FR2536961A1 - Procede permettant d'obtenir un arome pour une poudre alimentaire - Google Patents

Abstract

DES PARTICULES SOLUBLES DANS L'EAU, SECHES, OBTENUES EN SECHANT DES SOLUTIONS AQUEUSES DE MATERIAUX VEGETAUX ET AYANT UNE STRUCTURE MICROPOREUSE SPECIFIEE, SONT MISES EN CONTACT AVEC DES MATIERES VOLATILES AROMATIQUES POUR ABSORBER LES AROMES. LES PARTICULES AROMATIQUES RESULTANTES SONT COMBINEES A UN FAIBLE NIVEAU ET CONDITIONNEES AVEC DES SUBSTRATS ALIMENTAIRES, COMME DES POUDRES SOLUBLES OU DES MATIERES VEGETALES TORREFIEES. LE PRODUIT CONDITIONNE AURA, LORS DE SON OUVERTURE INITIALE ET LORS DES OUVERTURES ULTERIEURES EN COURS D'UTILISATION DU PRODUIT, UN AROME D'ESPACE DE TETE STABLE ET NET. APPLICATION PARTICULIERE AUX POUDRES SOLUBLES POUR BOISSONS COMME LE CAFE, LE THE, LES JUS DE FRUITS, ETC.

Description

"Procédé permettant d'obtenir un arôme pour une poudre alimentaire" Les

poudres pour boissons solubles comme les produits de type café ou thé séchés'par pulvérisation, sont relativement

dépourvues d'arômes par rapport à leur source ou à la subs-

tance de base, notamment le café torréfié et moulu et les feuilles de thé fermentées On retrouve la même situation de faible arôme avec les jus de fruit séchés, comme le jus d'orange lyophilisé, par rapport aux fruits naturels à partir duquel le jus est obtenu Une faible intensité d'arôme existe également dans certains types de cafés torréfiés comme la plupart des cafés décaféinés et les cafés torréfiés comprimés décrits dans les brevets des E U A N O 1 903 362, 3 615 667 et 4 261 466 Ces boissons à faible arôme ont une quantité d'arôme initialement faible de sorte que lorsque le produit est ouvert initialement par le consommateur, seul un faible impact aromatique est détecté, et quelle que soit la quantité d'arôme présente dans le produit elle se dissipe rapidement après l'ouverture initiale du récipient, de sorte que les

ouvertures ultérieures du récipient pendant un cycle d'utili-

sation typique du produit dégagent peu ou pas d'arôme.

On notera que les expressions "Produit à base de café" et/ou "Produit à base de thé", telles qu'utilisées danc cette invention, désignent non seulement les matériaux comprenant % de café et/ou de thé mais également les cafés et les thés de substitution ou dilués qui peuvent contenir des graines torréfiées, de la chicorée et d'autres matériaux

végétaux seuls ou en combinaison avec du café et/ou du thé.

A l'heure actuelle, la plupart des efforts faits pour ajouter un arôme naturel à des produits alimentaires se sont focalisés sur l'addition d'arôme de café torréfié à des cafés solubles, comme le café séché par pulvérisation ou par lyophilisation Il est évident que le but principal de la présente invention concerne le domaine de l'aromatisation des produits de cafés solubles mais que l'application de

cette invention pour l'aromatisation d'autres produits ali-

mentaires est également envisagée.

A l'heure actuelle, pratiquement tous les cafés solubles du commerce sont combinés à de l'huile de café, par exemple par pulvérisation du café soluble avant son conditionnement

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à l'aide d'une huile de café pure ou enrichie en arôme De cette manière, le café soluble aura un arôme plus proche de celui de café torréfié et moulu non décaféiné L'addition

d'huile est généralement effectuée par la technique de placa-

ge d'huile bien connue (décrite dans le brevet des E U A. n' 3 148 070) ou par injection d'huile (décrite dans le

brevet des E U A N O 3 769 032).

L'huile de café, avec ou sans arômes ajoutés, a été le milieu préféré utilisé pour aromatiser des matériaux à base de café car de tels produits pouvaient encore être appelés "café pur"; cependant, les techniques mises au point pour la production de l'huile de café (Sivetz, Coffee Processing Technology, Vol 2, Avi Publishing Compagny, 1963, pages 21 à 30), comme l'extraction par solvant ou l'extraction par pressage d'huile de café à partir de café torréfié, ne sont pas particulièrement indiquées car le fabricant se retrouve soit avec du café torréfié contenant du solvant, soit avec un gâteau de pressage, qui doivent tous deux être traités ou

rejetés L'addition d'huile à un produit de café s'est égale-

ment révélée gênante en ce que, de façon indésirable, des gouttelettes d'huile peuvent apparaître sur la surface de la boisson liquide préparée à partir du produit contenant l'huile Il serait donc avantageux si l'on pouvait mettre au point des procédés d'aromatisation de produits à base de café qui utilisent du café ou d'autres matières végétales, mais qui ne nécessitent pas la production ou l'utilisation d'huile

de café ou d'autres matériaux glycéridiques.

Un procédé d'aromatisation de produits alimentaires qui noutilise pas de matériaux synthétiques ou de modifications chimiques de matériaux naturels, trouverait des applications dans l'industrie alimentaire en plus de son application aux

produits à base de café et de thé.

Les jus de fruits en poudre, les concentrés pour bois-

sons aromatisées aux fruits en poudre et les mélanges pour desserts à base de gélatine ne sont que quelques unes des applications possibles L'utilisation d'huiles aromatiques exprimées comme l'huile d'orange et l'huile de citron a été appliquée au domaine alimentaire, mais l'instabilité de ces

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huiles a limité leur utilisation Si les produits aromatiques

contenus dans ces huiles ou dans toute autre denrée alimen-

taire pouvaient être maintenus de façon stable dans des maté-

riaux végétaux naturels, des arômes naturels pourraient être incorporés dans une multitude de produits alimentaires.

Bien que la majeure partie de la description présente

concerne l'aromatisation de produits à base de café, cette présentation n'est faite qu'à titre descriptif et l'invention

ne doit pas être considérée comme lui étant limitée.

On obtient des particules solubles dans l'eau de maté-

riaux comestibles en séchant des solutions aqueuses de maté-

riaux végétaux comme du café, du thé, de la chicorée, des fruits, etc Ces particules sont préparées de telle

manière que les particules aient un diamètre moyen (réparti-

tion de base du pourcentage en poids) qui est inférieur à

microns, de préférence inférieur à 150 microns et généra-

lement compris entre environ 50 microns et 150 microns, et

possèdent une structure micro-poreuse comportant des micro-

pores ayant un rayon le plus probable de moins de 150 angs-

tr 5 ms, de préférence de moins d'environ 110 angstrfms et mieux encore de moins de 50 angstr 6 ms On a trouvé qu'un rayon le plus probable compris entre 10 et 35 angstr 6 ms est

nettement préféré pour cette invention Des micro-pores infé-

rieurs à environ 15 angstrbms, bien que l'on pense qu'ils soient indiqués pour les besoins de cette invention, ne semblent pas pouvoir être obtenusfacilement et constituent donc une limite inférieure pratique pour le paramètre du rayon le plus probable Un rayon de pore inférieur à environ 3 angstr 8 ms n'est pas indiqué car une telle petite taille excluerait les molécules de composés aromatiques dont on

pense qu'elles sont fixées dans la structure micro-poreuse.

La structure de pores foins des particules poreuses de cette invention a été déterminée à partir de l'analyse des isothermes d'adsorptiondésorption du gaz carbonique sur ces particules à 780 C On utilise un appareil classique d'adsorption de gaz volumétrique tout en verre, en suivant les modes opératoires décrites dans le domaine (Brunauer, S,

"THE ADSORPTION OF GASES AND VAPORS" Vol 1, Princeton Univ.

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Press, 1945) Normalement, on détermine d'abors les isother-

mes d'adsorption, en mesurant les quantités de C 02 adsorbées

à des pressions d'équilibre diverses mais augmentant progres-

sivement, puis on réduit la pression pour obtenir la branche de désorption de l'isotherme.

Les-isothermes de désorption sont généralement le résul-

tat de l'adsorption ordinaire sur multicouche et de la condensation dans les pores, auxquels cas l'équation de Kelvin qui évalue l'abaissement de la pression de vapeur d'eau du produit adsorbé (CO 2) du à la concavité du ménisque liquide dans le pore peut être appliquée Dans sa forme simple, et en supposant un mouillage complet dela surface <l'angle de contact est alors 0), le rayon du pore (r) est donné par la formule r = 2 a V RT Log Pd/Po o a est la tension superficielle du produit sorbé liquide (CO 2), V est son volume molaire, Pd est la pression à la branche de désorption de l'isotherme et PO est la tension de

vapeur saturée ( 760 mm de mercure pour C 02 à 780 C).

L'équation de Kelvin montre qu'il existe une relation loga-

rithmique entre le rayon du pore et la pression relative (Pd/Po) Les pores les plus petits se rempliront à des pressions relatives inférieures, les pores les plus gros à des pressions supérieures, et l'espace entier du pore est rempli à la pression de saturation L'équation de Kelvin doit encore être affinée pour corriger l'absorption de gaz qui se produit en même temps que la condensation de gaz (Barrett, E P, L G Joyner, P P Halenda: J Amer Chem. Soc 73, 373 ( 1951) On calcule alors les pressions relatives et donc les volumes gazeux (y) adsorbés correspondant aux rayons de pore choisis (r) Les diagrammes de AV (ml/t)_ en 0 Ar A fonction du rayon (A) donnent les courbes de répartition du volume des pores La forme de ces coubes de distribution

reflète l'uniformité ou l'éparpillement des pores de diffé-

rentes tailles dans un échantillon donné Comme le sait l'homme de l'art, la répartition des tailles de pores dans un matériau poreux donné suit généralement une courbe de répartition en forme de cloche, et l'expression "rayon le plus probable" se réfère au rayon correspondant au sommet de la

courbe de répartition de volume des pores.

Les solutions aqueuses utilisées pour préparer les parti-

cules sèches seront généralement obtenues à l'aide d'une

extraction aqueuse d'un matériau végétal comme du café torré-

fié ou du thé fermenté, ou par expression d'un jus à partir

d'un matériau végétal comme les oranges, les pommes, le rai-

sin, etc Diverses techniques comme celles décrites ci-après sont utilisées pour produire des particules ayant la structure micro-poreuse désirée Le séchage par pulvérisation classique

fournit des particules sèches qui ne possèdent pas-de struc-

ture micro-poreuse La lyophilisation classique fournit des particules dans lesquelles le rayon de pore le plus probable est bien supérieur à 10 000 angstrbms Des pores inférieurs

à 150 angstrëms sont nécessaires pour emprisonner les compo-

sés aromatiques volatils, comme ceux que l'on trouve dans l'arôme de café et de thé, à l'intérieur de la structure micro-poreuse de la particule sèche L'emprisonnementdes matières aromatiques par les particules sèches de cette invention est, pense-t-on, le résultat d'une adsorption ainsi que, de façon plus importante, d'une condensation capillaire (c'est-àdire liquéfaction des vapeurs dans les pores) Les

produits aromatiques sont maintenus dans la structure micro-

poreuse sans qu'il soit nécessaire de déposer un quelconque

revêtement sur la surface des particules Un petit pourcenta-

ge de ces matières aromatiques sèra cependant libéré par suite

de la légère pression partielle exercée par les produits aro-

matiques emprisonnés Le mécanisme de condensation capillaire ne se produit pas dans les pores de dimension excessive o un revêtement superficiel des particules sera nécessaire pour

retenir les produits aromatiques.

Les particules poreuses sèches produites selon cette

invention sont, après leur contact avec les matières aromati-

ques désirées, utilisées pour produire de l'arôme d'espace

de tête pour les produits alimentaires à faible arôme condi-

tionnés, comme les produits à base de café ou de thé solubles susmentionnés.

Ces particules seront combinées aux produits alimentai-

res à un niveau pondérai préféré de 0,1 à 2 %, de préférence encore d'environ 0,2 % 'à 1 % Typiquement, les particules solubles aromatisées sèches selon cette invention seront simplement mélangées avec un produit alimentaire en poudre,

à faible arôme, sec.

On connait plusieurs procédés permettant de produire des particules solubles sèches de matériaux comestibles obtenues à partir de solutions aqueuses de matériaux végétaux de sorte

que les particules sèches résultantes ont un diamètre infé-

rieur à 200 microns et ont une structure poreuse dans laquelle le rayon de pore le plus probable est inférieur à

angstr 6 ms.

La pulvérisation d'une solution aqueuse, ayant de préfé-

rence une teneur en matières solides inférieure à 40 % en poids, typiquement de 25 à 35 % en poids, dans un fluide à très basse température, ayant une température inférieure à 'C, de préférence l'azote liquide, et la lyophilisation ultérieure des particules congelées de solution donnent des particules micro-poreuses sèches ayant un rayon de pore le plus probable inférieur à 50 angstrtins La pulvérisation doit produire des particules ayant une granulométrie moyenne

inférieure à 200 microns de diamètre de sorte que la particu-

le globale sera instantanément congelée au contact du fluide

à très basse température On pense que la congélation instan-

tanée entraînera la formation de-minuscules cristaux de glace dans toute la particule Si les gouttelettes de pulvérisation ont un diamètre moyen qui-dépasse 200 microns, alors, même à la température de l'azote liquide, la particule congelée

possédera les cristaux de glace minuscules recherchés seule-

ment à sa surface et non pas dans toute sa structure L'on voit que la sublimation de ces cristaux de glace minuscules

fournit la structure micro-poreuse désirée de cette invention.

On n'a pas trouvé que l'utilisation d'un fluide cryogénique ayant une température supérieure à 1000 C donne un rayon de

pore le plus probable inférieur à 150 angstrb 5 ms indépendam-

ment du diamètre des gouttelettes de pulvérisation.

Un autre procédé de production des particules micro-

poreuses sèches consiste à pulvériser la solution aqueuse

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dans un solvant organique anhydre,'comme l'éthanol à 100 %,

qui déshydratera l'extrait et formera en même temps des sphè-

res sporeuses de matières solides solubles On a trouvé que les particules de café soluble préparées de cette manière possèdent un rayon de pore le plus probable inférieur à

angstr 5 ms Il est également possible de partir de particu-

les séchées par pulvérisation et broyées, comme du café solu-

ble, et de faire bouillir ces particules dans un solvant organique comestible comme l'éthanol, de préférence après broyage, pour décaper la surface des particules et produire une structure micro-poreuse désirée Il est également indiqué de produire ou d'utiliser des particules ayant un diamètre

moyen inférieur à 200 microns pour obtenir une surface spéci-

fique pour que le solvant la décape de sorte que l'on obtienne

un nombre suffisant de micro-pores désirés.

Les particules micro-poreuses produites selon cette invention pourraient emprisonner des composés aromatiques volatils jusqu'à environ 2 % en poids En pratique cependant, des quantités de produits aromatiques supérieurs à 1 % sont

difficiles à obtenir L'emprisonnement de produits aromati-

ques à un niveau inférieur à environ 0,1 % en poids nécessi-

tera l'addition de particules aromatisées au produit alimen-

taire soluble à raison de 5 % O ou plus On préfèrera habituel-

lement ajouter les particules aromatisées à un niveau de moins de 2 % en poids De préférence, les particules aromatisées de cette invention contiendront des produits aromatiques à un

niveau de 0,2 % ou plus, typiquement environ 0,5 %.

Les procédés de contact des particules poreuses avec les produits aromatiques dans le but d'emprisonner l'arôme dans les particules sont; nombreux et variés L'utilisation de pression élevée et/ou de température faible de particules permet de maximiser l'absorption d'arômes ou de raccourcir la durée nécessaire pour obtenir un degré d'aromatisation

désiré; cependant, de telles conditions ne sont pas néces-

saires Il est cependant indiqué de minimiser la quantité d'humidité qui vient en contact avec les particules poreuses

solubles que ce soit avant, pendant et après l'aromatisation.

Des techniques appropriées de condensation, de vaporisation, de balayage et/ou de toute autre séparation peuvent être

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utilisées pour séparer l'eau et les produits aromatiques contenus dans les courants gazeux portant les arômes, les givres d'arôme ou les condensés aromatiques liquides Il peut également être indiqué de séparer les produits aromatiques de tous gaz vacteurs (par exemple le C 02 dans lequel ils sont entrainés) Parmi les techniques utilisables pour adsorber les produits aromatiques sur les substrats poreux, citons 1) le procédé qui consiste à placer les particules poreuses

et un givre C 02/arôme condensé, bien mélangés, dans un réci-

pient ventilé, de préférence au-dessus de 40 o C, et à laisser la partie C 02 du givre se sublimer; 2) le procédé qui consiste à enfermer le produit adsorbant et un givre d'arôme condensé dans un ou deux récipients sous pression reliés puis à élever la température dans le récipient contenant le givre pour vaporiser le givre et donner une pression élevée; 3) le procédé qui consiste à combiner un condensé aromatique aqueux très concentré avec les particules poreuses àun niveau auquel il n'humidifie pas de façon indue les particules;

4) le procédé qui consiste à condenser les produits aromati-

ques sur les particules poreuses refroidies; 5) le procédé qui consiste à faire passer un courant de gaz à faible teneur en eau et portant les arômes dans un lit ou une colonne de

particules poreuses.

Les produits aromatiques que l'on peut utiliser pour cette invention peuvent provenir de l'une quelconque des nombreuses sources connues de l'homme de l'art Selon la méthode de contact que l'on utilisera, les arômes peuvent

être présents comme composants d'un gaz, d'un condensé liqui-

de ou d'un givre condensé Parmi les arômes que l'on peut utiliser, citons les arômes d'huile de café, comme décrits dans le bravet des E U A no 2 947 634, les arômes obtenus pendant la torréfaction de cafés verts, comme décrit dans le brevet des E U A N O 2 156 212, les arômes obtenus prndant le broyage du café torréfié, comme décrit dans le brevet des E U A no 3 021 218, les arômes volatils distillés avec entraînement à la vapeur d'eau obtenus à partir de café torréfié et moulu, comme décrit dans le brevet des E U A. n 2 562 206, 3 132 947, 3 244 521, 3 421 901, 3 532 507 et 3 615 665, et les arômes distillés sous vide obtenus à partir

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de café torréfié et moulu, comme décrit dans les brevets des

E.U A n O 2 680 687 et 3 035 922 Il serait évidemment égale-

ment possible d'utiliser des composés chimiques synthétiques volatils qui reproduisent ou simulent les composés aromatiques naturellement présents dans le café torréfié, le thé fermenté

ou d'autres produits alimentaires.

On a trouvé que les arômes adsorbés sur les particules micro-poreuses selon cette invention sont stables pendant une conservation prolongée dans des conditions inertes comme celles existant normalement dans les produits à base de café soluble conditionné Ces arômes adsorbés peuvent produire un arôme d'espace de tête désiré dans les produits conditionnés

et, s'ils sont présents en quantité suffisante, peuvent éga-

lement produire des effets désirables sur la flaveur du

produit.

Exemple 1

On prépare un extrait de café aqueux ayant une teneur en

matières solides de 33 % en poids, en reconstituant des soli-

des de café séchés par pulvérisation On pulvérise l'extrait dans un récipient ouvert contenant de l'azote liquide, ce qui fait que les particules d'extrait se congèlent immédiatement et sont dispersées On pulvérise l'extrait à l'aide d'une

buse d'atomisation en verre à deux fluides (buse chromatogra-

phique obtenue chez SGA Scientific, Inc), en utilisant de l'air comme fluide de pressurisation On verse le mélange

d'azote liquide et de particules dans des plateaux de lyophi-

lisateur et on laisse l'azote liquide s'évaporer par ébulli-

tion, en laissant un lit plat de particules congelées d'une épaisseur d'environ 1,6 à 3,2 mm On place les plateaux dans un lyophilisateur et on les soumet à un vide de 10 microns de mercure et à une température de la plaque de 50 'C pendant dix-huit heures On brise le vide dans le lyophilisateur avec du gaz carbonique sec et on enlève du lyophilisateur les particules sèches ayant une teneur en humidité inférieure à environ 1, 5 % et on les garde à l'abri de l'humidité On

trouve que les particules sèches ont une structure micro-

poreuse contenant des pores ayant un rayon le plus probable d'environ 24 à 28 angstrdms et une analyse granulométrique comme suit: Ouverture de maille (p) % en poids sur 177 7,5 sur 149 15,0 sur 74 67,3 fines 10,2 On refroidit ensuite les particules sèches dans de la neige carbonique en utilisant une atmosphère' sèche et on les mélange avec un givre de gaz de broyage de café, ayant une teneur en humidité comprise entre 10 et 15 % en eau, à raison de 0,2 partie de givre par partie de particule en poids On transfère le mélange dans un récipient pré-refroidi ayant un évent en trou d'épingle et on conserve le récipient à 18 C pendant une nuit, période durant laquelle le C 02 se dégage Puis on conditionne les particules refroidies ayant une teneur en humidité inférieure à 6 % en poids, dans des récipients en verre avec des matières solides de café séchées par pulvérisation agglomérées et non plaquées, à raison de

0,75 % du poids du solide séché par pulvérisation On conser-

ve ensuite les récipients résultants à 350 C pendant huit semaines Au moment de l'ouverture initiale, et pendant un cycle d'utilisation normale de sept jours, on trouve un arôme d'espace de tête plaisant qui est évalué comme étant au moins

aussi bon que l'arome d'espace de tête que possède des réci-

pients de café séché par pulvérisation, aggloméré et aromati-

sé conservé de façon comparable, café qui a été plaqué avec de l'huile de café enrichi de gaz de broyage Cet échantillon plaqué d'huile était préparé selon la demande de brevet des E.U A no 643 432, déposée le 22 décembre 1975, en utilisant une quantité de givre de gaz de broyage par unité de poids

de produit soluble comparable à celle utilisée dans l'échan-

tillon de l'invention.

Exemple 2

On pulvérise 100 ml d'un extrait de café contenant 50 % en poids de matières solides solubles, à l'aide d'une buse chromatographique en verre, dans un grand bécher contenant

3,785 1 d'éthanol pur L'éthanol est à la température ambian-

te et on l'agite pendant l'opération de pulvérisation Puis, on filtre les particules de café soluble de l'éthanol et l'on met ces particules dans une étuve sous vide (vide de 63,5 cm de mercure et environ 900 C) pendant une nuit pour chasser l'éthanol résiduel On trouve que les particules résultantes ont une structure micro-poreuse dans laquelle le rayon de pores le plus probable est de 33 angstrbms On maintient les particules à l'abri de l'humidité et on les met en contact avec un givre de gaz de broyage à raison de deux parties en poids de givre pour une partie de particule, dans une bombe de Parr chauffée à environ 200 C On combine et on conditionne les particules aromatisées résultantes avec un agglomérat de café séché par pulvérisation, non plaqué et non aromatisé, à raison d'environ 0,5 % en poids L'arôme dans le récipient que possède cet échantillon après une semaine de conservation à la température ambiante est comparable à celui d'un produit aggloméré plaqué d'huile, enrichi de gaz de broyage et âgé

d'une semaine.

Exemple 3

On broie du café séché par pulvérisation et aggloméré et l'on sépare les particules traversant un tamis d'une ouverture de maille de 297 microns et l'on ajoute 150 grammes de ces particules à 2 000 ml d'éthanol à 100 % On fait

bouillir ce mélange pendant vingt-quatre heures dans un réci-

pient à chemise de vapeur d'eau équipé d'un réfrigérant à

reflux et d'une barre d'agitation Puis on filtre les parti-

cules de café de l'éthanol et on les sèche dans une étuve sous vide pendant vingt-quatre heures à 800 C et sous un vide d'environ 630 mm de mercure Les particules sèches pèsent au total 90 grammes environ (environ 60 grammes de matières solides de café ayant été dissous par l'éthanol) et possèdent une structure poreuse dans laquelle le rayon de pore le plus probable est d'environ 102 angstrëms On met deux parties en poids de ces particules en contact avec une partie de givre de gaz de broyage de la manière décrite dans l'exemple 1, et l'on conditionne les particules aromatisées résultantes avec du café séché par pulvérisation et aggloméré, à raison d'environ 0,5 % en poids L'arôme dans le récipient que possède cet échantillon après une semaine de conservation à la température ambiante se révèle être comparable à celui d'un agglomérat plaqué d'huile, enrichi de gaz de broyage et

âgé d'une semaine.

Comme indiqué précédemment, l'arôme en récipient a été fourni à des produits de café soluble du commerce par placage d'un glycéride portant un arôme (par exemple de l'huile de café) sur une poudre soluble Il a également été envisagé d'adsorber les matières aromatiques du café sur du café solu-

ble plaqué d'huile et cette technique est expressément décri-

te dans le brevet des E U A no 3 823 241 Il n'a cependant pas été possible jusqu'à présent d'absorber ou d'adsorber des niveaux élevés de matières aromatiques directement sur les solides de café soluble de sorte que ces produits aromatiques soient retenus Le brevet sus-mentionné indique l'aspect critique de l'huile pour que, lors des ouvertures successives du récipient de café soluble (c'est-à-dire dans un cycle

d'utilisation), le consommateur continue à percevoir un arôme.

Ceci est en fait le cas pour les produits classiques séchés

par pulvérisation, séchés par moussage et séchés par lyophili-

sation que décrit ce brevet Cependant, le même défaut n 'existe pas dans les particules de café soluble poreuses

ayant un rayon le plus probable inférieur à 150 angstrôms.

Comme précédemment indiqué, le café séché par pulvérisation classique ne possède pas de structure micro-poreuse et dans le café séché par lyophilisation classique, le rayon de pore

le plus probable est de l'ordre de 10 000 angstr Cms.

Comme on le verra dans le tableau suivant qui compare la vitesse à laquelle l'arôme est libéré à partir de particules aromatisées de café soluble, selon les exemples 1 à 3, par

rapport à des particules aromatisées de café séché par pulvé-

risation que l'on a ramené à une granulométrie comparable par broyage avec de la neige carbonique, les caractéristiques de

libération de l'arôme des différents substrats de café solu-

ble aromatisé peuvent être prédites en observant la quantité

de carbone organique (microgrammes) qui est balayée du subs-

trat en fonction du temps de balayage On obtient les valeurs en carbone en balayant un poids connu de café ( 0,5 g) avec un courant d'azote ( 30 ml/mn) à 300 C pendant 2 000 secondes On

note les matières volatiles enlevées toutes les 200 secondes.

Le tableau montre la vitesse (exprimée en pourcentagedu total) de lalibération d'arôme (libération cumulative) en fonction du temps de balayage, l'arôme libéré en 2 000 secondes étant

pris comme étant égal à 100 %.

TABLEAU I

Temps % d'arôme libéré de pg de carbone/g de café dans le temps indiqué balayage g de carbone/g de café en 2000 secondes x 10 Exemple 1 Exemple 2 Exemple 3 Témoin

51 36 55 69

400 74 56 74 87

600 82 67 82 94

800 88 76 87 96

1000 92 82 91 97

1200 94 87 93 98

1400 97 91 96 98

1600 98 94 97 99

1800 99 97 98 99

2000 100 100 100 100

Comme on le voit d'après le Tableau I, le matériau

témoin séché par pulvérisation, qui ne possède pas de struc-

ture microporeuse, libère l'arôme plus rapidement et ne con-

vient donc pas aussi bien pour donner un arôme en récipient

en cours d'utilisation.

Exemple 4

On prépare une série de particules poreuses selon les modes opératoires suivants 1) On reconstitue de la poudre de café agglomérée séchée par pulvérisation jusqu'à obtenir un extrait à 33 % de matières solides solubleset l'on pulvérise cet extrait dans de l'azote liquide en utilisant une buse chromatographique en verre Les particules congelées résultantes sont lyophilisées sous un

vide de 10 microns de Hg et à 250 C pendant 16 heures On ta-

mise les particules supérieures à 297 microns.

2) Même opération que dans le paragraphe 1), mais on reconsti-

tue la poudre jusqu'à une teneur à 50 % de matières solides solubles. 3) On reconstitue de la poudre de café agglomérée séchée par pulvérisation jusqu'à une teneur en matières solides solublesde 33 % et on les pulvérise dans de l'éthanol à 100 % On recueille les particules résultantes et on les sèche dans un appareil de séchage sous vide à 1000 C et sous un vide d'environ

630 ml de Hg pendant 16 heures.

4) On broie 300 grammes de café aggloméré séché par pulvérisa-

tion et on les fait bouillir dans 2000 ml d'éthanol à 100 % On sèche les particules résultantes à environ 900 C et sous 630 mm de Hg environ pendant 16 heures. On aromatise une portion de chacun des quatre échantillons par contact avec un givre de gaz de broyage à un rapport pondérai de 0,4 partie de givre par partie de substrat On effectue le contact en mélangeant le givre et le substrat dansun récipient refroidi avec de la neige carbonique On place les particules portant l'arôme dans des récipients refroidis séparés équipés d'un évent et on place dans un congélateur à 18 'C pendant

une nuit Puis on place 0,2 gramme de chaque échantillon aro-

matisé dans un flacon de 250 ml bouché et on évalue ensuite 1 ml de l'arôme d'espace de tête résultant contenu dans les

flacons en utilisant des techniques chromatographiques gazeu-

ses classiques Une portion de chaque type de particules portant l'arôme est également soumise à l'essai de balayage à l'azote préalablement décrit ( 2000 secondes à 30 'C) pour déterminer les niveaux de matières aromatiques contenues Cet essai de balayage à l'azote est également effectué sur les échantillons non aromatisés Les résultats de ces évaluations

sont donnés dans le Tableau Il.

TABLEAU Il

Echantillon Porosité Arôme libéré Espace de tête

Numéro A ( 4 tig de carbone/ (numération chrcaato-

g café) graphique en millions)

1 23-28 28,5

1-aromatisé " 1790 1,375 2 Au-dessusde 140 6,75 2-aromatisé " 458 0,304

3 33 2,11

3-aromatisé 33 2055 0,847

4 100 3,06

4-aromatisé " 723 0,448 Le Tableau II met en évidence la quantité d'arôme qui peut être absorbée par les particules poreuses de cette invention par rapport à la quantité d'arôme présent dans les

particules non aromatisées, ainsi que l'aptitude de-ces parti-

cules à produire un arôme d'espace de tête comparable en quantité à l'arôme d'espace de tête produit par l'huile de café enrichie de gaz de broyage obtenu selon la demande de

brevet américaine sus-mentionnée N O 643 432.

16 -

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Procédé permettant d'obtenir un arôme d'espace de tete initial et en cours d'utilisation pour une poudre alimentaire soluble conditionnée, comprenant les étapes consistant: (a) à produire des particules de matière végétale soluble dans l'eau et sèche, ayant une structure microporeuse telle que le sommet de la courbe de répartition du volume des pores généralement en forme de cloche de la structure microporeuse se trouve à un rayon de pore compris entre 3 A et 150 A; (b) à mettre les particules poreuses de l'étape (a) en contact avec des composés aromatiques volatils de sorte que ces matières aromatiques sont emprisonnées dans la structure microporeuse des particules à une quantité supérieure à 0,2 % en poids; (c) à mélanger les particules aromatisées avec une poudre alimentaire soluble de faible intensité d'arôme, à une quantité inférieure à 2 % du poids de la poudre, ladite quantité étant suffisante pour donner un arôme d'espace de tête initial et en cours d'utilisation quand la poudre alimentaire soluble est conditionnée dans un récipient hermétiquement clos; (d) à conditionner le mélange de l'étape (c)

dans un récipient ou conteneur hermétiquement clos.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules microporeuses possèdent une

structure microporeuse dans laquelle le sommet de la cour-

be de répartiion du volume des pores est compris entre

O O

3 A et 150 A. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les particules microporeuses sont obtenues en pulvérisant une solution aqueuse ayant une concentration en matières solides inférieure à 40 % 17 en poids, dans de l'azote liquide pour produire des particules ayant un diamètre moyen inférieur à 200 microns, puis en lyophilisant les particules congelées.

4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé

en ce que les particules microporeuses ont un-

diamètre moyen de moins de 150 microns.

5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les particules poreuses sont mises en contact avec des matières aromatiques, de sorte que les matières aromatiques sont emprisonnées dans la

structure microporeuse à raison de 0,1 % à 2 % en poids.