TWI642360B

TWI642360B - 常溫高含乳量咖啡飲品之抗浮油組成物之用途及其產品

Info

Publication number: TWI642360B
Application number: TW105101339A
Authority: TW
Inventors: 謝雅珮; 邱建銘; 鄭景元
Original assignee: 統一企業股份有限公司
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2018-12-01
Also published as: TW201726002A

Abstract

本發明在於改善常溫含乳咖啡飲品之乳化性狀，延緩浮油的發生，以期達到產品的品質安定，提昇產品競爭力。其抗浮油組成物中：搭配高、中、低HLB值乳化劑，取得油滴粒子在油相及水相間的平衡，達到浮油安定效果；即搭配HLB值3~5的單甘油酯19~35wt%、HLB值8~10的有機酸甘油酯24~43wt%、HLB值10~16的乳化劑9~24wt%，同時併用可架構出微孔隙安定網狀結構之機能性膠類11~32wt%，建構出一安定乳化系統。此組成物可進一步應用於含乳咖啡飲品，特別是具有25~30wt%的奶類成分之咖啡飲品中。

Description

常溫高含乳量咖啡飲品之抗浮油組成物之用途及其產品

本發明是關於抗浮油組成物之用途及其產品，特別是用於常溫高含乳量咖啡飲品中防止浮油產生的抗浮油組成物之用途及其產品。

含乳咖啡飲品是一種在市面上廣為喜愛的產品，一般而言，含乳咖啡飲料(milk-containing drink)泛指任何含有乳成分的咖啡飲料。這些含乳咖啡飲料以各自不同咖啡豆種類與乳種類、不同的濃度調配來增進風味和口感。目前被本領域技術人員習知的常用乳成分包括生乳(raw milk)、生乳油(raw cream)、全脂乳粉(whole milk powder)、脫脂乳粉(skim milk powder)以及即溶性乳油粉(instant creaming powder)。

然而，含乳咖啡飲料在常溫下靜置一段時間後，往往會因油水密度不同而自然產生浮油(oiling off)，亦即，於液體表面形成一層近似乳白色的浮油層；更甚者，產生分層(separation)、絮狀(feathing)以及沉澱(precipitation)現象，進而影響飲用口感與風味。

此外，含乳咖啡飲品通常以鋁箔包、金屬罐、塑料瓶、或玻璃瓶的形式來包裝。而近年來以聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)製作外包裝的含乳咖啡飲品有逐漸取代傳統罐裝或鋁箔包裝的趨勢。以PET製作的外包裝為透明瓶身，因此咖啡飲品於展售架上更能被消費者輕易地觀察到其浮油層，進而影響外觀，使得購買意願大幅降低。

有鑑於此，開發出可增進含乳咖啡飲料中抗浮油效果的配方是本領域具有通常知識者關注與研究的重點。雖然已有許多先前技術分別揭露單一乳化劑，例如脂肪酸甘油酯(Glycerin fatty acid ester)、山梨聚醣脂肪酸酯(Sorbitan fatty acid ester)、蔗糖脂肪酸酯(Sucrose fatty acid ester)等皆應用在一般常見之含乳飲料的乳化安定程序中，然未曾針對含乳咖啡飲料開發出新穎的乳化安定配方，能夠於含乳咖啡飲料中有效地抗浮油生成。

因此，本發明的目的在於提供抗浮油組成物在高含乳量咖啡飲品中之防止浮油產生之用途。本發明旨在針對上述乳化安定劑配方的不足之處進行發明，調製出最適於含乳咖啡飲品的抗浮油成分，以改善含乳咖啡的浮油問題。

根據本發明的目的，係提供一種抗浮油組成物之用途，其係用於含乳咖啡中防止浮油產生，其中該抗浮油組成物包含19~35wt%的HLB值3~5的單甘油酯類(monoglyceride)、24~43wt%的HLB值8~10的有機酸甘油酯(organic acid glycerides)、9~24wt%的HLB值10~16的蔗糖脂肪酸酯、以及11~32wt%的機能性膠類，其中，該單甘油酯類可為蒸餾單甘油酯(distilled mono-glyceride)；該有機 (Citric Acid Esters glycerides)及二乙醯酒石酸甘油酯(diacetyl tartaric acid ester glycerides)所組成的群組；以及該機能性膠類係由微晶纖維素(microcrystalline cellulose,MCC)所組成。

根據本發明的目的，係又提供一種含乳咖啡飲料，其包含：0.1~0.25wt%的抗浮油組成物，其包含19~35wt%的HLB值3~5的單甘油酯類、24~43wt%的HLB值8~10的有機酸甘油酯、9~24wt%的HLB值10~16的蔗糖脂肪酸酯、以及11~32wt%的機能性膠類；25~30wt%的奶類成分；以及69~74wt%的咖啡，其中，該單甘油酯類可為蒸餾單甘油酯；該有機酸甘油酯可選自由乳酸硬酯酸鈉、檸檬酸甘油酯及二乙醯酒石酸甘油酯所組成的群組；以及該機能性膠類係由微晶纖維素所組成。

呈上所述，本發明提供一種抗浮油組成物之用途及含有該抗浮油組成物之產品，具有下列一個或多個優點：

(1)本發明之抗浮油組成物之用途及其產品，可架構出微孔隙安定網狀結構，以穩定溶液懸浮性。

(2)本發明之抗浮油組成物之用途及其產品，可建構出安定的乳化系統，延緩浮油產生。

(3)本發明之抗浮油組成物之用途及其產品，可在長時間靜置後仍具有抗浮油和抗沉澱效果，能維持最佳的產品外觀。

本發明將藉由下述之較佳實施例，做進一步之詳細說明。

本發明係提供抗浮油組成物之用途，特別是用於含乳咖啡中防止浮油產生之用途。其中該抗浮油組成物包含HLB值3~5的單甘油酯類、HLB值8~10的有機酸甘油酯、HLB值10~16的蔗糖脂肪酸酯、以及機能性膠類。此組成物利用不同HLB值、不同膠體和物理化學性質的乳化劑，來尋求最適的搭配，並取得油滴粒子在油相和水相之間的平衡，以達到最佳浮油安定的效果。

咖啡飲品的製作係利用曬乾烘烤過之咖啡豆，研磨成小顆粒狀或粉狀，經由熱水沖泡溶融出含有各種咖啡特有化學物質成分之液體。目前社會大眾已開發了許多沖泡咖啡的方法，然不論何種，以熱水沖泡過之咖啡豆渣皆會清除，因此在飲用時不會有任何的雜質沉澱所造成的不適感。此外，因為咖啡與乳品的密度不同，容易在調製含乳咖啡飲品時，放置一段時間後產生油水分層之自然現象。更甚，咖啡本身釋出之酸性脂肪，會破壞乳品內蛋白質的活性，長久置放後，會破壞含乳咖啡飲品的口感。本發明所提供之抗浮油組成物，係為應用於乳品加咖啡組合之最優化用途。其主要可使咖啡酸性降低，並穩定油水介質間表面張力，並可懸浮大顆粒物質(如油滴和蛋白質)使其穩定地均勻分布在溶液中，以優化最佳口感。

本發明提供實施例一，其組成物成分包括單甘油酯類、有機酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、以及機能性膠類。其中，單甘油酯類優選為蒸餾單甘油酯；有機酸甘油酯可從乳酸硬酯酸鈉、檸檬酸甘油酯、及二乙醯酒石酸甘油酯所組成的群組中挑選，較佳為二乙醯酒石酸甘油酯；機能性膠類可從羧甲基纖維素、酯；有機酸甘油酯可從乳酸硬酯酸鈉、檸檬酸甘油酯、及二乙醯酒石酸甘油酯所組成的群組中挑選，較佳為二乙醯酒石酸甘油酯；機能性膠類可從羧甲基纖維素、微晶纖維素、鹿角菜膠、果膠、及結蘭膠所組成的群組中挑選，較佳可為微晶纖維素(諾華膠，統園企業股份有限公司)。

根據本發明提供之實施例一，其中以總重量百分計，各組成物成分之重量百分比可為：單甘油酯類19~35wt%，較佳者為蒸餾單甘油酯25wt%；有機酸甘油酯24~43wt%，較佳者為二乙醯酒石酸甘油酯30wt%；蔗糖脂肪酸酯9~24wt%，較佳者為20wt%；機能性膠類11~32wt%，較佳為微晶纖維素25wt%。

根據本發明之實施例一，其中HLB值係為親水疏水平衡值(Hydrophile-Lipophile Balance Number)，可用來表示表面活性劑分子中親水基和親油基之間的大小和力量平衡程度，一般而言值落在1~40之間，若數值越大，則表示該分子的親水性較強；數值越小，分子的疏水性(親油性)較強。本發明之組成物內含有不同HLB值的乳化劑的組成物，其中蒸餾單甘油酯的HLB值為3~5，係一般常用乳化劑，可聚集於乳脂表面以降低油水間介面張力；二乙醯酒石酸甘油酯的HLB為8~10，當與前述蒸餾單甘油酯一起添加時，利用其離子端可與蛋白質結合的特性，更加穩定經過劇烈殺菌的乳脂系統；蔗糖脂肪酸酯的HLB值較高(10~16)，可應用於含乳咖啡飲料中以改變液體內的溶質均勻度，抑制菌類的生長，具有良好的抗菌效果；機能性膠類-微晶纖維素的分子大小和油脂相近，當被添加至溶液時，可舒展開來架構出微孔隙安定網狀結構以懸浮大顆粒物質，例如：油滴及蛋白質。微晶纖維素合併上述乳化劑物質，在不改變飲品口感的情況下，具有加乘的乳化安定功能。

根據本發明提供的實施例一，請參考表1，其組成物各成分以總重量計，分別以實驗組與對照組A、對照組B來調製。其中，實驗組以本發明之抗浮油組成物的最佳重量百分比來調製；對照組A亦同，惟以關華豆膠(guar gum)取代微晶纖維素。關華豆膠係為半乳糖和兩個甘露糖(mannose)基團以β 1,4-做連結的線性醣類分子，一般於食品中做為增稠劑來添加。對照組B則為與實驗組相同之成分然而各成分比例與實驗組不同。本發明之實施例一係為比較分別添加特定比例之機能性膠類和關華豆膠於抗浮油組成物中，整體組成物之乳化安定效果。

根據本發明之實施例一，實際評定實驗組和對照組的乳化安定效果。具體而言，乳化安定效果的評定方法有幾種：a)利用粒徑測定儀測定油滴粒徑，若油滴粒徑範圍在0.5-1μm，則表示抗浮油配方具有良好之乳化安定性；b)利用離心機測定產品的穩定性，離心條件為4000g，歷時10分鐘，藉由離心後之樣品的外觀可比較產品的安定性優劣；c)在不影響樣品新鮮度的前提下，僅評定長時間靜置下，樣品的浮油性狀和外觀。前述兩種方法可快速得到結果，但不一定可真實反映出產品在儲藏期間的狀況，而第三種方法是在長時間靜置下，觀察樣品的浮油狀況，可較客觀得知抗浮油組成物的乳化安定效果。因此本發明採用第三種方法，以評定實驗組和對照組的乳化安定效果之差異。

依據上述之評定乳化安定效果的方法，係將表1之實驗組和對照組之抗浮油組成物以含乳樣品總重的0.15wt%添加至該樣品中，並分別充填於相同的250ml血清瓶中，於室溫下靜置一個月保存。保存期間觀察其外觀，於一週以及一個月後記錄含乳樣品的浮油性狀。

請參閱表2，係為抗浮油組成物之乳化安定效果評定結果。結果顯示，含抗浮油組成物之實驗組，在靜置一週後，僅有輕微的油圈(oil-ring)，而繼續靜置一個月後，浮油高度低於1mm，且搖晃瓶身時浮油容易散去；然而添加對照組A之實驗樣品，在靜置一週時即於液體表面產生白色浮油，且靜置一個月後，液體中產生白色結塊，乳化性狀不佳；相似地，對照組B之實驗樣品，同樣在靜置一周時，在液體表面產生白色浮油，而靜置一個月後，液體中產生些許白色結塊，乳化性狀不佳。

綜合上述，本發明所提供之抗浮油組成物，其結合各別不同HLB值以及不同物理化學特性之乳化劑，可具有協同作用，整合架構出穩定之網狀結構，使溶質具有安定的懸浮特性，並且可建構出安定的乳化系統，具有顯著的抗浮油效果。

本發明又提供一實施例二，係提出一種含有上述抗浮油組成物之含乳咖啡飲料。其中以含乳咖啡飲料之總重量計，抗浮油組成物為0.1~0.25wt%，較佳為0.15wt%；奶類成分為25~30wt%；咖啡為69~74wt%。抗浮油組成物包含HLB值3~5的單甘油酯類、HLB值8~10的有機酸甘油酯、HLB值10~16的蔗糖脂肪酸酯、以及機能性膠類。奶類可為生乳、生乳油、全脂乳粉、脫脂乳粉以及即溶性乳油粉，較佳為全脂乳品。咖啡係以選自羅布斯塔(Coffea canephora,Robusta)種類的咖啡豆製成。

根據本發明提供之實施例二，其中抗浮油組成物之成分包括單甘油酯類、有機酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、以及機能性膠類。其中，單甘油酯類優選為蒸餾單甘油酯；有機酸甘油酯可從乳酸硬酯酸鈉、檸檬酸甘油酯、及二乙醯酒石酸甘油酯所組成的群組中挑選，較佳為二乙醯酒石酸甘油酯；機能性膠類可從羧甲基纖維素、微晶纖維素、鹿角菜膠、果膠、及結蘭膠所組成的群組中挑選，較佳可為微晶纖維素(諾華膠，統園企業股份有限公司)。

根據本發明提供之實施例二，其中，以抗浮油組成物之總重量百分計，各成分之重量百分比可為：單甘油酯類19~35wt%，較佳者為蒸餾單甘油酯25wt%；有機酸甘油酯24~43wt%，較佳者為二乙醯酒石酸甘油酯30wt%；蔗糖脂肪酸酯9~24wt%，較佳者為20wt%；機能性膠類11~32wt%，較佳為微晶纖維素25wt%。

根據本發明提供之實施例二，其中HLB值係為親水疏水平衡值，可用來表示表面活性劑分子中親水基和親油基之間的大小和力量平衡程度，一般而言值落在1~40之間，若數值越大，則表示該分子的親水性較強；數值越小，分子的疏水性(親油性)較強。本發明之組成物內含有不同HLB值的乳化劑的組成物，其中蒸餾單甘油酯的HLB值為3~5，係一般常用乳化劑，可聚集於乳脂表面以降低油水間介面張力；二乙醯酒石酸甘油酯的HLB為8~10，當與前述蒸餾單甘油酯一起添加時，利用其離子端可與蛋白質結合的特性，更加穩定經過劇烈殺菌的乳脂系統；蔗糖脂肪酸酯的HLB值較高(10~16)，可應用於含乳咖啡飲料中以改變液體內的溶質均勻度，抑制菌類的生長，具有良好的抗菌效果；機能性膠類一微晶纖維素的分子大小和油脂相近，當被添加至溶液時，可舒展開來架構出微孔隙安定網狀結構以懸浮大顆粒物質，例如：油滴。微晶纖維素合併上述乳化劑物質，在不改變飲品口感的情況下，具有加乘的乳化安定功能。上述抗浮油組成物利用不同HLB值、不同膠體和物理化學性質的乳化劑，來尋求最適的搭配，並取得油滴粒子在油相和水相之間的平衡，以達到最佳浮油安定的效果。

根據本發明提供之實施例二，實際以調製之即飲咖啡做為乳化安定之效果評定。即飲咖啡之調配方法係為，將0.15wt%的抗浮油組成物以糖顆粒分散(1倍以上，1%)至85±5℃的熱水中，並溶解攪拌溶解5分鐘，加入全脂乳粉3.6wt%以及剩餘砂糖7wt%，攪拌溶解10分鐘，使其完全水合，再添加咖啡粉0.8wt%、小蘇打0.1wt%，溶解完全後進行二段式均質，均質壓力為200kg/cm²，最後進行定量，此時產品之pH值為6~8。最後以121℃滅菌4分鐘，冷卻至5℃，並平均分成三份，即完成即飲咖啡之調配。製備完成後之即飲咖啡飲料平均含有28.08%的乳含量(=23.4%(全脂乳粉的蛋白質含量)×3.6wt%/3%)

根據本發明提供之實施例二，依據上述評定乳化安定效果的方法，係將調配完成之即飲咖啡充填於250ml血清瓶中，於室溫下靜置一個月保存。保存期間觀察其外觀，於靜置一週時以及靜置一個月後記錄該即飲咖啡的浮油性狀。

根據上述評定乳化安定效果之方法，結果顯示，含有抗浮油組成物之即飲咖啡，在靜置一週後，僅有輕微的油圈(oil-ring)，而繼續靜置一個月後，仍維持均質化的液體，並無任何沉澱結塊現象，且浮油高度低於1mm，且搖晃瓶身時浮油容易散去。

綜合上述實驗結果，本發明所提供之含乳咖啡飲料在長時間儲存下，仍可維持良好的溶質懸浮性，延緩浮油產生，減少沉澱，呈現飲料外觀的最佳狀態。

綜合上述，本發明所提供用於含乳咖啡飲料中抗浮油組成物及其產品，其結合各別不同HLB值以及不同物理化學特性之乳化劑，彼此之間具有協同作用，整合架構出穩定之網狀結構，使溶質具有安定的懸浮特性，並且可建構出安定的乳化系統，具有顯著的抗浮油效果，並且在長時間的靜置下，仍可維持溶質懸浮性，有效延緩浮油產生，達到產品外觀的最佳狀態。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之發明專利申請範圍中。

Claims

一種抗浮油組成物之用途，其係用於含乳咖啡中防止浮油產生，其中該抗浮油組成物包含19~35wt%的HLB值3~5的一單甘油酯類、24~43wt%的HLB值8~10的一有機酸甘油酯、9~24wt%的HLB值10~16的一蔗糖脂肪酸酯、以及11~32wt%的機能性膠類；其中，該機能性膠類係由微晶纖維素所組成；其中，該單甘油酯類係為蒸餾單甘油酯；該有機酸甘油酯係選自由乳酸硬酯酸鈉、檸檬酸甘油酯及二乙醯酒石酸甘油酯所組成的群組。
一種含乳咖啡飲料，其包含：0.1~0.25wt%的一抗浮油組成物；25~30wt%的一奶類成分；以及69~74wt%的咖啡；其中，該抗浮油組成物包含19~35wt%的HLB值3~5的一單甘油酯類、24~43wt%的HLB值8~10的一有機酸甘油酯、9~24wt%的HLB值10~16的一蔗糖脂肪酸酯、以及11~32wt%的一機能性膠類；其中，該單甘油酯類係為蒸餾單甘油酯；該有機酸甘油酯係選自由乳酸硬酯酸鈉、檸檬酸甘油酯及二乙醯酒石酸甘油酯所組成的群組；以及該機能性膠類係由微晶纖維素所組成。