CN103719509B - 利用咖啡渣制备咖啡香精的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用咖啡渣制备咖啡香精的方法，在去离子水中加入咖啡渣、纤维素酶和蛋白酶，在40—60℃下反应得到咖啡渣酶解液；再加入丙二醇、氨基酸、乙醇和糖，在105—120℃下煮沸反应，冷却，过滤得到的滤液为咖啡香精。本发明回收利用了使用咖啡后的咖啡残渣，经过热反应，制备得到具有咖啡香气的咖啡香精，可带来可观的经济效益，并且对环境友好，减少环境污染。本发明制得的咖啡香精可用于是茶饮料，蛋糕，面包等食品作为调香剂。
Description
技术领域
本发明涉及食品废渣的利用方法，具体是利用咖啡渣制备咖啡香精的方法。
背景技术
咖啡豆经咖啡机的研磨，冲泡后成为咖啡饮品，但也留下了约占咖啡豆重量70%的萃取渣。在速溶咖啡生产中，厂家提高咖啡机的研磨能力，努力将咖啡豆研磨得更小，萃取后仍要留下30-50%的咖啡渣。目前，咖啡渣的利用非常有限，大部分被丢弃，污染环境。
CN1465521A公开利用咖啡豆渣制造活性碳的方法，将咖啡豆渣浸泡于活化剂中，再移入高温旋窑炉中进行碳化与活化反应，制得具有高比表面积的活性碳成品。
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发明内容
本发明的目的在于提供一种利用咖啡渣制备咖啡香精的方法，利用已经萃取过后的咖啡残渣，经过热反应，制备得到具有咖啡香气的咖啡香精。
本发明包括以下步骤：
A．以重量计，在100份去离子水中加入2—30份经真空干燥的咖啡渣和0.1—0.5份纤维素酶，用酸调节混合液pH=5—6.5或者用碱调节混合液pH=7.5—9，在40—60℃下反应10—30小时，得到咖啡渣酶解液；
B．在酶解液中加入30—400份丙二醇，再加入占混合液总重量1—8%的氨基酸，用酸调节混合液pH=5—6.5或者用碱调节混合液pH=7.5—9，在105—120℃下煮沸反应3—6小时，冷却，过滤得到的滤液为咖啡香精。
步骤A中，还可加入0.05—0.2份的蛋白酶。
上述氨基酸是精氨酸、赖氨酸、谷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、谷氨酰胺或缬氨酸的一种以上。
步骤B中，还加入占混合液总重量2—10%的乙醇。还可以加入混合液总重量0.2—4%的还原糖以调节口感。
本发明利用了咖啡渣中含量高达70%的纤维素，通过加入蛋白酶，分解残渣中的蛋白质变成氨基酸，进一步作为制备咖啡香精的原料，使得咖啡渣的利用率达到80%以上。本发明回收利用了使用咖啡后的咖啡残渣，对环境友好，减少环境污染，并且还利用了咖啡渣的潜在价值，带来可观的经济效益，符合可持续发展的科学发展观。
本发明制得的咖啡香精可用于是茶饮料，蛋糕，面包等食品作为调香剂，在茶饮料、蛋糕或面包中的添加量约为0.5%～1.5%。
附图说明
图1是本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1
取经过100℃真空干燥4h后的4g咖啡渣，加入100ml去离子水，4ml柠檬酸，0.4g纤维素酶，0.1g蛋白酶。在50℃下恒温反应20h。接着加入1.5g精氨酸，0.5g赖氨酸，50ml丙二醇，6.3ml乙醇，0.4g葡萄糖，用氢氧化钠溶液调节反应液的pH=8。在110℃下，煮沸反应4h。冷却，离心过滤即可得到收率为82%的液体咖啡香精。
对制得的咖啡香精进行感官评价，
| 评价项目 | 参考词汇 |
| 香气 | 很弱/ 微弱/ 正常/ 适宜/ 过重，伴随那些气味 |
| 色泽 | 浅黄/ 浅棕/ 棕/ 深棕，是否可接受 |
评分检验：由5名评价员对其进行品评，主要从色泽、形态、香味、口感四个方面。评分标准如下表：
| 评价等级 | 很不喜欢 | 不喜欢 | 不太喜欢 | 一般喜欢 | 稍喜欢 | 喜欢 | 很喜欢 |
| 分值 | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
感官评价结果如下：1、有咖啡的特征香气，喜欢；2、有咖啡的糊味，喜欢；3、有可可味，还有焦糖味，一般喜欢；4、有巧克力的香气，略带烟熏味，一般喜欢；5、有咖啡味，还有黄油味，喜欢。
采用麦斯威尔品牌的速溶咖啡12g冲泡成250ml的饮品进行感官对比试验，两者的咖啡香气比较相近，本发明制备的咖啡香精香气强度相对弱些，还带有些许酸味。
对制得的咖啡香精进行GC-MS成分分析
色谱毛细管柱为 DB-WAX（L.D为30m×0.25mm，液膜厚度为0.25μm）；载气为He，流速1.8 mL/min；不分流；程序升温，起始温度40℃，保持3min，以5℃/min的速率升温到100℃，然后以12℃/min 的速率升温到230℃，保持10min；检测器温度为250℃。
MS 条件：电离方式为EV，电子能量为70eV，灯丝发射电流为200 μA，离子源温度为200℃，接口温度为250℃，检测器电压为350 V，扫描质量范围为33-450 amu。
主要成分及含量分析结果如下：麦芽酚10.6%，吡嗪类化合物3.7%，醛类0.29%，酮类2.1%。
实施例2：
取使用过后的10g咖啡渣，加入50ml去离子水，用氢氧化钠溶液调节到合适pH=8，再加0.1g纤维素酶，0.05g蛋白酶。在50℃下恒温反应20h。接着加入150ml丙二醇，9g精氨酸，1.5g赖氨酸，1.5g亮氨酸，4g葡萄糖，2g果糖。再用乙酸调节pH到6.0，在110℃下，煮沸反应4h。冷却，离心过滤即可得到咖啡香精。
采用实施例1的测试方法测试制得的咖啡香精，感官评价结果如下：1、咖啡的烟熏味，焦糖味，气味适中，喜欢；2、烟熏味、糊味，一般喜欢；3、核仁味、焦糖味、苦味，喜欢；4、焦糖味，苦味，喜欢；5、烟熏味、焦味、苦味，喜欢。
采用麦斯威尔品牌的速溶咖啡12g冲泡成250ml的饮品进行感官对比试验，结果如下： 两者的咖啡特征香气比较相似。
主要成分及含量分析结果如下：麦芽酚15.3%，吡嗪类化合物6.1%，醛类0.47%，酮类2.7%。
结论：通过采用已经使用过后的咖啡渣，本专利经过热反应，得到可以继续用于食用的液体咖啡香精。
Claims (5)
1.利用咖啡渣制备咖啡香精的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A．以重量计，在100份去离子水中加入2—30份经真空干燥的咖啡渣和0.1—0.5份纤维素酶，用酸调节混合液pH=5—6.5或者用碱调节混合液pH=7.5—9，在40—60℃下反应10—30小时，得到咖啡渣酶解液；
B．在酶解液中加入30—400份丙二醇，再加入占混合液总重量1—8%的氨基酸，用酸调节混合液pH=5—6.5或者用碱调节混合液pH=7.5—9，在105—120℃下煮沸反应3—6小时，冷却，过滤得到的滤液为咖啡香精。
2.根据权利要求1所述利用咖啡渣制备咖啡香精的方法，其特征在于，步骤A中，还加入0.05—0.2份的蛋白酶。
3.根据权利要求1所述利用咖啡渣制备咖啡香精的方法，其特征在于，步骤B中，所述氨基酸是精氨酸、赖氨酸、谷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、谷氨酰胺或缬氨酸的一种以上。
4.根据权利要求1或2所述利用咖啡渣制备咖啡香精的方法，其特征在于，步骤B中，还加入占混合液总重量2—10%的乙醇。
5.根据权利要求1或2所述利用咖啡渣制备咖啡香精的方法，其特征在于，步骤B中，还加入占混合液总重量0.2—4%的还原糖。
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