BR112014010726B1

BR112014010726B1 - processo para formação de produto de café solúvel liofilizado

Info

Publication number: BR112014010726B1
Application number: BR112014010726-2A
Authority: BR
Inventors: Won Cheal Kang; Simon Fox
Original assignee: Koninklijke Douwe Egberts B.V.
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2020-07-07
Also published as: PL3058830T3; AU2012330878A1; JP2016028610A; US20140287127A1; KR20140088892A; CN103917102A; BR112014010726A2; RU2011146871A; CN103917102B; PL2773217T3; RU2620934C2; AU2012330878B2; EP2773217A1; CN106173122B; GB201119090D0; RU2015104118A; ES2570203T3; JP6243393B2; EP2773217B1; KR101860978B1

Abstract

RESUMO PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE PRODUTOS DE CAFÉ SOLÚVEL Um processo de formação de um produto de café solúvel liofilizado, que compreende os passos de: i) formação de um extrato de café concentrado; ii) a formação de espuma e, opcionalmente, pré-congelamento, o extrato de café concentrado para formar uma espuma de café e de preferência pré-congelado intermediário; iii) posteriormente incorporando finamente moído torrado e moído na espuma e de preferência de café pré-congelados intermediário; iv) posteriormente, congelando a espuma e, de preferência café pré-congelados para formar um intermediário de café congelado intermediário; v) moagem e peneiramento o café congelado intermediário para formar um café moído intermediário; vi) a secagem do café moído intermediário para formar o produto de café solúvel liofilizado. Um processo de formação de um produto de café solúvel seco por pulverização também é descrito.

Description

[001] A presente descrição se refere aos processos para a formação de produtos de café solúvel e produtos assim obtidos.

ANTECEDENTES

[002] Produtos de café solúvel instantâneo, tais como, café liofilizado e café instantâneo seco por pulverização, são bem conhecidos. Tais produtos de café solúvel instantâneo são formados por derivação de um extrato de café concentrado e liquido (geralmente conhecido como licor de café) a partir de grãos de café por meio dos processos bem conhecidos de torrefação e de extração. O concentrado de café é então submetido a várias etapas de formação de espuma e de secagem para produzir um produto final granular, seco que pode ser reconstituído em uma bebida de café por meio da adição de água quente.

[003] É conhecida a incorporação, em um produto de café solúvel, de uma porcentagem do café torrado e moido, a fim de tentar produzir um produto de café solúvel instantâneo mais atraente. Por exemplo, o documento W02010/005604 descreve vários produtos de café solúvel misturados a partir de componentes de café solúvel e moido. O documento RU2400098 descreve um método para a produção de uma composição de café com base no café seco por liofilização instantâneo, em que o café torrado e moido é incorporado a um concentrado de café liquido intermediário antes da formação de espuma e antes da secagem por liofilização.

[004] O presente requerente descobriu que, quando o nivel do café torrado moido aumenta acima de cerca de 10% em peso seco do produto de café solúvel, uma bebida preparada a partir do produto de café solúvel pode ter uma camada de espuma escura na parte superior que pode levar a uma experiência desagradável do consumidor, deixando uma "escuma residual" dentro do copo.

BREVE SUMÁRIO DA REVELAÇÃO

[005] Nesse relatório descritivo salvo de outra forma indicado pelo contexto, o termo "café torrado", significa uma substância de café que foi produzida pela torrefação de grãos de café verde. A substância pode estar na forma de grãos de café torrado ou de alguma outra forma produzido por etapas de processamento em andamento, tais como, moagem, descafeinação, prensagem, etc. Exemplos particulares de café torrado incluem grãos de café torrados, bolo de bagaço torrado, café torrado e em flocos.

[006] Nesse relatório descritivo, a menos que de outra forma estabelecido pelo contexto, o termo "café torrado e moido" significa uma substância de café torrado que tenha sido submetida a um processo de trituração, a fim de reduzir o tamanho das particulas da substância de café torrado original. Mais uma vez, a menos que de outra forma indicado pelo contexto, o processo de moagem pode incluir um ou mais de moagem, corte, amassamento e esmagamento.

[007] Nesse relatório descritivo, o termo "distribuição do tamanho de particula D90 Helos seco", significa que o valor do 90° percentil em volume da distribuição do tamanho de particula, tal como obtido a partir do analisador de tamanho de particula de difração de luz laser Helos™ disponivel na Sympatec, Clausthal-Zellerfeld, Alemanha. Isto é, o D90 é um valor na distribuição, tal que, 90% em volume das partículas têm um tamanho característico desse valor ou menos. 0 valor pode ser obtido para uma amostra seca (referida como "Helos seca").

[008] Helos é um sistema de sensor de difração de raios laser ao qual um método de avaliação é aplicado em toda a faixa de medição de 0,1 pm de 8.750 pm. Este instrumento é projetado para análise granulométrica de amostras secas e úmidas, ou seja, de pós, suspensões, emulsões ou sprays.

[009] A Distribuição de Tamanho e Partícula Seca é medida usando HELOS/KF, R4 Lens, RODOS/M Sistema de Dispersão e Alimentador VIBRI fabricado pela Sympatec GmbH.

[010] A presente descrição proporciona um processo de formação de um produto de café solúvel liofilizado, que compreende as etapas de: i) formação de um extrato de café concentrado; ii) formação de espuma e, opcionalmente, pré- congelamento do extrato de café concentrado para formar um intermediário de café espumado e de preferência pré- congelado; iii) incorporação subsequente do café torrado e moído ao intermediário de café espumado e preferivelmente pré- congelado; iv) congelamento subsequente do intermediário de café espumado e preferivelmente pré-congelado para formar um intermediário de café congelado; v) moagem e peneiramento do intermediário de café congelado para formar um intermediário de café moído; vi) secagem do intermediário de café moído para formar o produto de café solúvel liofilizado.

[011] De um modo vantajoso, verificou-se que a incorporação do café torrado e moído, depois da formação de espuma do extrato de café concentrado ajuda a reduzir e até mesmo pode eliminar o aparecimento de uma camada de espuma escura que forma a "escuma residual" na preparação de uma bebida. Embora não querendo estar ligado à teoria, pensa-se que a camada de espuma escura e "escuma residual" seja formada em processos conhecidos, devido à extração parcial de sólidos solúveis a partir do café torrado e moído, durante a fase de armazenamento e mistura antes das etapas de formação de espuma e pré-congelamento etapas. Com os processos da presente revelação o tempo entre a adição do café torrado e moído e "fixação" do produto por secagem por liofilização ou pulverização é reduzido ou minimizado e acredita-se que reduza ou impeça a extração indesejada de sólidos solúveis a partir do café moído.

[012] Quando o pré-congelamento é utilizado este pode ser realizado ao mesmo tempo que o espumamento ou em uma etapa de processo separado. O pré-congelamento (de outra forma referido como resfriamento) pode reduzir o intermediário do café pré-congelado a uma temperatura de cerca de -6°C a -10°C de modo a formar cristais de gelo no intermédio.

[013] De preferência, o produto de café solúvel liofilizado compreende 10 a 30% em peso seco do café torrado e moido e 70 a 90% seco em peso de café solúvel seco. Mais preferivelmente, 15% em peso seco do café torrado e moido e 85%, em peso seco de café solúvel.

[014] Subsequente à etapa iii) o intermediário de café espumado e preferivelmente pré-congelado apresentando café moido e torrado no mesmo pode ser submetido nova(s) etapa(s) de espumamento e/ou pré-congelamento. As etapas de espumamento e/ou pré-congelamento adicionais podem ser realizadas ao mesmo tempo ou em etapas de processo separadas. O pré-congelamento adicional pode ser benéfico para reduzir qualquer elevação de temperatura no intermediário causada por adição e mistura do café moido e torrado.

[015] O café torrado e moido da presente revelação pode ter uma distribuição de tamanho de particula Helos D90 seca de menos de ou igual a 40 micrometros, de preferência inferior ou igual a 30 micrometros. O café torrado e moido pode ser produzido por meio de moagem criogênica, moagem rotativa, moagem a jato ou equivalente.

[016] O café torrado e moido da etapa iii) pode ser fornecido como um componente de uma mistura combinada de café torrado e moido e de café solúvel, em que a mistura combinada é incorporada ao intermediário de café espumado e preferivelmente pré-congelado. Caso em que o café solúvel pode ser café seco por pulverização, liofilizado ou uma mistura dos mesmos.

[017] De preferência, a mistura combinada compreende 10 a 80%, em peso seco de café torrado e moido e 20 a 90% em peso seco de café solúvel; de preferência, 10 a 70% em peso seco de café moido e torrado; e 30 a 90% em peso seco de café solúvel; mais preferivelmente 15 a 50% em peso de café seco torrado e moido e 50 a 85% em peso seco de café solúvel. Em um exemplo, a mistura combinada compreende 50% em peso seco de café solúvel e 50% em peso seco de café torrado e moido.

[018] De preferência, a mistura combinada tem uma distribuição de tamanho de particula Helos D90 de menos de ou igual a 40 micrometros, mais preferencialmente inferior ou igual a 30 micrometros.

[019] A mistura homogeneizada pode ser uma mistura formada pelas etapas de: a) introdução das particulas de um precursor de café torrado em uma câmara de moagem; b) introdução das particulas de café solúvel na câmara de moagem; c) jateamento de gás no interior da câmara de moagem para mobilizar as particulas do precursor de café torrado e café solúvel; d) produção dessa forma de uma mistura homogeneizada por trituração de particulas do precursor de café torrado por autocolisão das particulas do precursor de café torrado e por colisão das particulas de café solúvel com as particulas de precursor de café torrado no interior da câmara de moagem. Um moinho de jato adequado para produzir a misturada combinada é o moinho Jet-O-Mizer™ disponivel na Fluid Energy Processing and Equipment Company, Telford, PA, USA. Outro moinho adequado é o Hosokawa Alpine Fluid Bed Opposed Jet Mill - AFG, disponivel na Hosakawa Micron Ltd, Runcorn, Cheshire, Reino Unido.

[020] As particulas do precursor de café torrado na etapa a) podem estar a uma temperatura de entre 5 e 30 graus Celsius.

[021] De preferência, a câmara de moagem não está sujeita ao resfriamento criogênico, durante as etapas b) , c) e d) .

[022] O gás ejetado na câmara de moagem na etapa b) pode ser nitrogênio, ar, ou uma mistura dos mesmos.

[023] De preferência, o gás está a uma temperatura entre -20°C e a temperatura ambiente.

[024] Os processos descritos acima podem incluir, opcionalmente, uma etapa de armazenamento antes da etapa iv) para permitir a cristalização dos cristais de gelo e o crescimento dos cristais de gelo já presentes no intermediário de café espumado e pré-congelado.

[025] Os processos descritos acima podem incluir, opcionalmente, recirculação das particulas finas de gelo da etapa de moagem por meio de um misturador de pasta ou equivalente.

[026] A presente descrição também se estende a um processo de formação de um produto de café solúvel, seco por pulverização, compreendendo as etapas de: i) formação de um extrato de café concentrado; ii) incorporação subsequente do café torrado e moido ao extrato de café concentrado; iii) filtragem opcional e homogeneização do extrato de café concentrado, para formar um extrato de café, filtrado e homogeneizado; iv) secagem por pulverização do extrato de café concentrado ou do extrato de café filtrado e homogeneizado para formar o produto de café solúvel seco em aspersão.

[027] Opcionalmente, neste processo, a etapa adicional de formação de espuma do extrato de café concentrado pode ser realizada antes da etapa ii).

[028] Os processos descritos acima podem ainda incluir a adição de um ou mais componentes adicionais ao produto de café solúvel.

[029] A presente revelação estende-se a um produto de café solúvel produzido pelos processos descritos anteriormente e também a um recipiente que contém o referido produto de café solúvel. O recipiente pode ser uma garrafa, um frasco, uma lata, uma embalagem de recarga, um sache, embalagem em bastão, um filtro, ou um recipiente adequado para utilização em uma máquina de preparação de bebidas, tal como uma almofada flexivel formada, pelo menos em parte, a partir do material de filtragem, ou de um cartucho rigido, semirrigido ou flexivel formado a partir de materiais substancialmente impermeáveis ao ar e a água.

[030] O recipiente pode ainda conter um ou mais componentes adicionais para bebidas, como adoçantes naturais ou artificiais, cremes a base de laticinios e não laticinios, lactose, gordura vegetal, proteinas do soro de leite, emulsionantes, estabilizantes, amidos modificados, veiculos, cargas, aromatizantes, corantes, nutrientes, conservantes, agentes de fluxo e agentes de formação de espuma.

[031] A presente revelação se estende a uma máquina de preparação de bebidas, em combinação com pelo menos um recipiente adequado para utilização na referida máquina de preparação de bebidas, tal como uma almofada flexivel formada, pelo menos em parte, a partir de material de filtração, ou um cartucho rigido, semirrigido ou flexivel formado a partir de materiais substancialmente impermeáveis a água ou impermeáveis ao ar, o referido pelo menos um recipiente contendo um ou mais dos produtos de café solúvel descritos acima.

[032] A presente revelação se estende ao método de fabricação de uma bebida, compreendendo a etapa de mistura de um ou mais dos produtos de café solúvel descritos acima, com um liquido aquoso, de preferência água quente. A mistura pode ser realizada por uma máquina de preparação de bebidas. Alternativamente, a mistura pode ser efetuada manualmente em um recipiente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[033] Os aspectos da presente revelação serão agora descritos, apenas a titulo de exemplo, com referência aos desenhos anexos, em que:

[034] A figura 1 é um fluxograma que ilustra um processo para formação de um produto de café solúvel liofilizado, tal como descrito no pedido copendente PCT do requerente, PCT/US2011/044127;

[035] A figura 2 é um fluxograma que ilustra um processo modificado para a formação de um produto de café solúvel liofilizado;

[036] A figura 3 é um fluxograma que ilustra um processo para a formação de um produto de café solúvel liofilizado de acordo com um primeiro aspecto da presente revelação;

[037] A figura 4 é um fluxograma que ilustra um processo para a formação de um produto de café solúvel liofilizado de acordo com um segundo aspecto da presente descrição; e

[038] A figura 5 é um fluxograma que ilustra um processo para a formação de um produto de café liofilizado de acordo com um terceiro aspecto da presente divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[039] Nos processos que se seguem é descrita a adição de "café torrado e moido 40". Em cada caso, o café torrado e moido 40 pode ser o café torrado e moido puro ou pode ser um componente de uma mistura combinada de café torrado e moido e de café solúvel, em que a mistura homogeneizada é propriamente adicionada ao processo.

[040] Um processo para a formação de um produto de café solúvel liofilizado tal como descrito no pedido copendente PCT do requerente, PCT/US2011/044127 é mostrado na figura 1. Um extrato de café concentrado 30 (aromatizado ou não aromatizado) é misturado com um café torrado e moido 40, utilizando um misturador de alto cisalhamento 31 antes da formação de espuma e etapa de pré-congelamento 33. Após a formação de espuma e do pré-congelamento, o intermediário é congelado em um freezer de correia, moido e peneirado na etapa 35 para a produção de uma faixa de tamanho de particula de 0,3 a 3,5 mm, em alternativamente, 0,3 a 2,5 mm, alternativamente 0,3 a 1,5 mm. O intermediário é, em seguida, seco na fase 36 para produzir o produto de café solúvel liofilizado 37.

[041] A figura 2 mostra um processo modificado, quando comparado com a figura 1, em que uma etapa de cristalização adicional, opcional 34 é incluida imediatamente após a formação de espuma e do pré-congelamento 33 para permitir a formação de cristais de gelo e o crescimento dentro do intermediário antes da liofilização. Além disso, uma recirculação opcional de particulas finas de gelo 41 a partir da moagem e peneiramento da etapa 35 está presente. As particulas finas de gelo 41 são misturadas no extrato de café concentrado usando um misturador de pasta 32.

[042] A figura 3 mostra um processo de acordo com um primeiro aspecto da presente revelação, em que um extrato de café concentrado 30 (aromatizado ou não aromatizado) é espumado na fase 50 e, em seguida, o café torrado e moido 40 é incorporado utilizando uma misturadora de alto cisalhamento 31. Tipicamente a temperatura do intermediário espumado no qual o café torrado e moido 40 é incorporado será de 5°C a 20°C. Em seguida, opcionalmente, as particulas finas 41 são adicionadas através de um misturador de pasta 32. O intermediário em seguida é submetido a uma etapa de formação de espuma secundária 33, que inclui, opcionalmente, pré-congelamento do intermediário. O intermediário é então transferido para um cristalizador 34 e armazenado no mesmo por entre 30 e 90 minutos para permitir o crescimento de cristais de gelo. Em seguida, o intermediário é congelado em um freezer de correia, moido e peneirado, na etapa 35 para a produção de uma faixa de tamanhos de particula de 0,3 a 3,5 mm, alternativamente, 0,3 a 2,5 mm, em alternativa, 0,3 a 1,5 mm. As particulas finas 41 são opcionalmente recirculadas. 0 intermediário é, em seguida, seco ao vácuo na etapa 36 para produzir o produto de café solúvel liofilizado 37.

[043] A figura 4 mostra um processo de acordo com um segundo aspecto da presente revelação, em que um extrato de café concentrado de café 30 (aromatizado ou não aromatizado) opcionalmente foi adicionado às particulas finas de gelo 41 utilizando um misturador de pasta 32. Em seguida, o extrato é espumado e, de preferência previamente pré-congelado na fase 33. O café moido torrado 40 é então subsequentemente incorporado usando uma misturadora de alto cisalhamento 31. Tipicamente, a temperatura do intermediário espumado e pré-congelado (se aplicável) na qual o café moido e torrado 40 é incorporado será de -5°C a 5°C. O intermediário então é submetido a uma etapa de pré- congelamento (resfriamento) secundário 51. O intermediário é então transferido para um cristalizador 34 e armazenado lá entre 30 e 90 minutos para permitir o crescimento de cristais de gelo. Em seguida, o intermediário é congelado em um freezer de correia e peneirado na etapa 35 para a produção de uma faixa de tamanhos de particula de 0,3 a 3,5 mm, alternativamente de 0,3 a 2,5 mm, em alternativa de 0,3 a 1,5 mm. Particulas finas 41 são opcionalmente recirculadas. O intermediário é em seguida seco a vácuo na fase 36 para produzir o produto de café solúvel liofilizado 37 .

[044] A figura 5 mostra um processo de acordo com um terceiro aspecto da presente divulgação, em que um extrato de café concentrado 30 (aromatizado ou não aromatizado) opcionalmente apresenta, adicionadas ao mesmo, particulas finas de gelo 41 por uso de um misturador de pasta 32. Em seguida, o extrato é espumado e, de preferência pré- congelado no estágio 33. 0 café moido e torrado de 40 é então subsequentemente incorporado usando uma misturadora de alto cisalhamento 31. Tipicamente a temperatura do intermediário espumado e pré-congelado (se aplicável) no qual o café moido e torrado 40 é incorporado será de -15°C a -5°C. O intermediário é então transferido para um cristalizador 34 e armazenado no mesmo entre 30 e 90 minutos para permitir o crescimento de cristais de gelo. Em seguida, o intermediário é congelado em um freezer de correia, moido e peneirado na etapa 35 para produção de uma faixa de tamanho de particula de 0,3 a 3,5 mm, alternativamente, 0,3 a 2,5 mm, alternativamente, 0,3 a 1,5 mm. As particulas finas 41 são opcionalmente recirculadas. O intermediário é, em seguida, seco na fase 36 para produzir o produto de café solúvel liofilizado 37.

[045] Os processos acima também podem ser adaptados para produzir um produto de café solúvel seco em aspersão, em que o café torrado e moido é incorporado a um extrato de café concentrado e antes da fase de secagem por pulverização. Opcionalmente, o extrato de café concentrado pode ser submetido a uma etapa de formação de espuma antes da secagem por pulverização. Neste caso, o café torrado e moido é incorporado à mistura, após a etapa de formação de espuma.

[046] Os produtos solúveis acima descritos podem ser embalados para venda em um recipiente, tal como, um frasco ou outro recipiente adequado para utilização em uma preparação de bebida, tal como um sache ou um cartucho, etc.

Claims

1. Processo de formação de um produto de café solúvel, liofilizado, caracterizadopelo fato de que compreende as etapas de: i) formação de um extrato de café concentrado (30); ii) formação de espuma e, opcionalmente, pré- congelamento (33) do extrato de café concentrado (30) para formar um café espumado e de preferência um intermediário de café pré-congelado; iii) incorporação subsequente do café torrado e moido (40) ao intermediário de café espumado e preferivelmente pré-congelado; iv) congelamento subsequente do intermediário de café espumado e preferivelmente pré-congelado para formar um intermediário de café congelado; v) moagem e peneiramento (35) do intermediário de café congelado para formar um intermediário de café moido; vi) secagem (36) do café moido intermediário para formar o produto de café solúvel liofilizado (37) em que as particulas finas de gelo (41) , a partir da etapa de moagem e peneiramento (35), são recirculadas.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o pré-congelamento é realizado ao mesmo tempo que o espumamento.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o pré-congelamento reduz o intermediário do café pré-congelado a uma temperatura de cerca de -6°C a -10°C de modo a formar cristais de gelo no intermediário.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o processo inclui uma etapa de armazenamento antes da etapa iv) para permitir a cristalização (34) dos cristais de gelo e o crescimento dos cristais de gelo já presentes no intermediário de café espumado e pré-congelado.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que subsequente à etapa iii) o intermediário de café espumado e preferivelmente pré- congelado apresentando café torrado e moido incorporado ao mesmo é submetido às etapas de espumamento (33) e/ou pré- congelamento adicionais (51).

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelo fato de que o café torrado e moido (40) apresenta uma distribuição de tamanho de particula seca D90 Helos inferior ou igual a 40 micrometros, de preferência inferior ou igual a 30 micrometros.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de que o café torrado e moido (40) da etapa iii) é fornecido como um componente de uma combinação de mistura contendo cafés torrados e moidos e de cafés solúveis, em que a mistura combinada é incorporada ao intermediário de café espumado, preferivelmente pré-congelado.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que a mistura combinada compreende de 10 a 80% em peso seco do café torrado e moido (40) e 20 a 90% em peso seco de café solúvel (37).

9. Processo, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizadopelo fato de que a mistura combinada apresenta uma distribuição de tamanho de particula D90 Helos seca de menos de ou igual a 40 micrometros, de preferência inferior ou igual a 30 micrometros.

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizadopelo fato de que a mistura combinada é uma mistura formada das etapas de: a) introdução das particulas de um precursor de café torrado em uma câmara de moagem; b) introdução das particulas de café solúvel na câmara de moagem; c) jateamento de gás no interior da câmara de moagem para mobilizar as particulas do precursor de café torrado e café solúvel, de tal forma que as particulas do precursor de café torrado são trituradas por autocolisão das particulas do precursor de café torrado e a colisão das particulas de café solúvel com as particulas de precursor de café torrado é causada no interior da câmara de moagem para produzir a mistura combinada.