专利名称：使用硫酯风味剂改善经压热处理和储存的即饮咖啡的风味品质的制作方法
技术领域：
本发明涉及即饮(RTD)咖啡领域。特别地，本发明涉及向RTD咖啡中添加硫酯如 硫代乙酸的甲酯、乙酯、异戊烯酯或糠酯或其混合物作为风味剂前体，以及优化热加工条件 以引发化学反应使硫代乙酸酯以目标速率转化成硫醇形式，以赋予在热加工和储存后饮用 时的增强的风味品质。
背景技术：
为了制备RTD咖啡，通常是将咖啡提取物粉末或液体咖啡提取物溶于水，向其中 添加咖啡芳香物以及任选添加剂如碳酸氢盐和糖。然后，将所得溶液热加工。热加工时以 及在储存期间，挥发性咖啡芳香化合物尤其是硫和氮化合物的含量降低且咖啡酸性增加， 因此对RTD的风味品质产生负面影响。甲硫醇和糠硫醇是咖啡中赋予焙炒和咖啡风味特质的关键芳香化合物 (0. G. Vitzthum, P.Werkhoff. Measurable changes of roasted coffee aroma in oxygen—permeable bag packs. Chemie，Mikrobiologie，Technologie der Lebensmittel， 1979，6 (1)，25-30)。风味剂前体，硫代乙酸甲酯和糠酯在水解时分别产生甲硫醇和糠硫醇， 与相应的硫醇相比，它们化学上对于氧化作用更稳定。已经在咖啡中鉴别出硫代乙酸甲酯 和糠酯(I. Flament, Coffee Flavor Chemistry, John Wiley & Sons，LTD.，2002)。美国专 利3，702，253公开了向可溶咖啡中添加风味剂，如单独的或与其他硫风味化合物组合的硫 代乙酸糠酯以改变可溶咖啡风味的实施例。这些风味剂可以在可溶咖啡工艺的适当步骤中 添加，如在可接受的溶液中的期望稀释度的风味剂包覆干燥的可溶咖啡固体，随后进行干 燥。固体或液体形式的风味剂还可直接添加于浓缩的咖啡提取物中，并将该混合物干燥成 可溶咖啡产品，其含有风味剂作为其不可分割的部分。风味剂可掺入含有或者不含调白料 的干粉饮料中。硫醇化合物如糠硫醇(FFT)比硫代乙酸酯化合物更好地提供风味和香味。然而， 硫醇化合物迅速且立即分解，只有很少有益香味/风味留在RTD产品中。相比之下，硫代乙 酸酯化合物如硫代乙酸糠酯(FFT-Ac)比硫醇更持久，但不能提供与更易分解的硫醇化合 物同样的风味和香味。通常，风味剂在制备过程的后期添加，众所周知，额外的加工步骤如压热处理可导 致风味损失和酸度增加，这些会导致风味品质的降低，尤其在产品保存期更长时。尽管已经 进行了某些成功的尝试，使热加工对于风味损失和酸度增加的影响减轻，但风味品质在储 存时下降的问题仍有待解决。现在，本发明解决了这些问题。发明概述本发明通过持续供应迅速分解的硫醇化合物的方法克服了现有技术问题。使用该 方法，现在可生产具有在室温下持续至少4个月的增强的风味和香味特性的热加工的RTD 咖啡饮料。特别地，本发明通过在热加工前将硫酯，如硫代乙酸酯作为风味剂前体添加到咖啡产品中，并优化热加工条件以弓I发连续化学反应，将硫酯或硫代乙酸酯转化成硫醇，从而 满足了工业需求。例如，硫代乙酸酯向硫醇的转化是以与硫醇分解速率相等的速率进行，这 确保了饮料中包含足量的硫醇化合物，以长期维持平衡的风味和香味。通过调节热加工条 件，可以优化硫代乙酸酯向硫醇转化的速率，从而确保饮料中含有足量的硫醇，使风味和香 味长期保持平衡。在一个实施方案中，FFT-Ac和硫代乙酸甲酯(MT-Ac)分别以补偿FFT和 甲硫醇(MT)在热加工和储存期间的损失的速率转化为FFT和甲硫醇，因此使得到的RTD咖 啡在饮用时由更像“可溶咖啡”的味道变为更像“新煮”咖啡。在另一个实施方案中，加入 硫代乙酸异戊烯酯。
本发明还涉及一种经热加工和储存的即饮液体咖啡产品，其包含咖啡提取物、稳 定剂、缓冲剂、水和硫酯风味剂前体，该硫酯风味剂前体的量足以向热加工并在室温下储存 该液体产品超过4个月及在60°C下储存超过1个月后的该产品提供改善的风味品质。本发明还涉及一种制备具有改善的风味品质的即饮液体咖啡产品的方法，其包括 在液体产品中添加硫酯风味剂前体并将所得产品进行热加工。有利地，硫酯风味剂前体以 足以向热加工并在室温下储存该液体产品超过4个月及在60°C下储存超过1个月后的该产 品提供改善的风味品质的量添加。通常，将待热加工的液体产品装入罐中，该罐具有含氮气的顶部空间。有利地，风 味剂前体以1-10%的乙醇溶液添加。在这些产品和方法中，硫酯风味剂前体优选为硫代乙酸糠酯、硫代乙酸甲酯、硫代 乙酸异戊烯酯或其混合物，并且硫酯风味剂前体以约0. 005-7mg/kg，优选约0. l-5mg/kg存 在。所述产品还可以包含至少一种甜味剂或至少一种调白料，用于饮料的调色和调味。附图简要说明图IA-D表示RTD黑咖啡中硫代乙酸糠酯在38°C (曲线A和B)或60°C (曲线C 和D)的分解。图IE-H表示RTD加奶咖啡中硫代乙酸糠酯在38°C (曲线E和F)或60°C (曲线 G和H)的分解。优选实施方案的详细说明通常，由于芳香组分和风味组分在加工步骤如热加工和储存过程中分解，因此RTD 咖啡在风味和香味上不如新鲜的咖啡。现在发现，在热加工前向RTD咖啡中添加硫酯风味剂前体，如硫代乙酸甲酯或糠 酯能改善风味和香味，并在储存期间保留那些性质，从而得到更新鲜、更干净、更具焙炒味 和焦糖味，但具较小苦味和灰色的RTD咖啡。这是令人惊讶的结果，因为预计这些风味剂前 体在热加工和储存期间会被分解。还发现风味剂前体在长期储存过程中依然很高。此外， 由于RTD咖啡的酸度引发的前体水解，风味剂分子一甲硫醇或糠硫醇的含量与对照样品相 比也升高了。由于风味剂前体含量的升高，改善的风味和香味效果在室温下储存超过4个 月及60°C下储存超过1个月后饮用时仍能感觉到。相应地，本发明通过添加硫酯风味剂前体，优选硫代乙酸糠酯、硫代乙酸甲酯、硫 代乙酸异戊烯酯或其混合物改善了经热加工的咖啡产品的风味品质，所述硫酯风味剂前体 以足以向在室温下储存超过4个月及在60°C下储存超过1个月后的该产品提供改善的风味 品质的量存在。
在本发明的一个实施方案中，风味剂前体在待热加工的咖啡产品中的浓度为约 0. 005 至 7mg/kg，优选约 0. 1 至 5mg/kg。本发明中要热加工的咖啡产品还包含咖啡提取物、稳定剂、缓冲剂和水，优选氧含 量降低的水。咖啡可来源于焙炒的阿拉伯咖啡(arabica)，罗布斯塔咖啡(robusta)，或咖啡 豆、研磨和速溶粉末的任意组合，优选浓缩的咖啡提取物固体形式。咖啡提取物固体的浓度 为约0.5-20重量％，更优选0.75-1. 5重量％，最优选0.95-1. 1重量％。这些固体溶于水 形成液体产品。水为总产品重量的约80-95%，更优选约85-92%，最优选约85_90%。 该产品进一步包含缓冲剂，如水溶性钾盐或钠盐以调节pH值。可使用任意水溶性 的缓冲剂。除了所述钾盐或钠盐，其他，如碳酸钾或碳酸钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠、磷酸氢二 钾或磷酸氢二钠、磷酸二氢钾或磷酸二氢钠、磷酸三钾或磷酸三钠、氢氧化钾或氢氧化钠、 琥珀酸钾或琥珀酸钠、苹果酸钾或苹果酸钠、柠檬酸钾或柠檬酸钠，以及它们的混合物。优 选地，缓冲剂选自由碳酸氢钠或碳酸氢钾、碳酸钠或碳酸钾、柠檬酸钠或柠檬酸钾、以及磷 酸氢二钠或磷酸氢二钾组成的组。通常将终产品的PH值调节在约6至8，优选6. 5-7. 7。钾 盐或钠盐的存在量可为总组合物的约0. 1至约0. 2重量％。该产品还可以包含稳定剂。稳定剂可包含常规的乳化剂和胶，还可包含任选的奶 衍生物。该产品通常可以包含甜味剂或甜味剂的组合。甜味剂可以是食品加工中通常使用 的任何天然或人工甜味剂，例如糖醇和糖，如蔗糖、果糖、右旋糖、麦芽糖、乳糖、高果糖淀粉 糖浆干粉、赤藓醇或其混合物。甜味剂可以是任何适合的合成或天然甜味剂，其可以是更高 强度的甜味剂并可与糖或糖醇组合使用。上述甜味剂的例子包括，如sucralose、双氧噁噻 嗪钾(acesulfame-K)及其混合物。此外，甜味剂可进一步包含天然或合成甜味剂的混合 物，如与例如高强度甜味剂组合使用的糖或糖醇。可使用天然或人工甜味剂的任意混合物 或组合。如果需要，可使用常用于食品或饮料加工的其他甜味剂。优选甜味剂选自由蔗糖、 右旋糖、果糖、高果糖淀粉糖浆、sucralose和双氧噁噻嗪钾组成的组。通常，甜味剂以提供 所需甜度的量存在，且通常为总组合物的约0. 5重量％至约6重量％。当需要增白的咖啡产品时，该产品还可包含调白料。调白料可包括奶、奶油、乳清、 酸奶、冰淇淋、乳化剂、麦芽糖糊精、果胶、天然和合成的胶以及天然或化学改性淀粉或其混 合物。优选，调白料为奶、奶油、咖啡伴侣(non-dairy creamer)、豆浆、牛奶糊(rice milk) 和椰汁。该产品还可进一步包含维生素营养素。可使用食品加工中通常使用的任意维生 素，例如，抗坏血酸、生物素、叶酸、烟酰胺和核黄素(riboflavoid)，但不限于这些。最优选 用于该产品的维生素是抗坏血酸。根据需要，该产品可进一步包含天然或人工的风味组分，如杏仁、杏仁利口酒 (amaretto)、大茴香(anise)、苹果、白兰地酒、焦糖、卡普契诺(cappuccino)、苹果酒、肉 桂、樱桃、巧克力、巧克力薄荷、可可、咖啡、薄荷甜酒(cMme de menthe)、法国香草、葡萄、 榛子、爱尔兰奶油、柠檬、夏威夷果、摩卡、桔子、桃、薄菏、阿月浑子(pistachio)、草莓、香 草、鹿蹄草(wintergreen)或其混合物。可以使用食品或饮料加工工业中通常使用的任何 其他风味剂。用于该产品的优选风味剂包括杏仁、杏仁利口酒、焦糖、卡普契诺、苹果酒、肉桂、巧克力、巧克力薄荷、可可、咖啡、薄荷甜酒、榛子、摩卡、薄荷、香草或其混合物。最优选 的风味剂包括可可、香草、焦糖和巧克力薄荷。通常，风味剂的存在量为总产品的约0.1重
量％至约1%。本发明还涉及一种递送香味和风味到含有咖啡提取物、稳定剂、缓冲剂和水的即 饮咖啡饮料中的方法，其包括(1)向饮料中添加通式结构为R-S-CO-R'的硫酯前体，其中R 选自甲基、乙基、丙基、异丙基、异戊烯基、糠基，R'选自H、甲基、乙基、丙基、异丙基，其中该 硫酯前体以0. 005-7mg/kg，如0. 01-7mg/kg存在，以向在室温下储存超过4个月并在60°C 下储存超过1个月的所述饮料提供改善的风味品质；和(2)在85-170°C，在惰性气氛下，通 过热加工来处理所得产品，如压热处理、UHT、巴氏灭菌。热加工的效果可由Ftl值表示。食 品工业中通常使用Ftl表示热加工对微生物的效果，其为就微生物减少而言的121°C等效曝 露时间，以分钟表示。Ftl如下计算
F。= t * 10(τ_121)Λο其中t为以分钟表示的处理时间，T为用摄氏度表示的实际处理温度。在本发明的一个实施方案中，热加工在获得3至45之间的Ftl值的条件下进行。在本发明的一个实施方案中，硫酯前体以0. l-5mg/kg存在。优选，硫酯前体是硫 代乙酸糠酯、硫代乙酸甲酯、硫代乙酸异戊烯酯或其混合物。在本发明的方法中，惰性气氛优选由高纯度氮气、氩气、一氧化二氮或二氧化碳提 {共。在本发明的另一个实施方案中，用在产生风味剂的热加工中的温度为 121. 60C _143°C，F。值为 3-45 在本方法中，咖啡提取物可来源于焙炒阿拉伯咖啡、罗布斯塔咖啡，或咖啡豆、研 磨和速溶粉末的任意组合，缓冲剂可选自由碳酸氢钠或碳酸氢钾、碳酸钠或碳酸钾、柠檬酸 钠或柠檬酸钾，以及磷酸氢二钠或磷酸氢二钾组成的组。在本方法的一个实施方案中，稳定剂可包含惯用的乳化剂和胶，还可含有任选的 奶衍生物。在本方法的另一个实施方案中，即饮咖啡饮料进一步包含一种或多种甜味剂，其 选自由蔗糖、右旋糖、果糖、高果糖淀粉糖浆、sucralose和双氧噁噻嗪钾组成的组。在本方法的又一个实施方案中，即饮咖啡饮料进一步包含一种或多种调白料，其 选自由奶、奶油、咖啡伴侣、豆浆、牛奶糊和椰汁组成的组。本发明还涉及一种产生咖啡香味和风味特色的方法，包括添加FFT-Ac并引发以 所需速率进行的化学反应，从而产生所需量的作为香味和风味增强剂的FFT。该化学反应可 在85-170°C，惰性气氛下由热加工引发，如压热处理、UHT、巴氏灭菌。
实施例下列实施例仅仅是本发明的说明，并不能视为以任何方式限制本发明的范围，因 为在本申请公开内容以及所述权利要求的基础上，这些实施例及其他等同方案对本领域技 术人员而言是显而易见的。实施例IRDT黑咖啡将阿拉伯咖啡在惰性气氛下焙炒、研磨、提取并储存在氮气保护的罐中。
具有如表1所示配方的RTD黑咖啡终产品由以下步骤制备而成(1)将糖和碳酸氢钠缓冲剂在氮气保护气氛下合并，并混合；(2)将罐装的氮气保护的咖啡提取物添加至上述混合物中，并混合；(3)添加风味剂前体(硫代乙酸糠酯，以1 %乙醇溶液提供)，并混合；(4)装入具有氮气顶部空间的钢罐中、密封并以Ftl = 35压热处理。该风味剂前体硫代乙酸糠酯来自专门的Flavor Houses (风味室)。表1添加风味剂前体的RTD黑咖啡终产品配方 通过添加不含风味剂前体的乙醇制备的对照RTD黑咖啡终产品(配方见表2)。表2对照RTD黑咖啡终产品配方 作为进一步的比较，还制备了另一种RTD黑咖啡终产品，添加了风味剂(糠硫醇， 以1 %乙醇溶液提供)而不是风味剂前体(配方见表3)。
表3添加风味剂的RTD黑咖啡终产品配方 该RTD黑咖啡终产品及对照组在_40°C、38°C和60°C下储存。实施例2RTD奶基咖啡如实施例1中所述制备阿拉伯咖啡提取物。(a)制备具有如表4所示配方的奶基溶液；(1)使用高剪切混合将稳定剂预溶于水中；(2)将预溶解的稳定剂添加至加热的奶和奶油中，并混合；(3)均质化；和(4)在氮气保护的罐中储存。表4奶基配方 (b)制备具有如表5所示配方的RTD加奶咖啡终产品(1)将糖和缓冲剂在氮气保护气氛下合并，并混合；(2)将罐装的氮气保护咖啡提取物加入到上述混合物中，并混合；
(3)添加罐装奶基，并混合；(4)添加风味剂前体(硫代乙酸糠酯，以1 %乙醇溶液提供)或风味剂(糠硫醇， 以1 %乙醇溶液提供)，并混合；以及(5)装入具有氮气顶部空间的钢罐、密封并以Ftl = 35压热处理。表5添加前体的RTD加奶咖啡终产品配方 表6添加风味剂的RTD加奶咖啡终产品配方 通过不用风味剂前体或风味剂制备对照RTD加奶咖啡终产品(配方见表7)。表7对照RTD加奶咖啡终产品的配方 感官分析和化学分析结果如下感官分析12位具有咖啡产品味道差异评估经验的参与者评价并比较上述试样。每个储存试 样与冷冻参照(-40°C硫代乙酸糠酯样品)比较，并以冷冻参照为0，按-5到+5等级评分。黑咖啡产品结果如下 在60°C下储存4周的黑FFT-Ac产品具有更好的焙炒风味和较小的酸性/酸味。加奶产品结果如下 在60°C下储存4周的加奶FFT-Ac产品具有更好的咖啡香味、更好的焙炒香味、更 好的焙炒风味、更好的咖啡风味和最低的乳品酸味。化学分析使用标准的实验方法，评价上述样品在整个储存期间的pH。黑咖啡产品的pH结果
如下 在60°C下储存4周后，黑FFT-Ac产品的pH值比对照和糠硫醇产品分别高0. 18和 0.20单位。RTD咖啡中的酸性形成是众所周知的问题，并影响产品储存期间的感官品质。 FFT-Ac的添加提供了一种防止酸形成并改进RTD咖啡风味的方法。加奶产品的pH结果如下 令人惊讶的是，加奶的FFT-Ac产品在整个储存期间保持较高的pH值。在60°C下 储存4周后，pH值分别比对照和糠硫醇产品高0.35和0. 13。较高的pH值解释了为什么 FFT-Ac储存产品比对照和糠硫醇产品具有较小的酸乳品风味。当与上述研究中在38°C下 储存6个月的未处理对照同时品尝时，我们注意到，使用该同一加奶FFT-Ac配方在储存期 间酸乳品风味形成减小。储存期间使用校准的同位素稀释顶部空间SPME方法监测这些产品中的两种化合 物并进行标准化标记。它们是糠硫醇和硫代乙酸糠酯(参见
图1A-H)。
权利要求
一种经热加工和储存的即饮液体咖啡产品，其包含咖啡、稳定剂、缓冲剂、水和硫酯风味剂前体，该硫酯风味剂前体的量足以向热加工并在室温下储存该液体产品超过4个月及在60℃下储存超过1个月后的该产品提供改善的风味品质。
2.权利要求1的产品，其中硫酯风味剂前体的通式结构为R-S-C0-R’，其中R选自甲 基、乙基、丙基、异丙基、异戊烯基、糠基，R’选自H、甲基、乙基、丙基、异丙基。
3.权利要求1的产品，其中硫酯风味剂前体的浓度为约0.005-7mg/kg。
4.权利要求1的产品，其中硫酯风味剂前体为硫代乙酸糠酯、硫代乙酸甲酯、硫代乙酸 异戊烯酯及其混合物，且硫酯风味剂前体的浓度为约0. l-5mg/kg。
5.权利要求1的产品，其中咖啡来源于焙炒阿拉伯咖啡、罗布斯塔咖啡，或咖啡豆、研 磨和速溶粉末的任意组合。
6.权利要求1的产品，其中缓冲剂选自由碳酸氢钠或碳酸氢钾、碳酸钠或碳酸钾、柠檬 酸钠或柠檬酸钾，以及磷酸氢二钠或磷酸氢二钾组成的组。
7.权利要求1的产品，其中稳定剂可包含常规的乳化剂和胶，还可包含任选的奶衍生物。
8.权利要求1的产品，其进一步包含一种或多种甜味剂，其选自由蔗糖、右旋糖、果糖、 高果糖淀粉糖浆、sucralose和双氧噁噻嗪钾组成的组。
9.权利要求1的产品，其进一步包含一种或多种调白料，其选自由奶、奶油、咖啡伴侣、 豆浆、牛奶糊和椰汁组成的组。
10.一种递送香味和风味到包含咖啡、稳定剂、缓冲剂和水的即饮咖啡饮料中的方法， 其包括添加通式结构为R-S-C0-R’的硫酯前体到饮料中，其中R选自甲基、乙基、丙基、异丙 基、异戊烯基、糠基，R’选自H、甲基、乙基、丙基、异丙基，其中硫酯前体以0. 005-7mg/kg存 在以向在室温下储存超过4个月并在60°C下储存超过1个月的所述饮料提供改善的风味品 质；以及在85-170°C，在惰性气氛下通过热加工来处理所得产品，如压热处理、UHT、巴氏灭 菌。
11.权利要求10的方法，其中硫酯前体以0.l_5mg/kg存在。
12.权利要求10的方法，其中硫酯前体为硫代乙酸糠酯、硫代乙酸甲酯、硫代乙酸异戊 烯酯或其混合物。
13.权利要求10的方法，其中惰性气氛由高纯度氮气、氩气、一氧化二氮或二氧化碳提{共。
14.权利要求10的方法，其中产生风味的温度范围为121.6°C至143°C，且&值为 3-45。
15.权利要求10的方法，其中咖啡来源于焙炒阿拉伯咖啡、罗布斯塔咖啡、或咖啡豆、 研磨或速溶粉末的任意组合或它们的混合物。
16.权利要求10的方法，其中缓冲剂选自由碳酸氢钠或碳酸氢钾、碳酸钠或碳酸钾、柠 檬酸钠或柠檬酸钾，以及磷酸氢二钠或磷酸氢二钾组成的组。
17.权利要求10的方法，其中稳定剂可包含常规的乳化剂和胶，还可包含任选的奶衍 生物。
18.权利要求10的方法，其中即饮咖啡饮料进一步包含一种或多种甜味剂，其选自由 蔗糖、右旋糖、果糖、高果糖淀粉糖浆、sucralose和双氧噁噻嗪钾组成的组。
19.权利要求10的方法，其中即饮咖啡饮料进一步包含一种或多种调白料，其选自由 奶、奶油、咖啡伴侣、豆浆、牛奶糊和椰汁组成的组。
20.一种产生咖啡香味和风味特色的方法，包括添加硫代乙酸糠酯(FFT-Ac)并引发以 所需速率进行的化学反应，从而产生所需量的作为香味和风味增强剂的FFT，其中所述化学 反应在85°C -170°C，在惰性气氛下通过热加工引发，如压热处理、UHT、巴氏灭菌。
21.一种包含咖啡、可可或巧克力的即饮液体饮料，其含有硫酯风味剂前体，该硫酯风 味剂前体的量足以向热处理及随后于各种温度下储存超过4月后的该产品提供改善的风 味品质。
22.一种待热加工以借助要加入到饮料中的硫酯风味剂前体产生更新鲜的风味以及改 善的随时间稳定性的成分。
全文摘要
本发明涉及一种经热加工的即饮液体咖啡产品，由于其结含了浓度为0.005-7mg/kg的硫酯风味剂前体，热加工并储存后，该产品具有改善的风味品质。优选地，该风味剂前体为硫代乙酸糠酯、硫代乙酸甲酯或硫代乙酸异戊烯酯或它们的组合，但不限于此。本发明还涉及一种制备风味品质改善的经热加工的咖啡产品的方法。
文档编号A23F5/24GK101868154SQ200880115819
公开日2010年10月20日 申请日期2008年10月15日 优先权日2007年11月13日
发明者C·A·奈特, C·博兰, C·格雷奇, I·布兰克, T·许恩-巴, 张羽初 申请人:雀巢产品技术援助有限公司