CN106135599B - 咖啡萃取液的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种咖啡萃取液的制备方法及其应用，该制备方法采用先10～30℃水常压下浸润咖啡研磨粉，然后1～7bar压力下继续浸润，最后用85～98℃水边喷洒边抽提的方法对咖啡研磨粉进行萃取，所得的咖啡萃取液香气浓郁、滋味酸甜苦咸丰富，无沉重苦味和焦味且口感圆润干净，其可溶性固形物萃取得率在18～22％之间，能达到最佳咖啡风味；且以该咖啡萃取液为主要原料的咖啡饮品在常温放置条件下有较长的保质期，同时保证其中的咖啡香气稳定而不发生裂变，为消费者提供绝佳的品质。

Description

咖啡萃取液的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种咖啡处理方法，尤其涉及一种咖啡萃取液的制备方法及由该方法制备所得咖啡萃取液的应用。

背景技术

咖啡是原产于东非阿比西尼亚的常绿灌木，植物分类上属于木犀目茜草科咖啡树属，其生长主要集中在美洲、非洲、亚洲的热带或亚热带大陆或岛屿，其沿着赤道为中心形成一咖啡生长带，也称为咖啡带。咖啡以其独特风味、设计精美的咖啡器具与时尚和艺术融合在一起，很快风靡世界，成为全球仅次于石油的第二大贸易商品。迄今为止巴西早已是世界上最大的咖啡生产国，其产量约占全球咖啡产量30％；而哥伦比亚则是第二大咖啡生产国，其产量约占全球咖啡产量的12％。

咖啡生豆中含有咖啡因、葫芦巴碱&氨基酸、脂肪、绿原酸、糖类、咖啡精华部分等，而咖啡香气主要来源在于咖啡生豆经焙烤后：脂肪热氧化降解产生的小分子量醛类化合物，这类化合物有助于挥发性杂环化合物的形成；糖类裂变成丙酮醛、糖醛、2-3-丁二酮；在吡啶转化为N-甲基烟酸内盐时，形成吡嗪和恶唑；香豆酸和阿魏酸变为结构简单的羟基类化合物，产生浓烈的气味；松脂类变为结构简单的萜烯类(沉香醇和其他成分)及呋喃；脂类形成有机物并与胺、氨基酸和蛋白质反应，产生了带香味的杂环化合物，到目前为止已经知道的咖啡中有1000种香气以上。

但咖啡与氧化性强的物质极易进行氧化聚合作用，受多因素如氧气、光线、高温等条件的影响，咖啡精华香气物质醛类、萜烯类等芳香类化合物很容易氧化，导致咖啡提取液香气裂化；且萃取过度(即萃出率超出25％)时，会呈现不良的杂味与异味；如果萃取不足(即萃出率低于18％)时，易有呆板的尖酸味与青涩感，同时水果酸也会带有腐臭味、发酵味等异味。依据上述咖啡萃取液生产的咖啡制品与咖啡饮料品质不佳，且在存放过程中品质会迅速变差，达不到期望的高品质咖啡。

目前现有工业上常用的咖啡提取液萃取方法包括下述几种：(1)咖啡生豆经过焙烤，用水萃取咖啡粉中的可溶性物质，萃取温度90-100℃，萃取和过滤压力都在1个大气压下，此种方式所得咖啡萃取液香气不饱满，滋味单薄、不圆润；(2)咖啡生豆经过焙烤，用水萃取咖啡粉中的可溶性物质，在高压条件下，萃取温度90-100℃，咖啡得率超过25％，所得咖啡萃取液易有苦咸味与咬喉感，沉重而黏舌的味道，只能感受到苦甜的焦糖味而无法感觉到其他的气味，咖啡香气不浓郁；(3)咖啡生豆经过焙烤，用水萃取咖啡粉中的可溶性物质，在高温高压条件下，超过100℃，萃取咖啡粉，咖啡得率可以超过35％以上，所得咖啡萃取液会带有尖锐明显的泥碳及沉重苦味、杂味和异味，咖啡苦涩味强烈，虽有咖啡香气回收，但是咖啡经过高温高压产生了裂化。

因此如何通过改变咖啡萃取技术获得高品种的咖啡制品和饮品，最大程度保存咖啡精华物质，从而使咖啡香气浓郁饱满、减少裂解，给消费者带来良好的口感，成为当前咖啡萃取领域亟待解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种咖啡萃取液的制备方法及其应用，该萃取方法最大程度保留了咖啡精华物质，减少因裂解产生的杂味与异味，使咖啡萃取液及其咖啡制品的香气浓郁饱满、滋味圆润干净、苦味柔和并有回甘，且该制备方法简便易操作。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种咖啡萃取液的制备方法，主要包括下述步骤：

(1)在萃取容器中加入一定量的研磨咖啡粉，然后向该萃取容器中加入温度为10～30℃的水，并利用萃取容器的喷洒装置对研磨咖啡粉进行喷水浸润，其中水的用量为研磨咖啡粉用量的1～4倍；

(2)喷洒结束后，将萃取容器的压力调整为1～7bar，并继续将研磨咖啡粉浸润1～12min，得到咖啡原料混合液；

(3)然后向萃取容器中添加85～98℃的热水，一边利用萃取容器的喷洒装置向咖啡原料混合液中喷洒该热水，一边进行抽提，然后快速冷却并离心分离，得到咖啡提取液，其中热水用量为研磨咖啡粉用量的4～12倍；

(4)将所得咖啡提取液在2～10℃下存储。

本发明还公开了一种上述咖啡萃取液的制备方法制备所得的咖啡萃取液。

本发明还公开了一种包括上述咖啡萃取液的咖啡制品。

其进一步的技术方案是：

所述咖啡制品为含有经浓缩的咖啡萃取液或未经浓缩的咖啡萃取液的咖啡饮品。

所述咖啡饮品主要包括下述按质量百分比计的各组分：咖啡提取液10～50％、牛奶10～50％、白砂糖1～10％、乳化剂0.1～3.0％、食用缓冲盐0.02～2.0％、稳定剂0.01～0.2％和余量水。

所述乳化剂为单甘酯、硬脂酰乳酸钠和蔗糖酯中的至少一种。

所述食用缓冲盐为碳酸钠、碳酸氢钠、三聚磷酸钠、磷酸氢二钠和柠檬酸钠中的至少一种。

所述稳定剂为卡拉胶、微晶纤维素、羧甲基纤维素钠和瓜尔豆胶中的至少一种。

本发明的有益技术效果是：本发明所述的咖啡萃取液的制备方法采用先10～30℃水常压下浸润咖啡研磨粉，然后1～7bar压力下继续浸润，最后用85～98℃水边喷洒边抽提的方法对咖啡研磨粉进行萃取，所得的咖啡萃取液香气浓郁、滋味酸甜苦咸丰富，无沉重苦味和焦味且口感圆润干净，其可溶性固形物萃取得率在18～22％之间，能达到最佳咖啡风味；且以该咖啡萃取液为主要原料的咖啡饮品在常温放置条件下有较长的保质期，同时保证其中的咖啡香气稳定而不发生裂变，为消费者提供绝佳的品质。

具体实施方式

下面结合本申请的具体实施例和对比实施例对本发明进行详细说明。

具体实施例

在萃取容器中加入一定量的研磨咖啡粉，然后向该萃取容器中加入温度为10～30℃的水，并利用萃取容器的喷洒装置对研磨咖啡粉进行喷水浸润，其中水的用量为该研磨咖啡粉用量的1～4倍；喷洒结束后，将萃取容器的压力调整为1～7bar，并继续将研磨咖啡粉浸润1～12min，得到咖啡原料混合液；然后向萃取容器中添加85～98℃的热水，一边利用萃取容器的喷洒装置向咖啡原料混合液中喷洒该热水，一边进行抽提，然后快速冷却并离心分离，得到咖啡提取液Ⅰ，其中热水用量为研磨咖啡粉用量的4～12倍；将所得咖啡提取液Ⅰ在2～10℃下存储。

对比实施例1

先在萃取容器中加入一定量的研磨咖啡粉，在常压条件下向该萃取容器中加入温度为90～100℃的水，水用量是研磨咖啡粉用量的4～12倍，对咖啡粉进行喷水萃取，将萃取所得的咖啡提取液快速冷却，离心分离后得到咖啡提取液Ⅱ。

对比实施例2

先在萃取容器中加入一定量的研磨咖啡粉，在1-7bar压力条件下向该萃取容器中加入温度为90～100℃的水，水用量是研磨咖啡粉用量的4～12倍，对咖啡粉进行喷水萃取，将萃取所得的咖啡提取液快速冷却，离心分离后得咖啡提取液Ⅲ。

对比实施例3

先在萃取容器中加入一定量的研磨咖啡粉，在1-7bar压力条件下向该萃取容器中加入温度为135℃的水，水用量是研磨咖啡粉用量的4～12倍，对咖啡粉进行喷水萃取，将萃取所得的咖啡提取液快速冷却，离心分离后得到咖啡提取液Ⅳ。

对比实施例4

先在萃取容器中加入一定量的研磨咖啡粉，在1-7bar压力条件下向该萃取容器中加入温度为10～30℃的水，水用量是研磨咖啡粉用量的4～12倍，对咖啡粉进行喷水萃取，将萃取所得的咖啡提取液快速冷却，离心分离后得到咖啡提取液Ⅴ。

对上述具体实施例和对比实施例1-4中所得的咖啡提取液Ⅰ～Ⅴ采用气相色谱仪(德国布鲁克GC-450)进行咖啡香气成分分析，分析结果如下表1所述，其中香气总数越高则咖啡香气越好。

表1 咖啡提取液中咖啡香气成分分析

	咖啡提取液	总计	香气	甜味	酸味	其它
							具体实施例	咖啡提取液Ⅰ	1755	747	414	32	561
对比实施例1	咖啡提取液Ⅱ	1317	688	323	30	276
							对比实施例2	咖啡提取液Ⅲ	1366	800	258	27	282
对比实施例3	咖啡提取液Ⅳ	962	203	467	42	251
							对比实施例4	咖啡提取液Ⅴ	355	116	83	13	143

将上述咖啡提取液Ⅰ～Ⅴ稀释成具有相同可溶性固形物含量(Brix)的溶液，然后请专业品评员根据表2中所述咖啡提取液喜好度感官评价标准进行评分，评分结果参见表3所述。

表2 咖啡提取液喜好度的感官评价标准

喜好评价	极其强	非常强	比较强	有些强	一般	有些弱	比较弱	非常弱	极其弱
										分值描述	9	8	7	6	5	4	3	2	1

表3 咖啡提取液的风味评价结果

	具体实施例	对比实施例1	对比实施例2	对比实施例3	对比实施例4
						咖啡提取液	咖啡提取液Ⅰ	咖啡提取液Ⅱ	咖啡提取液Ⅲ	咖啡提取液Ⅳ	咖啡提取液Ⅴ
咖啡香气	8	7	7	6	5
						咖啡甜度	4	4	5	5	2
咖啡酸度	5	4	4	3	5
						咖啡苦涩感	2	3	4	5	1
咖啡异味	1	2	3	4	3

将上述具体实施例和对比实施例1-4中所得的咖啡提取液Ⅰ～Ⅴ作为主要原料，按照下述表4中配方和步骤制备成咖啡饮料，并对该咖啡饮料进行感官评价，感官评价标准请参见表5，评价结果参见表6。

其中咖啡饮料配方还可按照下述配方组成进行，所述咖啡饮品主要包括下述按质量百分比计的各组分：咖啡提取液10～50％、牛奶10～50％、白砂糖1～10％、乳化剂0.1～3.0％、食用缓冲盐0.02～2.0％、稳定剂0.01～0.2％和余量水，其中乳化剂为单甘酯、硬脂酰乳酸钠和蔗糖酯中的至少一种，食用缓冲盐为碳酸钠、碳酸氢钠、三聚磷酸钠、磷酸氢二钠和柠檬酸钠中的至少一种，稳定剂为卡拉胶、微晶纤维素、羧甲基纤维素钠和瓜尔豆胶中的至少一种。

在本具体实施例中，咖啡饮料配方按照表4中所述咖啡饮料的配方称取各物质进行咖啡饮料的制备：

(1)制备乳液：以生牛奶、巴氏杀菌牛奶或UHT牛奶为牛奶原料，将乳化剂(此处选择单甘酯)和稳定剂(此处选用卡拉胶)依次投入到40～90℃上述牛奶原料中，并利用高速搅拌机搅拌溶解均匀，即得到所需乳液，然后将上述乳液进行100目过滤后备用；

(2)咖啡提取液的制备：根据前述具体实施例和对比实施例1～4中所述方法制备得到咖啡提取液Ⅰ～Ⅴ，并将上述咖啡提取液进行100目过滤后，加入食用缓冲盐(此处选择碳酸氢钠和柠檬酸钠)并搅拌均匀后备用；

(3)糖液制备：向40～60℃的水中加入配方量的白砂糖，搅拌溶解均匀后得到初步糖液，然后将该初步糖液经200目过滤网进行过滤处理后备用；

(4)将前述步骤(1)至步骤(3)中所得乳液、咖啡提取液、糖液及适量的食用香精进行混合并搅拌溶解均匀后，得到咖啡饮料初液；

(5)均质及无菌灌装：将上述咖啡饮料初液置于均质机中进行均质，均质条件为低压50Bar、高压150～300Bar、均质温度65～75℃；然后将均质后的咖啡饮料进行UHT杀菌处理后冷却至10～40℃再进行无菌灌装，其中UHT杀菌温度为130～140℃、杀菌时间10～45s，得到咖啡饮料。

表4 咖啡饮料配方

原料	重量百分比/％
		超纯水	39.8
白砂糖	5.0
		牛奶	30
咖啡提取液	25
		碳酸氢钠	0.04
柠檬酸钠	0.04
		卡拉胶	0.02
单甘酯	0.1

表5 咖啡饮料喜好度的感官评价标准

表6 咖啡饮料的风味及喜好度评价

将上述制备好的咖啡饮料在放置不同时间后，请专业品评员进行喜好度品评，评分结果参见表7所述。

表7 咖啡饮料贮存不同时间后的喜好度评价

备注：＊代表有不良风味；☆代表有较严重的不良风味；★代表有很严重的不良风味。

根据上述具体实施例及对比实施例制备所得的咖啡提取液及用该咖啡提取液制备所得的咖啡饮料的风味评比知，本发明所述方法制备所得的咖啡提取液和咖啡饮料的正常风味及保存长时间后的风味效果等均优于对比实施例。

本发明所述咖啡萃取液的制备方法克服了咖啡易在高温高压萃取时出现的咖啡香气氧化裂变的缺陷，和咖啡苦涩感增加、有不愉悦及杂味异味产生，从而导致的咖啡制品尤其是咖啡饮品品质裂化及不安定的现象；且以本发明制备方法制备所得的咖啡萃取液为主要原料制备所得的咖啡饮品可在2～10℃条件下储存7天，在-18℃条件下存储2个月，在常温防止条件下能够在较长保质期内获得良好的咖啡风味和香气，同时保证改咖啡饮料在20～35℃条件下贩售时，在放置9个月时产品的风味依然稳定，能够为消费者提供优良的咖啡品质。

Claims (8)

1.一种咖啡萃取液的制备方法，其特征在于：主要包括下述步骤：

(1)在萃取容器中加入一定量的研磨咖啡粉，然后向该萃取容器中加入温度为10～30℃的水，并利用萃取容器的喷洒装置对研磨咖啡粉进行喷水浸润，其中水的用量为研磨咖啡粉用量的1～4倍；

(2)喷洒结束后，将萃取容器的压力调整为1～7bar，并继续将研磨咖啡粉浸润1～12min，得到咖啡原料混合液；

(3)然后向萃取容器中添加85～98℃的热水，一边利用萃取容器的喷洒装置向咖啡原料混合液中喷洒该热水，一边进行抽提，然后快速冷却并离心分离，得到咖啡提取液，其中热水用量为研磨咖啡粉用量的4～12倍；

(4)将所得咖啡提取液在2～10℃下存储。

2.根据权利要求1所述咖啡萃取液的制备方法制备所得的咖啡萃取液。

3.包括权利要求2中所述咖啡萃取液的咖啡制品。

4.根据权利要求3所述的咖啡制品，其特征在于：所述咖啡制品为含有经浓缩的咖啡萃取液或未经浓缩的咖啡萃取液的咖啡饮品。

5.根据权利要求4所述的咖啡制品，其特征在于：所述咖啡饮品主要包括下述按质量百分比计的各组分：咖啡提取液10～50％、牛奶10～50％、白砂糖1～10％、乳化剂0.1～3.0％、食用缓冲盐0.02～2.0％、稳定剂0.01～0.2％和余量水。

6.根据权利要求5所述的咖啡制品，其特征在于：所述乳化剂为单甘酯、硬脂酰乳酸钠和蔗糖酯中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的咖啡制品，其特征在于：所述食用缓冲盐为碳酸钠、碳酸氢钠、三聚磷酸钠、磷酸氢二钠和柠檬酸钠中的至少一种。

8.根据权利要求5所述的咖啡制品，其特征在于：所述稳定剂为卡拉胶、微晶纤维素、羧甲基纤维素钠和瓜尔豆胶中的至少一种。