CN107223746A - 一种发酵型咖啡豆及其加工方法和速溶咖啡 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发酵型咖啡豆及其加工方法和速溶咖啡。该发酵型咖啡豆的加工方法包括清选除杂、机械脱皮、发酵、清洗、干燥、微波烘焙等步骤。该速溶咖啡是将发酵型咖啡豆经研磨，提取，浓缩，冷冻干燥制备得到。本发明加工方法中采用桦树汁对机械脱壳后的发酵型咖啡豆进行两次微波烘焙，使得精加工出来的发酵型咖啡豆不仅保持自己的营养风味，还具有清香的松树气味，同时还增强了咖啡豆的营养保健功能，能够提供人体需要的多糖、还原糖、氨基酸、维生素、生物素、矿物质等，且具有抗疲劳、抗衰老、止咳等保健作用，丰富了咖啡豆产品种类，提高了咖啡豆的经济价值和市场竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及一种发酵型咖啡豆及其加工方法和速溶咖啡，属于咖啡加工技术领域。
背景技术
咖啡是用经过烘焙的咖啡豆制作出来的饮料，与可可、茶同为流行于世界的主要饮品，咖啡为世界三大饮料之首。近年来，随着生活水平不断的提高，咖啡已成为人们喜爱的饮品之一，这使得对咖啡豆的需要量越来越多。我国云南省西部和南部地区地处北纬15°至北回归线之间，和世界上哥伦比亚地区处在相同的纬度区，咖啡品质接近，而且大部分地区海拔在800-2000m，地形多以山地、坡地为主，且起伏较大，土壤肥沃，空气湿度较大，日照时间长，昼夜温差也很大，云南这些独特的自然条件，使得其成为种植小粒咖啡的黄金地带之一。
咖啡鲜果的初加工和精加工是形成商品豆的重要环节，初加工和精加工的质量将直接影响云南当地咖啡产业经济效益和发展前景。近年来咖啡豆的加工工艺有所提高，质量也得到相应地提升，但仍存在着加工粗放、产品种类单一的问题，使产出的咖啡豆难以实现应有的经济价值和市场竞争力。因此，开发一种新的咖啡豆的加工方法，丰富咖啡豆工业加工原料的种类，对于提高咖啡的附加值，增加咖啡种植业的产值，完善咖啡行业的产业链，推动云南省咖啡产业的规模化发展与可持续发展都具有十分重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发酵型咖啡豆及其加工方法和速溶咖啡。本发明加工得到的咖啡豆不仅保持自己的营养风味，还具有清香的松树气味，同时还增强了咖啡豆的营养保健功能，丰富了咖啡豆产品种类，提高了咖啡豆的经济价值和市场竞争力；且本发明咖啡豆为速溶咖啡提供了品质较高的加工原料。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
本发明提供了一种发酵型咖啡豆的加工方法，包括以下步骤：
(1)清选除杂：将采摘后的咖啡鲜果进行清选除杂，除去咖啡鲜果中夹带的杂草、枝叶、尘土的轻杂质以及砂石、泥块的重杂质；
(2)机械脱皮：将清选除杂后的咖啡鲜果在采摘后的同一天进行机械脱皮；
(3)发酵：将脱皮后的带壳咖啡豆加入到发酵缸中，再加入适量的水进行发酵，待用手抓起搓揉有粗糙感，不粘滑时，则发酵完成；
(4)清洗：一旦发酵结束，马上用流动的水进行冲洗，健康成熟的咖啡豆会留在水池底部，将漂浮在水面上的有缺陷的咖啡豆清除；
(5)干燥：将清洗后的带壳咖啡豆放在通风干燥的日光下露天晾晒，咖啡豆每隔2-4h翻转一次，待咖啡豆含水率低于12％时，则干燥完成；
(6)机械脱壳：将干燥后的带壳咖啡果进行机械脱壳；
(7)微波烘焙：将脱壳后的咖啡豆均匀地喷洒桦树汁，控制咖啡豆的湿度为40-50％，进行第一次微波烘焙，烘焙结束后双频超声波交替处理25-40min，再对咖啡豆均匀地喷洒桦树汁，控制咖啡豆的湿度为35-45％，进行第二次微波烘焙，烘焙结束后高压脉冲电场处理30-50s，冷却至常温，即得所述发酵型咖啡豆。
所述步骤(3)中发酵的条件为：咖啡豆的水分质量百分含量为50-60％，发酵温度为24-28℃。
所述步骤(7)中第一次微波烘焙的条件为：微波功率为400-600W，烘焙温度为230-250℃，烘焙时间为20-30min。
所述步骤(7)中双频超声波交替处理的条件为：双频超声波交替频率为40-50kHz/20-30kHz，双频超声波交替工作时间为5-10s，超声波功率为200-300W。
所述步骤(7)中第二次微波烘焙的条件为：微波功率为300-500W，烘焙温度为200-220℃，烘焙时间为30-40min。
所述步骤(7)中高压脉冲电场处理的条件为：脉冲电场强度为20-40kV/cm，脉冲数为5-15。
本发明还提供了一种发酵型咖啡豆。
本发明还提供了一种速溶咖啡，其是将发酵型咖啡豆经研磨，提取，浓缩，冷冻干燥制备得到。
一种速溶咖啡，其制备方法具体包括以下步骤：
(1)研磨
将发酵型咖啡豆使用工业磨豆机研磨成直径为1-2mm的颗粒；
(2)提取
按照质量比1:4-8将研磨后的咖啡颗粒加入水中，搅拌制浆，然后将浆液加入到循环萃取系统的庞大容器中，在温度为170-180℃、压力为1-2MPa的条件下萃取咖啡液；
(3)浓缩
将萃取得到的咖啡液真空浓缩至浓缩液的浓度为60-65％，真空度控制为0.06-0.08Pa；
(4)喷雾干燥
将浓缩液送入喷雾干燥塔进行喷雾干燥，喷雾干燥塔的进口温度控制在240-260℃，出口温度控制在105-120℃，进料流量控制在15-20mL/min。
本发明的有益效果：
本发明加工方法中采用桦树汁对机械脱壳后的发酵型咖啡豆进行两次微波烘焙，使得精加工出来的发酵型咖啡豆不仅保持自己的营养风味，还具有清香的松树气味，同时还增强了咖啡豆的营养保健功能，能够提供人体需要的多糖、还原糖、氨基酸、维生素、生物素、矿物质等，且具有抗疲劳、抗衰老、止咳等保健作用，丰富了咖啡豆产品种类，提高了咖啡豆的经济价值和市场竞争力。本发明两次微波烘焙结束后分别采用双频超声波交替处理和高压脉冲电场处理，这样处理可以使得桦树汁能够更好地渗透到咖啡豆里，同时还对咖啡豆起到了杀菌灭菌的作用；本发明咖啡豆精制加工工艺为咖啡的进一步精深加工(速溶咖啡)提供了品质较高的加工原料，本发明提供的咖啡豆及其加工方法以及采用此咖啡豆制成的速溶咖啡，可显著提高咖啡的附加值，增加咖啡种植业的产值，完善咖啡行业的产业链，推动云南省咖啡产业的规模化发展与可持续发展。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1：
本实施例提供了一种发酵型咖啡豆的加工方法，包括以下步骤：
(1)清选除杂：将采摘后的咖啡鲜果进行清选除杂，除去咖啡鲜果中夹带的杂草、枝叶、尘土的轻杂质以及砂石、泥块的重杂质；
(2)机械脱皮：将清选除杂后的咖啡鲜果在采摘后的同一天进行机械脱皮；
(3)发酵：将脱皮后的带壳咖啡豆加入到发酵缸中，再加入适量的水进行发酵，发酵条件为：咖啡豆的水分质量百分含量为50％，发酵温度为24℃，待用手抓起搓揉有粗糙感，不粘滑时，则发酵完成；
(4)清洗：一旦发酵结束，马上用流动的水进行冲洗，健康成熟的咖啡豆会留在水池底部，将漂浮在水面上的有缺陷的咖啡豆清除；
(5)干燥：将清洗后的带壳咖啡豆放在通风干燥的日光下露天晾晒，咖啡豆每隔2h翻转一次，待咖啡豆含水率低于12％时，则干燥完成；
(6)机械脱壳：将干燥后的带壳咖啡果进行机械脱壳；
(7)微波烘焙：将脱壳后的咖啡豆均匀地喷洒桦树汁，控制咖啡豆的湿度为40％，进行第一次微波烘焙，第一次微波烘焙的条件为：微波功率为400W，烘焙温度为230℃，烘焙时间为30min；烘焙结束后双频超声波交替处理25min，双频超声波交替处理的条件为：双频超声波交替频率为50kHz/30kHz，双频超声波交替工作时间为10s，超声波功率为300W；再对咖啡豆均匀地喷洒桦树汁，控制咖啡豆的湿度为35％，进行第二次微波烘焙，第二次微波烘焙的条件为：微波功率为300W，烘焙温度为200℃，烘焙时间为40min；烘焙结束后高压脉冲电场处理30s，高压脉冲电场处理的条件为：脉冲电场强度为40kV/cm，脉冲数为15；冷却至常温，即得所述发酵型咖啡豆。
将上述制得的发酵型咖啡豆经研磨，提取，浓缩，冷冻干燥制备得到速溶咖啡，其制备方法具体包括以下步骤：
(1)研磨
将发酵型咖啡豆使用工业磨豆机研磨成直径为1mm的颗粒；
(2)提取
按照质量比1:4将研磨后的咖啡颗粒加入水中，搅拌制浆，然后将浆液加入到循环萃取系统的庞大容器中，在温度为170℃、压力为1MPa的条件下萃取咖啡液；
(3)浓缩
将萃取得到的咖啡液真空浓缩至浓缩液的浓度为60％，真空度控制为0.06Pa；
(4)喷雾干燥
将浓缩液送入喷雾干燥塔进行喷雾干燥，喷雾干燥塔的进口温度控制在240℃，出口温度控制在105℃，进料流量控制在15mL/min。
实施例2
本实施例提供了一种发酵型咖啡豆的加工方法，包括以下步骤：
(1)清选除杂：将采摘后的咖啡鲜果进行清选除杂，除去咖啡鲜果中夹带的杂草、枝叶、尘土的轻杂质以及砂石、泥块的重杂质；
(2)机械脱皮：将清选除杂后的咖啡鲜果在采摘后的同一天进行机械脱皮；
(3)发酵：将脱皮后的带壳咖啡豆加入到发酵缸中，再加入适量的水进行发酵，发酵的条件为：咖啡豆的水分质量百分含量为55％，发酵温度为26℃；待用手抓起搓揉有粗糙感，不粘滑时，则发酵完成；
(4)清洗：一旦发酵结束，马上用流动的水进行冲洗，健康成熟的咖啡豆会留在水池底部，将漂浮在水面上的有缺陷的咖啡豆清除；
(5)干燥：将清洗后的带壳咖啡豆放在通风干燥的日光下露天晾晒，咖啡豆每隔3h翻转一次，待咖啡豆含水率低于12％时，则干燥完成；
(6)机械脱壳：将干燥后的带壳咖啡果进行机械脱壳；
(7)微波烘焙：将脱壳后的咖啡豆均匀地喷洒桦树汁，控制咖啡豆的湿度为45％，进行第一次微波烘焙，第一次微波烘焙的条件为：微波功率为500W，烘焙温度为240℃，烘焙时间为25min；烘焙结束后双频超声波交替处理30min，双频超声波交替处理的条件为：双频超声波交替频率为45kHz/25kHz，双频超声波交替工作时间为8s，超声波功率为250W；再对咖啡豆均匀地喷洒桦树汁，控制咖啡豆的湿度为40％，进行第二次微波烘焙，第二次微波烘焙的条件为：微波功率为400W，烘焙温度为210℃，烘焙时间为35min；烘焙结束后高压脉冲电场处理40s，高压脉冲电场处理的条件为：脉冲电场强度为30kV/cm，脉冲数为10；冷却至常温，即得所述发酵型咖啡豆。
将上述制得的发酵型咖啡豆经研磨，提取，浓缩，冷冻干燥制备得到速溶咖啡，其制备方法具体包括以下步骤：
(1)研磨
将发酵型咖啡豆使用工业磨豆机研磨成直径为1.5mm的颗粒；
(2)提取
按照质量比1:6将研磨后的咖啡颗粒加入水中，搅拌制浆，然后将浆液加入到循环萃取系统的庞大容器中，在温度为175℃、压力为1.5MPa的条件下萃取咖啡液；
(3)浓缩
将萃取得到的咖啡液真空浓缩至浓缩液的浓度为62％，真空度控制为0.07Pa；
(4)喷雾干燥
将浓缩液送入喷雾干燥塔进行喷雾干燥，喷雾干燥塔的进口温度控制在250℃，出口温度控制在110℃，进料流量控制在18mL/min。
实施例3：
本实施例提供了一种发酵型咖啡豆的加工方法，包括以下步骤：
(1)清选除杂：将采摘后的咖啡鲜果进行清选除杂，除去咖啡鲜果中夹带的杂草、枝叶、尘土的轻杂质以及砂石、泥块的重杂质；
(2)机械脱皮：将清选除杂后的咖啡鲜果在采摘后的同一天进行机械脱皮；
(3)发酵：将脱皮后的带壳咖啡豆加入到发酵缸中，再加入适量的水进行发酵，发酵的条件为：咖啡豆的水分质量百分含量为60％，发酵温度为28℃；待用手抓起搓揉有粗糙感，不粘滑时，则发酵完成；
(4)清洗：一旦发酵结束，马上用流动的水进行冲洗，健康成熟的咖啡豆会留在水池底部，将漂浮在水面上的有缺陷的咖啡豆清除；
(5)干燥：将清洗后的带壳咖啡豆放在通风干燥的日光下露天晾晒，咖啡豆每隔4h翻转一次，待咖啡豆含水率低于12％时，则干燥完成；
(6)机械脱壳：将干燥后的带壳咖啡果进行机械脱壳；
(7)微波烘焙：将脱壳后的咖啡豆均匀地喷洒桦树汁，控制咖啡豆的湿度为50％，进行第一次微波烘焙，第一次微波烘焙的条件为：微波功率为600W，烘焙温度为250℃，烘焙时间为20min；烘焙结束后双频超声波交替处理40min，双频超声波交替处理的条件为：双频超声波交替频率为40kHz/20kHz，双频超声波交替工作时间为5s，超声波功率为200W；再对咖啡豆均匀地喷洒桦树汁，控制咖啡豆的湿度为45％，进行第二次微波烘焙，第二次微波烘焙的条件为：微波功率为500W，烘焙温度为220℃，烘焙时间为30min；烘焙结束后高压脉冲电场处理50s，高压脉冲电场处理的条件为：脉冲电场强度为20kV/cm，脉冲数为5；冷却至常温，即得所述发酵型咖啡豆。
将上述制得的发酵型咖啡豆经研磨，提取，浓缩，冷冻干燥制备得到速溶咖啡，其制备方法具体包括以下步骤：
(1)研磨
将发酵型咖啡豆使用工业磨豆机研磨成直径为2mm的颗粒；
(2)提取
按照质量比1:8将研磨后的咖啡颗粒加入水中，搅拌制浆，然后将浆液加入到循环萃取系统的庞大容器中，在温度为180℃、压力为2MPa的条件下萃取咖啡液；
(3)浓缩
将萃取得到的咖啡液真空浓缩至浓缩液的浓度为65％，真空度控制为0.08Pa；
(4)喷雾干燥
将浓缩液送入喷雾干燥塔进行喷雾干燥，喷雾干燥塔的进口温度控制在260℃，出口温度控制在120℃，进料流量控制在20mL/min。
以上具体实施例对本发明的技术方案作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种发酵型咖啡豆的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)清选除杂：将采摘后的咖啡鲜果进行清选除杂，除去咖啡鲜果中夹带的杂草、枝叶、尘土的轻杂质以及砂石、泥块的重杂质；
(2)机械脱皮：将清选除杂后的咖啡鲜果在采摘后的同一天进行机械脱皮；
(3)发酵：将脱皮后的带壳咖啡豆加入到发酵缸中，再加入适量的水进行发酵，待用手抓起搓揉有粗糙感，不粘滑时，则发酵完成；
(4)清洗：一旦发酵结束，马上用流动的水进行冲洗，健康成熟的咖啡豆会留在水池底部，将漂浮在水面上的有缺陷的咖啡豆清除；
(5)干燥：将清洗后的带壳咖啡豆放在通风干燥的日光下露天晾晒，咖啡豆每隔2-4h翻转一次，待咖啡豆含水率低于12％时，则干燥完成；
(6)机械脱壳：将干燥后的带壳咖啡果进行机械脱壳；
(7)微波烘焙：将脱壳后的咖啡豆均匀地喷洒桦树汁，控制咖啡豆的湿度为40-50％，进行第一次微波烘焙，烘焙结束后双频超声波交替处理25-40min，再对咖啡豆均匀地喷洒桦树汁，控制咖啡豆的湿度为35-45％，进行第二次微波烘焙，烘焙结束后高压脉冲电场处理30-50s，冷却至常温，即得所述发酵型咖啡豆。
2.根据权利要求1所述的一种发酵型咖啡豆的加工方法，其特征在于，所述步骤(3)中发酵的条件为：咖啡豆的水分质量百分含量为50-60％，发酵温度为24-28℃。
3.根据权利要求1所述的一种发酵型咖啡豆的加工方法，其特征在于，所述步骤(7)中第一次微波烘焙的条件为：微波功率为400-600W，烘焙温度为230-250℃，烘焙时间为20-30min。
4.根据权利要求1所述的一种发酵型咖啡豆的加工方法，其特征在于，所述步骤(7)中双频超声波交替处理的条件为：双频超声波交替频率为40-50kHz/20-30kHz，双频超声波交替工作时间为5-10s，超声波功率为200-300W。
5.根据权利要求1所述的一种发酵型咖啡豆的加工方法，其特征在于，所述步骤(7)中第二次微波烘焙的条件为：微波功率为300-500W，烘焙温度为200-220℃，烘焙时间为30-40min。
6.根据权利要求1所述的一种发酵型咖啡豆的加工方法，其特征在于，所述步骤(7)中高压脉冲电场处理的条件为：脉冲电场强度为20-40kV/cm，脉冲数为5-15。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的加工方法制备得到的发酵型咖啡豆。
8.一种速溶咖啡，其特征在于，将权利要求1-6任一项所述的加工方法制备得到的发酵型咖啡豆经研磨，提取，浓缩，冷冻干燥制备得到。
9.根据权利要求8所述的一种速溶咖啡，其特征在于，其制备方法具体包括以下步骤：
(1)研磨
将发酵型咖啡豆使用工业磨豆机研磨成直径为1-2mm的颗粒；
(2)提取
按照质量比1:4-8将研磨后的咖啡颗粒加入水中，搅拌制浆，然后将浆液加入到循环萃取系统的庞大容器中，在温度为170-180℃、压力为1-2MPa的条件下萃取咖啡液；
(3)浓缩
将萃取得到的咖啡液真空浓缩至浓缩液的浓度为60-65％，真空度控制为0.06-0.08Pa；
(4)喷雾干燥
将浓缩液送入喷雾干燥塔进行喷雾干燥，喷雾干燥塔的进口温度控制在240-260℃，出口温度控制在105-120℃，进料流量控制在15-20mL/min。
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