CN109601673B - 澄清型咖啡粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种澄清型咖啡粉及其制备方法，包括下述制备步骤：生咖啡豆经粉碎、过筛处理后，得到生咖啡豆粉末；分别称取适量的生咖啡豆粉末、RO水及酸度调节剂，并投入至循环式提取槽中，待提取处理30～60min后再将混合液引流至离心机中，离心分离后得到pH值为3～4的咖啡提取液；先用粗滤膜对咖啡提取液进行初次过滤得到粗滤液，再用超滤膜对粗滤液进行二次过滤得到超滤液；将超滤液经反渗透膜浓缩处理，得到Brix值为10～20％的浓缩液；向浓缩液中投入适量的柠檬酸Ⅰ，再依次进行混匀、冷却、离心、杀菌、干燥处理，得到澄清型咖啡粉；该澄清型咖啡粉具有咖啡因含量高、风味弱、色泽浅，完全溶解于酸性和中性溶液，且溶解液澄清透亮、无沉淀。

Description

澄清型咖啡粉及其制备方法

技术领域

本发明涉及咖啡粉技术领域，具体提供一种澄清型咖啡粉及其制备方法。

背景技术

目前，市场上售卖有多款提神型能量饮料，且每一款提神型能量饮料中都添加有咖啡因成分。但是，目前所添加使用的咖啡因成分几乎都是合成的，与消费者心目中的健康需求有较大的反差。而若添加使用天然的咖啡因成分，其所具有的明显颜色和强烈风味又会对饮料产品的色泽及风味产生影响。因此，亟需制备出一种既具有高咖啡因含量，又不会对饮料产品的色泽及风味产生影响的咖啡制品。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种澄清型咖啡粉及其制备方法，该制备方法简单、操作安全，并且经该制备方法制得的咖啡粉的咖啡因含量高，风味弱、色泽浅，完全溶解于酸性和中性溶液，且溶解液澄清透亮、无沉淀。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种澄清型咖啡粉的制备方法，包括下述制备步骤：

步骤1)、选取咖啡因含量为1％以上的生咖啡豆作为原材料，将所述生咖啡豆进行粉碎、过筛处理后，得到生咖啡豆粉末，备用；

步骤2)、分别称取适量的生咖啡豆粉末、温度为70～100℃的RO水、以及酸度调节剂，并均投入至循环式提取槽中，待提取处理30～60min后再将循环式提取槽中的混合液引流至离心机中，离心分离后得到pH值为3～4的咖啡提取液；

步骤3)、先使用孔径为0.1～0.4μm的粗滤膜对咖啡提取液进行初次过滤，得到粗滤液；再将所得的粗滤液降温至15～40℃后，使用超滤膜对粗滤液进行二次过滤，得到超滤液；

步骤4)、将所得的超滤液经反渗透膜浓缩处理，得到Brix值为10～20％的浓缩液；

步骤5)、向所得的浓缩液中投入适量的柠檬酸Ⅰ，然后再依次进行混匀、冷却、离心、杀菌、干燥处理后，得到该澄清型咖啡粉。

作为本发明的进一步改进，在上述步骤1)中，所述生咖啡豆粉末的细度为1～3mm。

作为本发明的进一步改进，在上述步骤2)中，先将所述生咖啡豆粉末和温度为75～97℃的RO水按照料水比1：(10～30)来分别投入至循环式提取槽中，待生咖啡豆粉末分散均匀后，再投入所述酸度调节剂，且所述酸度调节剂的添加用量为所述生咖啡豆粉末重量的0.05～0.3％。

作为本发明的进一步改进，所述酸度调节剂选自柠檬酸Ⅱ、苹果酸、琥珀酸、醋酸和磷酸中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，在上述步骤2)中，还向循环式提取槽中投入有乙二胺四乙酸二钠，且所述乙二胺四乙酸二钠的添加用量为所述生咖啡豆粉末重量的0.02～0.1％；

另外，在上述步骤2)中，所述离心机的转速为2000～5000r/min。

作为本发明的进一步改进，在上述步骤4)中，浓缩液的Brix值为15～18％。

作为本发明的进一步改进，在上述步骤5)中，所述柠檬酸Ⅰ的添加用量为所述生咖啡豆粉末重量的0.05～0.3％。

作为本发明的进一步改进，在上述步骤5)中，进行冷却处理时所采用的设备为冷却板；

进行离心处理时所采用的设备为管式离心机，且管式离心机的转速为10000～20000r/min；

进行杀菌处理时所采用的设备为UHT杀菌机；

进行干燥处理时所采用的设备为喷雾干燥塔。

本发明还提供了一种澄清型咖啡粉，采用本发明所述的澄清型咖啡粉的制备方法制备而成。

本发明的有益效果是：本发明通过对澄清型咖啡粉的制备方法进行优化创新，使制得的澄清型咖啡粉具有咖啡因含量高，风味弱、色泽浅，完全溶解于酸性和中性溶液，且溶解液澄清透亮、无沉淀，安全健康等特点，可完全替代合成咖啡因，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

本发明公开了一种澄清型咖啡粉及其制备方法，经本发明制备方法制得的澄清型咖啡粉的咖啡因含量高，风味弱、色泽浅，完全溶解于酸性和中性溶液，且溶解液澄清透亮、无沉淀；究其实现原因，主要在于本发明对该澄清型咖啡粉的制备方法进行优化创新，具体说明如下：

一、采用本发明的制备方法来制作该澄清型咖啡粉

实施例1：

制备步骤如下：

步骤1)、选取咖啡因含量为1％以上的生咖啡豆(又称为绿咖啡豆)作为原材料，称取适量的生咖啡豆并进行粉碎、过筛处理后，得到细度为2mm的生咖啡豆粉末，备用；

步骤2)、先将100g的生咖啡豆粉末、1200g且温度为90℃的RO水分别投入至循环式提取槽中，待生咖啡豆粉末分散均匀后，再投入0.08g的柠檬酸Ⅱ和0.02g的乙二胺四乙酸二钠(起稳定、抗氧化作用)，提取处理60min后，再将循环式提取槽中的混合液引流至转速为3000～4500r/min的离心机中，离心分离后得到pH值为3.1～3.3的咖啡提取液；

步骤3)、先使用孔径为0.2μm的粗滤膜对咖啡提取液进行初次过滤，得到粗滤液；再将所得的粗滤液降温至30℃后，使用超滤膜对粗滤液进行二次过滤，得到超滤液；

步骤4)、将所得的超滤液经反渗透膜浓缩处理，得到Brix值为15％的浓缩液；

步骤5)、向所得的浓缩液中投入0.08g的柠檬酸Ⅰ(Ⅰ和Ⅱ只用以将两个步骤中的柠檬酸区分开，并无其它特殊含义)，然后再依次进行混匀、冷却板冷却、管式离心机离心(管式离心机的转速为20000r/min)、UHT杀菌、喷雾干燥塔干燥处理后，即得到澄清型咖啡粉Ⅰ。

实施例2：

制备步骤如下：

步骤1)、选取咖啡因含量为1％以上的生咖啡豆作为原材料，称取适量的生咖啡豆并进行粉碎、过筛处理后，得到细度为2mm的生咖啡豆粉末，备用；

步骤2)、先将100g的生咖啡豆粉末、1600g且温度为90℃的RO水分别投入至循环式提取槽中，待生咖啡豆粉末分散均匀后，再投入0.1g的柠檬酸Ⅱ和0.04g的乙二胺四乙酸二钠，提取处理60min后，再将循环式提取槽中的混合液引流至转速为3000～4500r/min的离心机中，离心分离后得到pH值为3.1～3.3的咖啡提取液；

步骤3)、先使用孔径为0.2μm的粗滤膜对咖啡提取液进行初次过滤，得到粗滤液；再将所得的粗滤液降温至30℃后，使用超滤膜对粗滤液进行二次过滤，得到超滤液；

步骤4)、将所得的超滤液经反渗透膜浓缩处理，得到Brix值为15％的浓缩液；

步骤5)、向所得的浓缩液中投入0.1g的柠檬酸Ⅰ(Ⅰ和Ⅱ只用以将两个步骤中的柠檬酸区分开，并无其它特殊含义)，然后再依次进行混匀、冷却板冷却、管式离心机离心(管式离心机的转速为20000r/min)、UHT杀菌、喷雾干燥塔干燥处理后，即得到澄清型咖啡粉Ⅱ。

实施例3：

制备步骤如下：

步骤1)、选取咖啡因含量为1％以上的生咖啡豆作为原材料，称取适量的生咖啡豆并进行粉碎、过筛处理后，得到细度为3mm的生咖啡豆粉末，备用；

步骤2)、先将100g的生咖啡豆粉末、1800g且温度为90℃的RO水分别投入至循环式提取槽中，待生咖啡豆粉末分散均匀后，再投入0.15g的苹果酸和0.05g的乙二胺四乙酸二钠，提取处理50min后，再将循环式提取槽中的混合液引流至转速为3000～4500r/min的离心机中，离心分离后得到pH值为3.1～3.3的咖啡提取液；

步骤3)、先使用孔径为0.3μm的粗滤膜对咖啡提取液进行初次过滤，得到粗滤液；再将所得的粗滤液降温至35℃后，使用超滤膜对粗滤液进行二次过滤，得到超滤液；

步骤4)、将所得的超滤液经反渗透膜浓缩处理，得到Brix值为16％的浓缩液；

步骤5)、向所得的浓缩液中投入0.15g的柠檬酸Ⅰ，然后再依次进行混匀、冷却板冷却、管式离心机离心(管式离心机的转速为15000r/min)、UHT杀菌、喷雾干燥塔干燥处理后，即得到澄清型咖啡粉Ⅲ。

实施例4：

制备步骤如下：

步骤1)、选取咖啡因含量为1％以上的生咖啡豆作为原材料，称取适量的生咖啡豆并进行粉碎、过筛处理后，得到细度为3mm的生咖啡豆粉末，备用；

步骤2)、先将100g的生咖啡豆粉末、2000g且温度为90℃的RO水分别投入至循环式提取槽中，待生咖啡豆粉末分散均匀后，再投入0.2g的苹果酸和0.06g的乙二胺四乙酸二钠，提取处理50min后，再将循环式提取槽中的混合液引流至转速为3000～4500r/min的离心机中，离心分离后得到pH值为3.1～3.3的咖啡提取液；

步骤3)、先使用孔径为0.3μm的粗滤膜对咖啡提取液进行初次过滤，得到粗滤液；再将所得的粗滤液降温至35℃后，使用超滤膜对粗滤液进行二次过滤，得到超滤液；

步骤4)、将所得的超滤液经反渗透膜浓缩处理，得到Brix值为16％的浓缩液；

步骤5)、向所得的浓缩液中投入0.2g的柠檬酸Ⅰ，然后再依次进行混匀、冷却板冷却、管式离心机离心(管式离心机的转速为15000r/min)、UHT杀菌、喷雾干燥塔干燥处理后，即得到澄清型咖啡粉Ⅳ。

实施例5：

制备步骤如下：

步骤1)、选取咖啡因含量为1％以上的生咖啡豆作为原材料，称取适量的生咖啡豆并进行粉碎、过筛处理后，得到细度为2mm的生咖啡豆粉末，备用；

步骤2)、先将100g的生咖啡豆粉末、2500g且温度为85℃的RO水分别投入至循环式提取槽中，待生咖啡豆粉末分散均匀后，再投入0.25g的醋酸和0.08g的乙二胺四乙酸二钠，提取处理60min后，再将循环式提取槽中的混合液引流至转速为3000～4500r/min的离心机中，离心分离后得到pH值为3.1～3.3的咖啡提取液；

步骤3)、先使用孔径为0.4μm的粗滤膜对咖啡提取液进行初次过滤，得到粗滤液；再将所得的粗滤液降温至35℃后，使用超滤膜对粗滤液进行二次过滤，得到超滤液；

步骤4)、将所得的超滤液经反渗透膜浓缩处理，得到Brix值为17％的浓缩液；

步骤5)、向所得的浓缩液中投入0.25g的柠檬酸Ⅰ，然后再依次进行混匀、冷却板冷却、管式离心机离心(管式离心机的转速为20000r/min)、UHT杀菌、喷雾干燥塔干燥处理后，即得到澄清型咖啡粉Ⅴ。

实施例6：

制备步骤如下：

步骤1)、选取咖啡因含量为1％以上的生咖啡豆作为原材料，称取适量的生咖啡豆并进行粉碎、过筛处理后，得到细度为2mm的生咖啡豆粉末，备用；

步骤2)、先将100g的生咖啡豆粉末、3000g且温度为95℃的RO水分别投入至循环式提取槽中，待生咖啡豆粉末分散均匀后，再投入0.3g的琥珀酸和0.1g的乙二胺四乙酸二钠，提取处理55min后，再将循环式提取槽中的混合液引流至转速为3000～4500r/min的离心机中，离心分离后得到pH值为3.1～3.3的咖啡提取液；

步骤3)、先使用孔径为0.3μm的粗滤膜对咖啡提取液进行初次过滤，得到粗滤液；再将所得的粗滤液降温至30℃后，使用超滤膜对粗滤液进行二次过滤，得到超滤液；

步骤4)、将所得的超滤液经反渗透膜浓缩处理，得到Brix值为18％的浓缩液；

步骤5)、向所得的浓缩液中投入0.3g的柠檬酸Ⅰ，然后再依次进行混匀、冷却板冷却、管式离心机离心(管式离心机的转速为15000r/min)、UHT杀菌、喷雾干燥塔干燥处理后，即得到澄清型咖啡粉Ⅵ。

二、传统咖啡粉的制备

市场上现有的咖啡粉主要有两种，分别为：

对比例1：

传统咖啡粉Ⅰ以焙烤咖啡豆为原料，并依次经过磨粉、水提取、过滤、浓缩、干燥喷粉等工艺制取而成。

对比例2：

传统咖啡粉Ⅱ以生咖啡豆为原料，并依次经过磨粉、水提取、过滤、浓缩、干燥喷粉等工艺制取而成。

三、产品感官品评及理化检测

1)咖啡粉添加入酸性溶液中的感官品评及理化检测

1a)品评方法：

首先，分别利用实施例1～实施例6制得的六种澄清型咖啡粉、以及对比例1～对比例2制得的两种传统咖啡粉并按照表1所示的配方进行配制，得到八种咖啡溶液。然后，对上述八种咖啡溶液进行感官品评及理化检测。

表1咖啡溶液的配方

组分	咖啡粉	柠檬酸	RO水
				配比(％)	0.3	0.25	99.45

1b)感官品评及理化检测结果：见表2所示。

表2利用本发明实施例1～实施例6所制得的澄清型咖啡粉、以及对比例1～对比例2所制得的传统咖啡粉配制而成的八种咖啡溶液的感官评价及理化检测结果

从表2中可看出，本发明实施例1～实施例6所制的澄清型咖啡粉溶解于酸性溶液中后，咖啡溶液的外观色泽澄清透亮，浊度低，风味无杂，且咖啡因含量高。而对比例1～对比例2所制的传统咖啡粉溶解于酸性溶液中后，咖啡溶液的外观色泽浑浊，浊度高，风味有杂，且咖啡因含量低。

2)咖啡粉添加入功能液体饮料中的感官品评及理化检测

2a)品评方法：

首先，分别利用实施例1～实施例6制得的六种澄清型咖啡粉、以及对比例1～对比例2制得的两种传统咖啡粉并按照表3所示的配方进行配制，得到八种功能液体饮料。然后，对上述八种功能液体饮料进行感官品评及理化检测。

表3功能液体饮料的配方

组分	咖啡粉	柠檬酸	白砂糖	柠檬酸钠	结晶果糖	RO水
							配比(％)	0.3	0.3	8.0	0.06	3.0	88.34

2b)感官品评及理化检测结果：见表4所示。

表4利用本发明实施例1～实施例6所制得的澄清型咖啡粉、以及对比例1～对比例2所制得的传统咖啡粉配制而成的八种功能液体饮料的感官品评及理化检测结果

从表4中可看出，利用本发明实施例1～实施例6所制澄清型咖啡粉配制而成的功能液体饮料无沉淀、色泽浅，且浊度低。而利用对比例1～对比例2所制传统咖啡粉配制而成的功能液体饮料有沉淀、色泽深，且浊度高。

综上可知：相较于传统咖啡粉，本发明所制的澄清型咖啡粉具有风味弱、色泽浅、咖啡因含量高，完全溶解于酸性溶液和中性溶液，且溶解液澄清透亮、无沉淀，等特点。而本发明所制得的澄清型咖啡粉之所以具有上述特点，主要在于：一方面，本发明选用生咖啡豆作为原材料，可大大弱化咖啡粉的风味和色泽；另一方面，本发明在制作咖啡提取液时还向RO水中添加了酸度调节剂和乙二胺四乙酸二钠，并非为常规的水单一溶剂进行提取，这样可极大的减少除咖啡因外其它成分的溶出，同时还可使不耐酸成分被分离出去，最终使制得的咖啡粉的咖啡因含量高，完全溶解于酸性和中性溶液中，且溶解液澄清透亮、无沉淀。

总之，本发明通过对澄清型咖啡粉的制备方法进行优化创新，使制得的澄清型咖啡粉具有咖啡因含量高，风味弱、色泽浅，完全溶解于酸性和中性溶液，且溶解液澄清透亮、无沉淀，安全健康等特点，可完全替代合成咖啡因，具有广阔的市场前景。

上述所举的实施例仅用以说明本发明的组成及功效，并非因此来拘限本发明的专利范围，故举凡所有等效结构的改变及不脱离本发明的类似修改，均隶属于本发明的专利范畴。

Claims (9)

1.一种澄清型咖啡粉的制备方法，其特征在于：包括下述制备步骤：

步骤1）、选取咖啡因含量为1%以上的生咖啡豆作为原材料，将所述生咖啡豆进行粉碎、过筛处理后，得到生咖啡豆粉末，备用；

步骤2）、分别称取适量的生咖啡豆粉末、温度为70～100℃的RO水、酸度调节剂和乙二胺四乙酸二钠，并均投入至循环式提取槽中，待提取处理30～60min后再将循环式提取槽中的混合液引流至离心机中，离心分离后得到pH值为3～4的咖啡提取液；其中，所述酸度调节剂的添加用量为所述生咖啡豆粉末重量的0.05～0.3%，所述乙二胺四乙酸二钠的添加用量为所述生咖啡豆粉末重量的0.02～0.1%；

步骤3）、先使用孔径为0.1～0.4μm的粗滤膜对咖啡提取液进行初次过滤，得到粗滤液；再将所得的粗滤液降温至15～40℃后，使用超滤膜对粗滤液进行二次过滤，得到超滤液；

步骤4）、将所得的超滤液经反渗透膜浓缩处理，得到Brix值为10～20%的浓缩液；

步骤5）、向所得的浓缩液中投入适量的柠檬酸，然后再依次进行混匀、冷却、离心、杀菌、干燥处理后，得到该澄清型咖啡粉。

2.根据权利要求1所述的澄清型咖啡粉的制备方法，其特征在于：在上述步骤1）中，所述生咖啡豆粉末的细度为1～3mm。

3.根据权利要求1所述的澄清型咖啡粉的制备方法，其特征在于：在上述步骤2）中，先将所述生咖啡豆粉末和温度为75～97℃的RO水按照料水比1：（10～30）来分别投入至循环式提取槽中，待生咖啡豆粉末分散均匀后，再投入所述酸度调节剂。

4.根据权利要求3所述的澄清型咖啡粉的制备方法，其特征在于：所述酸度调节剂选自柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、醋酸和磷酸中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的澄清型咖啡粉的制备方法，其特征在于：在上述步骤2）中，所述离心机的转速为2000～5000r/min。

6.根据权利要求1所述的澄清型咖啡粉的制备方法，其特征在于：在上述步骤4）中，浓缩液的Brix值为15～18%。

7.根据权利要求1所述的澄清型咖啡粉的制备方法，其特征在于：在上述步骤5）中，所述柠檬酸的添加用量为所述生咖啡豆粉末重量的0.05～0.3%。

8.根据权利要求1所述的澄清型咖啡粉的制备方法，其特征在于：在上述步骤5）中，进行冷却处理时所采用的设备为冷却板；

进行离心处理时所采用的设备为管式离心机，且管式离心机的转速为10000～20000r/min；

进行杀菌处理时所采用的设备为UHT杀菌机；

进行干燥处理时所采用的设备为喷雾干燥塔。

9.一种澄清型咖啡粉，采用权利要求1-8中任意一项所述的澄清型咖啡粉的制备方法制备而成。