JP2013542740A - 起泡性が改良された製品 - Google Patents

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Abstract

本発明は、未焙煎のコーヒー固形物を使用して実現される起泡性の改良に関する。本発明は、詳細には、溶解したときの起泡性が改良された乾燥可溶性粉末に関する。この製品は、起泡性粒子気孔率が少なくとも20%である。
【選択図】 図1

Description

発明の分野
本発明は、未焙煎のコーヒー固形物を使用して実現される起泡性の改良に関し、詳細には、溶解したときの起泡性が改良された粉末製品に関する。
背景
液体の起泡は、多くの用途、例えばコーヒー、ココアなどの調製など、多くの食品及び飲料の用途において重要である。したがって、液体が泡を形成する能力及び泡の安定性は重要である。場合によっては、液体、例えば飲料は、乾燥可溶性粉末から調製される。この場合、粉末が溶解するときに安定性のある泡の形成が所望されることがある。これには例えば、インスタント粉末から調製されるエスプレッソコーヒーの事例があり、クレマと呼ばれるきめ細かい泡層の存在が、飲料の質に対する消費者知覚にとって重要である。エスプレッソが液体コーヒー抽出物から、例えば自動販売機で調製される場合にも、きめ細かく安定性のあるクレマの形成が要望される。国際公開第2009/040249号パンフレット(Nestec S.A.)は、溶解すると良好なクレマを生成する乾燥可溶性コーヒー抽出物の製造方法を記載している。コーヒー抽出物の起泡性を改良したいという要望は依然としてある。
本発明者らは、未焙煎のコーヒー固形物が、例えば多孔質の起泡性粉末の溶解によって気体が液体中に放出されるときに形成される、泡の体積及び安定性を改良することを発見した。したがって、本発明は、未焙煎のコーヒー固形物を含み、起泡性粒子気孔率が少なくとも20%である乾燥可溶性粉末製品に関する。さらなる実施形態において、本発明は、乾燥可溶性コーヒー製品の製造方法、起泡したコーヒー飲料の製造方法及び液体の起泡性を改良するための未焙煎のコーヒー固形物の使用に関する。
種々の量の生コーヒー固形物を含む多孔質コーヒー粉末を再構成(reconstitution)した後の様々な時点での泡を示す。
発明の詳細な説明
本発明は、起泡性液体を調製するために使用することができる起泡性液体及び起泡性粉末に関する。本発明の起泡性液体の例は、コーヒーなどの飲料である。インスタントコーヒー粉末はコーヒー飲料を調製するものとして周知であり、本発明の起泡性液体を調製するために使用することができる粉末の例である。コーヒー飲料又はインスタントコーヒー粉末は、コーヒー抽出物から製造される。起泡性液体は、気体を液体中に導入することによって製造されて、液体の上に泡を形成するのに十分な量の泡を生成する。泡は、例えばコーヒー飲料の場合、コーヒー飲料の摂取直前に気泡を液体中に導入することによって、例えば手動で又は好適な機械で液体をかき回したり撹拌したりすることによって、直接液体中で生成することができる。泡は、例えば多孔質で、粉末が溶解すると泡の形態で放出される気体を含有する、可溶性すなわちインスタントのコーヒー飲料粉末の形態において、乾燥可溶性粉末によって生成することもできる。かかる粉末については、液体、例えば液体コーヒー抽出物を乾燥することによって生成して乾燥多孔質可溶性粉末を形成することができる。例えば可溶性コーヒー粉末の場合、熱湯若しくは冷水又は熱い若しくは冷たいミルクで再構成してコーヒー飲料を形成するとき、粉末の気孔に閉じ込められた気体が液体中に放出されることになり、表面上に泡を形成する。
未焙煎のコーヒー固形物
未焙煎のコーヒー固形物とは、焙煎プロセスを施されていないコーヒー固形物を意味する。本発明のコーヒー固形物は、コーヒーノキに由来する、水以外の任意の化合物である。本発明のコーヒー固形物は、好ましくはコーヒー豆に由来する。コーヒー固形物の焙煎は、通常、豆を粉砕及び抽出する前に、未処理の生コーヒー豆に対して実施されるが、粉砕した豆又は可溶性コーヒー固形物の乾燥した抽出物に対しても実施することができる。焙煎とは、コーヒー豆又はコーヒー抽出物に対する、乾式、又はほぼ乾式の熱処理を意味し、例えば圧力下で、水を用いてコーヒー豆を、例えば蒸す又は加熱するのとは対照的である。コーヒー豆は、焙煎中に乾燥される。生豆は、通常、焙煎前には約12〜16%の水分を含み、焙煎の結果、水分レベルが例えば約2%まで減少する。このように、焙煎は湯中又は蒸気での熱処理とは異なる。コーヒーを焙煎する目的は、通常、焙煎したコーヒーに特徴的な独特のフレーバーの香調(flavour note)を発現させることである。これらのフレーバーは、例えばコーヒー固形物の熱分解及びメイラード反応などのプロセスから生じる。
本発明の1つの実施形態では、焙煎とは、200℃を超える温度で、水分レベルが4%(重量)未満、好ましくは3%未満になる熱処理を意味する。水分レベルは、焙煎されているコーヒー豆又はコーヒー抽出物中に含有される水分の割合として理解される。上記のとおり、焙煎開始時の水分レベルは4%を超えている場合があるが、焙煎中に水分レベルは4%未満、好ましくは3%未満まで減少する。
本発明の未焙煎のコーヒー固形物は、任意の好適な方法で得ることができる。好ましい実施形態では、未焙煎のコーヒー固形物は、生とも呼ばれる未処理のコーヒー豆の抽出から作られる。生コーヒー豆は、抽出するとき、未粉砕でも粉砕済みでもよい。生コーヒー豆は、好ましくは水で、好ましくは有機溶媒を使用せずに抽出される。生コーヒー豆は、任意の好適な方法で、水で抽出することができる。生コーヒー豆及び/又は焙煎したコーヒー豆を水抽出する方法は、当該技術分野において周知である。例えば米国特許第5,972,409号は、生コーヒー豆の好適な抽出方法を開示しており、これは参照によって本明細書に組み込まれる。生コーヒー豆は、130℃を超える温度、例えば140℃超又は150℃超で、水で好ましくは抽出される。抽出は、1段階又は異なる温度での2段階以上、例えば120℃未満での第1の段階及び140℃を超える第2の段階で実施することができる。
本発明の製品は、製品中、全コーヒー固形物の100g当たりに少なくとも1gの未焙煎のコーヒー固形物を、例えば全コーヒー固形物の100g当たりに少なくとも2g又は少なくとも5gの未焙煎のコーヒー固形物を好ましくは含む。所望の場合、製品の全てのコーヒー固形物を未焙煎のコーヒー固形物とすることができるが、本発明の好ましい実施形態では、製品は、全コーヒー固形物の100g当たりに1g〜90gの間の未焙煎のコーヒー固形物、全コーヒー固形物の100g当たりに、より好ましい5g〜80gの間の未焙煎のコーヒー固形物、全コーヒー固形物の100g当たりに、さらにより好ましい10g〜70gの間の未焙煎のコーヒー固形物、又は全コーヒー固形物の100g当たりに20g〜50gの間の未焙煎のコーヒー固形物を含む。
乾燥可溶性粉末
乾燥可溶性粉末とは、液体、好ましくは水に溶解可能な粒子からなる粉末を意味する。乾燥粉末とは、水分を全く又はわずかな量しか含まないことを意味し、このため外見が固形状態である。本発明は、1つの態様において、未焙煎のコーヒー固形物を含み、起泡性気孔率が少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、より好ましくは少なくとも35%、最も好ましくは少なくとも40%である乾燥可溶性粉末に関する。
起泡性気孔率とは、起泡に寄与し、本発明の粉末の潜在的起泡能を特徴づける気孔率の測定値である。実際のところ、開気孔は、閉気孔と比較して、起泡にあまり寄与しないか、又は全く寄与しない場合すらあるだろう。開口部の直径が2マイクロメートル未満の気孔なら、これも泡に寄与することができる。なぜならこれらの気孔中の毛管圧力が周囲圧力より高く、このため泡の形成が可能になるからである。本発明においては、起泡性気孔率は、閉気孔及び開口部の直径が2マイクロメートル未満の開気孔を含めることによって得られる。
したがって、起泡性気孔率を測定する目的では、閉気孔及び開口部の直径が2マイクロメートル未満の開気孔のみを対象とする。その理由は、これらが起泡に寄与すると考えられるからである。起泡性気孔率は、起泡に寄与する気孔の体積の、開口部の直径が2マイクロメートルを超える開気孔の体積を除外した凝集体の体積に対する比によって得られる。これは水銀ポロシメトリー又はX線断層撮影法によって測定することができる。
従来の非起泡性コーヒー粉末の起泡性気孔率は、通常15%未満であるとみられる。
本発明の可溶性粉末粒子の全気孔率は、好ましくは少なくとも40%、好ましくは少なくとも55%、さらにより好ましくは少なくとも70%である。好ましい実施形態では、粉末粒子の全気孔率は65〜85%の間、より好ましくは65〜80%の間、さらにより好ましくは70〜80%の間、最も好ましくは70〜75%の間である。
全気孔率は当該技術分野において公知の手段で測定することができる。例えば、全気孔率は次式:(Vp−Vcm)/Vp・100で計算することができ、式中、Vpは粒子の全体積であり、Vcmは粒子中のマトリックスの体積である。これらの値は水銀ポロシメトリーなどの標準的な測定法又はX線断層撮影法の技術によっても特定することができる。
したがって、本発明の粉末は、粉末を再構成すると多くの量のクレマが形成されることを可能にする高気孔率によって特徴づけられる。
本発明の粉末の気孔の平均直径D50は、80ミクロン未満、好ましくは60ミクロン未満、より好ましくは40ミクロン未満、最も好ましくは25ミクロン未満とすることができる。粒子中の気孔径の分布はX線断層撮影法で測定することができる。
本発明の粉末については、X線断層撮影法から得られる粒子中の気孔径分布のスパン係数(span factor)(n)によって特徴づけることもできる。分布のスパン係数は次式で計算される。
式中、D90、D10及びD50は直径を表し、気孔体積のそれぞれ90%、10%及び50%が、当該値未満の径の気孔に属していることを表す。したがって、分布スパン係数(n)が4未満、好ましくは3未満、より好ましくは2未満、最も好ましくは1.5未満が本発明による粉末の気孔を特徴づける。スパン係数(n)が低いほど、径分布が均一で狭い。
粉末粒子の粒径については、例えば中央粒径(体積分布)、X50によって特徴づけることができる。X50は好ましくは50〜500ミクロンの間の範囲、例えば100〜300ミクロンの間又は150〜250ミクロンの間である。
本発明の乾燥可溶性粉末は、好ましくは食品粉末又は飲料粉末である。食品粉末は、例えば乾燥スープ又は調味料粉末とすることができる。乾燥可溶性飲料粉末は、例えば乾燥可溶性インスタント飲料粉末、例えば乾燥可溶性コーヒー粉末、乾燥可溶性ココア粉末又は乾燥可溶性麦芽エキス粉末とすることができる。
乾燥可溶性コーヒー製品の製造方法
本発明は、別の態様では、a)未焙煎のコーヒー固形物を含む液体コーヒー抽出物を用意するステップ、及びb)気体を前記液体コーヒー抽出物中に注入するステップ、並びにc)前記液体コーヒー抽出物を乾燥するステップを含む、乾燥可溶性コーヒー製品の製造方法に関する。液体中に注入されることになる気体は、例えば大気、窒素、二酸化炭素、亜酸化窒素又はアルゴンなど、任意の好適な気体とすることができる。気体は、液体コーヒー抽出物中に、任意の好適な方法で、例えば細かい泡を形成するように設計されたノズルを通して気体を液体コーヒー抽出物中にスパージすることによって、注入することができる。好ましい実施形態では、気体の注入中又は注入後に、液体コーヒー抽出物に圧力を、例えば50〜400バールの間、好ましくは150〜350バールの間の圧力をかける。圧力は、例えば液体コーヒー抽出物を高圧ポンプに通過させることによって作り出すことができ、気体は高圧ポンプの前又は後で液体コーヒー抽出物中に注入される。気体の注入は、気体がコーヒー抽出物中に完全に溶解するように、又は気体が抽出物中に、例えば1〜10ミクロンの径の気泡として存在することができるように、実施することができる。液体コーヒー抽出物は、気体の注入後、乾燥の前に、均質化して気泡の径を低減することができる。好ましい実施形態では、気体が注入されるとき、液体コーヒー抽出物の乾物含有量は35〜70%である。気体が注入されるとき、液体コーヒー抽出物の温度は、好ましくは10℃〜70℃の間、より好ましくは30℃〜70℃の間である。コーヒー抽出物の油の含有量を低く留めることが有利である場合がある。
液体抽出物は、気体が注入された後で乾燥される。乾燥は、乾燥可溶性コーヒー粉末に必要な特性を確保する任意の好適な方法で実施することができる。
好ましい実施形態では、液体コーヒー抽出物は噴霧乾燥される。コーヒー抽出物を噴霧乾燥する方法は当該技術分野において周知である。注入された気体が液体コーヒー抽出物中に完全に溶解した場合、気体の量は、噴霧ノズルでの急速な圧力損失によって噴霧された液滴中に確実に気泡を形成するのに十分な量であるべきである。噴霧乾燥中の噴霧乾燥塔の温度は、例えば70℃〜115℃の間とすることができる。気泡が存在すると、乾燥した粒子に必要な多孔質構造の形成が確実になる。
別の好ましい実施形態では、気体の注入後に液体コーヒー抽出物を噴霧凍結する。噴霧凍結とは、液体を噴霧して液滴にし、同時に前記液滴を凍結するというものである。抽出物の温度は、好ましくは0℃〜60℃の間、好ましくは0℃〜30℃の間、例えば10℃〜25℃の間又は15℃〜30℃の間にするべきである。起泡した抽出物を高圧ポンプ又はホモジナイザーに入れることができ、圧力は、例えば65〜400バール、好ましくは85〜250バールまで増加させることができる。噴霧凍結されることになるコーヒー抽出物の固形物含有量は、好ましくは40%超、より好ましくは50%超である。抽出物を噴霧凍結塔の頂部までポンプで送ることができ、そこで抽出物は噴霧される。噴霧凍結プロセスは、液体窒素、冷気及び液体二酸化炭素などの低温流体との直接又は間接接触という手段によって実施することができる。好適な凍結噴霧プロセスは、例えば国際公開第2009/080596号パンフレット(Nestec S.A.)に開示されている。得られる多孔質の噴霧凍結した粉末を凍結乾燥して、本発明の多孔質可溶性コーヒー製品を得ることができる。
気体を液体コーヒー抽出物中に注入し、これを乾燥して乾燥可溶性コーヒー製品を製造する好適な方法は、例えば国際公開第2009/040249号パンフレット(Nestec S.A.)及び米国特許第5,882,717号(Kraft Foods Inc.)に開示されている方法である。
可溶性コーヒー製品粉末は、凝集粉末とすることができる。噴霧凍結された粉末、例えばコーヒー粉末の凝集方法は当該技術分野において周知である。凝集粉末は、例えば国際公開第2009/059938号パンフレット(Nestec S.A.)又は国際公開第2009/080596号パンフレット(Nestec S.A.)に開示されているとおりに、例えば噴霧乾燥した粉末又は噴霧凍結した粉末を、例えば焼結することによって製造することができる。
起泡したコーヒー飲料の製造方法
本発明は、1つの実施形態において、a)未焙煎のコーヒー固形物を含む液体コーヒー抽出物を用意するステップ、及びb)気泡を液体コーヒー抽出物中に導入して、泡を作り出すステップを含む、起泡したコーヒー飲料の製造方法に関する。気泡は任意の好適な方法で、例えば手動で又は好適な機械で液体をかき回したり撹拌したりすることによって、及び/又は気体を液体コーヒー抽出物中にスパージすることによって、液体中に導入することができる。スパージとは、ノズル又は他の好適な器具を通して、気体を直接液体中に注入するプロセスである。液体中に導入される気体は、任意の好適な気体、例えば大気、蒸気、窒素、及び/又は二酸化炭素とすることができる。
起泡性気孔率、粒子気孔率を評価するための水銀ポロシメトリー
構造を評価するためにオートポア(AutoPore) IV 9520を使用した(Micromeritics Inc. Norcrose、GA、USA)。Hg圧入の操作圧力は0.4psia〜9000psia(低圧用は0.4psia〜40psia、及び高圧用ポートは20〜9000psia)とした。この圧力下での気孔直径は、500〜0.01umの範囲である。報告するデータは、異なる気孔直径(um)での体積(ml/g)とした。
約0.1〜0.4gの試料を正確に秤量し、ペネトロメーター(penetrometer)(容積3.5ml、首軸又は毛細管軸の直径0.3mm及び軸の容積0.5ml)に詰めた。
ペネトロメーターを低圧用ポートに挿入した後、試料を1.1psia/分で真空排気し、次いで、中間速度0.5psia及び高速度900μmHgに切り替える。真空排気目標値は60μmHgとした。目標値に到達した後、真空排気を5分間継続してからHgを充填する。
測定は、設定された時間の平衡状態で行った。すなわち、設定された時間の平衡状態(10秒)モードにおける、データが取得されるべき圧力点、及びその圧力での経過時間である。その圧力範囲でおおよそ140のデータ点を収集した。
粒状物のかさ体積を、水銀及び試料保持器の最初の体積から得た。開口部の直径が2マイクロメートルより大きい開気孔(3)の体積を、水銀を直径2マイクロメートルまで圧入した後で得た。この体積を粒状物のかさ体積から差し引くと、閉気孔(2)、開口部の直径が2マイクロメートル未満の開気孔(4)及びコーヒーマトリックスの体積を含む粒状物の新たな体積が得られた。粒状物中の閉気孔、開口部が2マイクロメートルより大きい開気孔の体積は、コーヒーマトリックスの体積を粒状物の新たな体積から差し引いて得た。コーヒーマトリックスの体積は、試料の重量及びコーヒーマトリックスの密度から得た。起泡性気孔率は、閉気孔及び開口部の直径が2マイクロメートル未満の開気孔の体積の、粒状物の上記新たな体積に対する比である。
全粒子気孔率は、米国特許仮出願第60/976,229号に記載されている方法を用いた処置とすることができる。
泡の体積
泡の体積を以下のとおり2つの異なる方法で測定した。
ホイッピング
焙煎コーヒー抽出物及び生コーヒー抽出物を、75℃のミリキュー(MilliQ)水に、下記の表に記載した異なる比率で溶解し、合計固形物濃度が2%になるようにした。各溶液83mLをホイッピング器に通過させ(15000rpm、20秒間)、起泡した液体をメスシリンダーに回収した。泡の体積を30秒毎に360秒まで記録した。最初の泡の体積及び泡の崩壊(0〜120秒)を、対数モデルを使用して泡曲線から外挿する。
泡測定器(FMD)
4gの、下記の表に記載した異なる比率での、粉末化した焙煎コーヒー抽出物及び粉末化した生コーヒー抽出物を、最初は弁で塞がれている貯水器に連結した再構成用容器からなる簡易器具の中に添加した。粉末混合物を85℃の湯200mLで再構成した後、再構成用容器に、端部が目盛り付きの毛細管になっている特別な蓋をした。次いで、再構成用容器と貯水器との間の弁を開くと、水(任意の温度の標準的な水道水)が再構成された飲料を毛細管の中へと押し上げた。これによってクレマの体積の読み取りを容易にした。
実施例1
焙煎したコーヒー粉末を、可溶性コーヒーを製造するための従来のコーヒー抽出技術を使用して、粉砕した焙煎コーヒーを水で抽出することによって製造した。国際公開第2009/040249号パンフレット(Nestec S.A.)に開示されている方法に従って、液体窒素を液体コーヒー抽出物中に注入し、抽出物を噴霧乾燥して、本発明の起泡性乾燥可溶性コーヒー製品を製造した。この方法は、本明細書で定義した起泡性気孔率が少なくとも40%の乾燥可溶性コーヒー粉末を産み出すことがわかった。
生(未焙煎)コーヒー粉末を、焙煎したコーヒー豆について上記に記載したものと同一の方法で、未粉砕の生コーヒー豆から水を用いて製造した。
コーヒー粉末を水で再構成したときに生成する最初の泡の体積を、焙煎したコーヒー粉末、生コーヒー粉末及びこれらの混合物について、上記のとおり測定した。結果を下の表1に示す。
泡の安定性を判定するために、上記の比率のコーヒー抽出物1gをMilliQ水50mLで溶解することによって、同じコーヒー粉末の試料をカップの中で水中に再構成した。再構成直後(0分)、並びに再構成後2分、5分、10分及び15分の時点で、カップを上方から写真撮影した。写真を図1に示す。

Claims (18)

  1. 未焙煎のコーヒー固形物を含み、起泡性粒子気孔率が少なくとも20%である乾燥可溶性粉末製品。
  2. 粉末粒子の粒子気孔率が少なくとも40%である、請求項1に記載の乾燥可溶性粉末製品。
  3. 粉末粒子の気孔の平均直径D50が80マイクロメートル未満である、請求項1又は2に記載の乾燥可溶性粉末製品。
  4. 粉末粒子が、4未満の径分布スパン係数によって特徴づけられる径分布を有する気孔を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の乾燥可溶性粉末製品。
  5. 全コーヒー固形物の100g当たりに少なくとも1gの未焙煎のコーヒー固形物を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の乾燥可溶性粉末製品。
  6. 全コーヒー固形物の100g当たりに1g〜90gの間の未焙煎のコーヒー固形物を含む、請求項4に記載の乾燥可溶性粉末製品。
  7. インスタント飲料粉末である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の乾燥可溶性粉末製品。
  8. インスタントコーヒー粉末である、請求項7に記載の乾燥可溶性粉末製品。
  9. a)未焙煎のコーヒー固形物を含む液体コーヒー抽出物を用意するステップ、及び
    b)気体を前記液体コーヒー抽出物中に注入するステップ、並びに
    c)前記液体コーヒー抽出物を乾燥するステップ
    を含む、乾燥可溶性コーヒー製品の製造方法。
  10. ステップb)の気体の注入中に液体コーヒー抽出物に圧力をかける、請求項9に記載の方法。
  11. ステップc)において、液体コーヒー抽出物が噴霧乾燥によって乾燥される、請求項9又は10に記載の方法。
  12. 液体コーヒー抽出物が、ステップb)における気体の注入後及びステップc)の乾燥の前に均質化される、請求項9〜11のいずれか一項に記載の方法。
  13. a)未焙煎のコーヒー固形物を含む液体コーヒー抽出物を用意するステップ、及び
    b)気泡を液体コーヒー抽出物中に導入して、泡を作り出すステップ
    を含む、起泡したコーヒー飲料の製造方法。
  14. 気泡が、液体コーヒー抽出物をかき回したり撹拌したりすることによって、液体コーヒー抽出物中に導入される、請求項13に記載の方法。
  15. 気泡が、気体を液体コーヒー抽出物中にスパージすることによって、液体コーヒー抽出物中に導入される、請求項13又は14に記載の方法。
  16. 液体の起泡性を改良するための、未焙煎のコーヒー固形物の使用。
  17. 液体が飲料である、請求項16に記載の使用。
  18. 液体がコーヒー抽出物を含む、請求項16又は17に記載の使用。
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