CN103635100A - 生产芳香化水成液的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生产用来自巧克力的芳香化合物芳香化的液体的方法，其中将包含衍生自可可或可可基产品的芳香物和水的气体冷凝以提供液体水相和气相；和使气相经受在吸收液的存在下加压。然后可将所得液体进一步处理并用于改进和改善巧克力、配混物或任何巧克力香味产品或意欲赋予巧克力芳香的产品(例如包装)的芳香特征。

Description

生产芳香化水成液的方法

发明领域

本发明涉及一种生产用衍生自可可或可可基产品的芳香化合物，例如衍生自可可粉、可可液的芳香化合物或在巧克力和巧克力配混物生产期间形成的反应产物芳香化的液体的方法。所得芳香化液体可例如用于改进或改善液体巧克力、液体巧克力配混物或待用于例如生产用于制备即用巧克力饮品的可溶性粉末的水成液的芳香特征。

背景

芳香物是巧克力液以及因此任何含有可可或巧克力的产品的重要部分。芳香特征取决于可可的种类和来源，而且取决于进一步加工，特别是搅拌揉捏步骤，且非常难以控制。除源自可可粉或可可液的芳香物外，用作液体巧克力中的成分的来自奶粉的芳香物和来自液体巧克力生产期间产生的各种反应产物的芳香物对可可基产品如巧克力或巧克力配混物(例如其中可可脂被已知的可可脂等价物(CBE)或可可脂替代品(CBS)部分/完全取代)的最终芳香或香味特征起重要作用。对于消费者知觉，芳香特征显然极其重要。在巧克力的通常加工期间，在最终产品中可能所需的挥发物可能会发生损失。

在速溶咖啡的生产中，已知回收速溶咖啡粉加工期间释放的咖啡芳香物并将这些芳香物在干燥成速溶咖啡粉以前再结合到例如浓缩咖啡提取物中。咖啡芳香物可在加工期间的几个点回收，例如通过在提取以前汽提焙烧和磨碎的咖啡的芳香物而回收。WO01/13735公开了从咖啡渣中回收咖啡芳香物的方法，所述方法包括将咖啡渣润湿、加热并从咖啡渣中汽提芳香物，其中使咖啡渣暴露于降低的压力下。然后回收通过该处理释放的咖啡芳香化合物。EP1069830(标记：GEAR专利)公开了一种方法，所述方法包括：提供焙烧和磨碎的咖啡的淤浆，和通过使用气体从该淤浆中汽提芳香物以提供芳香化气体。在两种方法中，芳香化合物从焙烧和磨碎的咖啡中释放到气相中，在那里收集它。该气流由先前在焙烧咖啡中捕集的气体(主要二氧化碳)以及可能的夹带空气或蒸汽组成。从气体中回收芳香物通常通过在低温下将芳香物冷凝，例如通过低温冷凝实现。低温冷凝是昂贵的且另外不导致所有高挥发性咖啡芳香化合物的完全回收。需要改善高挥发性芳香化合物的回收以及降低成本和复杂性而不使含芳香物气体经受会导致芳香化合物降解的高温。

迄今为止，未讨论用于巧克力制备中的类似方法。

发明概述

发明人发现可将包含衍生自可可或可可基产品的芳香物和水的气体冷凝以产生气相和液体水相。可将包含芳香化合物的气相在吸收液的存在下加压，导致芳香化合物从气相转移至吸收液以产生芳香化液体。在该方法中，通常会在加压期间发生的温度提高通过液体的冷却效应而避免，且高挥发性芳香化合物的回收与现有技术方法相比得以改善。

因此，本发明涉及一种生产芳香化液体的方法，所述方法包括：a)提供包含衍生自可可或可可基产品的芳香物和水的气体；b)将包含芳香物和水的气体冷凝以提供液体水相和气相；和c)使通过步骤b)得到的气相经受在吸收液的存在下加压以产生芳香化液体。

用于得到芳香物的可可基产品可例如为液体巧克力或液体巧克力配混物，且在这种情况下，芳香物可来自液体巧克力或巧克力配混物的各种成分，且未必来自可可本身。

附图简述

图1示意性阐述液环式压缩机。

图2阐述生产液体巧克力或液体巧克力配混物的方法的实例。

图3显示在实施例1中离开液环式压缩机的芳香化液体的GC-MS。

发明详述

图2阐述本发明方法的实例。

在图2所述实例中，首先使液体巧克力或液体巧克力配混物经受一个或多个预处理步骤，所述预处理步骤包括成分的加工如焙烧、混合、精制或搅拌揉捏。

根据本发明，在下一步骤中，提供包含来自可可或可可基产品–例如液体巧克力或液体巧克力配混物—和水的气体。

在下文中，它仅称为“液体巧克力”，但应当指出这在本发明上下文中涵盖液体巧克力以及任何类型的液体巧克力配混物。还应当指出芳香物还可例如在焙烧期间或以后直接衍生自可可。

在使用液体巧克力、液体巧克力配混物或其它液体可可基产品的情况下，芳香物可通过任何合适方法由液体巧克力得到。几种这类方法是技术人员熟知的。优选包含芳香物的气体通过将液体巧克力或其它可可基产品汽提以得到含芳香物气体而得到。

该操作可在一个或多个步骤中进行。它可通过压力作用，优选使用0.1-3巴的压力，和/或通过提高液体-气体接触表面以改善挥发物从液相转移至气相而进行。气相可由(a)干空气或(b)蒸汽组成。干空气可成功地用于从液体中提取水和挥发物。蒸汽也可用于提取挥发物，然后可容易在下游装置中冷凝。此外，使用蒸汽可防止一些敏感性化合物氧化。作为分离装置，可使用产生较高气体-液体接触表面，因此改善挥发物传质的任何机器。

将包含芳香物和水的气体冷凝以提供液体水相和气相。冷凝可通过任何合适的方法实现，但通常通过降低气体的温度使得液体水相从包含芳香物和水的气体中冷凝而实现。所用温度例如取决于系统中的压力和包含芳香物和水的气体的湿气含量。通常，包含芳香物和水的气体在0-90℃，例如0-40℃，例如5-30℃，或5-20℃的温度下冷凝。压力通常为0.1-3巴绝对压力，例如0.2-2巴绝对压力或0.3-1巴绝对压力。可使用本领域中已知的任何合适冷凝器。在本发明的优选实施方案中，不使包含芳香物和水的气体经受水会为固相(冰)时的温度和压力条件。在另一优选实施方案中，在方法期间使包含芳香物和水的气体经受0℃以上的最小温度。

可将冷凝物简单地储存以进一步使用，或者可将它任选处理以消除不想要的芳香化合物(未显示于图2中的另外工艺步骤)。

使通过包含芳香物和水的气体冷凝得到的气相经受在吸收液的存在下加压以产生芳香化水成液(图2中的步骤3))。经受加压意指压力相对于冷凝步骤期间的压力提高。优选在加压步骤期间使压力提高至1-20巴绝对压力，例如2-15巴绝对压力或2-8巴绝对压力的值。加压在吸收液的存在下进行。这意指气相在加压期间与吸收液接触。在吸收液的存在下加压导致芳香化合物从气相转移至吸收液以产生芳香化液体，同时吸收液可吸收气体加压期间产生的热，因此防止在吸收液不存在下将气相加压的情况下的温度升高。在优选实施方案中，加压期间吸收液与气相的重量比为1:1-10000:1，例如3:1-5000:1。吸收液可以为水成液或液体脂肪。基于其极性和pH选择以选择性地除去高挥发性芳香化合物。在使用液体巧克力得到芳香物的情况下，以及通常当将最终液体混入液体巧克力中时，吸收液优选选自原始液体巧克力或巧克力配混物的不同成分(例如水、可可脂)。也可直接使用液体巧克力。可使用的其它合适的液体为脂肪(例如植物脂肪)、油和香味溶剂如丙二醇。为使芳香化合物的降解最小化，优选使气相经受60℃以下，例如50℃以下或30℃以下的最大温度。

加压可在一个或多个阶段中进行。具有不同温度/压力值的几个阶段，和/或使用不同的吸收液容许由此可从该加压阶段得到包含不同芳香化合物的几种芳香化液体。然后例如可将这些选择性地再引入原始液体巧克力或其它食品中。

加压可在任何合适的容器或设备中进行。气相与水成液之间的接触表面和接触时间应足以容许芳香化合物从气相有效地转移至液体水相并容许温度保持在所需范围内。加压期间的温度可例如通过使水成液循环通过冷却装置以除去通过气相加压产生的热而保持在所需水平。如已提到的，加压期间存在的吸收液可以为任何合适的液体，例如水或可可脂。在优选实施方案中，加压期间存在的液体包含通过含芳香物和水的气体冷凝而得到的所有或一部分水成液相。这样，可能已包含在冷凝步骤期间与水一起冷凝的低和中挥发性巧克力芳香组分的冷凝水成液相可通过使高挥发性芳香化合物从气相转移至它中而进一步芳香化，使得可使用冷凝步骤期间冷凝的芳香物和在加压步骤期间从气相转移的芳香物。

在优选实施方案中，在吸收液的存在下加压在液环式压缩机中进行。液环式压缩机通过使相对于圆筒形外壳偏心的叶片叶轮旋转而将气体压缩。将吸收液供入泵中，并通过离心加速，形成靠着外壳内部的移动圆筒环。该液环在叶轮叶片之间的空间中产生一系列密封，这形成压缩室。旋转的叶轮轴与外壳几何轴线之间的偏心率产生被叶片和水成液环包围的体积的周期性变动。液相借助外壳一端中的入口被拉入泵中，在那里，通过叶轮叶片和液环形成的压缩室的体积是最大的且气体捕集在压缩室中。通过叶轮旋转导致的体积减少将气体压缩且压缩气体在外壳另一端的排出口离开压缩机，在那里，压缩室的体积是最小的。液环式压缩机的功能阐述于图1中。为控制液环式压缩机中的温度，优选使吸收液循环通过外部换热器。液环式压缩机系统可连续操作。可使用两个或更多个串联操作的液环式压缩机。当通过包含芳香物和水的气体冷凝得到的水成液相用作液环式压缩机中的吸收液时，可将该液相进一步芳香化，同时用作液环式压缩机的使用和冷却液。离开液环式压缩机的气相可夹带一些液体。可将该液体与气体分离并供回液相中。

如图2中示意性显示，可将所得芳香化液体进一步清洗，即精制以得到合适的香味特征(参见图2中的步骤4))。该步骤是任选的，并可使用各种技术风扇以除去不想要的芳香化合物或具体地选择所需的芳香化合物。例如，可应用分离技术，例如膜分离得到液体以将它的组成进一步精制，并例如通过选择性地收集或消除一些芳香化合物或将酸性和不需要的香味中和而将所需的芳香化合物浓缩。

在用作吸收液的液体在最终产物中是或至少部分是不想要的情况下，则必须将它在另一工艺步骤中从所得芳香化液体中分离(参见图2中的步骤5))。这例如通常为水用作吸收液的情况，因为巧克力中水的存在是不想要的。

所得芳香化液体，或者在如上所述另外清洗或分离步骤的情况下选择的其芳香组分可立即使用，例如通过将它与原始液体巧克力或液体巧克力配混物混合，如图2所示(参见步骤6)。根据本发明优选实施方案，在线混合机用于该混合步骤。

如果不立即使用，则可优选将芳香化水成液储存在压力下直至使用。可使用任何合适的压力，例如1-20巴绝对压力。优选，储存压力与压缩机中的压力相同。

本发明方法可用于生产巧克力、巧克力配混物或者基于或包含巧克力的任何食品。它也可用于包含可可或巧克力芳香物的食品如粉状饮料、冰激凌或其它糖果产品中。

它容许以可控且有效的方式提供具有所需香味特征的最终产品。

本发明通过以下非限定性实施例进一步阐述：

实施例1

将加热至约115±2℃的温度的可可液进料流在混合室中在0.80绝对巴压力的真空下用空气汽提，以产生包含巧克力芳香化合物和湿气的气流。将气流从混合室中取出并供入在约10℃下操作的冷凝器以得到芳香化液相和气相。然后将从冷凝器中得到的气相供入液环式压缩机中。将液环式压缩机中的压力在约28℃下提高至约1.03绝对巴。使用水以形成液环式压缩机中的液体。将离开液环式压缩机的气体抛弃。通过GC-MS分析离开液环式压缩机的芳香化液体中的关键芳香化合物的回收。

将液体试样(4g)称重放入20ml螺旋盖顶部空间小瓶中。将各个小瓶在55℃下平衡60分钟并使顶部空间挥发物也在55℃下吸附在PDMS-DVBSPME纤维上30分钟。将挥发物在以无分流模式操作的Agilent7890A气相色谱注射器中在220℃下解吸5分钟，并在60m×0.25mm内径×0.25μm膜DB-Wax柱(Agilent)中分离。将GC烘箱以3℃/分钟从40℃(5min)程序升温至220℃，并在Agilent5975C质谱仪中通过电子碰撞电离使洗脱的化合物分裂。通过对比它们的分裂谱图与谱库(参考谱库NIST08)中所含的那些而识别组分。

所得总离子流色谱图显示于图3中。检测存在于可可和巧克力中的关键芳香化合物包括2-甲基丁醛(9.02min)、3-甲基丁醛(9.15min)、2-庚酮(20.52min)、庚醛(20.67min)、2-壬酮(30.17min)、壬醛(30.342min)、三甲基吡嗪(30.80min)和里哪醇(36.78min)。熟悉气相色谱的技术人员获悉化合物从极性柱如DB-Wax中洗提的确切时间受柱的寿命和上次取样历史影响。提出的停留时间仅用于指导。

Claims (13)

1.一种生产芳香化液体的方法，所述方法包括：

a)提供包含衍生自可可或可可基产品的芳香物和水的气体；

b)将包含芳香物和水的气体冷凝，以提供芳香化液体水相和气相；和

c)使通过步骤b)得到的气相经受在吸收液的存在下加压以产生芳香化液体。

2.根据权利要求1的方法，其中步骤c)中的加压期间存在的吸收液包含所有或一部分步骤b)中所得的水成液相。

3.根据权利要求1或2的方法，其中步骤c)中的加压期间存在的吸收液为可可脂。

4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中使包含芳香物和水的气体在0-40℃的温度下冷凝。

5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中使包含芳香物和水的气体在0.1-3巴绝对压力的压力下冷凝。

6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中将通过步骤b)得到的气相在步骤c)中加压至1-20巴绝对压力的压力。

7.根据权利要求6的方法，其中将通过步骤b)得到的气相在步骤c)中加压至2-20巴绝对压力的压力。

8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中使通过步骤b)得到的气相在步骤c)中的加压期间经受0-50℃的最大温度。

9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中步骤c中的加压在液环式压缩机中进行。

10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中包含来自可可或可可基产品的芳香物的气体通过用气体，优选蒸汽从液体巧克力或液体巧克力配混物中汽提芳香物而提供。

11.根据权利要求10的方法，其进一步包括将步骤c)中所得芳香化水成液或在步骤d)和/或e)以后所得芳香化合物与已用于提供步骤a)中的气体的液体巧克力或液体巧克力配混物混合。

12.根据前述权利要求中任一项的方法，其进一步包括步骤：

d)将步骤c)中所得芳香化液体例如通过从液体中选择性收集特定芳香化合物而精制。

13.根据前述权利要求中任一项的方法，其进一步包括步骤：

e)将吸收液与步骤c)中所得芳香化液体中所含的芳香化合物分离。

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