KR20160040324A - 커피 음료 분말의 제조방법 - Google Patents

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조세프 켈러
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Abstract

본 발명은 예컨대, 카푸치노, 카페라테, 카페마키아토, 카레오레와 같은 커피 음료의 제조에 유용한 커피 음료 분말의 제조에 관한 것이다. 방법은 커피 고형물 및 단백질 및/또는 지방을 포함하는 수성 조성물을 제조하는 단계, 커피로부터 얻은 향을 상기 조성물에 첨가하는 단계 및 상기 조성물을 건조하여 커피 음료 분말을 제조하는 단계를 포함한다. 상기 커피 음료 분말은 개선된 향 및/또는 특성들을 갖는다.

Description

커피 음료 분말의 제조방법{METHOD OF PRODUCING A COFFEE BEVERAGE POWDER}
본 발명은 예컨대, 카푸치노(cappuccino), 카페라테(
Figure pct00001
latte), 카페마키아토(
Figure pct00002
macchiato), 카페오레(
Figure pct00003
au lait)와 같은 커피 음료의 제조에 유용한 커피 음료 분말의 제조에 관한 것이다.
커피 추출물 및 우유, 유제품 화이트너(dairy whitener), 및/또는 커피 크리머(creamer) 성분들을 포함하는 커피 음료 분말들은 크림상(creamed) 커피 음료들 및 커피 음료들, 예컨대 카푸치노, 카페라테, 카페마키아토, 카레오레 등을 제조하는 데 사용될 수 있다. 그러한 음료들은 가용성 커피 추출물로부터 그것들의 커피 맛(taste)과 향(aroma)을 끌어내고, 보통 가용성 커피 분말을 크리머 분말 및 선택적으로 감미제와 건조 혼합함으로써 제조된다. 커피 향은 천연 또는 합성 커피 향을 가용성 커피 분말 및/또는 크리머 분말에 첨가함으로써 향상될 수 있지만, 그러한 향은 제조 및 소비시 원하는 향 방출을 제공하지 않을 수 있고 향은 분말의 저장 중 손실될 수 있는 것으로 확인되었다. 따라서, 많은 소비자들이 합성 첨가제들을 피하고 싶어함에 따라, 그러한 분말들에서 향 방출 및 커피 향의 안정성, 특히, 천연 커피 향의 안정성을 증가시킬 필요가 있다.
본 발명자들은 커피 추출물 및 크리머 성분들의 전부 또는 일부를 포함하는 수성 조성물에 커피 향이 첨가되고 수성 조성물이 건조될 때, 볶아서 분쇄한(roast and ground) 커피로부터 향을 스트리핑(stripping)하여 얻은 천연 커피 향의 안정성이 크리머 성분을 포함하는 커피 음료 분말들에서 개선됨을 알아내었다. 본 발명은 커피 크리머를 포함하는 커피 음료의 제조에 유용한 커피 음료 분말의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 따르면, 커피 추출물 및 크리머 성분들이 각각 가용성 커피 분말 및 크리머 분말로 개별적으로 건조되고 분말들은 최종 음료 분말을 제조하기 위해 건조 상태에서 혼합되는 그러한 분말들을 제조하는 종래 방식과는 대조적으로, 커피 추출물 및 크리머 성분들의 전부 또는 일부가 수성 조성물 중에서 혼합되고 건조된다. 결과적으로, 본 발명은 커피 음료 분말의 제조 공정에 관한 것으로, 본 공정은 하기 단계들을 포함한다: a) 볶아서 분쇄한 커피콩들 및/또는 커피 추출물로부터 가스 및/또는 스팀으로 향을 스트리핑하는 단계; b) 볶아서 분쇄한 커피콩들을 수성 액체로 추출하여 수성 커피 추출물을 제조하는 단계; c) 단계 b)에서 추출된 커피 고형물을 건조물(dry matter) 중량 기준으로 5% 이상, 그리고 지방과 단백질 중에서 선택되는, 커피로부터 유래하지 않는 화합물들을 건조물 중량 기준으로 5% 이상 포함하는 수성 조성물을 제조하는 단계; d) 단계 a)에서 얻은 커피 향을 단계 c)에서 제공된 수성 조성물에 첨가하는 단계; 및 e) 커피 향이 첨가된 수성 조성물을 건조하여 커피 음료 분말을 제조하는 단계.
본 발명의 공정에 따르면, 볶아서 분쇄한 커피콩들 및/또는 커피 추출물로부터 가스 및/또는 스팀으로 향이 스트리핑된다. 커피콩들은 임의의 커피 식물, 예컨대, 아라비카(Arabica) 또는 로부스타(Robusta) 커피 식물들로부터 유래될 수 있고, 예를 들어 아라비카 및 로부스타 유래의 다른 품종들로부터의 커피콩들의 블렌드(blend)일 수 있다. 볶아서 분쇄한 커피콩들 및 커피 추출물로부터 향을 스트리핑하는 것은 가용성 커피 제조 분야에 잘 알려져 있다. 가용성 커피 제조에서, 향 스트리핑의 목적은 보통 볶아서 분쇄한 커피콩들의 추출 전에 휘발성 향 화합물들을 포획하여 차후의 추출 및 증발 단계들 중에 이러한 화합물들의 손실을 피하기 위함이다. 포획된 향은 제조의 나중 단계에서 커피 추출물에 다시 첨가될 수 있다. 스트리핑은 마른 상태의 볶아서 분쇄한 커피콩들, 수분이 있는 볶아서 분쇄한 커피콩들, 수성 액체 중의 볶아서 분쇄한 커피콩들의 슬러리, 및/또는 수성 액체로 볶아서 분쇄한 커피콩들로부터 가용성 고형물을 추출하여 제조된 커피 추출물에 대해 수행될 수 있다. 스트리핑은 가스 및/또는 스팀으로 수행된다. 스트리핑에 사용되는 가스는, 예컨대, 대기, 질소, 이산화탄소, 및/또는 이들의 혼합물일 수 있다. 볶아서 분쇄한 커피콩들 및/또는 커피 추출물로부터 스트리핑된 향은 임의의 적합한 수단들에 의해, 예컨대, 가스를 냉각 및/또는 압축하여 향 화합물들을 응축함으로써 스트리핑 가스로부터 포획될 수 있다. 향 화합물들은 수성 액체 및/또는 오일 중에 포획될 수 있다. 볶아서 분쇄한 커피콩들 및/또는 커피 추출물로부터 향을 스트리핑하기에 적합한 방법들, 및/또는 가스를 포획하기에 적합한 방법들이, 예컨대, 국제특허 공개 WO 99/52378호, 국제특허 공개 WO 01/13735호, 국제특허 공개 WO 2011076564호, 및 유럽특허 EP 0532959호에 개시되어 있다.
본 발명 공정의 또 다른 단계에서, 볶아서 분쇄한 커피콩들을 수성 액체로 추출하여 수성 커피 추출물을 제조한다. 볶아서 분쇄한 커피콩들의 추출에 적합한 임의의 방법이 사용될 수 있다. 그러한 방법들은 가용성 커피 추출의 분야에 잘 알려져 있고, 보통 상이한 온도 및 압력에서의 몇몇 차후 추출 단계들을 포함한다. 볶아서 분쇄한 커피콩들을 추출하는 데 사용되는 수성 액체는 물 또는 임의의 다른 적합한 수성 액체일 수 있다. 예를 들어, 추출이 몇몇 차후 추출 단계들에서 수행된다면, 일부 단계들에서 얻은 추출물은 다른 단계들에서 수행되는 추출에 사용될 수 있다. 수성 액체로 볶아서 분쇄한 커피콩들을 추출하기에 적합한 방법들이, 예컨대, 유럽특허 EP 0916267호 및 유럽특허 EP 0826308호에 개시되어 있다. 본 발명 공정의 단계 b)에서 수행된 추출은 바람직하게는 본 공정의 단계 a)에서 향 스트리핑된 볶아서 분쇄한 커피콩들 또는 이의 일부에 대해 수행될 수 있거나, 볶아서 분쇄한 커피콩들의 상이한 부분에 대해 수행될 수 있다. 추출로부터 얻은 수성 커피 추출물은 본 발명 공정의 또 다른 단계들에서 그대로 사용될 수 있거나, 추가적인 처리, 예컨대, 농축, 예컨대, 증발 및/또는 여과, 예컨대, 한외여과 또는 역삼투에 의해 농축될 수 있다. 이는 또한, 예컨대, 분무 건조 또는 동결 건조로 건조되어 커피 추출물 분말을 제조할 수 있다. 본 발명 공정의 바람직한 실시 형태에서, 추출물은 단계 e)에서 건조되기 전에 농축되지 않는다.
볶아서 분쇄한 커피콩들의 추출로 얻은 수성 커피 추출물은 추출로 얻은 커피 고형물을 건조물 중량 기준으로 5% 이상, 그리고 커피로부터 유래하지 않고 지방, 단백질 및 이들의 조합으로부터 선택되는 화합물들을 건조물 중량 기준으로 5% 이상 포함하는 수성 조성물의 제조에 사용된다. 수성 조성물은 바람직하게는 추출로부터 얻은 커피 고형물을 건조물 중량 기준으로 5% 내지 95%, 더 바람직하게는 5% 내지 80%, 훨씬 더 바람직하게는 10% 내지 60%, 및 가장 바람직하게는 10% 내지 40% 포함한다. 커피 추출물은, 액체로, 원한다면 액체 추출물의 농축 후의 액체로, 그리고/또는 추출물의 건조가 수행되었다면 분말로 첨가될 수 있다.
수성 조성물은 커피로부터 유래하지 않고 지방, 단백질 및 이들의 조합으로부터 선택되는 화합물들을 건조물 중량 기준으로 바람직하게는 5% 내지 95%, 더 바람직하게는 20% 내지 95%, 훨씬 더 바람직하게는 40% 내지 90%, 및 가장 바람직하게는 60% 내지 90% 포함한다. 커피로부터 유래하지 않는 화합물들은, 예컨대, 추출 및/또는 분획에 의해 커피 식물(커피나무(Coffea))의 어떠한 부분으로부터도 얻어지지 않은 화합물들을 의미한다. 커피로부터 유래하지 않는 지방은 커피로부터 유래하지 않는 임의의 지방 또는 오일, 예컨대, 야자핵유, 수소화 야자핵유, 카놀라유, 대두유, 해바라기유, 홍화유, 면실유, 야자유, 옥수수유, 및/또는 코코넛유와 같은 식물 기원의 오일; 및/또는 유지방과 같은 동물 기원의 지방일 수 있다. 유지방은, 예컨대, 우유, 분유, 버터 밀크, 버터 밀크 분말, 크림, 크림 분말, 버터, 버터지방, 무수 유지방 및 이들의 조합의 형태로 제공될 수 있다. 본 발명 공정의 단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 보통 커피로부터 유래하지 않는 지방을 건조물 중량 기준으로 0% 내지 60%, 예컨대, 0%, 5% 내지 40%, 5% 내지 15%, 및 15% 내지 60% 포함한다. 커피로부터 유래하지 않는 단백질은 우유 단백질, 및/또는 식물성 단백질과 같이 커피로부터 유래하지 않는 임의의 단백질일 수 있다. 우유 단백질은, 예컨대, 우유, 크림, 분유, 크림 분말, 탈지분유(fat free milk solid, MSNF), 유청(whey) 분말, 유청 단백질, 농축 유청 단백질, 분리 유청 단백질, 카세인, 카세인 염, 및 이들의 조합의 형태로 제공될 수 있다. 식물성 단백질은, 예컨대, 밀 단백질, 대두 단백질, 분리 대두 단백질, 완두콩 단백질, 및 이들의 조합일 수 있다. 본 발명 공정의 단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 보통 커피로부터 유래하지 않는 단백질을 건조물 중량 기준으로 0% 내지 50%, 예컨대, 0%, 0.1% 내지 50%, 0.2% 내지 40%, 및 0.5% 내지 20% 포함한다.
본 발명 공정의 단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 본 발명의 방법에 의해 제조되는 음료 분말의 성분으로 적합한 임의의 성분을 추가로 포함할 수 있다. 그러한 추가 성분들은 커피 음료 분말에 통상적으로 사용되는 성분들을 포함한다.
본 발명 공정의 단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 유화제, 예컨대, 모노글리세라이드, 다이글리세라이드, 아세틸화 모노글리세라이드, 소르비탄 트라이올레에이트, 글리세롤 다이올레에이트, 소르비탄 트라이스테아레이트, 프로필렌글리콜 모노스테아레이트, 글리세롤 모노올레에이트 및 모노스테아레이트, 소르비탄 모노올레에이트, 프로필렌 글리콜 모노라우레이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소듐 스테아로일 락틸레이트, 칼슘 스테아로일 락틸레이트, 글리세롤 소르비탄 모노팔미테이트, 모노글리세라이드의 다이아세틸화 타르타르산 에스테르, 레시틴, 리소레시틴, 모노- 및/또는 다이글리세라이드의 석신산 에스테르, 모노- 및/또는 다이글리세라이드의 락트산 에스테르, 레시틴, 리소레시틴, 단백질 및 지방산의 수크로스 에스테르, 레시틴(예를 들어, 대두 레시틴, 카놀라 레시틴, 해바라기 레시틴, 및/또는 홍화 레시틴), 리소레시틴, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 유화제를 포함할 수 있다. 유화제는 단백질과 유사한 기능성을 제공하기 위해 사용될 수 있으므로, 전체적으로 또는 부분적으로, 단백질을 대체할 수 있는데, 그렇지 않으면 이 단백질은 조성물에 사용되었을 것이다.
본 발명 공정의 단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 당류, 예컨대, 락토스, 수크로스, 프럭토스, 말토스, 덱스트린, 레불로스, 타가토스, 갈락토스, 덱스트로스, 말토덱스트린, 타피오카덱스트린, 글루코스 시럽, 타피오카 시럽, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 당류를 포함할 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 수성 조성물은, 예컨대, 점성이 있는 시럽 형태의, 말토덱스트린 및/또는 타피오카 덱스트린을 포함한다. 말토덱스트린 및/또는 타피오카 덱스트린의 존재는 건조 전, 건조 중 및/또는 건조 후에 조성물에서 커피 향의 보호를 도울 수 있다. 수성 조성물은 말토덱스트린 및/또는 타피오카덱스트린을 건조물 중량 기준으로 바람직하게는 1% 내지 75%, 예컨대, 5% 내지 70%, 10% 내지 60%, 및 15% 내지 50% 포함한다.
본 발명 공정의 단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 염, 예컨대, 염화나트륨, 완충염 및/또는 안정화 염을 포함할 수 있다. 완충염 및 안정화 염은, 예컨대, 일인산염, 이인산염 또는 삼인산염과 같은 오르토(ortho) 인산나트륨 또는 오르토 인산칼륨, 폴리인산나트륨 또는 폴리인산칼륨, 탄산나트륨 또는 탄산칼륨, 중탄산나트륨 또는 중탄산칼륨, 시트르산나트륨 또는 시트르산칼륨, 헥사메타인산염(hexametaphosphate) 또는 이들의 조합일 수 있다. 완충염 및 안정화 염은, 예컨대, 건조물 중량 기준으로 0.1% 내지 5%의 양으로 존재할 수 있다.
본 발명 공정의 단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 향미제(flavour), 향료(aroma), 색소, 산화방지제, 및 무가당 감미제와 같은 성분들을 추가로 포함할 수 있다. 무가당 감미제는 말티톨, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨, 만니톨, 아이소말트, 락티톨, 가수분해된 전분 등과 같은 당알코올의 단독 또는 조합 상태의 것을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지는 않는다. 향미제, 향료, 감미제 및 색소의 사용 수준은 매우 다양할 것이고 감미제의 효력, 제품의 원하는 감미도(sweetness), 사용되는 향미제의 수준 및 유형, 및 원가 고려사항과 같은 인자들에 의존할 것이다. 당류와 무가당 감미제의 조합은 최종 제품의 원하는 감미도를 얻기 위해 사용될 수 있다.
단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 전분 및/또는 다른 친수성 콜로이드, 예컨대, 아카시아 검, 잔탄 검, 및 카라기난을 포함할 수 있다. 전분은, 예컨대, N-옥테닐석시닐 전분(NOSA-전분)과 같은 변성 전분을 포함한다. 변성 전분, 예컨대 NOSA-전분은 단백질과 유사한 기능성을 제공하기 위해 사용될 수 있으므로, 전체적으로 또는 부분적으로, 단백질을 대체할 수 있는데, 그렇지 않으면 이 단백질은 달리 조성물에 사용되었을 것이다.
단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 성분들의 단순 혼합, 또는 임의의 다른 적합한 방법으로 제조될 수 있다. 수성 커피 추출물이 액체 형태라면, 다른 성분들은 액체 추출물에 첨가되고 그 중에 용해/분산될 수 있다. 원한다면, 추가적인 물이 첨가될 수 있다. 수성 커피 추출물이 분말 형태라면, 이는, 예컨대, 다른 성분들과 혼합되기 전에 물에 용해될 수 있거나, 나머지 성분들 또는 나머지 성분들 중 일부의 수용액/분산물에 첨가될 수 있다. 수성 조성물의 pH는, 예컨대, 조성물에 존재하는 임의의 단백질의 안정성을 보장하기 위해 조정될 수 있고, 예컨대, 5.5 내지 7.5, 바람직하게는 6.0 내지 7.5의 pH로 조정될 수 있다. 수성 조성물이 열처리된다면, 임의의 pH 조정이 바람직하게는 열처리 전에 수행된다. 수성 조성물은 임의의 지방의 유화 및 고른 분산을 보장하기 위해 균질화될 수 있다.
본 발명 공정의 단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 최종 제품의 안정성 및 미생물학적 안전성을 보장하기 위해 열처리될 수 있고, 예를 들어, 수성 조성물은 저온 살균될 수 있다. 일 실시 형태에서, 단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 65℃ 이상의 온도, 예컨대, 65℃ 이상의 온도에서 30분 이상 동안 열처리된다. 다른 실시 형태에서, 단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 70℃ 이상의 온도, 예컨대, 70℃ 이상의 온도에서 15초 이상 동안 열처리된다. 바람직한 실시 형태에서, 단계 c)에서 제조된 수성 조성물은 단계 d)의 커피 향의 첨가 전에 적어도 저온 살균인 조건들에서 열처리된다.
본 발명의 공정에 따르면, 본 공정의 단계 a)에서 수행된 가스 및/또는 스팀으로 볶아서 분쇄한 커피콩들 및/또는 커피 추출물의 스트리핑에 의해 얻은 커피 향은 단계 c)에서 제공되는 수성 조성물에 첨가된다. 향은 임의의 적합한 방식으로, 예컨대, 단순 혼합에 의해 수성 조성물에 첨가될 수 있다. 향은 바람직하게는 건조 전에 향의 어떠한 분해도 피하기 위해 단계 e)에서 건조 직전에 첨가된다. 바람직하게는, 향은 건조 전에 향의 산화를 피하기 위해 폐쇄 시스템에서 수성 조성물에 첨가된다. 단계 a)에서 얻은 향은 수용액 또는 수현탁액의 형태로 첨가될 수 있고/있거나 오일 중에 용해되거나 현탁될 수 있다. 향이 오일 중에 용해되거나 현탁되고, 단계 c)에서 제조된 수성 조성물이 지방을 포함한다면, 향은 지방이 단계 c)의 수성 조성물을 제조하는 데 사용되는 다른 성분들과 혼합되기 전에 지방 또는 지방의 일부에 직접 첨가될 수 있다. 수성 조성물이 단계 e)의 건조 전에 열처리된다면, 향은 바람직하게는 향에 미치는 열처리의 어떠한 부정적인 영향도 피하기 위해 열처리 후에 수성 조성물에 첨가될 수 있다.
분말을 물에 용해하여 커피 음료를 제조할 때 더 다공성인 분말을 만들고 거품 생성 및/또는 거품 견고성(stiffness)을 증가시키기 위해, 단계 e)의 건조 전에 단계 c)에서 제공된 수성 조성물에 가스가 주입될 수 있다. 가스를 액체 스트림에 주입하는 방법들은 가용성 커피 및 커피 크리머 제조 분야에 알려져 있다. 임의의 적합한 가스, 예컨대, 질소, 이산화탄소, 대기 가스 및 이들의 조합이 사용될 수 있다. 가스는 바람직하게는 비활성 가스이다. 바람직한 실시 형태에서, 가스는 질소이다.
커피 향이 첨가된 수성 조성물은 건조 커피 음료 분말을 제조하기 위해 건조된다. 건조는 당분야에 알려진 임의의 적합한 방법, 예컨대, 분무 건조, 동결 건조, 진공 밴드 건조, 및/또는 롤러 건조에 의해 수행될 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 건조는 분무 건조에 의해 수행된다.
건조 중 또는 건조 후에 추가적인 성분들이 첨가될 수 있다. 예를 들어, 수성 조성물에서 높은 수준의 당류는 건조 성능을 감소시킬 수 있고 분무 건조탑 내 분말 점착(sticking)을 야기할 수 있다. 이러한 이유로, 당류는, 전체적으로 또는 부분적으로, 건조 중 또는 건조 후에 첨가될 수 있다.
실시예
실시예 1
국제특허 공개 WO 01/13735호(VAX)에 개시된 방법에 따라 볶아서 분쇄한 로부스타 커피콩들을 스팀으로 스트리핑하여 커피 향의 수성 조제물(preparation)을 제조하였다. 향 스트리핑 후, 가용성 커피 제조를 위해 종래에 수행된 바와 같이 볶아서 분쇄한 커피를 물로 추출하여 수성 커피 추출물을 제조하였다.
종래 커피 음료 분말
상기와 같이 제조된 수성 커피 추출물을 45 내지 65 중량%의 고형물 함량으로 증발 농축하였다. 볶아서 분쇄한 커피의 스트리핑으로부터 얻은 향을 농축된 추출물에 첨가하고 추출물을 분무 건조로 건조하여 가향된(aromatised) 가용성 커피 분말을 제조하였다.
산성 카세인, 말토덱스트린, 인산칼륨, 수산화나트륨, 시트르산나트륨, 및 헥사메타인산나트륨의 수용액을 제조함으로써 커피 크리머 분말을 제조하였다. 수소화 야자핵유 및 유화제의 혼합물을 수용액에 혼합하고 생성된 혼합물을 균질화하고, 저온 살균하고 분무 건조로 건조하여 크리머 분말을 제조하였다.
상기와 같이 제조된 가용성 커피 분말과 크리머 분말을 건조 혼합하고 당류를 첨가하여 표 1에 주어진 조성을 갖는 커피 음료 분말을 제조하였다.
본 발명의 커피 음료 분말
볶아서 분쇄한 로부스타 커피콩들의 동일한 배치(batch)로부터 상기와 같이 제조된 수성 커피 추출물을 45 내지 65 중량%의 고형물 함량으로 증발 농축하였다. 그 후에, 산성 카세인, 말토덱스트린, 인산칼륨, 수산화나트륨, 시트르산나트륨, 및 헥사메타인산나트륨을 커피 추출물에 첨가하였다. 그 후에, 수소화 야자핵유 및 유화제의 혼합물을 조성물에 혼합하고, 전체 조성물을 균질화하고 저온 살균하고 분무 건조탑에 펌핑하였다. 볶아서 분쇄한 커피의 스트리핑으로부터 얻은 향을 분무 건조 단계 직전에 전체 조성물에 주입하였다. 전체 조성물을 분무 건조하여 분말을 제조하고 당류를 첨가하여, 표 1에 주어진 조성을 갖는 커피 음료 분말을 제조하였다.
종래의 커피 음료 분말과 위에서 제조된 본 발명의 커피 음료 분말을 비교하였다. 종래의 분말은 짙은색(dark) 커피 분말 및 백설탕 및 크리머 입자들의 혼합물의 종래의 외관을 가졌다. 본 발명의 커피 음료 분말은 매력적인 균질한 외관 및 연한 갈색의 "카페오레" 색을 가졌다. 두 분말들 모두를 온수에 용해시켜 커피 음료를 제조하였다. 종래의 커피 음료 분말과 비교할 때, 본 발명의 커피 분말로부터 제조된 음료는 더 강한 커피 향 및 더 강한 볶은 향 및 견과류 향 노트(note)를 가졌다.
[표 1]
Figure pct00004
실시예 2
국제특허 공개 WO 01/13735호에 개시된 방법에 따라 볶아서 분쇄한 로부스타 커피콩들을 스팀으로 스트리핑하여 커피 향의 수성 조제물을 제조하였다. 향 스트리핑 후, 가용성 커피 제조를 위해 종래에 수행된 바와 같이 볶아서 분쇄한 커피를 물로 추출하여 수성 커피 추출물을 제조하였다.
종래의 커피 음료 분말
상기와 같이 제조된 수성 커피 추출물을 45 내지 65 중량%의 고형물 함량으로 증발 농축하였다. 볶아서 분쇄한 커피의 스트리핑으로부터 얻은 향을 농축된 추출물에 첨가하고 추출물을 분무 건조로 건조하여 가향된 가용성 커피 분말을 제조하였다.
산성 카세인, 말토덱스트린, 인산칼륨, 수산화나트륨, 시트르산나트륨, 및 헥사메타인산나트륨의 수용액을 제조함으로써 커피 크리머 분말을 제조하였다. 수소화 야자핵유 및 유화제의 혼합물을 수용액에 혼합하고 생성된 혼합물을 균질화하고, 저온 살균하고 분무 건조로 건조하여 크리머 분말을 제조하였다.
상기와 같이 제조된 가용성 커피 분말 및 크리머 분말을 건조 혼합하고 당류를 첨가하여 표 1에 주어진 조성을 갖는 커피 음료 분말을 제조하였다.
본 발명의 커피 음료 분말
수성 커피 추출물을 볶아서 분쇄한 로부스타 커피콩들의 동일한 배치로부터 상기와 같이 제조하였다. 산성 카세인, 말토덱스트린, 인산칼륨, 수산화나트륨, 시트르산나트륨, 및 헥사메타인산나트륨을 커피 추출물에 첨가하였다. 그 후에, 수소화 야자핵유 및 유화제의 혼합물을 조성물에 혼합하고, 전체 조성물을 저온 살균하고 균질화하고 분무 건조탑에 펌핑하였다. 볶아서 분쇄한 커피의 스트리핑으로부터 얻은 향을 분무 건조 단계 직전에 전체 조성물에 주입하였다. 분무 건조 단계 전에 커피 추출물을 농축하지 않았다. 전체 조성물을 분무 건조하여 분말을 제조하고 당류를 첨가하여, 표 1에 주어진 조성을 갖는 커피 음료 분말을 제조하였다.
종래의 커피 음료 분말과 위에서 제조된 본 발명의 커피 음료 분말을 비교하였다. 종래의 분말은 짙은 갈색 커피 분말 및 백설탕 및 크리머 입자들의 혼합물의 종래의 외관을 가졌다. 본 발명의 커피 음료 분말은 매력적인 균질한 외관 및 연한 갈색의 "카페오레" 색을 가졌다. 두 분말들 모두를 온수에 용해시켜 커피 음료를 제조하였다. 종래의 커피 음료 분말과 비교할 때, 본 발명의 커피 분말로부터 제조된 음료는 더 강한 커피 향 및 더 강한 볶은 향 및 견과류 향 노트를 가졌다. 두 가지 커피 음료 분말들 사이의 향 차이는 실시예 1에서 관찰된 것 보다 훨씬 더 확연하였다.
실시예 3
국제특허 공개 WO 2011076564호에 개시된 방법을 사용하여 볶아서 분쇄한 로부스타 커피콩들을 스팀으로 스트리핑하여 커피 향의 수성 조제물을 제조하였다. 향 스트리핑 후, 가용성 커피 제조를 위해 종래에 수행된 바와 같이 볶아서 분쇄한 커피를 물로 추출하여 수성 커피 추출물을 제조하였다.
커피 음료 분말
상기와 같이 제조된 수성 커피 추출물을 50 내지 60 중량%의 총 고형물 함량으로 증발 농축하였다.
동시에, 콘시럽, 수소화 야자핵유, 당류, 카세인산나트륨, 인산이칼륨, 헥사메타인산나트륨, 시트르산삼나트륨 및 유화제 성분들을 물에서 혼합하고 용기 중에서 60℃에서 교반하여 전형적인 크리머를 제조하였다. 그 후에, 이들 두 믹스들을 합쳐서 용기 중에서 40℃ 내지 50℃에서 교반하였다.
볶아서 분쇄한 커피의 스트리핑으로부터 얻은 향을 열처리 전에 첨가하였다.
최종 믹스를 82 내지 87℃에서 100초 내지 180초 동안 저온 살균하고 200 내지 250 바(bar)의 전체 압력에서 균질화하였다.
분무 건조 전에 비활성 가스(예컨대, 질소)를 수성 조성물에 주입함으로써, 분말을 온수에 용해하여 최종 커피 음료를 제조할 때 다공성 분말을 만들어 거품 층을 형성하였다.
그 후에, 상기 믹스를 75℃ 내지 90℃에서 분무 건조하였다.
실시예 3의 커피 음료 분말은 균질한 외관 및 갈색을 보였다. 본 발명의 커피 음료 분말의 조성이 표 2에 요약되어 있다.
물에 용해된 커피 음료 분말의 감미도는 커피 분말 또는 최종 음료에 수크로스를 첨가함으로써 조정될 수 있다.
종래의 커피 음료 분말과 비교하여, 실시예 3의 커피 분말은 컵 위에서 더 확연한 커피 냄새를 가졌고 전체적으로 더 강한 커피 향미(aroma taste)를 가졌다. 음료 층 위의 균질한 거품 층은 컵 안의 최종 음료에 매력적인 외관을 준다.
[표 2]
Figure pct00005
실시예 4
100% 로부스타 커피를 볶아서 분쇄하였으며 미국특허 제6,455,093호에 기재된 방법으로 향을 회수한다. 커피를 종래의 추출 공정으로 추출하여 12.7 중량%의 커피 고형물 함량을 갖는 추출물을 얻었다.
커피 고형물 각 1 부에 대해 완충염(인산칼륨) 0.08 부를 첨가하였다. 그 후에, 이 믹스를 60℃ 초과의 온도에서 가열하였다. 말토덱스트린의 건조-믹스(DE 29)(0.71 부), 카세인산나트륨(0.11 부), 탈지 분유(0.91 부) 및 수크로스(2.43 부)를 첨가하였다. 마지막으로, 수소화 야자핵유(1.40 부)를 첨가하였다. 그 후에, 혼합물을 콜로이드 밀(colloid mill)에 통과시켰다. 회수된 커피 향을 첨가한 후, 혼합물을 85℃에서 열처리하고 균질화하였다(180/20 바). 생성된 혼합물을 종래의 분무 건조탑에서 단일 유체 노즐을 이용하여 분무 건조하였으며, 이때 분무 챔버 온도는 약 90℃였다.
실시예 5
실시예 4의 동시 건조 혼합물로 제조된 재구성 드링크(reconstituted drink)에 대해, 그리고 동량의 크리머 및 감미제와 건조 혼합된, 동일한 볶아서 분쇄한 커피로부터 제조된 가용성 커피의 혼합물로부터 제조된 참조 드링크에 대해, 26가지 핵심 향 및 향미 화합물들의 농도(단위: ppm 건조 커피 고형물)를 결정하였다.
샘플 제조
황 화합물, 피라진(분석군 1) 및 푸르푸릴 화합물 및 다이케톤(분석군 3)의 분석을 위해 커피 음료 분말을 15%의 총 고형물 함량(total solids content, Ts)으로, 그리고 알데하이드, 페놀 및 피롤/푸란/피리딘(분석군 2)에 대해 10%의 Ts로 물에 재구성하였다. 커피 음료에 동위원소로 표지된 표준 분자(분석물당 1개의 표준물; 표준물은 분석물과 동일한 구조를 갖는 분자이고, 중수소 또는 C13 원소를 함유함)를 각각의 분석물과 유사한 양(분석물과 표준물 사이의 비는 0.2 내지 5의 범위여야 함)으로 섞어서 분석군 1 및 분석군 2의 화합물 및 분석군 3에서의 다이케톤을 분석하였다(분석 파라미터들을 조정하고 우수한 민감도(표지된 표준물의 모액(stock solution)의 용매의 도입에 영향을 받음)를 보장하기 위해 군 분류를 실시하였다). 황 화합물의 분석을 위해, 시스테인(500 mg/g 커피 고형물)을 추가로 첨가하여 샘플 평형화 동안의 커피 고형물과 티올의 반응을 감속시켰다. 푸르푸릴 화합물의 분석을 위해, 3-티오펜카르발데하이드를 내부 표준물로 사용하였다. 표준물 첨가 후, 샘플들을 30분 동안 교반하고 분취물(aliquot)(7 ml)들을 밀봉된 실란화된 유리 바이알(20 ml)들(헤드스페이스(headpsace)/SPME 분석에 사용되는 표준 바이알들)에 넣었다.
향 추출
재구성된 커피 음료들을 밀봉된 바이알들에서 실온에서 60분 동안 평형화한 다음, 향 화합물들을 고체상 미세 추출(Solid Phase Micro Extraction, SPME; PDMS/DVB/카르복센(carboxen)으로 코팅된 1.5 mm 섬유)을 이용하여 30℃(분석군 1 및 분석군 2) 및 60℃(분석군 3)에서 30분 동안 헤드스페이스로부터 추출하였다. 향 화합물들을 240℃에서 열 탈착하고 gc/ms 장치에 주입하였다.
gc/ms 분석
주입된 휘발성 물질들을 하기 온도 프로그램을 사용하여 DB-WAX 컬럼 상에서 분리하였다: 40℃에서 6분 동안 등온(isotherm), 4℃/분으로 250℃까지, 250℃에서 6.5분 동안 등온. 분석물 및 (표지된) 표준물들의 특정 단편들을 사중극자(Quadrupol) 질량 분석기(MD 800, 피니간(Finnigan))를 사용하여 70 eV(EI 모드)에서 기록하였다.
데이터 병합
엑스칼리버(Xcalibur) 소프트웨어로 데이터를 병합하였다. 하기 방정식을 사용하여 분석물들의 농도를 ppm 건조 커피 고형물 단위로 계산하였다:
(1) Ca' = Qst × Pa/Pst × Rf × Fr × 1000/Wcb
(2) Ca = Ca' × 100/Wcs
상기 식에서
Ca' = 분석물의 농도[ppm 건조 커피 음료]
Qst = 첨가된 표지된/내부 표준물의 양[mg]
Pa = 분석물의 피크 면적
Pst = 표준물의 피크 면적
Rf = (gc/ms 상에서 결정된) 반응 계수
Fr = (표준물에 대한 분석물들의) 회수 계수(표지된 표준물들의 경우, 계수는 약 1 또는 정확히 1임)
Wcb = 분석에 사용된 커피 음료의 중량[g]
Ca = 분석물의 농도[ppm 건조 커피 고형물]
Wcs = 커피 음료 중 커피 고형물의 중량%
표 3에 나타난 결과들은, 본 발명의 커피 음료는 참조 커피 음료와 비교하여 현저하게 더 높은 수준의 핵심 냄새군, 예를 들어, 피라진(318%), 페놀(355%), 알데하이드(249%) 및 푸르푸릴 화합물(327%), 및 약간 더 높은 수준의 알데하이드(124%), 황 화합물(157%) 및 피롤/푸란/피리딘(168%)을 함유한다는 것을 보여준다. 본 발명의 커피의 전체 함량(모든 26가지 핵심 향 및 향미 화합물들의 농도들의 합)은 참조 음료 믹스의 함량의 2배 초과이다.
[표 3]
Figure pct00006
[표 3]
Figure pct00007
실시예 6
실시예 4의 제품의 관능 평가
실시예 4의 제품을 종래의 관능 분석 방법으로 평가하였다: 환원된 음료 및 환원된 참조 음료를 19 명의 훈련된 평가자들의 패널에 제시하고 정의된 속성의 목록에 따라 맹검법으로 평가하였다. 유의한 차이를 부각하기 위해 각 속성에 대해 패널 평균 점수 및 95% 신뢰 구간을 계산하였다. 결과는 전체적인 커피 향 및 볶은 향 및 향미에 대해 참조 음료와 비교하여 본 발명의 커피 음료가 유의한 증가를 보였다.

Claims (14)

  1. 하기 단계들을 포함하는 커피 음료 분말의 제조 공정:
    a) 볶아서 분쇄한(roast and ground) 커피콩들 및/또는 커피 추출물로부터 가스 및/또는 스팀으로 향을 스트리핑(stripping)하는 단계;
    b) 볶아서 분쇄한 커피콩들을 수성 액체로 추출하여 수성 커피 추출물을 제조하는 단계;
    c) 단계 b)에서 추출된 커피 고형물을 건조물(dry matter) 중량 기준으로 5% 이상, 그리고 지방과 단백질 중에서 선택되는, 커피로부터 유래하지 않는 화합물들을 건조물 중량 기준으로 5% 이상 포함하는 수성 조성물을 제조하는 단계;
    d) 단계 a)에서 얻은 커피 향을 단계 c)에서 제공된 수성 조성물에 첨가하는 단계; 및
    e) 커피 향이 첨가된 상기 수성 조성물을 건조하여 커피 음료 분말을 제조하는 단계.
  2. 제1항에 있어서,
    단계 c)에서 제공된 상기 수성 조성물이 락토스, 수크로스, 프럭토스, 말토스, 덱스트린, 레불로스, 타가토스, 갈락토스, 덱스트로스, 말토덱스트린, 타피오카덱스트린, 글루코스 시럽, 타피오카 시럽, 및 이들의 조합으로 이루어진 목록으로부터 선택되는 당류를 건조물 중량 기준으로 1% 내지 60% 포함하는, 공정.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    단계 c)에서 제공된 상기 수성 조성물이 일인산염, 이인산염 또는 삼인산염과 같은 오르토(ortho) 인산나트륨 또는 오르토 인산칼륨, 폴리인산나트륨 또는 폴리인산칼륨, 탄산나트륨 또는 탄산칼륨, 중탄산나트륨 또는 중탄산칼륨, 시트르산나트륨 또는 시트르산칼륨, 헥사메타인산염(hexametaphosphate), 또는 이들의 조합으로 이루어진 목록으로부터 선택되는 완충염 및/또는 안정화 염(stabilising salt)을 건조물 중량 기준으로 0.1% 내지 5% 추가로 포함하는, 공정.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c)에서 제공된 상기 수성 조성물이 말토덱스트린 및/또는 타피오카덱스트린을 건조물 중량 기준으로 1% 내지 75% 추가로 포함하는, 공정.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c)에서 제공된 상기 수성 조성물이 단계 c)에서 추출된 커피 고형물을 건조물 중량 기준으로 5% 내지 95% 포함하는, 공정.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c)에서 제공된 상기 수성 조성물이 단백질을 건조물 중량 기준으로 0.5% 내지 50% 포함하는, 공정.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 e)의 분무 건조 전에 가스가 단계 c)에서 제공된 상기 수성 조성물로 주입되는, 공정.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가스가 질소, 이산화탄소 및/또는 대기 중에서 선택되는, 공정.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a)에서 얻어지고 단계 d)에서 상기 수성 조성물에 첨가된 커피 향이 수용액 및/또는 현탁액의 형태인, 공정.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a)에서 얻어지고 단계 d)에서 상기 수성 조성물에 첨가된 커피 향이 오일 중에 용해되거나 현탁되는, 공정.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 수성 조성물이 지방을 포함하고, 단계 a)에서 얻어지고 단계 d)에서 상기 수성 조성물에 첨가된 커피 향이 상기 조성물의 지방 상(phase)으로 첨가되는, 공정.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 d)의 커피 향 첨가 전에 단계 c)의 상기 수성 조성물이 65℃ 이상의 온도로 열처리되는, 공정.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    분무 건조 전에 단계 c)의 상기 수성 조성물의 pH가 5.5 내지 7.5로 조정되는, 공정.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 e)의 상기 건조가 분무 건조, 동결 건조, 진공 밴드 건조, 및/또는 롤러 건조인, 공정.
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