CN116249452A - 用于复原咖啡豆和冲煮的咖啡的系统和方法 - Google Patents

用于复原咖啡豆和冲煮的咖啡的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116249452A
CN116249452A CN202180065567.5A CN202180065567A CN116249452A CN 116249452 A CN116249452 A CN 116249452A CN 202180065567 A CN202180065567 A CN 202180065567A CN 116249452 A CN116249452 A CN 116249452A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coffee
pressure
beverage
torr
organoleptic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180065567.5A
Other languages
English (en)
Inventor
M·鲁宾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
True Essence Food Co
Original Assignee
Shangmi Chocolate Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US16/939,340 external-priority patent/US11213766B1/en
Application filed by Shangmi Chocolate Co filed Critical Shangmi Chocolate Co
Publication of CN116249452A publication Critical patent/CN116249452A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/10—Vacuum distillation
    • B01D3/106—Vacuum distillation with the use of a pump for creating vacuum and for removing the distillate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23F—COFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00—Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23F—COFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00—Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/10—Treating roasted coffee; Preparations produced thereby
    • A23F5/105—Treating in vacuum or with inert or noble gases; Storing in gaseous atmosphere; Packaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23F—COFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00—Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/16—Removing unwanted substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23F—COFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00—Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/20—Reducing or removing alkaloid content; Preparations produced thereby; Extracts or infusions thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/001—Processes specially adapted for distillation or rectification of fermented solutions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/42—Regulation; Control
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C07C29/80—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
    • C07C29/84—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation by extractive distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12F—RECOVERY OF BY-PRODUCTS OF FERMENTED SOLUTIONS; DENATURED ALCOHOL; PREPARATION THEREOF
    • C12F3/00—Recovery of by-products
    • C12F3/06—Recovery of by-products from beer and wine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12G—WINE; PREPARATION THEREOF; ALCOHOLIC BEVERAGES; PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H
    • C12G3/00—Preparation of other alcoholic beverages
    • C12G3/08—Preparation of other alcoholic beverages by methods for altering the composition of fermented solutions or alcoholic beverages not provided for in groups C12G3/02 - C12G3/07

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Tea And Coffee (AREA)
  • Apparatus For Making Beverages (AREA)

Abstract

一种用于复原咖啡豆或冲煮咖啡的方法，包括：将一定量的咖啡溶液或烘焙咖啡豆放置在压力可控环境中；将压力可控环境的压力降低到约75托；将压力可控环境的压力保持在约75托第一预定时间段；从咖啡溶液或烘焙咖啡豆中移除不需要的同种类物，诸如乙酸乙酯，以产生处理过的咖啡；以及从压力可控环境中移除处理过的咖啡。

Description

用于复原咖啡豆和冲煮的咖啡的系统和方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2020年7月27日提交的共同未决的美国专利申请序列号16/939,340的优先权，并且还要求2020年10月16日提交的美国临时专利申请序列号63/093,045、2021年3月4日提交的美国临时专利申请序列号63/156,588和2021年3月4日提交的美国临时专利申请序列号63/156,517和2021年6月11日提交的美国临时专利申请序列号63/209,487的优先权。
技术领域
本文中公开的发明总体上涉及咖啡的领域，并且更特别地涉及用于从咖啡豆和咖啡溶液中移除不期望的风味的系统和方法。
背景技术
500多年来，咖啡一直是世界上许多地方的珍贵饮料。然而，尽管在发酵、烘焙和冲煮咖啡饮料方面有数百年的经验，但仍然很难一致地生产高质量的咖啡饮料而没有挥之不去的苦和酸的余味。实际上，烘焙咖啡饮料的质量涵盖从非常稀有和优质到几乎无法饮用的各种品质。
在过去的50年里，烘焙和冲煮咖啡豆的艺术已经从严格保守的秘密发展为既定的完美标准。典型地，生咖啡豆(通常被称为青豆)被放置到在187℃和282℃之间的旋转的咖啡对流烘焙器中达10到20分钟，这取决于所需的烘焙深度。烘焙条件被仔细控制，以产生具有诸如浆果、柑橘、巧克力或花香的各种味道的风味，同时试图保持顺滑度；然而，这些努力常常是不一致的，导致特征上苦味的或高度酸性的产品。咖啡中的顺滑度很难获得，即使是小批量烘焙和优质咖啡豆。
一旦豆达到所期望的温度，它们就被迅速倒入冷却台，以快速降低温度，同时从豆中分离出任何剩余的外壳。一旦冷却到足够的温度，豆进入额外的质量控制步骤，诸如金属检测、水分验证、分级、去石，并且最后装袋。
在装袋过程期间，咖啡豆被称重并放入各种各样的单层或多层包装类型(典型地大小上在12盎司和5磅之间)中，并且常常在诸如氮气的惰性气体的流动下，以保持新鲜。在一些情况下，单向阀可放置在咖啡袋中，以帮助豆持续地释放在烘焙过程期间产生的副产物气体(主要是水蒸气和二氧化碳)。
烘焙后的咖啡豆由数千种分子组成，范围从低分子量的酸到高分子量的脂类和蛋白质。咖啡中的风味和香气由多种热激活机制(诸如美拉德反应、史崔克降解以及含硫氨基酸、羟基氨基酸、脯氨酸和羟脯氨酸、胡芦巴碱、奎宁酸部分、类胡萝卜素、脂类等的分解)在烘焙期间产生。除了诸如咖啡因的非挥发性分子之外，这些复杂的反应导致产生几类挥发性分子，包括硫化合物、吡嗪类、吡啶、吡咯类、恶唑类、呋喃、醛和酮(keytone)、乙酸酯、酚、醇和有机酸。除了期望的风味和香气之外，已知烘焙过程导致形成几种不期望的酸，包括甲酸、乙酸、乳酸、绿原酸、咖啡酸等，其中许多是由于诸如蔗糖的碳水化合物的热降解和氧化而形成的。目前咖啡烘焙器必须在产生期望的风味分子(诸如2-呋喃甲醇或3-甲基丁醛)和不期望的风味分子(诸如乙酸、甲酸或异戊酸)之间做出妥协。
减少咖啡中特有的苦味或酸味道的额外措施发生在咖啡制作的冲煮阶段。仔细控制冲煮温度和时间用来提取风味，同时最大限度地减少因长冲煮周期导致的过度提取或因过高的水温导致的浸烫而导致的粗糙的苦味。冷冲煮是一种缓慢的低温提取过程，其设计成增加冲煮浓度，同时最大限度地减少粗糙风味。即使采用冷冲煮技术，咖啡饮料中的粗糙风味仍然存在。
其它咖啡豆加工技术也可有助于在咖啡豆烘焙之前或之后产生不利的风味。作为示例，脱咖啡因最常利用溶剂提取来从未烘焙的咖啡豆中选择性地移除咖啡因。最常见的技术是使用乙酸乙酯作为极性非质子溶剂来渗透整体细胞结构并选择性地溶解咖啡因。
饮料质量可能因制造商不同和由特定制造商生产的批次不同而大幅变化。这部分是由于不一致的加工，并且部分是由于原材料的来源和质量上的差异。饮料质量上的差异的一个来源是饮料中不需要的烘焙副产物的存在，这些副产物在烘焙和风味形成期间作为副作用产生，并有助于咖啡饮料中的不良风味。
虽然已经尝试了无数种方法来调节烘焙时间和温度以改善咖啡风味特征和顺滑度，同时减少咖啡饮料中的粗糙和苦的味道，但是目前的产品仍然代表了期望风味形成和粗糙风味产生的折衷方案。因此，仍然需要移除咖啡豆和饮料中不需要的粗糙风味和苦风味，同时保留期望的香气和风味的方法。本新颖技术解决了这种需求。
附图说明
图1A是根据本发明的第一实施例的咖啡复原系统的透视图。
图1B是图1A的系统的侧立面图。
图1C是图1B的系统沿着线A-A’的剖视图。
图1D是图1A的系统的剖视图，示出了内部安装的搅拌器。
图1E是图1A的咖啡复原系统的剖视截面图，其中定位有次级开口贮器。
图2是根据本发明的第二实施例的咖啡复原系统的剖视截面图。
图3是根据本发明的第三实施例的咖啡复原系统的剖视截面图。
图4A是根据本发明的第四实施例的咖啡复原系统的第一透视图。
图4B是图4A的咖啡复原系统的第二透视图。
图4C是图4A的咖啡复原系统的前视图。
图4D是具有光滑内壁的图4A的咖啡复原系统的第一剖视图。
图4E是图4A的咖啡复原系统的第二剖视图，该系统具有带沟道的内壁。
图4F是图4A的咖啡复原系统的第三透视图。
图5A是图4A的实施例的压力容器的剖视图，其中容器具有凹形内侧壁并以流体入口本体(歧管)为特征。
图5B是图4A的实施例的压力容器的剖视图，其中容器具有可操作地连接到入口端口的入口槽。
图6A是根据本发明的第五实施例的咖啡复原系统的透视图。
图6B是图6A的实施例的剖视图。
图7是基于本实施例的操作的用于复原咖啡的方法的示意图。
图8是基于本实施例的操作的用于复原咖啡豆的方法的示意图。
图9A是根据本发明的第五实施例的咖啡复原系统的前视图透视图。
图9B是根据本发明的第五实施例的咖啡复原系统的透视图。
图9C是在闭合盖取向下的图9B的实施例的剖视图。
图10A是根据本发明的第五实施例的咖啡复原系统的盖的俯视图透视图。
图10B是根据本发明的第五实施例的咖啡复原系统的盖的透视图。
图11是根据本发明的第五实施例的咖啡复原系统的透视图，图示了具有双静态锁的分批过程。
图12A是根据本发明的第六实施例的咖啡复原系统的透视图，并图示了具有单个静态密封和旋转混合桨的分批室，示出了倾斜装料。
图12B是图12A的咖啡复原系统的透视图。
图12C是图12A的咖啡复原系统的透视图。
图13A是根据本发明的第七实施例的咖啡复原系统的透视图，图示了具有旋转排放锁的分批过程。
图13B是图13A的咖啡复原系统的透视图。
图14A是根据本发明的第八实施例的咖啡复原系统的透视图，图示了具有倾斜排放的分批过程。
图14B是图14A的咖啡复原系统的透视图。
图14C是图14C的咖啡复原系统的透视图。
图15A是根据本发明的第九实施例的咖啡复原系统的透视图，并图示了具有惰性气体冲洗的准连续倾斜室。
图15B是图15A的咖啡复原系统的透视图。
图16A是根据本发明的第十实施例的咖啡复原系统的透视图，并且涉及对准以分配第一锁的准连续室。
图16B是图16A的咖啡复原系统的透视图。
图17是根据本发明的第十一实施例的咖啡复原系统的透视图，准连续竖直轴线双锁旋转入口和出口，在出口上有惰性气体冲洗。
图18是根据本发明的第十二实施例的咖啡复原系统的透视图，并且涉及准连续水平轴线旋转室。
图19在随时间变化的风味/香气强度方面以图形方式图示了风味平衡的感官特性。
图20以图形方式图示了随处理压力变化的烘焙咖啡豆的逆顺滑度。
图21以图形方式图示了随处理压力变化的咖啡饮料的逆顺滑度。
具体实施方式
为了促进对本发明的原理的理解，现在将参考附图中所示的实施例，并且将使用特定的语言来描述该实施例。然而，将理解，由此并不旨在限制本发明的范围；对图示装置中的此类改变和进一步修改以及其中图示的本发明的原理的此类进一步应用被预期为本发明所涉及的领域的普通技术人员通常将想到的。
本公开的方面涉及从咖啡组合物中移除不需要的同种类物(congener)的方法，并且涉及包含降低水平的不需要的同种类物的咖啡组合物(例如，饮料组合物)。如本文中所用，“咖啡组合物”是指包含咖啡的组合物。例如，咖啡组合物可包括咖啡豆、研磨咖啡豆或咖啡溶液。如本文中所用，从咖啡组合物中“移除”同种类物意味着减少咖啡组合物中该同种类物的量。如本文中所用，在从咖啡组合物中“移除”同种类物的情况下，应当理解，相对于在移除同种类物之前存在于咖啡组合物中的同种类物的量，同种类物的量可部分地、基本上地或全部地或有效地全部地减少(即，减少到不能通过一种或多种分析技术检测到的程度)。在一些实施例中，在同种类物从咖啡组合物中“移除”后，通过一种或多种分析技术仍然能够在咖啡组合物中检测到同种类物。在一些实施例中，在同种类物从咖啡组合物中“移除”后，通过一种或多种分析技术不能在咖啡组合物中检测到同种类物。
可能需要移除咖啡组合物中的一些或所有不需要的同种类物，因为(多种)不需要的同种类物本质上是有毒的，或者因为(多种)不需要的同种类物(在它们目前的(多种)浓度下)增加了不愉快或负面的感官体验。在咖啡组合物中发现的一种同种类物是乙酸乙酯(本文中也称为“EA”)。乙酸乙酯是通过乙醇(酒)和乙酸(醋)的酯化反应形成的酯分子。乙酸乙酯也是一种具有两亲性的极性非质子溶剂，并且通常在生咖啡豆的脱咖啡因中使用。因此，消费者在嗅觉接收(其可能导致粗糙的峰段和收尾中尖锐的浓烈感)和细胞平衡(其可能导致口腔的后部的溶剂样烧灼感)两方面对乙酸乙酯浓度中的微小变化高度敏感。事实上，控制在发酵食品和饮料的峰段和收尾中的感知“浓烈感”特征的是乙酸乙酯浓度。由于乙酸乙酯在消费期间也用作极性非质子溶剂，它可能有助于检测其它风味分子。因此，乙酸乙酯浓度太低可能抑制消费者检测其它期望的风味和香味的能力。
在百万分之一份或甚至十亿分之一份的水平上乙酸乙酯浓度的适当平衡对于优化食品和饮料的感官特性是必要的。例如，非常低量的乙酸乙酯作用于特定的G蛋白偶联嗅觉受体的某些组合，以产生愉快或增强的感官体验，而在更高浓度下的乙酸乙酯作用于这些相同的受体，以产生不愉快或负面的感官体验。这种负面感官体验的特征可能是浓烈感、喉咙烧灼感、苦味、金属味、挥之不去的余味、头部后缩、不自觉的颤抖、呕吐反射的触发以及它们的组合。乙酸乙酯的降低或移除可消除这些负面的感官体验，并且将乙酸乙酯浓度降低到某个水平实际上可增强咖啡的已经期望的感官特性。
在一些实施例中，本文中公开的方法被应用于生产纯化咖啡组合物，其在本文中定义为已从其移除一定量的一种或多种不需要的同种类物的咖啡组合物。例如，在一些实施例中，本文中公开的方法被应用于将咖啡组合物的乙酸乙酯浓度降低到初始未加工浓度的10％至97％，如通过气相色谱质谱法测量的在咖啡组合物的液相中测量的。
在一些实施例中，纯化咖啡组合物是已经由起始咖啡豆组合物制备的包含咖啡的感官改善的饮料。也就是说，在一些实施例中，本文中公开的方法被应用于从起始咖啡组合物生产感官改善的饮料，其中感官改善的饮料包含咖啡。在一些实施例中，本文中公开的方法被应用于从起始咖啡组合物生产感官改善的饮料，其中感官改善的饮料包含溶解的咖啡豆，并且其中从其得到饮料的起始咖啡豆组合物具有在感官改善的饮料中没有发现的一种或多种不期望的感官特性。在一些实施例中，所述一种或多种不期望的感官特性选自由下列组成的组：粗糙的收尾、尖锐的收尾、辛辣的收尾、可溶解的收尾(solventfinish)、涩的收尾、强烈的收尾、弱化的风味、峰段和/或收尾中的溶剂口感、味觉上的干涩味、掩盖一种或多种风味(例如，一种或多种清淡风味)的粗糙的峰段、浓烈感、喉咙烧灼感、苦味、金属味、挥之不去的余味、头部运动的原因(例如，头部后缩、摇头、头部倾斜或头部紧绷)、不自觉生理反应的原因(例如颤抖)、呕吐反射的原因、以及它们的组合。在一些实施例中，本文中公开的方法被应用于从起始咖啡组合物生产感官改善的饮料，其中感官改善的饮料包含溶解的咖啡豆。在一些实施例中，本文中公开的方法被应用于从起始咖啡组合物生产感官改善的饮料，其中感官改善的饮料包含咖啡溶液，并且其中饮料的一种或多种期望的感官特性至少基本上类似于从其得到饮料的含咖啡组合物的至少一种相应的期望的感官特性。在一些实施例中，本文中公开的方法被应用于从起始咖啡组合物生产感官改善的饮料，其中感官改善的饮料包含咖啡溶液，并且其中饮料的一种或多种期望的感官特性比从其得到饮料的咖啡组合物的相应的一种或多种相应的期望的感官特性显著改善。在一些实施例中，所述一种或多种期望的感官特性选自由下列组成的组：顺滑的收尾、丰富的收尾、平衡的收尾、明亮的峰段、可口的峰段、平衡的峰段、突出风味的细微差别的平衡的峰段、以及它们的组合。
消费者通常将风味的短暂体验描述为三个独特的阶段，包括“初段”、“峰段”和“收尾”，这些阶段遵循味觉、嗅觉、残留检测和分子降解的相应的感官机制。每个阶段由特定的感官来源主导，并且在每个阶段期间风味和香气的过度表达或不足表达可能决定食品的整体合意性。消费者最初从在舌头上品尝食品或饮料开始，在那里他们可体验到可包括甜、酸、苦、咸辣、腻和咸的品尝味道的组合。品尝味道由主要在舌头上发现的多种类型和变体的受体(通常称为味蕾)检测。虽然一些品尝味道由单一受体类型控制，但诸如苦味的其它品尝味道可通过超过二十五种受体变体的组合信号来感知。任何一种受体的过度表达或不足表达都可能引起消费者的担忧，并且由此降低食品的感知到的良好的感官特性。因此，消费者通常把感官上期望的食品或饮料称为“平衡的”。
在消费期间，味觉之后可能几乎立即出现嗅觉，通常被描述为峰段，因为挥发性的香味会沿着喉咙向后行进并向上进入嗅腔。挥发性化合物从口腔行进到嗅腔所需的额外时间在消费者体验的开始和巅峰之间产生感知的时滞。嗅觉主要通过G蛋白偶联嗅觉受体传递，有将近一千个不同的嗅觉受体负责嗅觉，每个受体对特定的分子高度敏感。嗅觉受体对诸如乙酸乙酯的酯具有特别的选择性，乙酸乙酯是一种特定类别的有机分子，消费者通常称之为“香精”。味觉和嗅觉在其敏感度上不同。相比之下，味觉典型地可辨别百分之一份的浓度中的变化，而嗅觉可辨别低至十亿分之一份的浓度中的变化。与味觉一样，食品或饮料的感官特性可由通过受体的组合体验到的气味的平衡来确定。任何一个受体的过度表达或不足表达都可导致食品或饮料的感知平衡降低，从而导致不太期望的产品。
食品和饮料中的收尾比初段或峰段更复杂。在收尾期间，口腔中的分子开始通过诸如水解和催化的各种机制降解，通过口腔中的热和对流促进的挥发性化合物继续从口腔蒸发并行进到嗅腔，并且口腔本身的细胞平衡由于食品或饮料而开始改变。在消费期间大大改变口腔的食品或饮料通常具有描述为“尖锐”、“辣”或“辛辣”的收尾(示例包括辣酱、耐贮藏的调味品或烈酒)。在低浓度下，这些不期望的体验可能被描述为“粗糙”、“强烈”、“涩”、“充满单宁”等。另一方面，当它们在味觉上稀释时，保持味道、气味和细胞平衡的食品和饮料通常被称为具有“新鲜”、“咸辣”、“脆”、“顺滑”、“清淡”或“优雅”的收尾，并且典型地被认为是更期望的。
由于给定食品或饮料中复杂的分子间相互作用，乙酸乙酯的蒸气压和感知浓度不直接对应于分子浓度。因此，平衡不可简单地通过测量和滴定来控制。相反，适当平衡的食品或饮料可产生其中乙酸乙酯平衡(在本文中也称为“EAE”)可在不同浓度下被扰乱并重新建立的状态。本技术通过使用食品或饮料的复杂空间位阻而在不改变其它期望的分子(例如乙醇)的浓度的情况下实现这一目标(在不同浓度下扰乱咖啡组合物的乙酸乙酯平衡并重新建立它)。以这种方式，由消费者典型地从初始咖啡组合物中存在的乙酸乙酯和其它发酵副产物中体验的浓烈感或粗糙感可通过本文中公开的方法在所得到的感官改善的饮料中被重新平衡到感官上更有利的状态。通过这一过程，在消费者体验的峰段中的气味通常将被感知为更明亮和更明确，因为它们不与乙酸乙酯竞争，并且收尾通常将被感知为“更顺滑”和更“优雅”，从而在所得到的感官改善的饮料中产生更期望的感官特性。
按照这些原则，本公开的另一个方面涉及测量咖啡组合物中蒸气相乙酸乙酯浓度的方法，以及所述方法优化咖啡组合物的感官特性的用途。测量诸如咖啡、葡萄酒、啤酒、烈酒的饮料组合物以及诸如天然或蒸馏醋的发酵副产物中的同种类物浓度(例如乙酸乙酯浓度)的常规方法利用样品的液相的直接红外、HPLC和/或气相色谱质谱测量。常规观点认为，如果化学成分相同，或者至少非常相似，那么风味应该相同，或者至少非常相似。虽然这些方法在测量饮料中的绝对同种类物浓度方面非常好，但已经发现它们仅与风味松散地相关，并且还没有发现它们足够一致以预测咖啡组合物的感官特性。不希望受理论约束，据信缺乏相关性和/或一致性的一个原因是消费者对风味的体验是与多个传感器相的复杂分子间相互作用的结果。虽然舌头上的味觉传感器在确定饮料的基本风味方面是重要的，但风味和芳香复杂性的细微差别的大多数都通过嗅觉来体验。利用这些精确的仪器来辨出消费者的风味体验常常被发现是不准确的。
本公开的方面解决了这些问题。在一些实施例中，饮料的嗅觉体验可通过测量从与在封闭系统状态下已经达到平衡饱和度的饮料的液相和/或固相样品流体连通的气氛中采样的挥发性分子成分的分压来正确地相关联。气氛相平衡可在环境压力和温度下用空气和/或惰性气体相环境建立。在一些实施例中，可调节样品和/或气氛的温度以匹配饮料的优选消费状态。在本方法中，样品饮料的液相和/或固相中复杂的分子间相互作用可通过与蒸气相建立准平衡条件来控制。虽然诸如乙酸乙酯的分子组分的液相浓度可从饮料到饮料偏移，但气氛相浓度可保持相对一致，并且因此代表嗅觉体验的和因此饮料的感官特性的更准确表示。
在所公开的方法的实施例中，将1mL至5mL液体样品或0.5至5克固体咖啡豆放置在总体积为样品体积的0.5至5倍的小瓶中，然后用单独的帽密封该小瓶以形成隔离的气氛。密封的样品可被允许不受干扰地静置，或者可备选地被搅拌达诸如从5秒至5分钟的时段，或者直到在气氛相和样品之间建立平衡条件为止。将蒸气相的已知体积的部分从容器中移除，使用气相色谱质谱法分析，并检查蒸气相中分子的比浓度。备选地或此外，使用一个或多个化学选择性传感器来分析蒸气相的已知体积的部分，所述化学选择性传感器被放置成与平衡气氛的样品流体连通。对于实时分析，化学选择性传感器可被放置成与隔离环境直接气氛连通，并且可通过相关和校准的信号检测选定的分子的分压浓度。在一些实施例中，化学选择性传感器可专门用于乙酸乙酯的检测和测量。当采用这种乙酸乙酯特定的传感器时，可通过测量样品饮料上方气相平衡的乙酸乙酯分压来预测感官特性的实时分析，特别是咖啡饮料的顺滑度。
如图1A至图20中所示，本新颖技术涉及一种设备20，用于从咖啡中优先地移除一定量的一种或多种预定的不需要的同种类物，所述咖啡如咖啡豆(青的和/或烘焙的)和/或咖啡提取物溶液和/或加工过的咖啡粉，在本文中也称为咖啡溶液和/或咖啡饮料，诸如冷冲煮咖啡、渗滤或滴泡咖啡、浓缩咖啡和类似饮料。在一个实施例中，设备20包括具有入口端口30、蒸气出口端口35和出口端口40的压力容器25，所有端口都与由压力容器20限定的内部压力可控室45流体连通。入口端口30和出口端口40可为在咖啡饮料的情况中的液体端口或者在咖啡豆或咖啡渣的情况中的固体产品端口。虽然系统20可用来处理液体(提取物)形式和/或固体(豆)形式的咖啡，其中端口30、40构造成用于固体、液体或两者，但为了简单起见，以下示例聚焦于液体咖啡提取物的处理。
压力容器25可包括水夹套50或类似的温度控制器，其至少部分地包围压力室45并与压力室45热连通。液体入口端口30典型地与液体泵60诸如经由管道55流体连通地连接。泵60与咖啡源65流体连通地连接。典型地，至少一个阀70可操作地串联连接在咖啡源65和液体入口端口30之间。阀70可连接在入口端口30和泵60之间、泵60和咖啡源65之间，或者阀70可连接在两个位置中。
虽然已经开发了用于全豆和研磨咖啡储存的散装真空储存，以最大限度减少脂类氧化并将贮存期增加至延长的时间段，但已知真空储存造成水分、风味和香气的显著损失，从而导致产品质量劣化。因此，真空储存典型地用于低质量和低价格的预研磨咖啡，其中产品劣化不是消费者行为的重要因素。
蒸气出口端口35典型地与真空泵75流体连通地连接，真空泵75与收集容器80流体连通地连接。真空泵75典型地操作以从压力容器25移除和引导析出的蒸气，以在所需的压力下收集到收集容器80中，并且在压力可控室45内建立部分真空。收集容器80可为冷阱、压力受控容器等。典型地，至少一个阀70可操作地串联连接在收集容器80和蒸气出口端口35之间。阀70可连接在容器45和泵75之间、泵75和出口端口35之间，或者阀70可连接在两个位置中。收集容器80可被清空并回收累积的馏出物。
液体出口端口40典型地与泵85流体连通地连接，泵85与咖啡收集容器90流体连通地连接。典型地，至少一个阀70可操作地串联连接在咖啡收集容器90和液体出口端口40之间。阀70可连接在容器45和泵85之间、泵85和收集容器90之间，或者阀70可连接在两个位置中。
示例1
如图1A至图1E中大体上所图示，上述组件20可实施为在逐批次的基础上处理咖啡豆或咖啡饮料。压力容器25包括如上所述的端口30、35、40，以及水夹套50或类似的温度控制机构，该温度控制机构封装与其热连通的压力室45。搅拌器95定位在压力室45内，以促进包含在其中的一定体积的咖啡饮料的搅拌/振动/起泡。压力室45中的部分真空可经由真空泵75的赋能来建立。
在图1E中，包含在开口贮器43中的咖啡溶液被放置在压力室45中。然后，真空盖46与真空室45接合，从而将真空室环境与周围的外部环境隔离，并且通过与蒸气出口端口35操作连通的真空泵75的赋能来降低真空室45中的压力。一旦真空室压力达到规定的水平，真空室压力就接着增加到大气压，并移除盖46，随后移除包含现在真空处理过的咖啡溶液的贮器46。
示例2
如图2中所图示，上述组件20可将处理咖啡豆或咖啡溶液的实施例视为连续流动过程。液体入口端口30构造为喷雾头，并且定位成将从源罐65泵送的咖啡溶液喷射到已经抽真空至所需的部分真空压力的压力室45中。咖啡溶液的喷雾行进通过压力室45以收集或聚集在压力容器25的底部处，在那里它可通过出口端口40被泵出。在一些实施例中，入口端口30构造为喷嘴，而在其它实施例中，单独的喷嘴可操作地连接到入口端口30以加速和引导进入的液体。
示例3
如图3中所图示，上述组件20可将处理咖啡溶液的另一个实施例视为连续流动过程。液体入口端口30可排空到斜坡100的一个端部上，在那里，从源罐65泵送的咖啡溶液扩散成薄层或薄片，并向下流动以在斜坡100的另一端部处聚集。当真空泵75被赋能时，同种类物可能从流动的咖啡溶液薄片析出到压力室45内部的部分真空环境中。处理过的咖啡溶液可被泵出压力室45并进入收集容器90。
示例4
如图4A至图4E中所图示，上述组件20可将处理咖啡溶液的又一个实施例视为连续流动过程。容器25典型地为橡子形的，具有从顶部到底部直径减小的圆形顶部到底部截面(在该示例中，顶部到底部的截面轮廓在圆锥形部分的顶部具有圆柱形部分)，以及人字形侧截面轮廓(在该示例中，侧截面轮廓具有矩形上部部分和三角形下部部分)。容器典型地包括水夹套外部50，水夹套外部50包住压力可控腔室内部45。定位在容器25的顶部附近的液体入口端口30将从罐65泵送的咖啡溶液注入压力室45，其中注入的咖啡溶液在注入时处于足够的压力下，以足够快速地移动以遵循沿着压力室45的内部的螺旋路径，并最终聚集在底部处。典型地，咖啡溶液限定环绕容器25多次的细流或带，同时其中的部分真空(如由与其流体连通地连接的赋能真空泵75提供的)从其中析出不需要的同种类物，以产生处理过的和纯化的咖啡溶液。纯化咖啡溶液聚集在压力室45的底部处，并可经由液体泵85从压力室45泵入收集容器90。在一些实施例中，压力室45的内壁105带凹槽或成轮廓110，以帮助在从入口端口30到出口端口40的螺旋路径中引导流动的咖啡溶液。典型地，内壁105将包括螺旋凹槽或沟道110，以引导入口液体从入口端口30围绕内壁几次到达出口端口40。
在其它类似实施例中，容器25可具有凸形或凹形(参见图5A)内部截面轮廓。凹形轮廓可实现缓慢的后入口端口液体流动，随后是在出口端口40附近形成的深空腔或贮存器，以用于贮槽调制。
第一压力室45的端口30、35和40可与其它类似或相同的压力室45的其它端口30、35和40流体连通地连接，使得多个压力室45可与中心真空泵75和流体泵60、85并行地运行。在该实施例中，流体可单独地调节，或者在与每个相应的压力室45液体连通地连接的流体歧管处调节。室45典型地具有对于咖啡溶液来说每升加工室容积0.025升/分钟至0.6升/分钟吞吐量和/或对于豆来说每升加工室容积0.043至0.38千克豆的加工量。
在一些实施例中，浮子阀91可用来防止液体出口端口30的干贮槽，并调节最小贮槽液位。在操作中，一旦足够的液体进入室45，浮子阀91可打开液体出口端口40。在其中液体出口泵85足够快地移除液体以将液体减少到浮子液位以下的情况中，浮子阀91可在容器45和液体出口泵85之间形成压力梯度，防止进一步移除液体。浮子阀91的一个附加益处是防止容器气氛被加压回到离开液体出口端口40的清洁或处理过的液体中。
传感器93还可用来向调节阀94提供反馈，以保持液体出口端口40上方的正体积，并防止过程流体中容器气氛的减压。传感器93可诸如在光学、感应或声学传感器93的情况下与容器贮槽液体(典型地为真空处理过的咖啡溶液)直接连通，或者利用流体出口端口40周围的声学、超声波或热传感器93间接地监测流体水平。
如本文中所述的液体泵60、85在隔膜泵或活塞泵的情况下可为可变排量泵，或者在涡轮泵的情况下可为固定排量泵。与出口端口35、40连通的流体泵75、85可能经历13至15PSI的负压，并且可能需要串联地组合以提供足够的吸力；如本文中所用，“真空泵”可表示单个泵单元或可操作地串联连接的多个泵单元。也可在多个流体泵60、85之间使用中间再加压室98。
本公开的真空泵75可为诸如活塞泵、旋转螺杆泵或旋转叶片泵的可变排量泵或者在多级再生鼓风机的情况下的固定排量泵。本新颖技术的冷阱也可导致压力梯度并起真空泵的作用。冷阱可为电循环的，或者可使用诸如干冰或液氮的低温介质来馈送。
流体流量可通过调整阀横截面积或通过反复地打开和关闭阀来调节。自动阀可被赋能(诸如气动地或电气地)，并由与数字压力计操作连通的PLC控制。
流体入口喷嘴可与入口端口30流体连通地连接，以引导液体流进入容器45。液体可直接沿着重力路径流动，或者当它沿容器内壁向下前进时可以螺旋方式流动。螺旋路径可用来增加滞留时间并破坏流体的表面张力，并且可受益于带有变窄喉部的喷嘴99，以在注射之前增加速度，从而导致增加的滞留时间，以更长时间地暴露于真空条件。流体入口喷嘴30的末端可定位得足够靠近容器壁105以防止液滴形成和飞溅，其距容器壁105的典型距离小于15厘米并且典型地小于2厘米。层流入口可用来减少在注射期间发生的飞溅和挥发。备选地，单个或多个液体入口开口30可使液体的准均匀流能够沿着容器45的内壁倾泻到液体出口端口40。
液体入口本体97可用来通过在注射之前实现液体积聚来减小压力调节器和真空容器45之间的压降(参见图5A)。在这种情况下，液体进入至少部分地环绕容器45的上唇缘的歧管97一定体积的空间，诸如大管。入口本体97的横截面积相对于入口阀31较大，使得流体能够在进入容器45之前部分地降低压力，这能够实现较低的水头压力和较慢的流动。在另一个实施例中，液体入口本体97可包括可结合到或可不结合到容器的盖中的双边件。双边分离可用来实现快速拆卸。
示例：5
图9A至图13图示了其中将咖啡豆诸如通过旋转气锁料斗(图9A至图9B)或活板门料斗(图10A至图10C、图12和图13)以离散的预定量引入容器中的实施例。如在先前的示例中那样，容器是通过能够连接到真空源的气体出口端口压力可控的。
在一些实施例中，容器排空到可旋转/可枢转的出口气锁料斗(图9A至图9B、图10A至图10C、图13、图15A至图15B、图16A至图16B、图17、图18)或活板门料斗(图12、图14A至图14C)中，所述出口气锁料斗或活板门料斗排出处理过的咖啡豆以供收集。在图13的实施例中，容器排空到转盘室中，然后转盘室可旋转以排空到接收贮器中，同时另一个室旋转到与压力容器连通的位置以接收下一批待处理的咖啡，其中压力容器从批次到批次保持部分真空。
图11A至图11B图示了具有覆盖压力容器的铰接盖的分批处理系统，豆的贮器可放置在该压力容器中以进行处理。盖可被关闭和密封，并且通过与容器和真空源连通的真空端口在容器中抽真空。在处理后，处理过的豆可被移除以进行包装和运输。
在上述分批实施例中，咖啡典型地作为预定量的咖啡豆引入；这些豆典型地被烘焙，因为烘焙过的豆更多孔，但也可作为青咖啡豆引入。
在一些实施例中，入口本体97保持在诸如高于95托的较高压力下，而容器保持在诸如在约35托和90托之间的较低压力下。在这种情况下，在进入主容器容积之前，压力可显著降低，而不显著地改变液体组合物。入口本体97可保持在诸如760托、700托、500托、400托、200托、100托、95托等的压力下。容器45可保持在诸如80托、75托、70托、65托、55托、45托等的压力下，典型地持续5秒的时段。
在进入容器45之前，可使用单独的压降容器来逐渐地降低液体的压力。典型地，压降容器将保持在较高的压力下，诸如高于90托。
在另一个实施例(图5B)中，液体进入容器并被收集在槽98中。一旦槽98被填充，液体将涌过槽并沿着侧壁105朝向贮槽49倾泻而下。槽98可填充到由唇缘99限定的水平，直到液体流过唇缘99，形成横跨容器壁105的液体片。备选地，槽还可在与侧壁的连接部处包含间隙，导致“泄漏的”槽，当液体从槽的底部排出时，该“泄漏的”槽将导致沿着侧壁形成的均匀的液体片。
容器25可由金属(诸如不锈钢、铜或铝)或塑料(诸如聚碳酸酯、丙烯酸类或PETG)或它们的组合构成。液体可直接接触容器45的内壁105，或者可接触设置在容器壁105内并与容器壁105隔离或抵靠容器壁105设置的表面衬垫。
水夹套50可由在内容器壁和限定单个热区的部分封装壁之间的主容积构成，或者可包括多个热区。在不锈钢的情况下，可通过使用隔板或枕板来制造多区冷却。
真空室45的内壁105可为光滑的或者甚至抛光的，或者可被有意地蚀刻和粗糙化以促进气泡的析出。光滑的容器壁105将在螺旋循环期间促进液体流动，而粗糙或蚀刻的表面可能延迟液体流动，并且在液体沿着容器壁105遵循重力轨迹的情况下导致增加的液体滞留时间。
在本发明的另一个实施例中，液体流在不接触容器壁105的情况下不间断地从入口端口30引入到液体贮槽49。在这种情况下，液体不受阻碍地径直通过或下落通过容器45，并在下降期间被除气。
在又一个实施例(参见图6A和图6B)中，压力容器25具有螺旋管的形式，其中液体入口端口和气体出口端口在典型地升高的第一端部107处，并且液体出口40定位在相对的端部109处。液体典型地在由重力的推动下从一个端部107行进到另一端部109。
在操作中，预定量的咖啡115(诸如咖啡提取物或咖啡豆)被引入到压力室45中。典型地，咖啡115在停留在压力室45中期间享有高表面积-体积比，诸如呈咖啡提取物液滴或薄片或带的形式，使得预定的不希望有的同种类物120可更快和更高效地从咖啡中析出。压力室45中的气氛低于大气压(即，部分真空)，以促进一种或多种不希望有的同种类物120从咖啡115中的优先析出。本系统20利用在低的温度和压力下咖啡豆和咖啡溶液中复杂的分子间力。此外，在高浓度下的乙酸乙酯是令人不快的；然而，在较低的浓度下，它可能是期望的。本方法使得能够在给定的滞留时间内基于温度和真空压力来选择性地控制移除的乙酸乙酯的量。这种选择性发生在非常狭窄的压力范围内。因此，工匠可可靠地调节酒精饮料中乙酸乙酯的水平，以产生所需的风味特征。虽然本公开专注于乙酸乙酯的移除，但是其它不期望的同种类物可通过真空处理的压力和温度条件的有利选择类似地移除。不期望的同种类物120的这种析出利用了这样的事实，即虽然这样的同种类物120在大气压下具有非常接近乙醇的沸点，但相同的同种类物120在减压下具有与乙醇显著不同并且典型地更低的沸点，并且溶液中多种同种类物的存在影响其它同种类物的相对沸点。因此，乙醇溶液在特定温度和压力范围下暴露于减压(部分真空)允许诸如乙酸乙酯的某些同种类物120的优先析出，乙醇和某些所需的更低沸点的同种类物仍与其一起留在溶液中(参见图8)。
在分批处理的情况下，液体咖啡溶液115被装载到压力室45中，该压力室45被密封成压力密封的，并且其中的压力被降低到所需的部分真空压力。在连续流动处理的情况下，压力室45内的压力保持在所需的部分真空压力下，并且咖啡溶液115以预定的所期望的速率流过其中。
上述处理可通过单独地和组合地改变诸如处理分压、温度、在最小压力下的时间、压力斜坡分布(降低和增加两者)等的参数来微调，以实现咖啡风味、酸度、香气、对特定同种类物的聚焦等方面的所期望的造成的变化。典型地，容器压力被调节到+/-五(5)托、更优选地+/-三(3)托、还更优选地+/-二(2)托、还更优选地+/-一(1)托以及甚至更优选地+/-半(0.5)托的精度范围内。参考图10A至图10B，图示了精密压力控制系统。精密压力控制系统包括用于气密连接到限定压力密封的压力容器的压力容器盖。盖具有可操作地连接的压力传感器，以用于当盖牢固地连接到压力容器时与压力容器气动连通地连接。同样，盖包括：入口端口，其用于将咖啡送入压力容器；第一粗/细可变控制阀，其与容器气动连通地可操作地连接并能够连接到空气或冲洗气体源；以及第二粗/细可变控制阀，其与容器气动连通地可操作地连接并能够连接到真空源。所述阀可连接到电子控制器，并且典型地响应于来自压力容器中的一个或多个压力和/或温度传感器的信号由来自电子控制器的信号赋能。
同样，在处理期间，容器温度可在约负二十(-20)至约九十(90)摄氏度之间变化，其中温度分布典型地随压力分布变化，并且其中针对全豆的处理温度略高于针对液体提取物。一般来说，对于给定的同种类物，液体温度可从约负20摄氏度变化到约80摄氏度，更典型地从约0摄氏度变化到约60摄氏度，仍更典型地从约10摄氏度变化到约35摄氏度；在高约10度和15度之间的类似范围偏移对于固体豆的处理是典型的。
在一些实施例中，真空系统包括允许方向和精细真空控制两者的阀组件，使得电子控制器能够根据预定的压力分布保持容器内的压力。压力可保持在上文讨论的公差内，并且可根据预定的压力分布斜升和斜降和/或保持恒定。同样，预定的压力/温度分布可被遵循并保持一段时间。
在一些实施例中，压力容器可为旋转和/或倾斜鼓真空系统，从而允许如此装载的咖啡材料的真空处理的更好均化。通过倾斜和/或旋转容器，咖啡材料被更好地分布，并且其处理被更好地均化。该实施例尤其可用于一次处理大量(商业)咖啡豆。
在一些实施例中，在真空处理后，处理过的咖啡诸如利用氮气、氩气等暴露于惰性气氛冲流，回到环境压力。在真空驱气后的这种惰性气氛冲流倾向于充满咖啡豆中的孔隙，以防止在真空处理后同种类物的意外氧化。
在上述示例中的许多中，目标是调节同种类物水平(绝对水平和彼此的相对水平两者)。在这些示例中，通过将压力室中的气氛保持在环境温度和减压(诸如60至85托、更典型地65至80托、还更典型地65至75托以及还更典型地约70托)下，乙酸乙酯可从咖啡溶液115中基本上移除，而不会显著地降低所述溶液115的咖啡溶液含量。在最大经历真空下的停留时间(“加工时段”)对于流动的咖啡溶液115典型地为约70托，典型地不超过约90秒，更典型地不超过约60秒，还更典型地不超过约20秒，并且还更典型地不超过约5秒。在分批式组装设备的情况下，咖啡(豆和/或溶液)115在最大真空下的停留时间可稍长一点，但仍然不超过几分钟。此外，随着真空分压降低和/或温度升高，咖啡溶液115的停留时间同样可减少。一般来说，对于给定的同种类物，温度可从约负20摄氏度变化到约80摄氏度，更典型地从约0摄氏度变化到约60摄氏度，还更典型地从约10摄氏度变化到约35摄氏度。
在这些实施例中的许多中，咖啡溶液115在整个真空处理过程中以及在暴露于压力室45中的减压环境的整个过程中保持液态。当析出的同种类物120从液体相变到气体时，咖啡溶液保持液态，这意味着在压力室中的加工期间不存在咖啡溶液115的蒸馏和/或再冷凝或重构。
许多典型的不期望的同种类物在大气压下具有与所需的同种类物和咖啡溶液本身非常相似的沸点，但是在减压下具有不同的沸点，在减压下它们表现出显著更低的沸点。通过将压力室45中的压力保持在60托和85托之间，并且典型地约75托，并控制压力室45内的温度(典型地约22摄氏度)，可优先地或基本上完全地从咖啡溶液中移除不需要的同种类物，诸如乙酸乙酯，从而将基本上所有的咖啡溶液留在压力室中。应当注意，液体环境对压力范围具有影响，在该压力范围下，特别地乙酸乙酯和一般地其它同种类物可被选择性地移除。在一些液体环境中，需要较低的压力来移除诸如乙酸乙酯的同种类物，而在其它环境中，乙酸乙酯在较高的压力下被移除。
典型地，至少三分之一的不需要的同种类物被移除，更典型地至少一半被移除，还更典型地至少三分之二被移除，并且还更典型地基本上所有的乙酸乙酯被从咖啡溶液中移除。如本文中所用，优先地移除不需要的同种类物意味着在基本上不移除溶液的任何其它组分的情况下从溶液中移除一些或所有不需要的同种类物。
从另一个角度来看，典型的咖啡溶液饮料具有在约0.05％和0.25％之间或更多的任何给定的不需要的同种类物的含量。速溶咖啡复原处理典型地将该量降低到原始不需要的同种类物含量的约50％或更少，有时多达约95％。目标量由许多因素决定，包括个人口味和咖啡饮料的类型。一个好的经验法则是将不需要的同种类物含量降低到原始含量的约一半，或者降低到40％和60％之间。所有值都以重量百分比给出，并且忽略水含量，使得所有值都与整个咖啡溶液的咖啡溶液馏出物部分相关。
通过选择其它处理温度/压力/停留时间组合，可同样选择性地移除其它同种类物。在一些实施例中，温度传感器和/或压力传感器和/或化学传感器(或它们的组合)定位成与容器25的内部和/或水夹套和/或蒸气出口端口(或它们的组合)热连通。这些传感器可操作性地连接到电子控制器，该电子控制器可同样连接到泵60、75、85和/或端口30、35、40和/或阀70和/或搅拌器95(如果存在的话)中的一个或多个，以提供该过程的基于反馈的控制，从而将该过程保持在预定参数内和/或预定压力/温度分布内。在一些实施例中，该室内的温度和压力在咖啡溶液115的停留期间可变化，以选择性地靶向并移除多种不希望有的同种类物120；这种技术可能最适用于分批处理。在其它实施例中，咖啡溶液115可顺序地流过多个压力容器25，每个压力容器具有压力室45，该压力室45的特征在于不同的预定真空分压和温度，以靶向一种或多种特定同种类物120。
一种典型地不期望的同种类物是乙酸乙酯。乙酸乙酯的沸点随着压力降低而偏移。如附图中所示，可选择性地从饮料中移除乙酸乙酯的压力范围可随着饮料溶液上的环境压力非线性地偏移。通过将压力室45中的压力保持在35托和90托之间并将压力室45内的温度控制在约22摄氏度，对于咖啡溶液，乙酸乙酯平衡浓度可优先地偏移。值得注意的是，周围的液体环境对给定风味剂(在这些示例中为乙酸乙酯)被选择性地移除的压力范围具有影响。在给定的蒸气环境中，选择性压力范围(约40托至80托)可能低于实现来自另一液体的乙酸乙酯浓度的等效平衡偏移所需的范围，并且高于实现来自又一液体的乙酸乙酯的等效平衡偏移所需的范围。
减压处理对饮料溶液的影响可更好地理解为乙酸乙酯的平衡浓度的偏移，而不是通过局部蒸馏移除乙酸乙酯。因此，在减压下的溶液滞留时间不可能导致乙酸乙酯浓度降至零。在给定的滞留时间内，溶液可能经历同种类物浓度的少量偏移。典型地，至少三分之一的乙酸乙酯被移除，更典型地至少一半被移除，还更典型地至少三分之二被移除，并且还更典型地基本上所有的乙酸乙酯被从饮料溶液中移除。如本文中所用，优先地移除诸如乙酸乙酯的不需要的同种类物意味着在基本上不移除溶液的任何其它组分的情况下从溶液中移除一些或所有不需要的同种类物。
即时复原处理典型地将该量降低到原始乙酸乙酯含量的约50％或更少。目标量由许多因素决定，包括个人口味和咖啡饮料的类型。一个好的经验法则是将乙酸乙酯的含量降低到原始含量的约一半，或者降低到40％和60％之间，并且在一些情况下降低到原始含量的约3％。本段中的所有值都以重量百分比给出。
通过选择其它处理温度/压力/停留时间组合，可同样选择性地移除其它同种类物。在一些实施例中，温度传感器和/或压力传感器和/或化学传感器(或它们的组合)定位成与容器25的内部和/或水夹套和/或蒸气出口端口(或它们的组合)热连通。这些传感器可操作性地连接到电子控制器，该电子控制器可同样连接到泵60、75、85和/或端口30、35、40和/或阀70和/或搅拌器95(如果存在的话)中的一个或多个，以提供该过程的基于反馈的控制，从而将该过程保持在预定参数内和/或预定压力/温度分布内。在一些实施例中，该室内的温度和压力在咖啡溶液115的停留期间可变化，以选择性地靶向并移除多种不希望有的同种类物120；这种技术可能最适用于分批处理。在其它实施例中，咖啡溶液115可顺序地流过多个压力容器25，每个压力容器具有压力室45，该压力室45的特征在于不同的预定真空分压和温度，以靶向一种或多种特定同种类物120。
虽然在附图和前述描述中已经详细地图示和描述了新技术，但其应被认为本质上是说明性的而不是限制性的。应当理解，在满足最佳模式和实现要求的情况下，已经在前述说明书中示出和描述了实施例。应当理解，本领域普通技术人员可容易地对上述实施例进行几乎无限数量的非实质性改变和修改，并且试图在本说明书中描述所有这些实施例变化是不切实际的。因此，应当理解，希望保护在新技术的精神的范围内的所有改变和修改。

Claims (32)

1.一种用于复原咖啡的方法，包括：
a)将未处理量的咖啡放置在压力可控环境中；
b)将所述压力可控环境的压力降低到第一减压；
c)将所述压力可控环境的压力保持在所述第一减压下达第一预定时间段；
d)从所述咖啡溶液中移除至少一种不需要的同种类物，以产生第一经处理量的咖啡；
e)从所述压力可控环境中移除所述第一经处理量的咖啡；
其中，所述第一减压在约60托和约85托之间；并且
其中，所述第一减压保持在+/-2托内。
2.根据权利要求1所述的方法，并且还包括：
f)在b)之后和e)之前，冷却所述压力可控环境。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述压力可控环境保持在约22摄氏度，并且所述第一减压为约75托；并且其中，所述至少一种不需要的同种类物是乙酸乙酯。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定时间段为约60秒。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述经处理量的咖啡具有所述未处理量的咖啡的约一半的所述不需要的同种类物浓度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述经处理量的咖啡具有所述未处理量的咖啡的约三分之一的所述不需要的同种类物浓度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述经处理量的咖啡是水和馏出物部分的混合物，并且其中，所述馏出物部分具有约0.05重量％的最大不需要的同种类物浓度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述经处理量的咖啡是水和馏出物部分的混合物，并且其中，所述馏出物部分具有约0.03重量％的最大不需要的同种类物浓度。
9.根据权利要求1所述的方法，并且还包括：
g)从所述未处理量的咖啡中移除至少两种不需要的同种类物。
10.根据权利要求1所述的方法，并且还包括：
h)从所述经处理量的咖啡中移除至少一种不同的不需要的同种类物产生经再处理量的咖啡。
11.根据权利要求l所述的方法，其中，所述未处理量的咖啡是多种咖啡豆。
12.根据权利要求l所述的方法，其中，所述压力可控环境还包括：
压力容器，其限定压力可控室；
温度调节器，其至少部分地围绕所述压力可控室并与所述压力可控室热连通；
液体入口端口，其与所述压力可控室流体连通；
气体出口端口，其与所述压力可控室流体连通；
真空泵，其与所述气体出口端口流体连通；
收集容器；以及
液体出口端口，其与所述压力可控室流体连通。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述温度调节器是水夹套。
14.一种用于复原咖啡的设备，包括：
压力容器，其限定压力可控室；
水夹套，其至少部分地围绕所述压力可控室并与所述压力可控室热连通；
液体入口端口，其与所述压力可控室流体连通；
气体出口端口，其与所述压力可控室流体连通；
真空泵，其与所述气体出口端口流体连通；
收集容器；
液体出口端口，其与所述压力可控室流体连通。
15.根据权利要求14所述的设备，并且还包括：
咖啡溶液源，其可操作地连接到所述液体入口端口；
第一液体泵，其与所述液体入口端口和所述咖啡溶液源流体连通；以及
第二液体泵，其与所述液体出口端口和所述收集容器流体连通。
16.根据权利要求14所述的设备，并且还包括：
螺旋沟道，其从所述液体入口端口到所述液体出口端口围绕所述压力可控室缠绕多次。
17.根据权利要求14所述的设备，并且还包括：
搅拌器，其定位在所述压力可控室中。
18.根据权利要求14所述的设备，并且还包括可操作地连接在所述压力可控室内的至少一个传感器；其中，所述至少一个传感器选自包括压力传感器、温度传感器、化学传感器以及它们的组合的组。
19.根据权利要求14所述的设备，并且还包括：
电子控制器，其可操作地连接到相应的所述泵、相应的所述端口和所述水夹套。
20.根据权利要求18所述的设备，并且还包括第一压力控制阀，所述第一压力控制阀可操作地连接在所述真空泵和所述气体出口端口之间，其中，所述第一压力控制阀可被致动以将所期望的真空室压力保持在+/-2托的精度范围内。
21.一种用于从咖啡溶液中移除不需要的同种类物的方法，包括：
a)在所述压力容器中建立部分真空；
b)使一定量咖啡溶液流入压力容器；
c)从所述咖啡溶液中至少部分地优先地移除至少一种不需要的同种类物，以产生处理过的咖啡溶液；
d)从所述压力容器中提取所述处理过的咖啡溶液；
其中，当在所述压力容器中时，所述咖啡溶液保持液态。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述部分真空在约65托和约85托之间；其中，步骤c)在约22摄氏度下执行达约5秒；并且其中，所述不需要的同种类物是乙酸乙酯。
23.一种从咖啡组合物得到的感官改善的饮料，其中：
所述感官改善的饮料包括咖啡；
从其得到所述饮料的所述含咖啡组合物具有在所述感官改善的饮料中没有发现的一种或多种不期望的感官特性。
24.根据权利要求23所述的感官改善的饮料，其中，所述感官改善的饮料的一种或多种期望的感官特性至少基本上类似于从其得到所述感官改善的饮料的所述含咖啡组合物的一种或多种相应的期望的感官特性。
25.根据权利要求23所述的感官改善的饮料，其中，所述感官改善的饮料的一种或多种期望的感官特性比从其得到所述感官改善的饮料的所述咖啡组合物的相应一种或多种相应的期望的感官特性显著地改善。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的感官改善的饮料，其中，所述一种或多种不期望的感官特性选自由下列组成的组：粗糙的收尾、尖锐的收尾、辛辣的收尾、可溶解的收尾、涩的收尾、强烈的收尾、弱化的风味、所述峰段和/或所述收尾中的溶剂口感、味觉上的干涩味、掩盖一种或多种风味的粗糙的峰段、浓烈感、喉咙烧灼感、苦味、金属味、挥之不去的余味、头部运动的原因、不自觉生理反应的原因、呕吐反射的原因、以及它们的组合。
27.一种从含咖啡组合物得到的感官改善的饮料，其中，所述饮料中的乙酸乙酯的量小于从其得到所述感官改善的饮料的所述含咖啡组合物中存在的乙酸乙酯的量。
28.根据权利要求27所述的感官改善的饮料，其中，所述饮料中的乙酸乙酯的量和从其得到所述感官改善的饮料的所述含咖啡组合物中的乙酸乙酯的量均使用液相气相色谱-质谱法测量。
29.根据权利要求27或权利要求28所述的感官改善的饮料，其中，所述感官改善的饮料中的乙酸乙酯的量中的减少由对所述含乙醇组合物施加部分真空造成。
30.根据权利要求29所述的感官改善的饮料，其中，所述部分真空为75托，并且在22摄氏度下施加达5秒。
31.根据权利要求29所述的感官改善的饮料，其中，所述部分真空为70托，并且在22摄氏度下施加达5秒。
32.根据权利要求29所述的感官改善的饮料，其中，所述部分真空在22摄氏度下为45托，持续5秒。
CN202180065567.5A 2020-07-27 2021-07-27 用于复原咖啡豆和冲煮的咖啡的系统和方法 Pending CN116249452A (zh)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/939340 2020-07-27
US16/939,340 US11213766B1 (en) 2020-07-27 2020-07-27 Systems and methods for rehabilitating alcohol
US202063093045P 2020-10-16 2020-10-16
US63/093045 2020-10-16
US202163156517P 2021-03-04 2021-03-04
US202163156588P 2021-03-04 2021-03-04
US63/156517 2021-03-04
US63/156588 2021-03-04
US202163209487P 2021-06-11 2021-06-11
US63/209487 2021-06-11
PCT/US2021/043269 WO2022026438A1 (en) 2020-07-27 2021-07-27 Systems and methods for rehabilitating coffee beans and brewed coffee

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116249452A true CN116249452A (zh) 2023-06-09

Family

ID=80036132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180065567.5A Pending CN116249452A (zh) 2020-07-27 2021-07-27 用于复原咖啡豆和冲煮的咖啡的系统和方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20240017187A1 (zh)
EP (1) EP4188102A1 (zh)
JP (1) JP2023536861A (zh)
CN (1) CN116249452A (zh)
AU (1) AU2021318518A1 (zh)
CA (1) CA3187404A1 (zh)
CO (1) CO2023001921A2 (zh)
IL (1) IL299938A (zh)
MX (1) MX2023001031A (zh)
WO (1) WO2022026438A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023172982A2 (en) * 2022-03-08 2023-09-14 Trade Secret Chocolates Systems and methods for rehabilitating alcohol compositions and naturally fermentable herbs

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2429589A1 (de) * 1974-06-20 1976-01-08 Inge Inst Fuer Genussmittelfor Verfahren zur herstellung von roestreizstoffarmem roest- und extraktkaffee
US4279937A (en) * 1976-04-29 1981-07-21 The Procter & Gamble Co. Liquid extract decaffeination with benzyl alcohol containing mixtures
DE2720204C3 (de) * 1977-05-05 1986-04-17 decofa Kaffee-Bearbeitungs-GmbH, 2800 Bremen Verfahren zur Entfernung von Bestandteilen aus Rohkaffeebohnen, die zum Vorhandensein von Reizstoffen im Röstkaffe beitragen
EP0059996A1 (en) * 1981-03-05 1982-09-15 THE PROCTER & GAMBLE COMPANY Recovery of noncaffeine solubles in an extract decaffeination process
US4486453A (en) * 1982-12-27 1984-12-04 The Procter & Gamble Company Desolventizing process
US5035908A (en) * 1988-08-12 1991-07-30 Kraft General Foods, Inc. Evaporative process for producing coffee glass
US8383180B2 (en) * 2009-10-28 2013-02-26 Dean J. Vastardis Vacuum brewed beverage method
CN105085260B (zh) * 2014-05-16 2018-04-24 上海星可高纯溶剂有限公司 液相色谱-质谱联用仪用乙酸乙酯的提纯方法
PL237751B1 (pl) * 2016-04-15 2021-05-31 Mediam Chemical Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Sposób otrzymywania preparatów z nieprażonego ziarna kawy
JP7072417B2 (ja) * 2018-03-27 2022-05-20 株式会社日立産機システム スクリュー圧縮機
GB201815616D0 (en) * 2018-09-25 2018-11-07 Clean Water Designs Ltd Apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP4188102A1 (en) 2023-06-07
JP2023536861A (ja) 2023-08-30
US20240017187A1 (en) 2024-01-18
MX2023001031A (es) 2023-06-26
CA3187404A1 (en) 2022-02-03
AU2021318518A1 (en) 2023-02-16
IL299938A (en) 2023-03-01
CO2023001921A2 (es) 2023-06-09
WO2022026438A1 (en) 2022-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6207211B1 (en) Roasted coffee and coffee roasting method
CA2355663C (en) Coffee system
JP4898675B2 (ja) 飲料を得るための方法および機器
Masella et al. A new espresso brewing method
CA2630821C (en) Container-packed coffee beverage and process for production thereof
CA2960108A1 (en) Process for making coffee beverages with less bitterness, and apparatus for making caffe depurato
WO2016025667A1 (en) Truncated gaussian distribution of coffee particles, cartridge assemblies, and uses thereof
CN116249452A (zh) 用于复原咖啡豆和冲煮的咖啡的系统和方法
RU2670040C2 (ru) Способ приготовления кофе "лонг" с крема из капсулы в кофемашине центробежного типа, капсула и содержащийся в ней жидкий кофейный экстракт
Asiah et al. Sensory and chemical changes of cold and hot brew Arabica coffee at various resting time
WO2019142729A2 (ja) 未焙煎コーヒー豆抽出液の製造方法
DK163705B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af en flydende kaffearoma
US2413687A (en) Method and apparatus for making coffee infusions
JP6719193B2 (ja) 焙煎コーヒー豆の製造方法
AU2022288557A1 (en) Roasted coffee
JP4711958B2 (ja) ３，７−ジメチルオクタ−１，６−ジエン−３−オールでフレーバーが強化されたコーヒー
US20220125068A1 (en) Extraction cell
KR101692531B1 (ko) 더치커피 추출 방법 및 그 장치
WO2006015466A1 (en) Coffee extract out of a can and method of production thereof
JP2023536860A (ja) アルコール組成物を修復するためのシステム及び方法、並びに修復されたアルコール製品
JP5449792B2 (ja) 容器詰コーヒー飲料組成物
EP3747273A1 (en) Process for cold brewing coffee and beverage obtained thereof
JP2021185869A (ja) コーヒー飲料
CN116472334A (zh) 用于将酒精组合物复原的系统和方法及复原的酒精产品
JP3781294B2 (ja) コーヒー生豆の焙煎および抽出方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20240124

Address after: indiana

Applicant after: True Essence Food Co.

Country or region after: U.S.A.

Address before: indiana

Applicant before: Shangmi chocolate Co.

Country or region before: U.S.A.

TA01 Transfer of patent application right