起泡助劑及其生產方法
【專利說明】起泡助劑及其生產方法 發(fā)明領域
[0001] 本發(fā)明涉及制備起泡助劑的方法。具體地，本發(fā)明涉及制備用于飲料例如咖啡產 品的起泡助劑的方法，以便在例如再溶解時產生穩(wěn)定的意式濃咖啡（espresso) -型泡沫或 咖啡油脂（crema)。本發(fā)明還涉及照此得到的起泡助劑、包含所述起泡助劑的咖啡產品和包 含所述咖啡產品的容器。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 在咖啡、特別是意式濃咖啡（espresso coffees)中，持久的泡沫也稱作"咖啡油 脂"，其代表看見的質量標準?？Х扔椭捏w積、質地、精細度、顏色和穩(wěn)定性是吸引消費者 的有特色的特征?？Х扔椭蛱崛”砻婊钚钥Х瘸煞之a生，所述表面活性咖啡成分覆蓋并 且穩(wěn)定因用加壓熱水鼓風填充的咖啡基質生成的氣泡。
[0004] 研發(fā)再溶解時遞送意式濃咖啡型咖啡油脂的全溶咖啡可以決定性地代表咖啡飲 料生產領域中具有競爭性的優(yōu)勢。科學和技術挑戰(zhàn)相當巨大，因為全溶咖啡組合物及其制 備方法與例如意式濃咖啡提取十分不同。
[0005] 在EP 0 839 457中，公開了用于制造速溶咖啡、特別是噴霧干燥的速溶咖啡的方 法，當接觸熱水時，其產生模擬意式濃咖啡的咖啡油脂的泡沫。作為全溶"意式濃"咖啡生 產方法即泡沫形成方法的組成部分，通過咖壓氣體注射使提取物起泡，從而勻化起泡的提 取物以減小氣泡大小，并且在足夠的干燥機出口溫度和噴霧壓力條件下噴霧干燥，得到具 有其中摻入氣泡的多孔顆粒。根據(jù)EP 0 839 457,摻入細小的氣泡對于傳遞杯內改善的泡 沫是必要的。
[0006] 因此，在工業(yè)中需要提供能夠改善飲料例如咖啡飲料中的泡沫體積和泡沫外觀的 化合物，由此滿足消費者在消費過程中在質量和愉悅方面的逐步增加的需求。
[0007] 發(fā)明概述
[0008] 因此，本發(fā)明涉及一類來源于非烘烤咖啡酚酸的化合物和修飾咖啡酚酸的方法， 其與具有起泡特性的液體或粉狀產品的增加的泡沫體積相關。
[0009] 因此，本發(fā)明的一個目的在于提供制造起泡助劑的方法，包含下列步驟：
[0010] (i)提供包含至少兩種4-乙烯基兒茶酚單體的組合物；
[0011] (ii)誘導步驟⑴的4-乙烯基兒茶酚單體聚合，得到包含多官能團酚類的組合 物。
[0012] 在另一個方面，本發(fā)明涉及可通過本發(fā)明的方法得到的起泡助劑。
[0013] 在另一個方面，本發(fā)明涉及本發(fā)明的起泡助劑作為咖啡起泡助劑的用途。
[0014] 在另一個方面，本發(fā)明涉及制造咖啡產品的方法，包含下列步驟：
[0015] (a)提供咖啡提取物；
[0016] (b)將根據(jù)上述權利要求任一項的起泡助劑添加到所述提取物中。
[0017] 本發(fā)明還涉及咖啡產品，其包含可通過上述權利要求任一項的方法得到的起泡 劑。
[0018] 甚至在另一個方面，本發(fā)明涉及包含本發(fā)明的咖啡產品的容器。
[0019] 附圖簡述
[0020] 圖1顯示一些方法誘導的衍生自4-乙烯基兒茶酚單體（15)縮合的多官能團酚類 化合物16-25。
[0021] 圖2顯示通過FMD(泡沫測量裝置）測定的參比咖啡（灰色正方形）和添加 0. 065% rCA烘烤的咖啡酸的參比咖啡（深色圓圈）的泡沫體積，其作為時間的函數(shù)。
[0022] 圖3顯示通過測定的Ultratrax添加 a) 0%咖啡酸（黑色圓圈）、b)0. 25%咖啡酸 (深色十字）、c)0.5%咖啡酸（灰色三角形）、d)l%咖啡酸（灰色正方形）和e)2%咖啡酸 (灰色圓圈）并且在236°C烘烤720s的阿拉伯咖啡I. 1生咖啡豆的作為時間函數(shù)的泡沫體 積。
[0023] 圖4顯示通過KOMO測定的未處理的咖啡豆、浸漬水的咖啡豆、浸漬咖啡酸溶液的 咖啡豆和浸漬富含咖啡酸的生咖啡豆提取物的咖啡豆的泡沫體積。
[0024] 發(fā)明詳述
[0025] 如上所述，咖啡泡沫（或咖啡油脂）代表質量標準。不同的參數(shù)可以用作咖啡油 脂的有特色的特征或鑒別特征。這樣的鑒別特征可以是體積、質地精細度、顏色和穩(wěn)定性。 當然，這些鑒別特征可能或多或少相關。
[0026] 此外，咖啡泡沫已經(jīng)顯示具有極強的抗氧化劑活性。認為該活性直接與咖啡酚酸 相關，它們也促成泡沫的結構。
[0027] 因此，這些酚類化合物因其雙重活性（作為起泡助劑和作為抗氧化劑活性）可以 稱作多官能團酚類化合物并且被分類成兩個主要家族：
[0028] ?天然存在的生咖啡酚酸，也稱作綠原酸；和
[0029] ?方法誘導的多官能團酚類化合物的聚合物。該方法由此可以是熱、化學、氧化或 酶處理。
[0030] 本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，包含至少兩種4-乙烯基兒茶酚單體的化合物（聚合的化合 物）可以用作起泡助劑。
[0031] 在本發(fā)明的上下文中，術語"起泡助劑"是指可以添加到起泡物質中以改善其起泡 特性的試劑。本發(fā)明的這種起泡物質可以優(yōu)選是指咖啡飲料，例如速溶咖啡飲料。"改善的 起泡特性"的測定可以從遞增的泡沫體積觀察到，它對泡沫質地、泡沫顏色和泡沫穩(wěn)定性也 具有間接影響。
[0032] 術語"4-乙烯基兒茶酚單體"是指特別是在作為起泡劑起作用的方面具有特定官 能團的多酚化合物。認為多酚化合物可以作為交聯(lián)劑通過多范圍的與其它化合物例如咖 啡化合物的相互作用起作用（即共價相互作用、離子相互作用、氫鍵合、偶極-偶極相互作 用），導致泡沫體積增加。
[0033] 在本發(fā)明的上下文中，"多酚類"是指結構類的天然、合成和半合成有機化學物質， 其通過存在多個酚單元（兩個或多個酚單元）而表征。這些酚的亞結構的數(shù)量和特征基于 該類的特定成員的獨特的物理、化學和生物學特性。
[0034] 因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，提供制造起泡助劑的方法，包含下列步驟：
[0035] (i)提供包含至少兩種4-乙烯基兒茶酚單體的組合物；
[0036] (ii)誘導步驟⑴的4-乙烯基兒茶酚單體聚合，得到包含多官能團酚類的組合 物。
[0037] 在本發(fā)明的一個實施方案中，在步驟（i)中的組合物包含至少三個4-乙烯基兒茶 酚單體；例如至少四個4-乙烯基兒茶酚單體，例如至少五個4-乙烯基兒茶酚單體；例如至 少六個4-乙烯基兒茶酚單體，例如至少七個4-乙烯基兒茶酚單體。
[0038] 步驟（ii)中誘導的聚合可以是加成聚合，其中單體分子簡單地彼此添加；或縮 聚，其中單體分子合并同時失去簡單分子，例如水?？梢詢?yōu)選步驟（ii)中誘導的聚合是縮 聚。
[0039] 在本發(fā)明的一個實施方案中，4-乙烯基兒茶酚單體可以衍生自咖啡酸。更具體地， 4-乙烯基兒茶酚單體可以優(yōu)選衍生自至少一種綠原酸。
[0040] 至少一種綠原酸可以選自3-咖啡酰基奎尼酸（1)、4_咖啡?；崴幔?)、5_咖 啡?；崴幔?)、3,4-二咖啡?；崴幔?)、3,5-二咖啡酰基奎尼酸（8)、4,5-二咖啡 ?；崴幔?)。
[0041] 優(yōu)選地，至少兩種4-乙烯基兒茶酚單體通過使咖啡酸或綠原酸的咖啡酸部分脫 羧得到。
[0042] 此外，可以通過水解所述綠原酸得到咖啡酸。所述綠原酸的所述水解可以通過熱 處理得到。
[0043] 4-乙烯基兒茶酚單體可以通過合成方式生產，通過發(fā)酵生產，或來源于天然物質， 例如咖啡。優(yōu)選地，4-乙烯基兒茶酚單體可以得自咖啡。
[0044] 本發(fā)明使用的4-乙烯基兒茶酚單體具有圖1中（15)所示的結構式。一些多官能 團酚類化合物（16)-(25)和醌類（26)可以衍生自4-乙烯基兒茶酚單體的聚合。圖1中提 供的化合物絕不是窮盡性的或限定本發(fā)明的范圍。
[0045] 這些多官能團酚類化合物的通過存在至少兩種來自至少兩種4-乙烯基兒茶酚 (15)單體縮合的酚部分而表征。在天然存在的生咖啡酚酸的情況中，它們表現(xiàn)出抗氧化劑 活性且參與泡沫結構和穩(wěn)定性。抗氧化劑特性涉及其消除自由基、消除活性氧或螯合負責 自由基形成的金屬離子的能力。泡沫結構形成特性可以涉及這些化合物與咖啡基質通過氫 鍵相互作用、疏水性相互作用、Pi-疊加、靜電相互作用或共價鍵與咖啡基質發(fā)生相互作用 的能力。這些化合物在某些條件下還可以與天然存在的親核體例如咖啡基質中的蛋白質和 糖上的氨基酸側鏈發(fā)生相互作用，由此作為共價連接的苯丙素 （phenyl propanoid)種類被 整合入類黑精。如果這些相互作用發(fā)生在咖啡泡沫的復雜多相膠體系統(tǒng)內，則它們可以因 泡沫的濃稠行為而導致后者的進一步穩(wěn)定。還證實這種化合物家族還導致咖啡基質內形成 氧的微小氣泡。這種由復雜的氧化還原反應產生的天然存在于咖啡中、但在該族化合物的 存在下被加速微小氣泡也可以導致穩(wěn)