Способ получения напитка Советский патент 1993 года по МПК A23F5/00 A23L2/00 

Изобретение касается приготовления напитка на базе экстракторов из употребляемых в пищу растений, а также на собственно напиток, приготовленный этим способом.

Целью изобретения является улучшение качества напитка и повышение его стабильности при хранении. Существенным преимуществом способа является возможность приготовления напитка с приятным и прежде всего постоянным вкусом.

Предлагаемый способ обеспечивает повышенный выход, т.е. экстрагирование ароматических веществ из растительных продуктов питания с тем, чтобы полученный напиток обладал вкусом и ароматом исходного продукта и неизменными орга- нолептическими свойствами. Он также

обеспечивает возможность обработки высушенных или обжаренных растительных продуктов без изменения их органолептических свойств. В конкретном случае обработки кофе способ обеспечивает управление образованием производных посредством активации сульфидных компонентов присутствующих тиовеществ, поскольку патентуемый способ заменяет традиционную операцию размола, вызывающую повышение температуры, другой рабочей операцией, не сопровождающейся повышением температуры кофе. Кроме того, эта операция позволяет исключить осадок из нерастворимых частиц.

В соответствии с изобретением увеличивается общий выход напитка, поскольку исходный растительный продукт измельчаоо О О ю ел

Ю

со

ется с образованием очень мелких частиц со средним диаметром порядка нескольких микрон. Это позволяет приготовить напитки, обладающие указанными преимуществами, в ходе обычного процесса, расходуя меньшие количества продукта, чем при приготовлении напитков традиционными способами.

Приготовленный данным способом напиток оказывается также стерилизованным и является напитком длительного хранения, сохраняющим свои свойства неизменными и при комнатной температуре. Кроме того, напиток свободен от осадка нерастворимых частиц, поскольку в процессе приготовле- ния напитка использованные частицы, т.е. частицы, из которых полностью экстрагированы ароматические вещества, быстро отделяются от готовой жидкости, которая полностью абсорбирует эти вещества.

Описанные выше и другие свойства станут очевидными из последующего подробного описания, не ограничивающего объем патентных притязаний варианта способа приготовления каппучино. Очевидно так- же, что патентуемый способ с некоторыми модификациями может быть применен и к другим растительным продуктам, высушенным и обжаренным, для приготовления напитков.

На фиг.1 показана выполненная с помощью электронного сканирующего микроскопа фотография кофе, измельченного в соответствии с первой операцией способа по данному изобретению; на фиг.2 - фото- графия порошка кофе, размолотого обычным способом; на фиг.3-5 - выполненные с помощью электронного микроскопа фотографии кофе, измельченного по данному изобретению, с уменьшающейся грануло- метрией; на фиг.3,а-5,а - хроматограммы карбонильных веществ с короткой цепью, экстрагированных из жидкого кофе при 37°С, приготовленного из порошка кофе, показанного на фиг.3-5 соответственно; на фиг.6 - выполненная с помощью электронного микроскопа фотография порошка кофе, размолотого традиционным способом; на фиг.б.а - хроматограмма карбонильных веществ с короткой цепью, экстрагирован- ных при 37°С из жидкого кофе, приготовленного из порошка по фиг.6.

Фотографии, представленные на фиг.1 и 2, сняты с увеличением 1800, а остальные - с увеличением 60.

Первой операцией способа по данному изобретению является выполняемая вместо традиционной операции размола обжаренного кофе операция измельчения, в процессе которой бобы дробятся на более

элементарные, т.е. более мелкие частицы. Из фиг.1 и 2, на которых представлены фотографии кофе, измельченного по настоящему изобретению и традиционным способом соответственно, следует, что при измельчении по настоящему изобретению обжаренные кофейные бобы полностью раздроблены на очень тонкие частицы, В порошке, полученном в процессе традиционной операции размола, все еще заметна структура.

Измельченный кофе обладает следующими заметными преимуществами. Во- первых, измельченный кофе имеет по сравнению с размолотым большую контактную поверхность, взаимодействующую с растворителем (например, водой) и, следовательно, позволяет более полно экстрагировать ароматические вещества. Кроме того, процесс измельчения не сопровождается повышением температуры, как это имеет место при размоле традиционными способами, и, следовательно, позволяет управлять превращением содержащихся в кофе веществ и веществ с активными сульфидными группами, которые отрицательно влияют на вкус и аромат порошка и готового напитка. С этой точки зрения при ознакомлении с разделом описания, касающимся приготовления жидкого кофе, полезно обратиться к хроматограм- мам, показанным на фиг.3,а-6,а.

Операция измельчения (например, в турбомельнице) проводится в совокупности с операцией классификации воздухом. В результате оказывается возможным осуществить дезагрегацию тканей кофейного боба. Полученные частицы имеют размеры порядка нескольких микрон, а их физические свойства соответствуют типу содержащегося в них компонента. При этом оказывается также невозможным разделить фракции с различными физическими свойствами и, очевидно, избавиться от нежелательных. В данном случае отделяются фракции клетчатки.

Следует также отметить, что процесс классификации воздухом не сопровождается повышением температуры.

Полученный таким образом и прошедший процесс классификации воздухом порошок кофе подвергается следующей операции способа по данному изобретению, в ходе которой из кофе экстрагируются ароматические вещества.

Экстрагирование проводят под давлением в автоклаве при температуре выше чем 110°С, например при давлении от 1 до 1,6 атм и при температуре от 110 до 150°С, предпочтительно при температуре от 115 до

120°Си при давлении 1 атм в течение 4 мин. В качестве растворителя в данном случае используется вода, поскольку предполагается, что мы хотим приготовить каппучи- но. Однако в качестве растворителя могут быть использованы и другие пищевые растворители.

В ходе этой операции в результате совместного действия температуры и давления, а также благодаря тому, что поверхность контактирования растворителя с частицами очень велика, удается получить более интенсивный и приятный вкус кофе, используя такое же или уменьшенное до половины количество порошка, по сравнению с традиционными системами экстрагирования посредством фильтрации или обработке в экспресс-машине.

Полученная в результате предыдущей операции суспензия, состоящая из жидкого кофе и диспергированных в нем частиц, из которых полностью экстрагированы ароматические вещества, подвергается следующей операции, в ходе которой жидкий кофе полностью очищается от использованных частиц.

Указанная цель достигается центрифугированием суспензии. Рабочая скорость центрифуги не должна быть слишком высокой, достаточно несколько тысяч оборотов в минуту, например 4000 об/мин, и может изменяться в зависимости от используемой аппаратуры. Ускорение центрифуги должно достигать желательно от 6000 до 8000г 1, предпочтительно от 7500 до 8000г 1, и оно должно поддерживаться в течение 3 мин. Отработанные частицы агломерируются в процессе центрифугирования и могут быть удалены из жидкости. Этот результат достигается, потому что частицы целлюлозы, имеющие меньшей удельный вес, были отделены в ходе одной из предыдущих операций способа и, в частности, посредством классификации воздухом.

Отделение отработанного порошка кофе от жидкого кофе производится в конце операции центрифугирования посредством переливания без какой-либо фильтрации, которая необходима при отделении более крупного порошка в процессе приготовления кофе традиционными способами.

Отделение частиц с помощью центрифугирования является весьма эффективной операцией и позволяет получить чистый кофе, приятный при употреблении. Кроме того, удаление нерастворимых частиц положительно сказывается на последующих операциях способа, например, при подмешивании молока или других жидкостей.

Полученный в результате центрифугирования жидкий кофе может быть, очевидно, использован как таковой, а также благодаря отсутствию отстоя может быть

упакован в соответствующие контейнеры после стерилизации. Таким образом можно получить напиток длительного хранения, сохраняющий стойкий вкус и аромат, благодаря отсутствию вторичного экстрагирования

0 каких-либо веществ, которые могут присутствовать в отстое, который может подвергаться процессу окисления.

Кроме того, если частицы достаточно мелки, т.е. имеют диаметр порядка несксль5 ких микрон, то можно получить экстракт; который может быть подвергнут процессу лиофилизации, т.е. пригоден для выработки растворимого кофе в виде порошка.

Превосходные органолептические свой0 ства приготовленного способом по данному изобретению кофе являются результатом очень тонкого измельчения и быстрого удаления отстоя в конце операции центрифугирования. Хроматограммы приготовленного

5 кофе, представленные на фиг.3,а-6,а со ссылками на фиг.3-6, демонстрируют наличие других карбонильных веществ с короткой цепью.

Хроматографические спектры, приве0 денные на фиг.3,а-6,з, отличаются один от другого. Данные, содержащиеся в этих хро- матограммах, были подтверждены группой дегустаторов, отметивших соответствующие различия органолептических свойств

5 некоторых сортов кофе, приготовленных традиционным способом и способом по данному изобретению, причем дегустаторы совершенно определенно отдали предпочтение кофе, приготовленному патентуемым

0 способом, которому соответствуют хрома- тограммы на фиг.3-5. Хроматограмма на фиг.6 соответствует кофе, приготовленному традиционным способом. Показатель оценки кофе, приготовленного способом по дан5 ному изобретению, оказался тем выше, чем тоньше было измельчение, и наибольший показатель соответствовал хроматограмме на фиг.5, а, т.е. наиболее тонко измельченному кофе.

0

Прежде всего следует указать, что приведенные на фиг.3,а-6,а Хроматограммы относятся к карбонильным веществам с короткой цепью, отобранных методом head

5 space из жидкого кофе при 37°С.

Образцы были подвергнуты анализу методом газовой хроматографии с помощью аппаратуры DANI (модель 6800), на которой были сняты Хроматограммы, показанные на фиг.3,а-6,а.

15 г кофейного экстракта с добавкой 5 г NaCI термостатировали в течение 60 мин при 37°С.

При проведении анализа использовали хроматографическую колонку диаметром 2 мм и длиной 2 мм, заполненную силанизи- рованным порапаком Q (60-80 меш). Расход азота поддерживали на уровне 30 мл/мин, а температура регулировалась по программе в пределах от 100 до 180°С с градиентом 6°С/мин.

Температура детектора (FID) и инжектора поддерживалась на уровне 200°С.

Точки или пики 1-5 на хроматограммах соответствуют метиловому спирту, ацеталь- дегиду, этиловому спирту, ацетону и диаце- тил проиональдегиду, соответственно. Все эти вещества присутствуют в кофейном аромате, являющемся смесью 363 вещества, из которых 131 являются ациклическими, 73 Ззоциклическими (из которых 16 имеют неароматическое кольцо, а 57 - ароматическое) и 159 гетероциклическими.

Указанные пики элюирования соответствуют ациклическим веществам и, в частности, спиртам, альдегидам и кетонам с короткой цепью, которые могут не поддаваться разделению в достаточной степени в условиях элюирования. Практически, пики могут также соответствовать смесям многих веществ. Так, например, пик № 4 соответствует элюированию как ацетона, так и пропи- ональдегида.

Не просто дать полное описание веществ, определяющих аромат кофе в порошках, полученных различными способами, поскольку таких веществ очень много. Однако приведенные хроматограм- ма позволяют определить, что в кофе, измельченном способом по данному изобретению (фиг.3,а-5,а), происходит более полное экстрагирование веществ со сравнительно длинной цепью, поскольку на этих хроматограммах пики 1-4 не являются превалирующими, как это имеет место при традиционном помоле кофе (фиг.6,а). Подтверждением такой интерпретации является постоянный рост пика X с увеличением степени измельчения порошка. Из последней хроматограммы следует, что традиционный способ помола отрицательно сказывается на ароматических характеристиках напитка, что подтверждает заключение дегустаторов.

На примере способа приготовления кофе можно сделать вывод о возможности использования способа для приготовления различных напитков, органолептические свойства которых делают их приятными для потребителя. Эти свойства можно варьировать, изменяя, например,тип и концентрацию растворителя, используемого на этапе экстрагирования ароматических веществ. Очевидно, что все сказанное в отношении кофе может быть распространено и на другие растительные продукты, из которых могут быть изготовлены способом по данному изобретению различные напитки.

Как было указано выше, приготовлен0 ный из обжаренного измельченного кофе жидкий кофе, отделенный от отработанного порошка методом центрифугирования, подвергается операции стерилизации, обеспечивающей его сохранность в тече5 ние длительного времени. Эту последнюю операцию можно проводить и после добавления к жидкому кофе некоторого количества молока как натурального, так и порошкового, а также заменяющей молоко

0 смеси, содержащей молочные белки и позволяющей получить напиток типа каппучи- но, но с другими свойствами, о чем будет сказано ниже.

Указанные смеси могут быть составлены

5 на базе казеината натрия, липидов, Сахаров, а также загустителей или суспендирующих веществ, например альгинатов. Такие смеси позволяют полностью имитировать вкус каппучино, приготовленного с натураль0 ным или порошковым молоком.

Такие смеси на базе казеината натрия лучше, чем молоко, выдерживают тепловую обработку, которую проводят при стерилизации, Такая смесь не содержит сывороточ5 ного белка, богатого аминокислотами с сульфидными группами, придающими молоку вкус пастеризованного (соокео) после тепловой обработки. Кроме того, казеинат натрия не вызывает явления нерастворимо0 сти, свойственного сывороточному белку.

Наконец, следует отметить, что указанные смеси в противоположность молоку не содержат фосфатов кальция, которые в процессе тепловой обработки превращаются в

5 нерастворимые вещества, например три- кальций фосфат, осаждающиеся в оборудовании и контейнерах.

Диапазон напитков, которые могут быть приготовлены способом по настоящему изо0 бретению, может быть расширен за счет до- бавления- к указанным смесям других питательных веществ, например, устойчивых к тепловым воздействиям витаминов, или за счет изменения состава липидов или

5 Сахаров. Таким образом можно приготовлять диетические напитки.

Из сказанного очевидно, что предложенный способ обладает рядом преимуществ и позволяет приготовлять разнообразные на- питки. используя различные исходные растигельные продукты, различные растворители и различные добавки. Преимуществом способа является также возможность приготовлять различные напитки с постоянными органолептическими свойствами, делающими их особенно приятными для потребителя.

Пример. Порция кофе типа Сантос измельчается до микронных размеров путем ударного диспергирования до тех пор, пока не будет получена средняя гранулометрия, составляющая 10 мкг.

Затем этот продукт подвергается классификации воздухом с целью удаления большей части целлюлозных фракций, пол- учаемый кофейный порошок экстрагируется в воде.

Порция кофейного порошка составляет 60 г на 1 л, эта порция подвергается экстрагированию при 115 - 120°С в течение 4 мин под давлением 1 атм,

Смесь вода/кофе нагревается так, чтобы была достигнута температура 115°С в течение примерно 50 мин, и после экстракции она охлаждается до комнатной темпе- ратуры в течение примерно 2 ч.

Затем эта смесь центрифугируется со скоростью вращения центрифуги 8000 об/мин в течение 3 мин. Ускорение составляет 7850Q. Вкусовые качества получаемого напитка очень хорошие по сравнению с кофейным напитком, получаемым известными способами, которые требуют порцию кофе 180 г на 1л.

Часть этой жидкости подвергается упаковке и стерилизуется.

По прошествии 6 месяцев никакого осадка не обнаруживается и качество напитка не изменяется.

Формула изобретения

1. Способ получения напитка, предусматривающий измельчение обжаренного кофе, разделение на фракции, экстракцию горячей водой под давлением с диспергиро- ванием частиц кофе в воде и центрифугирование экстракта, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества напитка и повышения его стабильности при хранении, измельчение проводят путем ударного дробления до разрушения структуры тканей, разделение на фракции осуществляют воздушной классификацией с отделением целлюлозной фракции, а после центрифугирования экстракт кофе смешивают с жидкими добавками и стерилизуют.

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что экстракцию проводят при температуре выше 100°С.

Фиг. ба

Использование: в пищевой промышленности. Сущность изобретения: способ предусматривает измельчение обжаренного кофе посредством его ударного дробления до разрушения структуры тканей на элементарные частицы, разделение на фракции воздушной классификацией с отделением целлюлозной фракции. Затем с помощью растворителя горячей воды с температурой выше 100°С экстрагируют ароматические вещества. После этого проводят центрифугирование с целью отделения элементарных отработанных частиц от содержащей экстрагированные вещества жидкости, которую используют как таковую или с добавкой другого вещества, которым в случае приготовления кофе может быть молоко, в результате чего получают каппучино. Готовую смесь стерилизуют и в ходе стерильного процесса пакуют в контейнеры, получая таким образом напиток, пригодный для длительного хранения. 10 ил.