CN111248327B - 一种利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法及咖啡豆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用大豆提取物提高烘焙咖啡豆品质的加工方法，包括以下步骤：(1)在烘焙后的熟咖啡豆表面喷淋大豆低聚肽溶液；(2)在上述步骤(1)的熟咖啡豆表面喷淋大豆多糖溶液，冷却降温后即得咖啡豆成品。本发明在烘焙后的熟咖啡豆表面依次喷淋大豆低聚肽溶液和大豆多糖溶液，其中采用疏水性强的大豆低聚肽能和咖啡豆中的脂质溶合，清除脂质中的自由基，防止油脂氧化，采用低甲氧基含量的大豆多糖，具有更好的亲水性，有效防止油脂渗出，二者结合使用，有效降低咖啡豆的油脂渗出率，提高抗氧化性。本发明还提供了一种上述加工方法得到的咖啡豆，在16‑25℃下贮藏6个月，无蛤败味，较好的保持烘焙咖啡豆的原有风味，延长保质期。

Description

一种利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法及咖啡豆
技术领域
本发明涉及食品加工领域，尤其涉及一种利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法及咖啡豆。
背景技术
咖啡生豆本身是基本没有什么香味的，我们所品尝到的咖啡80％的味道都取决于咖啡豆的烘焙。烘焙是咖啡豆生产的关键步骤，日常所见咖啡豆的味道、香气和颜色均产生于烘焙阶段，因为生咖啡豆在烘焙的过程中会发生焦糖化、美拉德等一系列的化学反应，从而产生500～700种新化合物。焦糖化数值(Agtron number)用来判定烘焙度，使用焦糖化分析仪测定咖啡豆的焦糖化程度。数值愈高表示焦糖化愈低，也就是烘焙度愈浅，数值愈低表示焦糖化愈深，即烘焙度愈深。意式烘焙度对应的焦糖化值20-30，法式烘焙度对应的焦糖化值 30-40。两种烘焙度均属于深度烘焙咖啡豆。除了意式烘焙度和法式烘焙度，咖啡豆的烘焙度还有中度烘焙焦糖化值40-70和浅度烘焙焦糖化值70-90。
在咖啡豆烘焙的过程中，咖啡豆的细胞内部在发生化学反应的同时，咖啡豆内部会慢慢形成以二氧化碳为主要成分的气体，导致咖啡豆开始膨胀，咖啡豆表面和内部均会形成非常小的细孔。气体和水分会通过这些细孔由内往外排出。烘焙度越深，细孔的直径越大。在咖啡豆贮藏前1个月，主要以二氧化碳排放为主，这个期间油脂稳定的存在咖啡豆内部，而且可以起到降低氧气浓度、防止油脂氧化的作用，但是贮藏3个月后，二氧化碳散失殆尽，油脂开始大量渗出，烘焙度越深，渗出速度越快。渗出的油脂更容易氧化，形成蛤败味道，导致咖啡豆萃取液异味，产品品质下降。虽然像迷迭香等植物精油提取物能在咖啡豆上起到显著的抗氧化效果，但其本身的特殊风味、涩感会严重降低咖啡豆的风味品质。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法，有效延长咖啡豆的保质期，保持深度烘焙咖啡豆的原有风味，无蛤败味。
本发明的目的之二在于提供一种咖啡豆。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法，包括以下步骤：
(1)在烘焙后的熟咖啡豆表面喷淋大豆低聚肽溶液；
(2)在上述步骤(1)的熟咖啡豆表面喷淋大豆多糖溶液，冷却降温后即得咖啡豆成品。
进一步地，上述步骤(1)中大豆低聚肽平均分子量为490-720Da，所述大豆低聚肽N-末端氨基酸残基占疏水性氨基酸的比例>30.0％。
进一步地，所述大豆多糖的分子量为20k-1000k Da，甲氧基含量<8％。
进一步地，上述步骤(1)中烘焙后的熟咖啡豆在喷淋大豆低聚肽溶液前的出炉温度为70-95℃，熟咖啡豆的焦糖化值为20-40。
进一步地，上述步骤(1)中大豆低聚肽干重与熟咖啡豆的重量比 0.05-0.2:100。
进一步地，上述步骤(2)中大豆多糖干重和熟咖啡豆的重量比为0.1-0.4:100。
进一步地，所述大豆低聚肽通过下述方法制备得到：以6-10％浓度的大豆分离蛋白溶液为原料，添加0.8-2.0％碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶复合酶，复合酶中碱性蛋白酶的比例≥40％，其中，碱性蛋白酶可选米曲霉产碱性蛋白酶，中性蛋白酶可选米曲霉中性蛋白酶，胰蛋白酶可选地衣芽孢杆菌胰蛋白酶，风味蛋白酶可选米曲霉风味蛋白酶，在初始pH＝8的条件下，恒温55℃酶解2.5-3.5h，离心后得到上清液，采用1000Da的超滤膜过滤与C18色谱柱串联的分离方法得到所述大豆低聚肽。
进一步地，所述大豆低聚肽水溶液中大豆低聚肽的质量浓度为10-40％，所述大豆多糖水溶液中大豆多糖的质量浓度为10-30％。
进一步地，上述步骤(2)中将喷淋过大豆多糖溶液的熟咖啡豆降温至35℃以下，进行包装，得到成品咖啡豆。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种咖啡豆，由上述加工方法制备而成。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供一种利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法，在烘焙后的熟咖啡豆表面依次喷淋大豆低聚肽溶液和大豆多糖溶液，其中采用疏水性强的大豆低聚肽能和咖啡豆中的脂质溶合，清除脂质中的自由基，防止油脂氧化，水溶性大豆多糖为带负电荷的酸性多糖，本发明采用低甲氧基含量的大豆多糖，具有更好的亲水性，有效防止油脂渗出，二者结合使用，有效降低咖啡豆的油脂渗出率，无蛤败味，其中在16-25℃下贮藏6个月后油脂渗出率(咖啡豆表面油脂渗出占总脂肪百分比)＜1.6％，过氧化值(以总脂肪酸计)＜0.5g/100g，较好的保持烘焙咖啡豆的原有风味，延长保质期。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
一种利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法，包括以下步骤：
(1)取1.25kg咖啡生豆，按照意式咖啡豆烘焙方式进行烘焙得熟咖啡豆1kg，焦糖化数值为25，出炉温度90℃，立刻喷淋质量浓度为40％的大豆低聚肽水溶液5mL，其中低聚肽平均分子量为520Da，N-末端氨基酸残基占疏水性氨基酸的比例为39％，低聚肽干重和熟咖啡豆的重量比为0.2:100；
上述大豆低聚肽通过下述方法制备得到：以浓度为8％的大豆分离蛋白溶液为原料，添加2％的比例为3:1:1:1的碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶复合酶，其中，碱性蛋白酶可选米曲霉产碱性蛋白酶，中性蛋白酶可选米曲霉中性蛋白酶，胰蛋白酶可选地衣芽孢杆菌胰蛋白酶，风味蛋白酶可选米曲霉风味蛋白酶，在初始pH＝8的条件下，恒温55℃酶解3.5h，4000r/min离心后得到上清液，采用1000Da的超滤膜过滤与C18色谱柱串联的分离方法即得低聚肽。
(2)迅速喷淋质量浓度为27％大豆多糖溶液15mL，大豆多糖的分子量为 20k Da，甲氧基含量为6.5％，大豆多糖干重和熟咖啡豆的重量比为0.4：100，喷淋后的咖啡豆通过风冷降低至35℃，经过包装，得到成品咖啡豆。
一种咖啡豆，由上述方法制备得到。
实施例2
一种利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法，包括以下步骤：
(1)取1.26kg咖啡生豆，按照法式咖啡豆烘焙方式进行烘焙得熟咖啡豆 1kg，焦糖化数值为33，出炉温度88℃，立刻喷淋质量浓度为30％的大豆低聚肽水溶液5mL，其中低聚肽平均分子量为590Da，N-末端氨基酸残基占疏水性氨基酸的比例为35％，低聚肽干重和熟咖啡豆的重量比为0.15:100；
上述低聚肽通过下述方法制备得到：以浓度为10％的大豆分离蛋白溶液为原料，添加0.8％的比例为3:1:1:1的碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶复合酶，其中，碱性蛋白酶可选米曲霉产碱性蛋白酶，中性蛋白酶可选米曲霉中性蛋白酶，胰蛋白酶可选地衣芽孢杆菌胰蛋白酶，风味蛋白酶可选米曲霉风味蛋白酶，在初始pH＝8的条件下，恒温55℃酶解3h，4000r/min离心后得到上清液，采用1000Da的超滤膜过滤与C18色谱柱串联的分离方法即得低聚肽。
(2)迅速喷淋质量浓度为20％大豆多糖水溶液10mL，大豆多糖的分子量为500kDa，甲氧基含量为7.3％，大豆多糖干重和熟咖啡豆的重量比为0.2:100，喷淋后的咖啡豆通过风冷降低至33℃，经过包装，得到成品咖啡豆。
一种咖啡豆，由上述方法制备得到。
实施例3
一种利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法，包括以下步骤：
(1)取1.27kg咖啡生豆，按照法式咖啡豆烘焙方式进行烘焙得熟咖啡豆 1kg，焦糖化数值为40，出炉温度86℃，立刻喷淋质量浓度为10％的大豆低聚肽水溶液5mL，其中低聚肽平均分子量为720Da，N-末端氨基酸残基占疏水性氨基酸的比例为30％，低聚肽干重和熟咖啡豆的重量比为0.05:100；
上述低聚肽通过下述方法制备得到：以浓度为10％的大豆分离蛋白溶液为原料，添加1％的比例为3:1:1:1的碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶复合酶，其中，碱性蛋白酶可选米曲霉产碱性蛋白酶，中性蛋白酶可选米曲霉中性蛋白酶，胰蛋白酶可选地衣芽孢杆菌胰蛋白酶，风味蛋白酶可选米曲霉风味蛋白酶，在初始pH＝8的条件下，恒温55℃酶解2.5h，4000r/min离心后得到上清液，采用1000Da的超滤膜过滤与C18色谱柱串联的分离方法即得低聚肽。
(2)迅速喷淋质量浓度为10％大豆多糖水溶液10mL，大豆多糖的分子量为1000kDa，甲氧基含量为8.0％，大豆多糖干重和熟咖啡豆的重量比为0.1:100，喷淋后的咖啡豆通过风冷降低至34℃，经过包装，得到成品咖啡豆。
一种咖啡豆，由上述方法制备得到。
对比例1
对比例1提供一种咖啡豆及其制备方法，和实施例1的区别为：省去喷淋大豆低聚肽溶液和大豆多糖溶液，其余均和实施例1相同。
对比例2
对比例2提供一种咖啡豆及其制备方法，和实施例1的区别为：先喷淋大豆多肽溶液，大豆多肽的平均分子量为1460Da，大豆多肽的制备方法和实施例 1的区别为仅添加2％碱性蛋白酶进行水解，其余均和实施例1相同。
对比例3
对比例3提供一种咖啡豆及其制备方法，和实施例1的区别为：喷淋的大豆低聚肽水溶液中大豆低聚肽的N-末端氨基酸残基占疏水性氨基酸的比例为 16％，上述大豆低聚肽的制备方法和实施例1的区别为：添加比例为1:1的2％碱性蛋白酶和风味蛋白酶复合酶进行酶解，其余均和实施例1相同。
对比例4
对比例4提供一种咖啡豆及其制备方法，和实施例1的区别为：大豆多糖的甲氧基含量为13.4，其余均和实施例1相同。
将实施例1至3，对比例1至4得到的咖啡豆均在25℃贮存6个月，统计咖啡豆的外观及风味变化，并统计咖啡豆表面油脂渗出占总脂肪的比例作为油脂渗出率，过氧化值(以总脂肪酸计)。
油脂渗出率为咖啡豆表面油脂渗出占总脂肪的比例。其中油脂渗出含量，采用10g干燥小麦淀粉(油脂含量A0)吸附30g整粒贮存后的熟咖啡豆表面油脂，搅拌20min，然后震动筛分出全部的淀粉，测定淀粉的油脂含量A1，每100g 熟咖啡豆渗出油脂含量＝100*(A1-A0)/30；每百克(g/100g)熟咖啡豆总脂肪含量检测方法参见GB5009.6《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》。过氧化值检测方法参见GB 5009.227《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》。结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002373655160000071
由表1可知，实施例1至3的咖啡豆油脂渗出率和过氧化值远远低于对比例1至4，对比例1的咖啡豆制备过程中省去了喷淋大豆低聚肽溶液和大豆多糖溶液，在贮存6个月后，咖啡豆氧化变质严重，油脂渗出率较高，咖啡豆表面油腻，相互粘连，有蛤败味道。说明本申请采用依次喷淋大豆低聚肽溶液和大豆多糖溶液，二者结合使用，有效降低咖啡豆的油脂渗出率，延长保质期，较好的保持烘焙咖啡豆的原有风味。对比例2中将大豆低聚肽换成分子量较高的大豆多肽，对比例3中将喷淋的大豆低聚肽水溶液中大豆低聚肽的N-末端氨基酸残基占疏水性氨基酸的比例降低至16％，制备的咖啡豆在保存6个月后油脂溢出严重，过氧化值较高，有蛤败味道，说明改变大豆低聚肽的分子量后，在抑制脂质氧化方面效果并不明显，原因为上述分子量的大豆多肽的亲水特性不能与脂质溶合起到抗氧化作用，本申请选择分子量为490-720Da，N-末端氨基酸残基占疏水性氨基酸的比例>30.0％的大豆低聚肽，具有较强的疏水性，能和脂质溶合，清除脂质中的自由基，防止咖啡豆中的油脂氧化。对比例4中将大豆多糖甲氧基的含量提高至13.4，油脂渗出率和过氧化值虽然低于对比例1至3，但是高于实施例1至3，说明本申请选择甲氧基含量＜8％的大豆多糖，具有更好的亲水性和成膜性，有效阻止咖啡豆表面油脂的渗出。综上，本发明通过在咖啡豆制备过程中喷淋大豆副产物大豆低聚肽和大豆多糖，在保留咖啡豆原有风味口感的基础上有效延长了咖啡豆的保质期。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在烘焙后的熟咖啡豆表面喷淋大豆低聚肽水溶液，所述大豆低聚肽水溶液中大豆低聚肽的质量浓度为10-40%，所述大豆低聚肽平均分子量为490-720Da，所述大豆低聚肽N-末端氨基酸残基占疏水性氨基酸的比例>30.0%；所述大豆低聚肽干重与熟咖啡豆的重量比为0.05-0.2:100；
所述大豆低聚肽通过下述方法制备得到：以6-10%浓度的大豆分离蛋白溶液为原料，添加0.8-2.0% 碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶和风味蛋白酶的复合酶，复合酶中碱性蛋白酶的比例≥40%，在初始pH=8的条件下，恒温55℃酶解2.5-3.5h，离心后得到上清液，采用1000Da的超滤膜过滤与C18色谱柱串联的分离方法得到所述大豆低聚肽；
（2）在上述步骤（1）的熟咖啡豆表面喷淋大豆多糖水溶液，所述大豆多糖水溶液中大豆多糖的质量浓度为10-30%，冷却降温后即得咖啡豆成品，所述大豆多糖的分子量为20k-1000k Da，甲氧基含量<8%，大豆多糖干重和熟咖啡豆的重量比为0.1-0.4:100。
2.根据权利要求1所述利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法，其特征在于，上述步骤（1）中烘焙后的熟咖啡豆在喷淋大豆低聚肽溶液前的出炉温度为70-95℃，熟咖啡豆的焦糖化值为20-40。
3.根据权利要求1所述利用大豆提取物提高咖啡豆品质的加工方法，其特征在于，上述步骤（2）中将喷淋过大豆多糖溶液的熟咖啡豆降温至35℃以下，进行包装，得到成品咖啡豆。
4.一种咖啡豆，其特征在于，由权利要求1至3中任一项所述加工方法制备而成。
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