CN101854810B - 速溶饮料产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种速溶饮料粉，更具体地，本发明涉及一种当用水冲调时在其上表面形成泡沫的速溶饮料粉。所述粉末具有至少35％的发泡孔隙率、小于3mL/g的开孔体积和小于80微米的闭孔平均直径D50。

Description

速溶饮料产品
技术领域
本发明涉及一种速溶饮料粉，更具体地，本发明涉及一种当用水冲调时在其上表面形成泡沫的速溶饮料粉。
背景技术
通常而言，速溶饮料用于描述如以易用水冲调成饮料的固体形式销售的茶、咖啡或类似物的产品。这类饮料通常为固体形式，在热水中易溶解。
速溶咖啡是一个用于描述如下咖啡的短语，该咖啡通过提取烘焙和研磨的咖啡，然后通常通过常规方法如冻干、喷雾干燥或类似方法将提取物复原成粉末产品而制备。
为了制备饮料，然后将热水简单地加入粉末，这样避免了由传统烘焙和研磨的咖啡制备饮料时使用的复杂耗时的方法。
但是，与烘焙和研磨的咖啡制备的咖啡饮料不同，在用热水冲调时由速溶咖啡制备的这些饮料在其上表面通常不出现细泡沫。
烘焙和研磨的咖啡所制饮料的发泡上表面通常与用加压水和/或蒸汽进行调配的机器有关且至少部分由其引起。
已知这种泡沫正面影响消费产品时的口感，因此是许多消费者非常希望的。而且，这种泡沫起到将更多的挥发性香味留在饮料中而不使其散失到周围环境的作用，使得消费者可以体味到这种香味。
然而，速溶饮料如速溶咖啡不适用于烘焙和研磨的咖啡的调配装置，因此使烘焙和研磨的咖啡所制饮料发泡的方案无法轻易用于速溶饮料。
但是，必须通过简单混合速溶饮料产品和液体产生泡沫。
US-A-6,713,113公开了一种粉末状的可溶性发泡组分，其具有包含碳水化合物、蛋白质和夹带的加压气体的基体。所述气体在将干燥粉末加入液体时释放出来。
Wimmers等人的US-A-4,830,869和US-A-4,903,585公开了一种制备外观与卡普契诺咖啡相似的在其表面上具有厚厚一层发泡咖啡的咖啡饮料的方法。在剧烈搅拌下将称量好的一定量喷雾干燥的速溶咖啡和少量冷水混合以形成发泡咖啡浓缩物。然后加入热水以制备咖啡饮料。
Forquer的US-A-4,618,500公开了一种制备在其表面上具有泡沫的调配的espresso型咖啡饮料的方法。将蒸汽注射入调配的咖啡饮料以产生泡沫。
Rhodes的US-A-3,749,378公开了一种用于发泡咖啡提取物的装置。将气体引入咖啡提取物中，然后将发泡的咖啡喷雾干燥以制备低堆积密度的可溶性咖啡产品。
类似的方法描述于Kraft Foods的EP 0 839 457 B1，在该方法中通过注射气体使可溶性咖啡粉发泡。然后使气泡尺寸减小，使得最终产品具有小于10微米的气泡。
但是仍缺少许多速溶发泡饮料，因为初始产生的泡沫在消费过程中无法保存或者结构看起来像粗泡沫而不是消费者最终所希望的细滑(柔软光滑)泡沫。替换地和额外地，可能简单地存在所产生的泡沫不稳定的问题。
目前发现，看起来像附聚的具有某些微结构的冻干组织的粉末，尤其是粒状产品能够制备在液体中冲调时产生优良的泡沫和溶解性的速溶饮料产品。
目前还发现，在某些条件下使前体附聚成本发明的粉末使得能够制备在用水冲调时产生优良泡沫的速溶饮料产品。
通过烧结来附聚食品是已知的。例如，Niro的US-A-6,497,911提及一种使用通过干燥由提取物获得的无需再增湿的粒状材料来制备水溶性咖啡或茶产品的方法。在该方法中，需要外部压实产品而导致得到内孔结构塌陷的产品。
Conopco的US-A-5,089,279涉及一种在密闭容器中进行烧结以致在烧结过程中不损失湿度的烧结方法。例如，该方法适用于生产糖果，因为其得到一种烧结的块。
Nestlé的US-A-4,394,395描述了如下一种生产食品的方法：将粉末填入模具中，轻压，然后加热烧结粉末。其得到一种模制食品。
但是，这样不能得到一种具有用水冲调时发泡所需的孔隙率特性的产品。
因此，已知使用烧结方法进行附聚致使产品中容纳气体的微结构(孔)部分或全部塌陷。需要解决该问题以提供一种具有所希望的发泡上表面的饮料。
因此，本发明试图提供一种在冲调时形成具有所希望的发泡上表面的饮料的饮料粉。
发明内容
本发明的目的通过独立权利要求而实现。从属权利要求进一步详细阐述本发明的中心思想。
因此，本发明提供了一种具有至少35％的发泡孔隙率、小于3mL/g的开孔体积和小于80微米的内孔平均直径D50的速溶饮料粉。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种根据权利要求1-11任一项所述的粉末在制备速溶饮料中的用途。
另一方面，本发明涉及一种制备速溶饮料粉的方法，其包括如下步骤：
a.提供一种粒状的多孔基料粉末
b.烧结所述粉末以形成一种附聚饼，和
c.组织化处理附聚饼以获得一种速溶饮料粉，
其中所述多孔基料粉末特征在于其具有至少35％的颗粒孔隙率，其中所述孔具有小于80微米的直径D50。
可通过本发明方法获得的产品也是本发明的一个方面。
附图简述
在下文中参照附图所示的一些实施方案进一步描述本发明，其中：
图1为本发明粉末的示意图，其显示了包含闭孔(2)、开孔直径大于2微米的开孔(3)和开孔直径小于2微米的开孔(4)的颗粒(1)。
图2为本发明方法的示意图。
图3显示了比较具有不同烧结停留时间的最终产品颗粒的微结构以及微结构对泡沫质量的影响的SEM图像。
图4A和4B显示了用两种不同类型速溶前体粉末分别烧结的本发明速溶颗粒的X射线断层照相法图像。
图5通过SEM图像以及所得crema的量比较了不同的速溶产品。所示产品使用不同技术获得，即从左往右为通过典型蒸汽附聚法、典型冻干和本发明方法制备的颗粒。
图6描述了用于测量样品的crema体积的装置，其中(6.1)为用于读出泡沫体积的塑料刻度尺，(6.2)为储水器，(6.3)为冲调容器的盖，(6.4)为连接阀，(6.5)为冲调容器，(6.6)为释放阀。
具体实施方式
本发明涉及在用液体冲调时形成优良的发泡上表面(也称作“crema”)的速溶饮料粉。
在本发明的一个实施方案中，速溶饮料粉为一种颗粒。在下文中，术语“颗粒”用于描述一种可通过更小粉末颗粒的附聚获得的粉末产品。因此，所述颗粒包含更小的结构粉末颗粒。可以将这些更小的结构粉末颗粒部分融合以形成更大的颗粒。
在下文中，术语“粉末”可互换地用于定义本发明的粉末以及在制备本发明饮料粉的过程中使用的更细的粉末。根据上下文能够清楚地理解该定义。
在下文中，术语“开孔”用于定义本发明粉末中存在的通道。术语“闭孔”用于定义完全封闭的空隙。因此，液体如水不可以渗入闭孔。
参照图1，可以看出本发明的粉末(1)包含闭孔(2)、开孔直径小于2微米的开孔(4)和开孔直径大于2微米的开孔(3)。
在液体中冲调时，本发明的粉末产生泡沫。因此，可以由其发泡孔隙率来进一步定义本发明的粉末。
发泡孔隙率是一种对发泡起贡献和表征本发明粉末的潜在发泡能力的孔隙率度量。实际上，相较于闭孔(2)而言，开孔(3)对发泡没有起到同样的贡献，或者甚至在一些情况下根本没有贡献。开孔直径小于2微米的孔(4)也可以对发泡起贡献，因为这些孔中的毛细压力大于环境压力，而这可以导致形成泡沫。在本发明中，通过计入闭孔(2)和开孔直径小于2微米的开孔(4)而获得发泡孔隙率。
因此，为了测量发泡孔隙率，只计入闭孔(2)以及开孔直径小于2微米的开孔(4)，因为认为这些孔对发泡起贡献。通过对发泡起贡献的孔的体积与不包括开孔直径为2微米以上的开孔的体积的附聚物的体积的比值来获得发泡孔隙率。这可以通过水银孔隙率法或X射线断层照相法测量。
本发明粉末的发泡孔隙率为至少35％，例如至少40％或至少50％。发泡孔隙率优选为35-85％，更优选40-80％，甚至更优选40-75％，甚至更优选45-70％，最优选45-65％。
本发明粉末的另一特征为它们的开孔(3)。这些开孔形成液体渗入本发明粉末的通道。该开孔的体积和尺寸越大，液体渗入量越高和溶解性越好。因此，本发明粉末可以由它们的“开孔体积”来表征，其提供了一种本发明粉末溶解能力的评估。为了测量每克粉末的开孔体积，要计入开孔直径为1-500微米的间隙的体积。这可以通过水银孔隙率法测量。
本发明粉末特征在于开孔体积小于3mL/g。开孔体积优选为0.4-3mL/g，更优选0.6-2.5mL/g，甚至更优选0.8-2.5mL/g，最优选0.8-2.0mL/g。
本发明还发现影响溶解性和在冲调时所得泡沫体积的另一因素是闭孔，即内孔(2)和开孔直径小于2微米的开孔(4)的大小分布。根据本发明，粉末具有小于80微米的闭孔平均直径D50。所述孔具有优选小于60微米，更优选小于50微米，甚至更优选小于40微米，最优选小于30微米的平均直径D50。孔径大小分布基于空隙空间分布。
孔径大小分布特征在于分布跨度系数可以小于4，优选小于3，最优选小于2。分布跨度系数通过X射线断层照相法获得。分布跨度通过如下公式计算：
Figure GPA00001136224900051
其中D90、D10和D50分别表示包括上述孔径大小分布的90％、10％和50％的等效孔径大小。因此，跨度系数越低，孔径分布越窄和越均匀。
图4显示了用两种不同前体(4A)和(4B)所制粉末的X射线断层照相法图像。这些粉末具有相同的发泡孔隙率值。但是，粉末(4B)中的闭孔尺寸(2)和开孔直径小于2微米的开孔(4)更大。
因此，本发明粉末(4A)的crema的质量、数量和稳定性很优越。因此，本发明粉末特征在于快速的崩解和溶解、优良的发泡能力。
因此，本发明速溶饮料粉的特征在于其具有至少35％的发泡孔隙率、小于3mL/g的开孔体积和小于80微米的闭孔平均直径D50。
本发明颗粒的尺寸大于0.5mm，优选大于1mm，更优选大于1.5mm。
本发明粉末通常具有150-300g/L，优选200-250g/L的振实密度。
振实密度(g/mL)通过如下方法测量：将粉末倒入量筒中，以特定方式轻击量筒以获得更充分的颗粒堆积，记录下体积，称重产品，然后用重量除以体积而得到振实密度。所用装置为JEL振动式密度计STAV 2003。
本发明产品的含水率优选为2-4.5％，更优选3-4％。
本发明产品在水中溶解而产生稳定的泡沫，不需要使用添加剂。这样避免使用例如在现有技术中传统用于稳定泡沫的乳化剂。
本发明粉末优选为速溶咖啡粉。或者，速溶饮料可以为具有菊苣、谷物、乳制或非乳制奶(creamer)的咖啡、麦芽饮料。或者，速溶饮料还可以由菊苣和/或谷物、可可、巧克力、麦芽饮料、乳制或非乳制奶制成。
因此，本发明产品可以例如用作发泡速溶咖啡产品或可以与其它干食品和饮料成分如食用香精、甜味剂和奶掺合以配制各种各样的发泡速溶饮料产品。
本发明产品包含在用水冲调时用于形成发泡上表面的气体(夹带的空气)。还发现其比传统速溶饮料产品的溶解速率大。
因此，本发明粉末可以用于制备速溶饮料。速溶饮料优选为咖啡。当使用5g粉末在200mL 85℃的去离子水中冲调时，该速溶饮料优选具有至少3mL的crema。产生的crema的量可以用由连接储水器的冲调容器组成的简单装置(图6)测量，在开始时用一个阀关闭所述储水器。在冲调后，用专门的盖子密封冲调容器，在盖子顶端有一个带刻度的毛细管。然后打开冲调容器与储水器之间的阀，这样水(任意温度的标准自来水)将冲调好的饮料向上推到毛细管中，因而便于读出crema的体积。
在本发明的一个方法中，通过在其玻璃化转变温度以上加热基料粉末可以得到饮料粉颗粒。优选通过下文所述的烧结而实现。
根据本发明的方法以及参照图2，在第一步中提供一种粒状的多孔基料粉末。该粒状前体例如可以是根据喷雾干燥或冻干源自烘焙和研磨的咖啡的提取物的传统方法制备的粉末状速溶咖啡产品。因此，通过喷雾干燥、气体注射喷雾干燥、气体注射挤出、气体注射冻干和类似方法获得的前体适合在本发明方法中使用。或者，前体粉末可以是喷雾冻干的颗粒。所述产品及其制备方法对于本领域技术人员而言是公知的。
前体粉末优选为喷雾干燥的粉末。前体通常包括速溶咖啡颗粒。
在一个优选实施方案中，多孔基料粉末特征在于其具有至少45％的颗粒孔隙率，其中所述孔具有小于80微米的直径D50。该粉末可以根据US60/976，229中描述的方法获得。其优点是制得的速溶饮料粉在冲调时产生更多的crema。
前体的振实密度通常为150-600g/L。
本发明方法的第二步是烧结粒状的多孔基料粉末以形成附聚饼。这可以通过在基料粉末玻璃化转变温度以上加热并控制融合时间来实现。发现可以在能够使烧结颗粒的孔结构保持完整和因而在其中保留所需量气体的特定条件下烧结粒状前体。
依具体化学组成和含水率而定，速溶咖啡颗粒的玻璃化转变温度可以较高或较低。可以通过使用本领域技术人员已知的任何合适方法分别仅仅降低或提高咖啡产品的含水率而有意提高或降低玻璃化转变温度。
可以使用已有的差示扫描量热法或热机械分析法来测量玻璃化转变温度。玻璃化转变温度表征粉末产品由坚硬玻璃态转变成柔软橡胶态的二级相变特征。通常而言，在其玻璃化转变温度以上的温度下，气体在材料中的溶解度和扩散速率更高。
为了控制颗粒融合，烧结温度优选比附聚饼的玻璃化转变温度高至少35℃，更优选高至少40℃，甚至更优选高至少45℃。
就本发明而言，术语“弄湿”、“预湿”以及类似术语可以互换使用，因此具有与术语“润湿”、“预润湿”以及类似术语相同的意思。
在本发明方法中，优选在使内部结构保持完整的情况下预润湿或润湿粉末。
为了控制颗粒融合，在进行润湿步骤之前首先将前体颗粒干燥至所需(内部)的最终含水率是有利的。发现这样改进了烧结产品的发泡性和溶解性。在润湿之前，优选将颗粒干燥至1-7重量％，更优选2-6重量％，最优选3-5重量％的含水率，基于颗粒的总重量计。
可以通过将颗粒暴露于具有特定湿度的气体(通常为空气)，或通过冷凝或接触雾化液体而将颗粒预湿或在烧结过程中同时将颗粒弄湿。本发明方法与常规附聚法不同，因为烧结工艺中的颗粒在整个润湿或弄湿步骤中保持相互接触。
用于弄湿颗粒表面的空气优选具有20-80％，优选60％的湿度。
选择烧结工艺条件以获得所需最终产品的特性。
虽然优选带式烧结，但是可以根据任何公知的烧结方法进行烧结。
在一个优选方法中，将颗粒分布在优选多孔表面上以形成床。所述床优选具有1-50mm，更优选2-35mm，最优选5-25mm的厚度。
虽然不是必须的，但是使用多孔床是有利的，因为发现其能够烧结出更厚的床，因而获得更大的产品产量。而且，通过允许空气从各面渗入床而使整个床的烧结程度均匀性得到提高。
然后对床进行烧结步骤。通常将床输送到烧结区来进行该步骤。
优选在湿气氛下进行烧结，所述气氛具有20-80％，优选60％的含湿量。
烧结温度优选为40-90℃，优选约70℃。
在烧结过程中，通过对流进行加热。气态载热体在产品上通过和/或穿过产品。这种加热方式允许对产品进行可控均匀地烧结。
必须在能够使颗粒正确程度地融合而不引起不希望的颗粒内部结构变化的时间内进行烧结。如图3所示，烧结停留时间将影响前体颗粒的微结构。增加烧结时间将导致颗粒间的融合增加。这将影响烧结产品的发泡性能(如图3所示)。
图3显示左手边的本发明饮料具有优良的发泡上表面，而右手边的饮料基本没有泡沫。
根据本发明的一个实施方案，如果在烧结前预润湿前体，这通常具有减少烧结停留时间的作用。
在烧结工艺过程中，可以施加轻微且可控的压实压力。但是，优选不对床施加外部压实压力。这对于得到床的所需孔隙率是重要的。所需孔隙率对于冲调时的快速溶解和crema的形成是重要的。
因此，本发明方法与结合使用加热和增加压力的传统烧结法不同，所述传统烧结法通常导致颗粒间孔隙率显著减小和颗粒内部结构塌陷。
在烧结工艺过程中，产品从气态载热体获得水分。烧结产品所得最终水分为4-12重量％的水，基于产品的总重量计。在烧结之后，优选将所得“饼”(参照图2)调到所需温度。这通常通过可调节温度，优选10-60℃的空气流来进行。
然后在本发明方法的第三步中，组织化处理附聚饼以获得速溶饮料粉。组织化处理通常包括切割和研磨饼以形成具有所需平均直径的颗粒，其通常看起来像冻干或烧结的速溶饮料产品。在本发明的一个实施方案中，本发明的产品是冻干的。优选通过将附聚饼压过筛目大小为1-5mm，优选约2.5mm的筛进行组织化处理。
然后进行筛分以除去产品中的“细粉”或太大的颗粒。
任选且有利地，进行另外的干燥步骤以提供基于产品的总重量计含水率为约2-8重量％的烧结产品。最终产品的含水率优选为2-4.5％，更优选约3.5％。
制备的速溶饮料粉通常具有优选150-300g/L的振实密度。
就最终产品结构而言，本发明方法相对于传统制备方法具有优点。在图5中进行了说明。
例如，在传统的蒸汽附聚法中，初始粉末颗粒在附聚喷嘴中通常暴露于蒸汽和颗粒碰撞的特定压力条件下。蒸汽部分冷凝在颗粒表面上，从而导致颗粒由玻璃态转变成橡胶态，形成允许颗粒附聚的粘性表面。该过程通常在小于1秒的时间内发生。因此，可用于融合的颗粒间的接触时间非常短，要求严格的状态变化以发生附聚。这种严格的状态变化不仅涉及颗粒表面，而且也影响颗粒的内孔结构。结果颗粒失去了产生泡沫的能力。
相反，在本发明中，将产品粉末优选铺成薄层并暴露于具有特定温度和湿度的可控气氛下。湿度和热量由所述气氛缓慢地转移到产品以致可以更好地控制颗粒表面的状态转变。长接触时间为缓慢的颗粒融合提供了时间。这样允许仅在粉末层中颗粒接触点上对颗粒所需融合需要的表面上施加正确程度的状态变化而不影响其中夹带气体的内部结构。此外，因为在融合后粉末层保持所需水平的颗粒间孔隙率，因此在冲调时使得水向最终产品的渗透得到改进，这样加速了颗粒在杯子中的崩解和溶解。快速的崩解和溶解确保了形成泡沫必需的及时气体释放。
可通过上述方法获得的产品通常包含粒状结构(参照图1)。该产品尤其适合用于发泡速溶咖啡饮料。其也可以适合用于发泡速溶卡普契诺或用包含蛋白质的发泡奶(creamer)粉组合物配制的latte型饮料混合物，作为一种在液体中冲调时增加产生的饮料泡沫的体积的手段，所述发泡奶粉组合物例如为在美国专利No.4,438,147和EP 0 458 310或美国专利No.6,129,943描述的发泡奶粉组合物。
通过如下非限定实施例进一步说明本发明。
实施例
在如下实施例中，除非另有说明，所有值均为重量百分比。
实施例1
通过在盘中烧结来制备附聚的可溶性咖啡产品
根据图2的流程图来制备可溶性咖啡产品。平均粒径为约D50＝200μm且含水率为3.5g H2O/100g产品的喷雾干燥的可溶性咖啡粉用作粒状前体。以10mm的产品层厚度将该粉末铺在平整多孔(孔径大小为100μm)的表面材料上。然后将该产品放置在可控气氛炉中，在那里通过用热湿空气对流对其加热和润湿。空气温度为70℃且相对湿度为60％。在该过程中颗粒被加热并从湿空气吸取水分。颗粒在其接触点融合(烧结)并形成附聚颗粒饼。产品停留时间为8分钟，所得产品的含水率为6.5g H2O/100g产品。然后从炉中取出产品并在环境空气中冷却。将其从盘中取出并通过筛目大小为2.5mm的筛。通过筛分将直径x＜1mm的细颗粒除去。在流化床中用50℃的热空气在10分钟期间内将附聚物干燥至最终含水率为3.5g H2O/100g产品。用热水冲调产品(2g粉末/100ml热水)，得到覆盖饮料表面的泡沫。泡沫外观类似于由espresso机器获得的烘培和研磨的咖啡饮料的称作“crema”的泡沫。
实施例2
通过带式烧结来制备粒状的可溶性咖啡产品
根据图2的流程图来制备可溶性咖啡产品。平均粒径为约D50＝200μm且含水率为3.5g H2O/100g产品的喷雾干燥的可溶性咖啡粉用作粒状前体。以5mm的产品层厚度在连续带上均匀分布一层该粉末。所述带由多孔材料(孔径大小为100μm)制成以允许空气渗透。然后将带上的产品输送至可控气氛区，在那里通过用热湿空气对流对其加热和润湿。空气温度为70℃且相对湿度为65％。在该过程中颗粒被加热并从湿空气吸取水分。颗粒在其接触点融合(烧结)并形成附聚颗粒饼。产品在烧结区中的停留时间为130秒，所得产品的含水率为6.5g H2O/100g产品。然后产品通过冷却区，在那里产品暴露于预干燥的环境空气中。从带上取下烧结饼，使其通过间隙大小为2.5mm的研磨机。通过筛分将直径D＜0.630mm的细颗粒除去。在流化床中用50℃的热空气在10分钟期间内将颗粒饼干燥至最终含水率为3.5g H2O/100g产品。用热水冲调产品(2g粉末/100ml热水)，得到覆盖饮料表面的泡沫。泡沫外观类似于由espresso机器获得的烘培和研磨的咖啡饮料的称作“crema”的泡沫。
评估发泡孔隙率、颗粒孔隙率和开孔体积的水银孔隙率仪
使用AutoPore IV 9520进行结构评估(Micromeritics Inc.Norcrose，GA，USA)。用于Hg浸入的操作压力为0.4-9000psia(低压站为0.4-40psia，高压站为20-9000psia)。在该压力下的孔径为500-0.01μm。所报数据为在不同孔径(μm)下的体积(ml/g)。
精确称量约0.1-0.4g样品并将其在针入度计(容积为3.5ml，颈或毛细管主干直径为0.3mm，主干容积为0.5ml)中填充。
在将针入度计***低压站后，以1.1psia/min对样品抽真空，然后切换到0.5psia的中速和900μm Hg的快速。抽真空目标为60μm Hg。达到目标后，在填充Hg之前继续抽真空5分钟。
在设定时间平衡(set-time equilibration)下进行测量。即测量采集数据时的压力点以及在设定时间平衡(10秒)模式下在该压力下的离逝时间。在该压力范围下采集约140个数据点。
由汞的初始体积和样品储蓄器得到颗粒的总体积。在汞浸入到直径为2微米的开孔后，得到开孔直径大于2微米的开孔(3)的体积。颗粒总体积减去该体积得到包括闭孔(2)、开孔直径小于2微米的开孔(4)和咖啡基体的体积的颗粒新体积。由颗粒新体积减去咖啡基体的体积得到颗粒中闭孔和开孔直径大于2微米的开孔的体积。由样品的重量和咖啡基体密度得到咖啡基体的体积。发泡孔隙率是闭孔和开孔直径小于2微米的开孔的体积与颗粒新体积的比值。
可以使用US 60/976,229中描述的方法测量前体粉末的颗粒孔隙率。
每克产品的直径为1-500微米的开孔的体积为“开孔体积”。通过微机控制的X射线断层照相法测定咖啡颗粒的内部结构
使用1172Skyscan MCT(Antwerpen，Belgium)以80kV和100μA的X射线束进行X射线断层照相法扫描。用Skyscan软件进行扫描(版本1.5，(build 0)A(Hamamatsu 10Mp照相机))，用Skyscan recon软件(版本1.4.4)进行重构，使用CTAn软件进行3D图像分析(版本1.7.0.3，64位)。
为了获得1μm的像素大小，将相机设为4000×2096像素，并将样品放置在远离位置(far position)。曝光时间为2356ms。进行180°扫描。旋转步距为0.3°，帧平均为4。
利用超过平均800片进行数据集的重构，对比度设为0-0.25。平滑度和环形伪影消除分别设为1和10。
在每像素数据集1μm下进行3D图像分析。分析分两步进行：(i)第一步通过排除颗粒间空隙来选择要分析的颗粒，(ii)第二步获得选择的感兴趣区域的孔隙率分布。通过该技术获得的发泡孔隙率值与通过水银孔隙率法获得的数值密切匹配。
选择颗粒，即感兴趣的体积
以255的30灰度对灰度中的每像素分辨率1μm的图像进行分段，通过消除小于16像素的任何单个点进行修整，然后通过数学形态学(半径为3像素)进行放大。通过收缩-包装函数(shrink-wrap function)来选择感兴趣的体积，然后通过数学形态学(半径为3像素)来侵蚀该体积以调节颗粒的表面。
感兴趣区域的空隙空间分布：
以255的40灰度重装和分段图像。然后将发泡孔隙率计算为孔体积与颗粒体积的比值，颗粒的体积等于感兴趣的体积。结构分离给出孔径大小分布。

Claims (38)

1.一种制备速溶饮料粉的方法，其包括如下步骤：
a.提供一种粒状的多孔基料粉末
b.烧结所述粉末以形成一种附聚饼，和
c.组织化处理附聚饼以获得一种速溶饮料粉，
其中所述多孔基料粉末特征在于其具有至少45％的颗粒孔隙率，其中所述孔具有小于80微米的直径D50和小于4的孔径分布跨度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中多孔基料粉末具有150-600g/L的振实密度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在烧结前润湿多孔基料粉末。
4.根据权利要求2所述的方法，其中在烧结前润湿多孔基料粉末。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中在比烧结饼的玻璃化转变温度高35℃下进行烧结。
6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中在比烧结饼的玻璃化转变温度高40℃下进行烧结。
7.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中在比烧结饼的玻璃化转变温度高45℃下进行烧结。
8.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中在40-90℃下进行烧结。
9.根据权利要求5所述的方法，其中在40-90℃下进行烧结。
10.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中在70℃下进行烧结。
11.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中在湿气氛下进行烧结，所述气氛具有20-80％的含湿量。
12.根据权利要求5所述的方法，其中在湿气氛下进行烧结，所述气氛具有20-80％的含湿量。
13.根据权利要求8所述的方法，其中在湿气氛下进行烧结，所述气氛具有20-80％的含湿量。
14.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中在湿气氛下进行烧结，所述气氛具有60％的含湿量。
15.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中通过将附聚饼压过筛目大小为1-5mm的筛进行组织化处理。
16.根据权利要求5所述的方法，其中通过将附聚饼压过筛目大小为1-5mm的筛进行组织化处理。
17.根据权利要求8所述的方法，其中通过将附聚饼压过筛目大小为1-5mm的筛进行组织化处理。
18.根据权利要求11所述的方法，其中通过将附聚饼压过筛目大小为1-5mm的筛进行组织化处理。
19.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中通过将附聚饼压过筛目大小为2.5mm的筛进行组织化处理。
20.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中速溶饮料粉具有2-4.5％的最终含水率。
21.根据权利要求5所述的方法，其中速溶饮料粉具有2-4.5％的最终含水率。
22.根据权利要求8所述的方法，其中速溶饮料粉具有2-4.5％的最终含水率。
23.根据权利要求11所述的方法，其中速溶饮料粉具有2-4.5％的最终含水率。
24.根据权利要求15所述的方法，其中速溶饮料粉具有2-4.5％的最终含水率。
25.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中速溶饮料粉具有3.5％的最终含水率。
26.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中速溶饮料粉为咖啡粉。
27.根据权利要求5所述的方法，其中速溶饮料粉为咖啡粉。
28.根据权利要求8所述的方法，其中速溶饮料粉为咖啡粉。
29.根据权利要求11所述的方法，其中速溶饮料粉为咖啡粉。
30.根据权利要求15所述的方法，其中速溶饮料粉为咖啡粉。
31.根据权利要求20所述的方法，其中速溶饮料粉为咖啡粉。
32.根据权利要求1-4任一项所述的方法获得的速溶饮料粉。
33.根据权利要求5所述的方法获得的速溶饮料粉。
34.根据权利要求8所述的方法获得的速溶饮料粉。
35.根据权利要求11所述的方法获得的速溶饮料粉。
36.根据权利要求15所述的方法获得的速溶饮料粉。
37.根据权利要求20所述的方法获得的速溶饮料粉。
38.根据权利要求26所述的方法获得的速溶饮料粉。
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