколько эффективных решений для предотвращения эффекта связывания аромата с соединением с ВММ, отличного от ограничения или уменьшения количества экстракции сухого вещества, т.е. выхода процесса экстракции, что приводит к менее экономически эффективному процессу изготовления и более низкому качеству в чашке жидкого кофейного концентрата и/или быстрорастворимого кофейного порошка, при этом полученный напиток воспринимается как водянистый.
В других традиционных способах используют стадию восстановления аромата для решения проблемы низкого аромата и, следовательно, низкого качества воспринимаемого быстрорастворимого кофейного порошка, отгоняя аромат из свежезаваренного кофейного экстракта перед концентрированием и добавляя его обратно перед процессом сушки (распылительной сушки или сублимационной сушки). Однако стадия восстановления аромата представляет собой сложную и дорогостоящую стадию процесса изготовления и требует опыта и высокого потребления мощности/энергии.
Поэтому было бы предпочтительно обеспечить способ ингибирования агонистического эффекта соединений с ВММ, сохраняя при этом ключевые ароматические соединения в конечном кофейном продукте.
Также было бы полезно обеспечить способ, который обеспечивает меньшее количество ароматических соединений, связанных с помощью соединений с ВММ, в частности меланоидинов, уменьшая активность связывания между этими двумя видами.
Кроме того, преимуществом будет обеспечение способа повышения качества быстрорастворимого кофейного порошка с уменьшенной сложностью и стоимостью изготовления, уменьшающего стадию восстановления аромата или не включающего ее вообще.
Поэтому было бы предпочтительно обеспечить способ, который можно применять к любому традиционному способу экстракции для получения водных кофейных экстрактов, например, одностадийный и/или двухстадийный процессы.
Кроме того, преимуществом будет обеспечение жидкого кофейного концентрата и/или быстрорастворимого кофейного порошка с вкусовыми ощущениями в чашке, сравнимыми со свежезаваренными кофейными препаратами, которые также обладают сложностью и содержанием аромата, указывающего на свежезаваренные напитки.
Также было бы предпочтительно обеспечить способ по меньшей мере частичного высвобождения связанных ароматических соединений из соединений с ВММ, чтобы улучшить характеристики в чашке кофейного продукта (быстрорастворимый кофейный порошок и/или кофейный концентрат) для препаратов кофейного напитка.
Таким образом, целью вариантов осуществления изобретения является удовлетворение остро ощущаемой потребности в оптимизированном способе получения высококачественного быстрорастворимого кофейного порошка и/или кофейного концентрата и/или преодоление или смягчение по меньшей мере одной проблемы из известного уровня техники, в независимости от того, раскрыт он в настоящем документе или нет.
Изложение сущности изобретения
В соответствии с первым аспектом изобретения предложен способ обработки экстракта ингредиента напитка, включающий стадии: а) фильтрация экстракта ингредиента напитка для получения ретентата экстракта ингредиента напитка и пермеата экстракта ингредиента напитка; b) повышение уровня рН ретентата экстракта ингредиента напитка для обеспечения обработанного ретентата экстракта ингредиента напитка; и с) комбинирование указанного обработанного ретентата экстракта ингредиента напитка с указанным пермеатом экстракта ингредиента напитка для образования рекомбинированного экстракта ингредиента.
Экстракт ингредиента напитка предпочтительно представляет собой кофейный экстракт.
Без ограничений, накладываемых какой-либо теорией, считается, что стадия повышения уровня рН ретентата экстракта ингредиента напитка (в частности, ретентата кофейного экстракта) создает условия, при которых фенольные соединения, такие как гидроксикоричные кислоты («ГКК»), включая кофеиновую кислоту, феруловую кислоту и п-кумаровую кислоту, высвобождаются из соединений с высокой молекулярной массой (ВММ), таких как меланоидины и арабиноксиланы, ретентата. Снижение ГКК в ретентате снижает последующее связывание ароматических молекул с соединениями ГКК, и, следовательно, для комбинированного экстракта доступно больше аромата, когда ретентат и пермеат комбинируют, создавая продукт с более желаемым кофейным ароматом. Другими словами, считается, что кислый гидролиз приводит к расщеплению ароматических (например, ГКК) соединений и в результате снижения π-π взаимодействий. Если на меланоидинах меньше партнеров по связыванию в форме ГКК, то может формироваться меньше нековалентных взаимодействий с одорантами, такими как FFT или пиразины.
В дополнительном варианте осуществления способ может дополнительно включать после стадии b) стадию фильтрации указанного обработанного ретентата экстракта ингредиента напитка для его дальнейшей очистки.
В другом варианте осуществления способ может включать стадию извлечения ароматических летучих соединений из экстракта ингредиента напитка до стадии а) и добавления указанных ароматических летучих соединений обратно после стадии с). Извлечение указанных ароматических летучих соединений может включать отгонку и/или перегонку пара.
В некоторых вариантах осуществления стадия а) может выполняться при температуре в диапазоне от 15 до 70°С, которая может быть при давлении в диапазоне от 1 до 3 бар.
Стадия а) может быть выполнена с помощью по меньшей мере одного фильтрующего элемента.
Указанный по меньшей мере один фильтрующий элемент может содержать по меньшей мере одну мембрану, которая может содержать по меньшей мере одну эксклюзионную отсечку, составляющую по меньшей мере 5 кДа или предпочтительно по меньшей мере 10 кДа.
Указанный фильтрующий элемент может содержать мембрану и/или последовательность мембран. В предпочтительном варианте осуществления указанная мембрана может содержать эксклюзионную мембрану.
В некоторых вариантах осуществления указанная эксклюзионная мембрана может содержать эксклюзионную отсечку, составляющую около 50 кДа, 40 кДа, 30 кДа, 20 кДа, 10 кДа или 5 кДа.
В некоторых вариантах осуществления указанный фильтрующий элемент может содержать множество фильтрующих элементов. В дополнительном варианте осуществления указанное множество фильтрующих средств может содержать множество мембран. Указанное множество мембран может содержать множество эксклюзионных мембран, которые могут содержать комбинацию различных распределений по размеру пор, т.е. различные отсечки. Комбинация отсечек может содержать любую комбинацию распределений по размеру пор, составляющих около 50 кДа, 40 кДа, 30 кДа, 20 кДа, 10 кДа и/или 5 кДа. В предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере одна эксклюзионная мембрана содержит распределение по размеру пор (или отсечку), составляющее около 50 кДа.
В некоторых вариантах осуществления выполнение стадии b) может включать обработку ретентата экстракта ингредиента с помощью средства для повышения уровня рН, которое может придавать экстракту значение уровня рН в диапазоне от 7 до 14, предпочтительно от 7 до 13, более предпочтительно от 7 до 11. В некоторых вариантах осуществления уровень рН повышается до 7-11 или 7-10. В особенно предпочтительных вариантах осуществления уровень рН повышается до 7-9. Хотя более высокие значения уровня рН высвобождают больше молекул ГКК и потенциально препятствуют большему связыванию аромата с ретентатом, значения уровня рН выше приблизительно 11 могут быть менее желательными в промышленных масштабах из-за затрат и последствий, и поэтому значение уровня рН, составляющее 11 или ниже, является предпочтительным, поскольку дает превосходные результаты, при том что приводит к меньшим потенциальным затратам и последствиям обработки; но в некоторых вариантах осуществления можно использовать уровень рН 11-13. Указанное средство для повышения уровня рН может быть в форме щелочного водного раствора, который может содержать, например, водный раствор NaOH; и/или смолу; и/или абсорбирующую обработку; и/или их комбинацию.
Стадия b) может включать обработку ретентата экстракта ингредиента с помощью средства для повышения уровня рН в течение периода времени в диапазоне от 10 до 180 минут, предпочтительно от 30 до 100 минут, более предпочтительно от 30 до 90 минут, наиболее предпочтительно от 30 до 60 минут, и может включать перемешивание ретентата экстракта ингредиента при его обработке с помощью указанного средства для повышения уровня рН, и предпочтительно также повышение температуры (ретентата экстракта ингредиента) при значении в диапазоне от 30 до 120°С (при обработке его с помощью указанного средства для повышения уровня рН), предпочтительно от 60 до 90°С. В особенно предпочтительном варианте осуществления температура составляет около 60°С, а время составляет около 60 минут.
В дополнительном варианте осуществления способ может дополнительно включать стадию фильтрации пермеата экстракта ингредиента напитка по меньшей мере один раз после стадии а) для получения дополнительного ретентата экстракта и комбинирования одного или более дополнительных ретентатов экстракта и ретентата экстракта ингредиента напитка перед выполнением стадии b).
В некоторых вариантах осуществления каждая повторяющаяся фильтрация пермеата экстракта ингредиента напитка может включать использование фильтрующего элемента с уменьшенным размером пор по сравнению с любой предыдущей стадией фильтрации.
В дополнительных вариантах осуществления способ может дополнительно включать стадию фильтрации образованного рекомбинированного экстракта ингредиента по меньшей мере один раз, для обеспечения вторичного пермеата ингредиента напитка и вторичного ретентата ингредиента напитка и обработки указанного вторичного ретентата ингредиента напитка с помощью средства для повышения уровня рН.
В некоторых вариантах осуществления экстракт ингредиента напитка может содержать первичный экстракт из процесса первичной экстракции порошка обжаренного и молотого кофе и/или вторичный экстракт, экстрагированный из отработанной гущи, полученной в результате процесса первичной экстракции, в процессе вторичной экстракции, и/или третичного экстракта из экстракции, полученной из отработанной гущи кофейного порошка из процесса вторичной экстракции и/или их комбинации. Экстракт ингредиента напитка может содержать растворимые твердые вещества в концентрации от 2 мас. % до 15 мас. %. В некоторых вариантах осуществления экстракт ингредиента напитка может содержать растворимые твердые вещества в концентрации от 15 мас. % до 80 мас. %.
В некоторых вариантах осуществления способ может дополнительно включать стадию сушки указанного рекомбинированного экстракта ингредиента для образования растворимого порошка ингредиента напитка. Указанная стадия сушки может включать распылительную сушку и/или сублимационную сушку указанного рекомбинированного экстракта ингредиента.
В некоторых вариантах осуществления указанный экстракт ингредиента напитка может содержать экстракт, полученный из ингредиента напитка, выбранного из группы, состоящей из кофе, какао, цикория, чая и пива.
В некоторых вариантах осуществления рекомбинированный экстракт ингредиента напитка может быть преобразован в растворимый порошок ингредиента напитка.
В соответствии со вторым аспектом изобретения предложен экстракт ингредиента напитка, полученный или получаемый способом по первому аспекту изобретения.
В некоторых вариантах осуществления указанный экстракт ингредиента напитка может содержать растворимые твердые вещества в концентрации от около 2 мас. % до 15 мас. % (так называемый «разбавленный» экстракт).
В некоторых вариантах осуществления указанный экстракт ингредиента напитка может содержать растворимые твердые вещества в концентрации от около 15 мас. % до 80 мас. % (так называемый «концентрированный» экстракт).
Указанный экстракт ингредиента напитка по второму аспекту изобретения может содержать ингредиент напитка, выбранный из группы, состоящей из кофе, какао, цикория, чая и пива.
В соответствии с третьим аспектом изобретения предложен кофейный экстракт, полученный или получаемый способом по первому аспекту изобретения.
В соответствии с четвертым аспектом изобретения предложено применение экстракта ингредиента напитка, содержащего соединения с высокой молекулярной массой, в котором соединения с высокой молекулярной массой с молекулярной массой выше одной или более из группы, содержащей 5 кДа, 10 кДа, 20 кДа, 30 кДа и 50 кДа, обрабатывали на стадии повышения уровня рН для снижения связывания аромата с указанным экстрактом.
Предпочтительно экстракт ингредиента напитка описан и определен выше, и более предпочтительно представляет собой кофейный экстракт. Предпочтительно по меньшей мере соединения с высокой молекулярной массой выше 50 кДа обрабатывали на стадии повышения уровня рН.
Подробное описание изобретения
Для лучшего понимания изобретения далее исключительно в качестве примера будут описаны варианты его осуществления со ссылками на прилагаемые графические материалы, причем:
на Фигуре 1 представлена технологическая схема первого варианта осуществления способа в соответствии с первым аспектом изобретения;
на Фигуре 2 представлена технологическая схема второго варианта осуществления способа в соответствии с первым аспектом изобретения;
на Фигуре 3а представлена технологическая схема третьего варианта осуществления способа в соответствии с первым аспектом изобретения;
на Фигуре 3b представлена технологическая схема четвертого примера способа в соответствии с первым аспектом изобретения;
на Фигуре 4а представлена технологическая схема пятого варианта осуществления способа в соответствии с первым аспектом изобретения;
на Фигуре 4b представлена технологическая схема шестого варианта осуществления способа в соответствии с первым аспектом изобретения;
на Фигуре 4с представлена технологическая схема седьмого примера способа в соответствии с первым аспектом изобретения;
на Фигуре 5 представлена технологическая схема восьмого варианта осуществления способа в соответствии с первым аспектом изобретения;
на Фигуре 6 показан спектр 1H-ЯМР кофейного напитка, полученного из коммерчески доступного кофейного концентрата, и эталонного образца, оба с добавлением 2,3-диэтил-5-метилпиразина, в соответствии с эталонным исследованием связывающего эффекта ВММ;
на Фигуре 7а и 7b показан спектр 1H-ЯМР кофейного напитка, полученного из коммерчески доступного кофейного концентрата с добавлением 2,3-диэтил-5-метилпиразина, до и после обработки, повышающей уровень рН, согласно эталонному исследованию связывающего эффекта ВММ;
при ссылках на Фигуры одинаковые номера соответствуют одинаковым компонентам.
Определения
«Экстракт ингредиента напитка» представляет собой раствор, содержащий растворимые соединения ингредиента напитка, экстрагированные из ингредиента напитка. Обычно его получают путем приведения в контакт порошка или гранул ингредиента напитка с водой, как правило, горячей водой или паром. В зависимости от температуры и давления, используемых для экстракции, выход растворимых соединений ингредиента напитка, полученных из порошка ингредиента напитка, будет варьироваться. Высокие температуры могут приводить к высоким выходам, гидролизируя комплексы углеводов в ингредиенте напитка в растворимые компоненты. Несмотря на то, что высокие выходы очевидны для коммерческого производства, они также приводят к получению высокой концентрации соединений с высокой молекулярной массой (ВММ). Ингредиент напитка может содержать ингредиент, выбранный из группы, состоящей из обжаренного и молотого кофе, какао-порошка, цикория, чая и/или пива.
Под «соединениями с высокой молекулярной массой» (ВММ) подразумеваются соединения, присутствующие в экстракте ингредиента напитка с молекулярной массой, составляющей по меньшей мере около 5 кДа, например, выше 10 кДа, 20 кДа, 30 кДа, предпочтительно 40 кДа, еще более предпочтительно 50 кДа.
Под «соединениями с низкой молекулярной массой» (НММ) подразумеваются соединения, присутствующие в экстракте ингредиента напитка с молекулярной массой, которая составляет менее чем около 5 кДа, предпочтительно менее чем 4 кДа, более предпочтительно менее чем 1 кДа.
Под «жидким концентратом ингредиента» подразумевается концентрированный раствор, содержащий растворимые твердые вещества ингредиента, подходящие для разбавления для получения желаемого напитка. Под «жидким кофейным концентратом» подразумевается концентрированный раствор, содержащий растворимые твердые вещества кофе, подходящие для разбавления с получением желаемого кофейного напитка. Жидкие кофейные концентраты часто продаются в виде так называемых продуктов типа «мешок в коробке» для разбавления в торговых автоматах или высушены для получения быстрорастворимого кофейного порошка для получения кофейных напитков. Жидкий кофейный концентрат может быть получен обычными процессами концентрирования (например, выпариванием, фильтрацией, дистилляцией, крио-концентрированием), применяемыми к водному кофейному экстракту, и может содержать от 6 до 80 мас. % твердых веществ кофе, предпочтительно от 10 до 65 мас. %, более предпочтительно от 15 до 50 мас. % твердых веществ кофе.
Пример 1
На Фигуре 1 представлена технологическая схема первого примера способа по первому аспекту изобретения.
Водный кофейный экстракт (1) фильтруют для получения пермеата кофейного экстракта (2) и ретентата кофейного экстракта (3). Пермеат кофейного экстракта (2) хранится для дальнейшего использования, тогда как ретентат кофейного экстракта (3) направляют в обработку с помощью средства для повышения уровня рН в форме щелочного раствора для образования обработанного кофейного экстракта (4). Затем указанный обработанный кофейный экстракт (4) рекомбинируют с указанным пермеатом кофейного экстракта (2) для образования рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (5). Водный кофейный экстракт (1) получают посредством традиционного способа, например, путем приведения в контакт быстрорастворимого порошка обжаренного и молотого кофе с горячей водой при температуре в диапазоне от 100°С до 220°С (или, альтернативно, путем экстракции холодного заваривания при менее чем 100°С, предпочтительно менее чем 80°С). Экстракцию проводят в традиционном экстракционном сосуде (не показан), таком как, например, набивная колонна, содержащая порошок обжаренного и молотого кофе. Экстракцию можно проводить порциями или непрерывно, и для увеличения выхода экстракции можно использовать множество колонн. Горячую воду направляют в указанную колонну/колонны через порошок обжаренного и молотого кофе из верхней части или альтернативно из нижней части колонны/колонн. Время экстракции варьируется в зависимости от количества используемых колонн, размера измельчения порошка обжаренного и молотого кофе и желаемого выхода экстракции. Содержание соединений с ВММ в водном кофейном экстракте (1) находится в диапазоне 10-30%, в частности 10-25%.
Водный кофейный экстракт (1) направляют в фильтрующее средство через традиционную систему труб (не показана). В некоторых вариантах осуществления фильтрующее средство находится в форме любого традиционного способа фильтрации жидкости, которая образует ретентатную фракцию (т.е. фракцию, которая удерживается фильтрующим средством) и пермеатную фракцию указанной жидкости (т.е. фракцию жидкости, которая проходит через фильтрующее средство). Способы фильтрации основаны на эксклюзии: физическая структура фильтрующего средства обеспечивает селективный проход молекул с размером, меньшим, чем критический размер пор фильтрующего средства, при этом отсекаются молекулы с размерами больше этих пор. Фильтрующее средство может, например, содержать мембраны, но в данном документе рассматривается любой другой обычный способ, который позволяет разделять жидкие фракции на основе размера молекул. Например, последовательная ультрафильтрация, нанофильтрация, осмос, пропитывание, диафильтрация, центрифугирование, диализ, хроматография и технология смолы. В предпочтительном варианте осуществления изобретения фильтрующее средство представляет собой систему мембранной фильтрации с использованием мембраны с отсечкой молекулярной массы, составляющей около 50 кДа. В этих условиях соединения с молекулярной массой более чем 50 кДа удерживаются мембраной (образуя так называемый ретентат), тогда как соединения с более низкой молекулярной массой могут проходить через саму мембрану (образуя так называемый пермеат). Процесс фильтрации проводят при температуре 15-70°С и давлении 1-3 бар в течение периода времени 1-8 часов. Из процесса фильтрации получают пермеат кофейного экстракта (2) и ретентат кофейного экстракта (3). Концентрация соединений с ВММ в ретентате кофейного экстракта (3) выше, чем концентрация соединений с ВММ в водном кофейном экстракте (1), в частности концентрация соединений с ВММ в ретентате кофейного экстракта (3) более чем вдвое превышает концентрацию соединений с ВММ в водном кофейном экстракте (1) и может составлять до 10 раз выше.
В некоторых вариантах осуществления отсечка мембраны составляет менее чем 50 кДа, например 30 кДа, 20 кДа, 10 кДа или 5 кДа.
Пермеат кофейного экстракта (2), изображенный на Фигуре 1, хранится в условиях низкой температуры и пониженного содержания кислорода для предотвращения его старения, в то время как ретентат кофейного экстракта (3) направляют для обработки для повышения уровня рН щелочным раствором для уменьшения аффинности к ароматическим соединениям для соединений с ВММ, ответственных за связывающую активность ароматических соединений, присутствующих в любом кофейном экстракте, и особенно в пермеате кофейного экстракта (2) по изобретению. Обработку для повышения уровня рН проводят путем добавления в ретентат первичного кофейного экстракта (3) раствора гидроксида натрия (NaOH) в традиционном сосуде. Полученную смесь перемешивают в течение от 30 до 180 минут при температуре от 30 до 100°С (предпочтительно 30-60 минут при 60-90°С). Уровень рН раствора гидроксида натрия (NaOH) находится в диапазоне от 7 до 14, предпочтительно от 8 до 11. Концентрация указанного раствора находится в диапазоне от 0,5 до 5 моль/л (5 М). Могут быть использованы альтернативные щелочные растворы, например, NaHCO3, Н2СО3 или KOH. Обработанный кофейный ретентат (4), полученный при этой щелочной обработке, демонстрирует сниженную активность связывания по отношению к ароматическим соединениям, т.е. летучим органическим соединениям (ЛОС). Не ограничиваясь какой-либо теорией, объяснение этой сниженной активности связывания соединений с ВММ после обработки щелочным агентом можно найти в том, что щелочная среда, высокая температура и длительное время обработки облегчают разрыв связей (особенно сложноэфирных связей фенольных групп, ответственных за эффект связывания с ароматическими компонентами, и которые присутствуют в стерической компоновке длинных цепочек указанных соединений с высокой молекулярной массой (ВММ). За счет уменьшения указанных фенольных групп в стерической компоновке длинных цепочек указанных соединений с высокой молекулярной массой (ВММ) посредством щелочной обработки активность связывания с ароматическими соединениями в обработанном кофейном экстракте (4) уменьшается.
Можно использовать дополнительные альтернативные способы обработки для повышения уровня рН. Например, обработка для повышения уровня рН может быть выполнена с использованием ионообменной смолы и/или поглотителя. Поглотитель может быть на основе углерода, полиакрилата или полистирола. Примеры коммерческих поглотителей включают Purolite® MN 200, Purolite® MN 202 и Lewatit® AF5. Примеры ионообменных смол включают сильные или слабые щелочные анионообменные смолы. Предпочтительно ионообменная смола представляет собой слабую основную анионообменную смолу. Смола может быть основана на полиакрилате или полистироле, предпочтительно полиакрилате. Функциональные группы могут быть выбраны из группы аминофункциональных групп, таких как первичные, третичные и четвертичные аминогруппы, а также полиаминогруппы, предпочтительно третичные аминогруппы. Диапазон значений уровня рН экстракта после обработки для повышения уровня рН находится в диапазоне от 7 до 14, предпочтительно от 8 до 11.
После обработки для повышения уровня рН щелочным раствором обработанный кофейный экстракт (4), изображенный на Фигуре 1, демонстрирует сниженное содержание указанных фенольных групп в стерической компоновке длинных цепочек соединений с ВММ. Это значение находится в диапазоне снижения 10 50%.
Уровень рН обработанного кофейного экстракта (4) после обработки для повышения уровня рН находится в диапазоне 4,9-5,8 после гашения после гидролиза.
Затем обработанный кофейный ретентат (4), изображенный на Фигуре 1, подают через обычную трубную систему для рекомбинации с пермеатом кофейного экстракта (2), чтобы получить рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (5), имеющий содержание фенольной фракции менее, чем исходный водный кофейный экстракт (1), и имеющий сниженную активность связывания по отношению к ароматическим соединениям по сравнению с самим водным кофейным экстрактом (1).
Указанный экстракт обжаренного и молотого кофе (5) теперь готов к использованию в традиционных процессах изготовления для производства, например готовых к употреблению продуктов, или в альтернативном варианте осуществления его направляют в традиционные процессы изготовления для производства жидких кофейных концентратов и/или быстрорастворимого кофейного порошка (не показано). Эти процессы включают стадию концентрирования экстракта обжаренного и молотого кофе (5) до от 6 до 80 мас. % твердых веществ кофе, предпочтительно от 10 до 65 мас. %, более предпочтительно от 15 до 50 мас. % кофе. Стадия концентрирования проводится с использованием стандартных и коммерчески доступных способов, например, выпаривания, крио-концентрирования и центрифугирования. Затем жидкий кофейный концентрат направляют в упаковочный процесс, который должен быть упакован в упаковку типа «мешок в коробке», например готовый к продаже для использования в торговых автоматах.
В альтернативном варианте осуществления жидкие кофейные концентраты направляют в дополнительный процесс сушки, где жидкие кофейные концентраты трансформируются в быстрорастворимый кофейный порошок посредством обычных процессов распылительной сушки или сублимационной сушки.
Пример 2
Обратимся теперь к Фигуре 2, на которой представлена технологическая схема второго примера способа по первому аспекту изобретения.
Вкратце, водный кофейный экстракт (21) фильтруют для получения пермеата кофейного экстракта (22) и ретентата первичного кофейного экстракта (23). Пермеат кофейного экстракта (22) хранится для более позднего использования, а ретентат первичного кофейного экстракта (23) направляют на обработку для повышения уровня рН с помощью щелочного раствора, образуя обработанный кофейный экстракт (24). Указанный обработанный кофейный экстракт (24) направляют в процесс дополнительной фильтрации для образования ретентата вторичного кофейного экстракта (27) и пермеата отходов (26). Затем указанный ретентат вторичного кофейного экстракта (27) рекомбинируют с указанным пермеатом кофейного экстракта (22) для образования рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (25).
Ниже представлен подробный процесс по Примеру 2.
Водный кофейный экстракт (21), полученный посредством традиционных способов экстракции, как описано в Примере 1, фильтруют для образования пермеата кофейного экстракта (22), который хранится для дальнейшего использования, и ретентата первичного кофейного экстракта (23). Фильтрующее средство представляет собой тип, описанный в Примере 1, и содержит традиционную систему мембранной фильтрации, которая содержит мембранную фильтрацию, например, с отсечкой, составляющей около 50 кДа. Процесс фильтрации проводят при температуре 15-70°С и давлении 1-3 бар в течение периода времени 1-8 часов. Доступны альтернативные способы фильтрации, описанные в Примере 1. Концентрация соединений с ВММ в ретентате кофейного экстракта (23) выше, чем концентрация соединений с ВММ в водном кофейном экстракте (21), в частности концентрация соединений с ВММ в ретентате первичного кофейного экстракта (23) более чем в два раза больше (и может составлять до 10 раз) содержания соединений с ВММ в водном кофейном экстракте (21).
В некоторых вариантах осуществления отсечка мембраны составляет менее чем 50 кДа, например около 30 кДа, 20 кДа, 10 кДа или 5 кДа.
Ретентат первичного кофейного экстракта (23) направляют для обработки для повышения уровня рН с помощью щелочного агента, снижая агонистический эффект фенольных групп соединений с высокой молекулярной массой (ВММ), ответственных за активность связывания ароматических соединений в кофейных экстрактах. Как описано для Примера 1, щелочная обработка включает:
i. добавление раствора гидроксида натрия (NaOH) к ретентату первичного кофейного экстракта (23) и
ii. перемешивание в течение от 30 до 180 минут при температуре от 30 до 100°С.
Уровень рН раствора гидроксида натрия (NaOH) находится в диапазоне от 7 до 14, предпочтительно от 8 до 11 (концентрация 0,5-5 моль/л).
Также могут использоваться альтернативные щелочные агенты, а также в качестве альтернативы смолы и/или способы абсорбирующей обработки, как описано в Примере 1.
Уровень рН полученного обработанного кофейного экстракта (24) после обработки для повышения уровня рН находится в диапазоне от 4,9 до 5,8 после гашения после гидролиза.
Обработанный кофейный экстракт (24) демонстрирует сниженную активность связывания по отношению к ароматическим соединениям.
Затем обработанный кофейный экстракт (24) подают через традиционную систему труб в процесс дополнительной фильтрации для образования и отделения ретентата вторичного кофейного экстракта (27) от пермеата отходов (26), причем пермеат отходов (26) состоит из фракции кофейного экстракта, имеющей в основном соединения с молекулярной массой менее чем 5 кДа (в диапазоне соединений с низкой молекулярной массой, НММ).
Когда обработанный кофейный экстракт (24), изображенный на Фигуре 2, направляют в процесс дополнительной фильтрации, фильтрующее средство может представлять собой обычную мембрану с отсечкой 1 кДа, но подходит любой альтернативный способ фильтрации.
Полученный ретентат вторичного кофейного экстракта (27) затем рекомбинируют с пермеатом кофейного экстракта (22) для получения рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (25) с концентрацией фенольных групп менее чем у водного кофейного экстракта (21) и, следовательно, с пониженной активностью связывания по отношению к ароматическим соединениям по сравнению с водным кофейным экстрактом (21). В некоторых вариантах осуществления обработанный кофейный экстракт (24) направляют непосредственно для добавки к пермеату кофейного экстракта (22) без прохождения через стадию фильтрации для отделения пермеата отходов (26), образуя рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (25).
Указанный ре комбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (25) затем направляют в традиционные процессы изготовления для производства готового к употреблению напитка, жидких кофейных концентратов и/или быстрорастворимого кофейного порошка.
Процесс концентрирования для изготовления жидкого кофейного концентрата и/или быстрорастворимого кофейного порошка проводят, как описано в Примере 1. Жидкий кофейный концентрат затем направляют в упаковочный процесс, для упаковки в упаковку типа «мешок в коробке», например, или в процесс сушки (распылительную сушку или сублимационную сушку) для производства быстрорастворимого кофейного порошка.
Пример 3а
На Фигуре 3а представлена технологическая схема третьего примера способа в соответствии с первым аспектом изобретения.
Для порошка обжаренного и молотого кофе (300) применяют процесс двухстадийной экстракции. Первую экстракцию проводят для получения первичного водного кофейного экстракта (30) и так называемой «отработанной гущи». Вторичную экстракцию выполняют на отработанной гуще для получения вторичного водного кофейного экстракта (31). Затем указанный вторичный водный кофейный экстракт (31) отфильтровывают для получения ретентата кофейного экстракта (33) и пермеата кофейного экстракта (32), причем ретентат кофейного экстракта (33) обрабатывается в соответствии с первым аспектом изобретения, как описано в Примере 1, для образования обработанного экстракта обжаренного и молотого кофе (35), который затем рекомбинируют с первичным водным кофейным экстрактом (30) для получения, наконец, рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (39).
В некоторых вариантах осуществления указанный процесс двухстадийной экстракции включает процесс экстракции для получения водных кофейных экстрактов, в которых экстракция выполняется в две стадии при различных температурах. На первой стадии экстракцию выполняют при более низкой температуре. Порошок обжаренного и молотого кофе (300) экстрагируют водой в диапазоне от 20°С до 140°С. На второй стадии порошок обжаренного и молотого кофе, оставшийся после первой стадии (так называемая «отработанная гуща»), затем повторно экстрагируют водой при более высокой температуре в диапазоне от 170°С до 220°С. Экстракт, полученный на первой стадии, также называют первичным водным кофейным экстрактом (30), тогда как экстракт из второй стадии при более высокой температуре также называют вторичным водным кофейным экстрактом (31). Вторичный водный кофейный экстракт (31) может быть охарактеризован на основе химических компонентов, присутствующих в экстракте. Например, можно рассматривать вторичный водный кофейный экстракт (31), который имеет уровень соединений с высокой молекулярной массой (ВММ) в диапазоне 10-40%. Аналогичным образом, первичный водный кофейный экстракт (30) характеризуется уровнем соединений с высокой молекулярной массой (ВММ) около 5-20%. Процесс двухстадийной экстракции позволяет увеличить выход экстракции по сравнению с традиционным процессом одностадийной экстракции из-за высокого содержания соединений с высокой молекулярной массой (ВММ).
Конечный ре комбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (39) демонстрирует сниженную активность связывания соединений с ВММ по отношению к ароматическим соединениям, что приводит к высокому содержанию летучих ароматических соединений.
Указанный конечный рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (39) затем направляют в традиционные процессы изготовления для производства готового к употреблению напитка, жидких кофейных концентратов и/или быстрорастворимого кофейного порошка.
Стадии концентрирования и упаковки проводят, как описано для Примера 1.
Пример 3b
На Фигуре 3b представлена технологическая схема четвертого примера способа в соответствии с первым аспектом изобретения.
Для порошка обжаренного и молотого кофе (3000) применяют процесс двухстадийной экстракции. Первую экстракцию проводят для получения первичного водного кофейного экстракта (301) и так называемой «отработанной гущи». Вторичную экстракцию выполняют на отработанной гуще для получения вторичного водного кофейного экстракта (310). Затем указанный первичный водный кофейный экстракт (301) и указанный вторичный водный кофейный экстракт (310) фильтруют, чтобы получить пермеат первичного кофейного экстракта (320), пермеат вторичного кофейного экстракта (321), ретентат первичного кофейного экстракта (330), ретентат вторичного кофейного экстракта (331). Оставшийся экстрагированный порошок обжаренного и молотого кофе из второй стадии экстракции (так называемая «утильная гуща») выгружают или отправляют в дополнительные промышленные применения. Ретентаты кофейного экстракта (330, 331) обрабатывают в соответствии с первым аспектом изобретения, как описано в Примере 1, для образования первичного и вторичного обработанного кофейного экстракта (340 и 341 соответственно), которые затем рекомбинируют с получением рекомбинированного обработанного кофейного экстракта (350). Указанный рекомбинированный обработанный кофейный экстракт (350), наконец, добавляют к пермеату первичного кофейного экстракта (320) и пермеату вторичного кофейного экстракта (321) с получением рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (390).
В некоторых вариантах осуществления указанный процесс двухстадийной экстракции включает процесс экстракции для получения водных кофейных экстрактов, в которых экстракция выполняется в две стадии при различных температурах, как описано в Примере 3а. Экстракт, полученный на первой стадии, называют первичным водным кофейным экстрактом (301), тогда как экстракт из второй стадии при более высокой температуре называют вторичным водным кофейным экстрактом (310).
Фильтрующее средство представляет собой тип, описанный в Примере 1, и содержит традиционную систему мембранной фильтрации, которая содержит мембранную фильтрацию, например, с отсечкой, составляющей около 50 кДа.
В некоторых вариантах осуществления отсечка мембраны составляет менее чем 50 кДа, например, около 30 кДа, 20 кДа, 10 кДа или 5 кДа.
В варианте осуществления, показанном на Фигуре 3b, фильтрующее средство, применяемое для первичного водного кофейного экстракта (301), содержит мембранную фильтрацию с отсечкой около 50 кДа, при этом фильтрация не выполняется для вторичного водного кофейного экстракта (310), перед отправкой на обработку для повышения уровня рН. Таким образом, обработку для повышения уровня рН применяют для всего вторичного водного кофейного экстракта (310) без предыдущего разделения соединений с высокой молекулярной массой (ВММ) в ретентат вторичного кофейного экстракта (не показано).
После обработки для повышения уровня рН с помощью щелочного агента для снижения агонистического эффекта фенольных групп соединений с высокой молекулярной массой (ВММ) (ответственных за активность связывания ароматических соединений в кофейных экстрактах) полученный рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (390) демонстрирует сниженную активность связывания соединений с ВММ по отношению к ароматическим соединениям, что приводит к высокому содержанию летучих ароматических соединений.
Указанный рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (390) затем направляют в традиционные процессы изготовления для производства готового к употреблению напитка, жидких кофейных концентратов и/или быстрорастворимого кофейного порошка.
Стадии концентрирования и упаковки проводят, как описано для Примера 1.
Пример 4а
На Фигуре 4а представлена технологическая схема пятого примера способа в соответствии с первым аспектом изобретения.
Процесс двухстадийной экстракции применяют для порошка обжаренного и молотого кофе (400) идентичным образом, описанный выше для Примера 3а, для получения первичного водного кофейного экстракта (40), который хранится для последующего использования, и вторичного водного кофейного экстракта (41). Указанный вторичный водный кофейный экстракт (41) обрабатывают в соответствии с первым аспектом изобретения, как описано в Примере 2. Указанный вторичный водный кофейный экстракт (41) фильтруют для получения пермеата кофейного экстракта (42) и ретентата кофейного экстракта (43). Пермеат кофейного экстракта (42) хранится для более позднего использования, а ретентат кофейного экстракта (43) направляют на обработку с помощью щелочного раствора, образуя обработанный кофейный экстракт (44). Указанный обработанный кофейный экстракт (44) направляют в процесс дополнительной фильтрации для образования ретентата вторичного кофейного экстракта (47) и пермеата отходов (46). Указанный ретентат вторичного кофейного экстракта (47) затем рекомбинируют с пермеатом кофейного экстракта (42) для получения рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (45), который добавляют к первичному водному кофейному экстракту (40), обеспечивая конечный рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (49).
Вторичный водный кофейный экстракт (41) получают посредством традиционного способа двухстадийной экстракции. Во-первых, порошок обжаренного и молотого кофе (400) экстрагируют горячей водой при первой температуре в диапазоне от 20°С до 140°С с получением первичного водного кофейного экстракта (40). Затем обжаренный и молотый порошок (отработанная гуща), оставшийся после экстракции, снова экстрагируют при более высокой температуре от 170°С до 220°С с получением вторичного водного кофейного экстракта (41). Экстракцию проводят в традиционном экстракционном средстве (не показано), таком как, например, набивная колонна, содержащая порошок обжаренного и молотого кофе. Экстракцию можно проводить порциями или непрерывно, и для увеличения выхода экстракции можно использовать множество колонн. Горячую воду направляют в указанную колонну/колонны через порошок обжаренного и молотого кофе из верхней части или альтернативно из нижней части колонны/колонн. Время экстракции варьируется в зависимости от количества используемых колонн, размера измельчения порошка обжаренного и молотого кофе и желаемого выхода экстракции. Содержание соединений с ВММ во вторичном водном кофейном экстракте (41) находится в диапазоне от 10 до 40%.
Затем вторичный водный кофейный экстракт (41) фильтруют для образования пермеата кофейного экстракта (42), который хранится для дальнейшего использования, и ретентата кофейного экстракта (43). Фильтрующее средство представляет собой тип, описанный в Примере 1, и содержит традиционную систему мембранной фильтрации, которая содержит мембранный фильтр, например, с отсечкой, составляющей около 50 кДа. Процесс фильтрации проводят при температуре 20-70°С и давлении 1-3 бар в течение периода времени 1-8 часов. Доступны альтернативные способы фильтрации, описанные в Примере 1. Концентрация соединений с ВММ в ретентате кофейного экстракта (43) выше, чем содержание соединений с ВММ во вторичном водном кофейном экстракте (41), в частности содержание соединений с ВММ в ретентате кофейного экстракта (43) более чем вдвое превышает концентрацию соединений с ВММ во вторичном водном кофейном экстракте (41). В некоторых вариантах осуществления отсечка мембраны составляет менее чем около 50 кДа, например, 30 кДа, 20 кДа, 10 кДа или 5 кДа.
Ретентат кофейного экстракта (43) направляют для обработки щелочным агентом, снижая концентрацию и агонистический эффект фенольных групп на стерическое расположение длинных цепочек указанных соединений с высокой молекулярной массой (ВММ), ответственных за связывание ароматических соединений в кофейных экстрактах. Как описано для Примера 1, щелочная обработка включает:
i. добавление раствора гидроксида натрия (NaOH) к ретентату кофейного экстракта (43) и
ii. перемешивание в течение от 30 до 180 минут при температуре от 30 до 100°С.
Уровень рН раствора гидроксида натрия (NaOH) находится в диапазоне от 7 до 14, предпочтительно от 8 до 11 (концентрация 0,5-5 моль/л). Альтернативные щелочные агенты также используются, например, NaHCO3, Н2СО3 или KOH, а также в качестве альтернативы смолы и/или абсорбирующие способы обработки, как описано в Примере 1.
Полученный обработанный кофейный экстракт (44) демонстрирует уровень рН в диапазоне от 4,9 до 5,8 после гашения и пониженную активность связывания по отношению к ароматическим соединениям.
Затем обработанный кофейный экстракт (44) подают через традиционную систему труб в процесс дополнительной фильтрации для образования и отделения ретентата вторичного экстракта (47) от пермеата отходов (46), содержащего фракцию кофейного экстракта, имеющую в основном соединения с молекулярной массой менее чем около 5 кДа (в диапазоне соединений с низкой молекулярной массой, НММ).
Фильтрующее средство стадии дополнительной фильтрации, показанной на Фигуре 4а, представляет собой обычную мембрану с отсечкой, составляющей 1 кДа.
Полученный ретентат вторичного кофейного экстракта (47) затем рекомбинируют с пермеатом кофейного экстракта (42) для получения рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (45) с содержанием фенолов менее чем у вторичного водного кофейного экстракта (41) и, следовательно, с пониженной активностью связывания по отношению к ароматическим соединениям по сравнению со вторичным водным кофейным экстрактом (41).
Указанный рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (45) затем добавляют в первичный водный кофейный экстракт (40) с получением конечного рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (49), который затем направляют в традиционные процессы изготовления для производства готового к употреблению напитка, жидких кофейных концентратов и/или быстрорастворимого кофейного порошка.
Стадии концентрирования и упаковки проводят с использованием стандартных и коммерчески доступных способов, описанных в Примере 1.
Пример 4b
На Фигуре 4b представлена технологическая схема шестого примера способа в соответствии с первым аспектом изобретения.
Для порошка обжаренного и молотого кофе (401) применяется процесс трехстадийной экстракции.
В целом, первую экстракцию проводят для получения первичного водного кофейного экстракта (440) и так называемой «отработанной гущи» (410). Процесс восстановления аромата (900) применяют для первичного водного кофейного экстракта (440) и собирают ароматическое вещество (не показано) и хранят для дальнейшего введения. Вторичную экстракцию выполняют на отработанной гуще (410) для получения вторичного водного кофейного экстракта (441) и вторичной отработанной гущи (480). На указанной вторичной отработанной гуще (480) проводят третью экстракцию для получения третичного кофейного экстракта (482). Как первичный водный кофейный экстракт (440), так и вторичный водный кофейный экстракт (441) хранят для последующего использования. Третичный водный кофейный экстракт (482) обрабатывают в соответствии с первым аспектом изобретения, как описано в Примере 2. Указанный третичный водный кофейный экстракт (482) фильтруют для получения пермеата кофейного экстракта (442) и ретентата кофейного экстракта (443). Пермеат кофейного экстракта (442) хранится для более позднего использования, а ретентат кофейного экстракта (443) для обработки для повышения уровня рН, чтобы образовать обработанный кофейный экстракт (444). Указанный обработанный кофейный экстракт (444) направляют в процесс дополнительной фильтрации для образования ретентата четвертичного кофейного экстракта (447) и пермеата отходов (446). Затем указанный очищенный ретентат кофейного экстракта (447) повторно рекомбинируют с пермеатом кофейного экстракта (442), первичным водным кофейным экстрактом (440) и вторичным водным кофейным экстрактом (441) с получением конечного рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (449). Затем аромат, собранный через процесс восстановления аромата (900), повторно вводят в конечный рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (449).
Ниже представлен подробный процесс по Примеру 4b.
Вторичный (441) и третичный водный кофейный экстракт (482) получают посредством традиционного способа трехступенчатой экстракции. Во-первых, порошок обжаренного и молотого кофе (401) экстрагируют горячей водой при первой температуре в диапазоне от 20°С до 140°С с получением первичного водного кофейного экстракта (440). Затем обжаренный и молотый порошок (410), оставшийся после экстракции, снова экстрагируется при более высокой температуре от 170°С до 220°С для получения вторичного водного кофейного экстракта (441) и полученной вторичной отработанной гущи (480), которая затем подвергается третьей экстракции при температуре выше 220°С, получая третичный водный кофейный экстракт (482). Экстракцию проводят в традиционном экстракционном средстве (не показано), таком как, например, набивная колонна, содержащая порошок обжаренного и молотого кофе. Экстракцию можно проводить порциями или непрерывно, и для увеличения выхода экстракции можно использовать множество колонн. Горячую воду направляют в указанную колонну/колонны через порошок обжаренного и молотого кофе (401) из верхней или альтернативно нижней части колонны/колонн. Время экстракции варьируется в зависимости от количества используемых колонн, размера измельчения порошка обжаренного и молотого кофе и желаемого выхода экстракции. Содержание соединений с ВММ в третичном водном кофейном экстракте (482) находится в диапазоне 1-10%.
Затем третичный водный кофейный экстракт (482) фильтруют для образования пермеата кофейного экстракта (442), который хранится для дальнейшего использования, и ретентата кофейного экстракта (443). Фильтрующее средство представляет собой тип, описанный в Примере 1, и содержит традиционную систему мембранной фильтрации, которая содержит мембранный фильтр, например, с отсечкой, составляющей около 10 кДа. Процесс фильтрации проводят при температуре 15-70°С и давлении 1-3 бар в течение периода времени 1-8 часов. Доступны альтернативные способы фильтрации, описанные в Примере 1. Концентрация соединений с ВММ в ретентате кофейного экстракта (443) выше, чем содержание соединений с ВММ во вторичном (441) и первичном водном кофейном экстракте (440), в частности содержание соединений с ВММ в ретентате кофейного экстракта (443) более чем вдвое превышает концентрацию соединений с ВММ во вторичном водном кофейном экстракте (441). В других вариантах осуществления отсечка мембраны может составлять менее чем около 30 кДа, 20 кДа, 10 кДа или 5 кДа.
Ретентат кофейного экстракта (443) направляют для обработки для повышения уровня рН с использованием щелочного агента, снижения концентрации и агонистического эффекта фенольных групп на стерическое расположение длинных цепочек указанных соединений с высокой молекулярной массой (ВММ), ответственных за связывание ароматических соединений в кофейных экстрактах. Как описано для Примера 1, щелочная обработка включает:
i. добавление раствора гидроксида натрия (NaOH) к ретентату для кофейного экстракта (443) и
ii. перемешивание в течение от 30 до 180 минут при температуре от 30 до 100°С.
Уровень рН раствора гидроксида натрия (NaOH) находится в диапазоне от 7 до 14, предпочтительно от 8 до 11 (концентрация 0,5-5 моль/л). Альтернативные щелочные агенты также используются, например, KOH, а также в качестве альтернативы смолы и/или абсорбирующие способы обработки, как описано в Примере 1.
Полученный обработанный кофейный экстракт (444) демонстрирует сниженную активность связывания по отношению к ароматическим соединениям.
Затем обработанный кофейный экстракт (444) подают через традиционную систему труб в процесс дополнительной фильтрации для образования и отделения ретентата очищенного вторичного экстракта (447) от пермеата отходов (446), который содержит фракцию кофейного экстракта, имеющую в основном соединения с молекулярной массой менее чем около 5 кДа (в диапазоне соединений с низкой молекулярной массой, НММ).
Фильтрующее средство стадии дополнительной фильтрации для выделения пермеата отходов (446), показанное на Фигуре 4b, представляет собой обычную мембрану с отсечкой, составляющей 1 кДа.
Затем полученный ретентат очищенного кофейного экстракта (447) повторно рекомбинируют с пермеатом кофейного экстракта (442) и первичным (440) и вторичным (441) водным кофейным экстрактом для получения конечного рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (449) с фенольным содержимым менее чем в первичном (440) и вторичном (441) водном кофейном экстракте и, следовательно, с пониженной активностью связывания по отношению к ароматическим соединениям по сравнению с указанными двумя водными кофейными экстрактами (440, 441).
Указанный конечный рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (449) затем направляют в традиционные процессы изготовления для производства готового к употреблению напитка, жидких кофейных концентратов и/или быстрорастворимого кофейного порошка.
Стадии концентрирования и упаковки проводят с использованием стандартных и коммерчески доступных способов, описанных в Примере 1.
Пример 4с
Обратимся к Фигуре 4с, на которой представлена технологическая схема седьмого примера способа по первому аспекту изобретения.
Для порошка обжаренного и молотого кофе (4010) применяется процесс трехстадийной экстракции, как описано в Примере 4b. Первичный водный кофейный экстракт (4400) и так называемую «отработанную гущу» (4100) получают посредством первой стадии экстракции. Вторичную экстракцию выполняют на отработанной гуще (4100) для получения вторичного водного кофейного экстракта (4410) и вторичной отработанной гущи (4800). На указанной вторичной отработанной гуще (4800) проводят третью экстракцию для получения третичного водного кофейного экстракта (4820), который собирают и хранят для повторного введения позднее, и утильной гущи. Как первичный водный кофейный экстракт (4400), так и вторичный водный кофейный экстракт (4410) подвергают процессу фильтрации, как описано в Примере 3b, с получением ретентата первичного кофейного экстракта (4430), ретентата вторичного кофейного экстракта (4431), пермеата первичного кофейного экстракта (4460) и пермеата вторичного кофейного экстракта (4461). Указанные пермеаты первичного (4460) и вторичного (4461) кофейного экстракта хранят для последующего использования, в то время как ретентат первичного кофейного экстракта (4430) и ретентат вторичного кофейного экстракта (4431) обрабатывают на стадии повышения уровня рН в соответствии с первым аспектом изобретения, получая первичный обработанный кофейный экстракт (4470) и вторичный обработанный кофейный экстракт (4471). Затем указанный первичный (4470) и вторичный (4471) обработанный кофейный экстракт комбинируют для получения рекомбинированного обработанного кофейного экстракта (4435). В конце третичный водный кофейный экстракт (4820) добавляют к указанному рекомбинированному обработанному кофейному экстракту (4435) вместе с указанными пермеатами первичного (4460) и вторичного (4461) кофейного экстракта для получения конечного рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (4439).
Необязательно стадию восстановления аромата (не показана) можно выполнять на первичном водном кофейном экстракте (4400), а восстановленный аромат может быть повторно введен в конечный рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (4439).
Вторичный (4100) и третичный водный кофейный экстракт (4820) получают посредством традиционного способа трехстадийной экстракции, как описано в Примере 4b.
Содержание соединений с ВММ в третичном водном кофейном экстракте (4820) находится в диапазоне от 1% до 10%.
Фильтрующее средство представляет собой тип, описанный в Примере 1, и содержит традиционную систему мембранной фильтрации, которая содержит мембранный фильтр, например, с отсечкой, составляющей около 50 кДа. В некоторых вариантах осуществления отсечка мембраны составляет менее чем около 50 кДа, например, 30 кДа, 20 кДа или 10 кДа. В некоторых вариантах осуществления последовательность мембранных фильтраций применяется с помощью мембран с отсечкой около 50 кДа, 30 кДа, 20 кДа, 10 кДа и 5 кДа.
В варианте осуществления, показанном в качестве примера на Фигуре 4 с, фильтрующее средство, применяемое для первичного водного кофейного экстракта (4400), содержит мембранную фильтрацию с отсечкой около 50 кДа. Вместо этого не применяют фильтрации ко вторичному водному кофейному экстракту (4410) перед отправкой на обработку для повышения уровня рН. Таким образом, обработку для повышения уровня рН применяют для всего вторичного водного кофейного экстракта (4410) без предыдущего разделения соединений с высокой молекулярной массой (ВММ) в ретентат вторичного кофейного экстракта (не показано).
В некоторых вариантах осуществления (не показано) третичный водный кофейный экстракт (4820) подвергают обработке в соответствии с изобретением, обеспечивая пермеат третичного кофейного экстракта и третичный обработанный кофейный экстракт, которые затем добавляют к конечному рекомбинированному экстракту обжаренного и молотого кофе.
Ретентат первичного (4430) и вторичного (4431) кофейного экстракта направляют для обработки для повышения уровня рН с использованием щелочного агента, как описано в Примере 3b, для снижения концентрации и агонистического эффекта фенольных групп на стерическую компоновку длинных цепочек указанных соединений с высокой молекулярной массой (ВММ).
Полученный первичный (4470) и вторичный (4471) обработанный кофейный экстракт затем рекомбинируют в рекомбинированный обработанный кофейный экстракт (4435) и добавляют к пермеатам первичного (4460) и вторичного (4461) кофейного экстракта, что приводит к получению конечного рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (4439) с фенольным содержимым менее чем в первичном (4400) и вторичном (4410) водных кофейных экстрактах вместе и, следовательно, с пониженной активностью связывания по отношению к ароматическим соединениям.
Указанный конечный рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе (4439) затем направляют в традиционные процессы изготовления для производства готового к употреблению напитка, жидких кофейных концентратов и/или быстрорастворимого кофейного порошка.
Стадии концентрирования и упаковки проводят с использованием стандартных и коммерчески доступных способов, описанных в Примере 1.
Пример 5
Обратимся к Фигуре 5, на которой представлена технологическая схема восьмого примера способа по первому аспекту изобретения.
Водный кофейный экстракт (51) фильтруют для получения пермеата первичного кофейного экстракта (52) и ретентата первичного кофейного экстракта (53). Ретентат первичного кофейного экстракта (53) хранится для дальнейшего использования, тогда как пермеат первичного кофейного экстракта (52) направляют на стадию дополнительной фильтрации для получения ретентата вторичного кофейного экстракта (520), хранящегося для дальнейшего использования, и пермеата вторичного кофейного экстракта (521). Пермеат вторичного кофейного экстракта (521) направляют на следующую стадию фильтрации для получения ретентата третичного кофейного экстракта (522) и пермеата третичного кофейного экстракта (523). Затем ретентат первичного кофейного экстракта (53) и ретентат третичного кофейного экстракта (522) обрабатывают отдельно щелочным раствором для образования ретентата первично обработанного кофе (54) и ретентата третично обработанного кофе (540). Указанные ретентаты обработанного кофе (54, 540) затем рекомбинируют с указанным пермеатом третичного кофейного экстракта (523) для образования рекомбинированного экстракта обжаренного и молотого кофе (55).
Последовательность фильтраций Примера 5 выполняется с использованием последовательности мембран для выделения фракций исходного водного кофейного экстракта (51), содержащего диапазоны соединений с различной молекулярной массой, и затем фракции обрабатывают индивидуально в соответствии со способом данного изобретения на основании значимости и уровня аффинности каждой фракции к летучим органическим соединениям (ЛОС), т.е. ароматическим соединениям. Например, используется последовательность отсечки выше около 50 кДа (первый фильтр Фильтрация 1), выше около 30 кДа (второй фильтр - Фильтрация 2) и выше около 10 кДа (третий фильтр - Фильтрация 3). Мембрана с отсечкой ниже, чем предыдущая, позволяет изолировать фракции водного кофейного экстракта с соединениями с ВММ с пониженной молекулярной массой. Фильтрацию каждой фракции экстракта проводят на пермеате предыдущей стадии фильтрации. Например, мембрана с отсечкой 30 кДа используется на пермеате, поступающем из мембраны с отсечкой 50 кДа, и т.д.
Экстракт обжаренного и молотого кофе (55), полученный в результате способа по данному изобретению, имеет фракцию ВММ с пониженным связыванием аромата по сравнению с водным кофейным экстрактом (51), таким образом, более высоким содержанием летучих ароматических соединений (ЛОС).
Экстракт обжаренного и молотого кофе (55), полученный в результате способа по данному изобретению, можно использовать как таковой (например, для производства готовых к питью продуктов) или направлять в традиционные процессы концентрирования для получения жидкого кофейного концентрата, который должен продаваться как таковой в упаковке типа «мешок в коробке» или для использования в процессах дополнительной сушки (распылительной сушки или сублимационной сушки) для изготовления быстрорастворимого кофейного порошка с усиленным уровнем аромата.
Справочное исследование влияния связывания ВММ
Настоящее изобретение основано на обнаружении того, что особенно целесообразно уменьшить концентрацию фенольных групп в стерической компоновке длинных цепочек указанных соединений с высокой молекулярной массой (ВММ) (таких как, например, меланоидины) в водном кофейном экстракте, поскольку эти группы отвечают за связывающие соединения, такие как ГКК, которые играют ключевую роль в восприятии аромата препарата кофейного напитка. Такая связывающая активность приводит к тому, что напиток становится менее ароматным и, следовательно, потребитель хуже воспринимает качество напитка в чашке.
Активность связывания соединений с ВММ была доказана авторами изобретения с помощью анализа с помощью спектроскопии *Н-ЯМР, выполненной на препарате напитка, полученного из коммерчески доступного кофе, как показано на Фигуре 6.
Образец 1: препарат напитка, полученный из коммерчески доступного кофейного концентрата с концентрацией 54 г/л, был дополнен водным раствором 50 ммоль/л ароматического соединения (2,3-диэтил-5-метилпиразин, землистый аромат).
Эталонный образец 1: сравнительный водный раствор (без кофе), обогащенный водным раствором 50 ммоль/л ароматического соединения (2,3-диэтил-5-метилпиразин, землистый аромат).
Образец 1 и Эталонный образец 1 анализировали с помощью ЯМР-спектроскопии для времени инкубации 30 минут, чтобы проверить связывающую активность фенольных групп соединений с ВММ, присутствующих в кофейном напитке, по отношению к добавленному ароматическому соединению (2,3-диэтил-5-метилпиразин).
По сравнению с водным раствором (Эталонный образец 1) резонансный сигнал Н-С(6) Образца 1 продемонстрировал значительное расширение линии, что указывает на связывание между соединениями, а также уменьшенную интенсивность.
Анализы ЯМР четко демонстрируют снижение свободного 2,3-диэтил-5-метилпиразина при инкубации с препаратом напитка, что указывает на связывание ароматических соединений с помощью соединений с ВММ.
Тот же эксперимент проводили на дополнительном образце, полученном с помощью коммерчески доступного кофейного жидкого полуфабриката, как показано на Фигуре 7а и 7b.
Образец 2: препарат напитка, полученный из коммерчески доступного кофейного жидкого полуфабриката с концентрацией 54 г/л, обработанный щелочным водным раствором при концентрации 2 г/л, был обогащен водным раствором 50 ммоль/л ароматического соединения (2,3-диэтил-5-метилпиразин, землистый аромат) с последующей стадией повышения уровня рН в течение 30 минут при 60°С.
Эталонный образец 2: препарат напитка, полученный из коммерчески доступного кофе, сконцентрированный с концентрацией 54 г/л, был дополнен водным раствором 50 ммоль/л ароматического соединения (2,3-диэтил-5-метилпиразин, аромат лесного ореха).
Образец 2 и Эталонный образец 2 анализировали с помощью ЯМР-спектроскопии, чтобы проверить связывающую активность фенольных групп соединений с ВММ, присутствующих в кофейном напитке, по отношению к добавленному ароматическому соединению (2,3-диэтил-5-метилпиразин).
На Фигуре 7а, которая относится к необработанному Эталонному образцу 2, показана концентрация соединений с ВММ ниже, чем концентрация соединений с ВММ, представленных на Фигуре 7b, которые относятся к обработанному Образцу 2.
Анализы ЯМР демонстрируют высокое влияние щелочной обработки и, следовательно, важность аффинности соединений с ВММ (в частности, меланоидов кофе) для ароматических соединений. Скорость восстановления свободного 2,3-диэтил-5-метилпиразина была повышена с 56% до щелочной обработки до 84% после обработки.
Пример 6 - Исследование эффекта связывания Примера 4с
В таблице 1 ниже показано увеличение скорости восстановления (% свободного ключевого ароматического соединения 2,3-диэтил-5-метилпиразина) для нескольких конечных рекомбинированных экстрактов обжаренного и молотого кофе в соответствии с изобретением в Примере 4с, при различных условиях обработки, примененных к первичным, вторичным и третичным водным экстрактам.
Каждый из первичных, вторичных и/или третичных водных кофейных экстрактов, изготовленных в соответствии с Примером 4 с, подвергали либо последовательности мембранных фильтраций, используя отсечку 50, 30, 10 и 5 кДа (в дальнейшем «общая обработка») или одной мембране 50 кДа (далее «обработка одной фракции»).
Как описано в Примере 4с, полученные фракционированные ретентаты для каждого водного кофейного экстракта подвергали обработке для повышения уровня рН в соответствии с изобретением до уровня рН, составляющего 13.
Кроме того, в качестве Эталонного образца использовали водный раствор 2,3-диэтил-5-метилпиразина в концентрации 5,15 моль/л. Указанный пиразин считается также ключевым ароматическим соединением, ответственным за землистый аромат в кофейных жидких полуфабрикатах.
После обработки в соответствии с первым аспектом изобретения к первично, вторично и третично обработанным кофейным экстрактам добавили водный раствор пиразина для получения той же концентрации, что и для Эталонного образца (5,15 моль/л).
Концентрацию свободного пиразина (%) определяли посредством 1H-ЯМР, после инкубации 30 минут при комнатной температуре.
Увеличение восстановления (%) определяли по сравнению с восстановлением пиразина в необработанном конечном экстракте обжаренного и молотого кофе, полученном комбинацией первичных, вторичных и третичных водных кофейных экстрактов из Примера 4с без какой-либо обработки для повышения уровня рН (в дальнейшем «необработанный конечный экстракт» или «необработанный КЭ»), который представлял собой максимальное пиразин-связывающее состояние (и, таким образом, минимум свободного аромата - наиболее вредное для обеспечения сложности аромата и эффективной характеристики в чашке).
Каждый рекомбинированный экстракт обжаренного и молотого кофе, обработанный в соответствии с первым аспектом изобретения, показал значительное увеличение % восстановления свободного пиразина по сравнению с необработанным конечным экстрактом, что подтверждает, что обработка ретентатов любой стадии одно-, двух- или более высокой стадии экстракции, обеспечивает снижение связывания аромата соединениями с ВММ. Особенно эффективным является обработка соединений с ВММ более чем 50 кДа (т.е. с использованием фильтра с отсечкой 50 кДа), что указывает на то, что эти соединения с ВММ имеют непропорциональную роль в связывании свободного аромата в экстрактах, необработанных в соответствии с изобретением.
Образец №7 включал комбинированные первичный, вторичный и третичный экстракты, причем каждый из первичных, вторичных и третичных ретентатов был получен путем фильтрации через последовательность мембранных фильтраций с использованием отсечек 50, 30, 10 и 5 кДа с полученными фракциями, комбинированными перед обработкой комбинированного ретентата с помощью обработки для повышения уровня рН согласно данному изобретению. Образец №7 показал увеличение свободного пиразина на 21%, что обеспечивает значительную характеристику в чашке для полученного быстрорастворимого кофе.
Даже обработка ретентатов кофейных экстрактов с использованием только одной мембраны с отсечкой 50 кДа приводит к значительному снижению общего связывания в конечном рекомбинированном экстракте обжаренного и молотого кофе (образцы ссылок 4 и 8).
Пример 7 - Исследование эффекта связывания Примера 4с
Процесс по Примеру 6 повторяли, но повышая уровень рН полученных > 50 кДа фракционированных ретентатов для каждого водного кофейного экстракта до уровня рН 8, 9, 10, 11 или 12. В результате получали более низкое высвобождение пиразина, чем при уровне рН 13. Уровни рН 8, 9 и 10 показали восстановление < 5% по сравнению с уровнем рН 13; уровень рН 11 показал восстановление приблизительно 20% пиразина по сравнению с уровнем рН 13; и уровень рН 12 показал восстановление приблизительно 90% пиразина по сравнению с уровнем рН 13. Хотя это привело к получению ретентатов с более связанным ароматом по сравнению с повышением уровня рН до 13, способ, проводимый при уровне рН 7-12, и особенно при уровне рН 7-10, более удобен в промышленном масштабе, когда принимаются во внимание затраты и проблемы обработки, и по-прежнему обеспечивает гораздо большее высвобождение ароматических соединений и последующее полезное улучшение аромата конечного кофейного продукта по сравнению с тем, чтобы не повышать уровень рН ретентата экстракта и, таким образом, применять способы по изобретению путем повышения уровня рН ретентата экстракта в любом месте между уровнем рН 7-13 полезно, в зависимости от конечного применения.
Указанные выше варианты осуществления описаны только в качестве примера. Возможны различные вариации без отступления от сущности и объема изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СТЕКЛООБРАЗНЫЕ МАТРИЦЫ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КОФЕЙНОГО АРОМАТА | 2005 |
|
RU2375885C2 |
КОМПОЗИЦИЯ НАПИТКА, ПОДХОДЯЩАЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАПСУЛАХ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАПИТКА | 2017 |
|
RU2768405C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО КОНЦЕНТРАТА КОФЕ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ АКРИЛАМИДА ПОСРЕДСТВОМ ОБРАБОТКИ СЕЛЕКТИВНО ПРОНИЦАЕМОЙ МЕМБРАНОЙ | 2020 |
|
RU2827826C1 |
СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ФЕРМЕНТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2007 |
|
RU2434528C2 |
ПРОЦЕСС ЭКСТРАКЦИИ КОФЕ И КОФЕЙНЫЙ ПРОДУКТ | 2019 |
|
RU2787218C1 |
ПОЛУЧЕНИЕ РАСТВОРИМОГО КОФЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЕРМЕНТОВ | 2006 |
|
RU2402222C2 |
СПОСОБ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АКРИЛАМИДА В ЭКСТРАКТЕ КОФЕ И РАСТВОРИМОМ КОФЕЙНОМ ПРОДУКТЕ | 2021 |
|
RU2836792C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО КОФЕЙНОГО НАПИТКА | 2014 |
|
RU2709654C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО КОНЦЕНТРАТА КОФЕ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ АКРИЛАМИДА ПОСРЕДСТВОМ ОБРАБОТКИ СМОЛОЙ | 2020 |
|
RU2827827C1 |
КОФЕЙНЫЙ ПРОДУКТ | 2006 |
|
RU2404671C2 |
Изобретение относится к способу обработки экстракта из ингредиента напитка. Предложен способ обработки экстракта из ингредиента напитка, где экстракт из ингредиента напитка представляет собой водный экстракт, содержащий соединения с высокой молекулярной массой (ВММ), выбранные из меланоидинов и арабиноксиланов, включающий стадии: a. фильтрации указанного экстракта из ингредиента напитка с получением ретентата экстракта из ингредиента напитка и пермеата экстракта из ингредиента напитка, которую выполняют при температуре от 20 до 100°С; b. повышения уровня pH указанного ретентата экстракта из ингредиента напитка до pH 7-14 при повышении температуры до 30-100°С для обеспечения обработанного ретентата экстракта из ингредиента напитка; и c. комбинирования указанного обработанного ретентата экстракта из ингредиента напитка с указанным пермеатом экстракта из ингредиента напитка с образованием рекомбинированного экстракта ингредиента. Изобретение обеспечивает предотвращение эффекта связывания аромата с соединениями ВММ, такими как меланоидины и арабиноксиланы, и ингибирование агонистического эффекта соединений с ВММ с сохранением ароматических соединений в конечном продукте с высоким выходом. 20 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл., 7 пр.
1. Способ обработки экстракта из ингредиента напитка, где экстракт из ингредиента напитка представляет собой водный экстракт, содержащий соединения с высокой молекулярной массой (ВММ), выбранные из меланоидинов и арабиноксиланов, включающий стадии:
a. фильтрации указанного экстракта из ингредиента напитка с получением ретентата экстракта из ингредиента напитка и пермеата экстракта из ингредиента напитка, которую выполняют при температуре от 20 до 100°С;
b. повышения уровня pH указанного ретентата экстракта из ингредиента напитка до pH 7-14 при повышении температуры до 30-100°С для обеспечения обработанного ретентата экстракта из ингредиента напитка; и
c. комбинирования указанного обработанного ретентата экстракта из ингредиента напитка с указанным пермеатом экстракта из ингредиента напитка с образованием рекомбинированного экстракта ингредиента.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий после стадии b) стадию фильтрации указанного обработанного ретентата экстракта из ингредиента напитка для его дальнейшей очистки.
3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий стадии извлечения ароматических летучих соединений из экстракта ингредиента напитка до стадии a) и добавления или комбинирования указанных ароматических летучих соединений к указанному рекомбинированному экстракту ингредиента или с указанным рекомбинированным экстрактом ингредиента после стадии c).
4. Способ по п. 3, в котором извлечение указанных ароматических летучих соединений включает отгонку и/или перегонку пара.
5. Способ по любому предшествующему пункту, в котором стадию a) выполняют при температуре в диапазоне от 15 до 70°C.
6. Способ по любому предшествующему пункту, в котором стадию a) выполняют при давлении в диапазоне от 1 до 3 бар.
7. Способ по любому предшествующему пункту, в котором стадию a) выполняют посредством по меньшей мере одной фильтрующей мембраны.
8. Способ по п. 7, в котором указанная по меньшей мере одна мембрана содержит по меньшей мере одну эксклюзионную отсечку, составляющую по меньшей мере 10 кДа.
9. Способ по любому предшествующему пункту, в котором выполнение стадии b) включает повышение уровня pH ретентата экстракта ингредиента до 7-10.
10. Способ по любому предшествующему пункту, в котором указанное повышение уровня pH включает обработку указанного ретентата экстракта ингредиента с помощью водного щелочного раствора, и/или смолы, и/или абсорбирующей обработки, и/или их комбинации.
11. Способ по любому предшествующему пункту, в котором выполнение стадии b) включает обработку ретентата экстракта ингредиента с помощью средства для повышения уровня pH в течение периода времени в диапазоне от 10 до 180 минут, предпочтительно от 30 до 90 минут.
12. Способ по любому предшествующему пункту, в котором выполнение стадии b) включает повышение температуры ретентата экстракта ингредиента до 60-90°C при повышении уровня pH.
13. Способ по любому предшествующему пункту, дополнительно включающий стадию фильтрации указанного пермеата экстракта из ингредиента напитка по меньшей мере один раз после стадии a) для получения дополнительного ретентата экстракта и комбинирования по меньшей мере одного дополнительного ретентата экстракта и ретентата экстракта из ингредиента напитка перед выполнением стадии b).
14. Способ по п. 13, в котором каждая повторяющаяся фильтрация указанного пермеата экстракта из ингредиента напитка включает использование фильтрующего элемента с уменьшенной эксклюзионной отсечкой по сравнению с любым предыдущим фильтром.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий стадию фильтрации образованного рекомбинированного экстракта ингредиента по меньшей мере один раз для обеспечения вторичного пермеата ингредиента напитка и вторичного ретентата ингредиента напитка и повышения уровня pH указанного вторичного ретентата ингредиента напитка.
16. Способ по любому предшествующему пункту, в котором экстракт из ингредиента напитка содержит первичный экстракт из процесса первичной экстракции порошка обжаренного и молотого кофе и/или вторичный экстракт, экстрагированный из отработанной гущи, полученной в результате процесса первичной экстракции, в процессе вторичной экстракции, и/или третичный экстракт из экстракции полученной отработанной гущи кофейного порошка из процесса вторичной экстракции, и/или их комбинацию.
17. Способ по любому предшествующему пункту, в котором указанный экстракт из ингредиента напитка содержит растворимые твердые вещества в концентрации от 2 мас.% до 15 мас.%.
18. Способ по одному из пп. 1-16, в котором указанный экстракт из ингредиента напитка содержит растворимые твердые вещества в концентрации от 15 мас.% до 80 мас.%.
19. Способ по любому предшествующему пункту, дополнительно включающий стадию сушки указанного рекомбинированного экстракта ингредиента для образования растворимого порошка ингредиента напитка.
20. Способ по любому предшествующему пункту, в котором указанный экстракт из ингредиента напитка содержит экстракт, полученный из ингредиента напитка, выбранного из группы, состоящей из кофе, какао, цикория, чая и пива.
21. Способ по любому предшествующему пункту, в котором указанный рекомбинированный экстракт из ингредиента напитка представляет собой растворимый порошок ингредиента напитка.
WO 2014123412 A1, 14.08.2014 | |||
EP 1632135 A1, 08.03.2006 | |||
СТЕКЛООБРАЗНЫЕ МАТРИЦЫ ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ КОФЕЙНОГО АРОМАТА | 2005 |
|
RU2375885C2 |
WO 2017211987 A1, 14.12.2017 | |||
Способ получения кофейного экстракта | 1988 |
|
SU1597151A1 |
ЧАЙНЫЙ ЭКСТРАКТ, РАСТВОРИМЫЙ В ХОЛОДНОЙ ВОДЕ | 2005 |
|
RU2379907C2 |
Авторы
Даты
2025-03-27—Публикация
2020-12-18—Подача