CN116941699A - 咖啡饮料 - Google Patents

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O·贝吕
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Abstract

本发明涉及一种咖啡饮料以及制造咖啡饮料的方法。

Description

咖啡饮料
技术领域
本发明涉及咖啡饮料组合物以及制造咖啡饮料组合物的方法。
背景技术
冷咖啡的饮用越来越普遍。冷藏咖啡与其他非酒精饮料竞争为消费者提供提神作用，消费者欣赏咖啡的天然来源和低的固有含量的糖。现有的即时咖啡粉末提供了方便的方式来制备热咖啡，但是在用冷水制备时通常溶解不良并且产生一杯浑浊的咖啡。食物或饮料清新的感觉通常与特定的感官特性相关联，该感官特性与跟饮水有关的心理生理状态相关。由于澄清度和水之间的关联，澄清饮料通常被评定为最清新的。因此，期望提供以良好澄清度在冷水中制备咖啡的便利方法。理想地，这应当与冷水或冷牛奶中的易溶性和浓郁味道相结合。
不能将本说明书中对现有技术文献中的任何参照视为承认此类现有技术为众所周知的技术或形成本领域普遍常识的一部分。如本说明书中所用，词语“包括(comprises和comprising)”和类似词语不应理解为具有排他性或穷举性的含义。换句话讲，这些词语旨在意指“包含，但不限于”。
发明内容
本发明的一个目的是提高现有技术水平并提供克服至少一些上述不便的解决方案，或至少提供有用的替代方案。本发明的目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求进一步拓展本发明的构想。
因此，在第一方面，本发明提供了包含咖啡提取物的咖啡饮料组合物，其中存在的至少8重量％的咖啡提取物固体是甘露聚糖，并且小于4.2重量％的咖啡提取物固体是分子量大于5000Da的甘露聚糖。
在第二方面，本发明提供了用于饮料制备装置中的容器，该容器含有本发明的咖啡饮料组合物。
本发明的第三方面是制造咖啡饮料组合物的方法，该方法包括：
a.在80℃至150℃的温度下使用水性提取流体在第一提取阶段中从研磨的烘焙咖啡中提取可溶咖啡固体，持续1分钟至60分钟，以提供一级咖啡提取物和一级提取的咖啡研磨物，
b.在151℃至190℃的温度下使用水性提取流体在第二提取阶段中从一级提取的研磨物中提取可溶咖啡固体，持续1分钟至80分钟，以提供二级咖啡提取物和二级提取的咖啡研磨物，
c.任选地使二级提取的咖啡研磨物在水的存在下经受191℃至260℃的热处理，持续1分钟至15分钟，并且将液体部分作为三级咖啡提取物分离或对经热处理的二级提取的咖啡研磨物进行水性提取以提供三级咖啡提取物，
d.在170℃至220℃的温度下处理二级咖啡提取物的至少一部分持续1分钟至60分钟以提供水解的二级咖啡提取物，
e.任选地在170℃至220℃的温度下处理三级咖啡提取物的至少一部分持续1分钟至60分钟以提供水解的三级咖啡提取物，
f.形成组合的咖啡提取物，该组合的咖啡提取物以固体计包含20重量％-60重量％一级咖啡提取物、0重量％-25重量％二级咖啡提取物、20重量％-70重量％水解的二级咖啡提取物、0重量％-30重量％三级提取物以及0重量％-30重量％水解的三级咖啡提取物。
发明人已经令人惊讶地发现，通过控制甘露聚糖的大小分布，可以获得在冷水中溶解良好以形成具有低浊度的澄清饮料的咖啡饮料组合物。这可以在仍然提供具有吸引人的味道特征的咖啡饮料的同时实现。
附图说明
图1示出样品A的总碳水化合物(深色线)和甘露聚糖(浅色线)的大小分布。x轴是以Da为单位的分子量，并且y轴具有g/100g产物的单位。
图2示出样品B的总碳水化合物(深色线)和甘露聚糖(浅色线)的大小分布。x轴是以Da为单位的分子量，并且y轴具有g/100g产物的单位。
图3示出了样品C的总碳水化合物(深色线)和甘露聚糖(浅色线)的大小分布。x轴是以Da为单位的分子量，并且y轴具有g/100g产物的单位。
图4示出样品D的总碳水化合物(深色线)和甘露聚糖(浅色线)的大小分布。x轴是以Da为单位的分子量，并且y轴具有g/100g产物的单位。
图5示出样品E的总碳水化合物(深色线)和甘露聚糖(浅色线)的大小分布。x轴是以Da为单位的分子量，并且y轴具有g/100g产物的单位。
图6示出了样品CS1的总碳水化合物(深色线)和甘露聚糖(浅色线)的大小分布。x轴是以Da为单位的分子量，并且y轴具有g/100g产物的单位。
图7示出了样品CS2的总碳水化合物(深色线)和甘露聚糖(浅色线)的大小分布。x轴是以Da为单位的分子量，并且y轴具有g/100g产物的单位。
图8是在4℃下的感觉浑浊度分数(y轴)相对于非可溶性级分(x轴)的曲线图。
具体实施方式
因此，本发明部分地涉及包含咖啡提取物的咖啡饮料组合物，其中存在的至少8重量％(例如至少8.5重量％，例如至少9重量％，例如至少10重量％，例如介于8.5重量％和20重量％之间，还例如介于10重量％和16重量％之间)的咖啡提取物固体是甘露聚糖，并且小于4.2重量％(例如小于4.0重量％，例如小于3.8重量％，例如小于3.5重量％，例如小于3.0重量％，还例如小于2.5重量％)的咖啡提取物固体是分子量大于5000Da的甘露聚糖。作为甘露聚糖存在的咖啡提取物固体的重量可被表示为酸水解后甘露糖的重量。
咖啡饮料组合物可适于在没有进一步制备的情况下饮用，例如即饮型咖啡。咖啡饮料组合物可以是旨在在饮用之前与水混合的液体浓缩物。咖啡饮料组合物可以是旨在在饮用之前与水混合的粉末。咖啡饮料组合物可以是咖啡混合物，例如可溶咖啡和蔗糖的粉末混合物。
根据本发明的咖啡提取物可以是干燥的咖啡提取物，例如可溶咖啡粉末，诸如纯可溶咖啡粉末。可溶咖啡是用于描述咖啡的短语，该咖啡通过以下方式制备：提取烘焙且研磨的咖啡，然后通常通过诸如冷冻干燥或喷雾干燥之类的方式将提取物干燥成粉末产品。为了制备咖啡饮料，然后简单地将水添加到粉末中，以避免由传统的烘焙且研磨的咖啡制备饮料时所涉及的复杂且耗时的过程。尽管称为可溶咖啡的材料主要由可溶性材料构成，但通常存在少量不溶性材料。
咖啡饮料组合物可以是可溶咖啡粉末，例如纯可溶咖啡。纯可溶咖啡仅含有源自咖啡的材料。咖啡饮料组合物可以是喷雾干燥的或冷冻干燥的咖啡粉末。在实施方案中，咖啡饮料组合物的水分含量介于2重量％和5重量％之间。
根据本发明的可溶咖啡粉末可以是喷雾干燥或冷冻干燥的可溶咖啡粉末。咖啡提取物优选地是烘焙咖啡的水性提取物，例如烘焙且研磨的咖啡的水性提取物。为了形成咖啡提取物，用水性液体(诸如水本身或水性咖啡提取物)提取烘焙的咖啡。未烘焙的咖啡的提取物可以包含在咖啡饮料组合物中，但是优选地，大部分咖啡，例如所有咖啡已被烘焙。在本发明中，术语咖啡提取物固体是指咖啡提取物的非水组分。
在家庭中用于在80℃和100℃之间的水温下从烘焙且研磨的咖啡豆中冲泡咖啡的咖啡提取以低产率产生稀提取物。这样的提取物可以相对澄清。然而，对于工业咖啡提取，诸如在可溶性咖啡的制造中，出于经济和技术原因，需要高得多的产率。一旦水提取温度升高到高于150℃并且通常因此高达180℃，咖啡提取物中的多糖含量显著增加。多糖的存在允许将咖啡提取物干燥成稳定粉末(例如通过喷雾干燥或冷冻干燥)而不需要添加载体，诸如麦芽糖糊精。
在实施方案中，根据本发明的咖啡提取物包含至少18重量％的总碳水化合物。这些高产率咖啡提取物的特征在于至少8重量％的咖啡提取物固体为半乳甘露聚糖，主要是甘露糖的聚合物，在本申请中称为“甘露聚糖”。咖啡甘露聚糖在100℃以下水溶性差，从而形成导致提取物浊度的有序聚集体。本发明人已经发现，通过减少咖啡提取物中高分子量甘露聚糖(例如大于5000Da)的量，其可以降低浊度。此外，可以通过控制存在的甘露聚糖的大小来改善干燥的咖啡提取物的溶解性能。
不受理论的束缚，本发明人认为这种改善的溶解是由于粘度效应。当可溶咖啡粉末被放入水中时，水开始渗透团聚颗粒之间的任何开放孔和间隙。水开始溶解咖啡，但当水溶解时，它产生局部高浓度的咖啡。这些局部高浓度区域的粘度阻碍了水的进一步渗透。较大量的高分子量甘露聚糖导致更大的粘度，这减缓了局部溶解，从而阻碍渗透到孔中和团聚体的分离。这本身表现为在杯中保持可见的不美观的未溶解即时咖啡块以及形成粉末团块。该问题在溶解度较低和粘度较高的冷水中尤其严重。本发明人已经发现，通过限制咖啡提取物中高分子量甘露聚糖(例如大于5000Da)的量，其可以改善溶解。
咖啡碳水化合物可通过阴离子交换色谱法定量为酸水解后的单糖中的组合物。甘露聚糖的量可以例如通过定量酸水解后的总甘露糖来测量。甘露聚糖分子的分子量分布可以在分馏咖啡多糖(例如，甘露聚糖和阿拉伯半乳聚糖)之后通过尺寸排阻色谱来建立。高于5000Da的甘露聚糖级分可以表示为酸水解后的总甘露糖。
烘焙咖啡是执行以产生烘焙咖啡的典型风味和香味以及使咖啡豆的颜色变深的热处理。烘焙通常用热的燃烧气体和过量的空气作为主要的加热剂来进行，但是也可以通过与热金属表面接触来产生热量。咖啡豆的加热导致水的蒸发，并且随着温度在咖啡豆内部升高，发生化学反应，包括美拉德反应。形成表征烘焙咖啡的典型香味和风味化合物，并且咖啡豆的颜色变得更深。在烘焙期间，咖啡豆的温度通常达到介于约170℃和约260℃之间。烘焙时间通常在介于约1分钟和约30分钟之间变化。所应用的烘焙程度取决于咖啡豆的期望香味和风味特性。
烘焙程度可通过从浅到极深范围内的烘焙咖啡豆颜色来确定，每种颜色水平与不同风味特征相关联。轻度烘焙品的颜色为浅褐色，主体色浅，并且豆子表面无油。轻度烘焙品通常具有烤焦味和明显的酸味。经轻度烘焙的豆子通常在烘焙期间达到介于180℃至205℃之间的产品温度。经中度烘焙的咖啡的颜色为中褐色，比轻度烘焙品具有更多浓郁度，咖啡豆表面无油。中度烘焙品表现出更平衡的风味、香味和酸度。经中度烘焙的咖啡豆在烘焙期间通常达到210℃至220℃的产品温度。中度至深度烘焙品具有更深的颜色，其中一些油开始出现在豆子表面上。与轻度或中度烘焙品相比，经中度至深度烘焙的豆子具有较重的主体。烘焙的风味和香味更明显。经中度至深度烘焙的豆子在烘焙期间通常达到约225℃至230℃的内部温度。最后，极深度烘焙品的颜色为深褐色，或有时甚至几乎为黑色。
烘焙咖啡豆颜色可以CTN单位表示。CTN烘焙颜色可从约200变为约40，并且通过在用分光光度计诸如Neuhaus Neotec的ColorTest测量时测量由样品反向散射的红外(IR)光(904nm)的强度来确定。该分光光度计用来自半导体源的波长为904nm的单色IR光照射经研磨的样品的表面。经校准的光接收器测量由样品反射的光量。由电子电路计算并显示一系列测量的平均值。咖啡豆的颜色与其烘焙水平相关。例如，通过外推法，生(未烘焙)咖啡豆将通常具有约200的CTN，经极轻微烘焙的咖啡豆通常具有约150的CTN，经轻微烘焙的咖啡豆通常具有约100的CTN，并且中度-深度的咖啡豆通常具有约70的CTN。经非常深度烘焙的咖啡豆通常具有约45的CTN。
发明人已经发现，轻度烘焙咖啡特别适于形成冷制备的咖啡饮料。在实施方案中，咖啡饮料组合物包含咖啡，例如由咖啡组成，其中咖啡已被烘焙到80CTN和130CTN之间(例如70CTN和100CTN之间)的颜色。
咖啡饮料组合物可以不含不溶性烘焙且研磨的咖啡，例如微粉化的烘焙且研磨的咖啡颗粒。微粉化的烘焙且研磨的咖啡是细磨的烘焙咖啡。有时将微粉化的烘焙且研磨的咖啡添加到可溶咖啡中以改善其香味特征。烘焙且研磨的咖啡颗粒的存在可以增加咖啡饮料的浊度。
非可溶性组分导致浊度。在本发明的上下文中，非可溶性是指不可溶于水。在水中制备的可溶咖啡的非可溶性级分可以例如通过过滤来确定，以量化具有一定大小的颗粒，这些颗粒以该大小是可见的。非可溶性级分表示为以固体计的可溶性咖啡粉末的重量百分比。例如，当1重量％的可溶咖啡粉末在4℃下在水中制备时，根据本发明的可溶咖啡粉末的非可溶性级分可以是非可溶性材料的百分比。例如，当1重量％的可溶咖啡粉末在4℃下在水中制备时，根据本发明的可溶咖啡粉末的非可溶性级分可以是直径大于0.8μm的非可溶性材料的百分比。例如，当1重量％的可溶咖啡粉末在4℃下在水中制备并且通过过滤器时，根据本发明的可溶咖啡粉末的非可溶性级分可以是保留在0.8μm孔隙度过滤器上的非可溶性材料的百分比。还例如，可溶咖啡粉末的非固体级分可以通过以下方式来确定：在4℃下在水中以1重量％制备10g可溶咖啡粉末，并且然后在成对的0.8μm孔隙度过滤器上过滤，同时施加真空。在实施方案中，咖啡饮料组合物是在4℃下具有小于3重量％(例如小于2.5重量％，例如小于2重量％)的非可溶性级分的可溶咖啡粉末。
当消费者甚至在冷水中制备时，本发明的咖啡饮料组合物快速溶解。在实施方案中，咖啡饮料组合物是在4℃下具有小于40s(例如小于35s，还例如小于30s)的重构时间t90的可溶咖啡粉末。重构时间t90是90％的可溶咖啡粉末溶解所花费的时间。例如，重构时间可通过电导率来测量。重构时间可以通过以下方式来测量：将10g可溶咖啡粉末放入用搅拌棒和顶置式搅拌器搅拌的400mL水(例如脱矿质水)上，水处于4℃；并且测量溶液的电导率作为时间的函数的增加，t90时间是达到最终电导率的90％所花费的时间。
在本发明的上下文中，术语“闭合孔”用于限定存在于可溶咖啡粉末颗粒中的完全闭合空隙。相比之下，“开放孔”是具有与颗粒表面的连接的空隙。在颗粒溶解之前，液体(诸如水)不能渗透到闭合孔中。这导致当可溶咖啡粉末溶解时在咖啡中形成气泡。这些气泡增加了所得咖啡的不透明度。在实施方案中，咖啡饮料组合物是具有小于20％(例如小于18％)的闭合孔隙度的可溶咖啡粉末。
闭合孔隙度由骨架密度和基质密度计算得出。
咖啡粉末的骨架(表观)密度可以通过使用氮比重瓶测量称重的粉末量的体积并将重量除以体积来确定。骨架密度是包括密封到大气的粉末中存在的任何空隙的体积并且排除对大气开放的任何空隙的体积的密度的量度。
咖啡基质密度有时被称为形成咖啡粉末的固体材料的“真实密度”。咖啡基质密度可以通过研磨咖啡粉末以打开所有内部空隙来测量。通过氮测比重法获得的研磨粉末的密度是咖啡基质密度。然而，该方法难以用具有非常小的孔的样品准确地进行，因为难以确保所有的孔在研磨期间打开，所以优选的是测量不同浓度下的液体咖啡的密度并外推至在0％水分含量下的咖啡基质密度值。在实施方案中，由通过氮测比重法测量的骨架密度和通过外推不同浓度下的液体咖啡的密度测量的基质密度来计算闭合孔隙度。
使用添加的酶来水解咖啡碳水化合物并改变碳水化合物大小分布并不总是期望的，因为消费者可能期望他们的咖啡饮料不含有不是源自咖啡的任何物质。此外，许多监管机构禁止在标记为“纯可溶性咖啡”的材料的生产中使用酶。因此，热驱动的水解是优选的。在实施方案中，咖啡饮料组合物不含酶。
使用酶来水解甘露聚糖可产生独特的聚合物模式。特别地，由甘露聚糖酶催化的水解可以导致形成更多聚合度为三的甘露糖低聚物(甘露三糖)，而不是聚合度二的甘露糖低聚物(甘露二糖)。在实施方案中，咖啡饮料组合物包含的甘露三糖的量按重量计比甘露二糖的量小1.5倍(例如小1.3倍，例如小1.2倍)。例如，咖啡饮料组合物可包含具有甘露三糖的咖啡提取物，该甘露三糖的量按重量计比甘露二糖的量小1.5倍(例如小1.3倍，例如小1.2倍)。
容纳可提取的分份配料的饮料制备装置(例如饮料制备机)提供了制备饮料的方便方法。此类分份配料通常包装在容器中，该容器被构造为例如荚、垫、袋、小袋、胶囊等。本发明的一方面提供了用于饮料制备装置中的容器，该容器含有本发明的咖啡饮料组合物。容器在插入饮料制备装置中时用于制备饮料。容器可以例如是饮料胶囊，以及其他构型。
本发明的一方面提供了制造咖啡饮料组合物的方法，该方法包括：
a.在80℃至150℃(例如90℃至130℃，例如100℃至120℃)的温度下使用水性提取流体在第一提取阶段中从研磨的烘焙咖啡中提取可溶咖啡固体，持续1分钟至60分钟(例如10分钟至55分钟，例如20分钟至50分钟)，以提供一级咖啡提取物和一级提取的咖啡研磨物，
b.在151℃至190℃(例如160℃至180℃)的温度下使用水性提取流体在第二提取阶段中从一级提取的研磨物中提取可溶咖啡固体，持续1分钟至80分钟(例如10分钟至75分钟，例如20分钟至70分钟，例如30分钟至60分钟)，以提供二级咖啡提取物和二级提取的咖啡研磨物，
c.任选地使二级提取的咖啡研磨物在水的存在下经受191℃至260℃(例如195℃至205℃)的热处理，持续1分钟至15分钟(例如4分钟至8分钟)，并且将液体部分作为三级咖啡提取物分离或对经热处理的二级提取的咖啡研磨物进行水性提取以提供三级咖啡提取物，
d.在170℃至220℃(例如180℃至210℃)的温度下处理二级咖啡提取物的至少一部分持续1分钟至60分钟(例如10分钟至55分钟，例如20分钟至50分钟)以提供水解的二级咖啡提取物，
e.任选地在170℃至220℃(例如180℃至210℃)的温度下处理三级咖啡提取物的至少一部分持续1分钟至60分钟(例如10分钟至55分钟，例如20分钟至50分钟)以提供水解的三级咖啡提取物，
f.形成组合的咖啡提取物，该组合的咖啡提取物以固体计包含20重量％-60重量％一级咖啡提取物、0重量％-25重量％二级咖啡提取物、20重量％-70重量％水解的二级咖啡提取物、0重量％-30重量％三级提取物以及0重量％-30重量％水解的三级咖啡提取物(例如，由其组成)。
水性提取流体可以是咖啡提取物，例如第一提取阶段中的水性提取流体可以是二级咖啡提取物。水性提取流体可以是水。在实施方案中，水性提取流体在步骤a中是二级咖啡提取物，并且在步骤b中是水。在实施方案中，步骤a和/或b中的水性提取流体是水。
在实施方案中，在步骤c中通过形成浆料来对二级提取的咖啡研磨物进行热处理，该浆料包含水和按浆料的重量计5％至20％之间的二级提取的咖啡研磨物。例如，在步骤c中可通过形成包含水和按浆料的重量计5％至20％之间的二级提取的咖啡研磨物的浆料，使浆料经受200℃至260℃的温度持续1分钟至15分钟并且将液体部分作为三级咖啡提取物分离来对二级提取的咖啡研磨物进行热处理。
在实施方案中，步骤f的组合的咖啡提取物以固体计包含30重量％-50重量％一级咖啡提取物、5重量％-20重量％二级咖啡提取物、25重量％-55重量％水解的二级咖啡提取物、0重量％-30重量％三级提取物以及0重量％-30重量％水解的三级咖啡提取物(例如，由其组成)。在另外的实施方案中，步骤f的组合的咖啡提取物以固体计包含30重量％-50重量％一级咖啡提取物、5重量％-20重量％二级咖啡提取物、25重量％-50重量％水解的二级咖啡提取物、0重量％-30重量％三级提取物以及0重量％-30重量％水解的三级咖啡提取物(例如，由其组成)，其中组合的咖啡提取物包含总量为0％-30％(例如5％-25％)的三级提取物和水解的三级提取物。在另外的实施方案中，步骤f的组合的咖啡提取物以固体计包含30重量％-50重量％一级咖啡提取物、5重量％-20重量％二级咖啡提取物、25重量％-50重量％水解的二级咖啡提取物、0重量％-25重量％三级提取物以及5重量％-30重量％水解的三级咖啡提取物(例如，由其组成)。在另外的实施方案中，步骤f的组合的咖啡提取物以固体计包含30重量％-50重量％一级咖啡提取物、5重量％-20重量％二级咖啡提取物、25重量％-50重量％水解的二级咖啡提取物、5重量％-30重量％三级提取物以及0重量％-25重量％水解的三级咖啡提取物(例如，由其组成)。
组合的咖啡提取物可被浓缩。例如，可以浓缩组合的咖啡提取物以形成适于用水重构的液体咖啡提取物。
在实施方案中，将组合的咖啡提取物干燥以形成可溶咖啡粉末。组合的咖啡提取物可以通过本领域已知的方法预浓缩，然后干燥。组合的提取物可被喷雾干燥。组合的咖啡提取物可被冷冻干燥。组合的咖啡提取物可被真空干燥。
咖啡可以是阿拉比卡咖啡(小果咖啡(Coffea arabica))、罗布斯塔咖啡(中果咖啡(Coffea canephora))或阿拉比卡咖啡和罗布斯塔咖啡的共混物。可以将咖啡研磨到介于50μm和5000μm之间(例如介于200μm和2500μm之间)的粒度D(4，3)。粒度可以例如通过激光散射来测量。
经研磨的烘焙咖啡可以是已经被烘焙到介于80和130之间(例如介于70和100之间)的CTN颜色的咖啡。
可以从咖啡研磨物和/或提取物中的一种或多种提取物中回收挥发性香味化合物(例如通过汽提和/或使用真空)并且将其添加到组合的咖啡提取物中。这避免了香味的损失。可以将回收的挥发性化合物添加回组合的咖啡提取物中。香味剂回收和添加回的方法在可溶咖啡生产领域中是熟知的。
本领域的技术人员将理解，他们可自由地合并本文所公开的本发明的所有特征。具体地，针对本发明的产品描述的特征可与本发明的方法组合，反之亦然。进一步地，可组合针对本发明的不同实施方案所描述的特征。对于具体的特征如果存在已知的等同物，则此类等同物被纳入，如同在本说明书中明确提到这些等同物。
参见附图和非限制性实施例后，本发明的另外的优点和特征将变得显而易见。
实施例
实施例1：咖啡饮料的制备
将阿拉比卡咖啡豆烘焙至CTN 75的颜色，研磨并进料到由三个固定床提取器组成的提取系统中。固定床反应器串联连接。提取系统启动，使得经烘焙和研磨的咖啡连续装载在第一反应器(反应器1)、第二反应器(反应器2)和最后反应器(反应器3)中，同时将提取流体进料到反应器1中，并且在最少提取的反应器(反应器1，然后是反应器2，然后是反应器3)处连续收集咖啡提取物。一旦三个反应器串联连接，就建立一级提取阶段，并且收集离开反应器3的一级咖啡提取物。在一级提取期间，温度在100℃和120℃之间的热水用作提取流体。一级咖啡提取物的总固体含量为约4％w/w。在该阶段保留在反应器中的研磨物是一级提取的咖啡研磨物。
一旦收集了一级咖啡提取物，就增加了进料到固定床反应器系列的提取流体的温度以创建二级提取的条件。一级提取的咖啡研磨物保留在反应器中，没有引入新鲜的烘焙和研磨的咖啡。当系统温度稳定时，收集过渡提取物并丢弃。在建立提取条件之后，收集离开反应器3的二级咖啡提取物。在二级提取期间，温度在160℃和180℃之间的热水用作提取流体。二级咖啡提取物的总固体含量为约3.5％w/w。保留在反应器中的研磨物是二级提取的咖啡研磨物。
收集来自二级提取的最大程度提取的反应器(反应器1)的废咖啡研磨物作为二级提取的咖啡研磨物。将这些悬浮在水中以形成15％w/w干物质浓度的浆料并且将其引入加压反应器中。将反应器加压以防止水蒸发，并且将温度增加到195℃至230℃之间，持续4分钟和8分钟之间。在冷却并减压至大气压后，通过过滤将游离提取物与浆料分离，并且添加另外的提取流体以洗涤滤饼。从浆料分离收集的游离提取物和滤饼洗涤的产物的组合构成三级咖啡提取物。三级咖啡提取物的总固体含量为约1.7％w/w。
对于一些样品，将二级提取物的一部分在170℃和190℃之间加热10分钟至60分钟以提供水解的二级咖啡提取物。
对于一些样品，将三级提取物的一部分在170℃和190℃之间加热25分钟至35分钟以提供水解的三级咖啡提取物。
将一级咖啡提取物、二级咖啡提取物、水解的二级咖啡提取物和水解的三级咖啡提取物以不同比例组合，如下表所列。
以干燥固体计的重量％ A B C D E
一级咖啡提取物 35 36 32 32 50
二级咖啡提取物 15 - 28 23 50
水解的二级咖啡提取物 30 42 40 17 -
水解的三级咖啡提取物 20 22 - 28 -
实施例2：碳水化合物分析
根据ISO11292-1995，使用与脉冲安培检测(HPAEC-PAD)耦合的高性能阴离子交换色谱法在酸水解后评估存在于样品中的甘露糖。将30mg的可溶咖啡粉末与200μL72％的H2SO4混合，并在环境温度下预水解30分钟。然后用蒸馏水将预水解的咖啡制成2.5mL并且在100℃下水解2小时。将中和样品在C18筒上清洁并且通过色谱法表征。通过参考外标进行甘露糖的定量。甘露聚糖量表示为水解后甘露糖的重量。
通过尺寸排阻色谱法建立样品中存在的总碳水化合物和甘露聚糖的分子量分布。在KOH 1N中制备2.5％样品溶液。立即注射100μL等分试样并在串联的两个凝胶渗透柱上分离(即，Superose 6 Increase 10/300 GL+Superdex 30 Increase 10/300(GEHealthcare))，使用AXP-MS泵(Dionex)将其在KOH 0.1N中以0.5mL/min洗脱。使用自动分析仪3(Bran Luebbe)和来自Dubois的苔黑酚/硫酸方法进行碳水化合物的特定柱后检测。使用一系列寡甘露聚糖标准品(M1、M3、M6)以及5’000Da-800’000Da之间的单分散普鲁兰多糖(P5、P50、P200、P800)(Sigma-Aldrich)进行分子量校准。
在对寡糖和甘露聚糖进行样品清洁后，将样品依次分馏以回收阿拉伯半乳聚糖级分。
在热水中制备50％样品溶液，然后冷却。将溶液在4℃下在80％乙醇(V/V)中沉淀过夜以回收高分子量(HMW)。然后过滤悬浮液(0.45μm)，并且用纯乙醇充分洗涤HMW残余物，直到干燥。通过重量分析测定HMW级分的产率。
在热水中进一步制备HMW级分的10％溶液，向其中以1％酶/HMW比率(W/W)添加甘露聚糖酶(BGM“Amano”10)。在温和搅拌下在50℃下进行水解过夜。将冷却的水解产物在4℃下在80％乙醇(V/V)中沉淀过夜，并如前所述回收HMW阿拉伯半乳聚糖(AG)残余物。通过重量分析测定HMW AG级分的产率。
在天然样品，HMW和HMW AG级分上建立碳水化合物含量和尺寸排阻色谱分布。HWM甘露聚糖级分的特性由HMW级分和HMW AG级分之间的差异来确定。
实施例3：非可溶性级分测定和浑浊度
样品A、B、C、D和E以较大规模制备，但具有与实施例1相同的碳水化合物特征，并且将这些样品喷雾干燥以形成粉末。
提取物A、B、C、D和E的碳水化合物的大小分布在图1-图5中绘出。
表示为水解后甘露糖重量的甘露聚糖量和分子量大于5000Da的甘露聚糖的重量列于下表中。两个值均以初始样品重量的百分比给出。
样品 甘露聚糖(重量％) 甘露聚糖＞5000Da(重量％)
A 15.6 2.0
B 16.5 2.5
C(比较例) 16.4 4.7
D(比较例) 16.4 4.3
E(比较例) 10.3 5.0
以相同方式测量商业样品CS1和CS2的碳水化合物特征。这些在图6和图7中绘出。
样品 甘露聚糖(重量％) 甘露聚糖＞5000Da(重量％)
CS1 17.0 4.3
CS2 14.3 4.6
如下测量样品咖啡的非可溶性级分：在100mL容量瓶中使用4℃的Aqua Panna水以1重量％制备10g每种咖啡粉末。立即将溶液倒置并在过滤前摇动。使用真空，通过MF-Millipore成对过滤器(孔隙度0.8μm，直径47mm)过滤溶液的一部分(5g至15g)。在过滤后，小心分离两个过滤器并在80℃的烘箱中干燥30分钟。过滤器的重量以0.00001g准确度确定。非可溶性级分被确定为上部(非可溶性级分)过滤器和下部(空白)过滤器之间的重量差。非可溶性级分表示为咖啡粉末的重量％。
如下评估咖啡的感觉浑浊度：在4℃下将200mL的Aqua Panna水添加到在直径为12cm的400mL玻璃杯内的2.6g可溶咖啡中，并搅拌溶解。将标准金属勺浸入咖啡中并填充到在勺边缘处留下5mm间隙的点。然后由小组根据从0(不浑浊)到10(非常浑浊)的标度评估饮料的混浊度。向小组成员提供具有照片的示例性标度以有助于一致性。
样品 在4℃下的非可溶性级分(重量％) 感觉浑浊度
A 2.5 2.5
B 1.0 1.1
C(比较例) 3.7 5.8
D(比较例) 3.7 3.8
E(比较例) 3.5 未测量
CS1 6.0 6.6
CS2 4.8 未测量
非可溶性级分值随感觉浑浊度分数而增加，图8。
样品A和B(根据本发明)比起其他样品，甘露聚糖水平较低，分子量大于5000Da，并且在4℃下具有较低的非可溶性级分和较低的感觉浑浊度分数。
实施例4：溶解度
通过电导率模块(模块856，Metrohm SA)根据重构动力学表征粉末。模块连接到电导率探头，采集频率为10Hz(Pt1000/B/20℃-70℃，Metrohm SA)。装置与连接到外部水浴的400mL双夹套容器组装以调节温度。容器是内径为80mm的直边圆筒。借助于在容器底部以250rpm旋转的磁力搅拌棒(圆柱形50×8mm2)搅拌粉末。使用以60rpm旋转的搅拌螺旋桨(内径25.6mm，具有6个叶片)搅拌溶液顶部处的粉末。该实验包括在4℃下将10g粉末排放到400mL脱矿质水上(导致2.5重量％的最终浓度)。该方法的目的是表征粉末在容器顶部和底部处借助两个旋转搅拌器穿过水-空气界面并溶解的速度。电导率探针测量作为时间的函数的溶液电导率的增加，并且由此对溶解粉末的量进行定量。结果报告为重构时间或t90(秒)，对应于达到由探针测量的最终电导率信号的90％所需的相对时间。
实施例5：用氮孔隙度测定法测量孔结构的方法
样品A的咖啡颗粒的骨架密度ds用气体置换测比重法系统(AccuPyc1340，Micromeritics)来测量。将比重瓶的测量池以其体积的三分之二填充，并且记录样品重量。使用以下参数：10次吹扫，134kPag的吹扫和测量压力，3次运行的平均值。渗透到测量室的气体体积允许通过装备以g/cm3计算骨架密度。骨架密度是材料密度的量度，其包括颗粒中的闭合空隙，但不包括对大气开放的所有空隙(开放孔隙度和颗粒之间的间隙空隙)。用气体置换比重瓶和氮气测量骨架密度。与气体(诸如氦气)相比，氮气具有较低的扩散到基质材料中的趋势，使得更容易实现严格的平衡标准。氮气的平衡标准被设置为0.0345kpa/min(在仪器软件中称为“平衡速率”)。
然后通过将骨架密度ds除以咖啡基质密度dm来推导出样品的闭合孔隙度。
咖啡基质密度通过在SPEX样品制备6875冷冻研磨机中研磨样品8分钟，然后如上所述进行氮测比重法来测量。
在咖啡基质密度为1.54g/cm3的情况下，样品A的闭合孔隙度被计算为15.5％。

Claims (13)

1.包含咖啡提取物的咖啡饮料组合物，其中存在的至少8重量％的咖啡提取物固体是甘露聚糖，并且小于4.2重量％的所述咖啡提取物固体是分子量大于5000Da的甘露聚糖。
2.根据权利要求1所述的咖啡饮料组合物，其中所述咖啡饮料组合物是可溶咖啡粉末。
3.根据权利要求2所述的咖啡饮料组合物，其在4℃下具有小于3重量％的非可溶性级分。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的咖啡饮料组合物，其在4℃下具有小于40s的重构时间t90。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的咖啡饮料组合物，其具有小于20％的闭合孔隙度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的咖啡饮料组合物，其中所述饮料不含酶。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的咖啡饮料组合物，其中所述咖啡饮料组合物包含的甘露三糖的量按重量计比甘露二糖的量小1.5倍。
8.用于饮料制备装置中的容器，所述容器含有根据权利要求1至7中任一项所述的咖啡饮料组合物。
9.制造咖啡饮料组合物的方法，所述方法包括：
a.在80℃至150℃的温度下使用水性提取流体在第一提取阶段中从研磨的烘焙咖啡中提取可溶咖啡固体，持续1分钟至60分钟，以提供一级咖啡提取物和一级提取的咖啡研磨物，
b.在151℃至190℃的温度下使用水性提取流体在第二提取阶段中从所述一级提取的研磨物中提取可溶咖啡固体，持续1分钟至80分钟，以提供二级咖啡提取物和二级提取的咖啡研磨物，
c.任选地使所述二级提取的咖啡研磨物在水的存在下经受191℃至260℃的热处理，持续1分钟至15分钟，并且将液体部分作为三级咖啡提取物分离或对经热处理的二级提取的咖啡研磨物进行水性提取以提供三级咖啡提取物，
d.在170℃至220℃的温度下处理所述二级咖啡提取物的至少一部分持续1分钟至60分钟以提供水解的二级咖啡提取物，
e.任选地在170℃至220℃的温度下处理所述三级咖啡提取物的至少一部分持续1分钟至60分钟以提供水解的三级咖啡提取物，
f.形成组合的咖啡提取物，所述组合的咖啡提取物以固体计包含20重量％-60重量％一级咖啡提取物、0重量％-25重量％二级咖啡提取物、20重量％-70重量％水解的二级咖啡提取物、0重量％-30重量％三级提取物以及0重量％-30重量％水解的三级咖啡提取物。
10.根据权利要求9所述的方法，其中步骤a和/或b中的所述水性提取流体是水。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其中在步骤c中通过形成浆料来对所述二级提取的咖啡研磨物进行热处理，所述浆料包含水和按浆料的重量计5％至20％之间的所述二级提取的咖啡研磨物。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中将所述组合的咖啡提取物干燥以形成可溶咖啡粉末。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中从所述咖啡研磨物和/或所述提取物中的一种或多种提取物中回收挥发性香味化合物并且将其添加到所述组合的咖啡提取物中。
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