發酵咖啡飲料的製作方法
2023-08-11 16:40:36 2
專利名稱：發酵咖啡飲料的製作方法
技術領域：
本發明涉及軟飲料、飲料基質和製備所述飲料或飲料基質的方法。特別地本發明涉及一種具有發酵咖啡組分的飲料。
背景技術：
立即可食的咖啡基飲料變得越來越受歡迎。這些飲料通常包含乳固體或增白劑。除了提供具有與增白咖啡相似的外觀和味道的飲料外，所述乳固體或增白劑還具有掩蓋一些辛澀味的作用，這些辛澀味會出現在立即可飲的咖啡飲料中。然而，包含乳固體或增白劑的咖啡飲料被認為不如黑咖啡飲料新鮮。此外，咖啡香味會迅速退化。這是由於香味化合物會彼此反應以及與所述提取物中的咖啡固體反應，這是一種在科學文獻中描述過的現象。
眾所周知的是，在食品的發酵中使用微生物如酵母、乳酸菌或醋酸菌從而在食品中產生香味。發酵通常在飲料工業中用於生產酒精飲料以及從而形成飲料的風味。儘管發酵已主要用於風味的生成，但是通常也會產生一些酒精。
在歐洲專利申請EP0791296中描述了一種發酵咖啡飲料。其涉及一種基於茶葉或咖啡的發酵含糖水性提取物的飲料。本文公開了一種於簡單條件下在允許大量生產發酵飲料的相對短的製備時間內製備發酵飲料的方法。該發酵方法使用了酵母和細菌的組合。已經發現該飲料方法可產生少量的酒精。儘管是少量的，但是這對於某些應用(例如在軟飲料的生產中)而言是不理想的。
US4,867,992公開了一種通過用酵母或菌株發酵咖啡底物而產生天然奶油風味和釀酒風味的方法。美國4,867,992的目的是用發酵產生奶油的香味以提高飲料例如咖啡的乳品特徵。這類香味對於本發明是不希望的，因為其不能為飲料提供提神特性。
JP04278072涉及一種含糖的酵母發酵液體咖啡提取物。最終製品含有約0.2％的酒精。如果該方法在用酵母發酵期間充氣，那麼可以獲得非酒精發酵咖啡飲料。然而這會導致將香味氣提出來以及咖啡香味淡的最終製品。
在軟飲料和立即可食的咖啡基飲料領域中需要新產品觀念。尤其存在對新型提神和刺激性飲料的需求。另外存在對其中降低了辛澀味的提神和刺激性飲料的需求。本發明旨在提供這種製品。本發明還旨在提供一種飲料，其具有刺激性以及具有在儲存期間香味變化減少的新鮮香味。此外，本發明旨在提供具有高水平咖啡香味的發酵咖啡飲料。
飲料工業中的傳統發酵製品是酒精飲料。本發明旨在提供酒精飲料的替代飲料。
本發明還旨在提供新形式的飲料。
發明概述因此一方面，本發明提供了一種實質上非酒精的和包含含有咖啡香料的發酵咖啡組分的咖啡飲料基質，所述發酵咖啡組分具有帶有因咖啡香料發酵而引起的果味和/或花香的調製咖啡香味。這種飲料基質可用於製備具有某些啤酒外觀的充氣飲料。
本發明提供了一種新型刺激性和提神飲料，其可以僅以天然咖啡為基礎。本發明的製品是一種誘人的非酒精飲料。
令人驚訝地發現可以產生果味和/或花香，因此提供具有獨特香味特徵的飲料，其中辛澀的咖啡香味被所述果味和/或花香平衡。此外，已令人驚訝地發現可以提供一種含有發酵咖啡組分的飲料基質，其具有調製咖啡香味並且是非酒精飲料，同時還可保持所述咖啡組分的咖啡特性。這種飲料因其獨特的香味特徵而具有提神作用以及因所述飲料中的咖啡因成分而具有刺激作用。
另外一個優點在於可以提供儘管經過發酵但是其乙酸含量並不高於這種咖啡基質中已有乙酸含量的飲料。因此，這種飲料不具有在一些發酵飲料中有時令人不悅的酸性味道。
在本文中，實質上非酒精咖啡基是指酒精含量小於0.05％、優選小於0.01％或根本不含酒精的咖啡基質。此處酒精是指乙醇或乙基醇。
此外，本文中的咖啡飲料「基質」是可用於製備飲料的組分。例如，所述咖啡飲料基質通常可以通過例如加入冷或熱液體而復原以形成最終飲料。
本發明的發酵可以為所述咖啡香料提供果味和/或花香。所述果味和/或花香可以在所製備的飲料上方的頂部空間感覺出來。這種果味和/或花香表現在其中若干化合物發生變化的新型香味特性，這可以造成所述飲料香味的整體感覺發生改變。已經發現醛類如2和3-甲基丁醛由於發酵而實質上完全地轉化為其對應的醇，硫醇化合物如甲硫醇和糠硫醇轉化為其對應的硫代醋酸酯以及二酮大量地還原成其對應的乙偶姻。這些新化合物的出現可以容易地使用固相微萃取(SPME)採樣通過常規的頂空分析而測量。這些化合物的含量優選高於50％已經轉化的所述化合物的含量，更優選高於80％已經轉化的所述化合物的含量。
所述咖啡組分優選選自咖啡提取物、咖啡香料、已經除去部分咖啡香料的咖啡提取物。所述咖啡香料是咖啡磨料或咖啡提取物的揮發性化合物。所述咖啡香料優選是水性咖啡香料。這種水性咖啡香料可以是源自咖啡磨料或源自咖啡提取物的蒸餾物或者通過從天然來源中回收香料的本領域技術人員已知的任何其他方法獲得並將其放入含水介質中。例如這種咖啡香料可以從咖啡壓榨中製得。
令人驚訝地發現本發明的咖啡飲料基質與非發酵製品相比表現出提高的香料穩定性。據認為所述已知為高度反應性或不穩定化合物的咖啡香味化合物由於發酵過程而轉化為在儲藏條件下反應性較低或非反應性的物種或製品。
本發明的飲料基質可以是液體飲料濃縮物例如糖漿，或可溶性飲料濃縮物例如粉末或片體形式。本發明還涉及含有本專利申請描述的飲料基質的立即可飲飲料。
根據本發明的飲料同時具有提神和刺激的優點，以及具有提高的儲存穩定性。在本飲料中因其獨特的香味調節而具有提神作用以及因咖啡因成分而具有刺激作用。然而，如果需要的話，脫咖啡因的飲料也是一種選擇。常規脫咖啡因技術可用於該目的。
如果需要的話，所述咖啡飲料基質可具有泡沫性質以在配製飲料時提供泡沫飲料。例如，所述咖啡飲料基質可以通過向其中注射氣體例如空氣、氮氣或二氧化碳而充氣。作為選擇，所述飲料可以在復原時充氣。常規技術可用於這兩個目的。因此本發明提供了替代啤酒的誘人的非酒精替代品。同時本發明提供一種了同時具有提神作用和刺激作用的飲料。在本發明的一個特別優選的實施方案中，當製備用於消費時所述飲料基質包含泡沫上表面。優選地所述飲料基質或由其製成的飲料是充氣的或充碳酸氣的。當將所述飲料注入玻璃容器中提供飲料時可產生泡沫，這另外在視覺上與啤酒相似。其可以像啤酒那樣傾倒；其看起來像啤酒，但還具有咖啡的刺激性效果。
另一方面，本發明提供了一種製備咖啡飲料基質的方法，該方法包括提供含有咖啡香料的咖啡組分，提供具有發酵能力的微生物，用所述微生物接種所述咖啡組分，將所接種的咖啡組分在低於22℃的溫度下發酵以產生具有因咖啡香料發酵產生的果味和/或花香的發酵咖啡組分，同時控制所述發酵條件以實質上防止酒精的生成和提供實質上非酒精的咖啡飲料基質。
用於所述發酵的微生物可以是產生乳酸的細菌菌株或者是能夠產生果味和/或花香的酵母。所述咖啡組分優選選自上文討論的咖啡組分。所述發酵的溫度必須低於22℃。已經發現超過22℃時，所述微生物特別是酵母菌株會開始以高至足以在培養期內積聚到可檢測水平的速率產生酒精。這對於本發明的製品而言是特別不希望的。下面將給出本發明方法的更多細節。
在另一個實施方案中，本發明涉及具有因所述咖啡香料發酵而引起的果味和/或花香的發酵咖啡香料，其中香料的特徵在於其2-和3-甲基丁醇與2-和3-甲基丁醛的比率大於1。優選地所述發酵咖啡香料還具有大於0.5的硫代醋酸酯與硫醇的比率。這種咖啡香料可以用於對咖啡飲料及其他飲料例如茶進行調香。
本發明的優選實施方案的詳細說明現僅示範方式描述本發明的實施方案。
用於所述發酵的微生物是產生乳酸的細菌均質或者能夠產生果味和/或花香香味的酵母。
已經發現酵母特別適合於本申請。優選的酵母是能夠產生所需果味的食品級酵母。這種酵母可以優選選自啤酒酵母(Saccharomyces cerevisae)、貝酵母(S.bayanus)、卡氏酵母(S.carlsbergensis)、少孢酵母(S.exiguus)、葡萄汁酵母(Saccharomyces uvarum)、馬克斯克魯維酵母(Kluyveromycesmarxianus)、乳酸克魯維酵母(Kluyveromyces lactis)、酒香酵母屬(Brettanomyces spp.)、出芽短梗黴(Aureobasidium pullulans)、Candidastellata、克柔氏念珠菌(C.krusei)、隱球菌(Cryptococcus)、漢森氏酵母(Hanseniaspora uvarum)、H.osmophilia、Issatchenkia orientalis、克勒克酵母屬(Kloeckera)、檸檬克勒克酵母(Kloeckera apiculata)、日本克勒克酵母(Kloeckera javanica)、梅奇酵母屬(Metschnikowia spp.)、美極梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)、畢赤酵母屬(Pichia spp.)、Pichia anomala、路德酵母(Saccharomycodes ludwigii)、接合酵母屬(Zygosaccharomyces bailii)或其組合。
微生物在發酵期間能夠賦予的果味和/或花香的強度和類型根據所選的微生物和發酵條件而變化。因此，如果需要特別強烈地調節所述咖啡香料，則可以選擇特定微生物用於發酵。
如上所述，所述咖啡組分優選選自咖啡提取物、咖啡香料、已經除去部分咖啡香料的咖啡提取物。
咖啡提取物可以以常規方式通過對焙炒咖啡豆進行提取而製備。可以使用任何合適的提取過程，因為提取過程的選擇和設計與偏好有關，並且不會對本發明的適應性產生關鍵性影響。在歐洲專利申請EP0 826 308和EP0 916 267中描述了合適的提取過程，其中的討論內容通過引用併入本文。類似地，可以使用任何合適的濃縮過程，因為濃縮過程的選擇和設計與偏好有關，並且不會對本發明的飲料產生影響。當然，所述咖啡液也可通過將可溶咖啡粉溶解在水中至所需濃度而製備。
在可溶咖啡的生產中，如上所述僅僅將焙炒咖啡豆加工成咖啡基質濃縮物會導致實質上所有咖啡香料的損失。因此，優選在加工過程中特別地脫除和然後收集所述咖啡香料。這樣，所述咖啡香料不會損失。用於本發明目的的咖啡香料可以是源自這種收集操作的咖啡香料蒸餾物。
用於脫除和收集所述咖啡香料的方法是公知的。通常以一個或多個階段脫除咖啡香料，例如在研磨咖啡豆期間或者在其之後立即使用惰性氣體或蒸汽以及在提取期間使用蒸汽從咖啡提取物中脫除咖啡香料。
作為選擇，所述新鮮咖啡磨料可以在水或咖啡提取物中成漿以及將所述咖啡香料從該漿料中脫除。在國際專利申請PCT/EP99/00747中描述了一個合適的過程，其公開內容通過引用併入本文。
可以使用任何合適的過程捕獲所述咖啡香料。通常，通過在一個或多個冷凝器中從所述載氣冷凝的方式捕獲所述咖啡香料。優選地，使用多個冷凝器。每個隨後冷凝器的操作溫度低於前一冷凝器的操作溫度。如果必須或希望的話，其中一個冷凝器可以為低溫香料冷凝器。在美國專利US5,182,926中描述了合適的低溫香料冷凝器；其公開內容通過引用併入本文。如果希望的話，可以使用合適的技術濃縮被捕獲的咖啡香料，這些技術例如是部分冷凝或精餾。可以將被捕獲的咖啡香料與合適的載體例如咖啡油或者含咖啡油的乳液或者其他脂肪合併。於是水性咖啡香味成分和有機咖啡香味成分被分離。
本發明的飲料基質可以含有以飲料基質的重量計至少0.2％的咖啡固體和以飲料基質的重量計至少5ppm的發酵咖啡香味成分。優選的是，所述飲料基質含有以飲料基質中的咖啡固體重量計0.01％～2％的咖啡香料，更優選0.05～0.4％的咖啡香料。這產生當復原時可提供具有帶有果味和/或花香的強烈調製咖啡香味的飲料的飲料基質。所述飲料基質的咖啡香味的特徵在於其獨特的香味特性，其中與最初的咖啡香味特性相比，香味化合物的濃度通過發酵工藝已經發生顯著變化。表格1顯示了2種不同的酵母菌株。
表1
在本發明的一個優選實施方案中，所述咖啡香味成分是咖啡香料蒸餾物。
在本發明的一個優選實施方案中，所述飲料基質含有特徵在於2-和3-甲基丁醇與2-和3-甲基丁醛的比率大於1、優選大於50的香料。此外，所述香料的特徵在於其硫代醋酸酯與硫醇的比率大於0.5，優選大於5。這可為所述咖啡飲料提供獨特的香味特性。
為了進一步對所述飲料基質進行調香，可能希望添加人造香料。已經發現用於補充飲料基質的香料的實例如水果、漿果、蜂蜜、啤酒、發酵水果或「白蘭地(eau de vie)」風味劑。
另外將意識到本發明的飲料基質可以通過僅僅使用人造發酵咖啡香料而提供。
除了形成最終飲料的液體外可以向所述飲料基質中添加其他成分。這些成分例如是糖和糖代替品、用於調節味道的有機酸和緩衝鹽如磷酸鹽及其類似物。
在本發明的一個特殊的實施方案中，所述飲料基質具有發池性質以使得當配製時在飲料的上表面上產生泡沫。本發明的飲料可以是充碳酸氣的、充氣的或和普通飲料。在本發明的一個特別優選實施方案中，所述飲料含有泡沫，如「啤酒狀」外觀、顏色、體積、質地和穩定性。所述泡沫可以通過充碳酸氣、充氣或通過向該飲料添加發泡劑而獲得，並可以通過加入表面活性劑如皂角苷而促進其產生。
所述飲料基質的發酵可以產生不透明的飲料。如果不希望如此，那麼所述澄清飲料可以進行離心分離。
本發明的發酵方法還會導致Strecker醛轉化成相應的醇以及硫醇(糠硫醇、甲硫醇)轉化成硫代醋酸酯。已經發現在37℃的儲存試驗中這些化合物穩定達數周，而所述醛和硫醇迅速地消失。儘管Strecker醇和硫代醋酸酯可以具有與其源自的醛和硫醇稍有不同的氣味特徵，但是咖啡特性得以保持。
如上所述，所述咖啡組分的發酵在低於22℃下進行以避免酒精的生成。此外，優選的是發酵溫度高於8℃。已經發現低於8℃時許多微生物例如酵母具有非常低的代謝活性以致於新化合物的合成需要很長的發酵時間。
根據本發明，發酵期間酒精的形成可以尤其通過以下方式得以抑制控制發酵的溫度和持續時間、選擇合適的酵母或細菌菌株，並且這樣使得可以生產實質上不含酒精的飲料基質。令人吃驚地，所述發酵飲料在這些加工條件下可獲得特別理想的香味。例如，令人愉悅的果味和/或花香，這可以令人滿意地補充咖啡香味。
本發明方法的另一優點是使得可以在相對較短的發酵過程中產生發酵飲料。通常認為發酵過程是廣延性的，這是由於發酵過程所需的長時間例如15～27小時。本發明中的發酵過程可以用時小於8小時、優選小於6小時但是大於4小時以避免形成乙醇同時允許果香味的形成和一些咖啡香味化合物的轉化。
本發明的發酵過程優選在不充氣的條件下進行。充氣會導致所述香味化合物的脫除。已經發現與常規情況相反，所述發酵可以在不充氣的條件下能產生滿意的效果令人滿意地進行。
有利地為所述咖啡組分補充能夠有效增強所述發酵作用的碳水化合物。例如可以有利地在發酵前向所述咖啡飲料基質中加入糖。添加至例如咖啡提取物中的糖已經被發現對香味的產生具有重要影響。在不存在糖的條件下，僅僅產生微弱的酵母香味。優選地，基於待發酵製品的重量添加至少0.5％的糖。更優選地，添加0.5～20％的糖。在本文中，糖例如是葡萄糖、蔗糖或果糖或其組合或者可被所選酵母菌株代謝的任何糖。
本發明的飲料基質的風味和香味特性可以根據所選擇的發酵咖啡組分而不同。具有咖啡香料的咖啡提取物和除去一部分咖啡香料的咖啡提取物由於該提取物中咖啡香料的相對量而具有香或多或少顯著的果味和/或花香。此外，如果所述飲料基質已經補充了碳水化合物(如以上討論的糖)，那麼該製品的甜味將會不同。添加的碳水化合物的量優選取決於發酵達到的體積。因此，最終飲料的甜味將取決於進行發酵的飲料基質的量。例如，如果只有所述咖啡香料蒸餾物已經發酵，那麼其佔已經變甜的最終飲料的量相對較少，並且所述最終製品的甜味較淡。另一方面更多的糖將會出現在由咖啡提取物飲料基質製備的最終飲料中。
在本發明咖啡飲料基質的一個優選實施方案中，僅僅所述咖啡香料蒸餾物被發酵。這種飲料基質與咖啡提取物飲料基質相比將提供甜味較淡的最終飲料。此外，這種飲料基質的果味和/或風味將會濃鬱。可以將或多或少的飲料基質用於最終製品中從而提供這些成分的理想濃度。此外，本製品的甜味可以通過簡單地在發酵後向所述飲料基質中加入或多或少的甜味劑來調節。這使得可以設計最終咖啡飲料製品。
具體實施例進一步說明本發明。
實施例1-咖啡飲料基質的製備以常規方式製備焙炒咖啡提取物。用活酵母細胞培育焙炒咖啡提取物6-8小時，從而產生令人愉悅的果香味。既沒有生成乙醇又沒有生成乙酸。不對該容器充氣以避免發泡和使得咖啡及發酵香料脫除。
對若干啤酒酵母和貝酵母菌株進行試驗，選擇啤酒酵母Castelli Ceppo20用於進一步試驗。發酵以200L規模在PTC/Orbe中用補充有5％蔗糖的El咖啡提取物完全成功地進行。發酵期間溫度維持在20℃。
經生物轉化、離心、充碳酸氣和巴氏滅菌後，得到具有理想的咖啡風味特徵、濃密泡沫和獨特香味特性的飲料。鑑別出由酵母產生的若干芳香化合物並且其可以與細胞的氧化還原平衡和碳代謝相關。咖啡蒸餾物的發酵導致香味的生成，這可以在咖啡復原後感覺出來。作為比較，咖啡基質的發酵可導致產生較弱的香味。發酵咖啡提取物在香料脫除之後成功地被乾燥成粉末。
權利要求
1.一種實質上非酒精的和包含含有咖啡香料的發酵咖啡組分的咖啡飲料基質，所述發酵咖啡組分具有帶有因咖啡香料發酵而引起的果味和/或花香的調製咖啡香味。
2.權利要求1所述的飲料基質，其中所述咖啡組分選自咖啡提取物、咖啡香料、已經除去部分咖啡香料的咖啡提取物。
3.權利要求2的飲料基質，其中所述咖啡香料是源自咖啡磨料或源自咖啡提取物的咖啡香料的蒸餾物。
4.前述任一項權利要求的飲料基質，其中所述飲料基質含有以飲料基質的重量計至少0.2％的咖啡固體。
5.前述任一項權利要求的飲料基質，其中所述飲料基質含有以飲料基質中的咖啡固體重量計0.01％～2％的咖啡香料。
6.前述任一項權利要求的飲料基質，其中所述飲料基質是經過發酵的。
7.權利要求7的飲料基質，其中所述飲料不具有因發酵而導致的升高的乙酸含量。
8.前述任一項權利要求的飲料基質，其中所述飲料基質含有人造發酵咖啡香料組分。
9.前述任一項權利要求的飲料基質，其中所述飲料基質含有特徵在於2-和3-甲基丁醇與2-和3-甲基丁醛的比率大於1的咖啡香料。
10.前述任一項權利要求的飲料基質，其中所述飲料基質含有特徵在於硫代醋酸酯與硫醇的比率大於0.5的咖啡香料。
11.前述任一項權利要求的飲料基質，其中所述飲料基質具有發泡性質以使得當配製時在飲料的上表面上產生泡沫。
12.前述任一項權利要求的飲料基質，其中所述飲料基質是液體飲料濃縮物或可溶性飲料濃縮物。
13.一種含有權利要求1～12中任一項的飲料基質的立即可飲飲料。
14.一種提供咖啡飲料基質的方法，其包括提供含有咖啡香料的咖啡組分，提供具有發酵能力的微生物，用所述微生物接種所述咖啡組分，將所接種的咖啡組分在低於22℃的溫度下發酵以產生具有因咖啡香料發酵而引起的果味和/或花香的發酵咖啡組分，同時控制所述發酵條件以實質上防止酒精的生成和提供實質上非酒精的咖啡飲料基質。
15.權利要求14的方法，其包括為所述咖啡組分補充能夠有效增強所述發酵作用的碳水化合物。
16.權利要求14或15的方法，其中所述發酵溫度為5～22℃，優選8～22℃。
17.權利要求14～16中任一項的方法，其中所述發酵的時間為4～8小時，優選4～6小時。
18.一種具有因咖啡香料發酵而引起的果味和/或花香的發酵咖啡香料，其中所述香料的特徵在於2-和3-甲基丁醇與2-和3-甲基丁醛的比率大於1。
19.權利要求18的發酵咖啡香料，其中所述咖啡香料具有大於0.5的硫代醋酸酯與硫醇的比率。
全文摘要
本發明一種實質上非酒精的和包含含有咖啡香料的發酵咖啡組分的咖啡飲料基質，所述發酵咖啡組分具有帶有因咖啡香料發酵而引起的果味和/或花香的調製咖啡香味。此外，本發明涉及當配製用於消費時形成具有泡沫的類似啤酒的立即可飲咖啡飲料。本發明還涉及製備所述製品的方法。所述實施例公開了焙炒咖啡提取物的發酵。在一個實施方案中，要求特定的甲基丁醇與甲基丁醛的比率和硫代醋酸酯與硫醇的比率。
文檔編號A23F5/24GK1874686SQ200480031804
公開日2006年12月6日 申請日期2004年8月26日 優先權日2003年10月27日
發明者C·米洛, P·迪博克 申請人:雀巢技術公司