CN113558128B - 一种低因咖啡的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明设计了一种低因咖啡的制备方法。属于天然化合物提取纯化和食品加工领域。具体方法包括,使用超高压提取技术提取咖啡获得提取液,去除提取液中的咖啡因,直接把提取液干燥,获得速溶低因咖啡产品;或者利用去咖啡因的提取液再次提取咖啡,过滤提取液,干燥咖啡,获得低因咖啡产品。本发明提供的方法设备简单、操作方便,得到的低因咖啡符合国际标准。

Description

一种低因咖啡的制备方法
技术领域
本发明提供了一种低因咖啡的制备方法,具体方法包括,使用超高压提取技术提取咖啡获得提取液,去除提取液中的咖啡因,直接把提取液干燥,获得速溶低因咖啡产品;或者利用去咖啡因的提取液再次提取咖啡,过滤提取液,干燥咖啡,获得低因咖啡产品。属于天然化合物提取纯化和食品加工领域。
背景技术
咖啡是世界上最受欢迎的饮料之一,咖啡因是咖啡的主要活性成分,也是世界上使用最广泛的药物和精神活性物质之一。咖啡因属于甲基黄嘌呤,其分子式为C8H10N4O2,其分子结构见下图,是生物碱的一种,因此又被称为咖啡碱。除了咖啡之外,茶、可可饮料、可乐、各
种功能性饮料及其相关食品也会含有咖啡因。一些消费者虽然偏爱咖啡的醇厚口感及独特芳香,但其中的咖啡因会加重他们的失眠症状,影响日常工作学习生活,无因咖啡出现就很好地解决了他们的烦恼。
无因咖啡主要有两种来源。一是一些特殊品种的咖啡,其自身的咖啡因含量少,另外一种就是普通咖啡进行脱咖啡因处理,得到低咖啡因含量的咖啡产品。一般来说,阿拉比卡咖啡豆中含有0.8-1.4%的咖啡因,人们通过各种工艺技术,在不改变咖啡风味的前提下尽量去除其中的大部分或全部咖啡因。美国食品药监局规定,成品干燥无因咖啡的咖啡因含量不得超过0.1%;冲泡后的无因咖啡中咖啡因含量应比普通咖啡少97%。据报道,目前大多使用工业方法制造无因咖啡在脱咖啡因过程中,为了避免其他芳香成分一同被萃取出来,一般都会对生咖啡豆进行萃取。传统的脱咖啡因工艺包括有机溶剂萃取、Swiss水处理法和超临界二氧化碳萃取等。
超高压提取技术将100MPa-1000MPa的流体静压力作用于溶剂和植物物料的混合液,保压几分钟,使细胞膜内的成分转移至细胞膜外并溶于溶剂中,从而在植物中提取出目标成分,随后卸压,并将溶剂和物料进行分离。超高压提取技术的主要优势有:成分提取率高;耗时较短,提取过程只需几分钟,提取效率高;能耗较低,无需加热蒸煮耗能;操作简易方便,仪器自动化程度较高;提取液澄清,杂质溶出少;提取过程常温进行,可提取热不稳定成分;绿色无污染,对环境友好。相较于上文提到的传统脱咖啡因工艺的缺点,超高压技术无疑是一种极佳的选择。
为了实现低因咖啡的制备,本发明设计了一种低因咖啡的制备方法,具体方法包括,使用超高压提取技术提取咖啡获得提取液,去除提取液中的咖啡因,直接把提取液干燥,获得速溶低因咖啡产品;或者利用去咖啡因的提取液再次提取咖啡,过滤提取液,干燥咖啡,获得低因咖啡产品。本发明提供的方法使用设备少、操作简单,生产周期短,得到的低因咖啡符合国际标准。
发明内容
本发明的目的是利用超高压提取的方法和去除咖啡因的方法联合,设计合理的工艺路线,制备低因咖啡。
本发明的目的由以下技术方案实现:
A.用超高压设备从咖啡中提取咖啡因等物质,进行固液分离;
B.步骤A滤液通过大孔吸附树脂或者活性炭,去除咖啡因;
C.浓缩干燥步骤B中滤液,获得速溶低因咖啡产品;
D.利用步骤B中滤液作为提取溶剂,再次用超高压设备提取新的咖啡,进行固液分离;
E.步骤D中的固体部分,干燥后,成为低因咖啡产品。
上述步骤A中,提取溶剂为水、醇水混合物,优选的是水;超高压提取的压力为100-500MPa,优选的是300MPa;提取温度为常温,20℃;料液比为1:10-1:50g/mL,优选的提取料液比为1:30g/mL;提取时间为1-5分钟,优选的提取时间为3分钟;固液分离采用过滤和离心方法,优选的是过滤方法。
上述步骤B中,用大孔树脂吸附咖啡因要比活性炭吸附效果更佳。
上述步骤C中,浓缩滤液采用旋转蒸发、减压蒸馏和冷冻干燥方法,优选的是冷冻干燥方法。
上述步骤D中,用去咖啡因提取液再次提取咖啡因。优选的提取料液比为1:15-1:50g/mL;提取时间为1-5分钟,优选的提取时间为3分钟;固液分离采用过滤的方法。
上述步骤E中,用减压干燥、冷冻干燥和微波干燥,优选的是冷冻干燥。
本发明取得了如下有益成果:
设计了一种低因咖啡的制备方法,分别获得了速溶低因咖啡产品和低因咖啡产品,得到的低因咖啡符合国际标准。本发明提供的方法使用设备少、操作简单,生产周期短,易于进行大规模生产。
附图说明
图1是低因咖啡的制备工艺路线图
图2是获得的低因咖啡产品的提取溶液的高效液相色谱图
图3是普通咖啡的提取溶液的高效液相色谱图
具体实施方式:
下面结合附图和具体的实施例对本发明的一种低因咖啡的制备方法(如附图1所示)进一步说明,以便本领域的技术人员更加了解本发明,但是并不以此限制本发明。
本发明的实施例1-3为速溶低因咖啡的制备,实施例4-6为低因咖啡的制备。
实施例1:
A.用超高压设备在300MPa,常温20℃,用水为提取溶剂,料液比1:30g/mL,从咖啡粉中提取咖啡因等物质,提取时间3分钟,然后,用过滤法进行固液分离;
B.使用大孔吸附树脂吸附提取液中的咖啡因;
C.浓缩,冷冻干燥步骤B中滤液,获得速溶低因咖啡产品。
实施例2:
A.用超高压设备在100MPa,常温20℃,用水为提取溶剂,料液比1:50g/mL,从咖啡粉中提取咖啡因等物质,提取时间1分钟,然后,用过滤法进行固液分离;
B.使用大孔吸附树脂吸附提取液中的咖啡因;
C.浓缩,鼓风干燥步骤B中滤液,获得速溶低因咖啡产品;
实施例3:
A.用超高压设备在500MPa,常温20℃,用水为提取溶剂,料液比1:10g/mL,从咖啡粉中提取咖啡因等物质,提取时间5分钟,然后,用过滤法进行固液分离;
B.使用活性炭吸附提取液中的咖啡因;
C.浓缩,冷冻干燥步骤B中滤液,获得速溶低因咖啡产品;
实施例4:
A.用超高压设备在300MPa,常温20℃,用水为提取溶剂,料液比1:30g/mL,从咖啡粉中提取咖啡因等物质,提取时间3分钟,然后,用过滤法进行固液分离;
B.使用大孔吸附树脂吸附提取液中的咖啡因;
C.利用步骤B中滤液作为提取溶剂,再次用超高压设备提取新的咖啡,料液比1:15g/mL,压力300MPa,提取时间3分钟,过滤法进行固液分离;
D.步骤C中的固体部分,冷冻干燥后,成为低因咖啡产品。
实施例5:
A.用超高压设备在300MPa,常温20℃,用水为提取溶剂,料液比1:30g/mL,从咖啡粉中提取咖啡因等物质,提取时间3分钟,然后,用过滤法进行固液分离;
B.使用大孔吸附树脂吸附提取液中的咖啡因;
C.利用步骤B中滤液作为提取溶剂,再次用超高压设备提取新的咖啡,料液比1:30g/mL,压力300MPa,提取时间5分钟,过滤法进行固液分离;
D.步骤C中的固体部分,减压干燥后,成为低因咖啡产品。
实施例6:
A.用超高压设备在300MPa,常温20℃,用水为提取溶剂,料液比1:30g/mL,从咖啡粉中提取咖啡因等物质,提取时间3分钟,然后,用过滤法进行固液分离;
B.使用大孔吸附树脂吸附提取液中的咖啡因;
C.利用步骤B中滤液作为提取溶剂,再次用超高压设备提取新的咖啡,料液比1:50g/mL,压力300MPa,提取时间1分钟,过滤法进行固液分离;
D.步骤C中的固体部分,微波干燥后,成为低因咖啡产品。

Claims (6)

1.一种低因咖啡的制备方法,其特征在于:
A.用超高压设备从咖啡中提取含咖啡因的物质,进行固液分离;
B.步骤A滤液通过大孔吸附树脂或者活性炭,去除咖啡因;
C.浓缩干燥步骤B中滤液,获得速溶低因咖啡产品;
D.利用步骤B中滤液作为提取溶剂,再次用超高压设备提取新的咖啡,进行固液分离;
E.步骤D中的固体部分,干燥后,成为低因咖啡产品;
步骤A中提取溶剂为水、醇水混合物;超高压提取的压力为100-500MPa;提取温度为常温,20℃;料液比为1:10-1:50g/mL;提取时间为1-5分钟;固液分离采用过滤的方法;
步骤D中,用去咖啡因提取液再次提取咖啡,提取料液比为1:15g/mL;提取时间为3分钟;固液分离采用过滤的方法。
2.根据权利要求1所述的一种低因咖啡的制备方法,其特征在于:步骤B中用大孔树脂吸附咖啡因。
3.根据权利要求1所述的一种低因咖啡的制备方法,其特征在于:步骤C中,浓缩滤液采用旋转蒸发、减压蒸馏或冷冻干燥方法。
4.根据权利要求3所述的一种低因咖啡的制备方法,其特征在于:步骤C中,浓缩滤液采用冷冻干燥方法。
5.根据权利要求1所述的一种低因咖啡的制备方法,其特征在于:步骤E中,用减压干燥、冷冻干燥或微波干燥。
6.根据权利要求5所述的一种低因咖啡的制备方法,其特征在于:步骤E中,用冷冻干燥法获得产品。
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