咖啡组合物的制作方法

专利名称：咖啡组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含经涂覆的磨碎咖啡(coated ground coffee)的咖啡组合物 (coffee composition)，以及制备该咖啡组合物的方法。
背景技术：
咖啡组合物可以以数种不同的形式提供给咖啡消费者。有些消费者更喜欢提供 的是完整的烘焙(roasted)咖啡豆，他们可以在即将泡制之前自行磨碎。一些消费者发现 提供预磨碎的烘焙咖啡，然后他们进行泡制更加便利。一些消费者则更喜欢使用速溶咖啡 (instant coffee)。一些磨碎的咖啡组合物不仅包含磨碎的咖啡，而且含有附加的组分。例如，US 6841185描述了如何可以将风味组分加入到例如磨碎咖啡中。其他附加成分也可以被加入， 包括奶油(creamers)、香味增强剂、甜味剂和增稠剂。在US 6841185中，所述风味组分和附 加成分通过常规混合通过使咖啡和风味颗粒相互翻滚，与磨碎的咖啡混合。提供含有多于仅单一咖啡组分的咖啡组合物的一个问题是，随着时间的流逝，咖 啡组合物的各组分彼此离析并且分离。因此，当将咖啡组合物置于容器中并且允许静置时， 小的组分或更致密的组分会在容器的底部聚集在一起，同时更大的或不太致密的组分会在 容器顶部聚集在一起。例如，添加到咖啡组合物的一些组分在尺寸上比该组合物的咖啡组 分更小。因而，根据咖啡来自于含有所述组合物的容器的顶部或底部，终端消费者可体验到 例如风味组分增加的浓度或风味组分降低的浓度。US 6841185描述了两种可能的解决离析问题的方案。第一方案包括使用附聚的风 味成分，从而在咖啡组合物中，风味成分的尺寸变得类似于咖啡的尺寸从而减少离析。第二 方案包括使用特定比例的咖啡组分粒子尺寸和风味组分尺寸并且据报道控制两种组分间 的范德华(van der waals)相互作用以防止离析。可以加入到磨碎咖啡中的一种具体附加成分是速溶咖啡粉末。例如，在EP0928561 中，速溶咖啡粉末被加入到磨碎的咖啡中以减少咖啡组合物的泡制时间，因而可以在售卖 机中更快的制备咖啡，同时在咖啡泡制中保持一些磨碎咖啡的优选风味。作为进一步的例 子，EP 0220889、GB 2006603、GB 0229920、US 3261689 和 US 3713842 描述了磨碎咖啡和 速溶咖啡的混合物，其中所述磨碎咖啡例如通过喷雾与溶解的、含水速溶咖啡接触。在US 3261689中，据说所述喷雾不会导致咖啡磨碎物的附聚，而在US 3713842中，喷雾则是用来 有目的地引起附聚。单独地，US 2278473建议用熔融的蔗糖浸渍破碎的咖啡粒子。

发明内容
本发明提供了制备经涂覆的咖啡磨碎物的颗粒(grains)的方法，该方法包括将 涂层组合物和咖啡磨碎物的混合物加热到这样的温度，其低于所述涂层组合物的熔点并且 在该温度所述涂层组合物在至少一些所述咖啡磨碎物上形成涂层；和冷却所述混合物以提 供颗粒，所述颗粒包含具有在所述咖啡磨碎物的至少一些表面上形成的包含所述涂层组合物的涂层的咖啡磨碎物。本发明进一步提供可通过含有该方法的方法获得的咖啡组合物。本发明进一步提供了包含经涂覆的咖啡磨碎物的颗粒的咖啡组合物，其中在咖啡 磨碎物的至少一些表面上形成了涂层组合物的涂层，其中所述涂层的密度基本上等于所述 涂层组合物的理论密度。本发明进一步提供了含有经涂覆的咖啡磨碎物的颗粒的非附聚的 (non-agglomerated)咖啡组合物，其中在咖啡磨碎物的至少一些表面上形成了涂层，其中 所述涂层为颗粒总重量的8% -50%。本发明进一步提供了含有经涂覆的咖啡磨碎物的颗粒的咖啡组合物，其中在咖啡 磨碎物的至少一些表面上形成了涂层，其中至少80重量％的所述颗粒具有小于4mm的筛分 粒度(sieve size)，并且其中所述涂层为所述颗粒总重量的8%-50%。


通过实施例关于以下附图描述本发明。图1是根据本发明的方法的流程图。图2和3显示了本发明具体实施例的结果。图2B是图2A的特写，图3B是图3A 的特写。
具体实施例方式现在将对本发明作进一步说明。在下面的段落中，更详细限定了本发明的不同方 面。如此限定的各个方面可以与任何其他一个或多个方面结合，除非明确说明不能这样。特 别地，任何表示以优选或有益的特征都可以与任何其他表示以优选或有益的一个或多个特 征结合。本发明涉及含有咖啡磨碎物的咖啡组合物。“咖啡磨碎物”指的是通过咖啡豆的磨 碎形成的磨碎咖啡的颗粒。一个“咖啡磨碎物”是磨碎咖啡的单个颗粒。典型地，所述磨碎 咖啡是通过烘焙生咖啡豆并且将烘焙的咖啡豆磨碎而制备的产品。所述咖啡磨碎物可以作 为磨碎方法的直接产物提供，或可以在中间加工之后提供。当将水加入到咖啡磨碎物中时， 泡制咖啡饮品，典型地将不溶的咖啡固体留下，其在消费前从所述咖啡饮品中滤出。磨碎咖啡可以从任何类型的咖啡豆制得。咖啡豆(有时候称为咖啡果)是作为属 于植物咖啡属的植物的种子收获的。例如，阿拉伯咖啡得自于来自CofTeaArabica植物的 豆，罗巴斯塔咖啡得自于Coffea can印hora植物的豆。其他非限制性的咖啡类型包括巴西 咖啡和得自Coffea Iiberica和Coffea esliaca植物的咖啡。在咖啡的单个类型中存在 很多品种，各个品种例如指示了咖啡的地理起源。在本发明中，可以使用得自任何品种或类 型的咖啡或任何品种和/或类型的任何结合的磨碎咖啡。在烘焙咖啡之前，可以对生咖啡豆进行处理。例如，可以将咖啡因从生咖啡豆中除 去。合适的去咖啡因方法包括用加热的咖啡提取剂处理所述豆，用例如二氯甲烷、乙酸乙酯 或甘油三酯的溶剂直接或间接去咖啡因，和使用超临界二氧化碳提取。在烘焙之前还可以 进行其它处理步骤，例如调整生咖啡豆中产生风味的化合物的处理。然后将生咖啡豆烘焙。烘焙是本领域公知的。典型地，其包括将生豆加热直到它 们变色。适用于烘焙的设备包括烘箱和流化床。
烘焙的程度通过烘焙的咖啡豆的颜色判断。烘焙水平包括轻度烘焙(肉桂 (cinnamon)，半城式(half city)，轻度(light)和新英格兰(new england))，中轻度烘焙 (轻度美国式(light American)，轻城式(light city)和西海岸式(West coast))，中度 烘焙(美国式(American)，早餐式(breakfast)，棕色(brown)，city和medium)，中深度烘 焙(全城(full city)，轻度法式(light French)和维也纳式(Viennese))，深度烘焙(餐 后式(after dinner),大陆式(continental),欧洲式(European),法国式(French),意大 利式(Italian)和新奥尔良式(New Orleans))，和极深度烘焙(深度法国式(darkFrench) 禾口 heavy)。烘焙之后，可以处理咖啡，例如增加(或降低)其水合水平。在另一个例子中，可 以加工咖啡以反应独特风味特征例如espresso。烘焙之后，将咖啡磨碎以制得咖啡磨碎物。磨碎的方法包括磨石磨碎 (burrgrinding)、切碎(chopping)、捣碎(pounding)禾口棍磨(roller grinding)。磨碎之 后，咖啡由咖啡磨碎物的颗粒组成。典型地，所述磨碎物是自由流动的，并且容易相互分离。 虽然磨碎物由于沉降会随时间变得紧实，但是通常通过轻微的搅动它们就可以容易地脱离 它们的紧实状态，例如通过用手摇动容器。一种典型的磨碎方法制得平均粒子尺寸为2mm或更小，例如1. 5mm或更小，例如 1. 2mm或更小的磨碎物。典型地，咖啡磨碎物具有0. Imm或更大，例如0. 2mm或更大，例如 0. 5mm或更大的平均粒子尺寸。因而，在一个具体实施方式
中，咖啡磨 碎物具有0. 20_2mm的 平均粒子尺寸。磨碎物的该尺寸范围有助于在消费者所预期的时间内消费者所典型希望的 强度的咖啡泡制。平均粒子尺寸(即，平均粒度)可以使用衍射分光计测定。使用衍射分光计测定 粒子尺寸的合适方法在实施例中说明。一种测定粒子尺寸的可选方法是通过筛分测定(sieve measurement) 0利用该测 定，优选地至少80重量％的咖啡磨碎物具有2mm或更小，例如1. 5mm或更小，例如1. 2mm或 更小的筛分粒度(sieve size)(其可以使用泰勒标准筛测定)。典型地，至少80重量％的 咖啡磨碎物具有0. Imm或更大，例如0. 2mm或更大，例如0. 5mm或更大的平均筛分粒度。因 而，在一个实施例中，80重量％的咖啡磨碎物具有0. 20-2mm的筛分粒度。例如，磨碎物可以 具有90重量％或更多，例如95重量％或更多的满足任何这些条件的磨碎物。为了测定筛 分粒度，可以使用泰勒细碎度测定机(Tyler Rotap machine)。对于泰勒筛#30和更小的尺 寸，在每次使用以后可以用高速度空气清洁筛。本发明发明人已经研究了包含磨碎咖啡和附加组分的组合物。在这些研究期间 中，发明人认识到离析是在含有磨碎咖啡和附加组分的咖啡组合物中发生的一个显著问 题。然后发明人认识到，在其中将附加组分涂覆在咖啡磨碎物上的组合物中不发生离析。这 是因为涂覆导致附加组分物理结合到咖啡磨碎物上，而不是以不同粒子混合物的形式提供 附加组分和磨碎咖啡。发明人还认识到，包含磨碎咖啡和附加组分的组合物的简单混合物是非均质的。 这意味着，即使没有离析发生，咖啡组合物的组成也是不同的，从而咖啡组合物的每一份都 制备了略有不同的咖啡。组合物的非均质性质对于将该咖啡作为正宗磨碎咖啡的消费者接 受性也是有害的。另外，一些附加组分和磨碎咖啡外观上的不同可引起混合物的斑点外观，其被消费者感知为是有害的。在这些研究中，发明人惊奇地发现，如果使咖啡磨碎物与附加组分混合，可以将该 混合物加热到低于附加组分的熔点的温度，在该温度附加组分在至少一些咖啡磨碎物上形 成涂层。优选地，该温度等于或高于附加组分的玻璃化转变温度。所述附加组分可以被称 为“涂层组合物”从而反映其在咖啡颗粒上形成涂层的作用。在咖啡磨碎物和附加组分(例如速溶咖啡)的混合物的在先研究中，其目标为，例 如，形成附加组分的基质(matrix)，该基质含有嵌入在该基质中的咖啡磨碎物，以改善速溶 咖啡的风味。例如，EP0220889描述了一种形成含有咖啡磨碎物的咖啡提取物基质的方法， 包括将咖啡提取物和咖啡磨碎物的混合物冷冻干燥。作为另一个例子，GB2006603描述了 一种用可溶性咖啡使精细磨碎的咖啡附聚的方法。本发明的发明人现已发现，将咖啡磨碎物嵌入在基质中不是提供咖啡磨碎物和附 加组分的混合物的唯一方法。相反，发明人发现，提供一种包含经涂覆的咖啡磨碎物的组合 物是可行的，其中咖啡磨碎物中的单个粒子基本上保持了它们自身的个体特性，换句话说， 其中咖啡磨碎物的粒子基本上被个体涂覆。因而，可以提供一种磨碎咖啡组合物，其中附加 组分为磨碎咖啡提供风味，而非如在一些现有技术中，磨碎咖啡起为附加组分提供风味的 作用。不希望受理论的束缚，发明人提出多个因素的组合促进经涂覆的咖啡磨碎物而不 是嵌有咖 啡磨碎物的连续基质的制备。首先，通过使用涂层组合物对咖啡磨碎物的相对低的重量比，发明人发现，将涂层 组合物涂覆在咖啡磨碎物上是优选发生的。例如，优选地，涂层组合物在本发明的方法中以 约1 1-约1 1000的重量比提供。然而，可以预见的是，具有较高的涂层组合物与咖啡 磨碎物的重量比的组合物可以通过控制加工条件形成。例如，通过将加热控制至接近于涂 层组合物的玻璃化转变温度(如下所讨论的)和/或通过在涂覆过程期间连续混合该组合 物，可以促进将较大比例的涂层组合物涂覆在咖啡磨碎物上。此外，当组合物加热到涂覆温 度以后，温和摇动该组合物可以挣脱可能在加热处理期间形成的颗粒间的任何微弱结合。此外，可以通过涂层组合物和咖啡磨碎物之间的吸引力(attractive force)促进 本发明的方法。这些吸引力可以有利于涂层组合物在咖啡磨碎物的单个颗粒周围形成涂层 而不是形成嵌有咖啡磨碎物的基质。这些吸引力可以在混合物被加热到涂覆温度期间和/ 或在之前发挥作用以提供涂层组合物对咖啡磨碎物的粘附作用。例如，本发明人认识到，咖啡磨碎物中的油可以促使涂层组合物的颗粒粘附到咖 啡磨碎物表面。咖啡磨碎物表面上的油的量可以通过例如控制烘焙时间和温度，以及例如 通过咖啡磨碎物的后烘焙处理来进行控制。可以预期的是，其他方法如添加油性物质也可 以用来产生咖啡磨碎物的“油性”表面。此外，涂层组合物的粘性(tackiness)可以促进将涂层组合物涂覆在咖啡磨碎物 上。例如，众所周知的是，速溶咖啡和其他涂层组合物可以含有单糖和/或二糖。这可以赋 予速溶咖啡“粘性”感觉。该粘性可以带来咖啡磨碎物和涂层组合物之间的吸引力。本发明发明人还考虑到静电粘附可以用来促进涂覆过程。例如，咖啡磨碎物的摩 擦起电可以在研磨咖啡期间发生，并且随后新鲜磨碎咖啡和涂层组合物的混合可以导致涂 层组合物与咖啡磨碎物的微弱粘附作用，其一旦加热被转化为经涂覆的咖啡磨碎物。
因此，将涂层组合物涂覆到咖啡磨碎物上可以通过以下步骤来进行(1)将涂层混合物和咖啡磨碎物的混合物加热到低于涂层组合物熔点的温度，在 该温度时涂层组合物在至少一些咖啡磨碎物上形成涂层；然后(2)冷却该混合物以提供具有固体涂层的经涂覆的咖啡磨碎物的颗粒。步骤(1)中将混合物加热达到的温度在这里称为涂覆温度。该温度低于涂层组合 物的熔点，所述熔点是涂层组合物变成液体时的温度。如果涂层组合物含有多于一种的组 分，则涂覆温度低于涂层组合物中任一组分的最低熔点。熔点通过本领域技术人员公知的 方法测定，例如使用常规的熔点测定设备。另一种特定的测定熔点的方法是差示扫描量热 法，这里将作进一步的说明。需要注意的是，将咖啡磨碎物暴露于包括溶于液体中的涂料的 涂层组合物的方法包括在高于涂层组合物熔点将咖啡磨碎物暴露于涂层组合物，因为整个 涂层组合物在涂覆期间是液态的。涂覆温度低于涂层组合物的熔点，因为否则发明人发现 涂层组合物趋于自由流动并且形成嵌有咖啡磨碎物的基质。 在本发明的方法中，涂层组合物对咖啡磨碎物的重量比优选地为约1 1-约 1 1000。例如，重量比可以为约1 3-约1 100，例如约1 4-约1 40，例如1 5-约 1 50，例如约1 1-约1 10。在这些范围内，涂层组合物可以具有不形成基质，而是在 单个咖啡磨碎物上形成涂层的趋势。如先前指出的，在这些范围内操作可以促进咖啡磨碎物上涂层组合物的涂覆。特 别地，低于下限值，添加剂对整个组合物的性质的影响可能被降低；高于上限值，将涂层组 合物涂覆在咖啡磨碎物上而不形成基质的容易度被降低。据发现，虽然大多数涂层组合 物可以完成对咖啡颗粒的涂覆，但是一部分初始涂层组合物(例如，20wt%或更少，例如 10wt%，例如5wt%或更少)可能在涂覆以后仍保持未覆盖于咖啡磨碎物上，并且仍保持和 咖啡磨碎物分离。这些余下的涂层组合物或者可以与经涂覆的咖啡磨碎物分离，或者使其 可以保持分散于咖啡磨碎物中。未涂覆的涂层组合物的量可以通过在涂覆温度下的加热期 间的混合而被减少。涂层混合物可以在室温(约20°C )以固体形式进行提供。涂层组合物可以是单一 的物质或物质混合物。涂层组合物的至少一种组分可具有150°C或更低的玻璃化转变温度。 玻璃化转变温度可以通过差示扫描量热法(DSC)测定。优选地涂层组合物的一种组分具有 100°C或更低的玻璃化转变温度，优选地75°C或更低，优选地60°C或更低。优选地，这些玻 璃化转变温度代表了涂层组合物的最低玻璃化转变温度。这些玻璃化转变温度的上限值是 优选的，使得可以进行涂覆而没有使咖啡磨碎物在涂覆期间经受进一步烘焙的可能性。优选地，涂层组合物具有为25°C或更高的最低玻璃化转变温度，从而防止贮藏期 间组合物的结块，优选30°C或更高，例如35°C或更高。因而，虽然术语“固体”在其范围内 包括高于其玻璃化转变温度但低于其熔点温度的物质，但是所述涂层组合物优选地具有高 于室温(约20°C )的其最低玻璃化转变温度。例如，涂层组合物的玻璃化转变温度(优选地该组合物的最低玻璃化转变温度) 优选地可以是30-100°C，例如30-75°C。本发明人已发现，提供具有在该范围内的玻璃化转 变温度的涂层组合物，使得可以进行涂覆该涂层组合物而在加热期间不发生咖啡香味的不 利退化。优选地，至少20重量％的在涂覆咖啡磨碎物之前提供的涂层组合物具有上述范围内的玻璃化转变温度。优选地，至少50重量％具有这些玻璃化转变温度，更优选地80%， 例如90%，例如约100重量％。特别地，更高量的具有上述范围内的玻璃化转变温度的涂层 组合物可导致该涂层组合物在咖啡磨碎物上更可控的和更均勻的涂覆。优选地，涂层组合物包含一种或多种选自包括咖啡提取物、茶提取物、乳制品 (dairy product)、甜味剂和营养补充剂的成分。发明人发现，这种成分选择作为涂层组合 物是特别合适的。优选地，选择这些成分使得组合物具有以上定义的Tg。优选地，涂层组合 物是或包含咖啡提取物或茶提取物，发明人发现它们在它们作为涂层组合物的用途中是多 用途的。优选地，涂层组合物是或包含咖啡提取物。涂层组合物可以包含咖啡提取物。术语“咖啡提取物”在本领域是公知的。可以 选择咖啡提取物以具有这里描述的范围内的玻璃化转变温度。典型地，咖啡提取物是通过使用溶剂提取得自于咖啡的提取物，所述溶剂例如是 水。咖啡提取物还可以通过其它方法获得，例如通过将咖啡冷冻干燥。速溶咖啡，也称为可 溶咖啡，是适用于本发明的咖啡提取物的一种实例。速溶咖啡可以例如以冷冻干燥咖啡或 喷雾干燥咖啡的形式进行提供。涂层组合物可以包含茶提取物。术语“茶提取物”在本领域也是公知的。可以选 择茶提取物以具有在这里所述范围内的玻璃化转变温度。典型地，茶提取物是使用溶剂例如水得自于茶的提取物。该提取物可以从任何类 型的茶获得，例如从绿茶获得。涂层组合物可以包含乳制品。乳制品可以包含一种或多种乳蛋白，例如源自奶牛 源的蛋白质。例如，涂层组合物可以包含奶油(creamer)或增白剂。可以选择乳制品以具 有在这里所述范围内的玻璃化转变温度。涂层组合物可以包含甜味剂。可以选择甜味剂以具有在这里所述范围内的玻璃化
转变温度。涂层组合物可以包含营养补充剂。术语营养补充剂(也被称为饮食补充剂)作为 用来补充饮食的产品对于本领域技术人员来讲是公知的。例如，饮食补充剂可根据1994年 US Dietary Supplement Health and Education Act进行分类。饮食补充剂包括矿物质 (minerals)，膳食纤维，生化前体和植物固醇。可以选择营养补充剂以具有在这里所述范围 内的玻璃化转变温度。营养补充剂可以包含一种或多种矿物质。矿物质典型地是无机盐，例如含有周期 表第一和/或第二族元素和/或以一种或多种卤素和/或硫酸盐的盐。例如，矿物质可以 包含一种或多种钾和/或钙盐。营养补充剂可以包含膳食纤维。膳食纤维优选地是可溶性膳食纤维。膳食纤维可 以是聚合物，该聚合物包含一种或多种糖，例如果糖、葡萄糖和甘露糖的一种或多种的单体 单元。所述聚合物，例如，可以包含10-10000个单体单元，例如10-1000个单体单元，例如 20-200个单体单元，例如20-60个单体单元。如果以共聚物的形式提供，则共聚物可以是无 规共聚物或嵌段共聚物。例如，膳食纤维可以包含果聚糖，例如菊粉。膳食纤维可以包含葡聚糖，例如β-葡聚糖和/或Fibersol。膳食纤维可以包含甘露聚糖低聚糖(MOS)。营养补充剂可以包含生化前体。例如，生化前体可以是葡糖胺-HC1。
营养补充剂可以包含植物固醇。例如，涂层组合物可以包含植物甾醇。可以理解的是，一种或多种成分可以被结合以形成合适的涂层组合物。例如，涂层 组合物可以包含咖啡提取物和/或茶提取物和任选地包含选自乳制品、甜味剂、和营养补 充剂的一种或多种。例如，涂层组合物可以以粉末混合物形式进行提供。在这种情况下，优选地，任何 具有高于涂层组合物和咖啡磨碎物的混合物被加热到的温度的Tg的成分具有的平均粒子 尺寸，低于具有低于涂层组合物和咖啡磨碎物的混合物被加热到的温度的Tg的成分的平均 粒子尺寸的一半，更优选地，三分之一或更小，例如四分之一或更小，例如五分之一或更小。 例如，优选地任何具有大于60°c (或者根本没有Tg)，例如大于75°C，例如大于100°C，例如 150°C或更高的Tg的成分具有该平均粒子尺寸。例如，除咖啡提取物和/或茶提取物之外 的成分可以具有上面定义的粒子尺寸。任选地或另外地，不同的成分可以进行预混合，从而它们以相同的颗粒被包含。
涂层组合物优选地包含一种或多种单糖和/或二糖，以有利于其粘性以促进涂覆 过程。例如，涂层组合物中单糖和二糖的含量可以是0. 5wt%或更多，例如-50wt%, 例如5wt% -25wt%。上限值有助于控制任何甜味，该甜味可以通过将含有单糖和/或二糖 的涂层组合物添加到磨碎咖啡进行提供。例如，发明人发现，由咖啡提取物和茶提取物的糖 含量产生的咖啡提取物和茶提取物的粘性促进将这些物质涂覆在磨碎咖啡上。在一个具体实施方案中，涂层组合物包含咖啡提取物，例如速溶咖啡。提供速溶咖 啡的方法是本领域公知的。速溶咖啡可以是冷冻干燥咖啡或喷雾干燥咖啡。在本发明中，涂层组合物和咖啡磨碎物是混合在一起的。许多混合方法在本领域 是公知的，例如使每种组分彼此相互翻滚以提供组分在彼此中的相对均一的分布。加热通过混合形成的混合物。例如，混合可在加热之前发生，或其可以在加热的同 时发生。将混合物加热到这样的温度，该温度低于涂层组合物的熔点并且在该温度涂层组 合物在至少一些咖啡磨碎物上形成涂层。例如，可以将混合物加热到基本等于或大于涂层 组合物的玻璃化转变温度的温度。混合物被加热到涂层组合物中没有一种组分是液态的温 度(例如，低于160°C，例如低于100°C，例如低于60°C )。如果涂层组合物包含数种具有不 同玻璃化温度的单独组分，则混合物可被加热到基本等于或大于至少一种组分的玻璃化转 变温度的温度，例如涂层组合物的最低玻璃化转变温度。例如，可以将混合物加热到30°C -160 °C的涂覆温度，例如30°C _110°C，例如 30°C -80°C。例如，可以将混合物加热到35°C -60°C。在这些温度，不用附加烘焙咖啡磨碎 物就可以促进涂覆过程。优选地，可以将混合物加热到涂层组合物玻璃化转变温度的5-50°C的涂覆温度。 下限值可有助于涂层组合物在涂覆中行使其作用。上限值可以防止磨碎咖啡的不均勻涂 覆，并且促进咖啡磨碎物的真正涂覆，而不是形成嵌有咖啡磨碎物的基质。例如，可以将混 合物加热到该涂层组合物的玻璃化转变温度的40°C或更低的温度，例如30°C或更低，例如 20°C。等同地，可以将混合物加热到涂层组合物玻璃化转变温度的10°C或更高的温度，例如 15°C或更高。可以理解的是，涂层组合物的玻璃化转变温度可以通过例如控制水分含量进 行控制，使得其处于咖啡加工所希望的温度范围之内。需要注意的是，本发明方法中使用的混合物可以被加热到涂层组合物的软化点。例如，所述软化点可以低于所述玻璃化转变温度。软化点可以通过Vicat A试验测定。为 了降低涂层组合物的软化点，涂层组合物可以进行预处理从而增加其粘性。例如，涂层组合 物可以用潮湿空气进行预处理。例如，包含单糖和/或二糖和/或柠檬酸的涂层组合物的 粘性可以通过暴露于潮湿空气而被提高。加热时间的长度可取决于加热的实际温度和进行加热的条件。典型的加热时间可 以是30分钟或更长，例如2小时或更长，例如6小时或更长，例如24小时或更长。出于便 利的理由，最长的加热时间可以为2周或更短，例如1周或更短。因而，典型的加热时间可 以是1小时-2周。涂层组合物和咖啡磨碎物的混合物的混合可以在加热至涂覆温度的同时进行。该 混合可以促进将涂层组合物涂覆在咖啡磨碎物上而不是形成嵌有咖啡磨碎物的基质，尤其 是在较高的涂层组合物对咖啡磨碎物的重量比时。 为了防止磨碎咖啡的进一步反应，加热可以在惰性气氛下进行。例如，加热可以在 无氧气氛中进行，如包含0. 5体积％或更少的氧气，例如0. 1体积％或更少，例如0. 01体 积％或更少的氧气的气氛。此外，为了防止咖啡的附加的烘焙，进行涂覆的温度可以被控制 在上述范围内。典型地，涂层组合物以粒子的形式提供。涂层组合物可以以这样的形式提供-平 均粒子尺寸为所用咖啡磨碎物的粒子尺寸的50%或更小，例如30%或更小，例如25%或更 小(例如，用衍射分光计测定)。典型地，涂层组合物具有3mm或更小的平均粒子尺寸，例如Imm或更小，例如0. 5mm 或更小，例如0. 3mm或更小。例如，如果用筛分测量来测定粒子尺寸，那么优选地至少80重 量％的涂层组合物可具有3mm或更小的粒子尺寸，例如Imm或更小，例如0. 5mm或更小。例 如，至少90重量％或更多、例如95重量％或更多的涂层组合物可以具有在该范围内的粒子 尺寸。低于这些界限值的粒子尺寸(无论用衍射或筛分粒度(sieve size)测定)可以 促进涂层组合物在咖啡磨碎物上的涂覆。此外，较小的粒子尺寸可能导致涂层组合物粒子 和磨碎咖啡之间成比例地更大的吸引力，这是因为它们具有更高的表面积对体积比，因此 进一步促进涂层组合物涂覆于咖啡磨碎物上。然而，某些情况下太小的粒子尺寸可能难于 操作。因此所述平均粒子尺寸(如前面所指出地用衍射或筛分粒度测定)可以是0.01mm 或更大，例如0.05mm或更大，例如0. Imm或更大。相应地，优选的涂层组合物的粒子尺寸的 范围为约 0. Olmm-约 1mm，例如 0. 05mm-0. 5mm。在本发明中，可以有利地使用具有比咖啡磨碎物更小的粒子尺寸的速溶咖啡。因 而，喷雾干燥咖啡，优选地具有0. 5mm或更小，例如0. 3mm或更小的粒子尺寸，对于用于在本 发明中是理想的。冷却之后，可以使用附加的处理步骤。例如，对形成的颗粒进行轻微的晃动可以有 助于松开相邻颗粒间的任何微弱结合，该结合可以例如在涂层组合物以高加载量涂覆到咖 啡磨碎物上时形成。其他附加处理步骤包括 分离任何没有涂覆咖啡磨碎物的剩余涂层组合 物；和进一步的物理或化学处理，以例如调整咖啡的风味和/或延长咖啡的储存期和/或调 整咖啡的表面特性(例如，通过调节咖啡的水合水平)。此外，本发明的涂覆过程可以进行 多于一次(例如两次或三次)，使得两种或更多种涂层混合物被设置于咖啡磨碎物上。
对于通过本发明的涂覆方法形成的产物，在单个咖啡磨碎物上形成的涂层可以完 全覆盖咖啡磨碎物或它可部分覆盖磨碎物。例如，其可以覆盖每个磨碎物全部或基本上全 部。因而，涂层可以包住或者包封咖啡磨碎物。在磨碎物上的涂层的覆盖量可以通过光学 显微法测定。在一个具体实施方式
中，所有或几乎所有咖啡磨碎物都被单独包封于涂层材料 中。例如，至少80重量％的粒子(磨碎物)可以单独地包封于涂层材料中。包封可以通过 使用形成涂层和促进均一涂层厚度的条件完成，例如加热到接近玻璃化转变温度的温度。 包封可能是有益的，因为其可以为咖啡磨碎物提供保护性的涂层，从而有助于延长产品的 储存期。使用本发明方法的包封与使用例如将溶解的涂层喷射在咖啡磨碎物上相比可能是 更容易实现的，这是因为本发明涂覆方法的受控本性。本发明提供的咖啡组合物以颗粒形式提供(即粒状或微粒形式)。该粒状组合物 可以以非附聚的形式提供。因而，咖啡组合物的每个颗粒可以仅包含少许咖啡磨碎物，优选 地只包含一个咖啡磨碎物。例如，优选地，包含于咖啡组合物的每个颗粒中的咖啡磨碎物的 平均数量是5个或更少，优选地3个或更少，例如2个或更少。这可以提供销费者所期望的 并且能接受的可靠咖啡泡制(brewing)。
典型地，咖啡组合物的颗粒的粒子尺寸具有与包含于该颗粒中的咖啡磨碎物粒子 尺寸相同的数量级。例如，该颗粒可以具有为包含在该颗粒中的咖啡磨碎物的平均粒子尺 寸的2. 5倍或更小的平均粒子尺寸，例如1. 5倍或更小，1. 3倍或更小，例如1. 2倍或更小， 例如1. 1倍或更小。例如，咖啡组合物的颗粒可以具有5mm或更小的平均粒子尺寸，例如 3mm或更小,例如2_或更小,例如或更小。就筛分粒度而言，至少80重量％的咖啡组合物颗粒可以典型地具有5mm或更小的 筛分粒度(其可以使用Tyler筛进行测量)，例如3mm或更小，例如2mm或更小，例如Imm或 更小。例如，所述颗粒可以具有90重量％或更多、例如95重量％或更多的满足该条件的颗 粒。附聚往往导致分散、松散形成的粒子。这些松散形成的颗粒往往难以处理，并且需 要添加更多体积的咖啡以获得与等同的非附聚咖啡相同的泡制强度(brewstrength)。相 反地，本发明的含有经涂覆的咖啡磨碎物颗粒的咖啡组合物可以具有0. 2g/cm3或更大的密 度，例如0. 25g/cm3或更大，例如0. 35g/cm3或更大，或0. 4g/cm3或更大，例如0. 45g/cm3或 更大。然而，本发明的咖啡组合物优选地不是致密包装的，紧密包装往往导致缓慢的泡制。 例如，该组合物可以具有0. 55g/cm3或更小的密度，例如0. 50g/cm3或更小。为了测定密度，可以使用自由流动密度设备。例如，在底部具有控制门的5英寸圆 形加料斗可以向4立方英寸的有机玻璃立方体(Lucite cubes)中进料，已经校准重量和体 积。将咖啡放入加料斗中至距其顶部一英寸以内，然后打开滑门。然后使加料斗放空，并且 使立方体自由溢出。过量的咖啡通过推、锯动作(不用敲打)小心刮去(struck off)，直到 样品与立方体顶部水平对齐。然后测定立方体中咖啡的重量，并且计算密度。在本发明的组合物中，优选地颗粒包含约0. 1-约50重量％的涂层(其由涂层组 合物形成)。更优选地，颗粒包含约1-约25重量％的涂层，例如约2-约20重量％。需要注意的是，本发明的方法能够提供比例如将涂层喷射在颗粒上更大重量％的 涂层。因而，有益地可以在颗粒上提供更大的涂层载量。因此，在一个具体实施方式
中，颗粒包含约8重量％的涂层组合物，例如约10重量％的涂层组合物。然而，通过浸在熔化的涂 层组合物中提供涂层往往导致高的涂层载量。这可以控制咖啡磨碎物的风味，并且通过对 泡制到达咖啡磨碎物提供显著阻隔来影响咖啡磨碎物的泡制时间。因此，该颗粒可包含多 达约50重量％的涂层组合物，例如多达约25重量％的涂层组合物，例如多达约20重量％ 的涂层组合物。发明人已发现，本发明的咖啡组合物可以具有数种特定性质。首先，该咖啡组合物 可以以非附聚形式提供。这较好的复制了正常磨碎咖啡的外观。咖啡的非附聚特性可以在 具有5mm或更小平均粒子尺寸的咖啡中得到反映。其次，咖啡组合物的涂层的密度可以基本上等于涂层组合物的理论密度。特别地， 发明人发现，喷在磨碎咖啡上的组合物可以是分散的和稍微多孔的。不希望被理论束缚，这 可能是因为蒸发溶剂在涂层中留下空隙。相似地，固化熔化的涂层可以在涂层表面形成空 隙，这是因为例如固化时的收缩。相反地，本发明的涂层可以被提供有更致密的涂层。该更 致密的涂层可以增加涂层的防护性质，并且提高涂层在咖啡磨碎物上的粘合性。例如，具有基本等于涂层组合物的理论密度的密度的涂层可以通过这里所述的方 法进行沉积。例如，涂层密度可以在涂层理论密度的10%之内，例如在理论(即堆积)密度 的5%之内，例如3%之内。相比涂层组合物的堆积密度，涂层密度可以通 过使用显微术测 定颗粒表面上的空隙度进行计算。换句话说，涂层中的空隙度可以是10%或更小，例如5% 或更小，例如3%或更小。第三，这里所描述的涂覆咖啡的方法比例如用涂层组合物喷射磨碎咖啡简单得 多，这是因为其不需要蒸发溶剂以干燥产物的附加处理步骤。本发明的咖啡组合物可以仅包括涂层组合物和咖啡磨碎物。或者，该组合物可以 包含其它附加的没有涂覆在咖啡磨碎物上的组分。例如，该组合物可以包含或进一步包含 风味添加剂、奶油、香味增强剂、甜味剂和/或增稠剂。这些附加组分可以在将涂层组合物 涂覆在咖啡磨碎物上之后被加入。
实施例现在将关于数个实施例说明本发明，所述实施例不应该被认为限制本发明的范围。提供以下组合物(A)可溶性喷雾干燥的咖啡粉(B)绿茶提取物这些的热特性通过差示扫描量热法(DSC)测定。DSC可以使用可得自PerkinElmer 的仪器来进行，例如使用它们的“Hyper DSC”机器。可以执行扫描的扫描速率的一个例子 是2°C /分钟。使用DSC，测定以下玻璃化转变温度(Tg)。在装备有Dual Samlpe Cell的 TAInstruments DSC Model 2920上测定玻璃化转变温度。将样品放入密封的铝盘中，并且 相对于空的参照盘进行扫描。扫描速率为5°C/分钟，分析的温度范围为0°C-125°C。曲线 M TA Instruments Universal Analysis Progrgim it if /f。双f
化(基线漂移)进行识别，并且曲线的拐点就是所报告的临界温度。
需要注意的是这两种组合物的Tg都可以通过将组合物在温室(20°C )暴露湿气而 进行控制组合物预处理Tg (°C)(A) 无6033%相对湿度24小时4333%相对湿度55小时833%相对湿度75小时-29(B) 无102 33%相对湿度24小时8333%相对湿度55小时4933%相对湿度75小时24然后将这些组合物与磨碎的烘焙咖啡(R&G咖啡)混合。然后，制备以下混合物(0 87重量％磨碎咖啡+13重量％喷雾干燥的可溶咖啡粉的混合物(D) 97重量％磨碎咖啡+3重量％绿茶提取物的混合物然后加热这些混合物。在加热前，混合物的外观是含有两种明显不同组分的外观。 加热之后，制得类似于磨碎烘焙咖啡的粉末，好象是由单一组分构成。在一个特定实施例中，在混合物(C)中使用具有30-40°C之间的Tg的喷雾干燥可 溶性咖啡粉末。将一半混合物在40°C加热一周，另一半混合物在20°C加热一周。结果分别 显示于附图2和3中，附图2B是附图2A的特写，附图3B是附图3A的特写。这些附图显 示，在40°C加热的混合物具有与常规磨碎烘焙咖啡的外观类似的外观，而仅在20°C加热的 混合物具有离析的外观，其中可以看到混合物的两个单独的组分。然后，通过使用衍射分光计测定组合物(C)粒子尺寸的变化。特别地，使用具有 2000mm光学系统装置的Sympatec Helos/LAlaser衍射分光计，使用2000mm焦距和IOOOms 的时间分辨率。其和来自Princeton，NJ的Sympatec Inc.提供的4. 7. 23版本的软件包 一起使用。其在Rodos上使用l.Obar的气压进行操作，其中使用注射器低压(injector depression)设定进行操作以提供50mbar (设定5)。Rodos喷嘴集中于于激光束，离光束边 缘5mm。测定在室温(20°C)和室压(1个大气压)下进行。该系统在其进料漏斗中可以容 纳70-80g咖啡。输出数据以尺寸分布表格的形式给出。这些然后通过数量进行平均以获 得平均粒子尺寸。
_ 粒子尺寸(―
烘焙且磨碎的咖啡__780_
成品产物__848_
—% 变化+8.7%
权利要求
制备经涂覆的咖啡磨碎物的颗粒的方法，该方法包括将涂层组合物和咖啡磨碎物的混合物加热到这样的温度，该温度低于所述涂层组合物的熔点并且在该温度所述涂层组合物在至少一些所述咖啡磨碎物上形成涂层；和冷却所述混合物以提供包含咖啡磨碎物的颗粒，所述咖啡磨碎物具有在所述咖啡磨碎物的至少一些表面上形成的所述涂层组合物的涂层。
2.权利要求1的方法，其中所述涂层组合物包含选自咖啡提取物、茶提取物、乳制品、 甜味剂和营养补充剂中的一种或多种。
3.权利要求1或2的方法，其中所述涂层组合物包含速溶咖啡。
4.前述权利要求任一项的方法，其中所述混合物被加热到的温度等于或高于所述涂层 组合物的至少一种组分的通过差示扫描量热法测定的玻璃化转变温度。
5.权利要求4的方法，其中所述混合物被加热到的温度比所述涂层组合物的至少一种 组分的通过差示扫描量热法测定的玻璃化转变温度高5-50°C。
6.前述权利要求任一项的方法，其中所述加热在不含氧气的气氛中进行。
7.前述权利要求任一项的方法，其中所述涂层组合物包含粒子，并且其中所述涂层组 合物的平均粒子尺寸为所述咖啡磨碎物的平均粒子尺寸的一半或更小。
8.前述权利要求任一项的方法，其中所述涂层组合物与咖啡磨碎物的重量比为约 1 1-约 1 1000。
9.可通过包含权利要求1-8任一项的方法的方法获得的咖啡组合物。
10.包含经涂覆的咖啡磨碎物的颗粒的咖啡组合物，其中在所述咖啡磨碎物的至少一 些表面上形成涂层组合物的涂层，其中所述涂层的密度基本上等于所述涂层组合物的理论密度。
11.非附聚的咖啡组合物，其包含经涂覆的咖啡磨碎物的颗粒，其中在所述咖啡磨碎物 的至少一些表面上形成涂层，其中所述涂层为所述颗粒总重量的8% -50%。
12.咖啡组合物，其包含经涂覆的咖啡磨碎物的颗粒，其中在所述咖啡磨碎物的至少一 些表面上形成涂层，其中至少80重量％的所述颗粒具有小于4mm的筛分粒度，并且所述涂层为所述颗粒总 重量的8% -50%。
13.权利要求9-12任一项的组合物，其中所述咖啡组合物的密度为约0.55g. /cm3或更小。
全文摘要
本发明涉及咖啡组合物。本发明提供了制备经涂覆的咖啡磨碎物的颗粒的方法，该方法包括将涂层组合物和咖啡磨碎物的混合物加热到这样的温度，其低于所述涂层组合物的熔点并且在该温度所述涂层组合物在至少一些所述咖啡磨碎物上形成涂层；和冷却所述混合物以提供颗粒，所述颗粒包含具有在咖啡磨碎物的至少一些表面上形成的所述涂层组合物的涂层的咖啡磨碎物。本发明还提供了可以通过该方法制备的经涂覆的磨碎咖啡组合物。
文档编号A23F5/14GK101843284SQ20101018736
公开日2010年9月29日 申请日期2010年3月26日 优先权日2009年3月27日
发明者C·K·冯, J·A·凯斯特罗 申请人:卡夫食品环球品牌有限责任公司