CN108065011A - 一种浓缩咖啡的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种浓缩咖啡的制备方法，包括步骤：1)咖啡豆烘焙：对咖啡豆进行焙炒，然后冷却至室温备用；2)研磨：将步骤1)冷却后的咖啡豆研磨，得咖啡豆粉末；3)乙醇水溶液加压预热：将质量浓度为25％～35％的乙醇水溶液加压预热到98～102℃，其中，压力为2.3～2.7个标准大气压；4)提取过滤：用步骤3)预热好的乙醇水溶液萃取步骤2)中的咖啡豆粉末，得咖啡萃取液，其中，乙醇水溶液与咖啡豆粉末质量比为8:1～11:1，萃取压力为2.3～2.7个标准大气压；5)稀释得到的咖啡萃取液；6)向步骤5)所得物中添加配料；7)均质、杀菌灌装。制备得到的浓缩咖啡中咖啡因含量低，货架期内稳定性好且咖啡风味纯正。

Description

一种浓缩咖啡的制备方法

技术领域

本发明涉及咖啡饮料的制备领域。更具体地，涉及一种咖啡因含量低且咖啡风味淳正的浓缩咖啡的制备方法。

背景技术

在国内，饮用咖啡最初通常被用来提神和抗疲劳，但随着全球国际化，人们饮用咖啡的观念逐渐发生改变，诉求不再是单纯提神和抗疲劳，而是在渐渐接受和学习咖啡文化，更是把饮用咖啡当成一种休闲和时尚。但长期饮用咖啡会产生成瘾性，从而很多人只能对咖啡敬而远之。咖啡之所以可以提神和抗疲劳，主要因为咖啡中含有咖啡因，咖啡因是一种植物生物碱，化学名：1,3,7-三甲基黄嘌呤，分子式：C₈H₁₀N₄O₂，世界卫生组织建议人体每日摄入咖啡因总量不得超过300mg，容量为200mL的普通杯装咖啡，每杯含有咖啡因大约80mg-140mg。

通常，会通过提高烘焙咖啡豆的温度，延长烘焙时间的方法来降低浓缩咖啡中的咖啡因。但该方法中会使得咖啡豆烘焙过度。制得的浓缩咖啡会有很重的焦苦味，从而影响得到的浓缩咖啡的味道。

因此，需要提供一种新的浓缩咖啡的制备方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种浓缩咖啡的制备方法，该制备方法简单，制备条件易于实施，且通过该制备方法制备得到的浓缩咖啡中咖啡因含量低(≤5mg/kg)，固形物≥2g/100mL，产品货架期内性能稳定且咖啡风味纯正，适于各类人群使用。

本发明的第二个目的在于提供上述制备方法制备得到的浓缩咖啡。

为达到上述第一个目的，本发明提供一种浓缩咖啡的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

1)咖啡豆烘焙：对咖啡豆进行焙炒，然后冷却至室温备用；

2)研磨：将步骤1)冷却后的咖啡豆研磨，得咖啡豆粉末；

3)乙醇水溶液加压预热：将质量浓度为25％～35％的乙醇水溶液加压预热到98～102℃，其中，压力为2.3～2.7个标准大气压；

4)提取过滤：用步骤3)预热好的乙醇水溶液萃取步骤2)中的咖啡豆粉末，得咖啡萃取液，其中，乙醇水溶液与咖啡豆粉末质量比为8:1～11:1，萃取压力为2.3～2.7个标准大气压；

5)稀释得到的咖啡萃取液；

6)向步骤5)所得物中添加配料；

7)均质、杀菌灌装。

根据本发明的具体实施方式，所述咖啡豆的种类包括阿拉比卡豆种咖啡豆和罗布斯塔豆种咖啡豆中的一种或两种任意比例的组合。

根据本发明的具体实施方式，所述焙炒包括浅度烘焙、中度烘焙、中深度烘焙、深度烘焙；优选地焙炒为中度烘焙，温度为175～205℃，时间为10～15min，此焙炒条件温度不高，且时间短，不会出现烘焙过度从而影响得到的浓缩咖啡的风味；更优选地，焙炒温度为185～200℃，时间为10～12min。

根据本发明的具体实施方式，所述研磨是采用本领域专业的咖啡豆研磨设备进行研磨。咖啡豆的研磨程度大致分为粗研磨(粒径≤1400μm)、中研磨(粒径≤1000μm)、细研磨(粒径≤830μm)、极细研磨(粒径≤700μm)四个程度，本发明中的研磨优选为细研磨。

发明人在研究中意外的发现，本发明的技术方案中，采用乙醇水溶液对咖啡豆粉末进行萃取时，乙醇水溶液的浓度影响制备得到产物中咖啡因的含量以及产物的风味口感。乙醇水溶液的质量浓度控制在25％～35％，能有助于明显减少最终产物中咖啡因的含量，同时不影响产物浓缩咖啡的风味。乙醇水溶液的质量浓度过高或过低，均无法达到能同时降低咖啡因的含量，同时又能保证产品的风味的效果。根据本发明的优选实施方式，所述乙醇水溶液的质量浓度为30％～35％时，效果最佳。

发明人在研究中还发现，采用乙醇水溶液对咖啡豆粉末进行萃取时，乙醇水溶液与咖啡豆粉末的质量比同样也会影响所得浓缩咖啡的性能。乙醇水溶液与咖啡豆粉末的质量比过大，对降低咖啡因含量的效果不明显，质量比过小，则提取率过小，固含量低，且对产品风味有影响。根据本发明的优选实施方式，乙醇水溶液与咖啡豆粉末的质量比为10:1～11:1。

本发明中，乙醇水溶液预热的温度及压力也影响最终制备得到的浓缩咖啡的咖啡因含量和风味口感。且将乙醇水溶液进行预热后，不仅能提高萃取效率，还能进一步改善萃取过程中得到的萃取液中物料的混合均匀度。

根据本发明的具体优选实施方式，所述预热的温度为98～102℃。

本发明中，萃取的压力为2.3～2.7个标准大气压，此压力条件下，既能抑制乙醇挥发，又能保证乙醇水溶液能有效地萃取出咖啡豆中的有效物质，还能有助于改善所得浓缩咖啡的产品稳定性。

根据本发明的具体实施方式，萃取的温度为98～102℃；优选为98～100℃。

根据本发明的具体实施方式，所述稀释得到的咖啡萃取液是指将咖啡萃取液稀释至符合GB/T 30767-2014中对浓缩咖啡成品质量的要求。进一步优选地稀释方式为加水稀释。

根据本发明的具体实施方式，所述萃取时间为40～90min。对萃取时间的控制能使得提取液中的固形物(Brix)、脂肪、蛋白质指标等指标均合格。

本发明中所述的配料包含本领域技术人员根据实际情况可添加的功能性物质，从而可根据需要制备得到风味口感不同的浓缩咖啡。根据本发明的具体实施方式，所述配料包含奶类、糖类、香精、碳酸氢钠、稳定剂和乳化剂中的一种或几种的组合；优选地，所述奶类选自牛奶、植脂末、脱膻羊奶、全脂乳粉、脱脂奶粉和稀奶油中的一种或几种的组合；优选地，所述糖类选自白砂糖、焦糖、结晶果糖、纽甜、甜蜜素、AK糖、安赛蜜、三氯蔗糖、果葡糖浆、麦芽糖醇、木糖醇、赤藓糖醇、甜菊糖苷和罗汉果苷中的一种或几种的组合；优选地，所述稳定剂包含羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、瓜尔胶、卡拉胶、黄原胶和结冷胶中的一种或几种组合；优选地，所述乳化剂包含单甘酯、蔗糖酯和双乙酰酒石酸单甘油酯中的一种或几种的组合。

根据本发明的具体实施方式，所述萃取使用的设备选择本领域常用的规模生产咖啡提取液所用的专业设备即可。例如，所述提取的设备可为六效管式釜，六效管式釜的原理是将研磨好的咖啡豆粉末依次放入管式釜中，六段管式釜首尾相连，然后一并连接到进水设备和出水设备的管线中。六效管式釜的特点是可自我循环提取，进溶剂口和出提取液口由手动操作或电脑控制均可。根据本发明的具体实施方式，管式釜数量可视蛋白质指标和咖啡固形物等指标而增加，例如，本发明中的提取设备还可为三效管式釜、八效管式釜或九效管式釜。

根据本发明的具体实施方式，所述均质的压力为30/200bar；进一步地，所述杀菌的方法是根据产品储存条件和保质期而定。例如，瓶装或灌装的浓缩咖啡的杀菌条件为95℃、300秒，保质期45天，储存温度为范围为2～27℃；杀菌条件为127℃、15秒，保质期90天，储存温度范围为2～27℃。

根据本发明的优选具体实施方式，灌装的方式为快速降温灌装，在产品进入到冷却罐时快速降温到4℃以下，这样能进一步保证咖啡香气被快速锁住不流失。

为达到上述第二个目的，本发明还保护上述制备方法制备得到的浓缩咖啡。

本发明还保护上述浓缩咖啡的制备方法在制备咖啡因含量低、咖啡风味纯正的浓缩咖啡中的应用。

本发明中所用各原材料可商购获得，各原料应符合相应质量标准要求。除上述说明外，本发明的生产工艺中未具体提及的工序以及所用设备均可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。

本发明的有益效果如下：

本发明的制备方法中，通过选择质量浓度为25％～35％的乙醇水溶液作为萃取液，并控制乙醇水溶液与咖啡豆粉末的质量比在8:1～11:1以及结合本发明的其它制备条件，从而制备得到咖啡因含量≤5mg/kg(国标为≤50mg/kg)，固形物≥2g/100mL(国标为≥1g/100mL)，且咖啡风味纯正、焦糊味低的浓缩咖啡。

本发明的制备方法简单、易于操作，适合工厂规模化生产。

本发明制备得到的浓缩咖啡具有极低的咖啡因含量，适合大部分人饮用，消费者在享受咖啡美味的同时不必担心咖啡因成瘾性的问题。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1

一、浓缩咖啡的原料配方(以1000g计)：

乙醇(95％)131g，咖啡豆50g，白砂糖85g，蔗糖酯2g，微晶纤维素2g，碳酸氢钠0.5g，香精0.1g，水余量。

二、浓缩咖啡的制备方法：

1)200℃的烘焙温度对咖啡豆烘焙10min，然后在熟豆仓中冷却至室温；

2)将步骤1)所得咖啡豆研磨粉碎，得咖啡豆粉末，备用；

3)将乙醇与部分水配制成质量为500g的乙醇水溶液(此时，乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为25％)，再将该乙醇水溶液在2.5个标准大气压下预热到98～102℃；

4)将步骤2)所得咖啡豆粉末均匀填充到六效管式釜中，联通生产线，并向其中通入步骤3)的乙醇水溶液，开始萃取，其中，乙醇水溶液质量：咖啡豆质量＝10:1，整个萃取过程压力控制在2.5个大气压下，萃取温度始终维持在98～102℃，萃取90min停止，收集到的咖啡萃取液进入调配罐，加部分水稀释至GB/T 30767-2014中对浓缩咖啡成品浓度的要求；

5)将步骤4)所得物温度调至50℃，添加白砂糖、蔗糖酯、微晶纤维素、香精、碳酸氢钠，搅拌，加剩余的水定容；

6)将步骤5)所得物过均质机，均质压力为30/200Bar，然后进行127℃、15秒杀菌，通过板式换热器快速降温，灌装。

实施例2

一、浓缩咖啡的原料配方(以1000g计)：

乙醇(95％)157g，咖啡豆50g，白砂糖85g，蔗糖酯2g，微晶纤维素2g，碳酸氢钠0.5g，香精0.1g，水余量。

二、浓缩咖啡的制备方法同实施例1，区别在于，步骤3)中将乙醇与部分水配制成质量为500g的乙醇水溶液(此时，乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为30％)，其余条件不变，得到浓缩咖啡。

实施例3

一、浓缩咖啡的原料配方(以1000g计)：

乙醇(95％)184g，咖啡豆50g，白砂糖85g，蔗糖酯2g，微晶纤维素2g，碳酸氢钠0.5g，香精0.1g，水余量。

二、浓缩咖啡的制备方法同实施例1，区别在于，步骤3)中将乙醇与部分水配制成质量为500g的乙醇水溶液(此时，乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为35％)，其余条件不变，得到浓缩咖啡。

实施例4

一、浓缩咖啡的原料配方(以1000g计)：

乙醇(95％)118g，咖啡豆50g，白砂糖85g，蔗糖酯2g，微晶纤维素2g，碳酸氢钠0.5g，香精0.1g，水余量。

二、浓缩咖啡的制备方法同实施例1，区别在于，步骤3)中将乙醇与部分水配制成质量为450g的乙醇水溶液(此时，乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为25％)，乙醇水溶液质量：咖啡豆质量＝9:1，其余条件不变，得到浓缩咖啡。

对比例1

一、浓缩咖啡的原料配方以1000g计)：

咖啡豆50g，白砂糖85g，蔗糖酯2g，微晶纤维素2g，碳酸氢钠0.5g，香精0.1g，水余量。

二、浓缩咖啡的制备方法：

1)温度200℃对咖啡豆进行烘焙10min，然后在熟豆仓中冷却至室温；

2)将步骤1)所得咖啡豆研磨粉碎，得咖啡豆粉末，备用；

3)将部分水预热到98～102℃；

4)将步骤2)所得咖啡豆粉末均匀填充到六效管式釜中，联通生产线，通入步骤3)预热后的水开始提取，其中，水的质量：咖啡豆质量＝10:1，整个萃取过程压力控制在2.5个大气压下，萃取温度始终维持在100℃±2℃，萃取90min停止，收集到的咖啡萃取液进入调配罐，加剩余的部分水稀释至GB/T 30767-2014中对浓缩咖啡成品浓度的要求；

5)将步骤4)所得物温度调至50℃，添加白砂糖、蔗糖酯、微晶纤维素、香精、碳酸氢钠，搅拌，加剩余的水定容；

6)将步骤5)所得物过均质机，均质压力为30/200Bar，然后进行127℃、15秒杀菌，通过板式换热器快速降温，灌装。

对比例2

重复对比例1，区别在于，浓缩咖啡的制备过程中，步骤1)的烘焙温度改为270℃，其余条件不变，得到浓缩咖啡。

对比例3

一、浓缩咖啡的原料配方(以1000g计)：

乙醇(95％)210g，咖啡豆50g，白砂糖85g，蔗糖酯2g，微晶纤维素2g，碳酸氢钠0.5g，香精0.1g，水余量。

二、浓缩咖啡的制备方法同实施例1，区别在于，步骤3)中将乙醇与部分水配制成质量为500g的乙醇水溶液(此时，乙醇的质量浓度为40％)，其余条件不变，得到浓缩咖啡。

对比例4

一、浓缩咖啡的原料配方(以1000g计)：

乙醇(95％)158g，咖啡豆50g，白砂糖85g，蔗糖酯2g，微晶纤维素2g，碳酸氢钠0.5g，香精0.1g，水余量。

二、浓缩咖啡的制备方法同实施例1，区别在于，步骤3)中将乙醇与部分水配制成质量为600g的乙醇水溶液(此时，乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为25％)，乙醇水溶液质量：咖啡豆质量＝12:1，其余条件不变，得到浓缩咖啡。

对比例5

重复实施例1，区别在于，将原料配方中的乙醇改为相同量的丙二醇，其余条件不变，制备得到浓缩咖啡。

对比例6

重复实施例1，区别在于，将步骤二浓缩咖啡的制备方法中的步骤3)中的预热温度改为“87±2℃”，其余条件不变，制备得到浓缩咖啡。

对比例7

重复实施例1，区别在于，将步骤二浓缩咖啡的制备方法中的步骤3)中的压力改为6个标准大气压，其余条件不变，制备得到浓缩咖啡。

对比例8

重复实施例1，区别在于，将步骤二浓缩咖啡的制备方法中的步骤3)中的压力改为1个标准大气压，其余条件不变，制备得到浓缩咖啡。

实验例1实施例及对比例得到的浓缩咖啡中咖啡因含量、固形物含量测定结果

采用高效液相色谱法，分别测定上述实施例及对比例得到的浓缩咖啡中咖啡因的含量及固形物含量，结果如下表1所示。

表1实施例及对比例所得浓缩咖啡中咖啡因含量及固形物含量

从表1中可知，实施例产品中咖啡因含量远低于用水直接萃取咖啡豆的对比例1。由于对比例2采用了长时间、高温的深度烘焙，除去了大量咖啡因，导致测定结果与实施例相差不大，且固形物含量最高；对比例3中使用了40％浓度的乙醇水溶液来萃取咖啡豆，使得对比例3的咖啡因含量在这六个样品中最低，对比例5中使用了丙二醇水溶液作为萃取剂，所得咖啡萃取液在抑制咖啡因含量的效果要明显劣于乙醇。对比例6～8中，预热温度和压力的改变均影响产品中的咖啡因含量。综合以上结果总结，一定浓度范围内，乙醇水溶液的乙醇浓度越高，抑制咖啡因得率效果越好。

实验例2实施例及对比例得到的浓缩咖啡口感风味调查结果

分别对上述实施例及对比例得到的浓缩咖啡进行口感风味的评析，评析方法为：采用不记名打分的方式进行60人评分测评，分别从特征风味、焦苦味、异味、协调度、综合评价等5项指标对各产品进行测评。各指标满分10分。分数越高，表示效果越好，对得到的结果进行统计分析，结果如表2所示。

表2实施例及对比例所得浓缩咖啡口感风味调查结果

从表2的结果可知，实施例中所用乙醇水溶液的乙醇浓度在25％～35％之间，和正常萃取咖啡豆的对比例1在香气表现上，综合分值相差不大，都受到受测者认可；对比例2由于使用深度烘焙，在焦苦味和协调度的得分很差；对比例3在萃取咖啡豆的乙醇水溶液中加大了乙醇使用量，导致有异味产生不能消去，所以分值比较低。此结果可得出：用乙醇浓度在25％～35％的乙醇水溶液萃取咖啡豆是大幅降低咖啡因得率的最适浓度范围，降低咖啡因得率的同时，还不会影响浓缩咖啡的风味。对比例4中，乙醇水溶液与咖啡豆粉末的质量比超过最佳配比上限，对产品口感的贡献没有明显作用，而且增加了乙醇水溶液的损耗。对比例5使用丙二醇水溶液萃取咖啡豆，由于丙二醇在过程中有轻微残留，导致风味改变。对比例6～8中预热温度和压力的改变也影响产品的口感及风味。

实验例3实施例及对比例得到的浓缩咖啡产品稳定性测试实验结果

分别对上述实施例及对比例得到的浓缩咖啡进行稳定性测试，于常温条件下保存浓缩咖啡产品，目测观察货架期内的沉淀情况，以考察产品的稳定性情况，结果如下表3所示。

表3实施例及对比例所得浓缩咖啡货架期内产品稳定性测试结果

由表3描述可以发现，对比例2沉淀现象最为严重，本发明的实施例和对比例1、3的沉淀情况相差不大，几乎一致。从理论上分析，使用深度烘焙同样重量的咖啡豆时，会产生更多固形物，再通过萃取，将这些固形物带入到浓缩咖啡中，对比例2就是这种情况，和相同重量不同烘焙度咖啡豆相比，稳定性会略逊一筹。因此，使用深度烘焙咖啡豆做原料会影响货架期内的稳定性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种浓缩咖啡的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)咖啡豆烘焙：对咖啡豆进行焙炒，然后冷却至室温备用；

2)研磨：将步骤1)冷却后的咖啡豆研磨，得咖啡豆粉末；

3)乙醇水溶液加压预热：将质量浓度为25％～35％的乙醇水溶液加压预热到98～102℃，其中，压力为2.3～2.7个标准大气压；

4)提取过滤：用步骤3)预热好的乙醇水溶液萃取步骤2)中的咖啡豆粉末，得咖啡萃取液，其中，乙醇水溶液与咖啡豆粉末质量比为8:1～11:1，萃取压力为2.3～2.7个标准大气压；

5)稀释得到的咖啡萃取液；

6)向步骤5)所得物中添加配料；

7)均质、杀菌灌装。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，乙醇水溶液的质量浓度为30％～35％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中预热的温度为100～102℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中乙醇水溶液与咖啡豆粉末的质量比为10:1～11:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中焙炒的温度为175～205℃，时间为10～15min；优选地焙炒温度为185～200℃，时间为10～12min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中的萃取时间为40～90min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤5)中稀释得到的咖啡萃取液是指将咖啡萃取液稀释至符合GB/T 30767-2014中对浓缩咖啡成品质量的要求。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤6)中所述配料包含奶类、糖类、香精、碳酸氢钠、稳定剂和乳化剂中的一种或几种的组合；优选地，所述奶类选自牛奶、植脂末、脱膻羊奶、全脂乳粉、脱脂奶粉、稀奶油中的一种或几种的组合；优选地，所述糖类选自白砂糖、焦糖、结晶果糖、纽甜、甜蜜素、AK糖、安赛蜜、三氯蔗糖、果葡糖浆、麦芽糖醇、木糖醇、赤藓糖醇、甜菊糖苷和罗汉果苷中的一种或几种的组合；优选地，所述稳定剂包含羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、瓜尔胶、卡拉胶、黄原胶和结冷胶中的一种或几种组合；优选地，所述乳化剂包含单甘酯、蔗糖酯和双乙酰酒石酸单甘油酯中的一种或几种的组合。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤7)中所述杀菌的方式为95℃、300秒或127℃、15秒。

10.如权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到的浓缩咖啡。