CZ303978B6 - Rozpustný nápoj na bázi kávy - Google Patents

Abstract

Rozpustný nápoj na bázi kávy, vytvárející po pridání vody penu na povrchu nápoje, je tvoren rozpustnou smesí, obsahující plyn, tvorenou rozpustným pevným podílem kávy a rozpustným plnivem, kterým je oligofruktóza, pricemz rozpustné plnivo tvorí nejméne 35 % hmotnostních susiny smesi a úcinne zvetsuje objem plynu v rozpustném nápoji na bázi kávy. Zpusob výroby rozpustného nápoje na bázi kávy, na jehoz povrchu se po pridání vody vytvárí pena, pri nemz se pripraví rozpustný pevný podíl kávy, tvorící alespon 35 % hmotnostních susiny prásku, pripraví se rozpustné plnivo, kterým je oligofruktóza, tvorící nejméne 35 % hmotnostních susiny a zvysující objem rozpustného nápoje zavedením vetsího mnozství plynu, rozpustný pevný podíl kávy a oligofruktóza se smísí s kapalinou pro zavedení plynu do smesi a smes se susí na práskovou smes s obsahem plynu pro napenení nápoje na bázi kávy.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká rozpustného nápoje na bázi kávy ve formě prášku, který po přidání vody vytvoří nápoj s pěnou na povrchu. Výsledný nápoj blízce připomíná čerstvě připravenou kávu. Vynález se rovněž týká způsobu výroby tohoto nápoje.

Dosavadní stav techniky

Rozpustné nápoje na bázi kávy jsou všeobecně známé. Jde o výrobky, které po přidání vody, obvykle horké vody, vytvářejí nápoj, podobný kávě. Je také známo smísit rozpustnou práškovou kávu s rozpustnou náhražkou smetany tak, aby po rozpuštění výsledného prášku vznikla bílá káva. Tyto klasické výrobky vytvářejí nápoje obvykle bez pěny na povrchu.

Rozpustné nápoje typu „cappuccino“ jsou rovněž známé a běžně dodávané. Tyto výrobky jsou obvykle suchou směsí rozpustné práškové kávy a rozpustné náhražky smetany. Rozpustná náhražka smetany obsahuje zapouzdřené bublinky plynu, které po rozpuštění prášku vytvoří pěnu. To znamená, že po přidání vody, obvykle horké vody, vzniká bílá káva s pěnou na povrchu. Výsledný nápoj více nebo méně připomíná tradiční italské cappuccino.

V restauracích a barech je běžné podávat černou kávu, připravenou z pražené a mleté kávy. Takto čerstvě pražená černá káva je charakterizována světle hnědou pěnovou vrstvou, překrývající horní povrch nápoje. Káva tohoto typu se obvykle připravuje v zařízení typu espreso a podává se jako silná káva v malých šálcích nebo jako běžná káva v šálcích obvyklé velikosti.

Není dosud znám žádný rozpustný typ kávy, z nějž by bylo možno připravit nápoj, blízký kávě čerstvě pražené a mleté. Zejména není znám výrobek, z nějž by bylo možno připravit kávu se světle hnědou pěnou, překrývající v podstatě celý povrch nápoje.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří rozpustný nápoj na bázi kávy, vytvářející po přidání vody pěnu na povrchu nápoje, který je tvořen rozpustnou směsí, obsahující plyn, tvořenou rozpustným pevným podílem kávy a rozpustným plnivem, kterým je oligofruktóza, přičemž rozpustné plnivo tvoří neméně 35 % hmotnostních sušiny směsi a účinně zvětšuje objem plynu v rozpustném nápoji na bázi kávy.

Součástí vynálezu je rovněž způsob výroby rozpustného nápoje na bázi kávy, na jehož povrchu se po přidání vody vytváří pěna, postupuje se tak, že se připraví rozpustný pevný podíl kávy, tvořící alespoň 35 % hmotnostních sušiny prášku, připraví se rozpustné plnivo, kterým je oligofruktóza, tvořící nejméně 35 % hmotnostních sušiny a zvyšující objem rozpustného nápoje zavedením většího množství plynu, rozpustný pevný podíl kávy a oligofruktóza se smísí s kapalinou pro zavedení plynu do směsi a směs se suší na práškovou směs s obsahem plynu pro napěnění nápoje na bázi kávy.

Vysoké množství složky, vytvářející pěnu, to znamená neméně 35 %, s výhodou nejméně 45 % hmotnostních sušiny rozpustné matrice účinně zvětšuje objem rozpustného nápoje na bázi kávy, do nějž je možno začlenit plyn. Zvětšením objemu prášku a tím i množství plynuje možno připravit nápoj s velkým objemem pěny. Rozpustné plnivo je přidáváno právě k tomuto účelu. Další výhodou tohoto nápoje je stálost vysokého objemu pěny, která zajistí dlouhé přetrvávání pěny na povrchu nápoje.

-1 CZ 303978 B6

Ve výhodném provedení vynálezu je rozpustným plnivem oligofruktóza. Bylo prokázáno, že je možno přidávat velké množství oligofruktózy, aniž by to nepříznivě ovlivnilo výslednou chuť nápoje. Mimo to bylo neočekávaně zjištěno, že oligofruktóza může snížit nepříjemné vlastnosti nápoje, jako je kyselost nebo svíravost. Je tedy možno připravit jemnější kávu bez přidání smetany nebo náhražky smetany. Mimo to je oligofruktóza zvláště vhodná jako rozpustné plnivo vzhledem ke své dobré rozpustnosti a vysoké rychlosti rozpouštění.

Výhodným výrobkem podle vynálezu je rozpustný nápoj na bázi kávy, který po přidání horké vody samovolně vytváří pěnu. Po přidání vody se na povrchu nápoje vytváří vrstva pěny, překrývající celý povrch nápoje. Tato vrstva je stálá poměrně dlouhou dobu. Výrobek podle vynálezu může být v podstatě prostý jakéhokoliv mléčného produktu nebo náhražky mléka nebo smetany. V případě potřeby je však možno tyto složky přidávat.

Podle jednoho zmožných provedení tvoří podstatu vynálezu rozpustný nápoj na bázi kávy, tvořený rozpustnou matricí s rozpustným pevným podílem kávy a rozpustným plnivem, přičemž rozpustná matrice obsahuje plyn pro napěnění, rozpustné plnivo zvyšuje objem plynu v matrici a práškový materiál po přidání vody vytváří černou kávu s pěnou na povrchu.

Vynález se rovněž týká způsobu výroby rozpustného nápoje na bázi kávy, s pěnou na povrchu, vytvářející se po přidání vody, postup spočívá v tom, že se

- připraví rozpustné plnivo, tvořící nejméně 35 % hmotnostních sušiny a zvyšující objem rozpustného nápoje pro začlenění většího množství plynu, rozpustný pevný podíl kávy a rozpustné plnivo se smísí s kapalinou pro začlenění plynu do směsi a

- směs se suší na práškový materiál s obsahem plynu pro napěnění nápoje na bázi kávy.

Podle vynálezu obsahuje práškový nápoj matrici s obsahem plynu, tato matrice je tvořena pevným podílem kávy a pevným plnivem. Smísením pevného podílu kávy a pevného plniva v matrici se zvětší objem výrobku, takže je možno ve výrobku zachytit větší množství plynu. Z tohoto důvodu bude po přidání horké kávy v nápoji k dispozici větší množství vzduchových bublinek a vytvoří se větší množství pěny. Mimo to je tímto způsobem možno připravit homogenně zbarvený výrobek. Rozpustné plnivo s výhodou tvoří nejméně 35 % hmotnostních sušiny matrice tak, aby bylo možno účinně zvýšit objem rozpustného nápoje a začlenit do tohoto nápoje větší množství plynu. Dále je výhodné, aby rozpustná matrice obsahovala nejméně 35 % hmotnostních pevného rozpustného podílu kávy, vztaženo na obsah sušiny.

Matrice s výhodou obsahuje 35 až 65 % hmotnostních rozpustného pevného podílu kávy a/nebo 35 a 65 % hmotnostních rozpustného plniva, vztaženo na sušinu. S výhodou obsahuje matrice 45 až 60 % hmotnostních rozpustného pevného podílu kávy a/nebo 40 až 55 % hmotnostních rozpustného plniva, vztaženo na sušinu. Tímto způsobem je možno do směsi začlenit přibližně dvojnásobné množství plynu, než jaké by bylo možno začlenit v případě, že by byl užit pouze pevný podíl kávy. V případě, že rozpustné plnivo tvoří méně než 35 % hmotnostních sušiny, není možno zaručit dostatečné množství pěny na povrchu nápoje. Při použití vyššího množství plniva, než 65 % hmotnostních, může plnivo způsobit pachuť výsledného nápoje. V případě, že se mění množství plniva, upravuje se s výhodou také koncentrace výsledného výrobku (g/150 ml vody). Koncentrace sušiny kávy v 1 šálku kávy by totiž měla zůstávat stejná při jakékoliv koncentraci plniva v práškovém nápoji.

Při přípravě práškového materiálu s pevným podílem kávy se obvykle vychází ze silné kapalné kávy, obvykle připravené koncentraci kávového extraktu, získaného běžným způsobem, na požadovanou koncentraci kávy. Kávový extrakt může být získán běžným způsobem tak, že se

- 2 CZ 303978 B6 pražená káva extrahuje. Je možno použít jakýkoliv způsob extrakce, protože tento postup nijak neovlivní kvalitu výsledného nápoje. Vhodné způsoby extrakce jsou popsány například v evropských patentových spisech EP 0826308 a EP 0916267. Podobně je možno použít jakýkoliv způsob koncentrace vzhledem k tomu, že ani tento postup nijak neovlivní kvalitu výsledného nápoje. Kapalnou silnou kávu je ovšem také možno připravit rozpuštěním rozpustné práškové kávy na požadovanou koncentraci.

Barva pěny, která má být jasně hnědá bez jakýchkoliv hrudek, silně závisí na rozpustnosti práškového materiálu. Tato rozpustnost má být dokonalá. Rozpustné plnivo, vhodné pro uvedený účel je plnivo s dobrou rozpustností, kteráje blízká rozpustnosti rozpustné kávy. Mimo to má mít plnivo neutrální chuť nebo má kávu poněkud osladit.

Rozpustné plnivo se s výhodou volí ze skupiny oligosacharidů. Jako příklad vhodného plniva je možno vést maltodextrin a oligofruktózu. Zvláště vhodná je oligofruktóza. Přestože oligofruktóza nemá žádný specifický účinek na stabilizaci pěny, je velmi dobře rozpustná a může být přidána v množství například až 45 % hmotnostních, vztaženo na obsah sušiny, aniž by došlo ke změnám v základních vlastnostech šálku kávy. To znamená, že množství prášku a objem sušeného materiálu je možno téměř zdvojnásobit beze změny chuti výsledného produktu.

Plnivo, které nevyhovělo uvedeným požadavkům, je inulin, který sice stabilizuje pěnu, není však dostatečně rychle rozpustný a jeho celková rozpustnost je rovněž nízká. Rozdíl mezi inulinem a oligofruktózou je ve stupni polymerace DP, který uvádí počet spojených molekul. DP pro inulin je 2 až 60, kdežto DP pro oligofruktózu je 2 až 20. Vlastnosti obou složek jsou zcela odlišné a oligofruktózu tedy není možno nahradit inulinem.

S výhodou se užije oligofruktóza se stupněm polymerace v rozmezí 2 až 8. Vhodná oligofruktóza se běžně dodává pod názvem Raftilose (Orafti). Aby bylo možno minimalizovat vliv na výsledný nápoj, je žádoucí, aby koncentrace monosacharidů a disacharidů v oligofruktóze byla udržována v rozmezí 3 až 7 % hmotnostních.

Pozitivní vedlejší účinek vysokého množství oligofruktózy spočívá v tom, že nápoj podle vynálezu má nebiotický účinek. Tohoto účinku je možno dosáhnout při denní dávce 6 g oligofruktózy, což odpovídá spotřebě 3 až 4 šálky nápoje denně.

Práškový nápoj na bázi kávy může také obsahovat rozpustné sladidlo, přírodní nebo umělé. Jako příklady vhodných sladidel je možno uvést sacharózu, fruktózu, laktózu, maltózu, sacharin, cyklamáty, acetosulfam, sladidla na bázi L-aspartylu, jako aspartam a podobně a směsi těchto látek. Množství sladidla se bude měnit v závislosti na požadovaném stupni oslazení a na sladivosti použitého sladidla. Pro sladidlo na bázi cukru se bude celkové množství obvykle pohybovat v rozmezí 10 až 25 % hmotnostních. Sladidlo je možno mísit také s materiály pro zvětšení celkového objemu, jako je maltodextrin a polydextróza. To platí zvláště v případě použití umělého sladidla. V tomto případě je celkové množství sladidla ve směsi s materiálem pro zvětšení objemu obvykle v rozmezí 10 až 25 % hmotnostních, přičemž umělé sladidlo obvykle tvoří méně než 1 % hmotnostní. Pro různý stupeň oslazení nápoje podle vynálezu je také možno použít typy oligofruktózy s různou sladivostí. K tomuto účelu je zvláště vhodná oligofruktóza, obsahující až 45 % hmotnostních monosacharidů a disacharidů.

Je také možno práškový nápoj podle vynálezu za sucha smísit s cukrem. Aby bylo možno připravit homogenně zbarvený produkt, je možno s nápojem ve formě prášku za sucha mísit hnědý cukr. Tento hnědý cukr současně představuje příjemný doplněk výsledné chuti kávy.

Ve výhodném provedení vynálezu je nápoj na bázi kávy tvořen rozpustným pevným podílem kávy a rozpustným plnivem bez dalších složek. Je například možno vytvořit práškový nápoj bez smetany nebo náhražky smetany při zachování mírné chuti kávy. V tomto provedení tedy nápoj obvykle neobsahuje mléčné složky ani náhražku smetany. Může však být žádoucí přidat bílkovi-3 CZ 303978 B6 ny z mléka nebo jiných zdrojů k ovlivnění pěnivosti výsledného výrobku. Použité množství by však mělo být velmi malé, aby nedošlo k modifikaci zabarvení výrobku.

Aby bylo možno vyrobit práškový nápoj uvedeného typu, smísí se rozpustné plnivo s tekutinou na roztok. Získaný roztok se pak smísí s roztokem kávy. Je také možno rozpustné plnivo přímo přidat do rozpustné kávy. Výsledná směs se pak zahřeje například na teplotu vyšší na 50 C za míchání tak, aby vznikl homogenní roztok. Do tohoto roztoku se pak vstřikuje plyn, například dusík nebo oxid uhličitý. Tento plyn se pak v dispergačním zařízení disperguje ve směsi a výsledná směs se dále převádí do homogenizátoru.

Homogenizovaná směs se pak suší rozprašováním obvyklým způsobem. Práškový materiál, sušený rozprašováním má matrici, tvořenou rozpustným plnivem a rozpustným pevným podílem kávy. Sušení rozprašováním se běžně provádí ve věži, opatřené například Schlickovou rozprašovací tryskou. Tlak před tryskou se s výhodou pohybuje v rozmezí 4,5 až 7,0 MPa, teplota ve věži je s výhodou v rozmezí 85 až 95 C. Po sušení je možno prášek zchladit ve vířivé vrstvě za chlazení, za koncovým sítem by měl práškový materiál mít teplotu 20 C. Specifická hmotnost prášku by měla být v rozmezí 150 až 250, s výhodou 200 až 220 g/1. Jde o specifickou hmotnost práškového materiálu po jeho setřesení vibracemi, užije se 100 vibrací s výkyvem 10 mm.

Praktické provedení vynálezu bude provedeno následujícími příklady, které však nemají sloužit k omezení rozsahu vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Příprava práškového materiálu

Vzorky práškového materiálu pro přípravu kávy podle vynálezu se připraví následujícím způsobem: běžná koncentrovaná káva s obsahem 44 až 46 % hmotnostních sušiny se smísí v poměru 55 až 45 s roztokem oligofruktózy s obsahem 44 až 46 % hmotnostních sušiny. Roztok oligofruktózy se připraví rozpuštěním práškové oligofruktózy v de mineralizované vodě. Směs kávového koncentrátu a oligofruktózy má obsah sušiny 44 až 46 % hmotnostních.

Roztok se nejprve zahřeje přibližně na 55 C a pak se smísí s dusíkem (450 nl/h), disperguje v dispergačním zařízení, homogenizuje pod tlakem a pak se suší rozprašováním ve věži v množství přibližně 600 kg/h. Tlak před tryskou (Schlick) je přibližně 5 MPa, teplota ve věži je přibližně 90 °C. Po usušení se práškový materiál chladí v chladiči s vířivou vrstvou a opouští zařízení přes koncové síto s teplotou 20 °C. Specifická hmotnost materiálu po setřesení je v rozmezí 200 až 220 g/1.

Připravený práškový materiál je tvořen matricí rozpustné kávy a oligofruktózy s bublinkami plynu.

Příklad 2

Příprava práškového materiálu

Vzorky práškového materiálu byly připraveny obdobným způsobem jako v příkladu 1. Kávový koncentrát však byl nahrazen směsí demineralizované vody a rozpustné práškové kávy. Sušina tohoto roztoku byl 25 % hmotnostních. Jako rozpustné plnivo byla použita prášková oligofruktóza, která byla přidávána do roztoku práškové kávy až do obsahu sušiny 44 až 46 % hmotnostních.

-4CZ 303978 B6

MílW

Do směsi byl vháněn plyn a směs byla sušena stejným způsobem jako v příkladu 1.

Příklad 3

Vyhodnocení

Vyhodnocení bylo provedeno při použití panelu osob, který vyhodnocoval vzorky nápojů, připravených z práškových materiálů z příkladů 1 a 2. Koncentrace práškového nápoje podle vynálezu byla 2,6 % hmotnostních. Práškový materiál byl vložen do kávových šálků a rychle byla přidána horká voda. Všechny částice se ponořily a rozpustily. Vytvořila se jasně hnědá pěna na povrchu nápoje. V případě potřeby je možno přidat mléko a nápoj zamíchat, aniž by došlo k rozrušení pěny. Po ukončení tvorby pěny, to znamená přibližně po době 30 s, je nápoj připraven ke spotřebě.

Rekonstituované vzorky nápoje podle vynálezu byly srovnávány se vzorky, které byly připraveny bez rozpustného plniva s použitím téhož typu kávy. Mimo to byla provedena zkouška s třemi šálky kávy, z nichž v jednom šálku byl odlišný nápoj než ve zbývajících dvou a hodnotící osoby měly za úkol označit odlišný šálek. Při běžných testech byly osobám podány dva šálky, z nich v jednom byla káva podle vynálezu a druhý šálek obsahoval srovnávací nápoj. Hodnotící osoby uváděly také zvláštní vlastnosti, jako hořkost, kyselost a podobně, opět ve srovnání se srovnávacím nápojem.

Test se třemi šálky prokázal, že nápoj s obsahem oligofruktózy se svou chutí podstatně neliší od nápoje, připraveného z čisté kávy. Při zkoušce se dvěma šálky byly prokázány malé rozdíly v intenzitě chuti a ve vůni.

Rekonstituované vzorky podle vynálezu byly také srovnány s čerstvě připravenou kávou typu espreso z čerstvé pražené a mleté kávy. Nápoj podle vynálezu měl světle hnědou pěnu na celém povrchu s tloušťkou 5 až 10 mm v šálku s průměrem 74 mm. Tloušťka pěny závisí na průměru šálku. Pěna napodobuje pěnu z čerstvě připravené kávy po čerstvém upražení a mletí. Zůstává stálá po dobu více než 3 minuty.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Rozpustný nápoj na bázi kávy, vytvářející po přidání vody pěnu na povrchu nápoje, vyznačující se tím, že je tvořen rozpustnou směsí, obsahující plyn, tvořenou rozpustným pevným podílem kávy a rozpustným plnivem, kterým je oligofruktóza, přičemž rozpustné plnivo tvoří nejméně 35 % hmotnostních sušiny směsi a účinně zvětšuje objem plynu v rozpustném nápoji na bázi kávy.
2. 2. Rozpustný nápoj podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozpustná směs, obsahující plyn obsahuje nejméně 35 % hmotnostních pevného podílu kávy, vztaženo na obsah sušiny.
3. 3. Rozpustný nápoj podle kteréhokoliv z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že směs obsahuje 35 až 65 % hmotnostních rozpustného pevného podílu kávy a/nebo 35 až 65 % hmotnostních rozpustného plniva, vztaženo na obsah sušiny.

   - 5 CZ 303978 B6
4. 4. Rozpustný nápoj podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že koncentrace monosacharidů a disacharidů v oligofruktóze se pohybuje v rozmezí 3 až 7 % hmotnostních.
5. 5 5. Rozpustný nápoj podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, v y z n a č u j í c í se tím, že jako oligofruktózu obsahuje sladký typ oligofruktózy se stupněm polymerace 2 až 20.
6. 6. Rozpustný nápoj podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že rozpustný pevný podíl kávy a rozpustné plnivo je ve formě práškového nápoje.
7. 7. Rozpustný nápoj podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že je prostý mléčných složek.
8. 8. Rozpustný nápoj podle kteréhokoliv z nároků laž7, vyznačující se tím, že 15 obsahuje rozpustný práškový podíl na bázi kávy, sušený rozprašováním.
9. 9. Způsob výroby rozpustného nápoje na bázi kávy, na jehož povrchu se po přidání vody vytváří pěna, vyznačující se tím, že se

   20 - připraví rozpustný pevný podíl kávy, tvořící alespoň 35 % hmotnostních sušiny prášku,

   - připraví rozpustné plnivo, kterým je oligofruktóza, tvořící nejméně 35 % hmotnostních sušiny a zvyšující objem rozpustného nápoje zavedením většího množství plynu,

   25 - rozpustný pevný podíl kávy a oligofruktóza se smísí s kapalinou pro zavedení plynu do směsi a

   - směs se suší na práškovou směs s obsahem plynu pro napěnění nápoje na bázi kávy.