RU2785921C2 - Instant drink mixture - Google Patents

Instant drink mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2785921C2
RU2785921C2 RU2018136130A RU2018136130A RU2785921C2 RU 2785921 C2 RU2785921 C2 RU 2785921C2 RU 2018136130 A RU2018136130 A RU 2018136130A RU 2018136130 A RU2018136130 A RU 2018136130A RU 2785921 C2 RU2785921 C2 RU 2785921C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ingredients
instant
instant drink
drink
mold
Prior art date
Application number
RU2018136130A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018136130A (en
RU2018136130A3 (en
Inventor
Вон Чил КАНГ
Наваз Сулеманджи
Тарани Элизабет ЭГЕР
Макси ЗИР
Мирто ДИМУЛА
Луанга НЧАРИ
Саймон ФОКС
Original Assignee
Конинклейке Дауве Эгбертс Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Дауве Эгбертс Б.В. filed Critical Конинклейке Дауве Эгбертс Б.В.
Priority to RU2018136130A priority Critical patent/RU2785921C2/en
Publication of RU2018136130A publication Critical patent/RU2018136130A/en
Publication of RU2018136130A3 publication Critical patent/RU2018136130A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2785921C2 publication Critical patent/RU2785921C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: method for preparation of instant drink mass includes preparation of powder-like ingredients of an instant drink, preparation of a preheated mold having a making out cavity, preheated to a surface temperature exceeding a glass transition temperature of one ore more ingredients of the instant drink (Tg), loading, and compaction of drink ingredients to the making out cavity, where compaction is provided with a preheated locking element, which is preheated to a surface temperature exceeding Tg, wherein one or more ingredients of the instant drink are retained inside the making out cavity for 15-120 s. Instant drink mass and a device for its preparation, a method for the preparation of a drink, using mass, and a drink preparation system are also described.
EFFECT: invention allows for obtainment of solid mass in the form of a tablet with a proper dissolution speed, providing a unified drink, for which a dosing device is not required, and which is easy to store, transport, and use.
26 cl, 10 dwg, 4 tbl, 15 ex

Description

Данное описание относится к смесям (массам) растворимых напитков и к способам их получения. В частности, описание относится к смесям (массам) растворимых напитков для получения напитков, таких как растворимый кофе или горячий шоколад. This description relates to mixtures (masses) of instant drinks and methods for their preparation. In particular, the description relates to mixtures (masses) of instant drinks for the production of drinks such as instant coffee or hot chocolate.

Рынок для потребителей, желающих готовить дома напитки, воспроизводящие напитки, имеющиеся в кафе и ресторанах, в значительной степени развит. Хотя ряд способов получения этих напитков требует применения устройств для приготовления напитка, таких как системы, использующие картриджи или гранулы, потребителям удобнее пользоваться быстрорастворимыми или растворимыми ингредиентами для приготовления напитков, например гранулами сублимированного кофе.The market for consumers who want to prepare drinks at home that reproduce the drinks available in cafes and restaurants is largely developed. Although a number of methods for preparing these beverages require the use of beverage preparation devices, such as systems using cartridges or granules, it is more convenient for consumers to use instant or soluble beverage ingredients, such as freeze-dried coffee granules.

Хотя ингредиенты, такие как гранулы растворимого кофе, имеют ряд преимуществ, например, позволяют тонко регулировать крепость напитка, они также предоставляют возможность для значительного варьирования качества готового напитка. Для решения этой проблемы предложена разработка ингредиентов растворимых напитков в форме таблетки. Благодаря этому каждый полученный напиток является идентичным и имеет высокое качество, предполагаемое изготовителем ингредиентов напитка. Although ingredients such as instant coffee granules have a number of advantages, such as fine adjustment of the strength of the beverage, they also allow for considerable variation in the quality of the finished beverage. To solve this problem, the development of ingredients for instant drinks in the form of a tablet has been proposed. As a result, each beverage produced is identical and of the high quality intended by the manufacturer of the beverage ingredients.

Тем не менее разработка ингредиентов в форме таблетки пока не оптимизирована. В частности, обычно существуют проблемы, связанные с растворением ингредиентов; наличие мутного нерастворенного остатка на дне напитка непривлекательно для потребителей. Таблетки обычно формуют с использованием порошкообразного ингредиента, поскольку это позволяет избежать проблем с сушкой и обеспечивает простоту формования. Для формирования таблетки, например из кофе, обычно необходимо или обеспечить его значительное уплотнение, или применить связующее вещество, чтобы удерживать порошок растворимого кофе в одной таблетке. Тем не менее сильное уплотнение может воспрепятствовать растворению таблетки, а присутствие связующего вещества может вызвать аналогичные проблемы или повлиять на вкус готового напитка. However, the development of ingredients in tablet form has not yet been optimized. In particular, there are usually problems associated with the dissolution of the ingredients; the presence of a cloudy undissolved residue at the bottom of the beverage is unappealing to consumers. Tablets are usually formulated using a powdered ingredient as this avoids drying problems and provides ease of molding. In order to form a tablet, for example from coffee, it is usually necessary either to provide a significant compaction of the tablet, or to apply a binder to hold the instant coffee powder in one tablet. However, a strong seal may prevent the tablet from dissolving, and the presence of a binder may cause similar problems or affect the taste of the finished beverage.

Таблетки, приготовленные с малым уплотнением и/или без применения подходящего связующего вещества, могут быть подвержены дополнительному риску повреждения или рассыпания таблетки. Это особенно относится к таблеткам с острыми краями. Вероятность растрескивания, приводящего к потере исходной формы, для них повышена. Если потребитель открывает тубу с таблетками и обнаруживает, что они отколоты или разрушены, его впечатление об их качестве значительно снижается.Tablets formulated with low compaction and/or without the use of a suitable binder may be at additional risk of tablet damage or spillage. This is especially true for tablets with sharp edges. The probability of cracking, leading to the loss of the original shape, is increased for them. If a consumer opens a bottle of tablets and finds that they are chipped or broken, his impression of their quality is greatly reduced.

В документе WO2013001052 сделана попытка решения этих проблем путем увлажнения внешней поверхности с образованием толстой защитной оболочки.WO2013001052 attempts to solve these problems by wetting the outer surface to form a thick protective shell.

В US3293041 описан способ изготовления легкорастворимых самоподдерживающихся таблеток. Эти таблетки представляют собой небольшие гранулы растворимого кофе или чая массой 1 г. Их получают путем прессования в зоне горячей обработки гранулятора. Формирование гранул происходит быстро (2–3 секунды) при использовании высоких температур (от 118 до 150 °C) и низких давлений (от 13 кПа до 28 кПа), и готовый продукт полностью растворяется в течение 2–6 секунд. В результате этого способа изготовления гранулы имеют низкую плотность и внешнюю защитную корку. Один из вариантов осуществления этого способа основан на применении роторного формования, которое неизбежно приводит в результате к кратковременному интенсивному применению нагревания и давления для формования гранулы. Основной вариант осуществления этого способа данного документа, в котором используют цилиндрическую полость, также основан на кратковременных периодах обработки, благодаря чему можно достичь достаточно высокой производительности. US3293041 describes a method for making easily dissolving self-supporting tablets. These tablets are small granules of instant coffee or tea weighing 1 g. They are obtained by pressing in the hot zone of the granulator. Granule formation is fast (2-3 seconds) using high temperatures (118 to 150°C) and low pressures (13 kPa to 28 kPa) and the finished product dissolves completely within 2-6 seconds. As a result of this manufacturing method, the pellets have a low density and an outer protective crust. One embodiment of this method is based on the use of rotary molding, which inevitably results in short-term intense application of heat and pressure to form the pellet. The main embodiment of this method of this document, which uses a cylindrical cavity, is also based on short processing times, whereby a sufficiently high productivity can be achieved.

Кроме того, существует предубеждение среди потребителей, считающих, что качество растворимых кофейных продуктов, особенно кофе, высушенного распылением, ниже, чем качество кофе, приготовленного в кафе или приготовленного в устройствах для приготовления напитков. Таким образом, по всем этим причинам применение таблеток в качестве формы поставки ингредиентов для напитков непопулярно среди потребителей.In addition, there is a prejudice among consumers who believe that the quality of instant coffee products, especially spray-dried coffee, is lower than the quality of coffee prepared in cafes or prepared in beverage preparation devices. Thus, for all these reasons, the use of tablets as a form of delivery of beverage ingredients is unpopular with consumers.

Соответственно, желательно разработать новую форму ингредиентов для напитков и способ их приготовления и/или попытаться решить по меньшей мере некоторые из проблем, связанных с предшествующим уровнем техники, или по меньшей мере разработать его коммерчески полезную альтернативу.Accordingly, it is desirable to develop a new form of beverage ingredients and a method for their preparation and/or attempt to solve at least some of the problems associated with the prior art, or at least develop a commercially viable alternative thereof.

Соответственно, в первом аспекте в настоящем описании предложен способ получения смеси растворимого напитка, включающий:Accordingly, in a first aspect, the present disclosure provides a process for preparing an instant drink blend, comprising:

- подготовку одного или более ингредиентов растворимого напитка в порошкообразной форме,- preparing one or more instant drink ingredients in powdered form,

- подготовку предварительно нагретой формы, имеющей оформляющую полость, - preparation of a preheated mold having a forming cavity,

- загрузку одного или более ингредиентов растворимого напитка в оформляющую полость иloading one or more instant drink ingredients into the mold cavity, and

- уплотнение одного или более ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости с образованием смеси растворимого напитка,compacting one or more instant drink ingredients in the mold cavity to form an instant drink mixture,

причем and

(i) способ дополнительно включает приложение высокочастотного (ВЧ) излучения для нагревания ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости; и/или(i) the method further includes applying high frequency (HF) radiation to heat the instant beverage ingredients in the mold cavity; and/or

(ii) один или более ингредиентов растворимого напитка удерживаются внутри оформляющей полости в течение по меньшей мере 15 секунд; и/или(ii) one or more instant drink ingredients are retained within the mold cavity for at least 15 seconds; and/or

(ii) один или более ингредиентов растворимого напитка в порошкообразной форме предварительно подогревают перед загрузкой в оформляющую полость.(ii) one or more instant drink ingredients in powdered form are preheated prior to loading into the mold cavity.

Настоящее изобретение описано ниже. В следующих разделах более подробно описываются различные аспекты изобретения. Каждый описываемый аспект можно объединить с любым другим аспектом или аспектами, если явно не указано обратное. В частности, любой элемент, указанный как предпочтительный или преимущественный, может быть объединен с любым другим элементом или элементами, указанными как предпочтительные или преимущественные.The present invention is described below. The following sections describe various aspects of the invention in more detail. Each described aspect can be combined with any other aspect or aspects, unless explicitly stated otherwise. In particular, any element indicated as being preferred or advantageous may be combined with any other element or elements indicated as being preferred or advantageous.

Авторы настоящего изобретения нашли новый подход к получению смесей растворимых напитков с помощью дискретных масс ингредиентов, подходящих для формирования напитков. Под термином «смесь растворимого напитка» подразумевают дискретную массу, сформированную из ингредиентов, которые сами по себе являются полностью растворимыми в среде напитка и которые служат для придания указанной среде вкуса и консистенции желаемого напитка. Следует понимать, что в термин «смесь растворимого напитка» следует включать, например, таблетки, лепешки и шарики, имеющие конкретно определенные форму и размер. В этот термин не следует включать, например, сыпучие порошки ингредиентов напитка, такие как порошки сублимированного кофе или порошкового молока. Очевидно, что смесь растворимого напитка находится по существу в сухой, еще не растворенной форме, подходящей для растворения. Предпочтительно смеси представлены в запечатанных воздухо- и влагонепроницаемых контейнерах.The authors of the present invention have found a new approach to obtain mixtures of instant drinks using discrete masses of ingredients suitable for forming drinks. By the term "instant drink mixture" is meant a discrete mass formed from ingredients which are themselves completely soluble in the beverage medium and which serve to impart to said medium the taste and texture of the desired beverage. It is to be understood that the term "instant drink mix" is intended to include, for example, tablets, lozenges, and pellets having a specifically defined shape and size. This term should not include, for example, free-flowing powders of beverage ingredients such as freeze-dried coffee powders or milk powders. Obviously, the instant drink mixture is in a substantially dry, not yet dissolved, form suitable for dissolution. Preferably, the mixtures are presented in sealed air and moisture-tight containers.

Также следует понимать, что смесь растворимого напитка может содержать небольшое количество нерастворимого материала. Например, можно включать тонко размолотый обжаренный кофе для обеспечения уникального ощущения во рту и вкуса готового напитка. Предпочтительно во избежание образования осадка или других проблем смесь содержит менее 30% вес., более предпочтительно менее 20% вес., более предпочтительно менее 10% вес. нерастворимых материалов. В некоторых вариантах осуществления, например напитков в виде горячего шоколада, может быть предпочтительно, чтобы нерастворимый материал по существу отсутствовал, чтобы обеспечить ощущение мягкости во рту.It should also be understood that the soluble beverage mixture may contain a small amount of insoluble material. For example, finely ground roasted coffee may be included to provide a unique mouthfeel and taste to the finished beverage. Preferably, to avoid sedimentation or other problems, the mixture contains less than 30% wt., more preferably less than 20% wt., more preferably less than 10% wt. insoluble materials. In some embodiments, such as hot chocolate beverages, it may be preferable that the insoluble material is substantially absent to provide a soft mouthfeel.

Несмотря на то что данное описание предложено в основном в отношении кофейных напитков, следует понимать, что способ и его преимущества в равной степени применимы к другим подходящим ингредиентам напитков, обсуждаемым в настоящем документе.While this description has been made primarily in relation to coffee beverages, it should be understood that the method and its advantages apply equally to other suitable beverage ingredients discussed herein.

Цель авторов настоящего изобретения состояла в разработке высококачественного продукта для приготовления напитков, в частности продукта для приготовления кофе, обладающего всеми удобствами использования растворимых продуктов и при этом позволяющего избежать различных недостатков таких продуктов и предубеждений против них. Конкретно цель авторов изобретения состояла в разработке ингредиента напитка, обеспечивающего унифицированный готовый напиток, для которого не требуется дозировочное устройство и который легко хранить, перевозить и применять.The aim of the inventors of the present invention was to develop a high quality beverage product, in particular a coffee product, having all the conveniences of using instant products while avoiding the various drawbacks and prejudices against such products. Specifically, the aim of the inventors was to develop a beverage ingredient that provides a uniform finished beverage that does not require a dosing device and is easy to store, transport and use.

Уже известно, что таблетки позволяют решить некоторые из этих задач, но ни разу не удалось получить таблетку, которая была бы достаточно приемлема для потребителей, чтобы привлечь потребителей, которые обычно предпочитают свежеприготовленные напитки из обжаренного молотого кофе.Tablets are already known to solve some of these problems, but no tablet has yet been obtained that is acceptable enough to consumers to appeal to consumers who typically prefer freshly brewed roasted ground coffee beverages.

Считается, что в приготовлении готового напитка из обжаренного молотого кофе и связанной с ним подготовке заключается некоторая степень церемонии. Потребитель таких напитков связывает свои действия при его приготовлении с полезными свойствами готового напитка. Напитки из растворимого кофе, напротив, готовятся мгновенно при добавлении горячей воды. Теперь авторы настоящего изобретения обнаружили, что мгновенная природа видов растворимого кофе может вносить вклад в предубеждения против таких продуктов. Соответственно, авторы изобретения, конечно, желая избежать образования остатков и отложений внутри готового напитка, поняли, что желательно некоторое регулирование времени растворения.It is believed that some degree of ceremony is involved in the preparation of the finished drink from roasted ground coffee and the preparation associated with it. The consumer of such drinks associates his actions during its preparation with the beneficial properties of the finished drink. Instant coffee drinks, on the other hand, are prepared instantly when hot water is added. The present inventors have now discovered that the instantaneous nature of instant coffee species may contribute to prejudice against such products. Accordingly, the inventors, of course wishing to avoid the formation of residues and deposits within the finished beverage, realized that some control of the dissolution time is desirable.

Соответственно, считают идеальным, если приготовление напитка после добавления к ингредиентам горячей водной среды занимает по меньшей мере 10 секунд и не более 100 секунд, предпочтительно не более 60 секунд. Предпочтительно приготовление напитка занимает от 20 до 40 секунд, чтобы произошло полное растворение при мягком перемешивании среды, объединенной с ингредиентами.Accordingly, it is considered ideal if the preparation of the beverage after adding the hot aqueous medium to the ingredients takes at least 10 seconds and not more than 100 seconds, preferably not more than 60 seconds. Preferably, the preparation of the beverage takes 20 to 40 seconds for complete dissolution to occur with gentle agitation of the medium combined with the ingredients.

Авторы настоящего изобретения подвергли анализу таблетки, полученные на предшествующем уровне техники, и обнаружили, что таблетки, сформированные с помощью традиционных методов нагревания, обладают значительно отличающейся внутренней структурой по сравнению со смесями настоящего описания. В частности, таблетки высокой степени уплотнения имеют однородную, но хрупкую и несплавленную внутреннюю структуру. Обычно они обладают очень низкой скоростью растворения. Таблетки, основанные на добавленных связующих веществах, склонны иметь избыточную массу, и какой-либо остаток связующего вещества может повлиять на вкус готового напитка. The inventors of the present invention analyzed prior art tablets and found that tablets formed using conventional heating methods have a significantly different internal structure compared to the mixtures of the present disclosure. In particular, highly compacted tablets have a uniform but brittle and unfused internal structure. They usually have a very slow dissolution rate. Tablets based on added binders tend to be overweight and any remaining binder may affect the taste of the finished beverage.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что способы настоящего описания обеспечивают достаточно прочную смесь, обладающую надлежащей когезионной способностью. Благодаря этому смесь является достаточно прочной для изготовления (транспортировки по конвейерной ленте), перевозки и хранения, при этом обеспечивая надлежащую скорость растворения.The authors of the present invention have found that the methods of the present description provide a sufficiently strong mixture with proper cohesiveness. This makes the mixture strong enough for manufacture (transportation on a conveyor belt), transportation and storage, while still providing a proper dissolution rate.

Способ настоящего описания включает ряд стадий. На первой стадии подготавливают один или более ингредиентов растворимого напитка в порошкообразной форме. Под порошкообразной формой подразумевают форму, включающую тонкоизмельченный сухой материал в виде частиц и гранул, например частицы, высушенные распылительной сушкой, сублимированные частицы и их агломераты. Как правило, материал в виде частиц имеет размер частицы менее 3 мм, более предпочтительно от 2,5 мм до 10 микрон, более предпочтительно от 1 мм до 300 микрон и более предпочтительно от приблизительно 500 до приблизительно 700 микрон. Такие частицы хорошо известны в данной области техники. Примеры подходящих материалов обсуждаются ниже более подробно. Неожиданно было обнаружено, что посредством способа, описываемого в данном документе, свойства растворения смесей отражают свойства исходного материала, поскольку структура исходного порошка не претерпевает значительного изменения. Применение порошкообразной формы ингредиентов способствует простому и воспроизводимому заполнению оформляющей полости.The method of the present description includes a number of stages. In the first step, one or more instant drink ingredients are prepared in powder form. By powder form is meant a form comprising finely divided dry material in the form of particles and granules, such as spray-dried particles, freeze-dried particles and their agglomerates. Typically, the particulate material has a particle size of less than 3 mm, more preferably 2.5 mm to 10 microns, more preferably 1 mm to 300 microns, and more preferably about 500 to about 700 microns. Such particles are well known in the art. Examples of suitable materials are discussed in more detail below. Surprisingly, it has been found that by the method described herein, the dissolution properties of the mixtures reflect those of the starting material, since the structure of the starting powder does not change significantly. The use of the powder form of the ingredients contributes to the simple and reproducible filling of the shaping cavity.

Устройство, выполненное с возможностью осуществления настоящего способа, также имеет большое значение. Устройство содержит форму, имеющую оформляющую полость. Эта форма подогревается таким образом, что контактная поверхность оформляющей полости, которая при применении контактирует с ингредиентами растворимого напитка, находится при повышенной температуре. Один или более ингредиентов растворимого напитка загружают в оформляющую полость таким образом, что они контактируют с подогретой контактной поверхностью при повышенной температуре. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что благодаря этому получают более упругую смесь растворимого напитка, чем смесь, полученная при отсутствии подогревания формы. Таким образом, использование подогретой формы позволяет получить смесь, более стойкую к разрушению при перевозке и обращении с ней после обработки.A device capable of carrying out the present method is also of great importance. The device contains a mold having a forming cavity. This mold is heated in such a way that the contact surface of the mold cavity, which, during use, comes into contact with the ingredients of the instant drink, is at an elevated temperature. One or more soluble beverage ingredients are loaded into the mold cavity such that they come into contact with a heated contact surface at an elevated temperature. The inventors of the present invention have found that this results in a firmer soluble beverage mixture than a mixture obtained without heating the mold. Thus, the use of a heated form makes it possible to obtain a mixture that is more resistant to degradation during transport and handling after processing.

Форма может быть обеспечена облицовкой, чтобы способствовать извлечению смесей растворимых напитков после формования. Предпочтительно каждый из компонентов формы, крышки и любой облицовки формы сформирован из диэлектрического материала. Преимущество диэлектрического материала связано с тем, что он может легко предварительно нагреваться и/или нагреваться ВЧ-излучением. Это означает, что поверхности оформляющей полости можно нагревать единственным источником ВЧ-нагрева, что упрощает способ получения. Подходящие диэлектрические материалы включают поливинилиденфторид (ПВДФ) или полимер, такой как силикон, содержащий частицы углеродной сажи.The mold may be provided with a lining to aid in the recovery of instant drink mixtures after molding. Preferably, each of the mold components, the lid, and any mold lining is formed from a dielectric material. An advantage of the dielectric material is that it can be easily preheated and/or heated by RF radiation. This means that the mold cavity surfaces can be heated by a single RF heating source, which simplifies the fabrication process. Suitable dielectric materials include polyvinylidene fluoride (PVDF) or a polymer such as silicone containing carbon black particles.

Ингредиенты растворимого напитка загружают в подогретую форму. После этого, как правило, устанавливают крышку или запорный элемент, которые можно использовать для применения уплотнения к ингредиентам. Предпочтительно крышку или запорный элемент подогревают до такой же температуры, как и оформляющую полость. Instant drink ingredients are loaded into a heated mold. Thereafter, a lid or closure is typically installed which can be used to apply a seal to the ingredients. Preferably, the lid or closure is heated to the same temperature as the mold cavity.

Стадия уплотнения служит для уплотнения одного или более ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости с образованием смеси растворимого напитка. Стадия уплотнения способствует сплавлению ингредиентов вместе.The densification step serves to compress one or more instant drink ingredients in the mold cavity to form an instant drink mixture. The densification step helps to fuse the ingredients together.

Авторы изобретения обнаружили, что можно получить усовершенствованный продукт, обладающий желаемыми свойствами растворения, обсуждаемыми выше, благодаря наличию во всем объеме смеси когезионной внутренней структуры, которая позволяет получить прочный, при этом легко растворяющийся продукт. Авторы изобретения обнаружили, что этого можно достигнуть путем обеспечения унифицированного нагревания, которое проходит через весь объем смеси, что может быть достигнуто посредством одного из нескольких подходов.The inventors have found that it is possible to obtain an improved product having the desired dissolution properties discussed above, due to the presence of a cohesive internal structure throughout the mixture, which makes it possible to obtain a strong yet easily dissolving product. The inventors have found that this can be achieved by providing a uniform heating that passes through the entire volume of the mixture, which can be achieved through one of several approaches.

ВЧ-нагревRF heating

Во-первых, способ может дополнительно включать применение ВЧ-излучения для нагревания ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости. Применение ВЧ-нагрева проникает в весь объем смеси порошка растворимого напитка и обеспечивает особенно однородную внутреннюю структуру. Эта методика нагревания является быстрой и подходит для применения ко всем ингредиентам напитка; она может повысить температуру всей смеси напитка.First, the method may further include using RF radiation to heat the instant beverage ingredients in the mold cavity. The use of RF heating penetrates the entire volume of the instant drink powder mixture and provides a particularly homogeneous internal structure. This heating technique is fast and suitable for all beverage ingredients; it can raise the temperature of the entire beverage mixture.

В данном аспекте сразу после загрузки ингредиентов растворимого напитка в оформляющую полость прилагают высокую частоту (ВЧ) для нагревания ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости. Обнаружено, что применение ВЧ-нагрева обеспечивает равномерное нагревание всего объема ингредиентов. Это способствует сплавлению ингредиентов, не вызывая образования комков, и при этом обеспечивает легкую однородную структуру, которая легко растворяется. Сразу же после нагрева ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости их подвергают уплотнению внутри оформляющей полости с образованием смеси растворимого напитка. Уплотнение способствует сплавлению нагретых ингредиентов вместе.In this aspect, immediately after loading the instant beverage ingredients into the mold cavity, a high frequency (HF) is applied to heat the instant beverage ingredients in the mold cavity. It was found that the use of RF heating provides uniform heating of the entire volume of ingredients. This helps the ingredients fuse without causing lumps, while still providing a light, homogeneous texture that dissolves easily. Immediately after heating the soluble beverage ingredients in the mold cavity, they are compacted within the mold cavity to form a soluble beverage mixture. The seal helps to fuse the heated ingredients together.

Способы ВЧ-нагрева хорошо известны. ВЧ-нагрев, также известный как диэлектрический нагрев, представляет собой способ, в котором диэлектрический материал нагревается переменным электрическим полем высокой частоты, либо радиоволнами, либо микроволновым излучением. При высоких частотах этот нагрев вызван молекулярным дипольным вращением внутри диэлектрика. ВЧ-нагрев, описываемый в данном документе, охватывает микроволновой нагрев (вплоть до приблизительно 2,5 ГГц) и обычно может происходить при частоте от 10 до 100 МГц, более предпочтительно от 10 до 45 МГц и наиболее предпочтительно от 25 до 30 МГц. Наиболее предпочтительны частоты 13,56; 27,12 и 40,68 МГц.RF heating methods are well known. RF heating, also known as dielectric heating, is a method in which a dielectric material is heated by a high frequency alternating electric field, either radio waves or microwave radiation. At high frequencies, this heating is caused by molecular dipole rotation within the dielectric. RF heating as described herein encompasses microwave heating (up to about 2.5 GHz) and can typically occur at a frequency of 10 to 100 MHz, more preferably 10 to 45 MHz, and most preferably 25 to 30 MHz. The most preferred frequencies are 13.56; 27.12 and 40.68 MHz.

Предпочтительно способ дополнительно включает стадию уплотнения одного или более ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости перед стадией приложения ВЧ-излучения для нагревания одного или более ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости. Таким образом, ингредиенты загружают в форму на подогретую контактную поверхность формы, подвергают уплотнению, нагреву ВЧ-излучением, а затем снова уплотнению. Начальная стадия уплотнения служит для равномерного распределения материала, загруженного в оформляющую полость.Preferably, the method further includes the step of densifying one or more instant drink ingredients in the design cavity prior to the step of applying RF radiation to heat the one or more instant drink ingredients in the design cavity. Thus, the ingredients are loaded into the mold on the heated contact surface of the mold, subjected to densification, RF heating, and then densification again. The initial stage of compaction serves to evenly distribute the material loaded into the mold cavity.

Предпочтительно каждый из различных компонентов формы, крышки и любой облицовки формы сформирован из диэлектрического материала. Преимущество диэлектрического материала связано с тем, что он может легко нагреваться ВЧ-излучением. Это означает, что поверхности оформляющей полости можно нагревать единственным источником ВЧ-нагрева, что упрощает способ получения. В то же время применение диэлектрических материалов позволяет обеспечить предварительный нагрев и поддерживает стенки формы при температуре, превышающей температуру, достигаемую в центре формы. Подходящие диэлектрические материалы включают поливинилиденфторид (ПВДФ) или полимер, такой как силикон, содержащий частицы углеродной сажи.Preferably, each of the various mold components, the lid, and any mold lining is formed from a dielectric material. The advantage of a dielectric material is that it can be easily heated by RF radiation. This means that the mold cavity surfaces can be heated by a single RF heating source, which simplifies the fabrication process. At the same time, the use of dielectric materials allows preheating and maintains the mold walls at a temperature higher than the temperature reached in the center of the mold. Suitable dielectric materials include polyvinylidene fluoride (PVDF) or a polymer such as silicone containing carbon black particles.

Предпочтительно на стадии приложения ВЧ-нагрева для нагревания одного или более ингредиентов растворимого напитка один или более ингредиентов растворимого напитка нагревают при температуре, близкой к их температуре стеклования (Tg). Ингредиенты не должны нагреваться выше их температуры плавления, поскольку это привело бы к получению нерастворимого продукта очень высокой плотности. Предпочтительно один или более ингредиентов растворимого напитка нагревают до температуры ниже температуры стеклования (Tg) на значение в пределах 10 °C, более предпочтительно в пределах 5 °C. Это обеспечивает достаточную температуру для сплавления частиц вместе, при этом без излишнего нагревания ингредиентов, которое вызвало бы их разложение или порчу вкуса готового напитка.Preferably, in the step of applying RF heating to heat one or more instant drink ingredients, one or more instant drink ingredients are heated at a temperature close to their glass transition temperature (Tg). The ingredients should not be heated above their melting point as this would result in a very high density insoluble product. Preferably, one or more instant drink ingredients are heated to a temperature below the glass transition temperature (Tg) by a value in the range of 10°C, more preferably in the range of 5°C. This provides sufficient temperature to fuse the particles together without excessive heating of the ingredients, which would cause them to decompose or spoil the taste of the finished drink.

Tg представляет собой температуру обратимого перехода в аморфных материалах (или в аморфных областях внутри полукристаллических материалов) из жесткого и относительно хрупкого состояния в расплавленное или высокоэластичное состояние. Эта температура отличается от температуры плавления материала и служит для придания материалу клейкости. Tg в высокой степени зависит от содержания влаги и хорошо известна в данной области техники. За счет нагревания порошков до температуры, близкой к Tg, можно достичь их связывания вместе. Следует отметить, что определенные материалы не имеют Tg, например сахар, который является кристаллическим. Предпочтительно ингредиенты растворимого напитка, описанные в настоящем документе, нагревают до температуры, соответствующей по меньшей мере Tg основного ингредиента в смеси, либо перед получением смеси можно выбрать ингредиенты, имеющие подобные значения Tg. Под основным ингредиентом подразумевают ингредиент, присутствующий в смеси в наибольшем количестве по массе. Согласно общему эмпирическому правилу существует тенденция, что значения Tg составляют приблизительно 2/3 от температуры плавления материала.Tg is the reversible transition temperature in amorphous materials (or in amorphous regions within semi-crystalline materials) from a rigid and relatively brittle state to a molten or highly elastic state. This temperature is different from the melting temperature of the material and serves to make the material sticky. Tg is highly dependent on moisture content and is well known in the art. By heating the powders to a temperature close to Tg, it is possible to achieve their bonding together. It should be noted that certain materials do not have Tg, such as sugar, which is crystalline. Preferably, the instant drink ingredients described herein are heated to a temperature corresponding to at least the Tg of the main ingredient in the mixture, or ingredients having similar Tg values can be selected before the mixture is prepared. Under the main ingredient means the ingredient present in the mixture in the largest amount by weight. As a general rule of thumb, there is a tendency for Tg values to be approximately 2/3 of the material's melting point.

Предпочтительно на стадии приложения ВЧ-излучения для нагревания одного или более ингредиентов растворимого напитка ВЧ-нагрев прилагают при частоте 27,12 МГц и/или в течение периода от 10 секунд до 1 минуты, предпочтительно в течение периода от 20 до 30 секунд. Применение ВЧ-нагрева позволяет значительно сократить время нагревания по сравнению с традиционными системами электрообогрева.Preferably, in the step of applying RF radiation to heat one or more instant drink ingredients, RF heating is applied at a frequency of 27.12 MHz and/or for a period of 10 seconds to 1 minute, preferably for a period of 20 to 30 seconds. The use of RF heating can significantly reduce the heating time compared to traditional electric heating systems.

Предпочтительно опционная стадия уплотнения одного или более ингредиентов растворимого напитка перед стадией приложения ВЧ для нагревания одного или более ингредиентов растворимого напитка позволяет уменьшить объем ингредиентов растворимого напитка до 60–90%, предпочтительно до 70–90% их объема после предварительного нагрева. Таким образом, объем конечной смеси напитка должен составлять по меньшей мере 60% и максимум 90% от начального объема неуплотненных ингредиентов растворимого напитка, загруженных в оформляющую полость. Обнаружено, что данная степень уплотнения обеспечивает более равномерную форму готового продукта.Preferably, the optional step of compacting one or more instant drink ingredients prior to the HF application step to heat the one or more instant drink ingredients allows the volume of the instant drink ingredients to be reduced to 60-90%, preferably to 70-90% of their volume after preheating. Thus, the volume of the final beverage blend should be at least 60% and a maximum of 90% of the initial volume of non-compacted instant beverage ingredients loaded into the mold cavity. It has been found that this degree of compaction results in a more uniform shape of the finished product.

Предпочтительно стадия уплотнения одного или более ингредиентов растворимого напитка после стадии приложения ВЧ для нагревания одного или более ингредиентов растворимого напитка позволяет уменьшить объем ингредиентов растворимого напитка до 20–80% их объема после предварительного нагрева. Таким образом, объем конечной смеси напитка должен составлять по меньшей мере 20% и максимум 80% от начального объема неуплотненных ингредиентов растворимого напитка, загруженных в оформляющую полость. Обнаружено, что данная степень уплотнения обеспечивает унифицированный продукт с подходящим временем растворения. Предпочтительно уплотнение составляет от 35 до 55%.Preferably, the step of compacting one or more instant drink ingredients after the step of applying HF to heat one or more instant drink ingredients allows the volume of the instant drink ingredients to be reduced to 20-80% of their volume after preheating. Thus, the volume of the final beverage blend should be at least 20% and a maximum of 80% of the initial volume of non-compacted instant beverage ingredients loaded into the mold cavity. This degree of compaction has been found to provide a uniform product with a suitable dissolution time. Preferably the compaction is between 35% and 55%.

Время горячей обработкиHot working time

Во-вторых, один или более ингредиентов растворимого напитка можно выдерживать внутри подогретой оформляющей полости в течение по меньшей мере 15 секунд. Это относительно длительное время обработки для такой массовой продукции обеспечивает проникновение теплоты формы в структуру смеси и приводит в результате к образованию когезивного готового продукта.Second, one or more of the instant beverage ingredients may be held within the heated mold cavity for at least 15 seconds. This relatively long processing time for such mass production allows the heat of form to penetrate the mixture structure and results in a cohesive finished product.

Предпочтительно один или более ингредиентов растворимого напитка удерживаются внутри оформляющей полости в течение по меньшей мере 15 секунд. Более предпочтительно ингредиенты растворимого напитка держат внутри формы в течение от 15 до 120 секунд, более предпочтительно от 30 до 100 секунд и более предпочтительно от 40 до 80 секунд. Не желая быть связанными теорией, считают, что данный период времени позволяет теплоте от предварительно нагретой формы проникнуть в весь объем смеси и приводит к более унифицированной внутренней структуре. Считают, что более короткий период времени, в частности для смесей большего объема, не позволяет получить готовый продукт с подходящей прочностью, поскольку он по существу сохраняет пористую структуру и свойства растворения исходного порошка. В то же время при слишком длительном периоде времени, например более 120 секунд, порошок может полностью агломерировать с образованием твердой или стеклообразной массы. Preferably, one or more instant beverage ingredients are retained within the mold cavity for at least 15 seconds. More preferably, the instant drink ingredients are kept inside the mold for 15 to 120 seconds, more preferably 30 to 100 seconds, and more preferably 40 to 80 seconds. Without wishing to be bound by theory, it is believed that this period of time allows the heat from the preheated mold to permeate the entire volume of the mixture and results in a more uniform internal structure. It is believed that a shorter period of time, in particular for mixtures of larger volume, does not allow to obtain a finished product with suitable strength, since it essentially retains the pore structure and dissolution properties of the original powder. At the same time, if the time period is too long, such as more than 120 seconds, the powder may completely agglomerate to form a solid or glassy mass.

Предварительный подогрев ингредиентовPreheating ingredients

В-третьих, один или более ингредиентов растворимого напитка в порошкообразной форме можно предварительно подогревать перед загрузкой в оформляющую полость. За счет этого достигается унифицированная внутренняя структура во всем объеме полученной в результате смеси напитка. Кроме того, в условиях уплотнения температура за счет этого является достаточной, чтобы вызвать связывание порошка в прочную и когезивную смесь.Third, one or more instant beverage ingredients in powdered form may be preheated prior to being loaded into the mold cavity. This achieves a uniform internal structure throughout the resulting beverage mixture. In addition, under compaction conditions, the temperature is thereby sufficient to cause the powder to bind into a strong and cohesive mixture.

Предпочтительно один или более ингредиентов растворимого напитка в порошкообразной форме предварительно подогревают перед загрузкой в оформляющую полость. Предпочтительно предварительный подогрев проводят до температуры по меньшей мере 30 °C, более предпочтительно от 30 °C до 80 °C, более предпочтительно от 40 °C до 60 °C. Предпочтительно порошкообразные ингредиенты растворимого напитка предпочтительно предварительно подогревают до температуры максимум на 10 °C, предпочтительно максимум на 5 °C ниже температуры стеклования (Tg) одного или более ингредиентов растворимого напитка. Предпочтительно предварительный подогрев проводят так, чтобы его температура была ниже Tg по меньшей мере основного ингредиента и предпочтительно ниже Tg всех ингредиентов (за очевидным исключением ингредиентов, не имеющих Tg, например сахара).Preferably, one or more instant beverage ingredients in powdered form are preheated prior to being loaded into the mold cavity. Preferably, the preheating is carried out to a temperature of at least 30°C, more preferably from 30°C to 80°C, more preferably from 40°C to 60°C. Preferably, the powdered instant drink ingredients are preferably preheated to a temperature of at most 10°C, preferably at most 5°C, below the glass transition temperature (Tg) of one or more instant drink ingredients. Preferably, the preheating is carried out so that its temperature is below the Tg of at least the main ingredient and preferably below the Tg of all ingredients (with the obvious exception of ingredients that do not have Tg, such as sugar).

На Фиг. 5 показан график давления (МПа), необходимого для стадии уплотнения, по сравнению с относительной плотностью уплотняемого кофе. Этот график приведен для порошка кофе при температурах 25 °C и 60 °C. На фигуре показано, что профиль нагрузки для данного порошка при температуре окружающей среды (25 °C) значительно отличается от профиля нагрузки при T = 60 °C. Максимальное напряжение уменьшается почти на 80% при нагревании порошка по сравнению с его уплотнением при комнатной температуре. При соответствующем повышении температуры модуль Юнга упругости кофе (таблица 1) заметно уменьшается с 5212 до 2769 МПа. В случае забеливателя при повышении температуры наблюдается подобное уменьшение с 3989 до 2840 МПа. Модуль Юнга упругости является мерой жесткости материалов и зависит не только от объемной структуры, но и от структуры частиц. Таким образом, авторы данного изобретения применяют нагревание не только для повышения липкости поверхности частиц смеси напитка, но и для уменьшения осевого напряжения, за счет чего повышается вероятность успешного применения более низкого давления при уплотнении для объединения частиц смеси растворимого напитка в массе. On FIG. 5 shows a graph of the pressure (MPa) required for the compaction step versus the relative gravity of the coffee being compacted. This graph is for coffee powder at 25°C and 60°C. The figure shows that the load profile for this powder at ambient temperature (25°C) is significantly different from the load profile at T = 60°C. The maximum stress is reduced by almost 80% when the powder is heated compared to compacting it at room temperature. With a corresponding increase in temperature, the Young's modulus of elasticity of coffee (Table 1) decreases markedly from 5212 to 2769 MPa. In the case of a creamer, a similar decrease from 3989 to 2840 MPa is observed with increasing temperature. Young's modulus of elasticity is a measure of the stiffness of materials and depends not only on the bulk structure, but also on the structure of the particles. Thus, the present inventors use heat not only to increase the stickiness of the surface of the beverage mixture particles, but also to reduce axial stress, thereby increasing the likelihood of successfully applying a lower compaction pressure to unite the particles of the soluble beverage mixture in the mass.

Таблица 1Table 1

МатериалMaterial ТемператураTemperature
[°C][°C]
Модуль Юнга упругости ЕYoung's modulus E
[МПа][MPa]
КофеCoffee 2525 52125212 КофеCoffee 6060 27692769 ЗабеливательCreamer 2525 39893989 ЗабеливательCreamer 6060 28402840

Способ, описанный в настоящем документе, служит для уменьшения максимального напряжения, так что для формирования смеси напитка можно применять низкие давления при уплотнении. В описании также выявлено, что нагревание порошка важно также для того, чтобы избежать крутого подъема напряжения, необходимого для конечной стадии упрочнения, как видно на Фиг. 6. На Фиг. 5 видно, что при температуре 25 °C для достижения такого же перемещения пуансона необходимо более высокое давление пуансона, чем при 60 °C. Авторы данного изобретения считают, что отношение максимальных давлений пуансона для порошка кофе при температуре окружающей среды и для нагретого порошка кофе может составлять вплоть до 5 : 1.The method described herein serves to reduce the maximum stress so that low compaction pressures can be applied to form the beverage blend. The description also reveals that heating the powder is also important in order to avoid the steep rise in stress required for the final hardening step, as seen in FIG. 6. In FIG. Figure 5 shows that at 25°C a higher punch pressure is needed to achieve the same punch movement than at 60°C. The present inventors believe that the ratio of maximum punch pressures for coffee powder at ambient temperature to heated coffee powder can be up to 5:1.

Авторы изобретения обнаружили, что применение предварительно подогретого порошка неожиданно значительно снижает давление, необходимое для уплотнения ингредиентов и формирования смеси напитка. Кроме того, при этом может образоваться более однородная и прочная структура без ухудшения пористости исходного материала или скорости растворения.The inventors have found that the use of a preheated powder surprisingly significantly reduces the pressure required to compact the ingredients and form the beverage blend. In addition, a more uniform and stronger structure can be formed without compromising the porosity of the starting material or the rate of dissolution.

Чтобы обеспечить оптимальную структуру готового продукта, каждый из этих описанных выше трех подходов можно применять по отдельности или в любой комбинации.Each of the three approaches described above can be used alone or in any combination to ensure optimal structure in the finished product.

В отличие от способа документа US3293041, который основан на получении гранул небольшого объема, настоящий способ позволяет воздействию нагревания проникать в весь объем смеси. Эти способы обеспечивают получение прочного когезивного продукта, который при этом быстро и легко растворяется. Напротив, если бы способ документа US3293041 необходимо было масштабировать для обработки гранул большего размера, для обеспечения достаточной прочности гранул в течение короткого времени обработки было бы необходимо значительно повысить температуру/давление, что привело бы к слабой растворимости продукта. Кроме того, слишком длительное время обработки при высоких температурах могло бы привести к подгоранию внешней поверхности или к неприятному привкусу.In contrast to the US3293041 method which is based on small volume pellets, the present method allows the effect of heat to penetrate the entire volume of the mixture. These methods provide a strong cohesive product that dissolves quickly and easily. In contrast, if the process of US3293041 were to be scaled up to process larger granules, the temperature/pressure would have to be increased significantly to ensure sufficient granule strength for a short processing time, resulting in poor product solubility. In addition, too long processing time at high temperatures could lead to scorching of the outer surface or to an unpleasant aftertaste.

Предпочтительно смесь растворимого напитка имеет массу от 2 до 20 г. Предпочтительно для приготовления напитка из одной порции смеси смесь напитка имеет подходящий объем. Таким образом, предпочтительно масса смеси составляет от 1,7 до 2,3 г для кофе и от 12 до 17 г для горячего шоколада. Для смеси для кофе со сливками масса обычно составляет от 12 до 13 г, включая сахар, при отношении забеливателя к кофе от 30 до 70. Смесь для горячего шоколада обычно включает шоколад, сахар и забеливатель или порошковое молоко, из которых по меньшей мере 50% вес. составляет сахар. Эти значения представляют собой обычные значения для требуемого содержания твердых веществ, необходимых для обеспечения полного вкуса напитков данных видов.Preferably, the instant drink mixture has a weight of 2 to 20 g. Preferably, the drink mixture has a suitable volume to prepare a drink from a single serving of the mixture. Thus, preferably, the mass of the mixture is 1.7 to 2.3 g for coffee and 12 to 17 g for hot chocolate. For a creamer coffee blend, the weight is typically 12 to 13 g including sugar, with a creamer to coffee ratio of 30 to 70. A hot chocolate blend typically includes chocolate, sugar and creamer or powdered milk, of which at least 50% weight. makes sugar. These values are typical values for the desired solids content needed to provide full flavor in these types of beverages.

Предпочтительно форму и/или запорный элемент подогревают до температуры поверхности, превышающей Tg одного или более ингредиентов растворимого напитка (по меньшей мере основного ингредиента). Нагрев вызывает размягчение ингредиентов растворимого напитка, которое требуется для получения когезионной внутренней структуры смеси. Предпочтительно форму и/или запорный элемент подогревают до температуры от 60 до 120 °C, более предпочтительно от 80 до 115 °C, более предпочтительно от 100 до 110 °C. Обнаружено, что данный диапазон температур подходит для большинства ингредиентов напитка, в частности для растворимого кофе, так как позволяет получить когезивную смесь, не приводя к порче ингредиентов или какому-либо привкусу. Считают, что применение слишком большого количества теплоты может вызвать подгорание или неприятный привкус вследствие возможного протекания реакции Майяра.Preferably, the mold and/or closure is heated to a surface temperature above the Tg of one or more instant drink ingredients (at least the main ingredient). The heat causes softening of the ingredients of the instant drink, which is required to obtain a cohesive internal structure of the mixture. Preferably the mold and/or closure is heated to a temperature of 60 to 120°C, more preferably 80 to 115°C, more preferably 100 to 110°C. This temperature range has been found to be suitable for most beverage ingredients, in particular instant coffee, as it allows a cohesive mixture to be obtained without spoiling the ingredients or causing any off-flavour. It is believed that the application of too much heat may cause scorching or off-flavour due to the possible occurrence of the Maillard reaction.

Предпочтительно смесь охлаждают до комнатной или более низкой температуры, а затем извлекают из формы. Это помогает предотвратить повреждение продукта после процесса изготовления. В общих чертах обнаружено, что смесь следует охладить по меньшей мере ниже ее температуры стеклования (Tg) перед извлечением из формы.Preferably, the mixture is cooled to room temperature or lower and then demoulded. This helps prevent damage to the product after the manufacturing process. In general, it has been found that the mixture should be cooled to at least below its glass transition temperature (Tg) before demolding.

Авторы изобретения обнаружили, что требуемая степень уплотнения варьирует в зависимости от плотности исходного материала, особенно в тех случаях, когда ВЧ-нагрев не используют. Предпочтительно в случаях, когда один или более ингредиентов растворимого напитка имеют насыпную плотность от 0,3 до 0,5 г/см3, стадия уплотнения уменьшает объем ингредиентов растворимого напитка на 30–60% от исходного объема, предпочтительно на 40–50%. Таким образом, объем, равный 10 мл, уменьшается до значения от 7 до 4 мл. Предпочтительно в случаях, когда один или более ингредиентов растворимого напитка имеют насыпную плотность более 0,5 г/см3 до 1 г/см3, стадия уплотнения уменьшает объем ингредиентов растворимого напитка на 10–50% от исходного объема, предпочтительно на 25–35%.The inventors have found that the required degree of compaction varies depending on the density of the starting material, especially in cases where RF heating is not used. Preferably, in cases where one or more instant drink ingredients have a bulk density of 0.3 to 0.5 g/cm 3 , the compaction step reduces the volume of the instant drink ingredients by 30-60% of the original volume, preferably by 40-50%. Thus, a volume of 10 ml is reduced to a value of 7 to 4 ml. Preferably, in cases where one or more of the instant drink ingredients have a bulk density greater than 0.5 g/cm3 to 1 g/cm3 , the compaction step reduces the volume of the instant drink ingredients by 10-50% of the original volume, preferably by 25-35 %.

Авторы настоящего изобретения тщательно изучили влияние нагревания и давления на свойства порошкообразных ингредиентов напитка при их преобразовании из сыпучего порошка в смесь напитка. Для порошкообразных ингредиентов растворимого напитка с насыпной плотностью от 0,2 до 0,5 г/см3 достижимо уменьшение объема на 30–60% без ухудшения качества готового продукта. Это приводит к получению смеси растворимого напитка с желаемой конечной плотностью по меньшей мере 0,3 г/см3 (для уменьшения объема до 30%) и максимальной плотностью 1,25 г/см3 (для уменьшения объема на 60%). Тем не менее уменьшение объема на 60% неприменимо для ингредиентов с плотностью около 0,5 г/см3. Предпочтительно максимальное уменьшение объема, которое можно применять к ингредиентам с плотностью около 0,5 г/см3, составляет 50%, что приводит в результате к получению смеси растворимого напитка с плотностью 1,0 г/см3. В результате диапазон плотности готового продукта составляет 0,3–1,0 г/см3, где исходная плотность порошкообразных ингредиентов растворимого напитка составляет 0,2–0,5 г/см3.The inventors of the present invention have carefully studied the effect of heat and pressure on the properties of the powdered beverage ingredients as they are converted from a free-flowing powder into a beverage blend. For powdered ingredients of an instant drink with a bulk density of 0.2 to 0.5 g/cm3, a volume reduction of 30–60% is achievable without compromising the quality of the finished product. This results in an instant drink blend with a desired final density of at least 0.3 g/cm 3 (for a volume reduction of up to 30%) and a maximum density of 1.25 g/cm 3 (for a volume reduction of 60%). However, a 60% volume reduction is not applicable to ingredients with a density of about 0.5 g/cm 3 . Preferably, the maximum volume reduction that can be applied to ingredients with a density of about 0.5 g/cm 3 is 50%, which results in an instant drink blend with a density of 1.0 g/cm 3 . As a result, the density range of the finished product is 0.3-1.0 g/cm 3 , where the initial density of the powdered instant drink ingredients is 0.2-0.5 g/cm 3 .

Для порошкообразных ингредиентов растворимого напитка с насыпной плотностью от 0,5 до 1,0 г/см3 можно применять уменьшение объема от 10 вплоть до 50%. Плотность готовой смеси растворимого напитка составляет в данном случае минимум 0,71 г/см3 и максимум 2 г/см3. Тем не менее ингредиенты с плотностью, близкой к 1,0 г/см3, невозможно уплотнить до 50% их исходного объема, поэтому максимальное уменьшение объема, которое можно применять к ингредиентам с плотностью около 1,0 г/см3, составляет 40%. Такое уплотнение приведет в результате к плотности смеси растворимого напитка 1,67 г/см3. В результате диапазон плотности готового продукта составляет 0,71–1,7 г/см3, где исходная плотность порошкообразных ингредиентов растворимого напитка составляет 0,5–1,0 г/см3.For powdered instant drink ingredients with a bulk density of 0.5 to 1.0 g/cm 3 volume reductions of 10% up to 50% can be applied. The density of the finished instant drink mixture is in this case a minimum of 0.71 g/cm 3 and a maximum of 2 g/cm 3 . However, ingredients with a density close to 1.0 g/cm 3 cannot be compacted to 50% of their original volume, so the maximum volume reduction that can be applied to ingredients with a density of about 1.0 g/cm 3 is 40%. . Such compaction will result in a density of the instant drink mixture of 1.67 g/cm 3 . As a result, the density range of the finished product is 0.71-1.7 g/cm 3 , where the initial density of the powdered instant drink ingredients is 0.5-1.0 g/cm 3 .

Предпочтительно после загрузки одного или более ингредиентов растворимого напитка в оформляющую полость способ дополнительно включает стадию герметичного закрытия оформляющей полости крышкой, имеющей дополнительную контактную поверхность. Предпочтительно крышка имеет двойную цель, обеспечивая равномерное нагревание вокруг всего содержимого формы и обладая при этом способностью к обеспечению необходимого уплотнения внутри формы. Предпочтительно дополнительную контактную поверхность крышки формируют из диэлектрического материала и/или крышка содержит диэлектрический материал и оборудована облицовкой или покрытием с образованием контактной поверхности. Это позволяет подогревать крышку с помощью ВЧ-нагрева, хотя подходят также другие методики нагревания.Preferably, after loading one or more instant beverage ingredients into the mold cavity, the method further comprises the step of sealing the mold cavity with a lid having an additional contact surface. Preferably, the lid has the dual purpose of providing uniform heat around the entire contents of the mold while still being able to provide the necessary sealing within the mold. Preferably, the additional contact surface of the lid is formed from a dielectric material and/or the lid contains a dielectric material and is provided with a lining or coating to form the contact surface. This allows the lid to be heated by RF heating, although other heating techniques are also suitable.

Предпочтительно один или более ингредиентов растворимого напитка содержат растворимый кофе, забеливатель, сухие вещества молока, сахар, вкусовые добавки, красящие вещества, какао или шоколад либо смесь двух или более из них. Предпочтительно смесь формируют из одного ингредиента напитка или из смеси ингредиентов.Preferably, the one or more instant drink ingredients comprise instant coffee, a creamer, milk solids, sugar, flavors, colors, cocoa or chocolate, or a mixture of two or more of these. Preferably the mixture is formed from a single beverage ingredient or from a mixture of ingredients.

Например, один или более ингредиентов растворимого напитка могут состоять из растворимого кофе и предпочтительно имеют суммарную массу от 0,5 до 5 г, более предпочтительно от 1 до 3 г, еще более предпочтительно около 1,8 г. Растворимый кофе может представлять собой кофе, высушенный распылением, или сублимированный кофе. Растворимый кофе может содержать поры с захваченным внутри пор газом для получения пенки на готовом напитке.For example, one or more instant drink ingredients may consist of instant coffee and preferably have a total weight of 0.5 to 5 g, more preferably 1 to 3 g, even more preferably about 1.8 g. The instant coffee may be coffee, spray-dried or freeze-dried coffee. Instant coffee may contain pores with trapped gas within the pores to form a crema on the finished beverage.

В альтернативном варианте осуществления смесь растворимого напитка может содержать нерастворимые ингредиенты напитка или «включения», такие как желе, маршмэллоу или тому подобное. Преимуществом этих ингредиентов является то, что они обеспечивают физическое ощущение во рту и приятную текстуру готовому напитку.In an alternative embodiment, the instant drink mixture may contain insoluble drink ingredients or "inclusions" such as jelly, marshmallow or the like. The advantage of these ingredients is that they provide a physical mouthfeel and a pleasant texture to the finished beverage.

Предпочтительно один или более ингредиентов растворимого напитка загружают в оформляющую полость вместе с частицами кофейных зерен мелкого помола, предпочтительно имеющими D90 менее 300 микрон. Виды объединения растворимых кофе и тонко размолотого кофе и молотого кофе хорошо известны на рынке напитков, например торговая марка Millicano™. Альтернативно, растворимый кофе можно просто предварительно смешивать с тонко размолотым кофе и порошком кофе. Обнаружено, что добавление тонко размолотого кофе и молотого кофе такими путями вызывает как неожиданное повышение растворимости смеси напитка, так и повышение прочности смеси. Не желая быть связанными теорией, считают, что, по-видимому, нерастворимые частицы обеспечивают структуру смеси, а также точку рыхлости для проникновения водной среды в смесь. Предпочтительно растворимый кофе содержит частицы кофейных зерен мелкого помола, причем размолотые кофейные зерна предпочтительно имеют D90 менее 300 микрон и D50 от 5 до 60 микрон.Preferably, one or more instant beverage ingredients are loaded into the mold cavity along with finely ground coffee bean particles, preferably having a D90 of less than 300 microns. Combinations of instant coffee and finely ground coffee and ground coffee are well known in the beverage market, such as the trademark Millicano™. Alternatively, instant coffee can simply be premixed with finely ground coffee and coffee powder. It has been found that the addition of finely ground coffee and ground coffee in these ways causes both an unexpected increase in the solubility of the beverage mixture and an increase in the strength of the mixture. Without wishing to be bound by theory, it is believed that apparently insoluble particles provide the structure of the mixture as well as the point of friability for penetration of the aqueous medium into the mixture. Preferably the instant coffee contains particles of finely ground coffee beans, and the ground coffee beans preferably have a D90 of less than 300 microns and a D50 of 5 to 60 microns.

Предпочтительно один или более ингредиентов растворимого напитка содержат два или более ингредиентов, и ингредиенты растворимого напитка образуют отдельные слои или отдельные части внутри смеси. Это придает готовому продукту приятный внешний вид, а также может обеспечить возможность временного профилирования растворения различных ингредиентов (например, сначала может образоваться внешняя молочная пенка, а затем растворяется внутренний слой кофе, благодаря чему пенка на напитке имеет белый цвет). Предпочтительно ингредиенты не смешиваются вместе, а образуют визуально различимые слои, обеспечивая потребителю впечатление от ингредиентов напитка. Preferably, one or more instant drink ingredients comprise two or more ingredients, and the instant drink ingredients form separate layers or separate parts within the mixture. This gives the finished product a pleasing appearance, and can also allow temporary dissolution profiling of various ingredients (for example, the outer milk foam may form first, and then the inner coffee layer dissolves, resulting in a white foam on the drink). Preferably, the ingredients do not blend together but form visually distinct layers, providing the consumer with an impression of the beverage ingredients.

В этом случае смесь формируют из отдельных слоев, причем возможно последовательно загружать в форму и уплотнять каждый слой. В этом случае предпочтительно, чтобы сначала загружался ингредиент с самой высокой Tg и обеспечивалась возможность снижения температуры формы, чтобы свести к минимуму время, в течение которого температура более ранних слоев близка к их Tg. Благодаря этому подходу, представляющему собой ступенчатое нагревание, слои являются как индивидуально, так и взаимно унифицированными и когезивными.In this case, the mixture is formed from separate layers, and it is possible to sequentially load into the mold and compact each layer. In this case, it is preferred that the ingredient with the highest Tg be loaded first and allow the mold temperature to be lowered to minimize the time during which the temperature of the earlier layers is close to their Tg. Thanks to this stepwise heating approach, the layers are both individually and mutually unified and cohesive.

В другом варианте осуществления ингредиенты перед формированием смеси растворимого напитка можно сначала агломерировать вместе. Альтернативно ингредиенты можно объединять, а затем подвергать распылительной или сублимационной сушке.In another embodiment, the ingredients may first be agglomerated together before forming the instant drink mixture. Alternatively, the ingredients can be combined and then spray or freeze dried.

Предпочтительно смесь растворимого напитка содержит два или более видов растворимого кофе, забеливатель, шоколад, и при этом каждый ингредиент включен по меньшей мере в один отдельный дискретный слой или отдельную дискретную часть смеси.Preferably, the instant drink mixture contains two or more types of instant coffee, creamer, chocolate, and each ingredient is included in at least one separate discrete layer or separate discrete part of the mixture.

Ингредиенты напитков поставляют в порошкообразной форме, предпочтительно содержащей частицы, имеющие D99 800 микрон или менее и/или D50 300 микрон или менее. Методики измерения этих параметров хорошо известны в данной области техники. Предпочтительно используют методику лазерной дифракции сухого порошка компании Malvern.The beverage ingredients are supplied in powder form, preferably containing particles having a D99 of 800 microns or less and/or a D50 of 300 microns or less. Techniques for measuring these parameters are well known in the art. Preferably, the Malvern dry powder laser diffraction technique is used.

В одном варианте осуществления один или более ингредиентов растворимого напитка содержат растворимый кофе, и дополнительно в форму с одним или более ингредиентов растворимого напитка добавляют от 0,01 до 0,1 г кофейного масла. Кофейные масла, например масло компании Coloma, обычно добавляют к видам растворимого кофе для обеспечения сильного кофейного аромата. За счет включения масла в форму с ингредиентами аромат может сохраняться в смесях и выделяться при приготовлении напитка.In one embodiment, one or more instant drink ingredients contain instant coffee, and additionally, 0.01 to 0.1 g of coffee oil is added to the form with one or more instant drink ingredients. Coffee oils, such as Coloma oil, are commonly added to instant coffees to provide a strong coffee aroma. By incorporating the oil into the form with the ingredients, the aroma can be retained in the mixtures and released during the preparation of the beverage.

Предпочтительно один или более ингредиентов растворимого напитка содержат вспенивающий ингредиент растворимого напитка, содержащий захваченный им газ под давлением. Подходящие способы получения такого ингредиента описаны в документе EP 1627568, содержание которого включено в данный документ путем ссылки. Предпочтительные варианты осуществления включают вспениваемый растворимый кофе, вспениваемые растворимые забеливатели и виды вспениваемого порошкового молока. Это обеспечивает возможность образования пенки на поверхности готового напитка. Альтернативно, если самим напитком может быть захвачено достаточное количество газа, он может частично вспениваться.Preferably, one or more instant drink ingredients comprise an instant drink foaming ingredient containing pressurized entrained gas. Suitable methods for obtaining such an ingredient are described in EP 1627568, the contents of which are incorporated herein by reference. Preferred embodiments include foamable instant coffee, foamable instant creamers, and foamable milk powders. This allows foam to form on the surface of the finished beverage. Alternatively, if enough gas can be captured by the drink itself, it can partially froth.

Согласно одному варианту осуществления ингредиенты растворимого напитка в оформляющей полости не подвергают ВЧ-нагреву.In one embodiment, the instant beverage ingredients in the mold cavity are not subjected to RF heating.

Предпочтительно один или более ингредиентов растворимого напитка не содержат связующее вещество. Таким образом, для получения растворимых смесей нет необходимости включать клей или другой ингредиент, которые не требуются в готовом напитке. Это связано с тем, что способ настоящего изобретения подходит для формирования смесей без связующего вещества.Preferably, one or more instant drink ingredients do not contain a binder. Thus, to obtain instant mixtures, it is not necessary to include glue or other ingredient that is not required in the finished drink. This is because the method of the present invention is suitable for forming mixtures without a binder.

Предпочтительно один или более ингредиентов растворимого напитка имеют содержание влаги от 0,1 до 6% вес., предпочтительно от 2 до 5% вес. Данный уровень содержания влаги позволяет полученным из них смесям легко сплавляться в оформляющей полости, а также является достаточно низким, чтобы обеспечить возможность длительного хранения готового продукта. Продукт должен быть стабильным при хранении при 20 °C в течение периода по меньшей мере 6 месяцев, предпочтительно по меньшей мере 12 месяцев.Preferably, one or more instant drink ingredients have a moisture content of 0.1 to 6% by weight, preferably 2 to 5% by weight. This level of moisture content allows mixtures derived from them to easily fuse in the mold cavity, and is also low enough to allow long-term storage of the finished product. The product should be storage stable at 20°C for a period of at least 6 months, preferably at least 12 months.

Предпочтительно смесь растворимого напитка получают, а затем запечатывают в по существу воздухо- и влагонепроницаемой упаковке для продажи. Таким путем можно предотвратить какое-либо разрушение продукта до применения.Preferably, the instant drink mixture is prepared and then sealed in a substantially air- and moisture-tight package for sale. In this way, any degradation of the product prior to use can be prevented.

Предпочтительно запорный элемент для оформляющей полости обеспечивает по существу плоскую поверхность смеси растворимого напитка или поверхность, имеющую периферическую часть, на которой смесь может стабильно поддерживаться, и центральную вдавленную часть, определяющую полость внутри смеси. Желательно, чтобы смесь растворимого напитка имела возможность стабильно поддерживаться на поверхности. Это позволяет, например, транспортировать смесь растворимого напитка по конвейерной ленте без риска ее раскатывания. Таким образом, предпочтительно, чтобы смесь растворимого напитка была обеспечена по существу плоской поверхностью, образованной крышкой. Альтернативно, смесь растворимого напитка обеспечена поверхностью, образованной крышкой, имеющей периферическую часть, на которой смесь может стабильно поддерживаться, и центральную вдавленную часть, определяющую полость внутри смеси. Например, поверхность, образованная крышкой, может образовать в смеси ободок и вогнутую полость, где смесь при помещении ее на плоскую поверхность может поддерживаться на ободке. Разумеется, следует понимать, что несущая поверхность может обеспечиваться оформляющей полостью, а не самой крышкой. Тем не менее обнаружено, что применение формующих элементов внутри оформляющей полости может вызвать затруднения при извлечении смеси из формы. Preferably, the mold cavity seal provides a substantially flat surface of the soluble beverage mixture, or a surface having a peripheral portion on which the mixture can be stably supported and a central depression defining a cavity within the mixture. It is desirable that the instant drink mixture be able to be stably maintained on the surface. This makes it possible, for example, to transport the instant drink mixture on a conveyor belt without the risk of it rolling out. Thus, it is preferred that the instant drink mixture be provided with a substantially flat surface formed by the lid. Alternatively, the instant drink mixture is provided with a surface formed by a lid having a peripheral part on which the mixture can be stably supported and a central indentation defining a cavity within the mixture. For example, the surface formed by the lid may form a rim in the mixture and a concave cavity where the mixture, when placed on a flat surface, can be supported on the rim. Of course, it should be understood that the bearing surface may be provided by the mold cavity and not by the lid itself. However, it has been found that the use of molding elements inside the mold cavity can cause difficulties in removing the mixture from the mold.

Предпочтительно смесь растворимого напитка транспортируют после ее получения на указанной поверхности, образованной крышкой. В одном варианте осуществления крышка включает штамп или полость, где на смесь можно нанести маркировку в процессе уплотнения. Это полезно для обозначения торговой марки или идентификации вкуса.Preferably, the instant drink mixture is transported after it has been prepared on said surface formed by the lid. In one embodiment, the lid includes a stamp or cavity where the mixture can be marked during the sealing process. This is useful for branding or flavor identification.

Согласно второму аспекту предложена смесь растворимого напитка, которая может быть получена способом, описанным в настоящем документе.According to a second aspect, an instant drink blend is provided that can be prepared by the method described herein.

Согласно третьему аспекту предложена смесь растворимого напитка, содержащая один или более ингредиентов растворимого напитка и имеющая массу от 2 до 20 г, причем смесь растворимого напитка имеет плотность от 0,25 г/см3 до 1,7 г/см3 и твердость поверхности, характеризующуюся разрушающим усилием по меньшей мере 8 Н. Смесь растворимого напитка предпочтительно имеет плотность от 0,5 г/см3 до 1,3 г/см3 и твердость поверхности, характеризующуюся разрушающим усилием предпочтительно от 8 Н до 100 Н, предпочтительно от 20 Н до 100 Н.According to a third aspect, there is provided an instant drink mixture comprising one or more instant drink ingredients and having a weight of 2 to 20 g, wherein the instant drink mixture has a density of 0.25 g/cm 3 to 1.7 g/cm 3 and a surface hardness, characterized by a breaking force of at least 8 N. The instant drink mixture preferably has a density of 0.5 g/cm 3 to 1.3 g/cm 3 and a surface hardness characterized by a breaking force of preferably 8 N to 100 N, preferably 20 N up to 100 N.

Предпочтительно смесь полностью растворяется в пределах от 10 до 120 секунд, более предпочтительно от 25 до 90 секунд после погружения в 250 мл воды при температуре 80–95 °C при легком перемешивании.Preferably, the mixture dissolves completely within 10 to 120 seconds, more preferably 25 to 90 seconds, after immersion in 250 ml of water at 80-95°C with gentle agitation.

Предпочтительно смесь имеет пористость от 5 до 60%, более предпочтительно 10–50%. Ее можно измерить с помощью методик, хорошо известных в данной области техники, таких как гелиевая пикнометрия или рентгеновская томография. Предпочтительно смесь обладает однородностью, так что значение пористости по всему поперечному сечению смеси не изменяется более чем на +/-20%, более предпочтительно менее чем на +/-10%. При применении стадии ВЧ-нагрева продукт имеет более однородную пористость менее чем +/-5%. Напротив, без ВЧ-нагрева пористость составляет +/-5% или более. Разрушающее усилие, достижимое при ВЧ-нагреве, также может составлять менее 25 Н, в то время как без ВЧ-нагрева оно обычно составляет 25–100 Н в зависимости от применяемого уплотнения.Preferably the mixture has a porosity of 5 to 60%, more preferably 10 to 50%. It can be measured using techniques well known in the art, such as helium pycnometry or x-ray tomography. Preferably the mixture is uniform so that the porosity value across the entire cross section of the mixture does not change by more than +/-20%, more preferably by less than +/-10%. With the RF heating step applied, the product has a more uniform porosity of less than +/-5%. In contrast, without RF heating, the porosity is +/-5% or more. The breaking force achievable with HF can also be less than 25 N, while without HF it is typically 25-100 N depending on the seal used.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит от 7,5 до 15% вес. тонко размолотого обжаренного кофе.Preferably, the mixture additionally contains from 7.5 to 15% wt. finely ground roasted coffee.

Можно получить смесь растворимого напитка, имеющую любую подходящую форму и поверхностную текстуру. Предпочтительно поверхность является по существу ровной. В различных примерах смесь растворимого напитка формуют в виде полусферы, вытянутой полусферы и/или удлиненной полусферы. Такие округленные формы напоминают формы высококачественного шоколада, что привносит впечатление качества готового продукта. Альтернативно смесь может подходить для образования ряда напитков и имеет форму плитки шоколада, где можно отламывать кусочки, используемые для образования напитка.You can get a mixture of soluble drink having any suitable shape and surface texture. Preferably the surface is substantially even. In various examples, the instant drink mixture is formed into a hemisphere, an elongated hemisphere, and/or an elongated hemisphere. These rounded shapes are reminiscent of those of high quality chocolate, giving the impression of a quality finished product. Alternatively, the mixture may be suitable to form a range of beverages and is in the form of a chocolate bar where the pieces used to form the beverage can be broken off.

Согласно четвертому аспекту предложен способ приготовления напитка, включающий приведение в контакт смеси растворимого напитка, описанной в настоящем документе, с водной средой. Хотя, как правило, водная среда представляет собой воду, она может альтернативно содержать молоко или состоять из молока. Водная среда может находиться при любой подходящей для напитка температуре, но предпочтительно имеет температуру от 75 до 95 °C.According to a fourth aspect, a method for preparing a beverage is provided, comprising contacting the soluble beverage mixture described herein with an aqueous medium. Although typically the aqueous medium is water, it may alternatively contain milk or be composed of milk. The aqueous medium may be at any temperature suitable for the beverage, but is preferably between 75°C and 95°C.

Согласно пятому аспекту предложена система приготовления напитков для приготовления кофейного напитка, причем система содержит средства подачи водной среды напитка в смесь растворимого напитка, описанную в данном документе, для дозирования напитка из системы.According to a fifth aspect, a beverage preparation system for preparing a coffee beverage is provided, the system comprising means for supplying an aqueous beverage medium to the soluble beverage mixture described herein for dispensing beverage from the system.

Теперь изобретение будет описано в отношении приведенных ниже фигур, не имеющих ограничительного характера, в которых:The invention will now be described with respect to the following non-limiting figures, in which:

На Фиг. 1 схематически изображено оборудование, применяемое в способе, описанном в настоящем документе.On FIG. 1 is a schematic representation of the equipment used in the method described herein.

На Фиг. 2 изображено поперечное сечение смеси напитка, полученной согласно способу, описанному в настоящем документе.On FIG. 2 is a cross-sectional view of a beverage blend prepared according to the method described herein.

На Фиг. 3 показано изображение подходящей конструкции устройства для массовой продукции смеси напитка, описанной в настоящем документе.On FIG. 3 is an illustration of a suitable device design for mass production of the beverage blend described herein.

Фиг. 4 представляет собой увеличенную фотографию смеси напитка, имеющей два слоя растворимого кофе, между которыми находится слой порошкового молока.Fig. 4 is an enlarged photograph of a beverage blend having two layers of instant coffee with a layer of powdered milk in between.

На Фиг. 5 показан график профиля уплотнения кофе при 25 и 60 °C.On FIG. 5 shows a graph of coffee compaction profile at 25 and 60°C.

На Фиг. 6 показаны давления пуансона для порошков кофе при 25 и 60 °C.On FIG. 6 shows punch pressures for coffee powders at 25 and 60°C.

На Фиг. 7 показан репрезентативный график объема ингредиента напитка в форме в зависимости от времени, показывающий приложение ВЧ-нагрева.On FIG. 7 is a representative graph of volume of beverage ingredient in the mold versus time showing the application of RF heating.

Фиг. 8 представляет собой блок-схему варианта осуществления способа, описанного в настоящем документе. На данной блок-схеме показаны следующие стадии способа:Fig. 8 is a block diagram of an embodiment of the method described herein. This flowchart shows the following process steps:

На стадии A подготавливают порошок кофе распылительной сушки. На стадии B подготавливают порошок тонко размолотого обжаренного кофе. На стадии C подготавливают порошковое молоко. In step A, a spray-dried coffee powder is prepared. In step B, a finely ground roasted coffee powder is prepared. In step C, milk powder is prepared.

На стадии D порошок кофе распылительной сушки и порошок тонко размолотого обжаренного кофе смешивают вместе в смесителе с высокими сдвигающими усилиями.In step D, spray dried coffee powder and finely ground roasted coffee powder are mixed together in a high shear mixer.

На стадии E в подогретую оформляющую полость (например, до температуры от 90 до 120 °C) последовательно загружают слой смеси кофе и слой порошкового молока. Эти порошки необязательно предварительно подогревают.In stage E, a layer of coffee mixture and a layer of powdered milk are sequentially loaded into the preheated molding cavity (for example, to a temperature of 90 to 120 °C). These powders are optionally preheated.

На стадии F ингредиенты необязательно уплотняют, так чтобы уменьшить объем порошка до 60% исходного объема, с помощью прессовочного инструмента, который скользит внутри оформляющей полости.In step F, the ingredients are optionally compacted, so as to reduce the volume of the powder to 60% of the original volume, with a pressing tool that slides within the mold cavity.

На стадии G ингредиенты необязательно нагревают с помощью ВЧ-нагрева в ВЧ-печи до достижения Tg ингредиентов (приблизительно 60–80 °C). ВЧ-нагрев может происходить при мощности 400 Вт, при частоте 27,12 МГц в течение от 10 секунд до 1 минуты.In step G, the ingredients are optionally heated by HF heating in an HF oven until the Tg of the ingredients is reached (approximately 60-80°C). RF heating can occur at 400 W, at 27.12 MHz, for 10 seconds to 1 minute.

На стадии H ингредиенты уплотняют до 60% исходного объема и выдерживают в форме в течение предпочтительно одной минуты.In step H, the ingredients are compacted to 60% of their original volume and held in the mold for preferably one minute.

На стадии I сформированные смеси извлекают из формы и на стадии J смеси упаковывают для доставки и продажи.In step I, the formed mixtures are demoulded and in step J, the mixtures are packaged for shipping and sale.

На Фиг. 9A показано полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа изображение порошка кофе (кофе распылительной сушки), подходящего для применения при формировании смеси растворимого напитка. На Фиг. 9В показано полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа изображение смеси растворимого напитка, сформированной из порошка кофе, изображение которого приведено на Фиг. 9A. Четко видно, что способ не приводит к разрушению структуры порошка, что подтверждает тот факт, что свойства растворимости смеси сходны со свойствами растворимости порошка ингредиента.On FIG. 9A shows a scanning electron microscope image of coffee powder (spray dried coffee) suitable for use in forming an instant drink blend. On FIG. 9B shows a scanning electron microscope image of the instant drink blend formed from coffee powder as shown in FIG. 9A. It is clearly seen that the method does not lead to the destruction of the structure of the powder, which confirms the fact that the solubility properties of the mixture are similar to the solubility properties of the powder of the ingredient.

На Фиг. 10 показано полученное с помощью рентгеновской томографии изображение смеси растворимого напитка, сформированной в соответствии со способом, описанным в настоящем документе, без нагнетания газа в порошок. On FIG. 10 shows an X-ray tomography image of a soluble beverage blend formed according to the method described herein without gas injection into the powder.

Как показано на Фиг. 1, смесь 1 растворимого напитка может быть получена, как описано ниже. Форма 5 обеспечена облицовкой 10 ПВДФ, которая покрывает внешнюю поверхность оформляющей полости 15.As shown in FIG. 1, instant drink mix 1 can be prepared as described below. Mold 5 is provided with a PVDF lining 10 that covers the outer surface of the mold cavity 15.

Облицовку 10 предварительно нагревают с помощью ВЧ-излучателя (не показан) до температуры около 100 °C. Альтернативно, предварительный нагрев можно осуществлять с помощью традиционного нагревательного устройства. Растворимый кофе 20 загружают в оформляющую полость 15 и уплотняют плунжером 25. Плунжер 25 сформирован из ПВДФ, его подогревают и используют для образования крышки закрытой формы 5.The cladding 10 is preheated with an RF emitter (not shown) to a temperature of about 100°C. Alternatively, preheating can be done with a conventional heating device. Instant coffee 20 is loaded into mold cavity 15 and compacted with plunger 25. Plunger 25 is formed from PVDF, heated and used to form closed mold lid 5.

Смесь 1 держат в уплотненном состоянии в течение 60 секунд. Затем смесь 1 можно легко отделить от гибкой облицовки 10.Mixture 1 is kept compacted for 60 seconds. The mixture 1 can then be easily separated from the flexible lining 10.

Альтернативно, смесь 1 растворимого напитка может быть получена, как описано ниже. Форма 5 обеспечена облицовкой 10 ПВДФ, которая покрывает внешнюю поверхность оформляющей полости 15.Alternatively, instant drink mix 1 can be prepared as described below. Mold 5 is provided with a PVDF lining 10 that covers the outer surface of the mold cavity 15.

Облицовку 10 предварительно нагревают с помощью ВЧ-излучателя (не показан) до температуры около 100 °C. Альтернативно, предварительный нагрев можно осуществлять с помощью традиционного нагревательного устройства. Растворимый кофе 20 загружают в оформляющую полость 15 и уплотняют плунжером 25. Плунжер 25 сформирован из ПВДФ, и его используют для образования крышки закрытой формы 5.The cladding 10 is preheated with an RF emitter (not shown) to a temperature of about 100°C. Alternatively, preheating can be done with a conventional heating device. Instant coffee 20 is loaded into mold cavity 15 and sealed with plunger 25. Plunger 25 is formed from PVDF and is used to form closed mold lid 5.

Затем содержимое формы 5 нагревают с помощью ВЧ-излучателя. Как только кофе 20 равномерно нагревается выше его Tg, нагретый кофе 20 дополнительно уплотняют с использованием плунжера 25. Кофе позволяют охладиться с образованием смеси 1 растворимого напитка. Смесь 1 можно легко отделить от гибкой облицовки 10.The contents of mold 5 are then heated with an RF emitter. Once the coffee 20 is uniformly heated above its Tg, the heated coffee 20 is further compacted using plunger 25. The coffee is allowed to cool to form instant drink blend 1. Mixture 1 can be easily separated from flexible lining 10.

Как показано на Фиг. 3, можно получить смесь 1 с основанием 30, которое является плоским или вдавленным, чтобы обеспечить стабильное основание, образованное периферическим ободком 35.As shown in FIG. 3, it is possible to blend 1 with a base 30 that is flat or depressed to provide a stable base formed by the peripheral rim 35.

Теперь настоящее изобретение описано со ссылкой на представленные ниже примеры, не имеющие ограничительного характера.Now the present invention is described with reference to the following non-limiting examples.

Примеры с ВЧ-нагревом ингредиентов напиткаExamples with HF heating of beverage ingredients

Пример 1 (сравнительный)Example 1 (comparative)

100 г пенящегося порошка кофе распылительной сушки помещали в цилиндрическую полипропиленовую форму с внутренним диаметром 40 мм и внутренней высотой 80 мм. Затем форму помещали внутрь ВЧ-печи. Затем прилагали ВЧ-излучение при мощности 200 Вт в течение 225 секунд. Температура кофе поднималась от исходной температуры 20 °C до 75 °C. Для измерения температуры использовали оптоволоконный термозонд.100 g of spray-dried foaming coffee powder was placed in a cylindrical polypropylene mold with an inner diameter of 40 mm and an inner height of 80 mm. The mold was then placed inside the HF oven. RF radiation was then applied at a power of 200 W for 225 seconds. The temperature of the coffee rose from the initial temperature of 20°C to 75°C. A fiber-optic thermal probe was used to measure the temperature.

Форму последовательно извлекали из ВЧ-печи и дополнительно уплотняли смесь с помощью пневматического прессовочного инструмента, как описано выше, до уплотнения нагретого слоя кофе до 70% его исходного объема. Затем форме позволяли охладиться и извлекали формованный брусок порошка кофе распылительной сушки. The mold was sequentially removed from the HF oven and the mixture was additionally compacted using a pneumatic pressing tool, as described above, until the heated layer of coffee was compacted to 70% of its original volume. The mold was then allowed to cool and the molded spray-dried coffee powder bar was removed.

Этот брусок обладал характеристиками равномерного профиля агломерации по всей толщине брусков без пятен избыточного или недостаточного нагревания. Поверхность бруска была эрозионной и рассыпчатой. This bar had the characteristics of a uniform agglomeration profile throughout the thickness of the bars with no overheating or underheating spots. The surface of the bar was eroded and crumbly.

Пример 2 (сравнительный)Example 2 (comparative)

1,5 кг порошка кофе распылительной сушки помещали в цилиндрическую полипропиленовую форму с внутренним диаметром 300 мм и внутренней высотой 100 мм. Затем форму помещали внутрь ВЧ-системы, установленной на частоту 13,56 МГц. Затем прилагали ВЧ-излучение при мощности 3 кВт в течение 205 секунд. Температура кофе поднималась от 20 °C до конечной температуры 80 °C после 205-секундного периода.1.5 kg of spray-dried coffee powder was placed in a cylindrical polypropylene mold with an inner diameter of 300 mm and an inner height of 100 mm. The mold was then placed inside the RF system set to 13.56 MHz. RF radiation was then applied at a power of 3 kW for 205 seconds. The coffee temperature rose from 20°C to a final temperature of 80°C after a 205 second period.

Затем форму последовательно извлекали из ВЧ-печи и дополнительно уплотняли смесь с помощью пневматического прессовочного инструмента, как описано выше, до уплотнения нагретого слоя кофе до 70% его исходного объема. Затем форме позволяли охладиться и извлекали формованный брусок порошка кофе распылительной сушки. Этот брусок обладал характеристиками равномерного профиля агломерации по всей толщине брусков без пятен избыточного или недостаточного нагревания. Поверхность бруска была эрозионной и рассыпчатой. Then the mold was sequentially removed from the HF oven and the mixture was additionally compacted using a pneumatic pressing tool, as described above, until the heated layer of coffee was compacted to 70% of its original volume. The mold was then allowed to cool and the molded spray-dried coffee powder bar was removed. This bar had the characteristics of a uniform agglomeration profile throughout the thickness of the bars with no overheating or underheating spots. The surface of the bar was eroded and crumbly.

Пример 3Example 3

3,1 г порошка растворимого кофе с 15% молотого обжаренного кофе (R&G) (дисперсность D100 < 60 мкм), имеющего плотность 40 г/100 мл, цвет 11 La и содержание влаги (СВ) 3,5%, загружали в предварительно нагретую форму ПВДФ и слегка постукивали по ней, чтобы способствовать контакту частиц друг с другом. Затем форму подогревали приблизительно до 100–115 °C. Теплота, проводимая от формы на порошок кофе, создала «оболочку» на поверхности образца. Температура кофе, находящегося в контакте с формой, достигала приблизительно 90 °C. 3.1 g of instant coffee powder with 15% ground roasted coffee (R&G) (dispersion D100 < 60 μm), having a density of 40 g/100 ml, color 11 La and a moisture content (MW) of 3.5%, was loaded into a preheated form of PVDF and lightly tapped on it to promote the contact of the particles with each other. The mold was then heated to approximately 100-115°C. The heat conducted from the mold onto the coffee powder created a "shell" on the surface of the sample. The temperature of the coffee in contact with the mold reached approximately 90°C.

Затем форму, содержащую кофе, помещали в ВЧ-печь между двумя электродами и прилагали излучение при мощности 450 Вт в течение 20 секунд. Оптоволоконный термозонд помещали в форму в центре образца кофе в виде частиц. В течение 30 секунд наблюдали постепенный подъем температуры кофе от 45 °C до 65 °C, за счет чего температура частиц внутри «оболочки» поднималась выше его Tg. К продукту, который все еще находился в размягченном стеклообразном состоянии, прилагали небольшое уплотнение примерно 2 Н, чтобы дополнительно способствовать сплавлению частиц вместе. После двух стадий уплотнения объем комка уменьшился на 28%. Затем сплавленный образец выдерживали в форме для охлаждения в течение 30–50 секунд и извлекали. Сплавленный образец растворялся в горячей воде/молоке при температуре > 85 °C в пределах 30 секунд.Then, the mold containing coffee was placed in an RF oven between two electrodes and radiation was applied at a power of 450 W for 20 seconds. The fiber optic temperature probe was placed in the mold at the center of the particulate coffee sample. Within 30 seconds, a gradual rise in coffee temperature from 45°C to 65°C was observed, due to which the temperature of the particles inside the “shell” rose above its Tg. A slight compaction of about 2 N was applied to the product, which was still in the softened glassy state, to further help fuse the particles together. After two stages of compaction, the lump volume decreased by 28%. Then the fused sample was kept in the mold for cooling for 30–50 seconds and removed. The fused sample was dissolved in hot water/milk at >85°C within 30 seconds.

Пример 4Example 4

3,1 г порошка растворимого кофе, имеющего плотность 23 г/100 мл и СВ 3%, загружали в подогретую форму ПВДФ и слегка постукивали по ней, чтобы способствовать контакту частиц друг с другом. Форму подогревали приблизительно до 110 °C. Теплота, проводимая от формы на порошок кофе, создала «оболочку». Затем форму, содержащую кофе, помещали в ВЧ-печь между двумя электродами и прилагали излучение при мощности 450 Вт в течение 18 секунд. В течение 18–20 секунд наблюдали постепенный подъем температуры от 45 °C до 70 °C. Уплотнение не прилагали. Температура в середине сплавленного образца составляла около 70 °C. Затем сплавленный образец выдерживали в форме в течение 30 секунд и извлекали. Сплавленный образец растворялся в горячей воде/молоке при температуре > 85 °C в пределах 30 секунд, но при транспортировке легче повреждался, чем некоторые другие примеры.3.1 g of instant coffee powder having a density of 23 g/100 ml and a DM of 3% was loaded into a heated PVDF mold and tapped lightly to promote particle contact with each other. The mold was heated to approximately 110°C. The heat conducted from the mold onto the coffee powder created a "shell". The mold containing coffee was then placed in an RF oven between two electrodes and radiation was applied at a power of 450 W for 18 seconds. Within 18–20 seconds, a gradual rise in temperature from 45°C to 70°C was observed. Seal was not applied. The temperature in the middle of the fused sample was about 70 °C. The fused sample was then held in the mold for 30 seconds and removed. The fused sample dissolved in hot water/milk at > 85°C within 30 seconds, but was more easily damaged in transit than some other examples.

Пример 5Example 5

Влажную смесь 1,9 г порошка растворимого кофе и 15% тонко размолотого обжаренного кофе и молотого кофе (R&G) загружали в подогретую оформляющую полость, слегка постукивали по ней и уплотняли, чтобы способствовать контакту частиц друг с другом. Форму предварительно нагревали приблизительно до 90–120 °C. Затем форму, содержащую кофе, помещали в ВЧ-печь (27,12 МГц) между двумя электродами и прилагали излучение при мощности 400 Вт в течение 20 секунд. В течение 60 секунд к плоской поверхности формы было приложено давление 0,1 МПа. Хотя продукт все еще находился в размягченном высокоэластичном состоянии, данная стадия формует частицы до требуемой трехмерной (3D) формы. После стадии уплотнения можно было достичь уменьшения объема комка на 35–55%. Сплавленный образец растворялся в горячей воде/молоке при температуре > 85 °C в пределах 30 секунд.A wet mixture of 1.9 g of instant coffee powder and 15% finely ground roasted coffee and ground coffee (R&G) was loaded into a heated mold cavity, lightly tapped and compacted to promote particle contact with each other. The mold was preheated to approximately 90-120°C. The mold containing coffee was then placed in an RF oven (27.12 MHz) between two electrodes and radiation was applied at a power of 400 W for 20 seconds. A pressure of 0.1 MPa was applied to the flat surface of the mold for 60 seconds. Although the product was still in a softened, highly elastic state, this step molds the particles to the desired three-dimensional (3D) shape. After the compaction step, a 35–55% reduction in the volume of the lump could be achieved. The fused sample was dissolved in hot water/milk at >85°C within 30 seconds.

Пример 6Example 6

1,9 г порошка чистого растворимого кофе загружали в предварительно нагретую оформляющую полость, слегка постукивали по ней и уплотняли, чтобы способствовать контакту частиц друг с другом. Затем форму подогревали приблизительно до 90–120 °C. Затем форму с кофе помещали в ВЧ-печь между двумя электродами и прилагали излучение при мощности 400 Вт в течение 30 секунд. В течение 60 секунд к плоской поверхности формы было приложено давление 0,1 МПа. Хотя продукт все еще находился в размягченном высокоэластичном состоянии, данная стадия формует частицы до требуемой трехмерной (3D) формы. После стадии уплотнения можно было достичь уменьшения объема комка на 35–55%. Сплавленный образец растворялся в горячей воде/молоке при температуре > 85 °C в пределах 30 секунд.1.9 g of pure instant coffee powder was loaded into the preheated mold cavity, lightly tapped and compacted to promote particle contact with each other. The mold was then heated to approximately 90-120°C. The coffee mold was then placed in an RF oven between two electrodes and radiation was applied at a power of 400 W for 30 seconds. A pressure of 0.1 MPa was applied to the flat surface of the mold for 60 seconds. Although the product was still in a softened, highly elastic state, this step molds the particles to the desired three-dimensional (3D) shape. After the compaction step, a 35–55% reduction in the volume of the lump could be achieved. The fused sample was dissolved in hot water/milk at >85°C within 30 seconds.

Пример 7Example 7

3,1 г кофейной смеси 2 в 1 (порошок кофе распылительной сушки с немолочным забеливателем) загружали в подогретую форму при 80–90 °C. Порошки постукивали и слегка уплотняли. В течение 15 секунд прилагали ВЧ-излучение при мощности 500 Вт для нагревания продукта. Прилагали легкое уплотнение (0,2 МПа) и 3D-образец извлекали из формы после охлаждения в течение 30 секунд. Указанные комки растворялись в горячей воде/молоке при температуре > 85 °C в пределах 90 секунд.3.1 g of 2 in 1 coffee blend (spray dried coffee powder with non-dairy creamer) was loaded into a heated mold at 80-90°C. The powders tapped and compacted slightly. RF radiation at 500 W was applied for 15 seconds to heat the product. A light compaction (0.2 MPa) was applied and the 3D specimen was demoulded after cooling for 30 seconds. These lumps dissolved in hot water/milk at >85°C within 90 seconds.

Пример 8Example 8

3,1 г кофейной смеси 3 в 1 (порошок кофе распылительной сушки, сахар и немолочный забеливатель) загружали в подогретую форму при 60–78 °C, прилагали небольшое уплотнение и форму со смесью помещали между двумя электродами. Прилагали ВЧ-излучение при мощности 300 Вт и форму с продуктом нагревали в течение 56 минут. Продукт охлаждали в форме в течение 30 секунд, а затем извлекали. Комок растворялся в горячей воде/молоке при температуре > 85 °C в пределах 90 секунд. 3.1 g of the 3 in 1 coffee blend (spray dried coffee powder, sugar and non-dairy creamer) was loaded into a heated mold at 60-78°C, a slight seal was applied, and the blended mold was placed between two electrodes. RF radiation was applied at a power of 300 W and the mold with the product was heated for 56 minutes. The product was cooled in the mold for 30 seconds and then removed. The lump dissolved in hot water/milk at >85°C within 90 seconds.

Пример 9Example 9

Влажную смесь 3,1 г порошка растворимого кофе и 15% тонко размолотого кофе R&G (D100 < 60 мкм), имеющего плотность 40 г/100 мл, цвет 11 La и содержание влаги (СВ) 3,5%, загружали в подогретую оформляющую полость. Форму заполняли на 1/3 объема формы. На этот слой порошка кофе накладывали слой порошкового молока распылительной сушки, известного под торговым названием Regilait, до заполнения 2/3 объема формы. Затем на этот слой порошкового молока накладывали другой слой первого порошка кофе и слегка постукивали, чтобы способствовать контакту частиц друг с другом. Теплота, проводимая от формы на порошок кофе и молока, создала «оболочку» на поверхности образца. Затем форму, содержащую порошок кофе и молока, помещали в ВЧ-печь между двумя электродами и прилагали излучение при мощности 450 Вт в течение 20 секунд. К продукту, который все еще находился в размягченном высокоэластичном состоянии, прилагали небольшое уплотнение 0,1 МПа для получения 3D-формы образца. Сплавленный образец растворялся в горячей воде/молоке при температуре > 85 °C в пределах 30 секунд.A wet mixture of 3.1 g instant coffee powder and 15% finely ground R&G coffee (D100 < 60 µm) having a density of 40 g/100 ml, color 11 La and a moisture content (MW) of 3.5% was loaded into a heated mold cavity . The form was filled to 1/3 of the volume of the form. A layer of spray-dried milk powder, known under the trade name Regilait, was applied to this layer of coffee powder until 2/3 of the mold volume was filled. Then another layer of the first coffee powder was applied to this layer of milk powder and lightly tapped to promote contact of the particles with each other. The heat conducted from the mold onto the coffee and milk powder created a "shell" on the surface of the sample. Then, a mold containing coffee and milk powder was placed in an RF oven between two electrodes, and radiation was applied at a power of 450 W for 20 seconds. A small compaction of 0.1 MPa was applied to the product, which was still in the softened highly elastic state, to obtain a 3D shape of the sample. The fused sample was dissolved in hot water/milk at >85°C within 30 seconds.

Пример 10Example 10

Для определения структуры смеси кофе, полученной в примере 4, измеряли пористость с помощью рентгеновской томографии. В частности, пористость измеряли в центре и вблизи внешнего края смеси (на основании поперечного сечения). Измерение показало, что в центре пористость составляет 58,5%, а вблизи внешнего края — 58,1%. Эти данные показывают, что смесь имеет легкую однородную структуру, которая легко растворяется благодаря тому, что значения пористости внутри и снаружи более-менее одинаковы и оба значения являются высокими.To determine the structure of the coffee mixture obtained in example 4, the porosity was measured using X-ray tomography. In particular, porosity was measured at the center and near the outer edge of the mixture (based on the cross section). The measurement showed that in the center the porosity is 58.5%, and near the outer edge - 58.1%. These data show that the mixture has a light, homogeneous structure that dissolves easily due to the fact that the porosity values inside and outside are more or less the same and both values are high.

Эксперимент был повторен с нагнетанием газа в исходный материал. Измерение показало, что в центре пористость составляет 74,1%, а вблизи внешнего края — 73,4%. Эти данные показывают, что смесь имеет легкую однородную структуру, которая легко растворяется благодаря тому, что значения пористости внутри и снаружи более-менее одинаковы и оба значения являются более высокими.The experiment was repeated with gas injection into the source material. The measurement showed that in the center the porosity is 74.1%, and near the outer edge - 73.4%. These data show that the mixture has a light, homogeneous structure that dissolves easily due to the fact that the porosity values inside and outside are more or less the same and both values are higher.

Пример 11Example 11

В этом примере изучены преимущества, которые дает использование в качестве исходного материала кофе, содержащего оба из захваченного газа и тонко размолотого обжаренного кофе. In this example, the benefits of using coffee containing both entrained gas and finely ground roasted coffee as a starting material are studied.

Использование порошка распылительной сушки (со сферической структурой), подготовленного с нагнетанием газа, показало лучшую растворимость по сравнению с комками, полученными с порошками распылительной сушки без нагнетания газа. Порошки, в которые нагнетали газ, вносили больший объем пор в комок (как внутренний объем частицы, так и свободный объем между частицами) по сравнению с эквивалентом, полученным без нагнетания газа, в котором преобладали свободные объемы.The use of a spray-dried powder (with a spherical structure) prepared with gas injection showed better solubility compared to lumps obtained with spray-dried powders without gas injection. Gas-injected powders contributed more pore volume to the lump (both internal particle volume and free volume between particles) compared to the equivalent obtained without gas injection, in which free volumes predominated.

Кроме того, обнаружено, что добавление кофе микропомола, как описано в настоящем документе, обеспечивает дополнительную структурную целостность сферических частиц распылительной сушки по сравнению с частицами, не содержащими микропомол. In addition, the addition of micro-milled coffee as described herein has been found to provide additional structural integrity to spray-dried spherical particles compared to non-micro-milled particles.

Проанализированы следующие прототипы:The following prototypes have been analyzed:

Кофе распылительной сушки +Spray dried coffee + Среднее время растворения (в секундах)Average dissolution time (in seconds) 10% микропомола* без нагнетания газа (P2)10% micro grinding* without gas injection (P2) 33 ± 0,7 секунды33 ± 0.7 seconds 10% микропомола* с нагнетанием газа (P1)10% micro grinding* with gas injection (P1) 28 ± 0,4 секунды28 ± 0.4 seconds

*тонко размолотый обжаренный кофе с размером частиц менее 60 микрон.*finely ground roasted coffee with a particle size of less than 60 microns.

При уплотнении порошков с образованием комков прототип Р1 в большей степени сохраняет сферическую структуру благодаря его повышенной структурной целостности и, следовательно, имеет больший свободный объем пор между частицами, что способствует проникновению воды. Комки, полученные с использованием Р2, показали более деформированную сферическую структуру и, следовательно, имели уменьшенный свободный объем и, следовательно, пониженную водопроницаемость и увеличенное время растворения. P1 и P2 показаны на Фиг. 3А и 3В соответственно.When compacting powders to form lumps, prototype P1 retains a greater degree of spherical structure due to its increased structural integrity and therefore has a larger free pore volume between the particles, which facilitates the penetration of water. The lumps obtained using P2 showed a more deformed spherical structure and therefore had a reduced free volume and hence reduced water permeability and increased dissolution time. P1 and P2 are shown in Fig. 3A and 3B, respectively.

В связи с этим особенно предпочтительно, чтобы по меньшей мере один из ингредиентов в смеси растворимого напитка представлял собой растворимый кофе, содержащий оба из захваченного газа в его порах и тонко размолотого обжаренного кофе.In this regard, it is particularly preferred that at least one of the ingredients in the instant drink mixture is instant coffee containing both of the trapped gas in its pores and the finely ground roasted coffee.

Как показано в примерах, с методиками, применяемыми в настоящем документе, связан ряд преимуществ, в частности:As shown in the examples, there are a number of advantages associated with the techniques used herein, in particular:

Сплавление частиц с применением технологии диэлектрического нагрева обеспечивает меньшие периоды нагревания для достижения Tg порошков. По сравнению с традиционным нагреванием диэлектрический нагрев обладает собственными преимуществами, поскольку частицы можно вероятнее нагревать объемным путем, чем способами теплопроводности, конвекции или излучения. При традиционных способах теплота проникает снаружи формы, затем к поверхности образцов порошка кофе и в центр образцов, что, таким образом, вызывает подгорание поверхности образца, чтобы обеспечить достижение его требуемой температуры стеклования в центре образца. В противоположность этому объемное нагревание нагревает молекулы воды внутри образца, за счет чего образец нагревается равномерно. Следовательно, можно свести к минимуму термическое повреждение продукта, при этом внутри продукта сохраняются летучие вкусовые вещества. Particle fusion using dielectric heating technology provides shorter heating times to achieve the Tg of powders. Compared to conventional heating, dielectric heating has its own advantages because particles can be more likely to be heated by volume rather than by conduction, convection, or radiation. In conventional methods, heat penetrates from the outside of the mould, then to the surface of the coffee powder samples and into the center of the samples, thus causing the surface of the sample to burn to ensure that it reaches its desired glass transition temperature at the center of the sample. In contrast, bulk heating heats the water molecules inside the sample, causing the sample to heat up evenly. Therefore, thermal damage to the product can be minimized while retaining volatile flavors within the product.

Загрузка порошка в ВЧ-проницаемую твердую форму, которая может нагреваться в диэлектрических полях, например ПВДФ, позволяет избежать необходимости в контурных ячейковых упаковках, требующихся для удерживания в них продукта. Как только продукт сформован, его можно извлечь из формы и он независимо удерживает свою форму. Loading the powder into an RF-permeable solid form that can be heated in dielectric fields, such as PVDF, avoids the need for blisters required to contain the product. Once the product has been molded, it can be removed from the mold and holds its shape independently.

Формование порошков с помощью диэлектрического нагрева внутри нагретой формы создает на поверхности «оболочку» или защитный слой, что, таким образом, повышает твердость и рассыпчатость полученного образца при извлечении из формы. Защитный слой также обеспечивает защиту находящихся внутри гигроскопичных частиц, следовательно, уменьшая вероятность «спекания» частиц внутри защитного слоя.Shaping powders by dielectric heating within a heated mold creates a "shell" or protective layer on the surface, thus increasing the hardness and friability of the resulting sample when demoulded. The protective layer also provides protection for the hygroscopic particles inside, therefore reducing the chance of particles "caking" inside the protective layer.

Благодаря защитному слою сплавленный образец показывает надлежащую растворимость (3,1 г сформованных частиц растворялось в пределах 60 секунд) при контакте с водой или молоком при 70–100 °C, поскольку частицы внутри оболочки все еще сохраняют свою сферическую структуру, обеспечивая, таким образом, возможность проникновения воды через оболочку. Поскольку частицы внутри оболочки сохраняют свою пористость, смачиваемость образца улучшается.Due to the protective layer, the fused sample shows proper solubility (3.1 g of molded particles dissolved within 60 seconds) when in contact with water or milk at 70-100°C, because the particles inside the shell still retain their spherical structure, thus ensuring the possibility of water penetration through the shell. Since the particles inside the shell retain their porosity, the wettability of the sample is improved.

В частности, при использовании молочных порошков возможность реакций Майяра, происходящих во время обработки, может быть ограничена за счет низкой температуры и короткого времени воздействия.In particular, when using milk powders, the possibility of Maillard reactions occurring during processing can be limited due to the low temperature and short exposure time.

Примеры без ВЧ-нагрева ингредиентов напиткаExamples without RF heating of beverage ingredients

Форма. Материал формы может иметь конструкцию из любого материала и любой формы. Материалы включают без ограничений полимеры и металлы, которые характеризуются высокими теплоемкостями, высокой твердостью, чтобы удерживать свою форму под действием уплотняющих сил, и должны выдерживать используемые температуры без значительного расширения и изменения их формы. Вместимость оформляющей полости для смеси может составлять 0,5–20 г порошка для приготовления одной порции быстрорастворимого напитка.Form. The mold material can be constructed from any material and any shape. The materials include, without limitation, polymers and metals that have high heat capacities, high hardness to hold their shape under compressive forces, and must withstand the temperatures used without significant expansion and change in their shape. The capacity of the mixing cavity can be 0.5-20 g of powder to prepare one serving of instant drink.

Подогрев формы. Для подогрева формы можно использовать любой способ нагревания, позволяющий поднимать температуру либо всей формы, либо только области поверхности, находящейся в контакте с продуктом. Этот способ включает без ограничений традиционную печь, диэлектрический нагрев, инфракрасный (ИК) и контактный нагрев посредством нагретых плунжеров.Mold heating. Any method of heating can be used to preheat the mold, allowing the temperature of either the entire mold to be raised or only the area of the surface in contact with the product to be raised. This method includes, without limitation, conventional furnace, dielectric heating, infrared (IR), and contact heating through heated plungers.

Подаваемый материал. Подаваемый материал может включать растворимые, а также нерастворимые ингредиенты. Подаваемый материал может представлять собой смесь ингредиентов напитка или различные ингредиенты, высушенные распылительной сушкой в виде одного порошка. Используемое количество может быть рассчитано на одну или множество упаковок смесей по 0,5–20 г. Порошки характеризуются размером частиц Х99 200–1000 мкм, плотностью 200–1000 г/л, содержанием влаги вплоть до 7% и GTVV от 10 до 65%.Submitted material. The feed material may include soluble as well as insoluble ingredients. The feed material may be a mixture of beverage ingredients or various spray-dried ingredients into a single powder. The amount used can be calculated for one or multiple packages of mixtures of 0.5-20 g. Powders are characterized by particle size X99 200-1000 µm, density 200-1000 g/l, moisture content up to 7% and GTVV from 10 to 65% .

Подогрев порошка. Порошок следует подогревать без значительной потери влаги. Этот подогрев включает без ограничений диэлектрический нагрев, либо традиционное нагревание в замкнутых системах, либо кондиционированную сушилку с псевдоожиженным слоем.Powder heating. The powder should be heated without significant loss of moisture. This heating includes, without limitation, dielectric heating, either conventional closed system heating or a conditioned fluid bed dryer.

Тест на растворение. Смесь растворимого напитка помещали в чашку, добавляли 200 мл воды, нагретой при температуре 85 °C. Смесь непрерывно перемешивали чайной ложкой, пока не наблюдали полного растворения. Время с момента приведения воды в контакт со смесью до полного растворения измеряли секундомером.Dissolution test. The instant drink mixture was placed in a cup, 200 ml of water heated at 85°C was added. The mixture was continuously stirred with a teaspoon until complete dissolution was observed. The time from bringing the water into contact with the mixture until complete dissolution was measured with a stopwatch.

Испытание твердости. Для испытания твердости используют оборудование Хаунсфилда H25KS-0231 с диапазоном нагрузки 250 H. Смесь растворимого напитка помещают под плиту. Плиту опускают со скоростью 2 мм/мин.Hardness test. Hounsfield equipment H25KS-0231 with a load range of 250 N was used for hardness testing. The instant drink mixture was placed under the platen. The plate is lowered at a speed of 2 mm/min.

Компьютерная рентгеновская микротомография и анализ 3D-изображений. Сканирования с помощью рентгеновской томографии выполняли с помощью компьютерного микротомографа (КМТ) 1172 Skyscan (Bruker) с пучком рентгеновских лучей 50 кВ, 200 мкА. Комки кофе помещали на латунный предметный столик (SP-1104, основание диаметром 65 мм) и высоту регулировали так, чтобы обеспечить оптимальное поле зрения для каждого комка. Для снятия изображения с размером пикселя 6,5 мкм камеру устанавливали на разрешение 4000 x 2096 пикселей и помещали в ближнее положение. Используемое время экспозиции составляло 1767 мс. Сканирование выполняли в пределах 180°, шаг вращения составлял 0,3°; межкадровое усреднение было равно 4, и случайное отклонение было равно 5.Computed X-ray microtomography and analysis of 3D images. X-ray tomography scans were performed using a 1172 Skyscan computed microtomograph (CMT) (Bruker) with a 50 kV, 200 µA X-ray beam. Coffee clods were placed on a brass stage (SP-1104, 65 mm diameter base) and the height was adjusted to provide the optimum field of view for each clump. To capture an image with a pixel size of 6.5 μm, the camera was set to a resolution of 4000 x 2096 pixels and placed in a close position. The exposure time used was 1767 ms. Scanning was performed within 180°, the rotation step was 0.3°; the interframe average was 4 and the random deviation was 5.

Пример 12. КофеExample 12. Coffee

Форму ПВДФ подогревали ВЧ-излучением при мощности 400 Вт до достижения температуры ее основания 110 °C и температуры ее крышки 120 °C. В этот момент приложение ВЧ-излучения прекращали. В каждую из шести оформляющих полостей загружали 2 г кофе распылительной сушки (РС) (100% робуста) с содержанием влаги 7,5%. Кофе уплотняли до 67% его исходного объема в течение 60 секунд с последующей стадией извлечения из формы. Суммарное время нахождения порошка в форме составляло приблизительно 70 секунд.The PVDF mold was heated with RF radiation at a power of 400 W until its base temperature reached 110 °C and its cover temperature reached 120 °C. At this point, the application of RF radiation was stopped. Each of the six mold cavities was loaded with 2 g of spray-dried (RS) coffee (100% Robusta) with a moisture content of 7.5%. The coffee was compacted to 67% of its original volume within 60 seconds followed by a demoulding step. The total residence time of the powder in the mold was approximately 70 seconds.

Растворение водой при температуре 85 °C занимало около 54 секунд, и комок характеризовался разрушающим усилием (твердостью) около 50 Н.Dissolution with water at 85°C took about 54 seconds, and the lump had a breaking force (hardness) of about 50 N.

Пример 13. КофеExample 13. Coffee

Форму ПВДФ подогревали ВЧ-излучением при мощности 400 Вт до достижения температуры основания 100 °C и температуры крышки 120 °C. Кофе распылительной сушки (100% арабика) с СВ 7,5% нагревали в закрытой силиконовой форме с помощью ВЧ-излучения при мощности 200 Вт в течение 200 с приблизительно до 55 °C. В этот момент приложение ВЧ-излучения прекращали. В каждую из шести оформляющих полостей загружали 2 г предварительно нагретого кофе. Кофе уплотняли до 50% его исходного объема в течение 120 секунд с последующей стадией извлечения из формы. Суммарное время нахождения порошка в форме составляло приблизительно 130 секунд.The PVDF mold was heated with RF radiation at 400 W to reach a base temperature of 100°C and a lid temperature of 120°C. Spray-dried coffee (100% Arabica) with 7.5% DM was heated in a closed silicone mold with HF radiation at 200 W for 200 s to approximately 55°C. At this point, the application of RF radiation was stopped. Each of the six mold cavities was loaded with 2 g of preheated coffee. The coffee was compacted to 50% of its original volume for 120 seconds followed by a demoulding step. The total time the powder was in the mold was approximately 130 seconds.

Растворение водой при температуре 85 °C занимало около 27 секунд, и комок характеризовался разрушающим усилием (твердостью) около 81 Н.Dissolution with water at 85°C took about 27 seconds and the lump had a breaking force (hardness) of about 81 N.

Пример 14. ШоколадExample 14. Chocolate

Форму ПВДФ подогревали ВЧ-излучением при мощности 400 Вт до достижения 110 °C. В этот момент приложение ВЧ-излучения прекращали. В подогретую одноместную оформляющую полость загружали 15 г порошка для приготовления горячего шоколада. К шоколадному порошку прилагали нагрузку 420 кПа в течение 60 секунд с последующей стадией извлечения из формы. Суммарное время нахождения порошка в форме составляло приблизительно 70 секунд. The PVDF mold was heated with RF radiation at a power of 400 W until reaching 110 °C. At this point, the application of RF radiation was stopped. 15 g of hot chocolate powder was loaded into a heated single cavity. A load of 420 kPa was applied to the chocolate powder for 60 seconds, followed by a demoulding step. The total residence time of the powder in the mold was approximately 70 seconds.

Растворение водой при температуре 85 °C занимало около 40 секунд, и комок характеризовался разрушающим усилием (твердостью) около 525 Н.Dissolution with water at 85°C took about 40 seconds, and the lump had a breaking force (hardness) of about 525 N.

Пример 15. ШоколадExample 15. Chocolate

Форму ПВДФ подогревали ВЧ-излучением при мощности 400 Вт до достижения температуры 60 °C. Порошок для приготовления горячего шоколада подвергали термообработке в закрытом полипропиленовом (ПП) стакане с помощью ВЧ-излучения при мощности 200 Вт приблизительно до 60 °C. В этот момент приложение ВЧ-излучения прекращали. 15 г предварительно обработанного шоколадного порошка загружали в подогретую одноместную оформляющую полость. К шоколадному порошку прилагали нагрузку 420 кПа в течение 60 секунд с последующей стадией извлечения из формы. Суммарное время нахождения порошка в форме составляло приблизительно 70 секунд.The PVDF mold was heated by RF radiation at a power of 400 W until a temperature of 60 °C was reached. The hot chocolate powder was heat treated in a closed polypropylene (PP) cup with 200 W of RF radiation to approximately 60°C. At this point, the application of RF radiation was stopped. 15 g of pretreated chocolate powder was loaded into a heated one-place mold cavity. A load of 420 kPa was applied to the chocolate powder for 60 seconds, followed by a demoulding step. The total residence time of the powder in the mold was approximately 70 seconds.

Растворение водой при температуре 85 °C занимало около 40 секунд, и комок характеризовался разрушающим усилием (твердостью) около 290 Н.Dissolution with water at 85 °C took about 40 seconds, and the lump had a breaking force (hardness) of about 290 N.

Сравнительное испытание по сравнению с таблеткой документа WO2013001052Comparative test compared to tablet document WO2013001052

ВЧ-нагревRF heating Без ВЧ-нагреваWithout HF heating WO2013001052WO2013001052 Плотность растворимого порошкообразного ингредиента (г/см3) Density of soluble powder ingredient (g/cm 3 ) 0,2–0,5 (0,5–1,0)0.2–0.5 (0.5–1.0) 0,2–0,5 (0,5–1,0)0.2–0.5 (0.5–1.0) нет данных (н/д)no data (n/a) Уменьшение объема (%)Volume reduction (%) 20%~80%/
10%~50%
20%~80%/
10%~50%
30%~60%/10%~50%30%~60%/10%~50% нет данных (н/д)no data (n/a)
Плотность смесей растворимых напитков (г/см3) Density of instant drink mixtures (g/cm 3 ) 0,25–2,5 (0,71–1,67)0.25–2.5 (0.71–1.67) 0,29–1,0 (0,71–1,67)0.29–1.0 (0.71–1.67) 0,4–0,80.4–0.8 Пористость готового продукта (%) Finished product porosity (%) 30–60 (в отсутствие корки)30–60 (no rind) 5–60 (в отсутствие корки)5–60 (no rind) Ядро: ~ 56
Внешний: ~ 0 (допущение вследствие стадии увлажнения)
Core: ~56
External: ~ 0 (assumption due to the humidification stage)
Защитная коркаProtective peel НетNo НетNo ДаYes Структура смесиMixture structure Однородная Homogeneous Неустойчивая unstable Всегда более двух слоев (внешний слой не пористый/менее пористый, чем ядро)Always more than two layers (outer layer is not porous/less porous than the core) Однородность
(изменение пористости по всей толщине слоя смеси)
Uniformity
(change in porosity over the entire thickness of the mixture layer)
+/- 2+/- 2 +/- 20+/- 20 +/- 25+/- 25
Время растворения (с)Dissolution time (s) < 100< 100 < 100< 100 10–8010–80 Разрушающее усилие (Н)Breaking force (N) > 10> 10 > 10> 10 < 10< 10

Однородность представляет собой меру изменения пористости смеси, полученную в результате измерений в объеме смеси напитка вдоль линии поперечного сечения. Пористость можно определять с помощью любого традиционного способа, такого как оценка микроскопических изображений, полученных через поперечное сечение. Uniformity is a measure of the change in the porosity of the mixture obtained from measurements in the volume of the beverage mixture along the cross-sectional line. Porosity can be determined using any conventional method such as evaluation of microscopic images taken through a cross section.

Дополнительные испытания выполняли, как суммировано в следующей таблице. Номера образцов не соответствуют более ранним примерам, приведенным выше.Additional tests were performed as summarized in the following table. The sample numbers do not match the earlier examples above.

ПроцессProcess Единицы измеренияUnits КачествоQuality Диапазоны удовлетворительных значенийSatisfactory ranges Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value Ниже 100Below 100 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value Выше 10Above 10 Общее качествоGeneral quality Хорошее/нетgood/no Хорошо, если значения времени растворения и разрушающего усилия находятся в предпочтительной областиIt is good if the dissolution time and breaking force are in the preferred range ПористостьPorosity 20~6020~60 ПроцессProcess Единицы измеренияUnits КачествоQuality Способ изобретенияMethod of invention Подаваемые материалыSubmissions кофе с нерастворимой добавкойcoffee with insoluble additive ПроцессProcess ВЧ + низкое уплотнениеHF + low compaction Диапазоны (уплотнение — промежуточная планка)Ranges (seal - intermediate bar) 00 номер образцаsample number 1one 22 33 44 Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value 2121 50fifty 6060 7474 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value 27,127.1 29,129.1 60,860.8 88,688.6 Общее качествоGeneral quality Хорошее/нетgood/no Хорошееgood Хорошееgood Хорошееgood Хорошееgood ПористостьPorosity Хорошее при высоком значенииGood at high value 48,148.1 44,2~47,944.2~47.9 37,537.5 21,9~38,721.9~38.7 ПроцессProcess Единицы измеренияUnits Способ изобретенияMethod of invention Подаваемые материалыSubmissions кофе с нерастворимой добавкойcoffee with insoluble additive ПроцессProcess ВЧ + низкое уплотнениеHF + low compaction Диапазоны (уплотнение — промежуточная планка)Ranges (seal - intermediate bar) 00 номер образцаsample number 5five 66 77 8eight Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value 5252 7676 90~10890~108 185185 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value 8,68.6 11,211.2 15fifteen 41,841.8 Общее качествоGeneral quality Хорошее/нетgood/no НетNo Хорошееgood Хорошееgood НетNo ПористостьPorosity Хорошее при высоком значенииGood at high value 54,454.4 47,847.8 49,849.8 50fifty ПроцессProcess Единицы измеренияUnits Способ предшествующего уровня техники (высокое уплотнение)Prior art method (high compaction) Подаваемые материалыSubmissions кофе без нерастворимой добавкиcoffee without insoluble additive ПроцессProcess Высокое уплотнениеHigh seal Диапазоны значений (уплотнение)Value ranges (seal) КНKN 1,51.5 22 33 44 номер образцаsample number 9nine 1010 11eleven 1212 Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value 115115 180180 230230 330330 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value 183183 367367 450450 818818 Общее качествоGeneral quality Хорошее/нетgood/no НетNo НетNo НетNo НетNo ПористостьPorosity Хорошее при высоком значенииGood at high value 23,623.6 22,222.2 19,319.3 14,214.2 Единицы измеренияUnits Способ предшествующего уровня техники (высокое уплотнение)Prior art method (high compaction) Подаваемые материалыSubmissions кофе без нерастворимой добавкиcoffee without insoluble additive ПроцессProcess Высокое уплотнениеHigh seal Диапазоны значений (уплотнение)Value ranges (seal) КНKN 1,51.5 22 33 44 номер образцаsample number 1313 14fourteen 15fifteen 1616 Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value 243243 338338 373373 440440 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value 271271 336336 446446 11591159 Общее качествоGeneral quality Хорошее/нетgood/no НетNo НетNo НетNo НетNo ПористостьPorosity Хорошее при высоком значенииGood at high value 20,420.4 18,918.9 -- 4,44.4 Единицы измеренияUnits Способ предшествующего уровня техники (а)/WO2013001052Prior art method (a)/WO2013001052 Подаваемые материалыSubmissions кофе без нерастворимой добавкиcoffee without insoluble additive ПроцессProcess Увлажнение + высокое уплотнениеHydration + High Seal Диапазоны значений (уплотнение)Value ranges (seal) КНKN 1,51.5 номер образцаsample number 1717 Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value 4040 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value 77 Общее качествоGeneral quality Хорошее/нетgood/no НетNo ПористостьPorosity Хорошее при высоком значенииGood at high value 30,530.5

Процесс Process Единицы измеренияUnits КачествоQuality Диапазоны удовлетворительных значенийSatisfactory ranges Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value Ниже 100Below 100 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value Выше 10Above 10 Общее качествоGeneral quality Хорошее/нетgood/no Хорошо, если значения времени растворения и разрушающего усилия находятся в предпочтительной областиIt is good if the dissolution time and breaking force are in the preferred range ПористостьPorosity 20~6020~60 ПроцессProcess Единицы измеренияUnits КачествоQuality Способ изобретенияMethod of invention Подаваемые материалыSubmissions кофе с нерастворимой добавкойcoffee with insoluble additive ПроцессProcess ВЧ + низкое уплотнениеHF + low compaction Диапазоны (уплотнение — промежуточная планка)Ranges (seal - intermediate bar) 00 номер образцаsample number 1one 22 33 44 Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value 2121 50fifty 6060 7474 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value 27,127.1 29,129.1 60,860.8 88,688.6 Общее качествоGeneral quality Хорошее/нетgood/no Хорошееgood Хорошееgood Хорошееgood Хорошееgood ПористостьPorosity Хорошее при высоком значенииGood at high value 48,148.1 44,2~47,944.2~47.9 37,537.5 21,9~38,721.9~38.7 ПроцессProcess Единицы измеренияUnits Способ изобретенияMethod of invention Подаваемые материалыSubmissions кофе с нерастворимой добавкойcoffee with insoluble additive ПроцессProcess ВЧ + низкое уплотнениеHF + low compaction Диапазоны (уплотнение — промежуточная планка)Ranges (seal - intermediate bar) 00 номер образцаsample number 5five 66 77 8eight Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value 5252 7676 90~10890~108 185185 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value 8,68.6 11,211.2 15fifteen 41,841.8 Общее качествоGeneral quality Хорошее/НетGood/No НетNo Хорошееgood Хорошееgood НетNo ПористостьPorosity Хорошее при высоком значенииGood at high value 54,454.4 47,847.8 49,849.8 50fifty ПроцессProcess Единицы измеренияUnits Способ предшествующего уровня техники (высокое уплотнение)Prior art method (high compaction) Подаваемые материалыSubmissions кофе без нерастворимой добавкиcoffee without insoluble additive ПроцессProcess Высокое уплотнениеHigh seal Диапазоны значений (уплотнение)Value ranges (seal) КНKN 1,51.5 22 33 44 номер образцаsample number 9nine 1010 11eleven 1212 Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value 115115 180180 230230 330330 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value 183183 367367 450450 818818 Общее качествоGeneral quality Хорошее/НетGood/No НетNo НетNo НетNo НетNo ПористостьPorosity Хорошее при высоком значенииGood at high value 23,623.6 22,222.2 19,319.3 14,214.2 Единицы измеренияUnits Способ предшествующего уровня техники (высокое уплотнение)Prior art method (high compaction) Подаваемые материалыSubmissions кофе без нерастворимой добавкиcoffee without insoluble additive ПроцессProcess Высокое уплотнениеHigh seal Диапазоны значений (уплотнение)Value ranges (seal) КНKN 1,51.5 22 33 44 номер образцаsample number 1313 14fourteen 15fifteen 1616 Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value 243243 338338 373373 440440 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value 271271 336336 446446 11591159 Общее качествоGeneral quality Хорошее/НетGood/No НетNo НетNo НетNo НетNo ПористостьPorosity Хорошее при высоком значенииGood at high value 20,420.4 18,918.9 -- 4,44.4 Единицы измеренияUnits Способ предшествующего уровня техники (а)/WO2013001052Prior art method (a)/WO2013001052 Подаваемые материалыSubmissions кофе без нерастворимой добавкиcoffee without insoluble additive ПроцессProcess Увлажнение + высокое уплотнениеHydration + High Seal Диапазоны значений (уплотнение)Value ranges (seal) КНKN 1,51.5 номер образцаsample number 1717 Время растворенияDissolution time секундыseconds Хорошее при низком значенииGood at low value 4040 Разрушающее усилиеBreaking force НH Хорошее при высоком значенииGood at high value 77 Общее качествоGeneral quality Хорошее/НетGood/No НетNo ПористостьPorosity Хорошее при высоком значенииGood at high value 30,530.5

Хотя предпочтительные варианты осуществления изобретения подробно описаны в настоящем документе, специалистам в данной области техники следует понимать, что в них можно внести изменения без отклонения от объема изобретения или прилагаемой формулы изобретения.Although the preferred embodiments of the invention are described in detail herein, those skilled in the art should understand that changes may be made without departing from the scope of the invention or the appended claims.

Claims (34)

1. Способ получения массы растворимого напитка, включающий:1. A method for obtaining a mass of an instant drink, including: подготовку одного или более ингредиентов растворимого напитка в порошкообразной форме,preparing one or more instant drink ingredients in powdered form, подготовку предварительно нагретой формы, имеющей оформляющую полость, предварительно подогретой до температуры поверхности, превышающей температуру стеклования (Tg) одного или более ингредиентов растворимого напитка,preparing a preheated mold having a mold cavity preheated to a surface temperature above the glass transition temperature (Tg) of one or more instant drink ingredients, загрузку одного или более ингредиентов растворимого напитка в оформляющую полость иloading one or more instant beverage ingredients into the mold cavity, and уплотнение одного или более ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости с образованием массы растворимого напитка, где уплотнение обеспечивается предварительно нагретым запорным элементом для оформляющей полости, причем запорный элемент предварительно подогревают до температуры поверхности, превышающей Tg одного или более ингредиентов растворимого напитка,sealing one or more soluble beverage ingredients in the mold cavity to form a mass of soluble beverage, where the seal is provided by a preheated seal for the mold cavity, wherein the seal is preheated to a surface temperature exceeding the Tg of one or more instant beverage ingredients, причем один или более ингредиентов растворимого напитка удерживаются внутри оформляющей полости в течение от 15 до 120 секунд.wherein one or more instant drink ingredients are retained within the mold cavity for 15 to 120 seconds. 2. Способ по п. 1, где способ дополнительно включает приложение высокочастотного (ВЧ) излучения для нагревания ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости.2. The method of claim 1, wherein the method further comprises applying high frequency (HF) radiation to heat the instant beverage ingredients in the mold cavity. 3. Способ по п. 1, где один или более ингредиентов растворимого напитка предварительно подогревают перед загрузкой в оформляющую полость до температуры по меньшей мере 30°C.3. The method of claim 1, wherein one or more instant beverage ingredients are preheated to a temperature of at least 30°C prior to being loaded into the mold cavity. 4. Способ по п. 1, в котором масса растворимого напитка имеет вес от 2 до 20 г.4. The method according to claim 1, in which the mass of the instant drink has a weight of 2 to 20 g. 5. Способ по п. 1, в котором форму предварительно нагревают до температуры в диапазоне от 60 до 120°C.5. Method according to claim 1, wherein the mold is preheated to a temperature in the range of 60 to 120°C. 6. Способ по п. 1, в котором запорный элемент предварительно нагревают до температуры в диапазоне от 60 до 120°C.6. The method according to claim 1, wherein the closure element is preheated to a temperature in the range of 60 to 120°C. 7. Способ по п. 1, в котором один или более ингредиентов растворимого напитка имеют насыпную плотность от 0,2 до 0,5 г/см3, и стадия уплотнения уменьшает объем ингредиентов растворимого напитка на 30-60% от исходного объема; или7. The method according to p. 1, in which one or more ingredients of the instant drink have a bulk density of from 0.2 to 0.5 g/cm 3 and the stage of compaction reduces the volume of the instant drink ingredients by 30-60% of the original volume; or в котором один или более ингредиентов растворимого напитка имеют насыпную плотность более 0,5 до 1 г/см3, и стадия уплотнения уменьшает объем ингредиентов растворимого напитка на 10-50% от исходного объема.wherein one or more instant drink ingredients have a bulk density greater than 0.5 to 1 g/cm 3 , and the compaction step reduces the volume of the instant drink ingredients by 10-50% of the original volume. 8. Способ по п. 2, в котором стадия уплотнения одного или более ингредиентов растворимого напитка после стадии приложения ВЧ-излучения для нагревания одного или более ингредиентов растворимого напитка уменьшает объем ингредиентов растворимого напитка до 20-80% их объема после предварительного нагрева.8. The method of claim 2, wherein the step of compacting one or more instant drink ingredients, after the step of applying RF radiation to heat one or more instant drink ingredients, reduces the volume of the instant drink ingredients to 20-80% of their volume after preheating. 9. Способ по п. 3, в котором один или более ингредиентов растворимого напитка удерживают внутри оформляющей полости в течение от 30 до 100 секунд.9. The method of claim 3, wherein one or more instant drink ingredients are retained within the mold cavity for 30 to 100 seconds. 10. Способ по п. 1, в котором один или более ингредиентов растворимого напитка в порошкообразной форме предварительно подогревают до температуры максимум на 10°C, предпочтительно максимум на 5°C ниже температуры стеклования (Tg) одного или более ингредиентов растворимого напитка. 10. The method of claim 1, wherein one or more instant drink ingredients in powdered form are preheated to a temperature of at most 10°C, preferably at most 5°C, below the glass transition temperature (Tg) of the one or more instant drink ingredients. 11. Способ по п. 1, в котором один или более ингредиентов растворимого напитка содержат растворимый кофе, забеливатель, сухое молоко, сахар, вкусовые добавки, красители, пенообразующую добавку, какао или шоколад или смесь двух или более из них.11. The method of claim 1, wherein the one or more instant drink ingredients comprise instant coffee, creamer, milk powder, sugar, flavors, colors, foaming agent, cocoa or chocolate, or a mixture of two or more of these. 12. Способ по п. 1, в котором один или более ингредиентов растворимого напитка содержат два или более ингредиентов, и причем ингредиенты растворимого напитка образуют отдельные слои или отдельные части внутри массы.12. The method of claim 1, wherein the one or more instant drink ingredients comprise two or more ingredients, and wherein the instant drink ingredients form separate layers or separate portions within the mass. 13. Способ по п. 1, в котором один или более ингредиентов растворимого напитка не содержат связующее вещество.13. The method of claim 1, wherein one or more instant drink ingredients do not contain a binder. 14. Способ по п. 1, в котором оформляющая полость имеет контактную поверхность для приведения в контакт с одним или более ингредиентами растворимого напитка, и причем контактная поверхность оформляющей полости сформирована из диэлектрического материала и/или причем форма содержит диэлектрический материал и снабжена облицовкой или покрытием с образованием контактной поверхности.14. The method of claim 1, wherein the mold cavity has a contact surface for contact with one or more instant drink ingredients, and wherein the mold cavity contact surface is formed from a dielectric material and/or the mold contains a dielectric material and is provided with a lining or coating with the formation of a contact surface. 15. Способ по п. 14, в котором диэлектрический материал содержит поливинилиденфторид (ПВДФ) или полимер, содержащий частицы углеродной сажи.15. The method of claim 14 wherein the dielectric material comprises polyvinylidene fluoride (PVDF) or a polymer containing carbon black particles. 16. Способ по п. 2, в котором стадию уплотнения одного или более ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости выполняют после приложения или вместе с приложением ВЧ-излучения для нагревания ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости.16. The method of claim 2, wherein the step of densifying one or more instant drink ingredients in the design cavity is performed after or in conjunction with application of RF radiation to heat the instant drink ingredients in the design cavity. 17. Способ по п. 16, причем способ дополнительно включает стадию уплотнения одного или более ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости перед стадией приложения ВЧ-излучения для нагревания одного или более ингредиентов растворимого напитка в оформляющей полости.17. The method of claim 16, the method further comprising the step of densifying one or more instant beverage ingredients in the design cavity prior to applying RF radiation to heat the one or more instant drink ingredients in the design cavity. 18. Способ по пп. 2, 16, 17, в котором на стадии приложения ВЧ-излучения для нагревания одного или более ингредиентов растворимого напитка ВЧ-нагрев прилагают при частоте 27,12 МГц и/или в течение периода от 10 секунд до 1 минуты, предпочтительно в течение периода от 20 до 30 секунд.18. The method according to paragraphs. 2, 16, 17, wherein during the step of applying RF radiation to heat one or more instant drink ingredients, RF heating is applied at a frequency of 27.12 MHz and/or for a period of 10 seconds to 1 minute, preferably for a period of 20 to 30 seconds. 19. Способ по п. 1, в котором стадия или стадии уплотнения одного или более ингредиентов растворимого напитка включают приложение к ингредиентам растворимого напитка давления от 0,1 до 10 МПа.19. The method of claim 1, wherein the step or steps of densifying one or more soluble beverage ingredients comprises applying a pressure of 0.1 to 10 MPa to the soluble beverage ingredients. 20. Способ по п. 1, в котором ингредиенты растворимого напитка не подвергают ВЧ-нагреву в оформляющей полости.20. The method of claim 1 wherein the instant beverage ingredients are not subjected to RF heating in the mold cavity. 21. Способ по п. 1, в котором один или более ингредиентов растворимого напитка имеют содержание влаги от 0,1 до 6% вес., предпочтительно от 2 до 5% вес.21. The method according to p. 1, in which one or more ingredients of the instant drink have a moisture content of from 0.1 to 6% wt., preferably from 2 to 5 wt%. 22. Способ по п. 1, в котором запорный элемент для оформляющей полости обеспечивает массу растворимого напитка c по существу плоской поверхностью или поверхностью, имеющей периферическую часть, на которой масса может стабильно поддерживаться, и центральную вдавленную часть, определяющую полость внутри массы.22. The method of claim 1, wherein the mold cavity closure provides the instant beverage body with a substantially flat surface, or a surface having a peripheral portion on which the body can be stably supported and a central depression defining a cavity within the body. 23. Масса растворимого напитка, получаемая способом по любому из пп. 1-22, содержащая один или более ингредиентов растворимого напитка и имеющая вес от 2 до 20 г, причем масса растворимого напитка имеет плотность от 0,25 до 1,7 г/см3 и твердость поверхности, характеризуемую разрушающим усилием по меньшей мере 8 Н.23. Mass of instant drink obtained by the method according to any one of paragraphs. 1-22, containing one or more ingredients of an instant drink and having a weight of 2 to 20 g, and the mass of an instant drink has a density of from 0.25 to 1.7 g/cm 3 and a surface hardness characterized by a breaking force of at least 8 N . 24. Способ получения напитка, включающий приведение в контакт массы растворимого напитка по п. 23 или полученной способом по любому из пп. 1-22 с водной средой.24. The method of obtaining a drink, including bringing into contact a mass of instant drink according to claim 23 or obtained by the method according to any one of paragraphs. 1-22 with an aqueous medium. 25. Система для приготовления напитка, предназначенная для приготовления кофейного напитка, содержащая средства для подачи водной среды напитка в массу растворимого напитка по п. 23 или полученную способом по любому из пп. 1-22 для дозирования напитка из системы.25. The system for the preparation of a drink, designed for the preparation of a coffee drink, containing means for supplying an aqueous medium of the drink to the mass of the instant drink according to claim 23 or obtained by the method according to any one of paragraphs. 1-22 to dispense beverage from the system. 26. Устройство для изготовления массы растворимого напитка по п. 23 или полученной способом по любому из пп. 1-22, содержащее:26. A device for making a mass of instant drink according to claim. 23 or obtained by the method according to any one of paragraphs. 1-22 containing: форму с возможностью предварительного нагрева, содержащую съемную гибкую внутреннюю облицовку полости и съемную крышку, причем крышка имеет размеры и конфигурацию с возможностью ее применения при уплотнении материала, удерживаемого внутри облицовки внутренней полости, и причем форма и/или облицовка полости содержит диэлектрический материал, и причем крышка содержит диэлектрический материал, иa preheatable mold comprising a removable flexible inner cavity lining and a removable lid, the lid being sized and configured to be used in sealing material held within the inner cavity lining, and the mold and/or cavity lining comprising a dielectric material, and wherein the cap contains a dielectric material, and средства приложения ВЧ-излучения для нагревания формы и/или облицовки полости и крышки и применения их для нагревания материала, удерживаемого внутри облицовки внутренней полости. means for applying RF radiation to heat the mold and/or lining of the cavity and the lid and using them to heat the material held within the lining of the inner cavity.
RU2018136130A 2013-06-24 2014-06-23 Instant drink mixture RU2785921C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018136130A RU2785921C2 (en) 2013-06-24 2014-06-23 Instant drink mixture

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1311187.7 2013-06-24
RU2018136130A RU2785921C2 (en) 2013-06-24 2014-06-23 Instant drink mixture

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015149492A Division RU2670888C9 (en) 2013-06-24 2014-06-23 Soluble beverage mass

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018136130A RU2018136130A (en) 2018-12-07
RU2018136130A3 RU2018136130A3 (en) 2022-01-11
RU2785921C2 true RU2785921C2 (en) 2022-12-15

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2005126032A (en) * 2004-08-17 2007-02-27 Крафт Фудз Холдингс, Инк. (Us) FOAM FORMING SOLID COFFEE CONTAINING A COMPRESSED GAS
WO2010115697A1 (en) * 2009-04-01 2010-10-14 Nestec S.A. Instant beverage product
WO2013001052A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Eurotab Method for manufacturing soluble coffee tablets
RU2011153306A (en) * 2009-06-04 2013-07-20 Митака С.Р.Л. RIGID CARTRIDGE FOR COFFEE AND SOLUBLE PRODUCTS FOR PREPARATION OF BEVERAGES

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2005126032A (en) * 2004-08-17 2007-02-27 Крафт Фудз Холдингс, Инк. (Us) FOAM FORMING SOLID COFFEE CONTAINING A COMPRESSED GAS
WO2010115697A1 (en) * 2009-04-01 2010-10-14 Nestec S.A. Instant beverage product
RU2011153306A (en) * 2009-06-04 2013-07-20 Митака С.Р.Л. RIGID CARTRIDGE FOR COFFEE AND SOLUBLE PRODUCTS FOR PREPARATION OF BEVERAGES
WO2013001052A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Eurotab Method for manufacturing soluble coffee tablets

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технологические параметры процесса прессования, Методические указания к практическим занятиям по курсу Технология прессования. Красноярск, 2007, с.26. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2670888C9 (en) Soluble beverage mass
CA2755826C (en) Instant beverage product
CA2705101C (en) Instant beverage product
RU2544385C2 (en) Instant product for beverage production
TW200950706A (en) Instant beverage product
RU2785921C2 (en) Instant drink mixture
CA2895295A1 (en) Beverage powder
FR2758242A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING A CHICOREOUS PRODUCT AND PRODUCT OBTAINED
GB2533121A (en) Beverage mass and a method for the manufacture thereof
RU2018136130A (en) MIXTURE OF SOLUBLE DRINK