CN102711505A - 制备生咖啡提取物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制备生咖啡提取物的方法，其中生咖啡豆经过热处理和提取，但未经过烤制。

Description

制备生咖啡提取物的方法

发明领域

本发明涉及制备生咖啡提取物的方法，其中生咖啡豆经过热处理和提取。

背景技术

咖啡在传统上主要是由于其味道和香气和/或咖啡因的刺激作用而被消费。所述的特定味道和香气很大程度上是在咖啡豆的烤制(roasting)过程中形成的。近年来，越来越多的科学文献指出食物中的抗氧化剂对健康的益处。咖啡包含较高量的抗氧化剂，例如绿原酸，并且可以用作膳食中抗氧化剂的重要来源。但是，已知绿原酸在咖啡烤制过程中降解。生咖啡的提取物可用作食品补充剂以及食品和饮料的添加剂，以提供增加量的抗氧化剂。EP1674106A1公开了饮食组合物，其包含生咖啡的提取物。从生咖啡直接调制的咖啡饮料不具有咖啡通常具有的特征性的味道和香气。WO2006/108578公开了从烤制咖啡和生咖啡组合得到的咖啡产品，其组合了生咖啡的高水平的抗氧化剂和烤制咖啡的味道与香气。当磨碎的生咖啡豆进行提取时，提取物可包含天然蛋白质，可导致某些人的过敏反应。需要富含抗氧化剂的基于咖啡的饮料，并且具有令人愉快的和有吸引力的味道和香气，以及需要提取磨碎的生咖啡豆但不提取出具有过敏原性的天然蛋白质的方法。

发明概述

发明人发现，经过热处理、但不经烤制的生咖啡豆的提取，可产生具有新的令人愉快和有吸引力的味道和香气的富含抗氧化剂的提取物。因此，本发明涉及制备咖啡提取物的方法，其包括：a)将生咖啡豆在温度100°C-180°C下热处理至少5分钟，并保持水分含量在咖啡豆总重量的6%-50%之间；和b)将步骤a)的处理过的咖啡豆进行提取，以制备液体咖啡提取物；其中所述咖啡豆和/或咖啡提取物不经过烤制。本发明还涉及用于制备饮料的胶囊。

发明详述

根据本发明，生咖啡豆要经过热处理。术语生咖啡豆是指原始的咖啡豆，其未经烤制或其他剧烈的热处理。生咖啡豆的制备是本领域众所周知的，包括从咖啡果上除去包围咖啡豆的果皮和果肉，留下生咖啡豆。该豆可以进行洗涤和干燥。本发明的生咖啡豆可以是任何品种的咖啡豆，例如阿拉卡比豆(Arabica)或罗伯斯特豆(Robusta)。

热处理

生咖啡豆的热处理可以以保持该豆水分量在所希望的水平的任何合适的方式进行。在本发明的优选实施方案中，热处理通过将生咖啡豆与蒸汽接触来进行。该处理可以在封闭的腔内进行，其中压力随温度上升而上升，或者可以在例如大气压力下进行。在优选的实施方案中，在加热腔中保持饱和蒸汽的气压。该处理在温度100°C-180°C、优选120°C-160°C、更优选130°C-160°C进行。该处理进行至少5分钟，优选5分钟至180分钟。该处理的持续时间可以取决于处理的温度。在一个实施方案中，该处理在温度100°C-130°C下进行15分钟至180分钟，优选进行25分钟至180分钟。在另一个实施方案中，该处理在温度130°C-160°C下进行20分钟至120分钟，优选进行30分钟至90分钟。

在处理过程中，咖啡豆的水分含量保持在6%-50%(重量%)。以此方式，咖啡豆保持潮湿，没有大量的游离液体存在。该水分含量保证了在热处理过程中没有咖啡豆的提取发生。在优选的实施方案中，水分含量保持6%-30%，更优选为6%-20%，最优选为8%-15%。

将要进行热处理的生咖啡豆可以是完整的或磨碎的咖啡豆。可以通过本领域熟知的研磨咖啡豆的方法制备磨碎的咖啡豆。生咖啡豆可以例如在热处理之前或之后进行研磨。在优选的实施方案中，将要进行热处理的生咖啡豆是完整的咖啡豆。在热处理之后，咖啡豆可以进行干燥，例如如果热处理过的咖啡豆在提取步骤之前需要储存的话。干燥可以通过任何合适的方法进行，所述方法应当确保不会发生烤制。如果进行干燥，优选温度在干燥期间不超过180°C。

提取

对已经经过本发明的热处理的生咖啡豆进行提取，以制备液体咖啡提取物。处理过的生咖啡的提取可以通过任何合适的方法进行，例如使用水、乙醇或任何其他合适的溶剂。在优选的实施方案中，热处理过的生咖啡豆用水性液体提取，例如水或基于水的咖啡提取物。咖啡豆的提取是本领域熟知的，可以例如通过EP0826308和/或EP0916267公开的方法进行。要进行提取的热处理过的生咖啡豆可以是完整的或是磨碎的。如果完整的生咖啡豆经过了热处理步骤，它们可以在提取之前研磨或者它们可以作为完整的豆进行提取。因此在本发明的方法中，生咖啡豆可以在热处理之前或之后研磨，或者它们可以在本发明的过程中保持完整。

所获得的生咖啡提取物可以进一步浓缩，例如通过过滤或蒸发，和/或其可以干燥为粉末，例如通过喷雾干燥或冷冻干燥。

在一个实施方案中，提取在用于消费者家庭、咖啡馆、餐馆、酒吧等使用的咖啡调制装置中进行。所述调制装置和其操作是本领域众所周知的。这可以是例如常规的过滤调制装置或者其可以是用于提取胶囊中的饮料物质的咖啡机或饮料机。所述机器是本领域熟知的，其通常使用包含饮料物质如烤制和磨碎的咖啡和/或可溶咖啡的胶囊，在向胶囊中注入液体、通常是水后，所述饮料物质能够被提取或溶解。对于这一目的，经过本发明热处理的生咖啡可以放置在用于提取的合适胶囊中。合适的胶囊是本领域熟知的，例如根据EP0512468所述的。因此，在一个实施方案中，本发明涉及用于通过注入流体而制备饮料的胶囊，其包含封闭的腔和使所述饮料流出的装置，该胶囊的封闭腔包含已经在温度100°C-180°C热处理至少5分钟并保持水分含量为咖啡豆总重量的6%-50%的磨碎的生咖啡豆，其中所述生咖啡豆没有经过烤制。在优选的实施方案中，所述胶囊的封闭腔体积为10-100ml，优选20-60ml。

烤制

用本发明的方法处理的生咖啡豆和/或本发明的咖啡提取物是在本发明的方法处理之前或期间没有被烤制的。烤制是指咖啡豆或咖啡提取物的干燥的或基本干燥的热处理，其与例如咖啡豆在水中例如在压力下进行蒸或煮相反。在咖啡豆的烤制过程中发生干燥。生咖啡豆在烤制之前通常含有约12-16%的水，由于烤制的原因，水分含量降低至例如约2%。因此，烤制不同于在水中或用蒸汽进行的热处理。咖啡烤制的目的一般是为了开发出代表烤制咖啡特征的特定香味。这些香味来自于诸如咖啡固体的热解(pyrolisation)和美拉德反应等过程。

在本发明的一个实施方案中，烤制是指在温度高于200°C，水分含量低于4%(重量比)、优选低于3%的情况下的热处理。所述水分含量应理解为被烤制的咖啡豆或咖啡提取物中所含的水的比例。如上面所述，在烤制开始时水分含量可以高于4%，但在烤制过程中水分含量降低到低于4%，优选低于3%。

绿原酸

绿原酸是具有抗氧化活性的化合物。为了本发明的目的，绿原酸的量被确定为绿原酸同类物3-咖啡酰奎宁酸(3-CQA)、4-咖啡酰奎宁酸(4-CQA)、5-咖啡酰奎宁酸(5-CQA)、3,4-二咖啡酰奎宁酸(3,4-diCQA)、3,5-二咖啡酰奎宁酸(3,5-diCQA)、4,5-二咖啡酰奎宁酸(4,5-diCQA)、4-阿魏酰奎宁酸(4-FQA)和5-阿魏酰奎宁酸(5-FQA)的量的总和。绿原酸异构体可以通过HPLC用320nm的UV检测来测定，使用5-CQA作为外标来计算浓度。

通过本发明的方法制备的提取物优选包含基于每g所提取的生咖啡豆超过4g绿原酸，更优选包含每g所提取的生咖啡豆超过5g绿原酸。

食品或饮料组合物

在本发明的方法的一个实施方案中，方法还包括从本发明的热处理和提取所得到的提取物制备食品或饮料组合物。本发明的食品或饮料组合物可以是任何食品或饮料组合物，包括宠物食品组合物，表示可被人或动物消费，例如饮料，例如咖啡饮料、可可或巧克力饮料、麦芽饮料、水果或果汁饮料、碳酸饮料、软饮料或基于奶的饮料；性能营养产品，例如性能营养棒、粉末或方便饮料；医学营养产品；乳制品，例如牛奶饮料、酸奶或其他发酵乳制品；冰激凌产品；糖果产品，例如巧克力产品；功能食品或饮料，例如减肥产品、脂肪燃烧产品、改善智力功能或预防智力下降的产品，或者改善皮肤的产品。

本发明的饮料可以是例如在饮用之前与适当液体如水或奶混合的粉末或液体浓缩物的形式。如果饮料组合物是粉末形式，其还可以包含例如乳化剂、甜味剂、矫味剂和/或任何适合于包含在粉末状饮料产品中的其他成分。方便饮料是指液体形式的饮料，其可即时饮用而不需要另外加入液体。本发明的饮料可以包含任何其他合适的本领域已知用于制备饮料的成分，例如甜味剂，例如糖，例如转化糖、蔗糖、果糖、葡萄糖或其混合物，天然或人造甜味剂；芳香剂和矫味剂，例如水果、可乐、咖啡或茶的芳香剂和/或调味剂；水果或蔬菜汁或菜泥或果泥；奶；稳定剂；乳化剂；天然或合成色素；防腐剂；抗氧化剂，例如抗坏血酸；等等。可以使用任何合适的酸或碱来达到产品所需要的pH，例如柠檬酸或磷酸。本发明的饮料可以是含二氧化碳的，二氧化碳可通过任何本领域已知的合适方法加入。

实施例

实施例1

将完整的生罗伯斯特咖啡豆在135°C用蒸汽热处理60分钟。处理过的豆用Retsch碾磨机研磨，使用2mm筛网。磨碎的豆用蒸馏水以两阶段的提取方法提取，首先在100°C下10分钟，其次在180°C下10分钟。将所得提取物冷冻干燥。

对照提取物样品通过将完整的生罗伯斯特咖啡豆按照上述进行研磨并制备提取物、但是不进行预先的热处理而制备。

各样品的蛋白质含量通过凝胶电泳(NuPAGE)进行分析，使用多个已知的分子量为2.5-200的蛋白质标准品。在热处理过的豆的提取物中检测不到天然蛋白质，而对照提取物则显示完整的蛋白质条带。

获得了以下的提取收率(基于所提取的总咖啡固体的%)：

	对照	热处理的生咖啡豆
			第一提取步骤	20	22
第二提取步骤	19	21
			总计	39	43

实施例2

将完整的生罗伯斯特咖啡豆在不同条件下进行热处理。对于各种条件，将10kg生咖啡豆在高压锅中在下表所示的温度和水分水平下处理。达到预期温度的加热时间为4-12分钟。在处理之后，将咖啡豆用高压锅的双层外壳中的冷水冷却至50°C，冷却时间在15-22分钟之间。热处理过的生咖啡豆在Freezer Mill 6800中碾磨至平均粒度低于100微米。在烤箱中于102°C干燥4小时来测定水分。使用ASE200 Dionex提取器将碾磨过的咖啡豆在40°C在70%甲醇水溶液中提取。提取物中的绿原酸(CA)是在Spherisorb ODS1(250mmx4)上用水/乙腈/磷酸盐梯度进行色谱分离而测定，通过UV(320nm)检测。下面给出了结果，水分和绿原酸(CA)表示为最初的生咖啡重量的%。

Claims (11)

1.制备咖啡提取物的方法，其包括：

a)将生咖啡豆在温度100°C-180°C下热处理至少5分钟，并保持水分含量在咖啡豆总重量的6%-50%之间；和

b)将步骤a)的处理过的咖啡豆进行提取，以制备液体咖啡提取物；

其中所述咖啡豆和/或咖啡提取物不经过烤制。

2.根据权利要求1的方法，其中在步骤a)中，生咖啡豆在温度130°C-160°C下热处理20分钟至120分钟。

3.根据权利要求1或2任一项的方法，其中步骤a)的热处理通过将生咖啡豆与蒸汽接触来进行。

4.根据上述权利要求任一项的方法，其还包括在步骤a)之前或之后研磨咖啡豆。

5.根据上述权利要求任一项的方法，其中在步骤b)中，热处理过的生咖啡豆用水性液体提取。

6.根据上述权利要求任一项的方法，其还包括将步骤b)中获得的提取物进行干燥。

7.根据上述权利要求任一项的方法，其中步骤b)中获得的提取物包含基于每g所提取的生咖啡豆超过4g绿原酸。

8.根据上述权利要求任一项的方法，其还包括从本发明的热处理和提取所得到的提取物制备食品或饮料组合物。

9.根据权利要求8的方法，其中所述食品或饮料组合物是粉末状饮料产品。

10.一种用于通过注入流体而制备饮料的胶囊，其包含封闭的腔和使所述饮料流出的装置，该胶囊的封闭腔包含已经在温度100°C-180°C热处理至少5分钟并保持水分含量为咖啡豆总重量的6%-50%的磨碎的生咖啡豆，其中所述生咖啡豆没有经过烤制。

11.根据权利要求10的胶囊，其中所述封闭腔的体积为10-100ml。