Композиція розчинної кави
Формула / Реферат
1. Композиція розчинної кави, яка містить частки розчинної кави, що мають внутрішні пори, причому щонайменше деякі з цих пор містять стиснений газ і на зовнішню поверхню часток розчинної кави нанесений додатковий тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави, у якій тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави має розміри часток від 0,1 до 100 мкм.
2. Композиція розчинної кави за п. 1, у якій тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави отриманий із обсмажених і подрібнених зерен кави, які вже були піддані додатково операції екстрагування.
3. Композиція розчинної кави за п. 1 або п. 2, у якій тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави має розміри часток від 5 до 50 мкм.
4. Композиція розчинної кави за будь-яким із пп. 1-3, в якій тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави щонайменше частково вплавлений до зовнішньої поверхні часток розчинної кави.
5. Спосіб одержання композиції розчинної кави за будь-яким із попередніх пунктів, який включає:
і) забезпечення частки розчинної кави, що має зовнішню поверхню й внутрішні пори,
іі) нанесення на зовнішню поверхню частки розчинної кави щонайменше часткового покриття з використанням тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави для формування частки з покриттям, і
ііі) нагрівання частки з покриттям і вплив на неї стисненим газом, щоб щонайменше частина газу захоплювалася й утримувалася у внутрішніх порах частки.
6. Спосіб за п. 5, у якому частка розчинної кави забезпечується на стадії сушіння розпиленням концентрованого екстракту кави.
7. Спосіб за п. 5 або п. 6, у якому тонкоподрібнений матеріал на основі кави висушують перед його нанесенням на поверхню частки розчинної кави.
8. Спосіб за будь-яким із пп. 5-7, який також включає iv) охолодження частки з покриттям і, додатково, упакування частки.
9. Спосіб за будь-яким із пп. 5-8, у якому стадія нагрівання частки з покриттям включає її нагрівання до температури, вищої за температуру склування частки розчинної кави.
10. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, у якому на стадії іі) або на стадії ііі) тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави щонайменше частково вплавляється до поверхні частки розчинної кави шляхом її нагрівання до температури, яка дорівнює або перевищує температуру склування цієї частки.
11. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, у якому стиснений газ містить азот та/або діоксид вуглецю.
12. Спосіб за п. 11, у якому стиснений газ перебуває в надкритичному або зрідженому стані.
13. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, у якому стиснений газ перебуває під тиском від 1000 до 50000 кПа.
14. Спосіб приготування напою з композиції розчинної кави, який включає розчинення композиції розчинної кави за будь-яким із пп. 1-4 у водному середовищі напою.
15. Застосування тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави для зниження ступеня агломерації композиції розчинної кави.
16. Застосування за п. 15, у якому середній розмір часток тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави перебуває в діапазоні від 0,1 до 100 мкм і переважно від 5 до 50 мкм.
17. Застосування тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави для покращення стійкості піни, яка формується на поверхні кави.
18. Ємність, яка містить композицію кави, що спінюється, за будь-яким із пп. 1-4 і яка може мати форму картриджа, пакета-саше, капсули або пакетика з фільтрувального паперу.
19. Система дозованої видачі напою, яка містить ємність за п. 18 та машину дозованої видачі напою, до якої можна вставляти ємність і з якої може дозовано видаватися напій після додавання водного середовища напою.
20. Спосіб приготування напою, який включає пропускання водного середовища напою через ємність за п. 18, з додатковим використанням системи дозованої видачі напою за п. 19.
Текст
Реферат: Винахід належить композиції розчинної кави, яка містить частки розчинної кави, що мають внутрішні пори, причому щонайменше деякі з цих пор містять стиснений газ і на зовнішню поверхню часток розчинної кави нанесений додатковий тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави, у якій тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави має розміри часток від 0,1 до 100 мкм. Винахід також стосується способу одержання композиції розчинної кави. UA 114471 C2 (12) UA 114471 C2 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ОБЛАСТЬ ТЕХНІКИ Даний винахід відноситься до композиції покращеної розчинної кави. Зокрема, пропонується розчинна кава еспресо, яка являє собою продукт, більш схожий на справжню каву, ніж традиційні типи розчинної кави. Винахід також відноситься до способу одержання композиції кави. РІВЕНЬ ТЕХНІКИ Добре відомо, що справжня кава еспресо, яку одержують швидким заварюванням меленої обсмаженої кави киплячою водою з парою під тиском, має характерний смак і зовнішній вигляд. Кава еспресо потребує для її приготування порівняно складного і дорогого устаткування, що, в свою чергу, потребує певної кваліфікації оператора. Існує потреба в розчинній каві, яка дозволяє одержувати напій, характеристики якого більш близькі до характеристик справжньої кави еспресо, без труднощів у його приготуванні, пов'язаних із заварюванням меленої обсмаженої кави. Один відомий спосіб включає виготовлення розчинної кави еспресо, яка являє собою частки розчинної кави, що містять газ для створення піни напою. У документі US2006/0040038 описується спосіб одержання піни з композиції розчинного напою. Цей спосіб включає нагрівання кави під тиском для заповнення газом внутрішніх пор у частках кави. Хоча такі продукти є дуже зручними для користувача, однак вони не забезпечують такої якості напою і піни, які є характерними для традиційної технології заварювання кави еспресо. Інший спосіб дуже схожого відтворення смаку справжньої кави еспресо розкритий у документі US3261689, у якому описується розчинна кава, що містить невелику частину меленої обсмаженої кави, змішаної з розчинною кавою перед сушінням розпиленням. Був виявлено, що включення меленої обсмаженої кави покращує аромат і смак напою. У документі US3652292 описується аналогічний спосіб. Таким чином, існує потреба в композиції покращеної розчинної кави і/або в вирішенні щонайменше деяких проблем, пов'язаних із відомими продуктами, для забезпечення альтернативного конкурентоздатного продукту. СУТНІСТЬ ВИНАХОДУ Відповідно, в даному винаході пропонується композиція розчинної кави, яка містить частки розчинної кави, що мають внутрішні пори, щонайменше деякі з яких містять стиснений газ, причому на зовнішню поверхню часток розчинної кави нанесений тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави. ДОКЛАДНИЙ ОПИС ВИНАХОДУ Нижче наводиться опис даного винаходу. У описі більш докладно розглянуті різні варіанти і особливості винаходу. Кожний нижченаведений варіант може використовуватися в комбінації з іншими варіантами, якщо в явній формі не зазначено інше. Зокрема, будь-яка ознака, зазначена як переважна, може використовуватися разом із іншою ознакою або іншими ознаками, також зазначеними як переважні. Термін "стиснений газ" означає, що газ має тиск, що перевищує атмосферний тиск (101,325 кПа). Термін "розчинна кава", як він використовується в даному описі стосовно композицій кави, має звичайне значення, використовуване в галузі й у маркетингу продукції. Тобто, композиція розчинної кави являє собою композицію, з якої може бути отриманий кавовий напій шляхом додавання теплого середовища напою, наприклад, води з температурою від 30 °C до 100 °C, переважно від 80 °C до 90 °C. Таким чином, забезпечується "миттєве" приготування напою шляхом розчинення композиції кави в середовищі напою. При приготуванні напою можуть додаватися інші компоненти, такі як молоко, цукор та інші смакоароматичні добавки, до або після додавання середовища напою. Продукти, називані розчинною кавою, є добре відомими, наприклад, гранули розчинної кави MAXWELL HOUSE®. З розчинної кави може бути вилучений кофеїн. Термін "розчинний", як він використовується в даному описі, означає, що компонент розчиняється повністю або практично повністю в середовищі напою. У залежності від обраного напою температура необхідного середовища напою буде визначати, чи можна вважати компонент розчинним, і це можна буде легко визначити експериментально. Загалом, якщо компонент повністю або практично повністю розчиняється в напої, коли він має необхідну температуру його споживання, тоді це розчинний компонент. Тиск, при якому розглядається розчинність, – це тиск, при якому одержують напій. Зазвичай це відбувається при атмосферному тиску, однак у деяких машинах для приготування напоїв використовується тиск до 15000 кПа і навіть вище, найчастіше порядку 3000 кПа. 1 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 І навпаки, термін "нерозчинний" відноситься до компонентів, які не розчиняються (або практично не розчиняються) і залишаються окремими від середовища напою. Нерозчинні компоненти включають, наприклад, крапельки олії та тонкоподрібнену речовину рослин (наприклад, частки обсмаженої та подрібненої кави), зважену в напої або в піні. У переважних варіантах нерозчинними компонентами є тільки тонкоподрібнена речовина рослин, особливо частки обсмаженої та подрібненої кави. У переважних варіантах у напоях, таких як кава, чай або гарячий шоколад, розчинний матеріал розчиняється повністю або практично повністю в середовищі напою протягом 5 хвилин після додавання, переважно протягом 1 хвилини, більш переважно протягом 10 секунд і найбільш переважно майже миттєво. У цьому ж напої нерозчинний компонент переважно практично не розчиняється (або не розчиняється взагалі) протягом 5 хвилин, більш переважно протягом 20 хвилин і найбільш переважно не розчиняється ніколи. Слід розуміти, що нерозчинний або розчинний матеріал може містити невеликі кількості інгредієнтів як домішки, розчинність яких відрізняється від розчинності основного матеріалу. Наприклад, частки обсмаженої та подрібненої кави вважаються нерозчинними при температурі заварювання кави. При одержанні екстракту кави з часток не відбувається розчинення часток обсмаженої та подрібненої кави. Відповідно, розчинність компонента визначається властивостями основної маси матеріалу, а саме: 90 мас. %, більш переважно 95 мас. % і найбільш переважно 99 мас. % або більше. Термін "кава, що спінюється", як він використовується в даному описі, відноситься до сортів кави, які забезпечують формування піни при наливанні водного екстракту обсмаженої та подрібненої кави в чашку, зокрема, коли справжню каву еспресо, заварену водою, наливають у чашку. Термін "зовнішня поверхня" означає, що тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави є присутнім щонайменше на частині поверхні часток кави, яка перебуває в контакті з зовнішнім середовищем. Переважно матеріал є присутнім лише на цій поверхні часток кави і його немає всередині часток. У іншому менш переважному варіанті тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави може також бути присутнім і всередині часток кави (тобто повністю зануреним усередину часток). Тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави переважно є щонайменше частково вплавленим до зовнішньої поверхні розчинних часток кави. Тобто, матеріал утримується на поверхні переважно за рахунок невеликого проникнення до поверхні. Цього можна досягти, наприклад, шляхом стискання або більш переважно шляхом нагрівання часток до температури склування або вище цієї температури до або після контакту часток з нерозчинним матеріалом на основі кави. У альтернативному варіанті (менш переважний варіант) нерозчинний матеріал може бути прикріпленим до поверхні (або сплавленим із нею) за допомогою сполучного матеріалу. Таким сполучником найчастіше є рідкий сполучний матеріал, такий як розчин цукру. Переважно нерозчинний матеріал вплавляється до часток кави без використання сполучного матеріалу, зокрема рідкого сполучного матеріалу, що дозволяє виключити складну стадію обробки. Піна справжньої кави еспресо містить колоїдні частки олії та тверді практично нерозчинні частки, які надають каві еспресо характерного вигляду, консистенції та смакових відчуттів. Піна являє собою суттєву частину привабливості цього напою. Заявники виявили, що забезпечення подрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави на поверхні часток розчинної кави, що спінюється, забезпечує колоїдні частки і/або частки олії всередині піни і/або рідкої частини напою. У результаті виходить покращений напій, який більшою мірою нагадує справжню каву еспресо. Заявники також виявили, що покривання часток композиції розчинної кави, що спінюється, тонкоподрібненим нерозчинним матеріалом на основі кави призводить до того, що значна частина цього матеріалу захоплюється піною. У результаті утворюється дуже приваблива консистенція піни і створюється приємний смак, якого бракує багатьом видам розчинної кави. Тонкоподрібненим матеріалом на основі кави, доданим до часток розчинної кави, може бути будь-який підходящий продукт на основі кави, початковий матеріал, компонент або побічний продукт процесу обсмаження й одержання розчинної кави, наприклад, тонкоподрібнені побічні продукти, одержувані в результаті обробки екстракту кави, або обсмажені зерна кави після віджиму, які тонко подрібнюються й додатково висушуються. Будь-який тонкоподрібнений компонент необробленого або обробленого матеріалу кавового дерева, плодів або насінин може бути використаний із метою даного винаходу. У переважних варіантах тонкоподрібненим нерозчинним матеріалом на основі кави може бути обсмажений, частково обсмажений, необсмажений матеріал або навіть матеріал, що являє собою відходи після одержання 2 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 екстракту кави. Переважно тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави одержують із обсмажених і подрібнених зерен кави, які вже піддавали екстрагуванню. Використання зерен кави, які вже піддавали екстрагуванню, – це дуже ефективне використання відходів виробництва. Термін "тонкоподрібнений" відноситься до нерозчинного матеріалу на основі кави, що подрібнений до розмірів, які можна вважати малими в порівнянні з розмірами розчинних часток кави. Переважно нерозчинний матеріал на основі кави подрібнюють настільки, що середня величина найбільшого поперечного розміру часток не перевищує 20 % і більш переважно 10 % середньої величини найбільшого поперечного розміру часток розчинної кави. У переважних варіантах середній розмір (найбільший поперечний розмір) часток тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави перебуває в діапазоні від 0,1 мкм до 100 мкм, більш переважно від 5 мкм до 50 мкм і найбільш переважно від 10 мкм до 25 мкм. Хоча вказується, що в цих діапазонах переважно перебуває середній розмір, однак у переважних варіантах у цих діапазонах також перебувають серединне значення і мода (найбільш переважна величина). Такі невеликі розміри часток забезпечують швидкий розподіл тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу в об'ємі напою, і особливо забезпечується захоплення цього матеріалу піною напою. Крім того, чим менші розміри часток тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави, тим краще відтворюються характеристики часток, що перебувають у піні справжньої кави еспресо. Для вимірювання середнього розміру часток може використовуватися, наприклад, лазерний дифракційний спектрометр Sympatec Helos/LA при кімнатній температурі (20 °C) і атмосферному тиску (1 атм.). Вихідна інформація цього спектрометра забезпечується в формі таблиці розподілу розмірів (кількість – розмір), за яким можуть бути обчислені середньочислові розміри часток. Як вказано вище, розчинна кава – це висушений екстракт зерен кави, який при заварюванні гарячою водою, наприклад, водою з температурою від приблизно 60 °C до приблизно 100 °C, наприклад, при температурі приблизно 80 °C, розчиняється з одержанням кавового напою. Розчинна кава, яку одержують із використанням відомих способів, містить частки, що мають пористу структуру. А саме, частки розчинної кави мають внутрішні проходи або пустоти, що містять захоплений газ. Якщо пори виходять на поверхню частки, вони вважаються відкритими порами. Якщо пори знаходяться всередині частки і не з'єднуються з її поверхнею, то вони вважаються закритими порами. Закриті пори вказуються в даному описі як внутрішні пори. У переважних варіантах середній розмір (математичне очікування) часток порошку розчинної кави перебуває в діапазоні від приблизно 100 мкм до приблизно 300 мкм. Цей розмір може бути виміряний із використанням дифракції лазерного випромінювання. У переважних варіантах середній поперечний розмір внутрішніх (закритих) пор перебуває в діапазоні від приблизно 0,5 мкм до приблизно 100 мкм, більш переважно від приблизно 2 мкм до приблизно 80 мкм. Ще більш переважно середній поперечний розмір перебуває в діапазоні від приблизно 3 мкм до приблизно 15 мкм і найбільш переважно – від 4 мкм до 10 мкм. Розмір пор можна оцінити шляхом візуального огляду за зображеннями, отриманими за допомогою скануючого електронного мікроскопа, або виміряти безпосередньо з використанням рентгенівської томографії. Композиція кави формується додаванням тонкоподрібненого матеріалу на основі кави для нанесення покриття на частки розчинної кави. Подрібнений матеріал на основі кави може бути доданий до здійснення нагрівання під тиском, у результаті чого частки заповнюються стисненим газом. У альтернативному варіанті тонкоподрібнений матеріал може бути доданий після нагрівання під тиском, хоча в цьому випадку є необхідною стадія руйнування агломератів часток кави, які формуються при відсутності тонкоподрібненого матеріалу на основі кави. У даному винаході також пропонується спосіб одержання вищеописаної композиції розчинної кави, який включає: i) забезпечення частки розчинної кави, що має зовнішню поверхню; ii) нанесення на зовнішню поверхню частки розчинної кави щонайменше часткового покриття з використанням тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави для формування частки з покриттям; і iii) нагрівання частки з покриттям і вплив на неї стисненим газом, щоб щонайменше частина газу утримувалася у внутрішніх порах частки. Як вказується в документі US2006/0040038, який вводиться тут посиланням, утримання стисненого газу всередині часток розчинної кави може бути досягнуте шляхом нагрівання зневоднених часток розчинної кави в умовах достатньої температури і тиску, в результаті чого газ нагнітається до внутрішніх пор часток розчинної кави. Потім нагріті зневоднені частки кави 3 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 можуть бути охолоджені, а тиск може бути зниженим до атмосферного, в результаті чого одержують розчинну каву, в якій внутрішні пори часток заповнені стисненим газом. Пропонований спосіб забезпечує одержання розчинної кави, яка вивільняє стиснений газ при заварюванні гарячою водою. У результаті вивільнення газу з часток розчинної кави, на поверхні напою утворюється шар піни, який дуже схожий на шар піни справжньої кави еспресо. Однак заявники виявили, що при широкомасштабному застосуванні способу, розкритого в документі US2006/0040038, ступінь нагрівання, необхідний для захоплення стисненого газу, зазвичай призводить до небажаного формування агломератів часток. Заявники виявили, що якщо нагрівати частки кави до температури, що перевищує температуру (Tg) склування, то ці частки можуть захоплювати й утримувати більше стисненого газу. Однак при нагріванні часток розчинної кави до температури, що перевищує Tg, поверхні цих часток стають клейкими, і при підтриманні цієї температури, що перевищує Tg, протягом деякого часу відбувається злипання окремих часток в агрегати, які містять дві і більше злиплих часток. Коли цей спосіб здійснюється в широких масштабах, як це необхідно для забезпечення економічно ефективних об'ємів виробництва, небажане утворення агломератів часток стає більш значним у зв'язку зі збільшенням сил тяжіння та стискання, що діють на частки, яке є результатом більшої товщини шару й більш тривалого часу обробки, що обумовлено необхідністю передачі теплової енергії через більш товстий шар часток кави. Процес агломерації може в деяких умовах призводити до формування великих злиплих або сплавлених об'єднань, які складаються з великої кількості окремих часток, що суттєво відрізняється від традиційної розчинної кави, тому одержуваний продукт не дуже підходить для використання як розчинна кава. Крім того, значна частина продукту може приклеюватися до стінок резервуара, в якому здійснюється процес нагрівання під тиском, у результаті чого продукт тяжко вилучити після зниження тиску до атмосферного. Заявники виявили, що в результаті додавання тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави – переважно обсмаженого, частково обсмаженого або необсмаженого матеріалу на основі кави – до часток розчинної кави до нагрівання під тиском, використовуваного для насичення часток стисненим газом для одержання піни, проблеми, характерні для відомих технічних рішень, можуть бути ослаблені. Було несподівано виявлено, що також покращуються деякі важливі характеристики одержуваного напою і якість піни. Таким чином нерозчинний матеріал на основі кави, що додається, ефективно знижує або виключає небажаний чи надлишковий процес агломерації часток при нагріванні під тиском. Тонкоподрібнений матеріал на основі кави ефективно використовується для нанесення покриття або часткового покриття на частки розчинної кави завдяки набагато меншим середнім розмірам часток цього матеріалу. Не бажаючи вдаватися в теорію, можна припустити, що частки тонкоподрібнених матеріалів на основі кави можуть діяти як фізичні роздільники для окремих часток розчинної кави при нагріванні під тиском і в той же час поглинають поверхневу вологу цих часток. Можна вважати, що ці два ефекти, окремо або в комбінації, забезпечують спостережуване ефективне зниження ступеня агломерації, який відбувається при нагріванні під тиском. Тонкоподрібнений матеріал на основі кави також може бути додатково висушений для зниження рівня вологості або для повного видалення вологи, або оброблений для підвищення його здатності поглинати вологу з розчинної кави при нагріванні під тиском. Можна припустити, що в результаті використання тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу площа поверхні його часток покращує ефект висушування часток розчинної кави і, відповідно, знижує інтенсивність утворення агломератів. Крім того, також можна припустити, що дуже малі розміри тонкоподрібненого матеріалу на основі кави сприяють стійкості піни одержуваних напоїв. Застосування способу за даним винаходом показує, що додавання, наприклад, обсмажених зерен кави після віджиму, які піддавали тонкому подрібнюванню й висушуванню, до розчинної кави, такої як розчинна кава, отримана сушінням розпиленням, суттєво сповільнює процес агломерації часток розчинної кави при нагріванні під тиском, так що кількість злиплих часток (агломератів) у продукті суттєво знижується і, крім того, також суттєво знижується кількість часток розчинної кави, які приклеюються до стінок резервуара, в якому здійснюють нагрівання під тиском. Далі, оскільки отримана розчинна кава еспресо, що спінюється, піна якої формується стисненим газом, містить тонкоподрібнений матеріал на основі кави, то піна, що утворюється в чашці при заварюванні такої кави, більшою мірою нагадує піну справжньої кави еспресо, яку одержують заварюванням обсмаженої подрібненої кави в кавомашинах "еспресо". Крім того, також можна припустити, що суттєва частина тонкоподрібненого матеріалу на основі кави в продукті за даним винаходом може активно транспортуватися при заварюванні до піни напою газом, який вивільняється з часток розчинної кави, оточених тонкоподрібненим матеріалом. 4 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Зрозуміло, що пухирці, які піднімаються, газу, що вивільняється при розчиненні у воді часток розчинної кави, захоплюють і несуть із собою до піни значну кількість тонкоподрібненого матеріалу на основі кави. Таким чином, може вповільнюватися або попереджатися осідання тонкоподрібненого матеріалу на основі кави з рідкої фази напою під час його споживання і утворення осаду, який має непривабливий вигляд, на дні чашки, що буде відбуватися набагато швидше й інтенсивніше у випадку використання простої суміші розчинної кави й тонкоподрібненого матеріалу на основі кави. Інші переваги способу полягають у суттєвому покращенні стійкості піни й відчуття піни в роті (більш густа), що підвищує схожість відчуттів від продуктів за даним винаходом з відчуттями, що виникають при вживанні справжньої кави еспресо. Ще одна перевага даного винаходу полягає в підвищенні економічної ефективності всього процесу виробництва кави, оскільки в деяких варіантах даного винаходу технологічний потік, який раніше вважався побічним продуктом, що має невелику комерційну цінність або не має взагалі ніякої цінності, може використовуватися для підвищення якості готового продукту. У результаті, можуть бути скорочені виробничі витрати, споживання сировини й енергії, знижені витрати на видалення й утилізацію відходів, які для процесу виробництва розчинної кави можуть бути значними. У іншому варіанті тонкоподрібнений матеріал на основі кави може бути додатково оброблений (необов'язкова стадія), наприклад, може використовуватися підфарбовування або знебарвлення для зміни зовнішнього вигляду. Наприклад, тонкоподрібнений матеріал на основі кави може бути підфарбований або знебарвлений для зміни кольору, щоб підсилити або, навпаки, послабити помітність цього матеріалу в піні для користувача, і/або покращити деякі характеристики піни, наприклад, зробити її світлішою, темнішою або взагалі змінити колір піни, або ввести інші візуальні ефекти. У переважних варіантах, частки розчинної кави одержують на стадії сушіння розпиленням концентрованого екстракту кави. Було виявлено, що сушіння розпиленням забезпечує підходящу поверхню часток для приклеювання тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу й підходящі розміри часток для використання в пропонованому способі без необхідності здійснення стадії агломерації. У переважних варіантах тонкоподрібнений матеріал на основі кави висушують перед його нанесенням на частки розчинної кави. Можна припустити, що це підвищує ефективність нерозчинного матеріалу зі зниження або запобігання процесу агломерації або надлишкової агломерації часток розчинної кави. Спосіб включає додатково стадію охолодження часток з покриттям і їх упакування (обидві стадії необов'язкові). Переважно стадія нагрівання часток із покриттям включає нагрівання цих часток до температури, що перевищує температуру склування часток розчинної кави. Було виявлено, що таке нагрівання збільшує кількість стисненого газу, яка може утримуватися всередині композиції розчинної кави. У переважному варіанті стиснений газ практично не містить кисню і/або вологи для запобігання погіршенню якості кави з часом. Тому переважний газ включає азот. Більш переважно таким газом є азот зі звичайними домішками. Можуть використовуватися також менш переважні гази або суміші, дозволені для використання для харчових продуктів, такі як, наприклад, повітря, закис азоту, діоксид вуглецю або галогенізовані вуглеводні. Газ може перебувати в надкритичному або зрідженому стані протягом частини або всього процесу обробки під тиском, а також може підтримуватися в надкритичному або зрідженому стані всередині композиції розчинної кави. У цьому випадку забезпечується утримання в композиції розчинної кави більшої кількості газу і, відповідно, утворюється більш пишна піна у кінцевого напою. Переважно газ перебуває під тиском від 1000 кПа до 50000 кПа. Більш переважно газ перебуває під тиском від 2000 кПа до 6000 кПа і найбільш переважно – під тиском приблизно 4000 кПа. Тиск газу щонайменше перевищує атмосферний тиск, щоб забезпечити утримання деякої частини стисненого газу у внутрішніх порах часток розчинної кави. Якщо використовується текуче середовище в надкритичному стані, то тиск вище критичної точки підтримується щонайменше протягом частини процесу обробки. Якщо у внутрішніх порах часток утримується зріджений газ, то тиск повинен дорівнювати або перевищувати тиск насиченої пари текучого середовища при температурі, при якій здійснюється зберігання кави. Підходящий спосіб обробки під тиском з використанням текучого середовища в надкритичному стані описується в заявці US 20080160139A1, зміст якої вводиться тут посиланням. 5 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У даному винаході також пропонується спосіб одержання напою з композиції розчинної кави, який включає розчинення композиції розчинної кави за даним винаходом у водному середовищі напою, переважно в гарячому середовищі напою. Як таке середовище переважно використовується гаряча вода, однак може також використовуватися, наприклад, гарячий напій, такий як заварена кава або гаряче молоко. У винаході також пропонується застосування тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави для зниження інтенсивності процесу агломерації часток композиції розчинної кави, що зазнає нагрівання під тиском. Середній розмір часток тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави переважно перебуває в діапазоні від 0,1 мкм до 100 мкм і більш переважно – від 5 мкм до 50 мкм, як це вже вказувалося. Тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави використовується переважно для зниження ступеня агломерації часток розчинної кави, що спінюється, оскільки такі продукти в процесі агломерації можуть втрачати газ, що утримується в них. Використання тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави пришвидшує процес агломерації без формування агломератів збільшених розмірів або без втрати надто великої кількості утримуваного газу. У даному винаході також пропонується застосування тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави для покращення стійкості піни, що формується на одержуваній каві. Зокрема застосовується нерозчинний матеріал, розкритий у даному описі, для цілей, зазначених у цьому описі. Наприклад, тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави використовується для покращення стійкості піни на поверхні кави, отриманої заварюванням композиції розчинної кави, причому цей нерозчинний матеріал наноситься на поверхню часток композиції розчинної кави, так що матеріал буде потрапляти до піни, коли напій одержують шляхом додавання середовища напою. Тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави може використовуватися для покращення стійкості піни, що формується на поверхні кави, як це було описано, зокрема, коли каву одержують при розчиненні порошку або гранул розчинної кави водою, а також коли кава містить додатково один або декілька наступних інгредієнтів: молоко, цукор, ароматизатори, забілювачі. У одному з варіантів тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави може використовуватися для покращення стійкості піни, щоформується на поверхні кави, коли каву одержують за допомогою кавомашини. У переважних варіантах тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави може використовуватися для покращення стійкості піни, яка формується на поверхні кавового напою, приготованого з розчинної кави, що спінюється. Було виявлено, що застосування зазначеного матеріалу в комбінації з захопленим і утримуваним газом призводить до попадання значної частини матеріалу до шару піни, в результаті чого підвищується стійкість піни та її якість. У даному винаході також пропонується ємність, яка містить композицію кави, що спінюється, розкриту в даному описі, причому ємність може мати форму картриджа, пакета-саше, капсули або пакетика з фільтрувального паперу. У даному винаході також пропонується система дозованої видачі напою, яка містить вищевказану ємність і машину для дозованої видачі напою, до якої можна вставляти ємність і з якої може дозовано видаватися напій після додавання водного середовища напою. У даному винаході також пропонується спосіб одержання напою, який включає пропущення водного середовища напою через вищевказану ємність. У переважних варіантах напій одержують із використанням вищевказаної системи дозованої видачі напою. Висота піни над поверхнею кави може бути просто виміряна лінійкою. Такі вимірювання використовувалися в Прикладах, розглянутих у даному описі. Випробування на стійкість піни проводилися двічі з обчисленням середніх величин для часових інтервалів 1 хвилина і 10 хвилин. Наявні на ринку сорти розчинної кави, які одержують шляхом сушіння виморожуванням, у 3 таких випробуваннях зазвичай показують наступні результати: приблизно 1,5 см піни через 1 3 хвилину і 0,5 см піни через 10 хвилин. Таким чином, для типової розчинної кави через 10 хвилин зберігається тільки 33 % піни в порівнянні з піною через 1 хвилину. Сорти розчинної кави, що спінюються, мають збільшений об'єм закритих пор у порівнянні зі звичайними сортами кави. Наприклад, традиційні сорти розчинної кави мають об'єм закритих 3 пор приблизно 0,05 см /г. Тобто, повний об'єм закритих пор усередині часток становить 3 приблизно 0,05 см на кожний грам часток розчинної кави. Переважні варіанти розчинної кави, 3 що спінюється, за даним винаходом мають об'єм закритих пор приблизно 0,3 см /г або більше, 3 3 3 3 3 наприклад, від 0,5 см /г до 3,0 см /г, або від 0,75 см /г до 1,5 см /г, наприклад, 1,0 см /г. 3 Для визначення об'єму закритих пор спочатку необхідно одержати скелетну щільність (г/см ) матеріалу, яка визначається діленням маси порошку або гранул на об'єм, який займає матеріал цього порошку або цих гранул. Цей об'єм може бути визначений за допомогою гелієвого 6 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пікнометра Micromeritics AccuPyc 1330. Скелетна щільність – це міра щільності, яка включає об'єм будь-яких пор у частках, які не сполучаються з атмосферою (запечатані пори), і виключає об'єм простору між частками та об'єм будь-яких пор у частках, які сполучаються з атмосферою (відкриті пори). Об'єм запечатаних пор (вказуються в даному описі як закриті пори) одержують також шляхом вимірювання скелетної щільності порошку або гранул після подрібнювання товкачиком у ступці для видалення або відкривання всіх внутрішніх (закритих) пор. Скелетна 3 щільність, яка визначається в даному описі як дійсна щільність (г/см ), є фактичною щільністю 3 тільки твердого матеріалу, з якого складається порошок або гранули. Об'єм закритих пор (см /г) визначається різницею між величиною, оберненою до скелетної щільності, і величиною, оберненою до дійсної щільності. Об'єм закритих пор може бути також виражений у відсотках від об'єму часток порошку або гранул. Об'єм закритих пор у відсотках можна визначити множенням різниці між величиною, оберненою до дійсної щільності, і величиною, оберненою до скелетної щільності, на скелетну щільність і на 100 %. Якщо не зазначено інше, слід вважати, що всі вимірювання, розглянуті в даному описі, виконувалися при кімнатній температурі (20 °C) і атмосферному тиску. КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ Винахід описується нижче з посиланнями на зазначені нижче фігури, що ілюструють приклади, які не повинні розглядатися як обмеження даного винаходу. Фігура 1 – блок-схема алгоритму, який забезпечує здійснення способу, розкритого в даному описі, включаючи додаткові (необов'язкові) стадії. Фігура 2 – графік зміни висоти піни (мм) від часу (хвилини) для піни розчинної кави еспресо без покриття (А) в порівнянні з піною розчинної кави еспресо з покриттям (В) відповідно до даного винаходу. Вимірювання висоти піни для графіка на фігурі 2 здійснювали шляхом вимірювання лінійкою відстані між верхівкою піни і межею розділення піна/рідина. Фігура 3А – зображення, отримане за допомогою скануючого електронного мікроскопа, частки 10 розчинної кави еспресо без покриття. Фігура 3В – зображення, отримане за допомогою скануючого електронного мікроскопа, частки 11 розчинної кави еспресо з покриттям тонкоподрібненим матеріалом 12 на основі кави відповідно до даного винаходу. Фігура 4 – результати органолептичних випробувань напою (рідини) і піни кави, виконаних для композиції за даним винаходом, у порівнянні з розчинною кавою еспресо, що спінюється, без покриття. Фігура 5А – вид типової упаковки 51 для зберігання композиції, розкритої в даному описі, яка може використовуватися для продажу одержуваного продукту. Фігура 5В – вид картриджа 52, підходящого для зберігання композиції за даним винаходом і для використання в кавомашині 53. Фігура 5С – вид кавомашини 53, підходящої для використання з картриджем 52, показаним на фігурі 5В. ПРИКЛАДИ Принципи даного винаходу будуть описані нижче в наступних необмежуючих прикладах з посиланнями на додані фігури. На фігурі 1 представлена блок-схема, що містить стадії, які повинні бути виконані для здійснення способу, розкритого в даному описі, включаючи додаткові (необов'язкові) стадії. Розчинну каву зазвичай одержують із зерен кави, використовуючи наступну технологію. Спочатку забезпечують каву в формі кавових зерен. Зерна кави (які іноді називають плодами кавового дерева) збирають у формі насінин рослин, що належать до класу Coffea. Наприклад, каву Арабіка одержують із бобів рослини Coffea Arabica, а каву Робуста одержують із бобів рослини Coffea canephora. Інші необмежуючі типи кави включають бразильську каву і каву, яку одержують із рослин Coffea liberica і Coffea esliaca. У рамках окремих типів кави може існувати багато різновидів, кожен із яких може вказувати, наприклад, на географічне місце походження кави. Розчинна кава може бути отримана з будь-якого сорту або типу кави або з будь-якої комбінації будь-яких сортів і/або типів. Перед обсмаженням може здійснюватися обробка зелених зерен кави. Наприклад, із зелених зерен кави може бути вилучений кофеїн. Підходящі способи вилучення кофеїну включають обробку кавових зерен нагрітим екстрактом кави, безпосереднє або опосередковане вилучення кофеїну розчинником, таким як вода, дихлорметан, етилацетат або тригліцерид, а також вилучення з використанням діоксиду вуглецю в надкритичному стані. Можуть виконуватися й інші стадії обробки перед обсмаженням зерен, наприклад, обробка для модифікації сполук, що визначають аромат і смак, у зелених зернах кави. 7 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Потім зелені зерна кави обсмажують. Способи обсмаження є добре відомими в галузі. Як правило, вони включають нагрівання зелених зерен кави, поки вони не змінять свій колір. Апарати, підходящі для обсмажування, включають печі та пристрої з псевдозрідженим шаром. Ступінь обсмаження визначається кольором обсмажених кавових зерен. Рівні обсмаження включають легке обсмаження (до кольору кориці, Half City, легке і нове англійське обсмаження), між легким і середнім (легке американське, Light City і західне обсмаження), середнє обсмаження (американське, для сніданку, коричневе, City і середнє), між середнім і сильним (Full City, легке французьке й віденське), сильне (після обіду, континентальне, європейське, французьке, італійське й новоорлеанське) і дуже сильне обсмаження (темне французьке і дуже сильне). Після обсмаження кава може бути оброблена, наприклад, для підвищення (або зниження) рівня гідратації. У іншому прикладі кава може бути оброблена для одержання унікальних характеристик смаку й аромату, таких як у кави еспресо. Після обсмаження каву подрібнюють для одержання подрібненої кави. Способи подрібнювання включають перемелювання, ріжуче подрібнювання, дроблення й розтирання валками. Потім одержують екстракт кави шляхом взаємодії подрібненої кави з гарячою водою. Потім концентрація екстракту кави може бути збільшена, наприклад, від приблизно 15 мас. % до 50 мас. % або вище. Після цього концентрований екстракт може бути зневоднений, наприклад, із використанням сушіння виморожуванням або сушіння розпиленням. Способи сушіння виморожуванням або розпиленням добре відомі в техніці. У результаті можуть бути отримані частки розчинної кави. Перед обробкою тиском для введення стисненого газу до внутрішніх пор часток кави, отриманих у результаті сушіння, їх можуть піддавати агломерації для одержання гранул заданого розміру. Способи агломерації розчинної кави добре відомі в галузі. Типовий процес агломерації описаний у публікації "Encyclopaedia of Food Science and Technology", стор. 13 – 17 (1992). У цьому широко поширеному способі агломерації частки розчинної кави спочатку подрібнюють для зменшення їхнього розміру. Як вказується в публікації "Powder Technology" 86, стор. 49 – 57 (1996), таке подрібнювання необхідне для одержання часток, що мають досить невеликі розміри, щоб з них можна було сформувати пухкі об'єднання часток, які іноді називають сухими попередніми агрегатами часток. Припускається, що такі попередні агрегати утримуються електростатичними силами, що виникають, наприклад, при зарядженні часток у результаті тертя при подрібнюванні і/або перемішуванні. Таким чином, зменшення розмірів часток перед агломерацією виконується так, що окремі частки розчинної кави будуть мати достатнє відношення маси до поверхневого заряду/поверхневої взаємодії, щоб окремі частки утримувалися разом. Після подрібнювання подрібнені частки розчинної кави піддають агломерації. У техніці відомі багато різних форм агломерації. Наприклад, як описано в публікації "Food Control" 6, стор. 95 – 100 (1996), агломерати часток можуть бути отримані шляхом спресовування окремих часток, шляхом нарощування агломератів або з використанням агломерації висушуванням (наприклад, висушування розпиленням). Загалом, агломерація відноситься до процесів, у яких окремі частки композиції поєднуються для формування часток збільшених розмірів. Як правило, окремі частки, що складають частки збільшених розмірів, легко помітні, однак утримуються в агломераті разом із іншими частками, так що агломерат поводиться як окрема частка. Наприклад, окремі частки, що складають агрегат, можуть утримуватися разом щільними перемичками. Зазвичай міцність на розрив таких перемичок має такий же порядок величини, що й міцність на розрив окремих часток. Наприклад, міцність на розрив агрегатів може становити щонайменше одну десяту від міцності на розрив окремих часток, наприклад, міцність на розрив агрегатів може становити від приблизно 25 % до приблизно 100 % від міцності на розрив окремих часток. Як правило, агломерацію розчинної кави здійснюють із використанням вологого способу нарощування агломератів. Цей спосіб включає вплив на поверхню часток розчинної кави сполучною рідиною, такою як вода. Ця сполучна рідина може також забезпечуватися в газоподібній формі, наприклад, у формі пари, як це здійснюється при струминній агломерації. Якщо використовується пара, то вона може конденсуватися в рідину при контакті з частками кави. Рідкий сполучний матеріал формує рідкі перемички між окремими частками. Потім рідкий сполучний матеріал висушують для формування щільних перемичок, що містять тверду форму сполучного матеріалу. У альтернативних або додаткових варіантах рідкий сполучний матеріал може розчиняти деяку частину розчинної кави, і в цьому випадку щільні перемички, які формуються в результаті сушіння, будуть містити також і розчинну каву. Крім того, в такому 8 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 способі, як струминна агломерація, пара може використовуватися просто для розм'якшення поверхні часток розчинної кави, у результаті чого забезпечується зчеплення окремих часток одна з одною. Приклади, в яких після процесу подрібнювання виконується агломерація для формування агломерованої композиції кави, включають US 3554760 (General Foods Corporation), US 3514300 (Afico S.A.), US 4724620 (Nestec S.A.), US 3227558 (General Foods Corporation), US 4594256 (General Foods Corporation), US 3767419 (General Foods Corporation), US 3716373 (Rhodes), US 3821430 General Foods Corporation), US 3740232 (General Foods Ltd), US 3729327 (General Foods Corporation), US 3695165 (General Foods Corporation) і US 3485637 (General Foods Corporation). На фігурі 1 представлена блок-схема способу за даним винаходом, відповідно до якої традиційним чином здійснюють обсмаження і подрібнювання кави (стадія 1). Потім обсмажену і подрібнену каву піддають дії гарячої води (стадія 2) для одержання концентрованого екстракту 21 кави і осаду 22 кави на фільтрі. Концентрований екстракт кави 21 зневоднюють розпиленням (стадія 3) для одержання часток 31 розчинної кави. Осад 22 кави на фільтрі висушують (стадія 4) і подрібнюють (стадія 5) для одержання тонких часток розмірами приблизно 20 мкм (середній найбільший поперечний розмір). Потім частки розчинної кави змішують із тонкоподрібненим осадом кави на фільтрі в умовах повільного перевертання ємності з частками кави (стадія 6). Після того, як частки розчинної кави в достатній мірі покриті тонкоподрібненим осадом кави на фільтрі, частки з покриттям подають до резервуара, в якому міститься азот під тиском 40 бар, і здійснюють нагрівання до температури, вищої за температуру склування часток (стадія 7). У результаті азот під тиском поглинається й утримується внутрішніми порами часток. Потім частки з покриттям і з поглиненим газом витримують (стадія 8) для охолодження й упаковують (стадія 9) або в контейнери для продажу як розчинної кави, або в картриджі, що використовуються в машинах для приготування й дозованої видачі напою. Композиція, розкрита в даному описі, після упакування в картриджі може використовуватися в машинах для приготування й дозованої видачі напою. Такі машини добре відомі в галузі. Гаряча вода пропускається через шари фільтрувального паперу з розчинною кавою (стадія 10) для розчинення композиції та, відповідно, для одержання напою з піною для вживання (стадія 11). • Приклад 1 (порівняльний) Приблизно 1 кг порошку розчинної кави, отриманої сушінням розпиленням, зі вмістом вологи приблизно 2,1 мас. % завантажували до резервуара об'ємом 12 л, у якому створювався підвищений тиск. Середній розмір (D50) часток порошку розчинної кави становив приблизно 150 мкм (вимірювання з використанням лазерного дифракційного вимірювального приладу), і об'ємна щільність дорівнювала приблизно 0,22 г/мл. Частки кави мали температуру (Tg) склування, що перевищує 50 °C. Резервуар герметизували і заповнювали азотом, і піднімали внутрішній тиск до приблизно 40 бар (надлишковий тиск). Потім резервуар нагрівали за допомогою олійної сорочки (максимальна температура олії – приблизно 105 °C), поки температура порошку розчинної кави не перевищувала Tg і не досягала 90 °C. Каву витримували при температурі приблизно 90 °C протягом приблизно 10 хвилин і потім охолоджували до температури, нижчої за температуру Tg силування, шляхом зниження температури олії, поки температура кави не знижувалася нижче 50 °C. Потім тиск у резервуарі скидали і резервуар перевертали, щоб отримана кава могла висипатися до окремої підставленої посудини. При цьому до посудини з резервуара висипалося приблизно 230 г часток і агломератів кави. Інша частина (приблизно 770 г) часток кави залишалася приклеєною до стінок резервуара, і для вилучення цієї частини, що залишилася, необхідно було прикласти певні зусилля. 230 г порошку кави, який висипався з резервуара, містили значну кількість газу під тиском, і коли 3 г розчинної кави в склянці заливали 200 мл гарячої води, над поверхнею напою утворювався шар піни. • Приклад 2 Приблизно 850 г такого ж початкового матеріалу, як і в Прикладі 1, тобто необробленої розчинної кави, отриманої сушінням розпиленням, з таким же вмістом вологи приблизно 2,1 мас. %, ретельно перемішували приблизно з 150 г обсмаженої кави після пресування (пресзалишок після гідравлічного віджиму олії з обсмажених кавових зерен) шляхом об'єднання цих двох матеріалів у поліетиленовому пакеті й ручного струшування протягом приблизно 30 секунд. Обсмажену каву після пресування попередньо піддавали струминному подрібнюванню для одержання середнього розміру (D50) часток приблизно 17 мкм (вимірювання з 9 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 35 використанням лазерного дифракційного вимірювального приладу) і потім висушували до вмісту вологи приблизно 0,2 мас. %. Цю суміш часток розчинної кави, отриманих у результаті висушування розпиленням, і часток висушеної обсмаженої кави після пресування, подрібнених із використанням струминного подрібнювання, завантажували до резервуара, використаного в Прикладі 1, і піддавали дії тиску й тепла. Коли після стадії охолодження скидали тиск із резервуара й перевертали цей резервуар, то з нього до підставленої посудини висипалося приблизно 740 г порошку отриманого продукту, тобто приблизно в три рази більше, ніж у Прикладі 1 (без додавання кави, отриманої в результаті струминного подрібнювання). Інша частина часток (приблизно 260 г) залишалася на стінках резервуара. З 740 г зернистого продукту, який висипався з резервуара, приблизно 480 г були у формі вільнотекучого порошку, а інша частина являла собою м'які агломерати часток, які можна було легко подрібнити рукою. 740 г порошку кави, який висипався з резервуара, містили значну кількість газу під тиском, і коли 3 г розчинної кави в склянці заливали 200 мл гарячої води, над поверхнею напою утворювався шар піни. • Приклад 3 3 г продукту, отриманого в Прикладах 1 і 2, заварювали в окремих склянках, що мають внутрішній діаметр приблизно 65 мм, з використанням гарячої води з температурою 85 °C. На фігурі 2 наведений графік зміни в часі висоти піни. Контрольний зразок, отриманий у Прикладі 1, вказується позначенням А, а зразок за даним винаходом, отриманий у Прикладі 2, вказується позначенням В. Висоту верхівки шару піни над рівнем рідини вимірювали за допомогою лінійки відразу ж після заварювання й потім із інтервалом 1 хвилина. Обидва зразки мали однакову початкову висоту піни, яка дорівнювала 10 мм. Несподівано було виявлено, що піна, отримана при заварюванні продукту Прикладу 1 (А), була помітно менш стійкою в порівнянні з піною, отриманою при заварюванні продукту Прикладу 2 (В). Піна, отримана при заварюванні продукту Прикладу 1 (А), практично зникала з поверхні напою через 30 хвилин. Піна, отримана при заварюванні продукту Прикладу 2 (В), зникала лише через 60 хвилин. У кожний момент часу, коли виконувалися вимірювання, висота піни продукту Прикладу 2 (В) була такою ж або вищою, ніж висота піни продукту Прикладу 1 (А). Потім знову по 3 г продуктів, отриманих у Прикладах 1 і 2, окремо заварювали в 200 мл гарячої води. Смак, аромат і характеристики отриманих напоїв оцінювалися групою дегустаторів кави (5 людей). Ця група фахівців визначила, що піна завареної кави Прикладу 2 відчувалася в роті як значно більш щільна в порівнянні з піною продукту Прикладу 1. Проводилися випробування композицій кави на різних стадіях вищеописаних Прикладів, і результати випробувань наведені нижче в Таблиці 1. Таблиця 1 Перед обробкою тиском Після обробки тиском Порошок розчинної кави, Порошок Прес-залишок Порошок висушений розпиленням + розчинної кави, після розчинної кави, 15 % прес-залишку після висушений струминного висушений струминного розпиленням подрібнювання розпиленням подрібнювання Колір (інтенсивність відбитого світла) Щільність Об'єм закритих пор Висота піни 40 45 28,0 La 26,6 г/100 см 8,2 La 3 38,8 г/100 см 15,5 La 3 43,6 г/100 см 11,8 La 3 44,1 г/100 см 51,6 % Немає даних 30,0 % 31,7 % 2 мм Немає даних 15 мм 3 15 мм Як можна бачити з Таблиці 1, висота піни, щільність і об'єм закритих пор залишаються практично незмінними при додаванні прес-залишку, який піддавали струминному подрібнюванню. Таким чином, можна бачити, що кінцевий продукт у формі часток дуже нагадує традиційну розчинну каву, що спінюється, яку одержують із використанням сушіння розпиленням і піддають дії тиску (хоча він і дещо темніший). Колір у одиницях "La" означає колір, який опосередковано вимірюється з використанням видимого світла, відбитого від зразка продукту, за допомогою вимірювача кольору Dr. Lange LK 10 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 100 у відбитому світлі з внутрішнім фільтром 640 нм (фірма Dr. Lange Gmbh, м. Дюссельдорф, Німеччина). Зразок вільно насипали до чашки Петрі в вирівнюючому пристрої, який постачається разом із вимірювальним приладом Dr. Lange. Потім, маніпулюючи ручкою, одержували плоску поверхню зразка. Після цього чашку Петрі знімали з вирівнюючого пристрою і поміщали до висувного лотка вимірювального приладу. Вмикали прилад, і на його дисплеї відображалася величина виміряної інтенсивності відбитого світла. Чим нижчою є ця величина, тим темніший колір. На фігурі 3А представлене зображення, отримане за допомогою скануючого електронного мікроскопа, частки 10 розчинної кави еспресо, отриманої в результаті сушіння розпиленням, без покриття. На фігурі 3В представлене зображення, отримане за допомогою скануючого електронного мікроскопа, частки 11 розчинної кави еспресо з покриттям тонкоподрібненим матеріалом 12 на основі кави відповідно до даного винаходу. Частки 10 розчинної кави без покриття, як правило, мають гладкі зовнішні поверхні. Частки 11 із покриттям мають більш шорсткі поверхні і являють собою дуже дрібні частки матеріалу 12, з'єднані одна з одною своїми зовнішніми поверхнями. Одна з часток у центрі зображення розрізана, і в ній чітко проглядається система закритих пор/пустот. У цих порах часток продукту утримується стиснений газ. На фігурі 4 представлені результати органолептичних випробувань напою (рідини) і піни кави, виконаних для композиції за даним винаходом, у порівнянні з розчинною кавою еспресо, що спінюється, без покриття. На фігурі 4 літерні позначення вказують наступні характеристики: D: щільність/в'язкість; E: борошнистий/порошковий; F: вплив на аромат; G: кислий; H: гіркий; I: обсмажений. Як можна бачити на фігурі 4, оцінки, виставлені п'ятьма досвідченими дегустаторами, показують, що напій був щільнішим і створював у роті більш сильне відчуття борошнистості. У порівнянні з рідкою фазою напою ці ознаки були сильніше виражені в піні. Також було відмічено, що вплив піни на аромат суттєво підвищився. Характеристики кислоти й гіркоти були зниженими для напою, виготовленого з використанням композиції за даним винаходом. Заявники виявили, що в той час як рідина і піна демонструють однакові тренди, відчуття в роті помітно покращилися від піни в порівнянні з рідиною, у той час як характеристики аромату більше покращилися для рідини, ніж для піни. У даному описі були докладно розглянуті переважні варіанти здійснення винаходу, однак фахівцям у даній області техніки буде зрозуміло, що до цих варіантів можуть бути внесені різні зміни без виходу за межі сутності винаходу і його об'єму, обумовленого доданою формулою. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Композиція розчинної кави, яка містить частки розчинної кави, що мають внутрішні пори, причому щонайменше деякі з цих пор містять стиснений газ і на зовнішню поверхню часток розчинної кави нанесений додатковий тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави, у якій тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави має розміри часток від 0,1 до 100 мкм. 2. Композиція розчинної кави за п. 1, у якій тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави отриманий із обсмажених і подрібнених зерен кави, які вже були піддані додатково операції екстрагування. 3. Композиція розчинної кави за п. 1 або п. 2, у якій тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави має розміри часток від 5 до 50 мкм. 4. Композиція розчинної кави за будь-яким із пп. 1-3, в якій тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави щонайменше частково вплавлений до зовнішньої поверхні часток розчинної кави. 5. Спосіб одержання композиції розчинної кави за будь-яким із попередніх пунктів, який включає: і) забезпечення частки розчинної кави, що має зовнішню поверхню й внутрішні пори, іі) нанесення на зовнішню поверхню частки розчинної кави щонайменше часткового покриття з використанням тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави для формування частки з покриттям, і 11 UA 114471 C2 5 10 15 20 25 30 ііі) нагрівання частки з покриттям і вплив на неї стисненим газом, щоб щонайменше частина газу захоплювалася й утримувалася у внутрішніх порах частки. 6. Спосіб за п. 5, у якому частка розчинної кави забезпечується на стадії сушіння розпиленням концентрованого екстракту кави. 7. Спосіб за п. 5 або п. 6, у якому тонкоподрібнений матеріал на основі кави висушують перед його нанесенням на поверхню частки розчинної кави. 8. Спосіб за будь-яким із пп. 5-7, який також включає iv) охолодження частки з покриттям і, додатково, упакування частки. 9. Спосіб за будь-яким із пп. 5-8, у якому стадія нагрівання частки з покриттям включає її нагрівання до температури, вищої за температуру склування частки розчинної кави. 10. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, у якому на стадії іі) або на стадії ііі) тонкоподрібнений нерозчинний матеріал на основі кави щонайменше частково вплавляється до поверхні частки розчинної кави шляхом її нагрівання до температури, яка дорівнює або перевищує температуру склування цієї частки. 11. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, у якому стиснений газ містить азот та/або діоксид вуглецю. 12. Спосіб за п. 11, у якому стиснений газ перебуває в надкритичному або зрідженому стані. 13. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, у якому стиснений газ перебуває під тиском від 1000 до 50000 кПа. 14. Спосіб приготування напою з композиції розчинної кави, який включає розчинення композиції розчинної кави за будь-яким із пп. 1-4 у водному середовищі напою. 15. Застосування тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави для зниження ступеня агломерації композиції розчинної кави. 16. Застосування за п. 15, у якому середній розмір часток тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави перебуває в діапазоні від 0,1 до 100 мкм і переважно від 5 до 50 мкм. 17. Застосування тонкоподрібненого нерозчинного матеріалу на основі кави для покращення стійкості піни, яка формується на поверхні кави. 18. Ємність, яка містить композицію кави, що спінюється, за будь-яким із пп. 1-4 і яка може мати форму картриджа, пакета-саше, капсули або пакетика з фільтрувального паперу. 19. Система дозованої видачі напою, яка містить ємність за п. 18 та машину дозованої видачі напою, до якої можна вставляти ємність і з якої може дозовано видаватися напій після додавання водного середовища напою. 20. Спосіб приготування напою, який включає пропускання водного середовища напою через ємність за п. 18, з додатковим використанням системи дозованої видачі напою за п. 19. 12 UA 114471 C2 13 UA 114471 C2 14 UA 114471 C2 15 UA 114471 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 16
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюInstant coffee
Автори англійськоюFisk, Ian Denis, Imison, Tom Philip, Zeller, Bary
Автори російськоюФиск Ян Дэнис, Имисон Том Филип, Зеллер Бэри
МПК / Мітки
Мітки: композиція, кави, розчинної
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/18-114471-kompoziciya-rozchinno-kavi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Композиція розчинної кави</a>
Попередній патент: Композиція, що містить антибіотик та диспергатор або антиадгезивний агент
Наступний патент: Сідло велосипеда
Випадковий патент: Спосіб виготовлення декоративно-художнього друкованого виробу