KR100447018B1 - 가용성음료의향기부여방법 - Google Patents

Abstract

주입기내에서 향기를 함유한 기질을 가용성 음료 분말에 혼합시키는 방법으로서, 여기서 상기 가용성 음료 분말은 주입기에 채워진다. 상기 가용성 음료 분말은 주입기에 유입되어, 가동 베드 형태로 유동하도록 되어 있다. 주입기내에서, 또한 가용성 음료 분말이 용기내에 채워지기 전에, 향기를 함유한 기질이 가동 베드상으로 분무된다. 이에 따라, 가용성 음료 분말에 대해 거의 일정한 비율의 향기를 함유한 기질을 갖는 가용성 음료 분말과 향기를 함유한 기질의 혼합물이 용기내에 제공된다.

Description

가용성 음료의 향기부여 방법{AROMATIZATION OF SOLUBLE BEVERAGES}

본 발명은 예를 들어 가용성 커피 분말과 같은 가용성 음료 분말에 향기를 부여하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 가용성 음료에 관한 것이다.

소비자는 특정 향기를 특정 음료와 연관시킨다. 만약 제품이 그와 관련된 향기가 부족하다면, 그 제품에 대한 소비자의 인지도에 불리하게 작용될 것이다. 비록 이러한 문제는 다른 분야에도 존재하지만, 특히 가용성 커피 분말과 같은 가용성 음료 분야에서 문제가 되고 있다. 비록 본 발명이 본 명세서에 국한된 것은 아니지만, 설명의 편의를 위해, 본 명세서에는 주로 가용성 커피 분말에 관한 문제가 기재될 것이다.

추출, 응집 및 건조를 포함한 공정으로부터 획득된 가용성 커피 분말은 대개 실질적으로 향기가 없다. 이런 이유로, 종래에는 가용성 커피 분말을 처리하는 동안 발산되는 커피 향기를 포획해서, 이러한 향기를 가용성 커피 분말에 혼합시켰다.

대개, 향기는 오일 또는 유제와 같은 기질 내에 향기를 우선 포획함으로써 혼합된다. 그 후, 향기를 함유한 기질 (aroma-containing substrate) 은 처리 및 혼합에 앞서 가용성 커피 분말상에 분무된다. 그 후, 혼합된 커피 분말은 병에 채워져 밀봉된다.

향기를 함유한 기질을 가용성 커피 분말에 분무되도록 하는 전형적 공정은 미국특허 3,148,070호, (Mishkin) and Sivetz, M. and Desrosier,N.W. ; 1979 ; Coffee Technology,AVI Publishing Company,Inc. ; Westport,Connecticut ; 459 쪽과 460 쪽에 기술되어 있다. 상기 공정에서, 가용성 커피 분말은 공급 튜브 아래로 떨어져, 관형 커튼 형태로 가용성 커피 분말이 계속해서 떨어지도록 하는 원뿔형 분배기상으로 떨어진다. 관형 커튼 내에서, 분무 노즐이 원뿔형 분배기 바로 아래에 위치되어, 향기를 함유한 기질을 관형 커튼의 내면상에 분무한다. 그 후, 가용성 커피 분말의 관형 커튼은 혼합기로 떨어지고, 이 혼합기에서 향기를 함유한 기질을 가용성 커피 분말 전체에 균질하게 분포시키도록 혼합한다. 그 후, 향기 부여된 가용성 커피 분말을 병이나 또는 다른 용기에 주입하기 위해 주입기에 공급한다.

이러한 내용의 변형으로서, 향기를 함유한 기질이 가용성 커피 분말의 떨어지는 시트형 커튼상에 또는 텀블러 (tumbler) 내의 가용성 커피 분말상에, 또는 컨베이어상에서 운반되는 가용성 커피 분말상에 분무된다. 그 후, 모든 경우에, 가용성 커피 분말이 혼합기 또는 믹서를 통과해서, 향기를 함유한 기질이 가용성 커피 분말 전체에 걸쳐 균질하게 혼합되게 하였다.

비록 이러한 기초적 공정이 훌륭하게 이루어져도, 분무 후에 가용성 커피 분말을 섞고 혼합하는 동안 상당한 양의 향기가 손실된다. 또한, 향기는 커피를 용기 내에 분무하고 채우는 사이의 기간동안 손실된다. 향기는 값비싼 성분이므로, 이러한 손실로 인해 비용은 크게 증가하게 된다.

이러한 문제를 해결하고자 하는 하나의 시도가 미국특허 3,769,032 (Lubsen)호에 기술되어 있다. 여기서는, 이미 가용성 커피 분말로 채워진 커피 병이 커피 향기를 함유한 기계 주사기 바로 아래까지 운반된다. 주사기는 바늘 끝이 병의 바닥에 가까워질 때까지 각각의 병 내부로 하강한다. 그 후, 주사기가 상승함과 동시에, 커피 향기의 액적 (droplets) 을 병속의 커피 제품으로 주입한다. 이러한 액적은 약 0.5mm 내지 3mm 의 크기를 갖는다. 비록 상기 미국특허에 발표된 결과에서 커피향기의 우수한 혼합을 나타내고 있지만, 고속의 생산라인에는 적합하지 않을 수도 있다. 또한, 향기를 함유한 기질이 병 내의 가용성 커피 분말 전체에 걸쳐 균질하게 분포되지 않을 수도 있다. 이것은 중대한 결점이다.

또 다른 시도가 미국특허 4,355,571호 (Stoeckli) 에 기재되어 있다. 상기 특허는 향기를 함유한 기질이 가용성 커피 분말상에 도포되는 향기를 부여하는 장치의 사용을 기재하고 있다. 소량의 가용성 커피 분말이 향기를 부여하는 장치에 안내되어, 활송로를 타고, 회전하는 휠상으로 떨어진다. 휠은 가용성 커피 분말이 압착되는 표면에 여러 개의 둘레홈을 갖는다. 이러한 가용성 커피 분말은 휠에 의해 약 90°호에 걸쳐 회전된 후에, 휠로부터 빠져나오게 된다. 이러한 커피 분말이 빠져나오자 마자, 바늘은 휠로부터 빠져나온 가용성 커피 분말상에 향기를 함유한 기질의 흐름을 주입하기 위해 즉시 위치하게 된다. 그 후, 향기 부여된 가용성 커피 분말은 다량의 가용성 커피 분말로 되돌아와서, 상기 다량의 가용성 커피 분말과 혼합된다. 그 후, 상기 혼합물은 통상적 방법으로 주입기에 공급된다.

비록 상기 특허에 기술된 방법이 향기를 함유한 기질의 분무를 요구하더라도, 향기를 함유한 기질을 첨가한 후에 혼합할 필요가 있다. 향기의 휘발성으로 인해, 혼합하는 동안, 또한 혼합해서 커피를 용기에 채우는 사이의 기간동안 상당한 향기 손실이 여전히 발생한다.

따라서, 비교적 적은 향기 손실을 유발하면서, 가용성 음료 분말 내에 향기를 함유한 기질을 혼합시키는 방법이 여전히 필요하다.

따라서, 본 발명은 향기를 함유한 기질을 가용성 음료 분말에 혼합시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은:

가용성 음료 분말을 용기 내로 채우는 주입기내로 가용성 음료 분말을 유입하는 단계;

가용성 음료 분말이 주입기내에서 가동 베드형태로 유동하게 하는 단계; 및

가용성 음료 분말에 대한 향기를 함유한 기질의 비율이 실질적으로 일정한 용기에서 가용성 음료 분말과 향기를 함유한 기질의 혼합물을 제공하기 위해 용기 내에 가용성 음료 분말을 채우기 전에, 주입기내의 가용성 음료 분말의 가동 베드상으로 향기를 함유한 기질을 분사하는 단계를 포함한다.

향기를 함유한 기질을 주입기내의 가용성 음료 분말에 첨가하여, 실질적으로 일정한 가용성 음료 분말에 대해 일정한 비율의 향기를 함유한 기질이 획득될 수 있다는 사실이 놀랍게도 발견되었다. 이전에는, 용기들간의 균질성을 획득하기 위해서 향기 부여된 가용성 음료 분말이 혼합되거나 또는 섞어져야 할 필요가 있다고 생각되어 왔다. 또한, 상기 방법이 향기 손실을 현저히 감소시키는 장점을부여한다고 알려져 있는데; 예를 들어, 동일한 향기 강도를 획득하기 위해서는 이전에 필요했던 향기의 대략 절반만이 필요하다는 사실이 알려졌다. 또한, 향기 부여된 가용성 음료 분말이 향상된 향기 특성을 갖는다고 알려졌다.

상기 방법은 주입기로 들어가거나 또는 주입기로부터 빠져 나오는 가용성 음료 분말의 양을 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 양이 변한다면, 상기 방법은 실질적으로 일정한 비율의 향기를 함유한 기질과 가용성 음료 분말을 획득하기 위해서 가용성 음료 분말상으로 분무되는 향기를 함유한 기질의 양을 조절하는 단계를 포함한다.

용기 내에서 가용성 음료 분말과 향기를 함유한 기질의 실질적으로 균질한 혼합물을 획득하기 위해서, 향기를 함유한 기질이 가용성 음료 분말의 가동 베드의 상부 표면상으로 균일하게 분무되는 것이 바람직하다. 향기를 함유한 기질을 가동 베드상으로 분사하기 전에 가동 베드의 상부면에 고랑 (furrow) 이 형성되는 것이 바람직하다.

가용성 음료 분말의 가동 시트는 주입기내의 회전하는 주입 플레이트상에 형성될 수 있다. 회전하는 주입 플레이트상의 모든 가용성 음료 분말이 실질적으로 재순환없이 용기 내로 유동하는 것이 바람직하다. 이것은 회전하는 주입 플레이트상의 가용성 음료 분말의 양을 조절함으로써 이루어질 수 있다.

상기 방법은 회전하는 주입 플레이트상의 가동 베드의 두께를 결정하는 단계와, 재순환이 발생하는 레벨 이하에 있지만, 용기를 채우기에 충분한 두께를 유지하도록 가용성 음료 분말이 주입기에 유입되는 속도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 가동 베드의 두께는 약 5mm 와 약 75mm 사이에서 유지되는 것이 바람직하다.

가용성 음료 분말로는 가용성 커피 분말이 바람직하며, 향기를 함유한 기질로는 향기 부여된 커피유가 바람직하다. 향기 부여된 커피유는 4중량％ 이하의 수분을 함유하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 전술한 방법에 의해 제조된, 향기 부여된 가용성 커피 분말을 제공한다.

상기 도면을 참조한 본 발명에 따른 실시예가 지금부터 기재될 것이다.

도 1 은 분말 주입기의 내부를 도시한 개략 평면도;

도 2 는 도 1 의 선 A-A'를 따라 취한 횡단면도;

도 3 은 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 가용성 커피 분말의 가스 크로마토그램; 및

도 4 는 종래 방법에 의해 제조된 가용성 커피 분말의 가스 크로마토그램.

상기 방법은 가용성 음료 분말이 용기 내에 채워지기 전에, 향기 부여된 기질을 가용성 음료 분말상으로 분무함으로써 가용성 커피 분말이 주입기내에서 향기 부여되도록 할 필요가 있다. 상기 방법은 다양한 형태의 가용성 음료 분말에 적용 가능하다고 알려져 있는데; 예를 들어, 가용성 커피 분말, 가용성 커피 혼합물로 형성된 분말, 표백제와 감미료; 가용성 차 분말; 가용성 초컬릿 분말 등이 있다. 하지만, 단순화를 위해서, 본 발명은 가용성 커피 분말에 관한 방법만을 상세하게 기재하려 한다. 가용성 커피 분말은 적절한 추출, 응집 및 건조 방법으로부터 획득될 수도 있다. 적절한 추출, 응집 및 건조 방법이 Sivetz (1979) 에 공지되어 있고, 또한 실시예도 기술되어 있다. 냉동 건조 및 분무 건조된 분말이 사용될 수 있다. 필요하지는 않지만, 상기 분말은 향기를 부여하기 전에 덩어리로 만들어질 수 있다.

커피에 적용하기에 적절한 향기 부여된 기질은 커피유 또는 커피유의 유제 및 물 또는 커피 추출물이다. 하지만, 가능한 적은 수분을 함유한 커피유가 바람직한데; 예를 들어, 4중량％ 이하의 수분을 함유하는 것이 특히 바람직하다. 가용 커피유로는 어떠한 바람직한 커피유도 사용 가능한데; 예를 들어, 당업계에 공지된 공정을 사용하여 상업용 소스 (commercial source) 로부터 획득되거나 또는 소비된 커피 찌꺼기로부터 추출함으로써 제조되는 커피유 등이 있다. 예를 들어, 커피유는 통상적으로 사용가능한 오일 추출기를 사용하여 신선하게 볶아진 커피 열매로부터 추출될 수 있다. 커피 열매로부터 커피유를 추출하기 위한 이러한 기술 및 다른 적절한 기술은 Sivetz (1979)에서 452 쪽부터 460 쪽까지 기술되어 있다. 사용되는 커피유의 소스 및 정확한 조성이 결정적인 것은 아니다. 다른 식용유가 커피유를 대체해서 전적으로 또는 부분적으로 사용될 수 있지만, 이것을 커피에 사용하기에는 적절하지 않고; 특히, 최종 제품이 순수 커피로 간주된다면 더욱 그러하다. 하지만, 혼합물 또는 다른 제품을 위해서는, 다른 오일 (평지씨 오일과 같은) 이 바람직할 수도 있다.

커피에 사용하기 위해서, 기질에 의해 운반된 향기로는 커피향기가 바람직하다. 편의상, 커피향기는 자연 커피향기 가스로 이루어져 있다. 커피향기 가스는커피를 처리하는 공정의 몇몇 여러 지점에서도 포획될 수 있는데, 예를 들어 푸른 커피를 볶는 동안 방출되는 가스 (“로스터 가스 (roaster gases)”), 볶은 전체 열매를 가루로 만드는 동안 방출되는 가스 (“그라인더 가스 (grinder gases)”), 가루로 된 볶은 커피를 주입하는 동안 방출되는 가스 (“주입 가스”) 가 있다. 커피향기는 미국특허 5,182,926호에 기술된 방법으로 제조될 수 있는 극저온의 응축된 향기 결상 (aroma frost) 형태로 사용되는 것이 바람직하고; 상기 특허에 기재된 내용은 참조용으로 포함되어 있다. 물론, 합성 커피향기가 사용될 수도 있다. 또한, 다른 바람직한 향기, 예를 들어, 바닐라, 아몬드, 초콜릿, 위스키, 브랜디, 아이리쉬 크림 등이 사용되거나 함유될 수 있다.

사용되는 주입기는 향기 부여된 기질이 주입기내의 분말상에 분무되도록 하는 어떠한 적절한 주입기도 가능하다. 예를 들어, 상기 방법은 도 1 및 2 에 도시된 편평한 원형의 회전 주입 플레이트 (4) 를 갖는 분말 주입기 (2) 에 적용될 수 있다. 이러한 형태의 적절한 주입기로는 미국 일리노이주 시카코에 있는 John R. Nalbach Engineering Co, Inc. 사에 의해 공급되는 Necoflo (상표명) 시리즈의 주입기이다.

커피 분말은 호퍼 (6) 를 통해 주입기 (2), 입구 슬리브 (8), 또한 주입기 플레이트 (4) 로 공급된다. 주입기 플레이트 (4) 바로 위의 입구 슬리브 (8) 의 하단부 높이는 조절 가능하므로, 주입기 플레이트 (4) 상의 분말의 레벨이 제어될 수 있다. 적절한 수압 또는 공압 구동장치 (도시되지 않은) 가 입구 슬리브 (8) 에 연결되어, 슬리브의 수직 위치의 조절을 가능하게 한다. 입구 슬리브 (8) 는주입기 플레이트 (4) 에 대해 편심으로 위치하고; 주입기 (2) 의 입구 단부 (10) 에 인접하게 위치한다. 사용할 때, 주입기 플레이트 (4) 는 화살표 방향 (B) 으로 회전한다.

반원통형 제 1 배플 (baffle; 12) 이 주입기 플레이트 (4) 상에 위치하여, 입구 슬리브 (8) 를 부분적으로 둘러싸고 있다. 제 1 배플 (12) 은 주입기 플레이트 (4) 의 회전 반대 방향으로 약 240°내지 270°의 각도에 걸쳐 입구 슬리브 (8) 의 조금 하류 (주입기 플레이트 (4) 의 회전 방향에서) 위치로부터 연장한다. 입구 단부 플레이트 (14) 는 제 1 배플 (12) 의 입구 단부를 주입기 (2) 의 측부 (16) 에 연결하고, 잘린 단부 플레이트 (18) 는 제 1 배플 (12) 의 타 단부를 주입기 (2) 의 측부 (16) 에 연결한다. 주입기 플레이트 (4) 는 제 1 배플 (12) 의 하단부와 미끄럼 가능하게 맞물려서, 주입기 플레이트 (4) 는 회전 가능하지만, 분말이 제 1 배플 (12) 을 넘어 방사상 외부로 이동하는 것은 방지된다. 약 90°내지 120°의 창이 입구 단부 플레이트 (14) 와 잘린 단부 플레이트 (18) 사이에 제공되어 분말이 주입기 (2) 의 측부 (16) 까지 외부로 이동하게 한다.

주입 튜브 (20) 는 주입기 플레이트 (4) 의 외부 가장자리로부터 내부로 일정 위치에 주입기 플레이트 (4) 에 매달려 있다. 주입 튜브 (20) 와 주입기 플레이트 (4) 의 외부 가장자리 사이의 거리는 주입기 플레이트 (4) 의 외부 가장자리와 제 1 배플 (12) 사이의 거리보다 작다. 이에 따라, 어떤 시점에서 입구 단부 플레이트 (14) 와 잘린 단부 플레이트 (18) 사이에 있는 창의 주입 튜브 (20) 는 주입기 플레이트 (4) 상의 분말에 노출된다. 하지만, 남아있는 주입 튜브(20) 는 제 1 배플 (12) 에 의해 주입기 플레이트 (4) 상의 분말로부터 감춰진다. 창의 주입기 플레이트 (4) 상의 분말은 주입 튜브 (20) 를 통해, 주입 튜브 (20) 의 하단부 주위로 끼워맞춤된 용기 (도시되지 않은) 내로 떨어질 수 있다.

유동 배플 (22) 은 입구 슬리브 (8) 에 가까운 위치로부터 주입기 플레이트 (4) 의 외부 가장자리를 향해 외부로 연장한다. 단순화를 위해서, 세 개의 유동 배플 (22) 이 도시되어 있지만, 주입기 (2) 는 다소 많은 수 (또는 적은 수) 의 배플을 가질 수도 있다. 주입기 플레이트 (4) 가 유동 배플 (22) 의 하단부와 미끄럼 가능하게 맞물려서, 주입기 플레이트 (4) 는 회전 가능하지만, 분말은 유동 배플 (22) 하에서 이동할 수 없게 된다. 이에 따라, 주입기 플레이트 (4) 상으로 떨어지는 분말은 여러 개의 유동 흐름으로 주입기 플레이트 (4) 의 외부 가장자리 쪽으로 그리고 창의 주입 튜브 (20) 로 유도된다.

분무 노즐 (24) 은 주입기 플레이트 (4) 위로, 입구 슬리브 (8) 로부터 조금 하류에 있지만, 유동 배플 (22) 앞에 위치된다. 분무 노즐 (24) 로는 향기 부여된 기질을 액적으로 분해해서, 적절한 패턴, 즉 원뿔 패턴으로 액적을 분무할 수 있는 어떠한 적절한 노즐일 수 있다. 두 개의 유동 노즐이 특히 적절하다. 적절한 노즐은 상업적으로 이용 가능한데, 예를 들어 Spray Systems사로부터 획득될 수 있다. 향기 부여된 기질은 펌프 (도시되지 않은) 를 사용해서 공급 라인을 통해 분무 노즐 (24) 로 공급된다. 펌프로는 향기 부여된 기질을 연속적으로 공급할 수 있는 것이 바람직하다. 미국 노스캐롤라이나주에 위치한 Parker Hannifin Corporation of Sanford 사로부터 제조된 Zenith (상표명) 펌프와 같은기어 펌프가 특히 적절하다. 하지만, 적절한 원심 펌프 또는 일련의 왕복 펌프가 또한 사용될 수 있다. 공급되는 향기 부여된 기질의 양이 정확하게 조절되는 것이 바람직하다. 원한다면, 분무 노즐 (24) 은 분무 노즐 (24) 이 봉쇄될 때 구동되는 적절한 세정 장치를 포함할 수도 있다. 적절한 차단 밸브가 펌프와 분무 노즐 (24) 사이에 위치되어, 펌프가 구동되지 않을 때, 적하 (滴下) 를 방지한다.

레벨 센서 (28) 가 주입기 플레이트 (4) 위로, 분무 노즐 (24) 로부터 하류에 위치되지만, 입구 단부 플레이트 (14) 와 차단 단부 플레이트 (18) 사이의 창 내에 위치된다. 레벨 센서 (28) 는 주입기 플레이트 (4) 상의 분말 높이를 결정하고, 적절한 신호를 극소제어장치 (도시되지 않은) 에 전달한다. 다음으로, 극소제어장치가 주입기 플레이트 (4) 보다 위로 입구 슬리브 (8) 의 높이를 조절하는 구동장치를 제어한다.

또한, 극소제어장치는 주입기 (2) 에 들어가는 용기의 수를 결정하는 센서 (도시되지 않은) 에 연결되어 있다. 이에 따라, 주입기를 빠져나오는 커피 분말 양을 정확하게 결정할 수 있다. 이러한 결정을 바탕으로, 극소제어장치가 향기 부여된 기질을 공급하는 펌프를 제어하여 용기내의 분말에 대한 향기 부여된 기질의 정확한 비를 획득할 수 있다. 적절한 극소제어장치는 상업적으로 사용 가능하고, 예를 들어, Allen-Bradley사로부터 획득할 수 있다.

사용 시, 호퍼 (6) 내의 분말은 입구 슬리브 (8) 를 통해 주입기 플레이트 (4) 상으로 떨어진다. 주입기 플레이트 (4) 의 회전으로 분말은 입구 슬리브(8) 의 아래로부터 멀어지고, 또한 주입기 플레이트 (4) 의 외부 가장자리 쪽으로 운반된다. 분말이 분무 노즐 (24) 아래를 통과할 때, 향기 부여된 기질로 피복된다. 그 후, 분말은 유동 배플 (22) 에 의해 여러 개의 흐름으로 분리되고, 계속해서 외부로 이동한다. 분말이 주입 튜브 (20) 의 개구에 도달하면, 이 분말은 주입 튜브 (20) 아래로 떨어지고 주입 튜브 (20) 주위로 끼워맞춤된 용기로 흘러내린다.

대개, 주입 튜브 (20) 아래로 흘러내리지 않고, 차단 단부 플레이트 (18) 에 도달하는 분말은 차단 단부 플레이트 (18) 에 의해 내부로 유도되어, 제 1 배플 (12) 의 내부로 주입 플레이트 (4) 와 함께 이동한다. 입구 슬리브 (8) 뒤로 순환한 후에, 다시 입구 슬리브 (8) 아래로 통과해서, 이전처럼 진행된다. 하지만, 이러한 분말은 이미 담체 물질 (carrier substance) 로 피복되었기 때문에 바람직하지는 않다. 결과적으로, 나머지 분말보다 더 많은 담체 물질을 함유한 분말의 포켓이 발생된다. 이러한 포켓으로 인해 이들이 떨어지는 용기 내에 비균질성이 나타난다. 만약 동일한 포켓의 분말이 수 시간동안 재순환한다면, 이러한 문제는 심각해질 것이다.

따라서, 입구 슬리브 (8) 뒤로 분말이 거의 또는 전혀 순환하지 않도록 주입기 플레이트 (4) 상으로 공급되는 분말의 양이 조절된다. 이것은 레벨 센서 (28) 를 사용하여 주입기 플레이트 (4) 상의 분말의 높이를 모니터함으로써 이루어진다. 만약 분말의 높이가 재순환이 발생할 것 같은 높이에 도달하면, 주입기 플레이트 (4) 위의 입구 슬리브 (8) 의 높이가 낮아져, 주입기 (2) 로 유동하는 분말의 양을 감소시킨다. 하지만, 만약 분말의 높이가 주입 튜브 (20) 에 부착된 모든 용기의 적절한 주입을 확보하기 위한 최소 레벨까지 낮아진다면, 입구 슬리브 (8) 는 상승한다. 또한, 최하류 유동 배플 (22a) 이 입구 슬리브 (8) 뒤의 분말의 유동을 방지한다. 대개, 주입기 플레이트 (4) 상의 분말의 높이는 약 5mm 내지 75mm 의 범위에 있는데; 바람직하게는, 약 10mm 내지 30mm 이다.

주입기 (2) 로부터 빠져나오는 용기의 분말은 실질적으로 균질 혼합된 분말 및 향기 부여된 기질을 함유하고, 정확한 양의 향기 부여된 기질을 포함한다. 몇몇 경우에 있어서, 입구 슬리브 (8) 와 분무 노즐 (24) 사이의 레이킹 장치 (raking device) (도시되지 않은) 를 함께 사용함으로써 균질성이 향상된다. 레이킹 장치는 주입기 플레이트 (4) 상의 분말에 고랑을 형성시키고; 따라서, 향기 부여된 기질로 피복될 수 있는 표면 영역을 증가시킨다. 또한, 적절한 정적 혼합장치가 유동 배플 (22) 사이에 위치되어, 향기 부여된 분말의 보다 나은 혼합이 이루어질 수 있다.

상기 방법은 어떠한 적절한 주입기에도 적용 가능하도록 되어있다. 예를 들어, John R. Nalbach Engineering Company, Inc.,에 의해 공급되는 Necoflo G5 (상표명)기계에서, 체적 제어 게이트 (gate) 는 주입기 플레이트상의 분말의 레벨을 조절하고, 용기 내에 채워지는 분말의 양을 미세하게 제어하는데 사용된다. 이러한 구성에서, 레벨 센서 (28) 는 체적 조절 게이트 바로 정면에 위치되어, 체적 조절 게이트가 적절히 작동하도록 충분한 분말만이 주입기 플레이트상에 있도록 한다. 하지만, 분말의 양은 재순환을 최소화하거나 또는 완전히 방지해야 한다.

이러한 방법은 또한 주입기 플레이트가 회전하는 원뿔면에 의해 대체되는 기계장치에 사용될 수 있는데; 주입 튜브는 원뿔면의 기저부에 위치된다. 이러한 경우에 있어서, 향기 부여된 기질은 분말이 원뿔면상으로 낙하된 후에 분말상으로 분무될 수 있다.

가용성 음료 분말이 채워지는 용기로는 어떠한 적절한 용기도 가능한데; 예를 들어, 유리병, 양철 캔, 작은 봉지 등이 있다. 작은 봉지와 같은 작은 용기에서는 각각의 용기 내에서 실질적인 균질성을 이룰 필요가 없다고 알려져 있다. 하지만, 각각의 작은 봉지는 대개 동일한 양의 향기 부여된 기질을 함유해야 한다.

실시예 1

John R. Nalbach Engineering Company, Inc.,에 의해 획득된 Necoflo 주입 기계는 분당 300g 용량의 유리병 90개를 수용해서 채우도록 작동된다. 약 27000 g/분의 가용성 음료 분말이 주입 기계에 공급되어, 회전하는 주입 플레이트상으로 떨어진다. 약 80g/분의 향기 부여된 커피유가 두 개의 액체 노즐을 통과하여 회전하는 주입 플레이트상의 커피 분말상에 분무된다. 이에 따라, 가용성 커피 분말내의 커피유의 농도는 약 0.3％를 나타내게 된다. 향기 부여된 커피유를 분무 노즐에 연속적으로 공급하기 위해서 기어펌프가 사용된다. 회전하는 주입 플레이트상의 가용성 커피 분말의 높이는 분말의 재순환이 발생하지 않도록 입구 슬리브의 높이를 제어함으로써 모니터되고 유지된다. 주입 기계장치는 일반적 작업 조건하에서 3일 동안 문제없이 작동될 수 있다.

병은 실험기간동안 무작위로 선택되고, 균질성 분석을 한다. 병들간의 차이점은 발견되지 않는다. 각각의 병 내의 가용성 커피는 여섯 층으로 분할되어 있고, 향기 부여된 커피유의 농도가 결정된다. 각각의 병에서 층 사이의 커피유의 농도 차이가 작아서, 수용가능한 한계내로 적절하다. 가용성 커피 분말과 향기 부여된 커피 분말의 혼합물은 실질적으로 균질하다고 간주될 수 있다.

병을 개방할 때, 전문가로 구성된 패널이 몇몇 병의 향기를 들어마셔, 달콤하면서 신선한 향기를 인식한다. 각각의 병 위의 공간부분을 G.C. 분석하고, 전형적 크로마토그램이 도 3 에 주어져 있다.

실시예 2

비교를 위해서, 향기 부여된 가용성 커피 제품이 종래 방법으로 마련되어 있다. 향기 부여된 가용성 커피 제품에서 커피유의 농도는 0.3％ 이고; 실시예 1 에 따라 제조된 향기 부여된 가용성 커피 분말의 농도와 동일하다.

몇몇 병이 개봉되어, 전문가로 구성된 패널이 향기를 맡는다. 이러한 커피는 녹색이면서 불쾌한 맛을 가지며, 또한 도 1 에 따라 제조된 향기 부여된 가용성 커피 분말보다 덜 신선한 향기를 갖는다는 사실이 인식된다. 각각의 병 위의 공간부분을 G.C. 분석하고, 전형적 크로마토그램이 도 4 에 주어져 있다. 곡선 아래의 전체 영역은 실시예 1 에 따라 제조된 향기 부여된 가용성 커피 분말 영역의 꼭 절반이상이다. 또한 특정 피크들이 없다는 것은 특정 향기 성분들이 존재하지 않는다는 사실을 가리키고 있다.

실시예 3

Johns 주입기계는 분당 12g 용량의 800 개의 작은 봉지를 채워 만들도록 작동된다. 48.3％의 설탕, 36.7％의 크림 (creamer) 및 15％의 커피로 만들어진 9600g/분의 가용성 분말 혼합물이 주입 기계장치에 공급된다. 약 23.6g/분의 향기 부여된 평지씨 오일이 두 개의 액체 노즐을 통과하여 분말상에 분무된다. 향기 부여된 오일은 상승된 오일 저장기로부터 분무 노즐로 계속해서 공급된다. 유량은 니들 밸브 (needle valve) 를 사용해서 조절된다. 주입 기계장치는 일반적 공정 조건하에서 문제없이 1 시간동안 작동한다.

몇몇 작은 봉지가 개봉되어, 달콤하고 신선한 향기를 함유하고 있음이 인식된다.

실시예

사용되는 커피유의 양이 감소되어, 향기 부여된 가용성 커피 제품에서 커피유의 농도가 약 0.2％ 라는 것을 제외하고는 실시예 1 의 절차가 반복된다. 전문가로 이루어진 패널이 몇몇 병의 향기를 맡아, 우수한 강도의 감미롭고 신선한 향기를 함유하고 있음이 인식된다.

Claims (9)

1. 향기를 함유한 기질을 가용성 음료 분말에 혼합시키는 방법에 있어서, 상기 방법은,

   가용성 음료 분말을 용기 속에 채우는 주입기내로 가용성 음료 분말을 유입하는 단계;

   가용성 음료 분말이 주입기내에서 가동 베드형태로 유동하게 하는 단계;

   용기 내에 가용성 음료 분말을 채우기 전에, 주입기내의 가용성 음료 분말의 가동 베드상으로 향기를 함유한 기질을 분사하는 단계; 및

   상기 주입기로 들어가거나 또는 주입기로부터 빠져나오는 가용성 음료 분말의 양을 결정하는 단계와, 이러한 양이 변한다면, 용기 내에서 가용성 음료 분말에 대한 향기를 함유한 기질의 비율이 실질적으로 일정한, 가용성 음료 분말과 향기를 함유한 기질의 혼합물을 제공하기 위해, 상기 가용성 음료 분말상으로 분무되는 향기를 함유한 기질의 양을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 용기 내에서 가용성 음료 분말과 향기를 함유한 기질의 실질적으로 균질한 혼합물을 획득하기 위해서, 상기 향기를 함유한 기질이 상기 가용성 음료 분말의 상기 가동 베드의 상부 표면상으로 균일하게 분무되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 향기를 함유한 기질을 가동 베드상으로 분무하기 전에, 상기 가동 베드의 상부 표면 내에 고랑이 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 가용성 음료 분말의 상기 가동 베드가 주입기내의 회전하는 주입 플레이트상에 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 회전하는 주입 플레이트상의 모든 가용성 음료 분말이 실질적으로 재순환없이 상기 용기 내로 유동하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 회전하는 주입 플레이트상의 상기 가동 베드의 두께를 결정하는 단계와, 재순환이 발생하는 레벨 이하에 있지만 용기를 채우기에 충분한 두께를 유지하도록 상기 가용성 음료 분말이 상기 주입기에 유입되는 속도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 가동 베드의 두께가 약 5mm 와 약 75mm 사이에서 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 가용성 음료 분말로는 가용성 커피 분말이고, 상기 향기를 함유한 기질로는 향기 부여된 커피유인 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 향기 부여된 커피유는 4중량％ 이하의 수분을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.