饮料粉加香方法 本发明涉及一种饮料粉加香方法；例如可溶性咖啡粉。本发明还涉及由此制得的饮料粉。
消费者将某些香味与某些产品联系起来。如果产品缺少与之相联系的香味，消费者对该产品的感觉将受到不利影响。尽管在其它领域也存在这个问题，但是在例如可溶性咖啡粉的可溶性饮料领域中该问题尤为突出。尽管本发明不限制在可溶性咖啡粉，但是为了便于说明，在本说明书中主要参照可溶性咖啡粉来说明该问题。它同样可应用于其它饮料粉，例如焙炒并磨碎的咖啡粉、可溶性茶粉、可溶性奶油粉、谷物基饮料粉和可溶性巧克力粉。
用包括提取、浓缩和干燥的常规方法获得的可溶性咖啡粉，通常基本上没有香味。为此，习惯是在加工可溶性咖啡粉的过程中捕集其发出的咖啡香气，再将这些香气掺入到可溶性咖啡粉中。
通常再掺入香气是首先将香气捕集到例如油或乳液的基质中，然后在操作和混合之前将含香气基质喷或涂敷到可溶性咖啡粉上，随后将混合咖啡粉填入容器，然后密封。
将含香气基质喷在可溶性咖啡粉上的典型程序在美国专利3148070(Mishkin)和Sivetz，M.and Desrosier，N.W.；1979；Coffee Technology(咖啡工艺)，AVI Publishing Company，Inc.；Westport，Connecticut；pages 459 and 460中有记载。在该程序中，可溶性咖啡粉沿供料管落下并落在锥形分布器上，该分布器使可溶性咖啡粉以圆筒形帘幕状连续落下。喷嘴位于锥形分布器下方，在圆筒形帘幕内，将含香气基质喷在圆筒形帘幕内表面上。然后可溶性咖啡粉的圆筒形帘幕落入混合器中，在其中可溶性咖啡粉经过混合以使含香气基质均匀分布于整个可溶性咖啡粉中。然后将经加香的可溶性咖啡粉送入充填器，在其中将咖啡粉装入瓶或其它容器。
其它方案是将含香气基质喷在正在下落的可溶性咖啡粉的薄片样帘幕上或喷在转筒中的可溶性咖啡粉上，或喷在在传送带上传送的可溶性咖啡粉上。在所有情况下，然后将可溶性咖啡粉送入搅拌器或混合器以使含香气基质与全部可溶性咖啡粉中均匀混合。
虽然该基本程序运作良好，但是在喷雾后的混合或搅拌可溶性咖啡粉过程中损失大量香气。而且，在喷雾和将咖啡填入容器之间的时间内香气也有丢失。同样，已发现喷雾力使含香气基质贯穿可溶性咖啡粉的圆筒形或薄片状帘幕。这使得香气再次损失。香气是一种昂贵组分，它们的丢失可能大大增加成本。而且，特别是对薄片状帘幕来说，已发现含香气基质仅接触约15％-约30％的帘幕，这导致咖啡产品不均匀。
在美国专利3769032(Lubsen)中描述了解决浪费问题的一个办法。在这里，将已经填充有可溶性咖啡粉地咖啡瓶运送到含有咖啡香气的机械注射器的下方。该注射器下降进入每个瓶中直到针尖靠近瓶底。然后注射器上升，同时向瓶内的咖啡产品注入咖啡香气滴。该香气滴大小为约0.5mm-3mm。尽管在该专利中报导的结果显示了咖啡香气的良好再掺入，但是在高速生产线上该系统不可行。而且，含香气基质没有均匀分布于瓶内全部可溶性咖啡粉中。这是重要缺陷。
在美国专利4355571(Stoeckli)公开了另一方法。该专利公开了使用一加香装置，在其中将含香气基质涂敷在可溶性咖啡粉上。将小部分可溶性咖啡粉引入加香装置，并沿斜槽下滑落在旋转轮上。在该旋转轮表面有几个环形凹槽，可溶性咖啡粉压在其中。可溶性咖啡粉与旋转轮一起旋转通过一约90°弧度，之后将可溶性咖啡粉从旋转轮中排出。在排出之后立即放置针以向从旋转轮排出的可溶性咖啡粉注射含香气基质流。然后将经加香的可溶性咖啡粉反回到大部分可溶性咖啡粉中并与该大部分混合在一起。然后按常规方式将该混合物送入充填器。
尽管在该专利中描述的方法不需要喷含香气基质，但是它在添加含香气基质之后需要混合。由于香气的挥发性，在混合过程中和在混合与将该咖啡填充入容器之间的时间内仍然损失大量香气。而且，恰恰由于没有进行喷雾，可溶性咖啡粉所含的含香气基质滴大，因此含香气基质的分散性差。
因此仍然需要一种向饮料粉中掺入含香气基质的方法，而香气损失较低。
因此，一方面，本发明提供了一种向饮料粉中掺入含香气基质的方法，该方法包括：
以移动床的形式运送饮料粉，使移动床以环形帘幕落入充填器，以填充饮料粉到容器中；和
当饮料粉从移动床上方落入环形帘幕中时，将含香气基质喷在饮料粉上，以提供在充填器中基本上均匀分布有含香气基质的饮料粉。
已意外地发现，当饮料粉卸入充填器的同时，可以将含香气基质掺入饮料粉中，以致在饮料粉中获得基本上均匀分布的含香气基质。以前，经常认为经加香的饮料粉必需经混合或搅拌以获得基本上均匀分布。同时也发现，本方法具有大大减少了香气损失的优点；例如已发现现在大约只需以前香气需要量的一半就可获得同样的香气强度。特别是，已发现从饮料粉上方喷含香气物质不会导致含香气物质贯穿饮料粉环形帘幕。而且，还发现经加香的饮料粉改善了香气特性。
优选饮料粉移动床具有约0.005m-约0.05m的深度；例如约0.01m-约0.025m。
通过将饮料粉送到长形通道部件并使通道振动，这样可以以移动床的形式运送饮料粉。
通过使饮料粉移动床经过基本上呈环形的分布孔可以使该移动床以环形帘幕落下。优选从同轴安置于分布孔上方的喷嘴将含香气基质喷在饮料粉上。
在另一方面，本发明提供了经上述方法制备的加香饮料粉。优选饮料粉为可溶性咖啡粉，含香气基质为经加香的咖啡油或乳液。
现在参照附图仅仅通过实施例描述本发明的实施方案，其中：
图1为用于提供饮料粉环形帘幕的装置的顶视图；
图2是沿图1的1-1’线的截面图；和
图3是用于饮料粉加香装置的简图。
本方法要求在将饮料粉引入充填器以充入到容器中之前，向饮料粉上喷经加香的基质以对饮料粉加香。应理解本方法可以用于许多类型的饮料粉；例如可溶性咖啡粉；可溶性咖啡、增白剂和调味剂的混合物形成的粉；可溶性茶粉；可溶性巧克力粉；可溶性谷物基饮料粉，焙炒并粉碎的咖啡粉，酱料等等。但是，为简单起见，本方法仅就可溶性咖啡粉进行详细描述。
对可溶性咖啡应用来说，该可溶性咖啡粉可以通过适宜的提取、浓缩和干燥步骤获得。适宜的提取、浓缩和干燥步骤是众所周知的。可以使用经冷冻干燥和喷雾干燥的粉末。在加香之前该粉末可以成团，但并非必需。
此外，对可溶性咖啡应用来说，适宜经加香的基质为咖啡油或咖啡油和水的乳液、咖啡提取物或芳香馏出液。使用的咖啡油可以是任意所需的咖啡油；例如从市售购获的或使用本领域公知的步骤通过从废咖啡磨碎物等提取制得的咖啡油。例如，该咖啡油可以通过使用市售购获的螺旋压榨油机从刚焙炒的咖啡豆中挤出。该技术和从咖啡豆提取咖啡油的其它适宜技术描述在Sivetz(1979)；第452-460页。所用的咖啡油的原料源和提取组合物没有严格限制。可以使用其它食用油全部或部分代替咖啡油，但是对可溶性咖啡应用来说这不是优选；特别是如果所得产品被认为是纯咖啡时。但是对混合物或其它产品来说，可以选择其它油(例如菜籽油)。
对可溶性咖啡应用来说，通过基质传送的香气优选是咖啡香气。通常，咖啡香气由天然咖啡香气组成。该咖啡香气可以在咖啡加工过程中的几个点收集，例如在烤生咖啡时析离的气体(“烘焙炉气体”)、在研磨烘烤过的豆粒时析离的气体(“磨碎机气体”)和在浸泡研磨过的烘烤咖啡时析离的气体(“浸泡气体”)。优选地，可以如美国专利5182926中所述的以制备的低温冷凝芳香霜的形式使用咖啡香气；其内容引此作为参考。当然，也可以使用合成咖啡香气。同样，也可以使用或包括其它所需香气或香料，例如香子兰、杏仁、巧克力、威士忌、白兰地、爱尔兰乳油等。
现在参照附图，将可溶性粉通过进料管2送入振动输送器4。该振动输送器4由被加入可溶性粉的通道部件6形成。可溶性粉被加入的末端用端壁8封闭。振动装置10位于通道部件6的下方，以使通道部件6振动。这又使可溶性粉以移动床状流向通道部件6的开孔端12。通过适当调整通道部件6中的进料管2的深度、通道部件6中可溶性粉的输送速度等来调整移动床的深度。适宜的移动床深度为约0.01-约0.02m；例如约0.013m-约0.016m。适宜的振动输送器可市售购到；例如购自Eriez Magnetics，Erie，PA 16514，USA。
粉末分布器12与振动输送器4的开口端相连。粉末分布器12由半圆底板14形成，环形挡壁16从其上向上扩展。底板14中开有一个环形分布孔18。从振动输送器4进入粉末分布器12的咖啡粉移动床通过分布孔18成环形帘幕状落下。如果需要的话，粉末分布器12可安装成使分布孔18的孔径可调。优选将粉末分布器12封闭以防止氧气进入和香气溢出。如果需要的话，可以用惰性气体吹洗粉末分布器12以进一步减少氧化；例如氮气或二氧化碳气体。
喷嘴20位于粉末分布器12的上方；与分布孔18同轴。当可溶性粉通过分布孔18以环状帘幕状落下时，将载香气的基质通过喷嘴20以360°型式喷在可溶性粉床上。喷嘴20可以是能够将载香气的基质破碎成小滴并将该小滴喷成如锥形的适宜型式的任意合适喷嘴。双流体喷嘴特别适宜。适宜的喷嘴可商购获得，例如可从Spray Systems公司获得。使用泵(未显示)通过进料线22将载香气的基质送到喷嘴20。优选该泵可以连续计量供应的加香基质。特别适宜的是齿轮泵，例如从Parker Hannifin Corporation of Sanford，North Carolina，USA获得的Zenith(商品名)泵。但是也可以使用适宜的离心泵或几组往复泵。优选是可以精确控制载香气的基质的供给量。如果需要的话，喷嘴20可以包括当喷嘴20堵塞后起清除作用的适宜清洁装置。适宜的截止阀可以位于泵和喷嘴20之间以防止泵失灵时滴流。
载香气的基质喷到可溶性粉上的速度经过选择以提供所需的加香度。优选是可根据振动输送器中可溶性粉流速的变化易对喷速作出调整。加香的载香气基质的滴径(droplet size)优选在约1μm-约1mm的范围内。而且，含香气基质在可溶性咖啡粉中的量优选约0.1％(重量)-约0.5％(重量)，例如约0.2％(重量)-约0.4％(重量)。
经加香的可溶性粉通过卸料管24落入充填器28的进料漏斗26中。从进料漏斗26，经加香的可溶性咖啡粉落入充填器28中并按常规方式充入适宜容器(未显示)中。在经加香的可溶性咖啡粉送入充填器28之前不经过任何搅拌或混合。充填器28可以是任意适宜的充填机。例如，对玻璃瓶和罐来说，适宜的充填机是由John R.NalbachEngineering Co，Inc.；of Chicago，Illinois，USA供应的Necoflo(商品名)系列的充填机。对小袋来说，适宜的充填机可从Klockner-Bartelt，Jones Inc.，Hayssen等获得。可溶性饮料粉所充填的容器可以是任意适宜容器，例如玻璃瓶、白铁皮罐、小袋等。
意外地发现，通过将可溶性饮料粉形成移动床，使移动床落入环形帘幕内，然后将载香气的基质从移动床上方喷在可溶性粉上，即可溶性粉中获得基本上均匀分布的载香气基质。结果，在容器中的饮料粉获得基本上均匀分布的载香气基质。这对确保消费者觉察不到容器之间和任意容器内香气的大的差异是很重要的。在本发明之前，为了获得基本上均匀分布，经加香的可溶性粉在填充到容器之前要经过混合。
此外，由于加香之后可溶性粉直接送到充填器的进料系统中，在充填到容器之前可溶性粉的停留时间较短。因此相当大的减少了挥发性香气组分的损失。这样就减少了单位重量的可溶性粉中需要添加的香气量，通常减少差不多50％。同样，由于挥发性香气组分的损失减少了，容器中可溶性粉具有更好的香气。
此外，已发现，从可溶性咖啡粉上方喷含香气基质使得含香气基质基本上未将环形帘幕贯穿。这也减少了香气损失。
应理解可以对上述实施方案进行大量改进和改变，而没有脱离本发明的宗旨。例如，不必使用振动输送器运送可溶性粉到粉末分布器。可以使用任意适宜装置以在粉末分布器中提供粉末移动床。例如可以将可溶性饮料粉放在旋转盘上。在旋转盘上的饮料粉移动床的高度可以通过防止可溶性饮料粉循环以及通过控制可溶性饮料粉放入盘上的速度来得到控制。可以通过使用适宜挡板来防止循环。板旋转产生的离心力将可溶性饮料粉运送到板边缘附近的适宜分布孔。当经加香的基质通过该孔落下时，经加香的基质可以喷在可溶性饮料粉上。
现在通过方法实施例进一步说明本发明。实施例1
使用经冷冻干燥、未结块的可溶性咖啡粉。将可溶性咖啡粉以1.66kg/min的速度送到振动输送器上。该振动输送器从Eriez(Model20A)获得，具有约0.5m的通道长度和约0.1m的宽度。在振动输送器上可溶性咖啡粉移动床的高度保持在约1.3-约1.5cm。将可溶性咖啡粉从振动输送器送到有孔径为2.86cm的分布孔的粉末分布器。
从Spray Systems Inc.(1/4 JBC)获得的双流体喷嘴同轴地位于分布孔上方。当可溶性咖啡粉以环形帘幕状落下通过分布孔时，以5g/min的流速将加香的咖啡油以锥状通过喷嘴喷在可溶性咖啡粉上。将加香气体以0.11m3/hr的速度送到喷嘴。该方法连续1小时。收集经加香的粉。
将该粉样品溶于热水中并通过专家小组品尝。在样品之间辨别不出香味或风味的差别，这显示了该香气基本上均匀分布于全部可溶性咖啡粉中。实施例2
重复实施例1的方法，只是以6.6g/min将含等量水相和油相的香气乳液喷在可溶性咖啡粉上。未发现形成块和细粉。同样，该香气基本上均匀分布于全部可溶性咖啡粉中。实施例3
经喷雾干燥的可溶性咖啡粉的流速使用1.64kg/min，重复实施例1的方法持续3小时。未发现结块或形成细粉，香气基本上均匀分布于全部可溶性咖啡粉中。实施例4
使用可溶性咖啡粉以1.8kg/min的流速重复实施例1的方法。将含等量水相和油相的香气乳液以11.5g/min的速度喷在可溶性咖啡粉上。该方法连续8小时。未发现结块或形成细粉，该香气基本上均匀分布于全部可溶性咖啡粉中。实施例5
使用经冷冻干燥、未结块的可溶性咖啡粉。将可溶性咖啡粉以2.27kg/min的速度送入振动输送器(Eriez Model 20A)上。在振动输送器上的可溶性咖啡粉移动床的深度保持在约1.6cm。将可溶性咖啡粉从振动输送器送到具有孔径为3cm的分布孔的粉末分布器。振动输送器用氮气包围和吹洗。
从Spray Systems Inc.(1/4 JBC)获得的双流体喷嘴同轴地位于分布孔上方。当可溶性咖啡粉以环形帘幕状落下通过分布孔时，以6.8g/min的流速将经加香的咖啡油通过喷嘴以锥状喷在可溶性咖啡粉上。将加香气体以0.11-0.16m3/hr的速度送到喷嘴。
将经加香的粉直接送入小袋充填机(Klockner-Bartelt)，其中将粉以每袋17g充填，生产能力为约120袋/分钟。该方法连续几小时。没有发现油积累或块形成。
小心地从几袋中的不同位置取出可溶性咖啡粉样品，分析其含油量。在每袋中不同位置和每袋之间的含油量基本相同。这显示了均匀性良好。而且，对几袋的顶部空间进行气相色谱分析以测定香气含量。该含量比通过包括搅拌的常规方法制得的对比袋中的含量稍高些。但是，常规方法中使用的加香油为其两倍，这说明了该实施例的方法大大节约了香气。
同样将一袋用于制成8杯咖啡。用肉眼观察咖啡，发现在它们表面不含大的油滴。而且，该咖啡具有好的烤炒过香味。实施例6
重复实施例1的方法，只是向可溶性咖啡粉喷以下一种组分：
i)以5-15g/min喷含香子兰香味的液体载体；或
ii)以5-15g/min喷含榛实香味的液体载体。
在两种情况下，香味剂均匀分布于全部可溶性咖啡粉中。实施例7
重复实施例1的方法，只是将可溶性茶粉送到输送器上，以5-15g/min向茶粉上喷含柠檬香味的液体载体。香味剂均匀分布于全部可溶性茶粉中。实施例8
重复实施例1的方法，只是在输送器上运送非乳奶油粉，以5-15g/min向该非乳粉上喷含法国香子兰香味的液体载体。该香味剂均匀分布于全部非乳奶油粉中。实施例9
重复实施例1的方法，只是在输送器上运送可可粉。而且，以1-15g/min向该粉上喷下面二者之一：
i)液体可可香气喷于可可粉上；或
ii)0.1-15g/min的卵磷脂、湿润剂。
该香味剂或卵磷脂均匀分布于全部可溶性咖啡粉中。实施例10
重复实施例1的方法，只是在输送器上运送粉状速溶酱料，并以1-15g/min向该粉上喷鸡味香气/香料。该香味剂均匀分布与于全部酱料中。实施例11
重复实施例1的方法，只是使用Vibra-Maschine D-6050给料器以20kg/min送可溶性咖啡粉，以30-60g/min向咖啡粉上喷含等量水相和油相的咖啡香气乳液。
该香气均匀分布于全部可溶性咖啡粉中。将一茶匙该粉溶于150ml的热水中。用肉眼观察制得的咖啡饮料，在其表面没有发现大的油滴。而且，该咖啡饮料具有好的烤炒过的咖啡香味。