可溶饮料料团的制作方法
【专利说明】可溶饮料料团
[0001] 本发明涉及可溶饮料料团及其制备方法。具体地讲，本发明涉及用于制备诸如速 溶咖啡或热巧克力等饮料的可溶饮料料团。
[0002] 目前有很多消费者想在家制备咖啡厅和餐厅提供的饮料，市场规模相当可观。虽 然很多制备这些饮品的方法都需要用到饮料制备机，如使用料盒的系统或使用料片的系统 (pad-using system)，但对于消费者来说，使用如冻干咖啡颗粒等的速溶或可溶饮料成分 (ingredient)更为方便。
[0003] 虽然如可溶咖啡颗粒等的成分具有许多优势（例如可微调饮料浓度），但其也可 能造成最终的饮料质量的明显不一致。为了解决这个问题，有人建议以片剂形式提供可溶 饮料成分。这样可确保生产的每一份饮料完全相同并且具有饮料成分制造商所期望的高质 量。
[0004] 然而，提供片剂形式的成分还不完美。具体而言，普遍存在的成分溶解问题；饮料 底部存在的粘糊糊的未溶解残渣让消费者并不满意。片剂普遍使用粉状成分形成，因为这 样可避免干燥问题，使成形更简单。为了制备例如咖啡的片剂，通常需要经过相当大的压实 处理或使用粘合剂将可溶咖啡粉保持到一起。然而，高度压实处理可能导致片剂溶解困难， 而存在的粘合剂会引起类似的问题或者影响最终饮料的味道。
[0005] 而经过轻度压缩处理和/或没有使用合适的粘合剂制备的片剂，还有另外的损坏 或压裂风险。具有锐边的丸剂尤其如此；致使初始形状丧失的破碎几率会增大。如果消费 者打开一管片剂后发现片剂有缺口或破碎了，那么对饮料质量的印象会大打折扣。
[0006] W02013001052试图通过润湿外表面来形成厚的保护表皮来解决这些问题。
[0007] US3293041描述了高度可溶自承片剂的制作方法。这些片剂是lg可溶咖啡或茶 的小丸，通过在制粒机的热处理区压缩来制备。利用高温（118°C至150°C )和低压（13kPa 至28kPa)来快速生产（2秒至3秒）所述丸，最终产品可在2秒至6秒内完全溶解。这种 制作工艺使得丸剂具有低密度，并且具有保护外壳。该方法的一个实施例依赖于旋转模具， 该旋转模具必然导致短暂强烈地施加热和压力来形成丸。类似地，该文献中使用管腔的主 要实施例依赖于快速的处理时间，以确保能够达到足够快速的生产。
[0008] 此外，在消费者中存在一种偏见，即认为可溶咖啡产品，尤其是喷雾干燥的咖啡不 如咖啡厅制作的或用饮料机制作的咖啡。基于所有这些原因，因此，使用片剂作为饮料成分 的分配形式还未在消费者中流行起来。
[0009] 因此，希望提供一种新的饮料成分形式及其制作方法和/或解决与现有技术相关 的至少一些问题，或至少提供商业上可用的替代物。
[0010] 因此，在第一方面，本发明提供了一种用于制备可溶饮料料团的方法，所述方法包 括：
[0011] 提供粉末形式的一种或更多种可溶饮料成分，
[0012] 提供具有模腔的经预热的模具，
[0013] 装载模腔以所述一种或更多种可溶饮料成分，以及
[0014] 压缩模腔中的所述一种或更多种可溶饮料成分，以形成可溶饮料料团，
[0015] 其中：
[0016] (i)所述方法还包括施加射频辐射来加热在模腔中的可溶饮料成分；和/或
[0017] (ii)将所述一种或更多种可溶饮料成分在模腔内保留至少15秒；和/或
[0018] (ii)在装载到模腔中之前，粉末形式的一种或更多种可溶饮料成分被预加温。
[0019] 现在将进一步描述本发明。在以下段落中，本发明更详细地限定本发明的不同方 面。除非有明确相反的说明，否则每一个被这样限定的方面都可以结合任何一个或多个其 他方面。具体而言，任何表明为优选或有利的特征都可以结合表明为优选或有利的其他特 征中的任何一个或多个。
[0020] 本发明人已经发现用于制作可溶饮料料团的新方法，该可溶饮料料团为适于形成 饮料的成分离散体。术语"可溶饮料料团"是指由成分形成的离散体，这些成分本身在饮料 介质中完全可溶，并用来向所述介质提供所期望饮料的风味和稠度。应当理解，可溶饮料料 团旨在涵盖例如具有具体确定形状和尺寸的片剂、锭剂和球剂，并不旨在涵盖例如饮料成 分的松散粉末，如冻干咖啡粉或奶粉。显然，可溶饮料料团为适宜于溶解的基本上干燥的、 未溶解的形式。优选地，在密封的不透气和防湿的容器内提供饮料料团。
[0021] 还应当理解，可溶饮料料团可包含少量不可溶物质。例如，可加入细磨烘烤的咖 啡，让最终的饮料具有独特的口感和风味。优选地，为了避免出现沉淀物或其他问题，饮料 料团包含的不可溶物质小于30重量％，更优选地小于20重量％，再优选地小于10重量％。 在一些实施例中，如热巧克力饮料，为了提供顺滑的口感，最好基本上没有不可溶的物质。
[0022] 虽然本发明主要与咖啡饮料有关，但应当理解，所述方法和优点同样适用于本文 所述的其他合适的饮料成分。
[0023] 本发明人竭力提供一种优质的饮料产品，尤其是一种咖啡产品，其具有可溶产品 的所有便利性，但没有可溶产品的各种缺点，也避免了人们对可溶产品的偏见。具体地讲， 本发明人旨在提供一种具有如下优点的饮料成分：能够提供稳定的最终饮料，不需要分配 机，并且其储存、运输和使用非常简单。
[0024] 已经认识到，虽然片剂解决了这些问题中的几个，但是目前制作的片剂没有哪一 种能够让消费者完全接受，因此不能吸引更喜欢烘烤研磨咖啡饮料新鲜感的消费者。
[0025] 据认为，用烘烤研磨咖啡制备最终的饮料的过程涉及一定的仪式和相关准备工 作。这些饮料的消费者认为制备过程中的努力与最终的饮料的有益特性有关联。相比之下， 可溶咖啡饮料是通过加入热水来快速制备。本发明人现在已经认识到可溶咖啡的即时性可 能导致了对这些产品的偏见。因此，在当然地寻求避免最终的饮料内留下残渣和沉淀时，本 发明人意识到对溶解时间进行一些控制是可取的。
[0026] 因此，如果在将热的水性介质加入到成分后，用至少10秒但不超过100秒，优选地 不超过60秒的时间来制备饮料，则被认为是理想的。优选地，在轻轻地搅拌组合的介质和 成分时，完全溶解用时从20-40秒。
[0027] 本发明人已经分析了现有技术中已知的片剂，并且发现，与本发明的饮料料团相 比，用常规加热技术形成的片剂具有非常不同的内部结构。具体地讲，高度压缩的片剂具有 均匀、但易碎且未融合的内部结构。它们通常溶解非常缓慢。依赖于添加的粘合剂的片剂 往往具有不需要的团，并且最终的饮料的风味可能会受到任何粘合剂残渣的影响。
[0028] 本发明人发现，本发明的方法提供了具有良好内聚力的足够坚固的饮料料团。这 确保饮料料团具有应对生产（在传送带上传输）、运输和处理所需的足够的坚固性，同时还 具有良好的溶解速率。
[0029] 本发明的方法包括多个步骤。第一步，提供粉末形式的一种或更多种可溶饮料成 分。粉末形式是指包括细分的干颗粒物和细粒，诸如喷雾干燥的颗粒、冻干的颗粒及其团聚 物。通常颗粒材料具有小于3mm，更优选地从2. 5mm至10微米，更优选地从1mm至300微 米，还更优选地为约500微米至约700微米的颗粒尺寸。这些颗粒在本领域中是熟知的。下 文更详细地讨论合适的物质的实例。令人惊讶的是，由于本文中所公开的制作方法，因为起 始粉末的结构没有明显变化，饮料料团的溶解特性反映了起始物质的溶解特性。使用粉末 形式的成分有助于模腔的迅速填充（ready filling)和反复填充。
[0030] 用于执行本方法的设备也非常重要。该设备包括具有模腔的模具。模具被预热， 使得在使用中模腔接触可溶饮料成分的接触表面处于升高的温度下。模腔内被装载以一种 或更多种可溶饮料成分，让它们接触处于升高的温度下的经预热接触表面。本发明人发现， 这样得到的可溶饮料料团比用未经预热的模具得到的可溶饮料料团具有更高的弹性。即， 使用经预热的模具得到的饮料料团在制作后被运输和搬运时更不易破损。
[0031] 模具可具有衬层，以帮助在成型后取出可溶饮料料团。模具的各种部件、盖和任何 模具衬层各自优选地由介电材料形成。这是有利的，因为介电材料可容易地利用射频辐射 被预热和/或加热。这意味着，可利用单一射频热源加热模腔的表面，由此简化制作方法。 合适的介电材料包括PVDF或聚合物，如包含炭黑颗粒的硅树脂。
[0032] 可溶饮料成分被装载到经预热的模具中。然后通常加上盖或闭合件，这可用来对 成分进行压缩。优选地，盖或闭合件预热到与模腔相同的温度。
[0033] 压缩步骤用于压缩在模腔中的所述一种或更多种可溶饮料成分，以形成可溶饮料 料团。压缩步骤有助于将成分融合到一起。
[0034] 发明人发现，可能提供一种如下经过改进的产品：通过确保在整个料团中存在有 结合力的（cohesive)内部结构而具有上述期望的溶解特性，获得具有快速溶解性的坚固 产品。他们发现，可以通过确保对整个料团进行一致的加热来实现，并且可以通过几个方法 中的一个来实现。
[0035] 射频加热
[0036] 第一，这种方法还可包括施加射频辐射来加热在模腔中的可溶饮料成分。使用射 频加热能贯穿整个可溶饮料粉末料团并且提供特别均匀的内部结构。这种加热技术可快速 加热，且适用于所有饮料成分；它可以提高整个饮料料团的温度。
[0037] 从这方面来说，一旦可溶饮料成分被装载到模腔中，便可利用射频（RF)加热模腔 中的可溶饮料成分。已经发现，使用射频加热能对整个成分均匀加热。这有助于在不引起 结块的情况下融合成分同时还可确保容易溶解的轻质均匀结构。一旦受到加热，可溶饮料 成分就在模腔内被压缩，以形成可溶饮料料团。压缩步骤帮助将已加热的成分融合到一起。
[0038] 射频加热技术是众所周知的。射频，又称介电加热，是一种其中高频交变电场或无 线电波或微波加热介电材料的工艺。在较高频率下，由电介质内的分子偶极旋转造成加热。 本文所述的射频加热涵盖微波加热（最高至约2. 5GHz)，且通常在从lOMhz至lOOMhz的频 率范围内实施，更优选地在从lOMhz至45Mhz的频率范围内实施，并且最优选地在从25Mhz 至30Mhz的频率范围内实施。最优选的是13. 56MHz、27. 12MHz和40. 68MHz的频率。
[0039] 优选地，这种方法还包括在施加射频辐射来加热在模腔中的所述一种或更多种可 溶饮料成分之前压缩模腔中的所述一种或更多种可溶饮料成分的步骤。即，成分被装载到 模具中，于模具的经预热接触表面上，接着被压缩，用射频辐射加热，然后再次被压缩。初始 压缩步骤用于将被装载到模腔中的材料均匀地分布。
[0040] 模具的各种部件、盖和任何模具衬层各自优选地由介电材料形成。这是有利的，因 为介电材料可容易地利用射频辐射被加热。这意味着，可利用单一射频热源加热模腔的表 面，由此简化制作方法。同时，使用介电材料允许提供预热，并使模具各壁的温度保持高于 模具中心处达到的温度。合适的介电材料包括PVDF或聚合物，如包含炭黑颗粒的硅树脂。
[0041] 优选地，在施加射频辐射来加热所述一种或更多种可溶饮料成分的步骤中，所述 一种或更多种可溶饮料成分被加热到接近其玻璃化转