專利名稱:改進(jìn)了可抽提性、質(zhì)量和香味的咖啡的制作方法
本發(fā)明涉及一種焙煉過和磨碎的咖啡制品，這種咖啡制品的抽提性和香味釋出的速率和程度都有改進(jìn)。更具體地講，本發(fā)明通過將焙烤過和磨碎的咖啡同二氧化碳和氧吸附劑一起包裝，并提高其水份含量，來改進(jìn)烘烤和磨碎咖啡的生產(chǎn)。
使焙烤過和磨碎咖啡的生產(chǎn)及包裝最佳化，迄今一直是廣泛研究的課題。首要的是焙烤過和磨碎咖啡的風(fēng)味和香味的質(zhì)量以及焙烤過和磨碎咖啡加工過程的經(jīng)濟(jì)性。除去咖啡豆配方的選擇外，研究工作主要是針對烘烤、冷卻、磨碎、脫氣和包裝步驟的最佳化。對先有技術(shù)的回顧，可以容易地看到，以往的研究工作往往顧此失彼，例如用犧牲加工效率來換取香味質(zhì)量，用犧牲可抽提性來換取穩(wěn)定性等等。因此需要一種不用作出上述犧牲的更先進(jìn)的焙烤和磨碎咖啡的方法。
皮奇等在美國3，482，987號專利中公開了一種從低質(zhì)量的焙烤咖啡中去除不需要的香味揮發(fā)物和二氧化碳的方法，該方法系使焙烤咖啡濕潤到水分含量(以重量計(jì))在10%至30%之間，再調(diào)和咖啡使含水均勻，然后用滲濾法進(jìn)一步加工此咖啡。根據(jù)皮奇等的意思，所謂調(diào)和系指將咖啡豆在室溫或升高的溫度下處理和保持足夠長的時(shí)間，使水份到達(dá)咖啡豆的內(nèi)部。不過，此專利還指出，調(diào)和超過24到30小時(shí)會使風(fēng)味降級。
佩特爾等在美國3，549，380號專利中公開了一種能均勻地預(yù)濕潤焙烤和磨碎的咖啡的方法，即在將咖啡裝到提取塔中時(shí)使其水份在10-30%之間。佩特爾等人結(jié)合了西維茨和富特的技術(shù)(見AVI出版公司于1963年出版的咖啡加工技術(shù)第一卷，第338頁)指出，滲濾前的預(yù)濕潤除其他一些優(yōu)點(diǎn)外，“還可使更多的新鮮的咖啡可溶物先于水解物和樹脂釋出”。在西維茨和富特的文章中還提到，滲濾前的預(yù)濕潤可以改進(jìn)杯中咖啡的香味、清凈度并能使咖啡釋出更多的氣體。不過，要注意的是，加工可溶咖啡的滲濾條件同直接用焙烤和磨碎的咖啡煮制時(shí)的抽提條件有很大區(qū)別。
巴林等在美國第3，715，215號專利中公布，在焙烤咖啡時(shí)進(jìn)行間歇冷卻，可以降低炒咖啡中的二氧化碳和不合需要的香味成份。巴林等還公開了焙烤咖啡豆的水份含量可以增加到3-40重量%。
在EP25617號歐洲專利申請中，庫珀等公布了一種在用氣相色譜法測定時(shí)增加焙烤和磨碎的咖啡或片咖啡的頂隙(headspace)香味的方法，即通過在按慣例冷卻的咖啡中加入水分。雖然庫珀等公布布，可以將足夠的水份加到焙烤和磨碎的咖啡中，使其水份含量從1%到4%最后提高到3-9重量%之間，但是，他們又稱“當(dāng)水份含量超過6%時(shí)，咖啡會較快地走味”。所以，庫珀等認(rèn)為，要增加氣相色譜法頂隙香味的強(qiáng)度，最后水分最好在3%和6%之間。
克萊因等在美國第4，267，200號專利中公開稱輾壓一種低水分的咖啡片(1～3.5重量%)和一種高水份咖啡片(4.5～7重量%)會造成咖啡片團(tuán)聚。所述的團(tuán)聚物和對照的咖啡片比較，可以看到可抽提性、濃的開始香味和高的床滲透性有改進(jìn)。此外，布魯斯在美國第4，331，696號專利中公開了一種方法可以生產(chǎn)水分含量約2.5到9.0重量%的超薄咖啡片，不過，他們已經(jīng)知道“水分含量超過7%是不大合乎需要的”。
一般都認(rèn)識到焙烤和磨碎的咖啡對包裝時(shí)候的水分含量是非常敏感的。水分和氧是影響焙烤和磨碎咖啡貯藏壽命的最重要的因素。西維茨和德羅齊埃在AVI出版公司出版的咖啡工藝學(xué)一書的第286頁討論了水分和氧之間的相互作用，這里將其引入作為參考。
焙烤和磨碎的咖啡，在焙烤過后，以及在輾磨過程中和輾磨后都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即會釋出氣體，主要是二氧化碳。典型情況是使焙烤和磨碎的咖啡在包裝前脫氣一段時(shí)間，通常約二小時(shí)。這對防止在密封包裝中大量釋出不需要的二氧化碳?xì)怏w是必要的，例如在罐頭或口袋中，氣體會由此而引起膨脹作用，嚴(yán)重的會使包裝材料破裂。肖在美國第4，069，349號專利中公開一種方法，其中將一種能產(chǎn)生氣體的固體物包裝在一個(gè)袋中，袋用加熱封口，但留下一個(gè)彎彎曲曲的通道作為釋出氣體的排放口。將這些口袋放在含氧的貯庫中，使其在大氣壓下充分脫氣，然后完全密封這些口袋。
有幾篇參考文獻(xiàn)公開了一些方法，能使密封包裝中的氣體被吸附或被中和，由此防止袋內(nèi)壓力的增加。貝爾曼在美國第2，430，663號專利中公開一種方法，即在不透氣的包裝中，用陰離子交換劑結(jié)合從焙烤和磨碎的咖啡釋出的二氧化碳。在美國第4，366，179號，4，406，813號和4，490，394號專利中公開了幾種在密封容器中可用于吸附氧和(或)二氧化碳的吸附劑。納瓦塔等在4，366，179號專利中具體公開了一種氧和二氧化碳吸附劑，這種吸附劑可用于焙烤和磨碎咖啡的包裝中。
根據(jù)本發(fā)明，將水分含量在7-13重量%的焙烤和磨碎咖啡裝到一個(gè)含有二氧化碳和氧吸附劑的不透氣的容器中，然后立即密封此容器，可以改進(jìn)焙烤和磨碎咖啡的質(zhì)量。按照本發(fā)明生產(chǎn)的焙烤和磨碎咖啡，可使煮咖啡的可抽提性提高，打開容器時(shí)，咖啡香味釋出的速率也有所增加。此外，在包裝前使焙烤和磨碎咖啡按常規(guī)進(jìn)行的脫氣也可省略，因此，可大大改進(jìn)焙烤和磨碎咖啡生產(chǎn)的效率，也可改進(jìn)焙烤和磨碎咖啡本身的香味質(zhì)量。另外還發(fā)現(xiàn)雖然水分含量增加，但是焙烤和磨碎咖啡的貯藏壽命穩(wěn)定性卻仍然優(yōu)良。
本發(fā)明可應(yīng)用于生咖啡配合料和全部、部分脫除了咖啡因或未脫去咖啡因的咖啡?？Х榷箍捎萌我庖环N已知的方法焙烤，例如用傳統(tǒng)的焙烤法，噴槍膨化法或美國第4，349，573號專利中的低密度咖啡加工法。然后按已知的技術(shù)，即一旦達(dá)到所要求的顏色時(shí)，將焙烤咖啡豆進(jìn)行冷卻。通過加水冷卻，一般可使烤咖啡豆的水分增加到1-7重量%，典型的是增加到約2.5-6重量%。本發(fā)明企圖將焙烤和磨碎咖啡的水分增加到約7-13重量%。為使焙烤和磨碎咖啡的水分達(dá)到約7～13重量%，所需要的水分可以在冷卻步驟中加入。但是，已發(fā)現(xiàn)不能將焙烤咖啡豆冷卻到這樣高的水分含量，這有幾個(gè)原因，特別是因?yàn)樵谶@樣高的含水量會降低焙烤和磨碎咖啡的流動(dòng)性并有可能堵塞后續(xù)的加工設(shè)備，如研磨設(shè)備和包裝設(shè)備等。
然后將焙烤過的咖啡豆在傳統(tǒng)的研磨設(shè)備中磨碎，通常使用三種最常用研磨設(shè)備中的一種，這三種設(shè)備是Drip，Electric Perc和Fine Grind。還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明也可應(yīng)用于未磨碎的焙烤咖啡豆，又名焙烤整?？Х榷梗@些豆未經(jīng)過上述焙烤步驟。應(yīng)用本發(fā)明時(shí)，焙烤整?？Х榷沟奶幚韺?shí)際上同焙烤和磨碎咖啡豆的處理相同，應(yīng)注意兩種咖啡豆的某些不同處理方法。要不然，以后的討論將會局限于焙烤和磨碎咖啡，但應(yīng)當(dāng)記住，將要討論的原則同樣適用于焙烤整?？Х榷埂?br>一旦磨碎后，通常將焙烤和磨碎咖啡直接傳送到包裝設(shè)備?？Х瓤梢园b在本技術(shù)領(lǐng)域：
熟知的任何容器中，這種容器是不透氣不透水的罐頭或袋子等。通常，輾磨咖啡至將其裝入容器之間的滯留時(shí)間不到90分鐘，一般不到60分鐘，更可取的是不到30分鐘，最好是不到5分鐘。至于焙烤整?？Х榷梗瑒t焙烤和實(shí)際裝到包裝容器中之間的滯留時(shí)間通常不到90分鐘，典型的是不到60分鐘，更可取的是不到30分鐘，最好是不到5分鐘。按照本發(fā)明，完全不需要在包裝前將咖啡脫氣，同時(shí)，上述的滯留時(shí)間主要是由商業(yè)性咖啡操作的實(shí)際加工情況而定。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例中，焙烤和磨碎咖啡直接從磨碎機(jī)送到包裝容器中，因此避免了由于脫氣而使有價(jià)值的咖啡香味損失掉。另一種方法是將焙烤和磨碎的咖啡保留在一個(gè)處于正壓(例如每平方英寸20磅壓力)的設(shè)備中，這樣，在生產(chǎn)過程所必須的滯留時(shí)期內(nèi)，可延遲焙烤和磨碎咖啡的脫氣。
然后將焙烤和磨碎的咖啡、二氧化碳和氧吸附劑以及水分同時(shí)或依次加到包裝容器中，所述的水是指在冷卻步驟中沒有加入的水分。二氧化碳和氧吸附劑是在技術(shù)上已知的那一種吸附劑，例如由納瓦塔等在美國第4，366，179號專利中公開的那種吸附劑，它的說明也由此引入作為參考。水分可以水、蒸氣和(或)冰的形式加入，也可以含有在咖啡操作中從別處回收的咖啡香味。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，需要加入的水分含有咖啡香味，并且在加入之前先用咖啡油均化?？傊?，上述水分的加入是為了使焙烤和磨碎咖啡的水分增加到7%至13%，更可取的是8%至11%，最好是9%至10%(均按重量計(jì))。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)焙烤和磨碎咖啡中增加水分通常能改進(jìn)所用二氧化碳和氧吸附劑的功能性。然后將含有吸附劑和增加了水分的焙烤和磨碎咖啡的包裝容器按已知的技術(shù)予以密封，典型方法是在真空中或在惰性氣體流中進(jìn)行。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)例是將二氧化碳和氧吸附劑放在預(yù)先放入咖啡包裝容器內(nèi)的纖維素袋中。然后將焙烤和磨碎的咖啡放入容器中的吸附劑袋的上面。最后一般在室溫下以注水方式加入水分。所述的注水方法一般是用足夠的壓力穿透焙烤和磨碎的咖啡層，基本上接近包裝容器的底部，最好是在從頂部至咖啡層的至少三分之二處。水穿透的程度對保證咖啡的均勻濕潤是重要的，而這一點(diǎn)對本發(fā)明起到合適的功能是重要的。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)影響濕潤均勻性速率和程度的第二個(gè)特性是水分加入時(shí)咖啡的溫度。通常，咖啡接近室溫，一般至少是90°F，更可取的是至少110°F。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，水分的均衡實(shí)質(zhì)上是通過增加密封包裝容器中的相對濕度來完成的。例如，已經(jīng)測得含9%水分的咖啡的相對濕度約為60%，而含5%水分的咖啡的相對濕度則低于40%。按照本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，24小時(shí)以后的水分均衡至少已完成90%，而此水分均衡是通過測定包裝容器中各點(diǎn)咖啡的水分來評定的。這種水分的快速均衡對本發(fā)明的實(shí)踐是特別重要的。
按照本發(fā)明包裝的焙烤和磨碎咖啡，當(dāng)容器打開時(shí)，呈現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)咖啡香味，上述的優(yōu)質(zhì)香味以濃味快速地釋放到大氣中。另外，和相同重量的對照焙烤和磨碎咖啡比較，發(fā)現(xiàn)前者的咖啡固體物的可抽提程度提高。這種可抽提程度的提高使得在制備標(biāo)準(zhǔn)固體物含量的煮咖啡時(shí)，可以用較少的焙烤和磨碎咖啡的配方量。此外，盡管增加水分含量會顯著影響貯存壽命的穩(wěn)定性，但本發(fā)明的焙烤和磨碎咖啡呈現(xiàn)出優(yōu)良的貯存穩(wěn)定性。以下例子將進(jìn)一步敘述和闡明本發(fā)明。
實(shí)例在通用的焙烤器內(nèi)將生咖啡豆混合料焙烤到65度烘烤色，再用水冷卻到平均水分為5重量%。然后將焙烤的咖啡磨碎到通用的自動(dòng)Drip研磨機(jī)的研磨細(xì)度。
取一部分上述的焙烤和磨碎咖啡(A)同氧和二氧化碳吸附劑一起包裝在一個(gè)16盎司的罐中。然后向罐中注射水以使焙烤和磨碎咖啡的水分增加到9重量%，所述的注射水大約重18.2克。水通過噴嘴以每平方英寸110磅的壓力透過到咖啡層的大約三分之二的深處。然后將罐密封。從焙烤、磨碎到包裝好，總的時(shí)間是15分鐘。
另取一部分上述的焙烤和磨碎咖啡(B)，并單獨(dú)包裝在一個(gè)16盎司罐中，再加以密封?？Х仍谀ニ楹笾涟b前之間滯留2小時(shí)使其脫氣。
香味用氣相色譜儀在開始和經(jīng)過貯藏后進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，咖啡A比咖啡B實(shí)質(zhì)上有更多的頂部空隙香味。更具體地講，在開始時(shí)，咖啡A比咖啡B約多10%的總頂部空隙揮發(fā)物，而在70°F貯存12周后，咖啡A的總頂部空隙香味比咖啡B多出32%。這種頂部空隙香味差異的定量特性通過專家評定小組感官評價(jià)在兩種情況下都進(jìn)一步得到了證實(shí)，咖啡A比咖啡B較為新鮮，香味質(zhì)量也更好。
可抽提性在制備煮咖啡時(shí)，以焙烤和磨碎咖啡的干重計(jì)，在配方中咖啡A比咖啡B可少用4%。盡管配方中用量減少了，但是咖啡A比咖啡B傳送出的固體物仍稍高，約高1%。比較煮咖啡A和煮咖啡B的顏色發(fā)現(xiàn)，兩種煮咖啡的顏色相同。
風(fēng)味和穩(wěn)定性專家評審小組認(rèn)為，咖啡A有良好的焙烤和磨碎咖啡風(fēng)味，以及優(yōu)良的貯存壽命穩(wěn)定性，并評定，在這兩方面咖啡A和咖啡B都相當(dāng)。這一發(fā)現(xiàn)還被三角試驗(yàn)所證實(shí)。
權(quán)利要求
1.一種用于制備提高了可抽提性、改進(jìn)了咖啡香味釋出的速率和程度以及有優(yōu)良貯存穩(wěn)定性的炒咖啡的方法，其特征在于它包含(a)將生咖啡焙烤到所要求的顏色；(b)通過加進(jìn)水分冷卻該咖啡；(c)調(diào)節(jié)該焙烤咖啡的水分按重量計(jì)約7%至約13%；(d)將該已經(jīng)調(diào)整好水分的焙烤咖啡包裝在一個(gè)含有二氧化碳和氧吸附劑的不透氣容器中。
2.按照權(quán)利要求
1的方法，其中步驟(C)中所述的焙烤咖啡包括焙烤和磨碎的咖啡以及焙烤的整?？Х榷?。
3.按照權(quán)利要求
1的方法，其中步驟(b)所述的冷卻咖啡，是在含水量約為1%到5%時(shí)裝入所述的不透氣容器中，并加入水分使所述的含水量增加到約7%至13%(以重量計(jì))。
4.按照權(quán)利要求
3的方法，其中所述的水分是以水加入的。
5.按照權(quán)利要求
3的方法，其中所述的水分是在所述的焙烤咖啡被裝入所述的不透氣容中之后加到所述的焙烤咖啡中的。
6.按照權(quán)利要求
5的方法，其中所述的水分是從頂部往下注射至咖啡深度的至少三分之二處。
7.按照權(quán)利要求
1的方法，其中所述的含水量以重量計(jì)約8%到11%。
8.按照權(quán)利要求
2的方法，其中所述的焙烤和磨碎咖啡在研磨和包裝入不透氣的容器之間的持續(xù)時(shí)間少于90分鐘。
9.按照權(quán)利要求
8的方法，其中所述的焙烤和磨碎的咖啡的持續(xù)時(shí)間少于60分鐘。
10.按照權(quán)利要求
9的方法，其中所述的焙烤和磨碎的咖啡的持續(xù)時(shí)間少于30分鐘。
11.按照權(quán)利要求
10的方法，其中所述的焙烤和磨碎的咖啡的持續(xù)時(shí)間少于5分鐘。
12.按照權(quán)利要求
2的方法，其中所述的焙烤整?？Х榷乖诒嚎竞桶b入不透氣的容器之間的持續(xù)時(shí)間不少于90分鐘。
13.按照權(quán)利要求
12的方法，其中所述的焙烤整?？Х榷沟某掷m(xù)時(shí)間少于60分鐘。
14.按照權(quán)利要求
13的方法，其中所述的焙烤整粒咖啡豆的持續(xù)時(shí)間少于30分鐘。
15.按照權(quán)利要求
13的方法，其中所述的焙烤整?？Х榷沟某掷m(xù)時(shí)間少于5分鐘。
16.按照權(quán)利要求
4的方法，其中所述的水分含有咖啡香味。
專利摘要
本發(fā)明為一種制備焙烤整?？Х榷够虮嚎竞湍ニ榈目Х纫栽黾涌沙樘嵝?、改進(jìn)香味傳送和有優(yōu)良貯存壽命穩(wěn)定性的方法。將咖啡在含水量為約7％到10％(重量)時(shí)與二氧化碳和氧吸附劑一起包裝。包裝前沒有必要對咖啡脫氣。
文檔編號A23F5/00GK86101472SQ86101472
公開日1987年9月16日 申請日期1986年3月8日
發(fā)明者威廉·漢密爾頓·克雷格, 羅伯特·亞歷山大·安德森, 凱思林·J·巴伯 申請人:通用食品公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan