CN101588725A - 处理咖啡果实的方法、生咖啡豆、烘焙咖啡豆以及咖啡饮料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理咖啡果实的方法，该方法包括从咖啡果实中分离和精制生咖啡豆的精制工序，其中所述的咖啡果实经过蒸汽处理，然后分离和精制所述的生咖啡豆。

Description

处理咖啡果实的方法、生咖啡豆、烘焙咖啡豆以及咖啡饮料

技术领域

本发明涉及处理咖啡果实的方法，该方法包括从咖啡果实中分离和精制生咖啡豆的精制工序。

背景技术

咖啡果实是被称作“咖啡树”的茜草科植物的果实，通常种植在赤道附近的热带地区。咖啡树通常会开花、结果，可在种植后2～3年采摘。

处理咖啡果实常用的已知方法包括精制工序，所述的精制工序包括水洗式或天然(natural)式，以除去咖啡果实的外皮和果肉部分，得到生咖啡豆(例如参见非专利文献1)。

将所得到的生咖啡豆进行烘焙生成烘焙咖啡豆。风味和香气成分产生于烘焙生咖啡豆的烘焙工序中，而所产生的风味和香气成分决定了咖啡独特的味道和香气。

咖啡的风味和香气成分可以通过向研磨粉碎的烘焙咖啡豆注入热水等进行提取而获得。含有咖啡的风味和香气成分的提取物就是咖啡饮料。

咖啡果实一旦成熟即可采摘。如果是在热带地区进行采摘，由于存活于咖啡果实中的细菌和杂菌的生长，会在相对较短的时间内发生腐败变质。因此，在采摘后必须尽快进行精制工序，但是，在产量特别高或人力不足时、或是在其它特定条件下，精制工序不可能在短时间内完成，在这种情况下会导致咖啡品质下降，当已经采摘的咖啡果实腐败变质时，必须丢弃的咖啡果实的量也会增加。

近年来，消费者对咖啡饮料有各种不同的选择，因此需要对咖啡的风味进行各种改进。一种已知的改进方法包括用微生物处理采摘的咖啡果实以进行发酵处理，并在生咖啡豆中引入新的咖啡风味和香气(参见专利文献1)。

在该方法中，当用微生物进行发酵处理时，存活于咖啡果实中的细菌等会造成污染问题。例如，当受到乙酸细菌(acetic acid bacteria)污染时，生咖啡豆会吸附由乙酸细菌所产生的乙酸，用此烘焙咖啡豆所得到的咖啡饮料的品质会大大下降。

例如，当咖啡果实受到能够产生毒素的黄曲霉(Aspergillus Flavus)或其他杂菌污染时，所述的生咖啡豆会吸附黄曲霉毒素(aflatoxin)或由杂菌产生的其它毒素，这些咖啡果实就不能食用或饮用。

非专利文献1：Michael Sivetz，M.S.和H.Elliott Foote，PhD“CoffeeProcessing Technology”，Vol.1，1963，p.48～49。

专利文献1：国际申请公开号2005/029969小册子。

发明内容

根据上述问题完成了本发明，本发明提供了一种处理咖啡果实的方法，在该方法中，采摘后储存的咖啡果实的品质得到了改进，并且在用微生物对生咖啡豆进行发酵处理后可防止生物污染。

为达到上述目的，本发明的第一方面是提供了一种处理咖啡果实的方法，该方法包括：

从咖啡果实中分离和精制生咖啡豆的精制工序，其中所述的咖啡果实经过蒸汽处理，然后分离和精制所述的生咖啡豆。

按照以上方法，将所述的咖啡果实进行蒸汽处理，通过上述处理，可杀死附着于或存活于咖啡果实上的微生物，可减少初期污染菌数。其结果是，使污染菌的生长速度变慢，咖啡果实腐败变质的进展受到抑制，可以得到更好的保藏。因此可预先防止所述咖啡果实品质的下降或丢弃采摘的果实，可以生产得到大量的生咖啡豆，生产效率提高(生产成本下降)，且在精制工序中不会特别增加人力或设备，可提供价格较低的生咖啡豆。

为了从咖啡果实得到生咖啡豆，已知与精制工序有关的两种类型是水洗式和天然式。本发明的方法可用于上述两种精制方法。换言之，一旦采摘后的咖啡果实经过蒸汽处理，经过蒸汽处理的咖啡果实可以用水洗式或天然式两种方法进行处理。

本发明的第二方面，所述的蒸汽温度是70～150℃，所述的处理时间是5秒钟～60分钟。

按照上述条件，可在高温下在短时间内有效地杀灭存活于咖啡果实上的微生物，可防止由于生物污染造成的咖啡果实品质下降。上述灭菌过程短，用水量小，因此可降低污水量。

本发明的第三方面，所述的蒸汽温度是70～110℃，所述的处理时间是5秒钟～300秒钟。

在该方面，在进行所述的蒸汽处理时，可不必使用压力容器或其它专门的设备，因此可使设备方面的投资降至最低。可在短时间内完成灭菌，因此由加热所造成的咖啡果实风味和香气品质方面的损失小。

本发明的第四方面包括对经过蒸汽处理的咖啡果实进行发酵处理，在所述的发酵处理中，将微生物与所述咖啡果实中所含的营养物质(nutritive substance)相接触，然后分离和精制所述生咖啡豆。

所述的生咖啡豆是位于咖啡果实最里面的部分，并且在制备过程中具有吸附水而萌芽的性质。已知特定类型的微生物可降解(发酵)有机化合物(营养物质)，并产生醇类、有机酸类、酯类和其它化合物(下文中称为“发酵组分”)。这些微生物的代表是酵母等。

因此，在有营养物质和生咖啡豆存在的情况下，用酵母或其它微生物进行发酵时，所述的营养物质被降解，所产生的发酵组分连同水一起被生咖啡豆吸附。其结果是，在把吸附了水和发酵组分的生咖啡豆进行烘焙时，所得到的烘焙咖啡豆除了具有通常的咖啡风味和香气组分以外，还具有来自于发酵组分的、新的风味和香气成分。对这些烘焙咖啡豆进行提取，可将新的、诱人的风味和香气赋予咖啡饮料。

本发明中主要的营养物质是咖啡果实的果肉(含有糖类和其它营养物的部分)。

在本发明中，对经过蒸汽处理的咖啡果实进行上述的发酵处理，因此存活于咖啡果实上的微生物数目减少，所述的发酵工序可在生物污染已受到阻止的状态下进行。由于进行了蒸汽处理，咖啡果实的植物纤维膨胀变软，因此所述的微生物可以很容易地渗透到咖啡果实中。在咖啡果实的果肉中所含的糖等也很容易溶出，可以更容易地促进该微生物的发酵。

本发明的第五方面，所述的微生物选自由酵母、乳酸菌和半知菌(Deuteromycota)组成的组。

在该方面，用一般的方法进行培养、保藏等，所列出的微生物很容易得到，也便于处理。

本发明的第六方面，所述的酵母是葡萄酒发酵用酵母(wine-fermenting yeast)。

在该方面，可以赋予生咖啡豆特征性的酿造风味和香气。使用这些生咖啡豆作为原料，得到质感醇厚、且果香和浓郁酯香(其中醇味受到了抑制)与烘焙工序中生成的常规的咖啡风味很好均衡的咖啡饮料。

本发明的第七方面，所述的酵母属于酵母菌属(Saccharomyces)家族。

在该方面，当使用例如酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)或贝酵母(Saccharomyces bayanus)作为属于酵母菌属家族的酵母进行发酵处理时，不论使用何种微生物，都可以赋予生咖啡豆新的风味和香气成分(发酵成分)。

使用上述特定的微生物得到的生咖啡豆作为原料，可以得到质感醇厚、且果香和浓郁酯香(其中醇味受到了抑制)与烘焙工序中生成的常规的咖啡风味很好均衡的咖啡饮料。

本发明的第八方面，所述的半知菌属于地霉属(Geotrichum)家族。

根据该方面，当使用例如白地霉(Geotrichum candidum)、Geotrichumrectangulatum或克氏地霉(Geotrichum klebahnii)作为属于地霉属家族的半知菌进行所述发酵处理时，不论使用何种微生物，都可以赋予生咖啡豆新的风味和香气成分(发酵成分)。

使用上述特定微生物得到的生咖啡豆作为原料，可以得到具有质感醇厚、且果香和浓郁酯香(其中醇味受到了抑制)与烘焙工序中生成的常规的咖啡风味很好均衡的咖啡饮料。

本发明的第九方面，所述的属于地霉属家族的半知菌是地霉种(Geotrichum sp.)SAM2421(国际保藏编号FERM BP-10300)、其变种、或它们的转化体。

所述的地霉种SAM2421(以下称SAM2421)于2005年3月22日被保藏在独立行政法人产业技术综合研究所专利生物保藏中心(International Patent Organism Depository of the National Institute ofAdvanced Industrial Science and Technology)(日本国茨城县筑波市东1丁目1番地1中央第6)。

通过使用SAM2421，生咖啡豆被赋予了新的风味和香气成分(发酵成分)。由此获得的咖啡饮料不仅具有更浓郁的果味和酯香，而且具有醇厚的质感。

SAM2421、其变种、或它们的转化体适用于本发明。

其变种包括：例如具有自发突变的菌株、对野生型菌株进行辐射处理或致突变物处理，人工诱发突变产生的菌株。转化体包括例如在野生型SAM2421或其变种中导入外源基因后得到的转化体。从这些转化体可以分离出发酵力更强或具有便于处理等其它特征的菌株并投入使用。

本发明的第十方面，对经过蒸汽处理的咖啡果实进行发酵处理，所述的发酵处理是把经过蒸汽处理的咖啡果实在1小时之内快速冷却至40℃或更低温度后进行的。

在发酵处理时使用的微生物(例如葡萄酒发酵用酵母)不能经受加热，因此必须有一段等待时间，直到经过蒸汽处理的咖啡果实的温度降低至适于发酵处理的温度。当采用自然冷却的方法时，在等待冷却的时间段内，由于存在过剩热量，咖啡果实的品质会下降，并且由于少量存活的杂菌的生长会发生污染。但是，在该方面，所述的冷却过程是快速冷却，因此可以阻止咖啡果实的品质下降，在发酵处理中所使用的微生物可被快速接种，杂菌的生长可降低至最低。

本发明的第十一方面，在所述发酵处理中或所述发酵处理前的工序中加入pH调节剂，将pH值控制在2～5之间，由此进行所述发酵处理。

在该方面，可以在发酵处理中将杂菌的生长降低至最低。在最终分离和精制的生咖啡豆的风味和香气中，不存在令人不快的味道和气味，并且即使将pH值限定在2～5之间，也会赋予生咖啡豆由发酵产生的酿造香。

本发明的第十二方面，所述的pH调节剂是至少一种选自下述的物质：有机酸、有机酸盐、无机酸、无机酸盐、氨基酸或氨基酸盐。

该方面列出的pH调节剂很容易获得，并且可有效地降低pH值。

本发明的第十三方面，所述的pH调节剂是从下述物质组成的组中选择的至少一种：乳酸、己二酸、柠檬酸、苹果酸、磷酸和乙酸。

该方面列出的pH调节剂便宜、易得、并且容易处理和储存。这些试剂允许被用于食品并且可以安全食用。

本发明的第十四方面是用本发明的第一方面所述的处理方法得到的生咖啡豆。

在该方面，所述的生咖啡豆是不仅廉价，而且还含有可赋予咖啡饮料新的、诱人的风味和香气的发酵成分。

本发明的第十五方面是将第十四方面所述的生咖啡豆进行烘焙得到的烘焙咖啡豆。

该方面所述的烘焙咖啡豆不仅廉价，而且除了具有在烘焙过程中生成的常规咖啡风味和香气成分以外，还含有来自于发酵成分的新的风味和香气成分，所述的发酵成分是通过发酵微生物发酵所产生的。

本发明的第十六方面是以第十五方面所述的烘焙咖啡豆为原料得到的咖啡饮料。

该方面所述的咖啡饮料不仅廉价，而且除了含有常规的咖啡风味和香气以外，还含有来自于发酵成分的新的、诱人的风味和香气，所述的发酵成分是通过发酵微生物发酵所产生的。

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式)

本发明处理咖啡果实的方法包括从咖啡果实中分离和精制生咖啡豆的精制工序，更具体地，本发明的方法包括：(1)洗涤和分类工序；(2)蒸汽处理工序；(3)快速冷却工序；(4)发酵工序；(5)干燥工序和(6)精制工序。下面对这些工序进行描述。

本发明所述的处理咖啡果实的方法是对采摘的咖啡果实依次进行(1)洗涤和分类工序至(6)精制工序。除(2)蒸汽处理工序和(6)精制工序以外，如果必要，可以省略任何选择性工序，或在适当情况下，，该方法还可通过除了工序(1)至工序(6)以外的其它方法进行。

下面将依次描述(1)洗涤和分类工序；(2)蒸汽处理工序；(3)快速冷却工序；(4)发酵工序；(5)干燥工序和(6)精制工序。

(1)洗涤和分类工序

按照常规方法洗涤从咖啡树上采摘的咖啡果实，并将这些具有适当外形(颜色、大小、形状等)的咖啡果实分类。

(咖啡果实)

本发明中的“咖啡果实”是指咖啡树的果实，其通常的结构是由生咖啡豆(种子)、果肉(含有糖分、其他营养成分的部分)以及外皮构成。更具体的，生咖啡豆(种子)是位于最里面的部分，其周围从内部依次被银皮(silver skin)、内果皮(parchment)、果肉和外皮所包围。

适于作为咖啡的品种是阿拉伯种(arabica)、罗巴斯达种(robusta)、利比利卡种(liberica)等，此外，就产地而言，可以是巴西、埃塞俄比亚、越南、危地马拉或其它适宜的地区，但对产地没有特殊的限制。

(2)蒸汽处理工序

在下述条件下，使洗涤和分类后的咖啡果实与蒸汽接触，附着于和存活于咖啡果实上的微生物被杀灭，初期污染菌数减少。

蒸汽处理时所用水的实例可以是软水、硬水、含氧水、碳酸水、含钒水、海洋深层水、离子水、碱性水、酸性水等，但不限于这些。可以使用饱和以及过饱和的水蒸汽。

为了使污染菌最小化，蒸汽处理的条件为更高的处理温度和更长的处理时间会更有效。但是，在过度的处理条件下(当处理温度过高或处理时间过长时)，咖啡果实会被煮熟或受损，诱人的风味和香气也会损失掉。

另一方面，在不能达到适当灭菌效果的处理条件下(例如当处理温度过低或处理时间过短时)，会导致杂菌的污染。

因此，优选的处理温度是70～150℃，优选的处理时间是5秒钟～60分钟。

当所述的处理温度是70～110℃时，蒸汽处理可在大气压下进行，而不必使用压力容器等，因此不需要额外的设备投资。

如果处理时间是5秒钟～300秒钟时，可以彻底除去能够产生毒素的黄曲霉(Aspergillus Flavus)和其他杂菌，可以充分保持咖啡果实新鲜的风味和香气。

所述的蒸汽处理方法可以最简单的方式进行，例如使蒸汽分散流过并排放置的咖啡果实。

控制处理温度和处理时间的优选方法的实例是使用温度和压力可以调节的金属罐，其中在至少一个或多个位置设置有蒸汽引入部件。或者，也可以使用控制处理温度和处理时间的方法，该方法使用可调节速度的传送装置，并在至少一个或多个位置设置有隧道形的蒸汽引入部件。但是，对这些方法没有任何特别的限制。

(3)快速冷却工序

快速冷却方法的实例包括在经过蒸汽处理的咖啡果实上喷洒温度为0～40℃的冷水、将所述的咖啡果实浸入温度为0～40℃的水中、将所述的咖啡果实铺在地上、以及将所述的咖啡果实储存在冰箱或其它低温容器中。控制处理温度和处理时间的优选方法是使用可调节速度的传送装置，并在至少一个或多个位置设置有吹入冷空气(-30～40℃)的隧道形的孔。但是，对这些方法没有任何特别的限制。

(4)发酵工序

按照下述方法，使用所述的微生物对营养物质进行发酵，其中，将快速冷却的咖啡果实的果肉用作主要的营养物质。

(4-1)微生物

本发明适用的微生物是能够分解(发酵)咖啡果实的果肉和其它部分的那些微生物。微生物的实例包括酵母、乳酸菌和半知菌。由于这些微生物很容易获得和处理，因此可优选使用。

从食品安全性方面考虑，酵母可以优选使用例如在食品方面长期使用的葡萄酒发酵用酵母和啤酒发酵用酵母等酿造用酵母。所述的葡萄酒发酵用酵母可采用例如市售的干酵母Lalvin L2323菌株(酿酒酵母，以下称L2323，由Sceti Company获得)、Lalvin EC1118菌株(贝酵母，以下称EC1118，由Sceti Company获得)或CK S102菌株(酿酒酵母，以下称S102，由Bio Springer获得)，但这些实例不以任何方式对上述微生物构成特别的限制。

通常，L2323用于酿造红葡萄酒，EC1118用于酿造发泡酒，而S102用于酿造玫瑰酒。当采用这些酵母时，可以添加酿造风味香这一特征香味。

在制造发酵奶、乳酸菌饮料、奶酪发酵乳和其它产品时可以使用的已知细菌是乳酸菌。乳杆菌属(Lactobacillus)家族的乳酸菌是理想的实例。

半知菌理想的实例包括地霉属家族，例如白地霉、Geotrichumrectangulatum或克氏地霉，更优选的是地霉种SAM2421(国际保藏编号FERM BP-10300，以下称为SAM2421)、其变种和转化体。

本发明中所述的“变种”包括例如具有自发突变的菌株以及对野生型菌株进行辐射处理或致突变物处理等人工诱发突变产生的菌株，其中相对于野生型地霉种SAM2421，DNA碱基序列包括删除、取代或添加。

本发明所述的“转化体”是指通过人工方法在野生型新微生物SAM2421或其变种中导入来自其他类型生物体的外源基因后得到的菌株。上述制备方法例如包括将外源基因整合到适当的表达载体内，将该表达载体使用电穿孔法、磷酸钙法、脂质体法、DEAE葡聚糖法或其它已知方法导入。

当使用干燥微生物时，根据情况不同，可采用适当的方法进行复水，例如，当使用干酵母时，可以在加热至37～41℃的水中，将所述酵母浸泡20分钟～30分钟后再使用。

本发明中微生物的使用量不受特殊限制，只要能获得香味添加效果即可，但可根据培养时间、成本等适宜地确定。例如，每重量份的生咖啡豆中，酵母和乳酸菌以1.0×10⁵cells/g～1.0×10¹⁰cells/g为宜，半知菌以1.0mg/g～10mg/g为宜。

(4-2)营养物质

在本发明的发酵工序中，经过蒸汽处理的咖啡果实的果肉可以作为营养物质，但也可以根据需要加入其它的营养物质并使其发酵。

其它可加入的营养物质可以是果肉(咖啡果肉、葡萄果肉、樱桃果肉或桃果肉)、果汁(如葡萄、桃或苹果)、糖类(如从甘蔗、甘薯或其它植物中得到的单糖、二糖和多糖)、谷物类(如将麦芽糖化后得到的麦芽汁)和培养基等，对营养物质没有特殊限制，只要是所述的微生物能够分解的物质即可。这些营养物质可以单独使用或根据需要任意组合使用。

根据需要，上述可加入的营养物质可在进行热水处理、蒸汽处理或其他杀菌处理后使用。

(4-3)使所述的微生物与营养物质接触的方法

在本发明的发酵工序中，使所述的微生物与营养物质接触方法的实例如下。

(a)直接法

所述的直接法是在生咖啡豆存在下，使所述的微生物与所述营养物质直接接触的方法。例如，在至少有部分果肉已露出的咖啡果实上(或是在精制工序分离生咖啡豆时得到的生咖啡豆和咖啡果肉的混合物上)喷雾或喷洒含有所述微生物的悬浮液时，发生直接接触和发酵。

具体地，当使用有部分果肉已露出的咖啡果实进行发酵时，可被分解的糖等以高浓度存在于果肉中，因此发酵可高效地进行。而且，近旁即是生咖啡豆，由发酵产生的醇类、酯类和其他发酵成分可迅速转移到生咖啡豆中。另外，当使用干燥咖啡果实或咖啡果肉时，使用适量的水也可使发酵进行。

(b)间接法

所述的间接法包括准备装有发酵液的发酵槽，在发酵液中分别添加所述的生咖啡豆、营养物质和发酵微生物，使所述的发酵微生物与可溶解于发酵液中的营养物质接触。例如，将发酵微生物和至少有部分果肉已露出的咖啡果实(或是在精制工序分离生咖啡豆时得到的生咖啡豆和咖啡果肉的混合物)加入发酵液，然后进行发酵。

(4-4)露出咖啡果肉的方法

在本发明的发酵工序中，为了提高发酵工序的发酵速度，可采用使咖啡果实的表面至少露出部分果肉的方法。

使咖啡果实露出果肉的方法包括在蒸汽处理前或处理后用锋利的刃具等弄伤咖啡果实。另外，也可以用脱壳装置等向咖啡果实施加压力使外皮开裂，但此时注意不要伤及里面的生咖啡豆。

此外，还可以使用脱皮机等只剥去咖啡果实的外皮使果肉露出。另外，对于上述咖啡果实采摘操作中偶然被受伤而至少露出部分果肉的咖啡果实，不需特意进行上述使果肉露出的操作。在精制工序中分离生咖啡豆得到咖啡果肉时，也不需特意进行上述使果肉露出的操作，单独添加生咖啡豆进行发酵。

(4-5)发酵条件

对所述的微生物的发酵条件没有特别的限制，只要能进行发酵即可。可根据需要适宜地设定适合发酵的条件，这些条件例如是：所用微生物的种类和菌量(初期菌数)、营养物质的种类和量(浓度)、温度、湿度、pH、氧或二氧化碳浓度以及发酵时间等。

此外，除上述营养物质以外，根据需要，还可添加的其它组分的实例包括pH调节剂、其它添加剂、用于补充氮源和碳源的市售补给性营养培养基等。

在本发明的发酵工序中，为了防止杂菌污染，可分别单独或适宜地任意组合地控制诸如温度、pH、二氧化碳浓度等条件以抑制杂菌生长。

例如，可以在15～30℃的低温环境中进行发酵，或根据需要添加pH调节剂在更严格的酸性条件下进行发酵。pH调节剂的实例包括乳酸、己二酸、柠檬酸、苹果酸、乙酸、其他类型的有机酸、各种有机酸盐、磷酸、其它类型的无机酸、各种无机酸盐、各种氨基酸和各种氨基酸盐。

还可以提高二氧化碳浓度，在更为厌氧的条件下进行发酵；或提高氧浓度，在更为好氧的条件下进行发酵。

本发明的发酵工序可在常温的槽、罐和容器中进行，其中能够自动和/或手动控制上述发酵条件。需要控制的条件例如是所用微生物的种类和菌量(初期菌数)、营养物质的种类和量(浓度)、温度、湿度、pH、氧或二氧化碳的浓度以及发酵时间。

对发酵工序所需时间没有限定，可根据添加的风味和香气的种类和强度，或者根据微生物、营养物质进行适当选择。还可以把营养物质的耗尽作为结束发酵工序的指示。

可以通过组合以下方法结束发酵工序：加热灭菌、水洗、日光晒干、将营养物质与生咖啡豆分离、或烘焙。例如在使用干燥机时，通过在35～60℃下干燥大约1～3天，由此结束发酵工序。

在本发明处理咖啡果实的方法中，根据需要，通过适当选择和组合微生物和发酵条件，由此可赋予生咖啡豆各种不同的风味和香气。也可以同时选择使用两种或两种以上的微生物。

(4-6)发酵工序的实例

下面说明用咖啡果实进行发酵的实例。

例如，本发明的方法可以包括在生咖啡豆的精制工序中进行发酵工序。

例如，天然式工序包括将咖啡果实采摘并进行蒸汽处理后，采用上述(a)直接法使微生物与营养物质接触并发酵，最后进行干燥。

例如，水洗式工序包括将咖啡果实采摘并进行蒸汽处理后，将上述咖啡果实浸入水槽除去杂质，采用上述(b)间接法将微生物和咖啡果实添加到上述水槽(发酵槽)中，使其发酵。

(5)干燥工序

在发酵工序结束后，将附着于咖啡果实表面上的微生物用水洗去并与咖啡果实分离，然后用大约40℃的热空气使咖啡果实干燥2～3天左右。也可以在发酵微生物仍然附着的状态下进行干燥。

(6)精制工序

一旦咖啡果实已经干燥，按照常规的精制工序去除果肉等，将所述的咖啡果实脱壳，分离出生咖啡豆。

已知从咖啡果实中得到生咖啡豆的精制工序有两种精制方法，即天然式和水洗式。

术语“天然式”是指将采摘后的咖啡果实干燥、脱壳，除去外皮、果肉、内果皮、银皮等，得到生咖啡豆的方法。

另一方面，术语“水洗式”是指将采摘后的咖啡果实浸入水中除去杂质，用果肉去除机除去外皮和果肉后，将咖啡果实再次浸入水中，溶解并除去粘性物质，水洗后干燥、脱壳、除去内果皮、银皮后得到生咖啡豆的方法。

天然式精制工序的操作简单，但主要适用于气候干燥地区。另一方面，水洗式精制工序主要适用于多雨地区。

本发明的生咖啡豆在咖啡果实中作为种子存在，或者是已经从咖啡果实中精制和分离得到的咖啡豆。从一粒咖啡果实中可得到一粒或两粒生咖啡豆。

如此分离出的生咖啡豆可用常规方法进行烘焙处理，改变烘焙处理的条件可得到烘焙程度各异的各种烘焙咖啡豆(浅度烘焙～意大利式烘焙)。

所得到的烘焙咖啡豆经粉碎、加水、用滤材过滤提取，所得到的液体可作为普通咖啡饮用，还可作为工业原料生产速溶咖啡、咖啡提取物、罐装咖啡等。

实施例

下面，结合实施例，更具体地说明本发明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1蒸汽处理对发酵的影响研究(使杂菌最小化的效果)

下面用咖啡果实研究了蒸汽处理对发酵的影响。使用传送装置处理1000g咖啡果实，所述的传送装置可调节速度(2K传送带式蒸汽机，Kawasaki Co.制造)并配备有隧道形的蒸汽引入部件，所用的蒸汽温度为100℃，处理时间为30秒钟。将1000g经过蒸汽处理的咖啡果实放入容量为3000ml的烧瓶中。

接着，将4g无菌水加入1g EC1118菌株的干燥细胞中，该菌株是葡萄酒发酵用酵母，使该细胞溶解。使得到的酵母溶液均匀的施用于1000g经过蒸汽处理的咖啡果实，在23℃静置发酵48小时(样品1)。准备没有经过蒸汽处理的咖啡果实作为对照(比较实施例1)。

对发酵咖啡果实经时(1小时、24小时和48小时)采样，测试附着于咖啡果实表面上的杂菌数目。

在测量杂菌数目时，将五粒咖啡果实悬浮于15ml无菌水中。将上清液接种在微生物的平板培养皿上，然后在温度调节至30℃的恒温培养箱中培养48小时。培养完成后，将除葡萄酒发酵用酵母以外的培养微生物菌落作为杂菌计数，可得到每粒咖啡果实的杂菌数目。结果列于表1。结果证实：与比较实施例1相比，样品1的杂菌数目较少。这些结果表明：通过对咖啡果实进行蒸汽处理，本发明技术在阻止杂菌生长方面有效。

表1

下面对烘焙咖啡豆进行评价。用干燥机将样品1和比较实施例1的发酵咖啡果实于40℃干燥，然后用脱皮机除去果肉和外皮，得到生咖啡豆。将这些生咖啡豆烘焙至L值为20。

然后，由5名咖啡评价方面的专业评委对上述烘焙咖啡豆进行感官评价。将样品1和比较实施例1的烘焙咖啡豆各30g不经粉碎而是以其原始的形状放入专用的采样玻璃杯中，盖上盖子。在进行感官评价时，打开盖子，评价酯香和令人不快的气味(腐败变质的味道)。评价分五个等级：弱(1分)、稍弱(2分)、中等程度(3分)、稍强(4分)、强(5分)，以0.5分为增量进行评价。评价结果用5名评委评价分数的平均值表示，结果列于下表2。根据所述的结果，与比较实施例1相比，样品1的烘焙咖啡豆具有更诱人的香气。

表2

用上述样品1和比较实施例1的烘焙咖啡豆制备咖啡提取物。将所述的烘焙咖啡豆研磨成细粉，向12g粉碎的豆中加入100g热水并搅拌。按照标准的杯试方法，去除上浮的咖啡，对上清液进行感官评价。感官评价由5名咖啡评价方面的专业评委进行。评价项目为香气(酯香、令人不快的气味(腐败变质))和味道(质感和酸味)。评价分五个等级：弱(1分)、稍弱(2分)、中等程度(3分)、稍强(4分)、强(5分)，以0.5分为增量进行评价。评价结果用5名评委评价分数的平均值表示，结果列于下表3。按照所述的结果，与比较实施例1相比，样品1的咖啡提取物具有更诱人的香气和风味。

表3

实施例2对蒸汽处理条件和时间的研究

用可调节温度和压力，并配备有蒸汽引入部件的压力容器(HTS-70/160，Hisaka Works，LTD.制造)对咖啡果实进行蒸汽处理。

在下述条件下对咖啡果实进行蒸汽处理：

蒸汽温度70℃，处理时间60秒钟(样品2-1)；

蒸汽温度100℃，处理时间5秒钟(样品2-2)；

蒸汽温度100℃，处理时间30秒钟(样品2-3)；

蒸汽温度100℃，处理时间300秒钟(样品2-4)；

蒸汽温度100℃，处理时间60分钟(样品2-5)；

蒸汽温度110℃，处理时间30秒钟(样品2-6)；以及

蒸汽温度150℃，处理时间10秒钟(样品2-7)。

经过蒸汽处理后，按照实施例1的方法进行发酵，测量发酵期间的杂菌数目。按照同样的方法对没有经过蒸汽处理的咖啡果实进行试验作为对照(比较实施例2)。结果列于下表4。结果证实，与比较实施例2相比，经过蒸汽处理后的杂菌数目更少。

表4

实施例3对蒸汽处理后快速冷却的研究

使用咖啡果实研究了蒸汽处理后快速冷却对发酵的影响。按照实施例1所述的方法，将1000g咖啡果实进行蒸汽处理(蒸汽温度100℃，处理时间30秒钟)，在5秒钟之内用冷却设备将咖啡果实快速冷却至40℃或更低温度(样品3)，以及将所述的咖啡果实放置12小时直至温度达到40℃或更低温度(比较实施例3)，然后按照实施例1所述的方法进行发酵，并测量发酵期间杂菌的数目。结果列于下表5。结果表明，与比较实施例3相比，样品3更能在保持少量杂菌数目的情况下完成发酵。

如样品3那样，在1小时内快速冷却至40℃或更低，由此可以在保持少量杂菌数目的情况下完成发酵，虽然这些结果并未示出。

表5

实施例4对酵母类型的研究

使用咖啡果实研究了不同类型的酵母对发酵的影响。按照实施例1所述的方法，对1000g咖啡果实进行蒸汽处理(蒸汽温度100℃，处理时间30秒钟)后，将咖啡果实快速冷却至40℃或更低温度后，按照实施例1所述的方法使咖啡果实发酵，所用的菌株是EC1118(样品4-1)或CK S102(样品4-2)。根据结果，样品4-1和4-2都能够正常地完成发酵过程，而杂菌并没有实质性的生长。

然后使发酵咖啡果实在40℃干燥，将咖啡果实脱壳，回收生咖啡豆。将所述的生咖啡豆烘焙至L值20，由实施例1所述的评价小组对香气进行评价。结果证实，由于进行了发酵，样品4-1和4-2都具有诱人的酯香。

表6

实施例5pH调节剂的研究

研究了在使用微生物对咖啡果实进行发酵处理中，pH调节剂对发酵的影响(使杂菌最小化的效果)。按照实施例1所述的方法，对500g咖啡果实进行蒸汽处理(蒸汽温度100℃，处理时间30秒钟)后，用冷却设备在5分钟之内将咖啡果实冷却至40℃或更低温度。将300g浓度为20,000ppm的己二酸溶液(pH 2.60)加入咖啡果实制备混合物(样品5-1)。

同时，将300g浓度为1,300ppm的己二酸溶液(pH 3.30)、300g浓度为10ppm的己二酸溶液(pH 4.64)、300g浓度为14,000ppm的己二酸溶液(pH 2.68)、300g浓度为390ppm的己二酸溶液(pH 2.66)或300g无菌水(pH 6.00)分别加入500g经过蒸汽处理的咖啡果实中，制备混合物，依次得到样品5-2、样品5-3、样品5-4、样品5-5以及比较实施例5。

然后，将按照实施例1所述的方法制备2.5g酵母溶液(EC1118菌株)，将其加入上述每一混合物，充分搅拌，并放置48小时。

在发酵过程中，经时(在1小时、24小时和48小时)采集上清液样品，测量杂菌数目。将上清液接种在微生物的平板培养皿上，在温度调节至30℃的恒温培养箱中培养48小时。培养完成后，将除葡萄酒发酵用酵母以外的培养微生物菌落作为杂菌计数，可得到每粒咖啡果实的杂菌数目。结果证实，与比较实施例5相比，在样品5-1、5-2、5-3、5-4和5-5中，直至发酵结束杂菌的数目都维持在更低水平。

将pH值控制在大约2～5时，可以使发酵过程中的杂菌生长最小化。经过最终分离和精制得到的生咖啡豆的风味和香气中，没有令人不快的味道和气味，并且通过发酵产生了诱人的酿造香。

表7

工业实用性

本发明可作为处理咖啡果实的方法，该方法包括从咖啡果实中分离和精制生咖啡豆的精制工序。

Claims (16)

1.一种处理咖啡果实的方法，该方法包括：

从咖啡果实中分离和精制生咖啡豆的精制工序，其中所述的咖啡果实经过蒸汽处理，然后分离和精制所述的生咖啡豆。

2.根据权利要求1所述的处理咖啡果实的方法，其中所述的蒸汽温度是70～150℃，所述的处理时间是5秒钟～60分钟。

3.根据权利要求2所述的处理咖啡果实的方法，其中所述的蒸汽温度是70～110℃，所述的处理时间是5秒钟～300秒钟。

4.根据权利要求1所述的处理咖啡果实的方法，该方法包括对经过蒸汽处理的咖啡果实进行发酵处理，在所述发酵处理中，将微生物与所述咖啡果实中所含的营养物质相接触，然后分离和精制所述生咖啡豆。

5.根据权利要求4所述的处理咖啡果实的方法，其中所述的微生物选自由酵母、乳酸菌和半知菌组成的组。

6.根据权利要求5所述的处理咖啡果实的方法，其中所述的酵母是葡萄酒发酵用酵母。

7.根据权利要求5所述的处理咖啡果实的方法，其中所述的酵母属于酵母菌属家族。

8.根据权利要求5所述的处理咖啡果实的方法，其中所述的半知菌属于地霉属家族。

9.根据权利要求8所述的处理咖啡果实的方法，其中所述属于地霉属家族的半知菌是地霉种SAM2421(国际保藏编号FERM BP-10300)、其变种、或它们的转化体。

10.根据权利要求4所述的处理咖啡果实的方法，其中所述的发酵处理是把经过蒸汽处理的咖啡果实在1小时之内快速冷却至40℃或更低温度后进行的。

11.根据权利要求4所述的处理咖啡果实的方法，其中，

在所述发酵处理中或所述发酵处理前的工序中加入pH调节剂；以及

将pH值控制在2～5之间，由此进行所述发酵处理。

12.根据权利要求11所述的处理咖啡果实的方法，其中所述的pH调节剂是至少一种选自下述的物质：有机酸、有机酸盐、无机酸、无机酸盐、氨基酸或氨基酸盐。

13.根据权利要求12所述的处理咖啡果实的方法，其中所述的pH调节剂是从下述物质组成的组中选择的至少一种：乳酸、己二酸、柠檬酸、苹果酸、磷酸和乙酸。

14.根据权利要求1所述的处理方法得到的生咖啡豆。

15.将权利要求14所述的生咖啡豆进行烘焙得到的烘焙咖啡豆。

16.以权利要求15所述的烘焙咖啡豆为原料制备的咖啡饮料。