Область техники

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к кофейной промышленности и соответствующим продуктам для быстрой одноразовой заварки кофе и напитков на его основе.

Предшествующий уровень техники

Растворимый кофе - популярный напиток из переработанных зерен кофейного дерева, которые при помощи различных технологических процессов (в частности экстракции) превращается в водорастворимый порошок или гранулы, которые при заварке горячей водой дают напиток, близкий по вкусу натуральному кофе. В настоящее время на мировом рынке сохраняются большие объемы продаж различных видов растворимого кофе, популярность которого связана с возможностью быстрой и удобной заварки напитка непосредственно в кофейной чашке. Хорошо известны недостатки растворимого кофе, что стимулирует разработки, направленные на улучшение его качества, включая аромат напитка и его вкус.

Один из путей улучшения качества напитка - использование искусственных и естественных ароматизаторов.

Известно растворимое кофе в пакетике (патент ЕР 1859685, МПК B65D85/804, B65D85/808, опубл. 28.11.2007), содержащем замкнутую оболочку, которая содержит растворимый кофе и проницаема для воды. Пакетик также содержит добавленный ароматизирующий состав, содержащий, по меньшей мере, 10 мг/кг одного из следующих душистых веществ: 2-фурфурилтиол, 3-метил- 2- бутен-1-тиол или -гликоль. Качество растворимого кофе может быть значительно улучшено при добавлении в пакетик одного из вышеназванных соединений в соответствующем количестве. Также предложен способ получения кофейного пакетика и способ приготовления кофе с применением такого кофейного пакетика. Недостатком продукта является использование химических синтетических соединений.

Сравнительно новый подход для улучшения вкуса и аромата напитка - использование натурального молотого кофе, полученного из обжаренных кофейных зерен (далее для такого молотого кофе может использоваться термин «натуральный кофе»), в качестве добавки к растворимому кофе. Основная цель - совместить насыщенный вкус и аромат натурального кофе, и легкость приготовления растворимого. К настоящему времени предложено множество кофейных композиций, содержащих натуральный молотый кофе в растворимом кофе. Соответствующие патенты и варианты получения этих продуктов приведены ниже.

Известен смешанный двухкомпонентный кофейный продукт (патент GB 2006603, МПК A23F5/08; A23F5/38; A23F5/40; A23F1/00, опубл. 10.05.1979), включающий растворимый кофе и тонкомолотый жареный кофе, при этом фракция жареного кофе может составлять от 2 до 20% по весу. Для данной кофейной композиции используется молотый жареный кофе с размером частиц от 5 до 75 мкм.

Простое механическое смешение натурального кофе в растворимом вызывает определенные проблемы для товарного вида продукта, а также в процессе заварки. Так, например, происходит расслоение фракции, агломерация мелких фракций натурального кофе, выпадение более мелкой фракции на дно упаковки. Для преодоления этих проблем используются более сложные технологические схемы получение композиции.

Так, например, известна кофейная композиция (патент RU 2400098, МПК A23F5/46; A23F5/32, опубл. 27.09.2010), состоящая из кофе растворимого сублимированного и натурального жареного тонкого помола, обладающая вкусом и ароматом свежезаваренного натурального кофе, и способ ее получения. Кофейная композиция содержит натуральный жареный кофе тонкого помола, равномерно распределенный внутри однородных по структуре сублимированных гранул, что позволяет сохранить при добавлении воды к конечному продукту присущие натуральному жареному кофе его вкусовые и ароматические свойства. В предлагаемом способе в концентрированный жидкий кофейный экстракт перед вспениванием, предшествующим сублимации, добавляют при пониженной температуре натуральный жареный кофе тонкого помола. Тонкий помол дает равномерное распределение указанных частиц внутри гранул растворимого кофе и обеспечивает скорость перехода в напиток ароматических и вкусовых веществ, соизмеримую со скоростью экстракции растворимого кофе.

Недостатком является сложность и удорожание технологии, ослабление аромата добавленного натурального кофе в процессе длительного технологического процесса. Контакт фракции натурального кофе с водой в процессе получения композиции приводит к заметной утрате аромата, и ослаблению вкусового вклада со стороны добавленного натурального кофе.

Известен напиток с усиленным вкусом и ароматом и способ его получения (патент RU 2645469, МПК A23F5/36; A23F5/40, опубл. 21.02.2018). Измельчают в порошок кофейные зерна с получением первого измельченного в порошок кофейного продукта. Размалывают кофейные зерна с получением второго молотого кофейного продукта и его экстрагируют с получением экстрагированного кофейного продукта и кофейной гущи. Объединяют первую часть первого измельченного в порошок кофейного продукта с экстрагированным кофейным продуктом с получением первой кофейной смеси и ее сушат, доля натурального кофе может находиться в диапазоне 0,1-30%. Объединяют молотый компонент, вторую часть первого измельченного в порошок кофейного продукта и высушенную кофейную смесь.

Очевидно, что длительный технологический процесс, а также контакт порошка натурального кофе с влажным экстрактом в процессе общей сушки не будет способствовать сохранению вкусовых и ароматических свойств натурального кофе. При малом содержании натурального кофе (например, 10%) эффект такой добавки будет слабым, при увеличении содержания порошка натурального кофе до 30% будет увеличиваться объем осадка нерастворимого натурального кофе. Это может вызвать негативные тактильные ощущения во рту и на языке и привнести мучнистый привкус.

Известны кофейные продукты и связанные с ними способы (патент RU 2612786, МПК A23F5/08; A23F5/10; A23F5/24; A23F5/32; A23F5/34, опубл. 13.03.2017). Размол кофе осуществляют путем введения частиц исходного материала обжаренного кофе и введения частиц растворимого кофе в камеру размола, где для увеличения скорости движения частиц кофе используют поток газа. Получают продукт, содержащий от 10% до 70% по сухой массе исходного материала обжаренного кофе и от 30% до 90% по сухой массе растворимого кофе. Частицы исходного материала обжаренного кофе на стадии введения частиц характеризуются температурой от 5 до 30°С. Молотый и купажированный кофейный продукт характеризуется гранулометрическим распределением D90 по методу сухого Helos менее или равным 40 мкм. Молотый смешанный кофейный продукт содержащий растворимый и натуральный кофе, может быть фасован и упакован традиционным образом, или может быть помещен в контейнер, подходящий для применения в сочетании с машиной для приготовления напитков. Контейнер может представлять из себя гибкую капсулу, выполненную, по меньшей мере, частично из фильтрующего материала, или жесткий, полужесткий или гибкий картридж, выполненный по существу из непроницаемого для воздуха и воды материала. Способ приготовления напитка включает стадию взаимодействия смешанного кофейного продукта с водосодержащей жидкостью, предпочтительно горячей водой.

Недостатком является то, что в этой композиции увеличение доли молотого кофе приводит к тому, что из-за нерастворимости натурального кофе в приготовленном напитке порошок начинает тактильно ощущаться на языке и придает напитку мучной травянистый привкус. При этом тактильные ощущения крупинок порошкообразного кофе на языке и в ротовой полости отрицательно сказывается на оценке напитка потребителем. Упакованный в картриджи продукт требует дополнительно аппаратуры для заварки, что не всегда возможно и удобно.

Несмотря на отмеченные выше недостатки, крупные мировые производители растворимого кофе уже представили на рынке смесевые (купажированные) продукты с добавками натурального кофе. В настоящее время сектор смесевых кофейных продуктов, сочетающих растворимый и натуральный кофе, продолжает расти, попытки совместить насыщенный вкус молотого кофе и легкость приготовления растворимого также продолжаются.

В последнее время на рынке появились смеси растворимого кофе с добавкой натурального, упакованные в одноразовые герметичные пакетики, рассчитанные на порцию напитка. Это добавляет удобства для потребителя и улучшает вкус приготовленного напитка, поскольку сохраняет качество кофе в индивидуальном пакетике. Если же продукт фасуется в более крупную тару (обычно 50-200 г, примерно 25-100 порций напитка), то при первом же ее открытии остающийся объем продукта довольно быстро теряет качество.

Тем не менее, для приведенных выше вариантов смесевых кофейных продуктов характерны уже отмеченные недостатки, а именно: наличие осадка натурального кофе при приготовление напитка, появление мучнистого привкуса при увеличении доли порошка натурального кофе и неблагоприятные тактильные ощущения (крупинки, крошки) в полости рта при потреблении продукта. Позитивный эффект от добавления натурального кофе выражен зачастую очень слабо в случае небольшого содержания его в смеси. В тоже время естественное желание изготовителя увеличить долю натурального кофе затрудняется тем, что растет и количество порошка натурального кофе в осадке, возникает ощущение мучнистого привкуса и другие негативные последствия. В некоторых технологических схемах молотый натуральный кофе вовлечен в длительную процедуру в контакте с водой и атмосферным воздухом, поэтому может терять ароматические и вкусовые свойства. Простое механическое смешение растворимого и натурального кофе допускает расслоение двух фракций при производстве, хранении и использовании, что вызовет неравномерное содержание добавки натурального кофе от порции к порции.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является разработка недорогой и технологичной порционной кофейной композиции на основе растворимого кофе и молотого жареного натурального кофе, которая позволяет уменьшить осадок в кофейной чашке с напитком, избежать мучнистого привкуса и улучшить тактильные ощущения в ротовой полости, расширяет композиционные возможности и диапазон соотношения фракций растворимого и натурального кофе, избегая проблемы их расслоения и непостоянства фракционного состава. Под порционной кофейной композицией далее понимается сочетание используемых кофейных продуктов и добавок в специальной упаковке в виде конечного продукта для приготовления порции напитка.

Поставленная задача решается с помощью кофейной композиции 4 для приготовления порции напитка, включающей растворимый кофе и молотый жареный натуральный кофе, помещенные в общую герметичную порционную упаковку 1, где кофе растворимый 2 и кофе натуральный молотый отделены друг от друга путем дополнительной упаковки молотого натурального кофе в отдельный внутренний фильтр-пакет 3 (Фиг.1).

Весовое соотношение компонентов в композиции может меняться в диапазоне, вес.% (здесь и далее будем использовать весовые проценты): растворимый кофе 10-90 молотый натуральный кофе 90- 10.

Предпочтительно во внутренний фильтр-пакет 3 с молотым натуральным кофе добавлен растворимый кофе.

Предпочтительно в растворимый кофе 2, находящийся в общей герметичной порционной упаковке 1, добавлен молотый натуральный кофе.

Предпочтительно в фильтр-пакет 3 с натуральным кофе добавлен растворимый кофе, а в растворимый кофе 2, находящийся в общей герметичной порционной упаковке 1 , добавлен молотый натуральный кофе.

Предпочтительно к натуральному молотому кофе для усиления вкуса добавлены ароматизаторы.

Предпочтительно натуральный молотый кофе получен из одного вида зерен или из смеси жаренных и зеленых кофейных зерен разных сортов.

Предпочтительно общая герметичная порционная упаковка 1 выполнена из металлизированной полимерной пленки, а фильтр-пакет 3 выполнен из пищевого фильтровального нетканого материала.

Предпочтительно общая герметичная порционная упаковка 1 может иметь отверстия диаметром от 20 до 100 мкм для выхода избыточного углекислого газа и других газообразных продуктов на стадии производства и хранения. Предпочтительно общая герметичная порционная упаковка 1 выполнена с использованием газопроницаемого материала для выхода избыточного углекислого газа и других газообразных продуктов.

Предпочтительно композиция дополнена еще одним или несколькими фильтр-пакетами для размещения натурального кофе и пищевых добавок.

Предпочтительно в общую герметичную порционную упаковку 1 дополнительно внесена жидкофазная фракция для кофейного напитка.

Предпочтительно в качестве жидкофазной фракции используют сливки, сгущенное молоко.

Предпочтительно фильтр-пакет 3 имеет размеры пор, достаточные для пропускания в кофейный напиток мелкой фракции натурального кофе в диапазоне 5-100 мкм, или в более узком диапазоне, например 5-30 мкм.

Поставленная задача решается также с помощью способа получения композиции для приготовления порции напитка в общей герметичной порционной упаковке 1, при котором приготавливают фракцию обжаренного молотого натурального кофе и фракцию растворимого кофе, при этом фракцию жареного молотого натурального кофе фасуют в фильтр-пакет 3, затем помещают фильтр- пакет 3 и фракцию растворимого кофе 2 в общую порционную упаковку 1 и герметично закрывают.

Предпочтительно обжарку и помол жареных кофейных зерен для заполнения фильтр-пакета 3 целесообразно проводить непосредственно перед изготовлением и упаковкой композиции для максимального сохранения аромата натурального кофе.

Предпочтительно помол кофе для наполнения фильтр-пакета 3 может быть выполнен на мельницах свободного удара роторного или воздушного типа до частиц с размером 5-300 мкм.

Предпочтительно помол жареных кофейных зерен может быть произведен совместно с добавками сахара для улучшения смачиваемости и экстракции натурального кофе в фильтр-пакете 3.

Помещение молотого натурального кофе в фильтр-пакет 3 практически полностью предохраняет напиток от появления порошкового осадка. Это позволяет варьировать в очень широком диапазоне соотношение растворимого и нерастворимого компонента, получать композиции с высоким содержанием натурального кофе без опасения почувствовать мучнистый привкус или крупинки в полости рта.

На фиг Л представлено схематическое изображение процесса формирования предлагаемой кофейной композиции.

В общую порционную одноразовую упаковку 1 на фиг.1 насыпают растворимый кофе 2, вносят фильтр-пакет 3 с натуральным молотым кофе и герметизируют общую порционную одноразовую упаковку 1 с получением упакованной одноразовой кофейной композиции 4 для быстрого приготовления порции напитка. Одноразовые упаковки кофейной композиции 4 для удобства продажи могут быть дополнительно упакованы в отдельную картонную коробку или пакет, например, по 10-30 пакетиков в одной коробке.

Чтобы обеспечить герметичность, упаковку 1 желательно изготавливать из металлизированной пластиковой пленки, которая надежно защищает и герметизирует продукт и легко сваривается на автоматических установках.

В общем смысле термин «фильтр-пакет» используется в настоящей заявке для обозначения водопроницаемой капсулы (фильтр-капсулы) любой конструкции и размера, оболочка которой легко пропускает воду и водные растворы, но препятствует находящемуся в капсуле нерастворимому порошку выходить за пределы капсулы. Фильтр-пакет 3 для фракции натурального кофе выполняют из водопроницаемой фильтровальной бумаги или других известных из уровня техники пористых или сетчатых материалов, например, нетканого синтетического материала или мелкой сетки. Он может быть разного объема и формы, иметь несколько отделений и секций, обладать прямоугольной, округлой или любой другой геометрической формой, удобной для заварки. Для увеличения скорости заварки можно поместить фракцию натурального кофе в два или более фильтр- пакета (капсулы) меньшего размера.

Фильтр-пакет 3 может быть снабжен нитью для перемещения его в емкости с водой, для отжима и удаления заварочного пакетика после приготовления напитка. В фильтр-пакет 3 засыпают натуральный молотый кофе в рассчитанном количестве, размер кофейных частиц может варьироваться в диапазоне 5-300 мкм. Натуральный молотый кофе получен из одного вида зерен или из смеси жаренных и зеленых кофейных зерен, которые более богаты антиоксидантами и другими биологически активными природными компонентами.

В случае необходимости композиция 4 может быть дополнена вторым фильтр-пакетом, в который можно помещать ароматизаторы и другие вкусовые добавки вместе с фракцией растворимого кофе или отдельно от нее.

Суммарный вес двух фракций кофе в кофейной композиции предпочтительно будет находиться в диапазоне от 2 г (вес обычной порции растворимого кофе) до 6-8 г (вес обычной порции натурального молотого кофе). При подборе и расчете фракционных пропорций желательно принимать во внимание сильное отличие весов одной стандартной порции растворимого кофе (ориентировочно 2 г) и натурального кофе (ориентировочно 6 г). Например, подбор состава можно начать с того, что для получения 30% эффекта по аромату и вкусу от прибавления натурального кофе использовать 30% стандартную дозу натурального кофе и 70% стандартную дозу растворимого кофе. Для этого в фильтр-пакет 3 вносят 1,8 г натурального кофе (6 г х 30%), помещают его в общую порционную одноразовую упаковку 1 и добавляют туда же 1,4 г растворимого кофе (2 г х 70%).

Напиток с использованием заявляемой композиции готовят следующим образом. Общую одноразовую упаковку 1 вскрывают, ее содержимое (фильтр- пакет 3 с натуральным кофе и растворимый кофе 2) высыпают в подходящую емкость (например, кофейную чашку), куда добавляют (или добавлена заранее) воду с необходимой температурой. Обычная температура воды в таких случаях может составлять 50-80°С, благодаря чему происходит заваривание (растворение и экстракция) веществ, содержащихся в кофейной композиции. Предпочтительный объем воды для заваривания может находиться в диапазоне 30-150 мл. В кофейную чашку с водой одновременно попадают две фракции - растворимый кофе 2 и натуральный кофе, находящийся в фильтр-пакете 3. При употреблении приготовленного таким образом напитка ясно видно, что дополнительная упаковка натурального кофе в фильтр-пакете 3 препятствует выходу порошкового кофе в объем напитка и предохраняет напиток от появления травяного привкуса, ощущения мучнистости и твердых частичек на языке и в ротовой полости. Даже использование значительного количества натурального кофе в фильтр-пакете 3 (1- 3 г) не приводит к появлению осадка или мучнистого привкуса, но повышает силу и устойчивость аромата и улучшает вкус напитка. Позитивный эффект использования кофейной композиции 4 особенно нагляден, если сравнить его с точно такой же по весу заваркой, но без фильтр-пакета. При заваривании напитка смесью фракции растворимого кофе и 1-3 г натурального кофе, внесенных в горячую воду без фильтр-пакета, полученный напиток оказался малопригодным для употребления из-за большого осадка и мучнистости.

Понятно, что при использовании данной композиции исключается проблема расслоения двух фракций кофе и изменение соотношения растворимого и натурального кофе от порции к порции. Постоянство состава каждой порции напитка надежно обеспечивается тем, что точность взвешивания фасовочных автоматических линий достигла к настоящему времени очень высокого уровня. Еще одним плюсом является то, что фракция натурального кофе не вовлечена в какие-либо длительные технологические процессы и может быть внесена и запечатана в фильтр-пакет 3 сразу же после жарки и помола. Ввиду этого фракция натурального кофе сможет сохранить свой аромат и вкус и привнести его в приготовленный напиток в максимально возможном объеме.

Несомненно, водная экстракция из фильтр-пакета 3 с натуральным кофе происходит медленнее, чем быстрая, практически мгновенная, заварка фракции растворимого кофе. Тем не менее, появление дополнительного аромата и вкуса натурального кофе чувствуется с первых же секунд процесса заварки и развивается в течение последующих 20-40 секунд. Подобное время заварки находится в достаточно комфортном диапазоне времени для потребителя и не вызывает существенных затруднений при приготовлении и использовании напитка. Более того, кратное ускорение заварки может обеспечить более высокая температура воды, легкое перемешивание напитка и периодический отжим фильтр-пакета 3 с помощью кофейной ложечки.

Каждая фракция кофейной композиции вносит свой позитивный вклад в приготовление напитка. В момент приготовления фракция растворимого кофе обеспечит мгновенную заварку. В тоже время фильтр-пакет 3 с натуральным кофе легко пропускает воду, что способствует быстрой экстракции натурального кофе и обогащению напитка натуральным ароматом и вкусом. Как уже отмечалось, дополнительная упаковка натурального кофе в фильтр-пакет 3 позволяет легко увеличивать долю натурального кофе в композиции, поскольку предотвращен выход крупных частиц порошкового кофе в объем напитка и образование осадка.

Весовые соотношения и проблемы, которые возникают при увеличении дозы натурального кофе в смеси, хорошо видны на примере, имеющихся на рынке смесевых кофепродуктов, для которых производители заявляют от 10-30% (по весу) содержании натурального кофе в смеси. Если принять, что привычная для потребителя доза растворимого кофе является одна чайная ложка (около 2 г), то получающаяся смесь может содержать примерно 0,6 г (при 30%) натурального кофе и 1,4 г (70%) растворимого кофе. Чтобы оценить эффект такой добавки натурального кофе (0,6 г в порции напитка), полезно, как отмечалось выше, принять во внимание тот факт, что обычная порция натурального кофе составляет 6-7 г. В этом случае рассчитанная выше добавка 0,6 г натурального кофе по привносимому эффекту (вкус и аромат) приблизительно будет соответствовать одной десятой части от стандартной чашки натурального кофе. Такое сопоставление не будет строгим, но помогает понять, что соответствующие вкусовые эффекты будут небольшими и для рядового потребителя будет весьма непросто почувствовать эффект от эквивалента 1/10 чашки натурального кофе в целой порции смесевого напитка. Тем более затруднительно почувствовать эффект при наличии в смеси 10-20% натурального кофе, которые будут соответствовать 0,2 и 0,4 г натурального кофе на порцию смеси, т.е. 1/15 и 1/30 часть стандартной чашки натурального кофе.

При желании усилить натуральный вкус и получить эффект, соответствующий 30% от стандартной порции натурального кофе, нам придется добавить 1,8 г (в три раза больше, 6 г х 30%) порошка натурального молотого кофе на порцию смесевого напитка. Если не использовать фильтр-пакет, то в этом случае получится очень много осадка натурального кофе, такой напиток реально может подойти лишь некоторым любителям «кофе по-турецки». Если же в соответствии с заявленным изобретением поместить рассчитанные 1,8 г (приблизительно одна чайная ложка) молотого натурального кофе в фильтр-пакет 3 и далее получить кофейную композицию 4, то проблема с кофейным осадком решается. В результате открывается новый путь к созданию смесевых кофейных продуктов с различным содержанием натурального и растворимого кофе в соответствии с разнообразными вкусами потребителей.

Структура предложенной композиции содержит большие возможности для вариации напитка и конструирования новых коммерческих кофейных продуктов, в том числе и для конкретных групп кофейных потребителей.

Возможность использования различных материалов и изменение размера пор фильтр-пакета 3 представляет один из способов вариации напитка. Например, эксперименты с различными пористыми материалами, широко представленными на рынке, показали, что с увеличением размера пор фильтр-пакета до 20-30 мкм тонкая фракция натурального молотого кофе будет частично переходить из фильтр-пакета в водный объем напитка. Поскольку величину выходящих частиц можно регулировать материалом фильтр-пакета 3, то размер выходящих частиц кофе может быть установлен таким, что будет слабо чувствоваться органами ротовой полости, но будет увеличивать густоту напитка, его вкус и аромат. Это подойдет, например, для любителей «кофе по-турецки», для которых молотое кофе более крупной фракции (50-200 мкм) можно добавить также и во фракцию растворимого кофе 2, поскольку данные потребители привыкли ощущать порошок в напитке.

Дополнительные комбинаторные возможности для конструирования новых кофейных напитков заключаются еще и в том, что во внутренний фильтр-пакет 3 с молотым натуральным кофе можно добавить растворимый кофе (с добавками или без), или в растворимый кофе 2, находящийся в общей герметичной порционной упаковке 1, добавить молотый натуральный кофе (с добавками или без). Возможен и совместный вариант, когда в фильтр-пакет 3 с натуральным кофе добавлен растворимый кофе, а в растворимый кофе, находящийся в общей герметичной порционной упаковке 1, добавлен молотый натуральный кофе. Например, весьма интересным по органолептическим свойствам кофейный напиток получается, если добавить сверхтонкий молотый натуральный кофе во фракцию растворимое кофе 2 (фракция помола 10-20 мкм, вес добавки - 0,2-0, 5 г). В этом варианте из-за малости частиц натуральный кофе практически не чувствуется на языке, осадка почти не образуется, поскольку сверхтонкий кофе осаждается очень медленно. В итоге возникает ощущение густого насыщенного напитка с хорошим ароматом и вкусом.

Кроме того, наличие общей герметичной порционной упаковки 1 позволяет использовать не только сухие, но и жидкие фракции в качестве добавок к кофейному напитку. Так, добавление в общую герметичную порционную упаковку 1 сгущенного молока или концентрированных сливок дает возможность конструировать кофейные продукты для тех, кто любит молочные добавки к данному напитку. Очевидно, что высыпать содержимое такой кофейной композиции в чашку с водой уже не получится, поскольку растворимый кофе и натуральный кофе в общей упаковке войдут в соприкосновение с жидкой фазой и потеряют сыпучесть. Тем не менее, опыт показывает, что использование в этом случае чайной ложки для переноса компонентов из пакетика в чашку с водой не вызывает особых затруднений для потребителя.

Из исследований по механохимии следует, что при использовании тонких и сверхтонких растительных порошков, в том числе и порошков натурального кофе, нужно учитывать следующую их особенность, которую мы также обнаружили и в процессе тестирования кофейной композиции 4. С уменьшением размера частиц порошков их смачиваемость водой (гидрофильность) уменьшается, что замедляет заварку и приготовление напитка. Одним из способов преодоления этого недостатка является добавление небольшого количества (5-10% по весу) гидрофильного пищевого продукта (например, сахара) в фильтр-пакеты с натуральным кофе. Нами найдено, что этот прием особенно эффективен в том случае, если производить совместный размол кофе и сахара.

Важная позитивная особенность кофейной композиции 4 заключается в том, что ее состав позволяет использовать для получения продукта короткие технологические цепочки, что важно для сохранения качества исходных кофейных фракций 2,3. Понятно, что в кофейной композиции 4 именно фракция натурального кофе отвечает, в основном, за улучшение качества кофейного напитка. Для того, чтобы максимально сохранить аромат и вкус добавленного натурального кофе, желательно вносить его в фильтр-пакет и композицию вскоре после обжарки и размола. Разумная пауза от стадии жарки кофе до последующего размола может составить 1-5 часов. Это время необходимо для того, чтобы произошло охлаждение кофейного зерна, а также выход значительной части образующегося в жареном зерне углекислого газа. В технологии упаковки кофейных продуктов хорошо известно, что если упаковывать кофе-продукты сразу после жарки, то упаковка окажется под давлением выходящего углекислого газа и может раздуться и лопнуть.

Аналогично, пауза между следующими технологическими операциями, т.е. время между помолом и фасовкой молотого натурального кофе в фильтр-пакет 3 должно быть существенно меньше. Очевидная причина в том, что молотый кофе гораздо быстрее теряет ароматические компоненты и легче подвергается деградации под воздействием атмосферного кислорода и влаги. Фасовку молотого кофе в фильтр пакет и последующее внесение фильтр-пакета 3 с натуральным кофе в общую герметичную порционную упаковку 1 целесообразно проводить в рамках объединенной технологической операции без задержки во времени. На этой стадии целесообразно использовать широко известные автоматические упаковочные линии, которые оперирует с использованием инертных газов (например, азот).

Дополнительная возможность для сохранения и усиления аромата кофейной композиции 4 заключается в том, что кофейные зерна охлаждаются перед помолом для того, чтобы уменьшить испарение ароматических веществ. Такой прием широко обсуждается в технической литературе, рекомендуемая и экономически целесообразная температура охлаждения кофейного зерна перед помолом может быть в диапазоне минус 10 - минус 40°С. Ввиду этого целесообразно объединить все упомянутые выше процессы в единый, согласованный по времени, технологический цикл.

Выше уже упоминалась известная проблема, связанная с выделением углекислого газа сразу после обжарки зернового кофе. В меньшей степени это проявляется для молотого жареного кофе, поскольку помол резко активизирует выход углекислого газа из жареного зерна. Тем не менее, если в целях сохранения аромата и вкуса время между жаркой, помолом и упаковкой сокращать, то небольшой выход углекислого газа может проявляться и после размола и вызвать раздувание общей герметичной порционной упаковки 1. Проблемы можно решить несколькими путями, например, формированием тонких (диаметр 20-40 мкм) отверстий на упаковке 1 механическим путем или методом лазерного прожигания, или использованием для изготовления общей герметичной порционной упаковки 1 газопроницаемых и селективных полимерных пленок и мембран, которые широко представлены на рынке.

Тонина и способ помола натурального кофе, безусловно, будет сказываться на таких параметрах напитка, как скорость заварки, аромат и так далее. Так, оптимальная скорость заваривания наблюдается в диапазоне тонины помола 15- 300 мкм. Сильное уменьшение тонины помола и отсутствие крупной фракции 100- 300 мкм приводит к ухудшению смачиваемости порошка натурального кофе и замедлению процесса экстракции и заварки.

Наше изучение помола кофе для фильтр-пакета 3 различными типами мельниц позволяет выделить две группы мельниц, в которых тип удара мелющих элементов по частице различаются. В первой группе частицы измельчаются при «тесном» ударе между двух мелющих поверхностей, (например, два шара или два жернова в шаровых и жерновых мельницах). Такие мельницы называют мельницами стесненного удара. Во второй группе (мельницы свободного удара) частица измельчается под воздействием одного мелющего тела (например, различные варианты дезинтеграторов, роторных мельниц). К этой группе часто относят и воздушные мельницы, включая популярные на рынке струйные и вихревые мельницы. Известно, что для мельниц стесненного удара более выражена температурная нагрузка, а также деформация и разрушение клеточных структур и растительных полимеров. Для мельниц свободного удара наблюдается более бережный размол вдоль волокон и клеточных структур и меньшая локальная температура. По результатам экспериментов использование мельниц свободного удара для помола кофе лучше сохраняет натуральный вкус и аромат натурального кофе, особенно при получении тонких порошков кофе в диапазоне 15-100 мкм. В последнем случае органолептическое тестирование практически на 100% отдает предпочтение в пользу мельниц свободного удара.

Техническим результатом предложенного решения является резкое (вплоть до его отсутствия) снижение количества осадка в кофейной чашке с напитком, отсутствие негативных тактильных ощущений и мучнистого привкуса в ротовой полости. Структура кофейной композиции 4 позволяет широко варьировать соотношение компонентов растворимого и нерастворимого кофе, а также различных добавок и материалов упаковки. Заявленное изобретение открывает новый путь для создания разнообразных кофейных композиций и напитков для быстрой и простой заварки с улучшенными органолептическими свойствами, адаптированных под вкусы конкретных групп потребителей.

Лучший вариант осуществления изобретения

Все варианты выполнения кофейной композиции, описанной в данном изобретении, являются лучшими вариантами осуществления изобретения.

Пример 1.

Композиция весом 3 г содержит 2,7 г растворимого кофе (90%) и 0,3 г молотого натурального кофе (10%). Фильтр-пакет 3 имеет поры в диапазоне 5-40 мкм. Общая герметичная порционная упаковка 1 выполнена из металлизированной полимерной пленки, а фильтр-пакет 3 выполнен из пищевого фильтровального нетканого материала.

Пример 2.

Композиция содержит 0,3 г растворимого кофе (10%) и 2,7 г молотого натурального кофе (90%). Фильтр-пакет 3 имеет поры в диапазоне 20-40 мкм. Общая герметичная порционная упаковка 1 выполнена из полимерной металлизированной пленки и имеет проколы размером от 20 до 40 мкм.

Пример 3.

Композиция весом 6 г содержит 1,8 г растворимого кофе (30%) и 4,2 г молотого натурального кофе (70%), которое получено при размоле смеси 1:1 жаренных и зеленых зерен кофе. Фракции кофе распределены следующим образом: растворимое кофе - 1,6 г помещено в общую герметичную порционную упаковку 1, остальные 0,2 г помещены в фильтр-пакет 3, молотое натуральное кофе - 3,5 г помещено в фильтр-пакет 3, остальные 0,7 г помещены в общую герметичную порционную упаковку 1.

Помол зернового кофе выполняют на мельницах свободного удара с движущими механическими рабочими органами для снижения температуры размола и деградации кофейного порошка.

Пример 4. Аналогичен примеру 1 , только помол жареных кофейных зерен производят совместно с добавками 5% сахара для повышения смачиваемости и экстракции кофе в фильтр-пакете 3. Помол зернового кофе с сахаром осуществляют на воздушных мельницах без движущих механических частей для снижения температуры размола и деградации кофейного порошка.

Пример 5.

Аналогичен примеру 1, только к молотому натуральному кофе для усиления вкуса добавляют пищевые ароматизаторы.

Пример 6.

Аналогичен примеру 1, только помол жареных кофейных зерен произведен непосредственно перед упаковкой для максимального сохранения аромата натурального кофе, а общая герметичная порционная упаковка 1 выполнена с использованием газопроницаемого материала для выхода избыточного углекислого газа и других газообразных продуктов.

Позитивные эффекты, которые достигаются с помощью кофейной композиции 4, могут быть видны уже на простых тестах. Кофейные напитки, полученные на основе кофейной композиции 4, предлагались группе из 25 человек в возрасте 19-65 лет со сравнимым составом мужчин и женщин (14/11) для простой оценки органолептических свойств. В группу из 25 человек выбирали тех, которые регулярно употребляют как натуральный, так и растворимый кофе. Тестирование проводили в летнее время на открытом воздухе и позже, осенью, в закрытом помещении. Результаты слабо зависели от места и сезона, средние результаты приведены в таблице 1.

Оценивался аромат кофейного напитка по степени его близости и интенсивности к аромату натурального кофе и суммарное впечатление от качества напитка. Интенсивность аромата натурального кофе оценивалась в шкале 1-10, так же, как и суммарное качество полученного напитка. Для получения среднего балла сумму баллов делили на 25 (число участников в группе). Из таблицы 1 видно, что десятипроцентная добавка натурального кофе проявляет малозаметный эффект, когда как добавка натурального кофе в размере 30% и более приводит к ясно выраженному повышению в оценках напитка. Таблица 1.

Предложенная нами кофейная композиция на основе растворимого и натурального кофе в специальной одноразовой упаковке обладает высокими вкусовыми качествами, она может быть приготовлена с использованием различных сортов молотого кофе, растворимого кофе и различных добавок. Конструкция всех составляющих упаковки проста в производстве, не требует сложного оборудования для ее изготовления. Производство кофейной композиции 4 можно легко обеспечить уже известным оборудованием, широко применяемым в кофейной и чайной индустрии в виде комплексных автоматизированных фасовочных линий.

Промышленная применимость

Предлагаемое изобретение может быть использовано в пищевой промышленности, в частности в кофейной промышленности и соответствующих продуктах для быстрой одноразовой заварки кофе и напитков на его основе.