KR101920979B1

KR101920979B1 - 커피 제품

Info

Publication number: KR101920979B1
Application number: KR1020167016173A
Authority: KR
Inventors: 아비가일 엘리자베스 스미스
Original assignee: 크라프트 푸즈 알앤디, 인크.
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2018-11-21
Also published as: KR20160110359A; AU2014351541A1; BR112016011427A2; WO2015075535A1; JP2016535993A; CN105813465A; CA2895933A1; EP3071044A1; US20160295876A1; RU2016119236A

Abstract

본 발명은,

로스팅 및 분쇄된 커피를 부가적인 커피 오일과 혼합하는 단계; 및

Description

커피 제품 {COFFEE PRODUCT}

본 개시 내용은 미세하게 분쇄된 커피 물질의 제조에 관한 것이다. 이러한 커피는 전형적으로 음료 제조에서 단독으로 사용되기에 적합하지 않을 정도로 분쇄되고; 이것은 전형적인 터키식 분쇄물보다 더 미세하다. 그러나, 이러한 미세 분쇄물은 최근에 개발된 인스턴트 커피 제품 및 분쇄된 커피 입자를 함유하는 다른 음료 분말을 위한 유용한 첨가제이다.

로스팅된(roast) 커피 콩을 사용하여 커피숍에서 제조되는 커피 음료를 더 근접하게 모방하려는 수많은 인스턴트 커피 제품이 시판되고 있다. 개선된 감각 수용성 경험을 제공하기 위해, 이들 인스턴트 커피 제품은 전형적으로, 미세하게 분쇄된 로스팅된 커피 입자와 함께, 분무- 또는 동결-건조된 인스턴트 커피로 형성된다. 이들 입자는 추출 공정 동안에 진짜 커피 음료 내에 포함되는 미세한 물질을 모방하고 개선된 깊이의 향미를 제공한다.

이러한 제품의 한 예는 밀리카노(Millicano)®이다. 수성 커피 추출물과 미세하게 분쇄된 로스팅된 커피 입자를 혼합함으로써 밀리카노® 커피를 제조한다. 이어서 이러한 혼합물을 동결-건조시켜 미세한 입자를 함유하는 인스턴트 커피를 제공한다. 미세한 입자란 100 마이크로미터 미만의 입자 크기 (D90)를 갖는 입자를 의미한다. 밀리카노® 커피에 전형적으로 사용되는 입자는 60 마이크로미터 미만의 D90을 갖고 제트 밀링에 의해 제조된다. 제트 밀링은 비용이 많이 들고, 분쇄 동안 커피로부터 오일이 짜내어지게 하기 때문에 향(aroma)의 손실을 초래할 수 있다. 밀리카노 커피는 GB2482032에 기술된 바와 같이 제조될 수 있다.

미세한 커피를 예비-제조된 인스턴트 커피 입자에 단순히 첨가함으로써 제조한 다른 제품이 또한 시판되고 있다. 이러한 제품은 저장 동안의 원치 않는 분리 및 침강을 비롯한 수많은 단점을 갖고, 전형적으로 구내에서의 껄끄러운 느낌 및 컵 내 침전을 초래하는 더 큰 입자를 사용한다.

EP0560609에는 가용성 커피를 위한 착향 첨가제로서 콜로이드형의 로스팅된 커피의 용도가 개시되어 있다. 로스팅 및 분쇄된 커피를 오일과 혼합하고 이어서 볼 밀에서 습식-밀링한다. US3625704에는 가용성 커피 분말을 롤러 밀링함으로써 만든 인스턴트 커피 박편이 개시되어 있다. 밀링 장치는 한 쌍의 롤러를 포함하고 큰 최종 박편 크기를 제공한다. 상기 둘 다의 개시 내용에서는 가용성 커피의 향미를 개선하려고 하지만, 어떻게 하면 제트 밀링에 비해 미세 분쇄의 비용을 감소시키고 구강촉감/질감(texture)을 개선할지에 관한 언급이 없다.

따라서, 이러한 인스턴트 커피를 위한 첨가제를 제조하기 위한 개선된 방법을 제공하고/하거나 종래 기술과 연관된 문제 중 적어도 일부를 해결하거나 적어도 상업적으로 유용한 그의 대안을 제공하는 것이 바람직하다.

따라서, 본원 개시 내용의 제1 측면에서,

혼합물을 80 마이크로미터 이하의 D90을 갖는 로스팅 및 분쇄된 커피 입자 크기로 롤러-분쇄하는 단계

를 포함하는, 로스팅 및 분쇄된 커피 분말의 제조 공정이 제공된다.

바람직하게는,

를 포함하는, 가용성 커피를 위한 첨가제의 제조 공정이 제공된다.

본 발명은 이제 자세하게 기술될 것이다. 하기 절에서 본 발명의 상이한 측면들이 더 상세하게 규정될 것이다. 이렇게 규정된 각각의 측면은, 달리 상반되게 명확히 언급되지 않는 한, 임의의 다른 측면 또는 측면들과 조합될 수 있다. 특히, 바람직하거나 유리한 것으로 언급된 임의의 특징은 바람직하거나 유리한 것으로 언급된 임의의 다른 특징 또는 특징들과 조합될 수 있다.

하기 개시 내용에서는 로스팅 및 분쇄된 커피 분말을 가용성 커피를 위한 첨가제로서 사용하는 것에 초점이 맞추어질 것이지만, 분말은 다른 음료 분말을 위한 첨가제로서도 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 예시적인 음료 분말은 분유, 초콜릿 분말, 크리머 분말, 차 분말, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함한다.

하기 개시 내용은 첨가제로서의 로스팅 및 분쇄된 커피 분말에 관한 것이지만, 이것은 한편으로는 단독으로 식료품 또는 음료 성분으로서 사용될 수 있다.

롤러-분쇄의 생성물은 가용성 커피를 위한 적합한 첨가제이다. 이러한 첨가제는 밀리카노 유형의 음료를 제조하는 데 사용될 수 있다.

첨가제 및 출발 로스팅 및 분쇄된 커피는 본원에서 입자 크기 분포와 관련하여 논의된다. 아는 바와 같이, 임의의 분쇄 공정은 입자 크기 분포를 초래할 것이고, 이는 특히 커피 콩의 경우에 그러한데, 왜냐하면 콩의 딱딱한 속성 및 분쇄 동안에 일어나는 무작위적인 세분화 때문이다. 입자 크기 분포를 특징짓기 위해, 콩의 분쇄는 D10, D50 및 D90과 관련하여 논의된다. 이들 용어는 관련 기술분야에 널리 공지되어 있고 공지된 장치 및 방법에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

입자 크기의 측정 기술은 레이저 회절이고 ISO 13320:2009를 기반으로 한다. 예비-분쇄된 로스팅 및 분쇄된 커피의 크기의 경우에, 측정은 공기 중 분산에 의해 수행된다. 롤러-미립화된(refine) 생성물의 경우에, 측정은 오일 분산제에서 수행된다. 이는, 커피 오일이 오일 분산제에 용해되기 때문에, 커피 오일의 액적 크기와 관련된 원치 않는 눈금 판독이 회피되므로 특히 적합하다. 게다가, 오일 분산제를 사용하면 임의의 응집된 입자가 분리될 수 있으므로, 더 높은 정확도가 제공된다고 생각된다.

본원에서 사용되는 방법은 오일에서 말버른(Malvern) 회절 장치에서 진행된다.

D50 값은 로그-정규분포의 중위 직경으로서, 부피를 기준으로 하는 평균 입자 직경이다. D10 및 D90 값은 각각 입자의 10부피% 및 90부피%가 이러한 값보다 더 미세하게 하는 값이다.

본원에서 규정된 바와 같은, 가용성 커피와 같은 음료 분말을 위한 첨가제는, 미세하게 분쇄된 로스팅된 커피 입자를 포함한다. 이들은 바람직하게는 가용성 커피와 같은 음료 분말의 적은 부분으로서 사용된다. 즉, 첨가제는 바람직하게는 50wt% 미만, 바람직하게는 20wt% 미만, 바람직하게는 1wt% 미만, 더 바람직하게는 5wt% 내지 15wt%, 가장 바람직하게는 6 내지 10 wt%의 양으로 사용된다. 로스팅된 커피 입자를 이러한 방식으로 사용하는 것은 널리 공지되어 있다.

공정은 로스팅 및 분쇄된 커피를 부가적인 커피 오일과 혼합하는 단계를 포함한다. 부가적인 커피 오일은 로스팅 및 분쇄된 커피 내에 이미 존재하는 것 이외의 커피 오일이다. 이는 바람직하게는 로스팅된 커피의 페이스트를 형성하도록 수행된다. 혼합에 적합한 설비는 관련 기술분야에 널리 공지되어 있고 점성 페이스트를 취급하기에 적합한 임의의 블렌딩 장치가 적합할 것이다.

로스팅 및 분쇄된 커피는 상이한 콩들 (예를 들어, 아라비카(Arabica) 또는 로부스타(Robusta))과/또는 상이하게 로스팅된 콩들의 블렌드로서 제공될 수 있다. 맛이 좋은 커피 음료의 제공할 수 있게 하는 적합한 커피 로스팅 정도는 관련 기술분야에 널리 공지되어 있다.

출발 물질인 로스팅 및 분쇄된 커피는 바람직하게는 0.2 내지 1.5 ㎜, 더 바람직하게는 0.25 내지 1 ㎜, 가장 바람직하게는 0.3 내지 0.8 ㎜의 D50를 갖는 입자 크기를 갖는다. 즉, 커피 콩은 초기에 부가적인 오일로 코팅될 표면적을 충분히 제공하도록 분쇄된다.

부가적인 오일은 커피 콩으로부터 유래된 임의의 오일이다. 이러한 오일은 압착된 로스팅된 커피 콩 오일일 수 있다. 효율을 위해, 커피 오일은 바람직하게는 폐기된 커피 오일 및/또는 사용된 커피 콩으로부터 추출된 오일이다. 그러나, 갓 로스팅된 콩 또는 부분적으로 추출된 콩으로부터 수득된 오일이 또한 사용될 수 있다. 또한 커피 오일이 하나 이상의 첨가된 향 화합물을 포함하도록 착향 공정을 사용함으로써 개선된 깊이의 향미를 달성할 수 있다. 이러한 기술은 관련 기술분야에 널리 공지되어 있다.

이어서 로스팅 및 분쇄된 커피 및 부가적인 커피 오일을 포함하는 혼합물을 80 마이크로미터 이하의 D90을 갖는 로스팅 및 분쇄된 커피 입자 크기로 롤러-분쇄한다. 분쇄는 커피의 입자 크기의 감소를 초래하고 부가적인 오일은 분쇄 보조제로서의 역할을 하고 더 미세한 커피 입자 내로 흡수된다.

부드러운, 에스프레소와 유사한 경험을 전달하기 위해, 첨가제는 바람직하게는 크기가 80 마이크로미터 초과, 바람직하게는 60 마이크로미터 초과의 입자를 실질적으로 함유하지 않아야 한다. 따라서, 롤러 미립화된 커피 제품은, 분쇄된 커피 입자를 구내에서 맛보거나 컵의 바닥에 있는 침전물의 층을 관찰함에 의해, 커피 음료에서 상기 입자가 용이하게 감지되지 않도록 하기 위해, 기껏해야 80 마이크로미터 이하의 D90 입자 크기를 가져야 한다.

바람직하게는 혼합물을 60 마이크로미터 미만, 바람직하게는 25 내지 60 마이크로미터, 바람직하게는 30 내지 50 마이크로미터의 D90을 갖는 로스팅 및 분쇄된 커피 입자 크기로 롤러-분쇄한다. 즉, 음료의 바닥에 침전물을 형성하는 바람직하지 못한 더 큰 입자가 매우 적게 존재한다. 바람직하게, 혼합물을 5 내지 30 마이크로미터, 바람직하게는 10 내지 20 마이크로미터의 D50을 갖는 로스팅 및 분쇄된 커피 입자 크기로 롤러-분쇄한다. 실험을 통해, 이러한 입자 크기는, 미세 분쇄로부터 초래된 향미의 손실과, 침전물을 형성하지 않고서 또는 바람직하지 못하게 현탁액에서 눈에 뜨이지 않고서 향미에 기여하는 미세한 크기 사이의 균형을 제공한다는 것이 밝혀졌다. 바람직하게는 혼합물을 0.1 내지 10 마이크로미터, 바람직하게는 1 내지 5 마이크로미터의 D10을 갖는 로스팅 및 분쇄된 커피 입자 크기로 롤러-분쇄한다. 이로써 너무 미세한 물질이 존재하는 것이 회피된다. 더 미세한 입자는 최종 음료의 거품 내로 유입되는 경향이 있고 너무 미세한 물질이 존재하면 그의 외관이 나빠질 수 있다.

바람직하게는 롤러 분쇄기는 매끄러운 표면을 갖는 롤을 사용한다. 미분쇄 커피 콩을 약 500 마이크로미터의 크기로 파쇄하는 2-롤 미립화기에서 사용되는 거친 플레이트와는 달리, 이들 매끄러운 롤은 요망되는 미세한 크기에서 좁은 입자 크기 분포를 제공한다.

바람직하게는 롤러-분쇄를 두 개 이상의 매끄러운 롤러, 바람직하게는 세 개 이상의 매끄러운 롤러를 사용하여 수행한다. 소규모에서는, 3개-롤러 미립화기를 사용할 수 있지만, 상업적인 규모에서는, 5개의 롤을 갖는 미립화기가 더 현실적인 것 같다. 이러한 미립화 장치는 초콜릿 제조 분야에 널리 공지되어 있다. 이들 기기는 초콜릿을 매우 매끄럽게 만드는 데 사용된다. 로스팅 및 분쇄된 커피로 형성된 페이스트는 전형적으로 초콜릿 가공에서 요망될 수 있는 것보다 더 점성일 것이라고 생각된다.

로스팅 및 분쇄된 커피를 부가적인 커피 오일과 혼합하는 단계는 추가의 음료 성분과의 혼합을 추가로 포함할 수 있다는 것을 추가로 유념하도록 한다. 이러한 첨가의 이점은 가용성 커피의 향미, 질감 또는 향 특성의 개질, 및 제품 범위가 커피 믹스, 감미된 커피, 핫 초콜릿 또는 오일 성분을 포함하는 다른 분말 음료를 포함하도록 확장될 수 있다는 것을 포함한다. 이러한 공정은 매우 적절한 양의 추가의 음료 성분을 가용성 커피 제품에 혼입시킬 이상적인 기회를 제공한다. 예를 들어, 향미제, 예컨대 초콜릿, 바닐라, 딸기, 박하, 헤이즐넛 등을 첨가제에 혼입시킬 수 있다. 대안으로서, 관련 기술분야에 널리 공지되어 있는 화학적 거품형성 성분을 이 때 혼입시킬 수 있다. 아는 바와 같이, 포획된 공기에 의존하는 거품형성 성분은 분쇄에 적합하지 않은데, 왜냐하면 공기가 소실될 것이기 때문이다. 분유, 설탕, 감미제 또는 초콜릿 분말과 같은 다른 성분이 또한 포함될 수 있고, 이들 추가의 음료 성분 중 둘 이상의 조합이 또한 사용될 수 있음은 물론이다.

바람직하게는 로스팅 및 분쇄된 커피 대 부가적인 커피 오일의 혼합비는 9:1 내지 3:2, 더 바람직하게는 6:1 내지 3:1, 바람직하게는 약 4:1이다. 이러한 혼합비는 분쇄 단계에 적합한 혼합물을 수득하는 것을 보장한다. 오일이 너무 적게 존재하면 커피로부터 향미가 소실될 수 있다. 오일이 너무 많이 존재하면 최종 음료에 오일막이 형성될 위험이 있다. 상기 비는 중량을 기준으로 한다.

제2 측면에 따라, 선행 청구항 중 어느 한 항의 공정에 의해 수득가능한, 음료 분말, 바람직하게는 가용성 커피를 위한 첨가제가 제공된다. 아는 바와 같이, 첨가제는 다른 유사한 첨가제와 구별될 수 있는데, 왜냐하면 이러한 다른 첨가제는 미세하게 분쇄되지 않을 뿐만 아니라 부가적인 커피 오일을 함유하지 않기 때문이다.

제3 측면에 따라,

(A) 본원에서 기술되는 바와 같은 첨가제를 음료 분말과 혼합하는 단계; 또는

(B) 본원에서 기술되는 바와 같은 첨가제를 수성 음료 배합물과 혼합하여 혼합물을 형성하고 혼합물을 건조시키는 단계

를 포함하는, 로스팅-및-분쇄-커피-함유 음료 분말의 제조 공정이 제공된다.

로스팅-및-분쇄-커피-함유 음료 분말은 바람직하게는 가용성 커피, 분유, 초콜릿 분말, 크리머 분말, 차 분말, 또는 이들 중 둘 이상의 조합이다.

공정 (B)를 사용하여 가용성 커피 분말을 형성하기 위해, 수성 음료 배합물은 커피 추출물일 것이다. 한편으로는, 분유의 경우에, 수성 음료 배합물은 밀크일 것이다.

본원에서 논의되는 바와 같은 첨가제를 음료 분말과 혼합하는 단계는 덜 바람직한데, 왜냐하면 충분한 혼합을 달성하기가 어렵고 분리의 위험이 있기 때문이다.

바람직하게는 혼합물을 건조시키는 단계는 분무-건조 또는 동결-건조이다. 동결-건조가 좋은 품질의 최종 제품을 제조할 수 있게 하기 때문에 특히 바람직하다. 공정은 바람직하게는 가용성 커피를 포장하는 단계를 추가로 포함한다. 제품을 위한 전형적인 용기는 병, 단지, 및 사쉐(sachet)일 것이지만, 가용성 커피를 임의로 크리머 등과 같은 추가의 성분과 함께 캡슐, 포드(pod) 또는 카트리지에 담아서 음료 제조 기기에서 사용할 수 있다고 생각되기는 한다.

본원의 발명자들은 본 발명의 방법이 음료 분말, 인스턴트 커피 분말, 및 인스턴트 커피를 함유하는 배합물을 위한 첨가제를 제조하는 효과적인 방법을 제공한다는 것을 밝혀냈다. 더욱이, 발명자들은 본원에서 기술되는 방법과 연관된 수많은 장점이 존재한다는 것을 밝혀냈다.

아는 바와 같이, 커피 콩을 위한 수많은 분쇄 기술이 공지되어 있고 다양한 절단기 및 롤러 장치가 미세하게 분쇄된 커피를 제조하는 데 사용된다. 그러나, 더 미세한 분쇄가 요망되기 때문에, 콩의 임의의 바람직하지 못한 눌음을 최소화하기 위해, 분쇄 동안에 커피 콩은 차가운 또는 냉각된 상태를 유지하는 것이 바람직하다는 것이 밝혀졌다. 그러나, 발명자들은 커피 오일 첨가제를 사용하고 페이스트를 형성하면 실제로 분쇄를 주위 온도, 즉, 약 10 내지 약 35℃, 바람직하게는 약 15 내지 약 25℃에서 수행할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 공정의 주위 온도가 바람직하고, 필요하다면, 이를 유지하기 위해 제어할 수 있다. 시험에서, 이를 달성하기 위해 능동적 가열은 요구되지 않았다. 향 성분은 첨가된 오일 내에 보유된다고 생각된다. 커피 오일의 점도를 조절하고 커피 페이스트의 점조도를 개질하기 위해 페이스트 형성 및 미립화 동안에 온도 제어를 사용할 수 있다. 커피 밀링을 위해 주위 온도를 사용하는 이점은, 높은 밀링 온도 때문에 쉽게 제거되거나 손상될 수 있는 천연 방향 화합물이 밀링된 커피 생성물 내에 보유된다는 것이다.

롤러 분쇄를 사용함으로써 입자의 크기를 감소시키는 것이 또한 공지되어 있다. 실제로, EP0010810에 기술된 바와 같이, 커피를 분쇄하여 박편으로 만드는 데 쌍을 이룬 롤러를 사용하는 것이 통상적이다. 이러한 응용에서, 롤러를 사용하여 커피를 약 500 마이크로미터의 크기의 박편으로 만든다. 그러나, 롤러 기술은 커피를 가용성 커피에서 첨가제로서 사용하기 위해 이들 미세한 크기로 감소시키는 데 사용된 적이 없었다.

롤러 미립화를 통해 물질의 크기를 미세한 (< 100 마이크로미터) 입자로 감소시키는 공정은 다른 산업에서, 예컨대 초콜릿 산업에서 널리 사용되고 있다. 초콜릿 산업에서는, 페이스트가 습윤 모래의 점조도를 가질 때까지, 분말상 성분 및 지방을 사용하여 페이스트를 만든다. 이러한 점조도에서만 물질이 롤러를 효율적으로 통과할 것이고 의도된 수준의 입자 크기 감소가 달성될 것이다. 그러나, 커피 분쇄 분야에서 커피는 페이스트로서 제공되지 않는다. 대신에 커피는 통상적으로 건식 분쇄된다. 실제로, 물이 첨가되면 특정한 휘발성 향미 성분이 소실될 수 있다.

필적할만한 입자 크기를 달성하는 제트 밀링의 단점 중 하나는 분쇄되는 커피로부터 오일이 짜내어진다는 것이다. 로스팅된 커피의 제트 밀링 동안에는, 밀링 동안에 콩으로부터 짜내어진 오일이 설비 내 폐색을 초래하는 것을 방지하기 위해 가용성 커피 분말이 밀링 보조제로서 요구된다. 이는 오일을 흡수하여 최종 음료에 오일막이 형성되는 것을 감소시키는 역할을 한다고 이론화된다. 따라서 최종 첨가제는 대략 절반의 미세하게 분쇄된 커피 및 절반의 인스턴트 커피를 함유한다.

발명자들은 오일을 첨가하여 수행한 롤러 밀링을 통해 미세한 페이스트를 형성하고 필요한 미세한 입자 크기를 달성할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 그러나, 놀랍게도, 제트 밀링 공정을 통해 예측된 바와 같이, 오일은 입자에 혼입되고 최종 제품에 오일막을 형성하지 않는다. 따라서, 본원에서 기술되는 바와 같은 미세 미립화를 통해, 50wt%의 인스턴트 커피 없이도, 제트 밀링의 미세한 입자 크기가 제공된다.

입자 크기를 감소시키기 위해 롤러 미립화기 시스템을 사용하는 것은, 오일의 혼입을 가능하게 한다는 점에서, 다른 공지된 커피 밀링 기술과는 상이하다. 오일은 롤러 미립화기를 통한 예비-분쇄된 커피의 효과적인 가공을 위해 필수적인 첨가물이라는 것이 밝혀졌다. 이러한 원리가 커피에 적용될 때, 효율적인 가공을 달성하기 위해 비교적 높은 수준의 오일이 요구된다. 이러한 수준은 오일 안정성 문제 때문에 통상적인 가용성 커피 제조 공정에 의해서는 사용되지 않을 것이지만, 본 방법에서는 오일은 로스팅된 커피 입자에 꼼꼼하게 코팅되며 안정한 오일로서 커피 브루(brew) 내로 전달되므로, 브루의 표면에 오일막을 형성하지 않는다. 이는 특히 롤러 미립화된 생성물을 커피 추출물에 첨가하고 건조 전에 입자를 분산시키기 위해 충분히 혼합하는 경우이다.

부가적으로, 부가적인 커피 오일을 가용성 커피 제품에 혼입시키는 여러 가지 이점이 존재한다. 이들은

(i) 커피 오일은 향미 운반체로서 사용될 수 있고, 따라서 이것을 가용성 커피 음료에 혼입시키면 향미 및 향의 개질 및 향상을 용이하게 할 수 있다는 점;

(ii) 안정한 오일이 커피와 같은 음료 내에 분포함으로써, 부가적인 구강촉감 특성, 예컨대 무게감(body)/크림감(creaminess)이 부여된다고 믿어진다는 점; 및

(iii) 커피 오일은 폐기물이기 때문에, 커피 오일을 혼입시킴으로써 제품 비용을 감소시킬 수 있다는 점

을 포함한다.

본 발명에서는 일단계 미립화 공정, 또는 물질이 미립화기를 1회 통과한 후까지 오일의 일부가 보유될 수 있는 이단계 공정이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 이단계 공정을 사용하여 충분한 입자 크기 감소를 보장한다. 일단계 공정은 전형적으로, 브루 내 입자의 침전을 초래할 수 있는, 50 내지 60 마이크로미터의 D90을 달성할 수 있을 뿐이다. 3-롤 미립화기에서 수행되는 이단계 공정의 산업적 형태는 페이스트를 형성한 후에 2-롤 예비-미립화를 수행하고 이어서 5-롤 미립화를 수행하는 것으로서 구상된다.

추가의 측면에 따라, 본원에서 기술되는 바와 같이 제조된 로스팅-및-분쇄-커피-함유 음료 분말, 바람직하게는 가용성 커피에 음료 매질을 첨가함을 포함하는, 음료의 제조 방법이 제공된다. 바람직하게는, 음료 매질은 뜨거운 물 또는 우유이다.

로스팅 및 분쇄된 커피 분말은 비-음료 응용품에서 첨가제로서 사용되기에 적합하다. 예를 들어, 분말은 디저트, 아이스크림, 소스, 초콜릿, 무스 또는 비스킷 반죽 내에 혼입될 수 있다. 첨가제는 독특한 구강촉감 및 향미를 제공할 것이다.

공정은 음료 분말을 응집시키는 것 및/또는 음료 분말을 정제로 형성하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 응집 및 정제 형성 방법은 관련 기술분야에 널리 공지되어 있다. 정제는 적합하게는 압축 및/또는 가열에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게는 정제는 액상화할 때 1회 분량의 음료를 형성하기에 적합한 크기를 가질 것이다.

본 발명은 이제 하기 비-제한적인 도면에 관해서 기술될 것이다.

도 1a는 본원에서 개시되는 바와 같은 인스턴트 커피 조성물을 담기에 적합한 용기 (1)를 도시한다.

도 1b는 커피 음료 제조 시스템 (2)을 도시한다.

도 2는 본원에서 논의되는 바와 같은 첨가제를 함유하는 가용성 커피를 제조하기 위해 이행되는 단계들의 흐름도를 도시한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 로스팅 및 분쇄된 커피 콩 (A)을 부가적인 커피 오일 (B)에 첨가하고 혼합기 (C)에서 혼합한다. 혼합물을 매끄러운 롤러 쌍을 갖는 롤러-분쇄기 (D)에 옮기고 분쇄하여 첨가제를 형성한다. 첨가제를 액체 커피 추출물 (E)을 함유하는 추가의 혼합기 (F)에 보낸다. 이어서 이러한 제2 혼합물을 동결-건조기 (G)에서 동결-건조시키고 이어서 포장 기기 (H)에서 포장한다.

본 발명은 이제 하기 비-제한적인 실시예에 관해서 기술될 것이다.

실시예 1: 롤러 미립화된 커피 박편의 제조

본 실시예에서는, 소형 실험실용 3-롤 미립화기를 사용하여, 미세하게 분쇄된 커피 입자를 제조한다.

로스팅된 아라비카 커피 콩을 280 ㎛의 평균 입자 크기로 예비-분쇄하고 아라비카 콩으로부터 냉간-압착된 커피 오일과 82.5% 커피 콩 대 17.5% 커피 오일의 비로 합쳤다. 이들 두 성분을 5분 동안 호바르트(Hobart) 혼합기에서 저속으로 주위 온도 (약 20℃)에서 혼합하였다.

그 결과의 혼합물을 매끄러운 롤을 갖는 뷜러(Buhler) 3-롤 미립화기에 통과시켰다. 롤러를 35℃의 온도에서 물로 냉각시켜 온도가 상승하지 않는 것을 보장하였고, 롤러 압력을 10 bar로 설정하였다. 양쪽 쌍의 롤러들 사이의 간격 설정을 시계 숫자판 제어를 사용하여 12:15로 설정하였다.

그 결과의 박편-유사 생성물을 호바르트 혼합기에 다시 넣고 추가량의 커피 오일과 합쳐서, 80% 커피 콩 및 20% 커피 오일의 조성을 갖는 페이스트를 생성하였다. 페이스트를 5분 동안 호바르트 혼합기에서 저속으로 주위 온도에서 혼합하였다.

그 결과의 페이스트를 2차 시기에서 역시 10 bar의 롤러 압력을 사용하되 양쪽 쌍의 롤러들 사이의 간격 설정을 12:02로 감소시킴으로써 3-롤 미립화기에 통과시켰다.

상기 공정을 사용했을 때, 커피 입자의 입자 크기 분포는 D90 < 58 ㎛, D50 < 19 ㎛ 및 D10 < 3.2 ㎛였다.

이들 입자는 밀리카노에서 사용되는 미세하게 분쇄된 물질의 이상적인 대체물인 것으로 밝혀졌다. 특히, 첨가된 오일이 존재함으로써, 커피가 바람직한 풍부한 향미를 갖게 되는 것으로 밝혀졌다.

비교 실시예

본 실시예에서는, 소형 실험실용 3-롤 미립화기를 사용하여, 미세하게 분쇄된 커피 입자를 제조하지만, 허용가능한 정도의 입자 크기 감소를 달성하지는 않는다.

로스팅된 아라비카 커피 콩을 1.5 ㎜의 평균 입자 크기로 예비-분쇄하고 아라비카 콩으로부터 냉간-압착된 커피 오일과 60% 커피 콩 대 40% 커피 오일의 비로 합쳤다. 이들 두 가지 성분을 5분 동안 수동으로 주위 온도 조건에서 혼합하였다. 그 결과의 혼합물을, 10 bar의 롤러 압력 및 12:30의 제1 롤러와 제2 롤러 사이의 간격 설정 및 12:15의 제2 롤러와 제3 롤러 사이의 간격 설정을 사용하여, 3-롤 미립화기에 통과시켰다. 상기 공정을 사용하여 약 50%의 낮은 생성물 수율을 달성하였고, 커피 입자의 입자 크기 분포는 D90 < 160 ㎛, D50 < 27 ㎛ 및 D10 < 4 ㎛였다.

추가의 시험

성분

켄코(Kenco) 중강(Medium Dark) 로스팅된 미분쇄 콩 (100% 아라비카)

압착된 커피 오일 (CM 오일)

코코넛 오일

설비 및 분석 방법에 관한 참조 사항:

쿠진아트 부르 밀(Cuisinart Burr Mill) (18 컵 용량) 커피 분쇄기

호바르트 행성식 혼합기

뷜러 3-롤 미립화기

말버른 마스터사이저(Malvern Mastersizer) 2000 (참조 방법: TM-165/KJS-780, ISO 13320:2009를 기반으로 함)

시험 프로토콜

하기 모든 실험에서, 하기 공정을 이행하였다:

1) 커피 콩을 쿠진아트 부르 밀 커피 분쇄기를 사용하여 가장 미세한 설정에서 예비-분쇄하였다. 그 결과의 분쇄 크기는 d10 = 250 ㎛, d50 = 617 ㎛, d90 = 997 ㎛였다.

2) 분쇄된 커피를 특정량의 오일 (커피 또는 코코넛)과 호바르트 혼합기 (온도 제어되지 않음)에서 지정된 길이의 시간 동안, 또는 규정되지 않은 경우에 5분 동안 혼합하였다.

3) 그 결과의 페이스트를, 규정된 간격 크기, 압력 및 온도를 사용하여, 미립화기에 통과시켰다.

4) 일부 실험의 경우에, 분쇄된 커피 대신에 단계 3에서 수득된 생성물을 사용하여 단계 2 및/또는 3을 반복하였다.

5) 단계 3 및/또는 4를 끝낸 후에 샘플을 채취하고, 입자 크기를 분석하였다. 각각의 실험에 대해 손실 및 처리율을 추정하였다.

로스팅된 커피 콩의 초기 분쇄 크기는, 현장에서 사용되는 설비의 제약 때문에, 실시예 1에서 사용된 것보다 훨씬 더 크다는 것을 유념하도록 한다. 선행 시험에서는 d90 = 280 ㎛인 입자 크기를 갖는 로스팅 및 분쇄된 커피를 사용하였다.

이어서 완성된 생성물의 조성을 모방하기 위해 롤러 미립화된 생성물을 가용성 커피와 건조-블렌딩하고, 1.5% 고체 농도를 갖는 브루로 만들었다. 샘플들을 표면에서의 오일의 출현 및 향미/구강촉감 특성에 대해 차이를 비교하였다.

브루의 조성은 하기와 같았다:

미립화기 설정의 영향

미립화기 공정 설정이 커피 생성물에 미치는 영향을 평가하기 위해, 일련의 샘플을 제조하였다. 관심을 둔 매개변수는 쌍을 이룬 롤러들 사이의 간격 크기, 간격 크기의 차이, 롤러 압력 및 나이프 압력이었다. 이러한 세트의 모든 샘플의 경우에, 20% 커피 오일을 80% 예비-분쇄된 커피와 5분 동안 주위 온도의 호바르트 혼합기에서 합쳤다.

간격 크기를 감소시켰어도 (롤러 쌍들 사이의 차이를 5분으로 함), 롤러 미립화된 커피의 입자 크기가 현저하게 감소하지 않았고, 또는 가공성에 영향이 미쳐지지 않았다.

압력을 증가시키고 (롤러 쌍들 사이의 임의의 차이와는 상관없이) 간격 크기를 감소시켰더니, 롤러 미립화된 커피의 입자 크기는 현저하게 감소하지 않았지만, 10 bar 롤러 압력의 경우에 비해 생성물의 손실이 감소하였다.

페이스트 제조

미립화 공정 조건을 유지하되, 예비-분쇄된 커피와 커피 오일의 혼합 시간의 길이를 변화시키면서, 일련의 생성물을 제조하였다. 미립화기 설정은 샘플 8의 경우와 동일하였다.

커피와 커피 오일의 혼합 시간의 길이를 증가시켰더니 롤러 미립화된 커피의 입자 크기가 현저하게 감소하지는 않았지만 가공성이 개선되었다. 10분이 5분보다 더 바람직한 혼합 시간이다.

미립화기 1회 통과 대 2회 통과의 영향

롤러 미립화기 생성물을 제조하였고, 이어서 이것을 2차 시기에서 동일한 설정을 사용하는 미립화기에 통과시켰다.

물질을 2차 시기에서 동일한 설정에서 롤러에 통과시켰더니, 더 작은 입자 크기 및 더 균질한 생성물이 달성되었다. 이는 더 작은 예비-분쇄된 입자 크기를 사용하여 출발하고/하거나 세 개의 롤러 대신에 다섯 개의 롤러를 사용하는 이점이 있다는 것을 암시한다.

초기 페이스트 점조도

롤러 미립화기에 1회 통과시킴으로써 샘플을 제조하였다. 생성물 내 오일의 수준, 및 감각상의 소견이, R&G 입자를 함유하지 않는 켄코 리얼리 리치(Kenco Really Rich) (KRR)의 표준물과 비교되어, 하기에 상세하게 제시되어 있다.

오일 함량을 30% 커피 오일을 초과하게 증가시켰더니, 처리율에 나쁜 영향이 미쳐졌다. 그러나, 40% 이상의 오일 함량을 사용하여 1회 통과 시에는 훨씬 더 미세한 입자 크기가 달성되었다 (제1 롤러에서의 긴 체류 시간 때문으로 인한 것 같음).

2차 페이스트 점조도

롤러 미립화된 생성물 (1회 통과)을 특정량의 오일과 추가로 혼합하고 2차 시기에서 롤러에 통과시킴으로써, 일련의 샘플을 제조하였다. 관심을 둔 인자는 미립화된 커피에 첨가된 오일의 양, 및 이것이 최종 롤러 미립화된 생성물의 가공 및 품질에 어떤 영향을 미치는가 하는 것이었다. 이러한 세트의 모든 샘플은 샘플 16 (80% 커피: 20% 커피 오일 출발 혼합물을 미립화기에 1회 통과시킨 것)을 그의 출발 물질로서 사용하였다.

2차 시기에서 롤러 생성물을 미립화기에 통과시켰더니, 입자 크기가 현저하게 감소하였다. 2차 통과 전에 특정량의 오일을 페이스트에 첨가하였어도 입자 크기 감소에 대한 이점이 없었으며 처리율 및 생성물 점조도에는 나쁜 영향이 미쳐졌다.

지방 유형

지방의 유형이 가공 및 완성된 생성물에 미치는 영향을 비교하기 위해 일련의 생성물을 제조하였다. 코코넛 오일을 선택하였는데, 왜냐하면 이는 완성된 생성물에 커피 특성을 부여하지 않고 (액체인 커피 오일과는 대조적으로) 주위 온도에서 고체이기 때문이다.

동일한 설정을 사용하여 시험할 때, 커피 오일 및 코코넛 오일에 대해, 유사한 입자 크기, 처리율 및 생성물 점조도가 달성되었다는 것이 밝혀졌다.

코코넛 오일은 가용성 커피의 향미 특성을 커피 오일보다 더 많이 가리는 것으로 보인다. 코코넛 오일을 사용하는 경우에, 롤러 온도를 35℃로 증가시키는 잠재적 이점으로서, 처리율이 개선되고 더 우수한 롤 피복이 달성되었다.

완성된 생성물 제조 방법의 영향

샘플 19를, 상기에 기술된 바와 같이 건식 분산 방법을 사용할 뿐만 아니라, 하기와 같이 습식 분산 방법을 사용하여, 완성된 생성물로 구성하였다:

- KRR 가용성 커피를 차가운 물에 50% 고체 농도로 용해시킴으로써, 농축된 커피 추출물을 액상화하였다.

- 롤러 미립화된 생성물을 추출물에 첨가하고 실버슨(Silverson) 혼합기에서 1000 rpm에서 1분 동안 분산시켰다.

- 그 결과의 커피 생성물을 뜨거운 물을 사용하여 1.5%의 고체 농도의 커피 브루를 만들었다.

롤러 미립화된 생성물을 가용성 커피와 건식-블렌딩하여 브루를 만드는 것은 덜 바람직하다. 브루 내의 허용가능한 전달을 보장하기 위해서는, 롤러-미립화된 생성물을 적합하게는 수성 시스템, 예를 들어 농축된 커피 추출물에 분산시켜야 한다.

결론

실험실용 3-롤 미립화기를 사용하는 경우에, 미립화기에 1회 통과시 가능한 가장 큰 입자 크기 감소는 d90 < 50 ㎛이다. d90 < 35 ㎛의 입자 크기의 경우에, 2회 통과가 권장된다.

롤러 미립화된 생성물이 매우 신선하지 않다면, 완성된 생성물 샘플을 제조하기 위해 건식 분산 방법을 사용하는 것은 덜 바람직하다. 모든 감각상의 평가를 습식-분산 방법에 의해 제조된 브루에 대해 수행할 것이 권장된다.

10 내지 30 %의 초기 오일 함량이 공정에 허용된다. > 2.5%의 양에서 미립화기 2차 통과 전에 추가의 오일을 생성물에 첨가하면 처리율에 나쁜 영향이 미쳐진다. 2차 통과의 달성을 허용하기 위해 부가적인 오일은 요구되지 않는다. 최적의 배합 조합은 2회 통과 (부가적인 오일 또는 통과 사이의 혼합은 없음)의 경우에, 초기 페이스트에서 20% 오일인 것으로 보인다.

시험 실시예의 표

본 발명의 바람직한 실시양태는 본원에서 상세하게 기술되었지만, 관련 기술분야의 통상의 기술자라면, 본 발명 또는 첨부된 청구항의 범주에서 벗어나지 않게 이를 변경할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims

(A) 첨가제를 가용성 커피 음료 분말과 혼합하는 단계; 또는
(B) 첨가제를 수성 커피 추출물과 혼합하여 혼합물을 형성하고 혼합물을 건조시키는 단계를 포함하는, 로스팅-및-분쇄-커피-함유 가용성 커피 음료 분말의 제조 방법이며,
상기 첨가제는 5 내지 15 중량%의 양으로 사용되고,
상기 방법은 (i) 로스팅 및 분쇄된 커피를 부가적인 커피 오일과 혼합하는 단계; 및 (ii) 혼합물을 롤러-미립화기에서 30 내지 60 마이크로미터의 D90, 10 내지 20 마이크로미터의 D50 및 1 내지 5 마이크로미터의 D10을 갖는 로스팅 및 분쇄된 커피 입자 크기로 롤러-분쇄하는 단계에 의해 상기 첨가제를 형성하는 단계를 추가로 포함하고, 여기서, 상기 로스팅 및 분쇄된 커피 대 부가적인 커피 오일의 비율이 중량비로 6:1 내지 3:1이고, 롤러 분쇄를 10℃ 내지 35℃인 주위 온도에서 수행하는 것인,
방법.
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제1항에 있어서, 로스팅 및 분쇄된 커피를 부가적인 커피 오일과 혼합하는 단계에서, 로스팅 및 분쇄된 커피가 0.2 내지 1.5 ㎜의 D50을 갖는 입자 크기를 갖는 것인 방법.
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제1항에 있어서, 부가적인 커피 오일이 압착된 커피 오일, 폐기된 커피 오일 및 사용된 커피 콩으로부터 추출된 오일로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 방법.
제1항에 있어서, 커피 오일이 하나 이상의 첨가된 향 화합물을 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 롤러-분쇄를 두 개 이상의 매끄러운 롤러를 사용하여 수행하는 것인 방법.
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제1항에 있어서, 로스팅 및 분쇄된 커피를 부가적인 커피 오일과 혼합하는 단계가 추가의 음료 성분과의 혼합을 추가로 포함하는 것인 방법.
제10항에 있어서, 추가의 음료 성분이 분유, 설탕, 감미제, 초콜릿 분말, 향미 성분, 거품형성 성분, 또는 이들 중 둘 이상의 조합으로부터 선택되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 로스팅 및 분쇄된 커피 대 부가적인 커피 오일의 혼합비가 중량비로 4:1인 방법.
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제1항에 있어서, 혼합물을 건조시키는 단계가 분무-건조 또는 동결-건조인 방법.
제1항에 따라 제조된 로스팅-및-분쇄-커피-함유 가용성 커피 음료 분말을 응집시키는 것 또는 상기 가용성 커피 음료 분말을 정제로 형성하는 것을 포함하는, 가용성 커피 제품의 제조 방법.
제18항에 있어서, 상기 로스팅-및-분쇄-커피-함유 가용성 커피 음료 분말을 응집시킴으로써 제조된 음료 분말 응집물, 또는 상기 음료 분말을 정제로 형성하는 것에 의해 제조된 음료 정제를 포장하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제1항에 따라 제조된 로스팅-및-분쇄-커피-함유 가용성 커피 음료 분말에 음료 매질을 첨가하는 것을 포함하는, 음료의 제조 방법.