不含稳定剂的稳定化咖啡芳香剂 【技术领域】
本发明涉及一种将饮料或食品的咖啡芳香剂提供组分稳定化以抑制或最大程度地减弱该组分的风味、味道或其它所希望的感官特性的损失或退化但在稳定化之后该组分中不存在稳定剂的方法。本发明还涉及由该方法获得的不含稳定剂的稳定化咖啡芳香剂提供组分。
背景技术
调味组分用于众多食品和饮料制品中以赋予、提供、改性或改进该制品的风味或味道。此类组分一般已知是非常不稳定的。因此，其所希望的风味特性容易会在加工或长期储存的过程中或者在加工或长期储存后损失或退化。
由于咖啡芳香剂退化，因此其会产生不希望的令人不悦且非咖啡状的特性。这种退化显著地降低了该制品的感官质量。因此，必须特别关注调味组分如咖啡芳香剂的制备和储存以保存或加强所希望的芳香剂组分或者减少或消除不希望的组分。
现有技术认识到可以向食品或饮料制品中添加多种风味保护剂以保存、保持或改进此类制品的风味特性。例如，现有技术中众所周知的是可以将亚硫酸盐添加到饮料如啤酒或果酒中以保存此类饮料地风味。一般地，亚硫酸盐充当抗氧化剂来防止所述风味退化。例如，亚硫酸盐可以与氧气反应而防止由调味组分的氧化引起的所述制品的风味退化。另外，日本专利申请08/196,212公开了当添加水复原咖啡饮料以得到改进的咖啡芳香剂特性时向该饮料添加亚硫酸盐、过氧化氢酶、半胱氨酸或谷胱甘肽。
代替将亚硫酸盐直接加入食品中，US专利4,041,209和4,536,409公开了可以将亚硫酸盐加入包装材料中以防止氧气被吸收到包装食品中。另外，防止在整个食品基质中香味组分的氧化以使得可以长期保持食品所希望的风味。
US专利3,540,889公开了在将可溶性咖啡固体的含水提取物干燥至稳定的湿分含量之前可以将甲硫醇添加到该含水提取物中以便当该提取物复原为咖啡饮料时改进其风味。
在现有技术的大多数说明中，添加的化合物会保留在所要消费的制品中。因此，所用的亚硫酸盐或其它添加剂在所述处理后保留在食品或饮料中不是该问题令人满意的解决方案。因此，仍然需要对植物来源的制品如咖啡的挥发性调味组分进行稳定化以便保持其给予被添加食品以所希望的风味、味道和其它感官特性的能力。现在本发明可以满足这一需求。
发明概述
本发明涉及一种将咖啡芳香剂提供组分稳定化以防止在储存过程中其芳香物质的所希望的风味或感官特性损失或退化的方法。该方法包括将咖啡芳香剂提供组分与稳定剂以一定方式接触，该接触方式使得提供的所述稳定剂的量能够有效地与不希望的咖啡芳香剂提供组分结合的那些化合物发生相互化学作用以形成稳定化咖啡芳香剂提供组分。所述稳定化组分(a)可以在储存过程中保持咖啡芳香剂提供组分中的咖啡芳香剂的所希望风味或感官特性中的一个或多个的重要部分，或(b)可以减少在咖啡芳香剂提供组分的储存过程中产生风味。该方法的实施可以使得当制备含有来自咖啡芳香剂提供物质的咖啡芳香剂的食品或饮料制品用于消费时所述稳定化咖啡芳香剂提供组分基本上不含该稳定剂。
在一个实施方案中，在将所述稳定化咖啡芳香剂提供组分添加到食品或饮料制品中之前从该稳定化咖啡芳香剂提供组分中除去稳定剂。可以通过蒸馏、分馏、沉淀、升华、离子交换、液-液萃取(有机的或含水的)、含水液体-油萃取、油-含水液体萃取、色谱分离或者反萃取(如汽提)方式从所述稳定化咖啡芳香剂提供组分中除去该稳定剂。
所述咖啡芳香剂提供组分可以以不同的方式进行稳定化。一种方式是将所述稳定剂加入到在储存过程中被添加至咖啡芳香剂提供组分的物质中。之后，在由其制备用于消费的食品或饮料制品之前，该物质可以从所述咖啡芳香剂提供组分中分离或除去，或者所述咖啡芳香剂提供组分可以从该物质中分离。
可以通过将咖啡芳香剂提供组分与含有稳定剂的物质接触并随后从该物质中分离出稳定化咖啡芳香剂提供组分而制得所述稳定化咖啡芳香剂提供组分。所述含有稳定剂的物质可以在咖啡芳香剂提供组分用于制备食品或饮料制品之前与用于包装或储存该组分的容器结合。
所述咖啡芳香剂提供组分可以用稳定剂处理，该稳定剂可以与咖啡芳香剂提供组分结合的化合物发生相互作用以改进或保持能够提高该咖啡芳香剂组分的所希望风味和感官特性的芳香化合物以及减少与不希望的特性相关的化合物的量。
也可以通过将稳定剂加入到在储存过程中被添加至咖啡芳香剂提供组分的物质中而制备所述稳定化咖啡芳香剂提供组分，其中进一步包括当制备消费用制品时从该物质中分离所述稳定化组分。
也可以通过将加工形成咖啡芳香剂提供组分的物质与稳定剂接触并随后从该物质中分离出稳定化咖啡芳香剂提供组分而制备所述稳定化咖啡芳香剂提供组分。该稳定剂可以在咖啡豆的烘培之前或期间添加至咖啡豆中以产生改进的咖啡芳香剂。
该稳定剂优选是一种具有以下特点化合物：含有至少一个具有至少一对孤对电子的原子并且其存在量足以与不希望的咖啡芳香剂提供组分结合的反应性化合物进行反应从而减少某些所述不希望的化合物，或者从而产生或保持可利于该咖啡芳香剂的所希望风味或感官特性的或可掩饰在该咖啡芳香剂提供组分中的异味的一种或多种芳香化合物。所述不希望的反应性化合物一般含有羰基以使得该稳定剂与此类化合物配合形成可从所述咖啡芳香剂中分离的加合物，从而导致在该稳定化咖啡芳香剂提供组分中的羰基含量减少。
该稳定剂还会分解含有二硫键的芳香化合物而产生硫醇类物质，该物质是最终食品或饮料制品所希望的。另外，所述不希望的化合物会产生或包含自由基，该稳定剂存在的量应足以减少此类自由基的产生或清除此类自由基，从而稳定和保持所述芳香剂组分。
更优选地，该稳定剂是含有至少一个具有至少一对孤对电子的原子的化合物。该化合物有利地含有硫、氮、氧或碳中的至少一种原子，例如亚硫酸盐或者含有或可产生亚硫酸盐、硫醇、胺或氨基酸的物质。该稳定剂可以是亚硫酸盐、半胱氨酸或谷胱甘肽或者一种它们的盐、或者固定化酶，其存在量足以与不希望的咖啡芳香剂提供组分结合的化合物(其会缩短该组分的保存期限)进行反应。
在下游加工中被除去的稳定剂的添加量或者可从所述芳香剂组分中分离的固定化试剂的添加量一般相当于约1～50,000ppm的该试剂的添加量。
该稳定剂可以与另外用作该稳定剂载体的添加剂相结合，其中所述载体是溶剂、油、乳液、调味剂、碳水化合物、蛋白质或者抗氧化剂。
该稳定剂可以在咖啡豆的烘培、骤冷、冷却或提取之前或期间添加到咖啡豆中以产生或离析改进的咖啡芳香剂。在这种实施方案中，该稳定剂的存在量一般足以与咖啡芳香剂结合的部分或全部羰基化合物进行反应以减少或抑制从该咖啡芳香剂中损失的吡咯，或者以减少或抑制咖啡芳香剂中硫醇的降解，因此可以在储存咖啡芳香剂的至少两个月期间保持咖啡芳香剂的所希望风味或感官特性。
所述稳定化咖啡芳香剂提供组分可以是一种可选择地包含芳香载体的液体，或者所述稳定化咖啡芳香剂提供组分可以干燥成粉末并储存直到后来当通过添加液体使其复原供消费用时为止。如果需要，该稳定化咖啡芳香剂提供组分可以与形成食品或形成饮料用成分以及液体结合而形成液体食品或饮料制品。该液体制品可以进一步通过干燥处理。例如，喷雾干燥或冷冻干燥方法可以用于获得固体物质，其可以在所述固体物质的储存过程中保持该芳香剂的初始风味或感官特性达至少两个月的时间。
本发明还涉及包装品形式的包装食品或饮料制品，在所述制品中含有稳定化咖啡芳香剂提供组分。所述稳定化组分具有保持或改进的所希望风味或感官特性并且其存在量足以为该制品提供或赋予其风味或感官特性。优选地，所述咖啡芳香剂提供组分利用固定在该包装品之中、之上或之内的稳定剂或固定在被放置于容器之上或之内或构成该容器一部分的载体之上或之内的稳定剂使其稳定，从而使得在制备所述食品或饮料制品用于消费之前该稳定剂可以从所述咖啡芳香剂提供组分中分离或除去，或者所述咖啡芳香剂提供组分可以从该稳定剂分离。所得的食品或饮料制品基本上不含稳定剂并且可以减少或防止所述稳定化咖啡芳香剂提供组分的所希望风味或感官特性的损失或退化，因而其可在环境温度或室温下储存该制品至少两个月期间保持其所希望风味或感官特性。优选地，所得的稳定化咖啡芳香剂提供组分在所述储存期间具有低于200的乙醛与甲硫醇的比率，或者乙醛化合物初始量的至少30％已经除去或者初始甲硫醇量的至少50％得以保留。例如，当所述芳香剂提供组分是具有约40～2000ppm的起始乙醛浓度的咖啡芳香剂时，它一般在稳定化后具有约1～100ppm的乙醛浓度。
该稳定剂可以固定到离子交换树脂上，其中所述树脂放置在该芳香剂提供组分用的容器内、附着于该容器上或者构成该容器的一部分。该稳定剂也可以固定在不溶性树脂上或不溶性树脂内，所述不溶性树脂与该芳香剂提供组分接触并随后与稳定化芳香剂提供组分分离。
在另一个实施方案中，该稳定剂可以被限制的在由含有该稳定剂的半渗透材料制得的小袋中，其中该小袋放置在所述容器内、附着于所述容器上或者构成该容器的一部分。该稳定剂可以以保持在半渗透小袋中的溶液形式提供，该小袋是由允许羰基化物透过的材料制成，以使得它们可以与所述稳定剂结合并被约束在该小袋内而不是存在于所述芳香剂提供组分中。
该食品或饮料制品或者形成食品或形成饮料用成分可以与所述芳香剂提供试剂一起提供在所述包装品中。优选的芳香剂提供组分是咖啡芳香剂，所述稳定剂的存在量足以结合在咖啡芳香剂中的羰基化物、从该咖啡芳香剂中除去或减少羰基化物、减少从咖啡芳香剂中损失的吡咯、或者减少该咖啡芳香剂中硫醇的降解，从而减少在此类组分中的异味。
本发明还涉及具有增强和/或保留的所希望风味或感官特性的某些稳定化咖啡芳香剂提供组分，例如(a)乙醛与甲硫醇的比率在室温下若干月的储存过程中为200或低于200；(b)在将最初含有150ppm乙醛或更多乙醛的咖啡芳香剂提供组分稳定化后具有30～90ppm的乙醛浓度；或(c)在将最初含有80～100ppm乙醛的咖啡芳香剂提供组分稳定化后具有20～60ppm的乙醛浓度。本发明还涉及包装品形式的包装食品或饮料制品，在所述包装中含有稳定化咖啡芳香剂提供组分，该组分的量足以为该制品提供或赋予其风味或感官特性。
优选实施方案的详细说明
这里使用的术语“咖啡芳香剂提供组分”是指当加工时或者当制备成食品或饮料制品时能够产生或提供咖啡芳香剂的物质、材料或化合物。这当然包括物质例如咖啡豆，其可以不同方式加工得到咖啡芳香剂。
这里使用的术语“重要部分”被定义为由食用已添加或引入芳香剂的食品或饮料制品的消费者可以感知或觉察到所希望的香味、风味或其它感官特性的量。
这里使用的“咖啡芳香剂”被定义为存在于咖啡制品如烘培咖啡或咖啡提取物中的挥发性风味和芳香化合物。因此，本发明优选提供了一种通过将咖啡芳香剂提供物质与可稳定或增强该芳香剂的物质接触来稳定咖啡芳香剂的方法。这里使用的术语“所希望风味或感官特性”是指食品或饮料制品的可令人联想起新鲜制备消费用品的风味、芳香味或其它感官特性。
这里使用的术语“不希望的化合物”是指芳香剂提供组分中的挥发性化合物，其会促进有利于所希望风味和感官特性的其它挥发性化合物发生退化。
稳定剂与咖啡香味提供组分的结合可得到具有许多优点的稳定化芳香剂提供组分。首先，通常存在于咖啡芳香剂提供组分中的不希望的化合物可以被该稳定剂清除。另外，会损害所希望风味或感官特性的化合物与该稳定剂反应或形成加合物或配合物。一般地，这些有害组分是含有羰基的化合物例如醛类或二酮。该稳定剂与这些羰基化物反应形成加合物，从而使得较少量的此类羰基化物可以用来与其它芳香剂提供组分反应而减损整体风味特性。
该稳定剂可以与所述羰基化物反应直到加合醛类的比例减少了其初始浓度的30～100％、优选至少约50％。这可以在最终稳定化组分中通过以下来衡量：(a)在室温下若干月的储存过程中乙醛与甲硫醇的比率为200或低于200；(b)在将最初含有150ppm乙醛或更多乙醛的咖啡芳香剂提供组分稳定化后具有30～90ppm的乙醛浓度；或(c)在将最初含有80～100ppm乙醛的咖啡芳香剂提供组分稳定化后具有20～60ppm的乙醛浓度。另外，该稳定剂可以优选与所述羰基化物反应直到50％以上的初始甲硫醇浓度得以保持在该稳定化制品中。当所述稳定剂固定在包装材料中与放置于该包装材料中的咖啡芳香剂提供组分接触时可以实现这一点。
优选的稳定剂还用作氧气/自由基清除剂以防止因氧气、自由基或其它氧化化合物引起的氧化造成咖啡芳香剂的风味特性退化。所述优选的试剂还可以裂开二硫键以提升硫醇类的含量，其随后通过内生抗氧化剂活性而保持。这些共同确保了所得制品的品质不仅更具烘培特征/硫香特征和较少的木质特征/未熟特征/研磨特征/加工特征，而且随时间推移更稳定。
现在就优选实施方案描述本发明的原理，在该优选实施方案中咖啡芳香剂是作为最优选的芳香剂提供组分而公开的。咖啡芳香剂可用作多种食品或饮料的调味剂，特别地用于可溶咖啡、咖啡浓缩物和即饮咖啡饮料中以增强这些饮料的风味、味道和其它感官特性。
存在许多已知的获得咖啡芳香剂的方法，并且其中任何方法都可以用于本发明中。典型的方法包括但不限于标准速溶咖啡加工，其中采用抽提、充气或其它方法产生和回收芳香剂，从研磨、加热、烹制或其它加工步骤收集气体，或者从任何加工液体中提取芳香剂。提取技术包括但不限于对加工液体进行液/液萃取、CO2萃取、油萃取、反萃取、蒸馏、分馏、闪蒸或充气而获得该芳香剂。
如上所指出的，存在许多不同的可用于本发明中的稳定剂。这些试剂一般包括任何含有一个或多个具有至少一组未成对电子的原子的化合物。具有这一特性的典型原子是硫或氮，不过如果需要的话可以使用其它原子。这些原子的特性是普遍定义的和已知的。优选的稳定剂包括二氧化硫(SO2)、亚硫酸盐和可产生或含有硫醇、胺或氨基酸的化合物。具体地说，优选的化合物包括任何FDA一般认为是安全的(GRAS)亚硫酸盐化试剂，例如SO2、亚硫酸钠和亚硫酸钾、偏亚硫酸氢钠和偏亚硫酸氢钾、亚硫酸氢钠或亚硫酸氢钾。在一些条件下，硫粉可以用作合适的稳定剂。含硫的氨基酸例如半胱氨酸和同型半胱氨酸，不论其单独使用或者用在肽或蛋白质中同样是有利的，就象谷胱甘肽一样。也可以使用含有或产生亚硫酸盐的物质例如酵母或酵母抽提物，或者那些产生硫醇类的物质。
亲核试剂如亚硫酸盐和半胱氨酸可与羰基化物(即反应活性醛类和α-二酮)进行反应。另外，亚硫酸盐和半胱氨酸是已知的抗氧化剂和自由基清除剂并在这里可有效地用作稳定剂。它们还会分裂二硫化物以产生游离的硫醇类。这种释放出的硫醇类可以赋予所述芳香剂以所希望的烘培咖啡特征或可以用于掩饰咖啡的负面特征如木质、加工或研磨特征。由于这些内生抗氧化剂的活性，从而可以减少或抑制硫醇类和吡咯类的降解。
一般地，该稳定剂根据其类型间接地与调味组分以一种方式结合，该方式使得所述调味组分无残留但是其效果相当于在调味组分中约1～50,000ppm的直接添加量。最优选的试剂是亚硫酸钠，其用量相当于约500～8,000ppm。该芳香剂的浓度和其成分通过常规分析方法确定。一般地，通过使用装有FID和PID检测器的HP气相色谱仪(GC)分析静态顶部空间挥发性组分分布并通过目标化合物的外标来定量。在三个不同pH溶液(4.6、6和7)中分析该标准物以补偿pH值对于芳香剂挥发性的影响。通过二甲硫醚定量甲硫醇，并以ppm当量的二甲硫醚记录。为了分析，将具有2克盐的10ml样品放入20ml小瓶中。在80℃下加热该小瓶20分钟并将1-ml环形顶部空间挥发性样品供入GC中进行定量分析。该GC装有DB-1色谱柱，温度程序是在35℃下持续1分钟和然后以4℃/分钟速率升高至180℃。GC总运行时间是20分钟。通过使用装有FID和PID检测器的HP气相色谱仪(GC)分析静态顶部空间挥发性组分分布并通过目标化合物的外标来定量。
已经发现由使用稳定剂导致的效果是可以延长咖啡芳香剂的保存期限，从而使得该芳香剂在长期储存后保持一种在芳香剂储存后复原的不同咖啡饮料中令人联想起新沏咖啡的风味。在不受理论约束下，据认为可以想到若干机理来实现新鲜风味剂的稳定性和延长的储存期限，其中这些机理中的一个或者它们的组合同时出现以实现所述改进作用：
该稳定剂可与化合物中所含的羰基化物如醛类或二酮反应以形成不与其它咖啡芳香化合物反应从而减损整体风味特性的加合物；
该稳定剂裂开或减少二硫键以形成硫醇类并因此可长时间保持所希望的硫醇类含量；或者
该稳定剂用作氧气清除剂以防止因氧化引起咖啡芳香剂的风味特性退化；或者
该稳定剂用作抗氧化剂以防止自由基和其它氧化性化合物因氧化作用而损害所述芳香剂的风味特性；或
这些内生抗氧化剂活性可长时间防止硫醇和吡咯降解；或者
该稳定剂可减少或控制不希望的褐变反应。
另外，醛类如乙醛的存在会引起所希望的风味发生退化。该稳定剂与醛类反应形成醛类衍生物，该衍生物不会对该咖啡芳香剂提供组分的稳定性产生负面影响。除亚硫酸盐和半胱氨酸之外，C-亲核试剂如1，3-二羰基化合物和各种噻唑鎓是潜在的有用稳定剂。例如，硫胺素(维生素B1)可以固定在树脂上和然后用于与醛类反应而形成醛衍生物，该衍生物不会损害咖啡芳香剂提供组分。
在常规的未处理或未稳定化的咖啡芳香剂中，当该组分在室温下储存经过两个月至六个月时，甲硫醇的量通常会减少至不可检测的水平。对照而言，本发明的所述处理过或稳定化的芳香剂提供组分的特征在于与常规组分相比退化趋势显著减少。在室温下储存至少2个月后，所述甲硫醇含量通常保持在大于50％的最初含量并且所述乙醛与甲硫醇比率为200或低于200。
为了说明稳定剂对咖啡芳香剂的影响，将6％亚硫酸盐溶液通过离子交换柱以使该亚硫酸盐加载在所述离子交换树脂上。然后将所述加载亚硫酸盐的树脂放在可渗透咖啡芳香剂溶液的袋中。树脂相对于所述芳香剂溶液的量为1∶200、1∶175和1∶150。提供树脂的组件直接装配具有所述芳香剂溶液并密封于罐中在室温下储存2个月。结果表明，选择地将乙醛-已知会对咖啡芳香剂的风味特性或稳定性产生不利影响的一种物质-的量从该芳香剂中除去至少30％，而硫醇化合物的量提高至少10％。于环境下储存2个月后，乙醛从该芳香剂中减少了至少30％和甲硫醇保留了至少50％，因此乙醛与甲硫醇的比率保持低于200。由于硫醇类可为芳香剂提供所希望的烘培特征，因此较大量的这些化合物的存在可使得该芳香剂更具烘培特征。最后，不希望的风味也被减少，这可能归因于较低量的醛类和较高量的硫醇类。
下表说明了这些变化。当然，本领域技术人员会认识到乙醛和甲硫醇含量可以是非常小的并且无法计算准确的比率。在这些情况下，可以进行稳定化以除去或减少乙醛浓度。优选地，除去至少50％量的乙醛。在将最初含有150ppm乙醛或更多乙醛的咖啡芳香剂提供组分稳定化后通常获得30～90ppm的最终乙醛浓度，而在将最初含有80～100ppm乙醛的咖啡芳香剂提供组分稳定化后通常获得20～60ppm的乙醛浓度。
表I-与新鲜的未处理的馏出物相比，在室温下储存2个月的咖啡芳香剂馏出物中静态顶部空间芳香剂浓度的百分数 月 对照 在罐中1∶200在罐中1∶175在罐中1∶150甲硫醇 0 100 138 117 105 2 10 155 121 108乙醛 0 100 61 47 35 2 110 52 56 39
表2-在室温下储存2个月的咖啡芳香剂馏出物中乙醛和甲硫醇的静态顶部空间浓度的比率 月 对照 1∶200 1∶175 1∶150 比率：乙醛/甲硫醇 0 87 38 35 29 2 918 29 40 31
因此，从芳香剂提供组分的稳定化获得的芳香剂的特征在于具有下列优选含量的挥发性化合物：
硫醇类：当存在并且其量以可时，在初始处理和至少2个月的室温储存后至少与初始量一样或更多，并显著大于对照的未处理的芳香剂提供组分；
乙醛：在所有相关测量时间中从初始量减少了至少30％～50％和差不多60％。例如，约40～2000ppm的乙醛初始浓度可以在稳定化过程中减少至稳定化后的乙醛最终浓度约1～100ppm。一般地，该乙醛浓度在稳定化过程中减少了至少50％。
这些化合物一般存在于咖啡芳香剂中，这样它们可以用作标记物来确定稳定化过程的效率或所用的特殊类型稳定剂的效率。
该稳定剂可以与属于芳香剂提供组分的物质或材料或者与通过多种方法中的任何一种产生芳香剂提供组分的物质或材料结合。就从咖啡豆产生咖啡芳香剂而言描述了下列方法。
例如，咖啡豆可以在咖啡豆的处理过程中的几乎任一时刻用稳定剂处理。
在收获咖啡豆后，该稳定剂可以通过将生咖啡豆浸泡在所述稳定剂的溶液中或通过用所述稳定剂的溶液对生咖啡豆喷雾而施加于生咖啡豆上。这两种方法可以相对简单和有效地将所述稳定剂以均匀的方式分布在所述咖啡豆上。还可以通过将两组分混合在一起而将所述稳定剂作为固体(如粉末)添加到所述咖啡豆上。这是一种能量强度更大的方法，因此它不如简单浸泡那样优选。本领域技术人员可以通过常规测试来确定所用稳定剂的最佳量和浓度。然后烘培该咖啡豆以获得基本上无添加剂的芳香剂。
作为选择，可以在烘培过程中将所述稳定剂添加到咖啡豆中。这可以通过将所述稳定剂作为粉末或溶液添加到烘培炉中而实现。另外，该烘培可以在稳定剂的气态氛围中进行。代替在烘培过程中将所述稳定剂添加到咖啡豆中，则可以引导产生的芳香剂气体接触所述稳定剂。这可以通过将芳香剂气体通过已加入所述稳定剂的过滤器或其它载体的方式而实现。还可以将芳香剂气体鼓泡通入所述稳定剂的溶液中。可以将该芳香剂通过所述稳定剂的固定床或流化床。正如本领域的化学工程师会认识到的，发生这种接触的设备被设计成可以提供足够量的所述稳定剂或足够的接触时间以生产改进的芳香剂。最后，所述稳定剂可以简单地添加到所收集的最终芳香剂中。
在这些方法中，一般需要采用较大量的稳定剂，这是因为在烘培步骤中会有一部分稳定剂被烧掉。
该稳定剂与咖啡豆接触中的另一点是用作烘培完成后的骤冷溶液。这是实现冷却被烘培的咖啡豆以及利用被烘培咖啡豆的热量而促进该稳定剂与烘培咖啡豆中不希望的化合物进行反应的特别有效的途径。这样还不需要新设备，因为该骤冷溶液简单地加以改进就可将该稳定剂携带到被烘培的咖啡豆中。可以将所述骤冷溶液喷雾剂到咖啡豆上或可以将该咖啡豆放入所述稳定剂的溶液中。
接着，对烘培和冷却过的咖啡豆进行研磨步骤，并且这一步骤产生咖啡芳香剂。这里，如果未在骤冷步骤中添加所述稳定剂的话那么可以在研磨步骤中将该稳定剂添加到咖啡豆中，或者在研磨步骤后进行所述添加。另外，该稳定剂可以以固体或液体形式添加，或该研磨可以在气态形式的稳定剂氛围中进行。作为选择，可以引导研磨步骤中产生的芳香剂气体接触所述稳定剂。这可以通过将芳香剂通过已引入该稳定剂的过滤器或其它载体而实现。还可以将芳香剂气体鼓泡通过所述稳定剂的溶液中。如上文在对通过烘培咖啡豆产生的芳香剂的讨论中所指出的，可以将该研磨芳香剂通过所述稳定剂的固定床或流化床。
通常处理烘培和磨碎的咖啡以获得不含添加剂的芳香剂组分。例如，通常用水萃取所述颗粒以形成溶液，用蒸汽从该溶液中抽提挥发性组分，将抽提出的挥发性组分收集并浓缩。在这些处理中，也可以将该芳香剂稳定试剂添加到所述萃取水中。为了获得最佳结果，可以在这些步骤中的一个或多个中添加该稳定剂。
当使用亚硫酸盐时，合适的剂量范围是提供相当于直接添加约1ppm～50,000ppm亚硫酸盐/单位重量的芳香剂或芳香剂馏出物。优选地，亚硫酸钠与芳香挥发性化合物的比率优选为约8∶1～16∶1。根据所用的特定稳定剂，这些量可以变化，但是最佳量可以容易地由本领域中的技术人员通过常规测试而确定。
如上所指出的，该稳定剂可以以粉末、液体或气体形式与咖啡或咖啡芳香剂提供组分结合或者被添加到其中，这取决于所述形式或所述芳香剂提供组分。该稳定剂可以简单地添加到任何这些材料、料流或添加剂中，或者所述材料、料流或添加剂可以通过将它们经过本文公开的固定形式的稳定剂而进行处理。根据该添加过程中的特定点，该稳定剂可以制备成允许其从被加工的物料中分离或除去的形式。例如，该稳定剂可以是在处理过程中接触固体形式的咖啡芳香剂提供组分的气体，但是它可以从被加工的物料中除去。当在其它加工步骤中处理液体或气态咖啡芳香剂提供组分时，该稳定剂可以以固体形式提供并然后固定在树脂中或固定在由塑料膜或其它材料制成的小袋中，其中所述材料可渗透气态或液体组分，但是可防止固体稳定剂排出进入所述液体或气体中。
用所述稳定剂处理咖啡芳香剂提供组分，该处理时间足以形成该稳定剂与咖啡芳香剂提供组分中不希望的挥发性组分之间的反应产物。对于咖啡芳香剂而言，如上所指出的，此类不希望的挥发性组分包括醛类和二酮，并且所述稳定剂与此类挥发性组分反应形成加合物或其它反应产物，其可封锁这些挥发性组分和防止或至少减少这些挥发性组分与其它有用的挥发性组分反应的反应活性和反应机会，所述有用的挥发性组分可为添加了芳香剂提供组分的食品或饮料制品提供或赋予所希望的风味、味道和其它感官特性。本领域技术人员可以容易地通过常规试验而确定咖啡芳香剂提供试剂的合适处理时间以提供所希望的稳定化水平。
由于所述稳定剂与咖啡芳香剂提供组分中不希望的挥发性化合物形成的反应产物在性能上不同于该咖啡芳香剂提供组分中残留的所希望的挥发性组分，因此这些反应产物可以轻易地除去。众多方法中的任何一种(如蒸馏、分馏、沉淀、升华、离子交换、液-液萃取(有机的或含水的)、含水液体-油萃取、油-含水液体萃取、或者甚至色谱分离)都适合于从咖啡芳香剂提供组分中分离和除去这些反应产物。例如，对于用亚硫酸盐处理咖啡芳香剂而言，所形成的亚硫酸盐-羰基加合物不是挥发性的并且可以容易地通过简单蒸馏的方式与残留咖啡芳香剂挥发性组分分离。
另外，可以使用其它方法将咖啡芳香剂提供组分中所希望的挥发性组分与不希望的反应产物分离。对于亚硫酸盐稳定的咖啡芳香剂而言，简单的加热步骤(如低温或高温下的汽提)可以用于将所希望的挥发性组分与该亚硫酸盐-羰基加合物分离。较高温度的汽提可导致基本上不存在残留量的稳定剂或加合物，但是它会分解部分加合物而释放出不希望的挥发性组分。较低温度的汽提是理想的，这是因为较少的加合物分解。本领域技术人员可以选择加热过程和加热温度以实现最终咖啡芳香剂提供组分所希望的特性和挥发性组分含量。
当咖啡芳香剂提供组分是液体或气体并且该稳定剂是固体时，可以采用不同形式的这些组分的另一种理想应用方式。可以将所述稳定剂引入载体(如膜或过滤器)，而可以将芳香剂提供组分通过该膜或过滤器附近、周围或者甚至穿过它们。所述膜和过滤器的典型材料包括渗透性塑料，可以在所述渗透性塑料中或所述塑料上引入、涂覆或结合所述稳定剂。还可以将固体稳定剂设计成多孔材料形式，所述气态或液体芳香剂提供组分可以穿过或围绕通过该多孔材料以达到所希望的加合或清除结果。
该稳定剂可以固定到不溶性材料上，所述不溶性材料可以与咖啡芳香剂提供组分接触以除去不希望的芳香化合物并稳定该组分，然后在包装该芳香剂组分用于储存之前将所述不溶性材料除去。
也可以进行该过程使得所述稳定剂固定在容器内部或容器中，该容器用于保持该咖啡芳香剂组分以使得所述稳定剂与咖啡芳香剂组分发生相互作用。该稳定化咖啡芳香剂提供组分可以通过将稳定剂引入在储存过程中被添加至咖啡芳香剂提供组分的物质中而制备，但是在制备用于消费的食品或饮料制品前，可以从咖啡芳香剂提供组分中分离或除去该物质，或者可以从该物质中分离芳香剂提供组分。
该稳定剂可以固定在基质上或者限制在由半透膜制得的腔室内。所述固定的/受限制的稳定剂可以在与作为包装体的一部分的芳香剂提供组分接触的情况下储存或储存在芳香剂提供组分中，并且可以在制备饮料前分离。
该稳定剂可以是固体形式，其被固定在基质上或基质中或者被限制在半透膜制成的腔室内，其中所述基质或小袋放置在容器内、附着于容器上或构成容器的一部分。其它形式的稳定剂(如液体或气体)可以通过封装在具有咖啡芳香剂提供组分的容器中来固定。另外，食品或饮料制品或者形成食品或形成饮料用成分可以与芳香剂提供试剂一起提供在所述包装体中，从而通过简单地打开该容器而制备最终制品，并且可选择地添加液体如乳品或水。
另一种方式是定位或固定一种组分，而将另一组分围绕通过该组分、在该组分上通过或者穿过该组分。在这种实施方案的一个形式中，所述稳定剂如亚硫酸盐或半胱氨酸以片、膜、块，插件、粉末、团块或其它结构固定和提供用以在移动经过、绕过和穿过彼此时与芳香剂提供组分接触。例如，可以将所述稳定剂添加到咖啡芳香剂提供组分中保持一段时间，该时间足以实现所希望的加合或清除效果，然后可以将其从稳定化芳香剂提供组分中分离。
作为选择，和在大多数场合下优选地，可以将该稳定剂引入用于独立储存咖啡芳香剂提供组分的包装体或容器中，因此通过简单地将咖啡芳香剂提供组分放入到该包装体或容器中的方式在储存过程中实现所希望的加合或清除效果。该稳定剂可以简单地放入到小渗透性袋如“茶叶袋”或其它渗透性包裹体形式的腔室中，或它可以引入到单独的腔室中，这种单独的腔室可以渗透芳香剂提供组分但是该腔室可将稳定剂保持在其中，从而当将稳定化咖啡芳香剂提供组分添加到食品或饮料制品中时该稳定剂不会离开该容器或包装体。
在特定的方案中，稳定剂是以不溶于咖啡芳香剂提供组分的形式添加到该组分中的，并且当除去稳定化咖啡芳香剂提供组分时使用网式膜或过滤器将稳定剂保持在包装体中。
在另一种方案中，可以将该稳定剂引入在储存过程中用于与咖啡芳香剂提供组分接触的容器或包装体的一个或多个内表面。这是有利的，因为稳定化咖啡芳香剂提供组分可以从该包装体或容器中除去，而无需在用于制备供消费用的食品或饮料制品之前从中分离或离析出该稳定剂。
作为选择，代替将稳定剂固定在载体或容器中，则可以制造该容器使得咖啡芳香剂提供组分与稳定剂分离，并且与芳香剂提供组分有关的不希望的化合物扩散入或以其它方式接触稳定剂而从咖啡芳香剂提供组分中除去。尽管这是不太优选的方案，但是它完全处于本领域技术人员的水平内作为用于本发明的另一种可能性。
所得的稳定化咖啡芳香剂提供组分基本上不含稳定剂。“基本上不含”是指该稳定化咖啡芳香剂提供组分含有低于10ppm的最初在稳定化处理中添加到芳香剂提供试剂中的稳定剂。另外当制备含有来自芳香剂提供试剂的芳香剂的食品或饮料制品用于食用时，它也可以基本上不含该稳定剂。
当然，本领域技术人员可以容易地理解，在消费之前食品或饮料制品是在该条件下制备的，因为该稳定剂不论是否固定在载体上均可以保持与芳香剂提供组分或所述食品或饮料制品接触，恰好直到消费前为止。在优选实施方案中，该稳定剂不会直接接触该食品或饮料制品，因为在形成食品或饮料组分之前它首先从芳香剂提供组分中分离或回收。如在下面的实施例中所显示的，液体馏出物形式的咖啡芳香剂与限制在塑料小袋中的亚硫酸盐溶液一起包装以使得在储存过程中稳定该芳香剂，但是亚硫酸盐不能从小袋中排出并且在制备消费用的饮料前该馏出物可以与所述小袋或香袋分离。
在常规的未处理或未稳定的咖啡芳香剂中，当所述组分在室温下储存时，甲硫醇的量经过约2～6个月后会减少到不可检测的水平。
对照而言，与固定于树脂上的稳定剂一起在室温下储存2个月的处理过或稳定化的芳香剂提供组分的特征在于与常规组分相比其退化趋势显著减少。与在环境温度下储存的相比，该甲硫醇含量保持在至少50％。当除去稳定剂和反应产物并进行室温储存后，不含稳定剂的稳定化芳香剂提供组分的特征在于与常规组分相比退化趋势显著减少，但是不象当不除去稳定剂而保持与芳香剂提供组分直接接触时那样减少。
另外，当使用常规的高温汽提从加合物中除去咖啡芳香剂所希望的挥发性化合物时，观察到加合物部分离解。比较起来，当使用常规的低温真空汽提从因用亚硫酸钠处理该咖啡芳香剂而产生的加合物中除去咖啡芳香剂所希望的挥发性化合物时，例如，观察到加合物的离解显著更少。
已经发现，所述改进的芳香剂提供组分或所述稳定剂和芳香剂提供组分的组合物可以在室温下储存较长时间而不会在制备该制品供消费时损失太多所希望的芳香剂。对于某些芳香剂，所希望的芳香剂特征可以在储存过程中保持在芳香剂提供组分中，因为不希望的气味或风味特征被所述稳定剂加合或减少。对于咖啡芳香剂而言可以容易地实现所希望的特征保持至少两个月到六个月和甚至更长时间，并且其它芳香剂也可获得相类似的益处。
为了甚至更长时间地保持这些稳定化或优异的芳香剂特性，可以采用在低于环境温度的温度下储存。低到10℃或甚至0℃或更低的温度可以用于这一目的。一般，于室温下一年以上的储存稳定性对于许多芳香剂提供组分是足够的，因此不需要低温储存。本领域技术人员可以通过常规试验根据特定的芳香剂提供组分、稳定剂和储存后所希望的芳香特性来确定用于对所希望的时间保持有效的芳香特性的最佳储存温度。
该芳香剂提供组分和稳定剂的处理时间也是一个考虑因素。另外，稳定剂和芳香剂提供组分的相对量在这方面也是一个作用因素。当然，所使用的稳定剂越多和处理时间越长，则越多的羰基形成加合物并且越多的氧或自由基被清除。根据预期结果，可以不必除去所有的氧和自由基，也不必加合所有的羰基化物。另外，本领域技术人员可以最佳地选择这些组分的相对量、处理时间和储存温度，以使得所处理的芳香剂提供组分可以在最终使用时为目标制品提供最佳的风味特性。
稳定化咖啡芳香剂提供制品的形式代表了本发明的另一个特征。尽管可以采用任何形式，但是气态形式的组分会遇到附加的处理问题。尽管这对于商业场所如购买咖啡后相对立即消费的咖啡馆或餐馆中来说问题不大，但是这对于家庭消费来说可能不是理想的，因为将气体分配到液体中不是轻易可达到的。因此，通常使用固体或液体形式的稳定化芳香剂提供组分。
可以通过许多方式提供作为粉末的稳定化咖啡芳香剂提供组分。当处理过的芳香剂提供组分是液体时，它可以通过常规干燥技术如喷雾干燥或冷冻干燥容易地转化成固体。就这方面而言，非常希望在用稳定剂处理后尽快地对稳定化咖啡芳香剂提供组分的溶液进行喷雾干燥或冷冻干燥操作，这样可以在咖啡芳香剂提供组分中保持尽可能多的芳香剂。如果希望的话，可以通过研磨或粉碎来改变喷雾干燥的或冷冻干燥粉末的粒度，最理想的粒度是在添加到用于形成消费制品的液体后容易溶解(即，在一分钟内和优选在15～30秒内)的粒度。
该稳定化咖啡芳香剂组分也可以通过现有技术中已知的技术引入到油、水或其它溶剂的基质中；作为乳液而提供；包封在其它可食用的材料中，可以在储存之前干燥成粉末形式或者冷冻成霜。
实施例
下列实施例用于说明本发明的最优选实施方案。
实施例1
用水萃取烘培和研磨(“R&G)咖啡。将所得的包含可溶性咖啡的液流通过反萃取柱，其中挥发性风味/芳香剂组分被蒸馏出来、冷凝并收集。非挥发性的组分可以原样使用，或者如果需要需要的话可以进一步处理，例如通过蒸发至更高固体含量以满足储存稳定的目的。
对于每1000g的供至萃取过程中的R&G咖啡而言，收集到800g芳香剂馏出物并精馏得到150g芳香剂馏出物(芳香剂A)。使用去氧反渗透水将该芳香剂馏出物进一步稀释至750g(芳香剂B)。在可防止芳香剂渗透出来和防止氧气进入的密封容器中储存所得的芳香剂B溶液。
制备浓缩咖啡固体并与添加了NaOH的馏出物分别储存。两者在室温下储存6个月。为了制备供消费用的饮料，于是将该咖啡固体与该馏出物混合并将热水添加到该混合物中。食用时，发现所得的饮料具有明显的异味。
实施例2
将6％亚硫酸盐溶液通过离子交换柱以使得该离子交换树脂(Dowex22)加载了亚硫酸盐。将加载了亚硫酸盐的树脂以1∶200的树脂相对于芳香剂溶液量的比率放置于茶袋型包装体中并将所得的包装品进一步放在芳香剂B溶液中。最终的芳香剂提供组分在室温条件下储存6个月并保持乙醛与甲硫醇比率通常为15～75。将所述咖啡固体与NaOH混合并装罐储存并在室温下6个月。然后将该咖啡固体与馏出物混合并将热水添加到混合物中以形成饮料。食用时，发现所得的饮料具有比实施例1更新鲜的风味并且不希望的风味显著减少。
实施例3
将加载了亚硫酸盐的树脂装入柱中。将芳香剂B溶液通过该柱并收集到密闭容器中。将减少了约95％乙醛的这一芳香剂提供组分进一步在37℃下储存8～12个星期。储存后，该芳香剂组分保持乙醛与甲硫醇比率通常为5～30。食用时，发现所得的饮料具有感觉比实施例1的样品更新鲜的风味。
实施例4
在芳香剂A溶液中添加2500ppm SO2当量的亚硫酸钠并储存过夜。将加载了亚硫酸盐的馏出物在真空下通过反萃取柱并收集不含亚硫酸盐的芳香剂组分，其中约60％的乙醛从该产物料流中除去。使用去氧反渗透水将所收集的芳香剂进一步稀释五倍。最终的芳香剂提供组分在室温下储存六个月。发现所得的饮料具有感觉比实施例1的样品更新鲜的风味。
实施例5
将亚硫酸钠溶于水中以形成1.2％水溶液。将低密度聚丙烯膜制成小袋，将该亚硫酸盐溶液放置并密封在该小袋中。将该小袋放置于含有芳香剂B溶液的容器中，然后密封该容器。亚硫酸盐溶液的量为芳香剂溶液的大约5％。聚丙烯的疏水性质会阻止亚硫酸钠渗透通过，但是在室温下储存6个月的过程中该咖啡芳香剂扩散通过聚丙烯小袋壁以接触亚硫酸钠溶液。由于在小袋内亚硫酸盐的亲核效应，渗透进入小袋中的羰基化物部分地与该小袋内的亚硫酸盐溶液结合。结果，例如至少30％的乙醛被束缚在小袋内的亚硫酸盐溶液中，因此将其从芳香剂组分溶液中除去。
在室温下将咖啡固体与该馏出物独立地储存，但是储存时间相同。然后将该咖啡固体与所述馏出物混合并将热水添加到混合物中以形成饮料。食用时，发现所得的饮料具有感觉比实施例1的样品更新鲜的风味。
实施例6
在芳香剂A溶液中添加2500ppm SO2当量的亚硫酸钠，然后将其通过使用咖啡油或另一种油如中等链长的脂肪酸油作为萃取介质的液-液萃取柱。所得的油含有芳香剂组分，并且不存在亚硫酸盐。将所述加载芳香剂的油在复原为咖啡饮料之前在室温下储存6个月或者包封或直接用于对咖啡可溶性粉末进行调味。发现所得的饮料具有比未经稳定化处理的饮料更新鲜的风味。
实施例7
可以将不含稳定剂的咖啡芳香剂包封形成稳定的且易于处理的胶囊，以使得它们可以在制成饮料之前或之后但在食用之前的任何时候添加到所述咖啡固体中。
实施例8
可以用该稳定化的咖啡芳香剂来配制多种食品，包括粉末状咖啡混合物、即饮饮料、冰淇淋和糖果。
实施例9
对于每1000g的R&G咖啡而言，收集到150g的芳香剂馏出物，然后使用去氧反渗透水将其稀释至1200g(芳香剂C，其中乙醛通常低于100ppm)。将6％亚硫酸盐溶液通过离子交换柱以为该离子交换树脂(Dowex 22)加载亚硫酸盐。将所述芳香剂C溶液通过该柱并进行收集。
作为选择，将加载了亚硫酸盐的树脂与芳香剂C溶液按照1∶30～50的树脂与芳香剂C溶液的量混合1天，然后从馏出物中除去该树脂。将减少了至少60％乙醛的处理过的馏出物装入密闭容器中，并在室温条件下储存2个月。储存后，该馏出物保持乙醛与甲硫醇比率通常为15～75和/或乙醛与N-m-吡咯比率通常低于30。
将咖啡固体与NaOH混合并同样装罐储存在室温下2个月。然后将该咖啡固体然后与馏出物混合，将热水添加到该混合物中以形成饮料。食用时，发现所得的饮料具有比实施例1更新鲜的风味并且不希望的风味显著减少。
尽管前面的实施例特别地涉及咖啡芳香剂的处理和稳定化，的是本领域技术人员会立刻认识到其它来源的芳香剂馏出物以及含有硫醇类、醛类和吡咯类的其它芳香剂提供组分可以按照基本上相同的方式进行处理，以便按这里所公开的方式使其稳定。另外，可以将稳定化芳香剂提供组分添加到多种食品或饮料制品的任何一种中，不论此类制品是在室温下、在冷却后、在冷冻后或在加热后消费。典型的制品包括咖啡粉末、即饮饮料混合物、糖果、点心霜或冰淇淋，以及仅仅受到制品配方设计师的想象力和创造力限制的许多其它形式。
这里使用的术语“约”一般应该理解为指数字范围中的两个数字。另外，所有数字范围在这里应该理解为包括在该范围内的每一整数。
应当理解的是本发明不限于本文举例说明和描述的确切方案。因此，本领域技术人员容易从这里公开得内容或通过常规试验获得的所有适宜变换方案被认为是属于附属权利要求书定义的本发明的精神和范围内。