CN116458565A - 一种咖啡豆提取物及其制备方法 - Google Patents

一种咖啡豆提取物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116458565A
CN116458565A CN202310497103.2A CN202310497103A CN116458565A CN 116458565 A CN116458565 A CN 116458565A CN 202310497103 A CN202310497103 A CN 202310497103A CN 116458565 A CN116458565 A CN 116458565A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
extract
solid
liquid
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202310497103.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116458565B (zh
Inventor
黄格昕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhencui Guangdong Innovation Technology Co ltd
Original Assignee
Zhencui Guangdong Innovation Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhencui Guangdong Innovation Technology Co ltd filed Critical Zhencui Guangdong Innovation Technology Co ltd
Priority to CN202310497103.2A priority Critical patent/CN116458565B/zh
Publication of CN116458565A publication Critical patent/CN116458565A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116458565B publication Critical patent/CN116458565B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23FCOFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/24Extraction of coffee; Coffee extracts; Making instant coffee
    • A23F5/246Addition of, or treatment with, enzymes or microorganisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23FCOFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/16Removing unwanted substances
    • A23F5/18Removing unwanted substances from coffee extract
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23FCOFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
    • A23F5/00Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
    • A23F5/24Extraction of coffee; Coffee extracts; Making instant coffee
    • A23F5/26Extraction of water-soluble constituents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)

Abstract

本发明提出了一种咖啡豆提取物及其制备方法,属于咖啡豆技术领域。将绿咖啡豆粉碎后进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体加水加热提取,得到水提取液,然后固体超声波酶解,得到酶解液,然后固体经过白参菌、酿酒酵母发酵,得到发酵液,将酶解液和发酵液混合,除去溶剂,加入1,3‑丁二醇,得到醇提取液;将萃取液和醇提取液混合,二级分子蒸馏,未馏出产物与水提取液混合,在助剂的作用下,乳化,均质,制得水油两溶的咖啡豆提取物。本发明制得的提取物具有很好的减肥、抗氧化、抗菌、降血糖、抗病毒、保肝护肝等作用,应用更广泛。

Description

一种咖啡豆提取物及其制备方法
技术领域
本发明涉及咖啡豆技术领域,具体涉及一种咖啡豆提取物及其制备方法。
背景技术
咖啡是好几百种化合物的复杂混合物,其中有数种是酚类化合物,这些酚类化合物组合形成许多消费者希望的独特的和令人愉悦的香气和味道。此外,咖啡不仅由于其希望的香味,而且还往往由于其他原因,如增强短期精神警觉性而被消费。对咖啡的积极的健康影响已经研究了几十年,并且长时间以来已经熟知这些咖啡化合物中的某些能够通过咖啡因的摄取给消费者提供益处,特别是更强的精神警觉性。然而,消费者少有知道,某些咖啡化合物是优异的抗氧化剂,并且在相同重量的情况下,咖啡可能潜在地向消费者提供比例如熟知的抗氧化剂来源如绿茶显著更多的抗氧化剂。由植物化学物质衍生的咖啡豆的潜在健康益处包括预防数种慢性疾病和退行性疾病,例如癌症、心血管障碍、糖尿病和帕金森病以及还控制肥胖症。无论何种提取剂,可以不止一次提取咖啡豆以增强过程并获得更大的酚类化合物产量。
酚类化合物是一组大并且多样化的分子,其包括在植物中的许多不同家族的芳香族次级代谢产物。已知从绿咖啡豆衍生的酚类化合物是抗氧化剂和抗肿瘤剂。酚酸,即绿原酸、咖啡酸、对香豆酸和丁子香酚已经显示在动物模型中发挥癌症预防活性。
尽管酚类化合物存在于咖啡豆中,以及它们的已知的有益特性,但酚类化合物通常以提取物从绿茶获得。这似乎是因为咖啡豆烘焙过程减少了咖啡豆中40%至80%的酚含量,并且迄今没有人考虑从绿咖啡豆获得酚类化合物。
绿咖啡豆是茜草科植物咖啡树的种子,含有丰富的活性物质,其中绿原酸及其同系物(又称绿咖啡豆提取物)是绿咖啡豆主要的多酚类活性成分,具有抗氧化、抗病毒、抗癌、抑菌等多种生物活性。美国科学家最新研究认为,绿咖啡豆提取物具有良好的减肥、降血压功能,故深受消费者喜爱。
因绿咖啡豆中绿原酸同分异构体种类较多,而且极性也不尽相同,给绿咖啡豆提取物的萃取、纯化带来了困难,采用常规的萃取溶剂和萃取方式,萃取得率较低,有效成分占比不稳定,影响后续开发利用。此外,绿咖啡豆含有的咖啡因、小分子糖与脂类物质的存在使得绿咖啡豆提取物的咖啡因含量高、粉末流动性较差、吸湿结块严重,极大的影响了绿咖啡豆提取物在终端产品中的应用;同时,各国近年来持续加严对植物提取物农药残留的限制,绿咖啡豆提取物制备过程本身是一个成分富集过程,产品中的农药残留也得到富集,越来越难以突破国际贸易壁垒;因此,亟需开发高品质绿咖啡豆提取物生产工业化技术,提高产品品质和市场竞争力。
中国专利CN103232346B公开了一种绿咖啡豆提取绿原酸的生产工艺,它以绿咖啡豆为原料,经粉碎,提取,浓缩、离心超滤,树脂分离,洗脱,精制得到绿原酸。存在一定问题:未经除油步骤进行处理,产品流动性会受影响;萃取温度太高(90℃左右),会造成绿原酸损失。
虽然目前报道的技术中也有用超临界技术处理咖啡豆,但都是用于去除咖啡豆中的咖啡因,超临界技术的条件会影响有效成分(如绿原酸)的含量与得率;如:美国GenFoodsCorp公司申请专利(EP19800304045,公开日:1981年6月3日)中提到应用超临界技术的温度为70℃以上,该技术主要目的是降低绿咖啡豆中的咖啡因,并未考虑其中主要成分绿原酸的提取以及提取得到的产品含量和收率的情况。
发明内容
本发明的目的在于提出一种咖啡豆提取物及其制备方法,制得的水油两溶的咖啡豆提取物的口感和直接用未提取的咖啡豆制作出的咖啡基本一致,保留了原咖啡的苦度,香气保留了正常咖啡的焦香味,还具有较强的咖啡豆香味,比较完整的还原了咖啡豆的香气,从而大大还原了咖啡豆本来的口感,而制得的提取物具有很好的减肥、抗氧化、抗菌、降血糖、抗病毒、保肝护肝等作用,应用更广泛。
本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供一种咖啡豆提取物的制备方法,将绿咖啡豆粉碎后进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体加水加热提取,得到水提取液,然后固体超声波酶解,得到酶解液,然后固体经过白参菌、酿酒酵母发酵,得到发酵液,将酶解液和发酵液混合,除去溶剂,加入1,3-丁二醇,得到醇提取液;将萃取液和醇提取液混合,二级分子蒸馏,未馏出产物与水提取液混合,在助剂的作用下,乳化,均质,制得水油两溶的咖啡豆提取物。
作为本发明的进一步改进,包括以下步骤:
S1.将绿咖啡豆干燥,粉碎,制得绿咖啡豆粉,进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体留用;
S2.将步骤S1中的固体加入水中,加热提取,过滤,浓缩,制得水提取液,固体留用;
S3.将步骤S2中的固体加入水中,加入复合酶,超声波酶解,灭酶,过滤,浓缩,得到酶解液,固体留用;
S4.将步骤S3中的固体加入水中,灭菌,接种活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液,发酵培养第一时间段,加入增抗组合物,继续发酵第二时间段,过滤,灭菌,得到发酵液,固体留用;
S5.将步骤S3中的酶解液和步骤S4中的发酵液混合均匀,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物中加入1,3-丁二醇,过滤,制得醇提取液;
S6.将步骤S1制得的萃取液和步骤S5制得的醇提取液混合均匀,加入分子蒸馏装置中,加热至第一温度蒸馏,去除一级蒸馏产物,提高至第二温度蒸馏,去除二级蒸馏产物,收集未馏出产物;
S7.将步骤S6中的未馏出产物和乙酸异丁酸蔗糖酯加热搅拌混合均匀,得到油相;将步骤S2中的水提取液、淀粉、柠檬酸、山梨酸钾和水搅拌溶解,得到水相;将油相滴加入水相中,乳化,均质,制得水油两溶的咖啡豆提取物。
作为本发明的进一步改进,步骤S1中所述超临界流体萃取条件为:萃取压力:22-32MPa,萃取温度:30-40℃,CO2流量:5-10L/h,萃取时间:1-3h。
作为本发明的进一步改进,步骤S2中所述固体和水的固液比为1:5-10g/mL,所述加热提取的温度为40-60℃,时间为2-3h;步骤S3中所述固体和水的固液比为1:3-5g/mL,所述复合酶选自纤维素酶、果胶酶、ɑ-淀粉酶、β-淀粉酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶中的至少一种,优选地,所述复合酶为纤维素酶和木瓜蛋白酶的混合物,质量比为10:1-2,所述固体和复合酶的质量比为100:2-3,所述超声波酶解的超声波功率为1000-1200W,时间为20-30min。
作为本发明的进一步改进,步骤S4中所述固体和水的固液比为1:10-20g/mL,所述活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液的制备方法为将白参菌、酿酒酵母菌分别接种至高氏培养基中,37-39℃,50-70r/min,活化培养12-18h,制得含菌量为108-109cfu/mL的菌种种子液;所述活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液的接种量分别为2-3%和1.5-2%;所述发酵培养的条件为37-39℃,50-70r/min,所述第一时间段为48-56h,所述发酵第二时间段为24-36h,所述增抗组合物为维生素B12和氯化钙的混合物,质量比为5-7:4。
作为本发明的进一步改进,步骤S5中所述酶解液和发酵液的质量比为10:12-15;所述产物和1,3-丁二醇的质量比为5:7-10。
作为本发明的进一步改进,步骤S6中所述萃取液和醇提取液的质量比为10:7-10,所述第一温度为65-75℃,所述第二温度为178-182℃,所述蒸馏冷凝温度为3-7℃,刮膜转速为150-250r/min,进料流量为2-4mL/min,系统真空度为50-70Pa。
作为本发明的进一步改进,步骤S7中所述未馏出产物、乙酸异丁酸蔗糖酯的质量比为5-7:2-3,所述加热搅拌的温度为45-55℃,所述水提取液、淀粉、柠檬酸、山梨酸钾和水的质量比为20-30:7-10:0.02-0.07:0.02-0.05:10-15;所述乳化的转速为12000-15000r/min,时间为3-5min,所述均质的压力为10-20MPa。
本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的咖啡豆提取物。
本发明进一步保护一种上述咖啡豆提取物在制备减肥、抗氧化、抗菌、降血糖、抗病毒、保肝护肝的产品中的应用。
本发明具有如下有益效果:绿咖啡豆中含有丰富的矿物质、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素以及包含多酚、绿原酸等各种生物活性成分。并且绿咖啡豆中酚酸类化合物绿原酸的含量很高。因此,绿咖啡豆提取物是一种天然复杂化合物组合的混合物。天然来源的多酚成分具有多样的生物学活性,如抗氧化、抗辐射、抗癌、预防心脑血管疾病、降血压等,对人类的健康起着非常重要的作用。另外,绿咖啡豆提取物中的绿原酸分子中具有羧基、酯键以及多元醇等结构,是一种苯丙素类化合物,是抗菌消炎的主要活性成分,有抑制肿瘤恶化的作用,具有抗氧化、降血糖、抗病毒和保肝作用。绿原酸受热脱水,其分子结构中奎宁酸之间会形成内酯键,这种酯类化合物可抑制腺苷的运输及其与受体的亲和力,还可以实现降血糖的作用。
本发明首先将绿咖啡豆粉进行超临界流体萃取,克服了传统萃取工艺的弊端,能够保持了天然活性物质的特性,获得咖啡精油,提取率高,条件温和,且能够最大限度的保持精油活性物质的功效,有很好的抗菌、减肥、降血脂的作用。
然后固体进行复合酶酶解,在纤维素酶和蛋白酶的协同作用下,能够促进绿咖啡豆粉细胞壁分解,从而促进细胞内容物溶出,大量的多糖、蛋白、氨基酸、黄酮类物质、皂苷类物质、萜类化合物、酚类化合物等物质等进入酶解液中。
然后进行混合菌包括白参菌和酿酒酵母菌,白参菌在发酵的过程中产生多种酶,催化基质中纤维素产生绿原酸、多酚等,其中含有纤维素酶,并能产生苹果酸等,发酵液中含有氨基酸、多肽、蛋白质、单糖、还原糖与多糖类、有机酸和油脂等化学成分,从而使得咖啡豆中的活性组分的提取率大大提高,同时,在酿酒酵母的协同作用下,使得制得的发酵产物的组分更加丰富,进一步提高了抗氧化活性。
在发酵过程中添加增抗组合物,包括维生素B12和氯化钙,维生素B12能明显提高发酵菌的抗性,提高产量,氯化钙能延长发酵菌的稳定期,两者协同作用下,能明显提高产物的收率,大大提高了发酵产物的抗氧化、抑制酶活性,同时,制得的发酵产物对于细胞修复有很好的作用。
将酶解液和发酵液混合去除水溶剂后,加入1,3-丁二醇,混合溶解,纯化后得醇提取物,含有丰富的绿原酸、多酚等组分,含量提高,其活性功能明显提高。
分子蒸馏的原理是利用不同物质分子平均自由程及挥发性的差别而实现高效分离,在高真空远低于沸点的温度下进行的,物料受热时间短且分离效果好,特别适用于浓缩、纯化或分离分子量高、沸点高、粘度高的物质及热稳定性差的有机混合物,与普通真空蒸馏相比,分子蒸馏能避免热分解,精准精馏,减少了重要成分的损失,极大的保留了原活性物质的分子结构不被分解。
本发明将超临界CO2流体萃取得到的萃取液和制得的醇提取物经过分子蒸馏技术后,能较好的保持咖啡豆提取物中挥发性成分稳定,提升产品品质,同时,分子蒸馏技术,通过二级蒸馏,截取了咖啡油中单宁、多酚、酸等,如绿原酸等组分,并大部分去除了提取的咖啡因组分和低沸点杂质,促进了这些活性组分在萃取液中的分离。
在咖啡豆的传统提取工艺中大多数用单一溶剂如水、乙醇或者超临界二氧化碳等溶剂去提取咖啡豆得到的咖啡提取物,但这些提取物有的咖啡口感很好但是香气薄弱,需要后期香精补偿,有的咖啡香气饱满,但是溶解度和口感缺佳。因此,本发明将水提取液和分子蒸馏除臭后的未馏出产物两相混合,在助剂的作用下,形成均一的水油两溶的咖啡豆提取物。
本发明制得的水油两溶的咖啡豆提取物的口感和直接用未提取的咖啡豆制作出的咖啡基本一致,保留了原咖啡的苦度,香气保留了正常咖啡的焦香味,还具有较强的咖啡豆香味,比较完整的还原了咖啡豆的香气,从而大大还原了咖啡豆本来的口感,而制得的提取物具有很好的减肥、抗氧化、抗菌、降血糖、抗病毒、保肝护肝等作用,应用更广泛。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
绿咖啡豆产地为云南省,品种是小粒种咖啡;国民淀粉PG2000,购于宜瑞安食品配料有限公司。
实施例1
本实施例提供一种咖啡豆提取物的制备方法,具体包括以下步骤:
S1.将绿咖啡豆干燥,粉碎,制得绿咖啡豆粉,进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体留用;
所述超临界流体萃取条件为:萃取压力:22MPa,萃取温度:30℃,CO2流量:5L/h,萃取时间:1h;
S2.将步骤S1中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:5g/mL,加热至40℃,提取2h,过滤,浓缩,制得水提取液,固体留用;
S3.将100重量份步骤S2中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:3g/mL,加入2重量份复合酶,1000W超声波酶解20min,紫外线灭酶,过滤,浓缩,得到酶解液,固体留用;
所述复合酶为纤维素酶和木瓜蛋白酶的混合物,质量比为10:1;
S4.将步骤S3中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:10g/mL,紫外线灭菌,接种活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液,接种量分别为2%和1.5%,37℃,50r/min发酵培养48h,加入占体系质量为2wt%的增抗组合物,继续发酵24h,过滤,紫外线灭菌,得到发酵液,固体留用;
所述增抗组合物为维生素B12和氯化钙的混合物,质量比为5:4;
活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液的制备方法为将白参菌、酿酒酵母菌分别接种至高氏培养基中,37℃,50r/min,活化培养12h,制得含菌量为108cfu/mL的菌种种子液;
S5.将10重量份步骤S3中的酶解液和12重量份步骤S4中的发酵液混合均匀,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物中加入1,3-丁二醇,所述产物和1,3-丁二醇的质量比为5:7,过滤,制得醇提取液;
S6.将10重量份步骤S1制得的萃取液和7重量份步骤S5制得的醇提取液混合15min,加入分子蒸馏装置中,加热至65℃蒸馏,去除一级蒸馏产物,提高至178℃蒸馏,去除二级蒸馏产物,收集未馏出产物;
所述蒸馏冷凝温度为3℃,刮膜转速为150r/min,进料流量为2mL/min,系统真空度为50Pa;
S7.将5重量份步骤S6中的未馏出产物和2重量份乙酸异丁酸蔗糖酯加热至45℃,搅拌混合均匀,得到油相;将20重量份步骤S2中的水提取液、7重量份国民淀粉PG2000、0.02重量份柠檬酸、0.02重量份山梨酸钾和10重量份水搅拌溶解,得到水相;将油相滴加入水相中,12000r/min乳化3min,10MPa均质20min,制得水油两溶的咖啡豆提取物,静置5h无分层。
实施例2
本实施例提供一种咖啡豆提取物的制备方法,具体包括以下步骤:
S1.将绿咖啡豆干燥,粉碎,制得绿咖啡豆粉,进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体留用;
所述超临界流体萃取条件为:萃取压力:32MPa,萃取温度:40℃,CO2流量:10L/h,萃取时间:3h;
S2.将步骤S1中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:10g/mL,加热至60℃,提取3h,过滤,浓缩,制得水提取液,固体留用;
S3.将100重量份步骤S2中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:5g/mL,加入3重量份复合酶,1200W超声波酶解30min,紫外线灭酶,过滤,浓缩,得到酶解液,固体留用;
所述复合酶为纤维素酶和木瓜蛋白酶的混合物,质量比为10:2;
S4.将步骤S3中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:20g/mL,紫外线灭菌,接种活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液,接种量分别为3%和2%,39℃,70r/min发酵培养56h,加入占体系质量为3wt%的增抗组合物,继续发酵36h,过滤,紫外线灭菌,得到发酵液,固体留用;
所述增抗组合物为维生素B12和氯化钙的混合物,质量比为7:4;
活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液的制备方法为将白参菌、酿酒酵母菌分别接种至高氏培养基中,39℃,70r/min,活化培养18h,制得含菌量为109cfu/mL的菌种种子液;
S5.将10重量份步骤S3中的酶解液和15重量份步骤S4中的发酵液混合均匀,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物中加入1,3-丁二醇,所述产物和1,3-丁二醇的质量比为5:10,过滤,制得醇提取液;
S6.将10重量份步骤S1制得的萃取液和10重量份步骤S5制得的醇提取液混合15min,加入分子蒸馏装置中,加热至75℃蒸馏,去除一级蒸馏产物,提高至182℃蒸馏,去除二级蒸馏产物,收集未馏出产物;
所述蒸馏冷凝温度为7℃,刮膜转速为250r/min,进料流量为4mL/min,系统真空度为70Pa;
S7.将7重量份步骤S6中的未馏出产物和3重量份乙酸异丁酸蔗糖酯加热至55℃,搅拌混合均匀,得到油相;将30重量份步骤S2中的水提取液、10重量份国民淀粉PG2000、0.07重量份柠檬酸、0.05重量份山梨酸钾和15重量份水搅拌溶解,得到水相;将油相滴加入水相中,15000r/min乳化5min,20MPa均质20min,制得水油两溶的咖啡豆提取物,静置5h无分层。
实施例3
本实施例提供一种咖啡豆提取物的制备方法,具体包括以下步骤:
S1.将绿咖啡豆干燥,粉碎,制得绿咖啡豆粉,进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体留用;
所述超临界流体萃取条件为:萃取压力:27MPa,萃取温度:35℃,CO2流量:7L/h,萃取时间:2h;
S2.将步骤S1中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:7g/mL,加热至50℃,提取2.5h,过滤,浓缩,制得水提取液,固体留用;
S3.将100重量份步骤S2中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:4g/mL,加入2.5重量份复合酶,1100W超声波酶解25min,紫外线灭酶,过滤,浓缩,得到酶解液,固体留用;
所述复合酶为纤维素酶和木瓜蛋白酶的混合物,质量比为10:1.5;
S4.将步骤S3中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:15g/mL,紫外线灭菌,接种活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液,接种量分别为2.5%和1.7%,38℃,60r/min发酵培养52h,加入占体系质量为2.5wt%的增抗组合物,继续发酵30h,过滤,紫外线灭菌,得到发酵液,固体留用;
所述增抗组合物为维生素B12和氯化钙的混合物,质量比为6:4;
活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液的制备方法为将白参菌、酿酒酵母菌分别接种至高氏培养基中,38℃,60r/min,活化培养15h,制得含菌量为109cfu/mL的菌种种子液;
S5.将10重量份步骤S3中的酶解液和13.5重量份步骤S4中的发酵液混合均匀,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物中加入1,3-丁二醇,所述产物和1,3-丁二醇的质量比为5:8.5,过滤,制得醇提取液;
S6.将10重量份步骤S1制得的萃取液和8.5重量份步骤S5制得的醇提取液混合15min,加入分子蒸馏装置中,加热至70℃蒸馏,去除一级蒸馏产物,提高至180℃蒸馏,去除二级蒸馏产物,收集未馏出产物;
所述蒸馏冷凝温度为5℃,刮膜转速为200r/min,进料流量为3mL/min,系统真空度为60Pa;
S7.将6重量份步骤S6中的未馏出产物和2.5重量份乙酸异丁酸蔗糖酯加热至50℃,搅拌混合均匀,得到油相;将25重量份步骤S2中的水提取液、8.5重量份国民淀粉PG2000、0.04重量份柠檬酸、0.03重量份山梨酸钾和12重量份水搅拌溶解,得到水相;将油相滴加入水相中,13500r/min乳化4min,15MPa均质20min,制得水油两溶的咖啡豆提取物,静置5h无分层。
实施例4
与实施例3相比,不同之处在于,复合酶为单一的纤维素酶。
实施例5
与实施例3相比,不同之处在于,复合酶为单一的木瓜蛋白酶。
实施例6
与实施例3相比,不同之处在于,增抗组合物为单一的维生素B12。
实施例7
与实施例3相比,不同之处在于,增抗组合物为单一的氯化钙。
对比例1
与实施例3相比,不同之处在于,未进行步骤S1中超临界流体萃取。
具体如下:
S1.将绿咖啡豆干燥,粉碎,制得绿咖啡豆粉。
对比例2
与实施例3相比,不同之处在于,未进行步骤S2。
具体如下:
S1.将绿咖啡豆干燥,粉碎,制得绿咖啡豆粉,进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体留用;
所述超临界流体萃取条件为:萃取压力:27MPa,萃取温度:35℃,CO2流量:7L/h,萃取时间:2h;
S2.将100重量份步骤S1中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:4g/mL,加入2.5重量份复合酶,1100W超声波酶解25min,紫外线灭酶,过滤,浓缩,得到酶解液,固体留用;
所述复合酶为纤维素酶和木瓜蛋白酶的混合物,质量比为10:1.5;
S3.将步骤S2中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:15g/mL,紫外线灭菌,接种活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液,接种量分别为2.5%和1.7%,38℃,60r/min发酵培养52h,加入占体系质量为2.5wt%的增抗组合物,继续发酵30h,过滤,紫外线灭菌,得到发酵液,固体留用;
所述增抗组合物为维生素B12和氯化钙的混合物,质量比为6:4;
活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液的制备方法为将白参菌、酿酒酵母菌分别接种至高氏培养基中,38℃,60r/min,活化培养15h,制得含菌量为109cfu/mL的菌种种子液;
S4.将10重量份步骤S2中的酶解液和13.5重量份步骤S3中的发酵液混合均匀,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物中加入1,3-丁二醇,所述产物和1,3-丁二醇的质量比为5:8.5,过滤,制得醇提取液;
S5.将10重量份步骤S1制得的萃取液和8.5重量份步骤S4制得的醇提取液混合15min,加入分子蒸馏装置中,加热至70℃蒸馏,去除一级蒸馏产物,提高至180℃蒸馏,去除二级蒸馏产物,收集未馏出产物;
所述蒸馏冷凝温度为5℃,刮膜转速为200r/min,进料流量为3mL/min,系统真空度为60Pa;
S6.将6重量份步骤S5中的二级蒸馏产物和2.5重量份乙酸异丁酸蔗糖酯加热至50℃,搅拌混合均匀,得到油相;将8.5重量份国民淀粉PG2000、0.04重量份柠檬酸、0.03重量份山梨酸钾和37重量份水搅拌溶解,得到水相;将油相滴加入水相中,13500r/min乳化4min,15MPa均质20min,制得水油两溶的咖啡豆提取物。
对比例3
与实施例3相比,不同之处在于,步骤S3仅为超声波提取,未添加复合酶酶解。
具体如下:
S3.将100重量份步骤S2中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:4g/mL,1100W超声波提取25min,过滤,浓缩,得到酶解液,固体留用。
对比例4
与实施例3相比,不同之处在于,步骤S3仅为复合酶酶解,未进行超声波处理。
具体如下:
S3.将100重量份步骤S2中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:4g/mL,加入2.5重量份复合酶,酶解25min,紫外线灭酶,过滤,浓缩,得到酶解液,固体留用;
所述复合酶为纤维素酶和木瓜蛋白酶的混合物,质量比为10:1.5。
对比例5
与实施例3相比,不同之处在于,未进行步骤S3。
具体如下:
S1.将绿咖啡豆干燥,粉碎,制得绿咖啡豆粉,进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体留用;
所述超临界流体萃取条件为:萃取压力:27MPa,萃取温度:35℃,CO2流量:7L/h,萃取时间:2h;
S2.将步骤S1中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:7g/mL,加热至50℃,提取2.5h,过滤,浓缩,制得水提取液,固体留用;
S3.将步骤S2中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:15g/mL,紫外线灭菌,接种活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液,接种量分别为2.5%和1.7%,38℃,60r/min发酵培养52h,加入占体系质量为2.5wt%的增抗组合物,继续发酵30h,过滤,紫外线灭菌,得到发酵液,固体留用;
所述增抗组合物为维生素B12和氯化钙的混合物,质量比为6:4;
活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液的制备方法为将白参菌、酿酒酵母菌分别接种至高氏培养基中,38℃,60r/min,活化培养15h,制得含菌量为109cfu/mL的菌种种子液;
S4.将23.5重量份步骤S4中的发酵液混合均匀,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物中加入1,3-丁二醇,所述产物和1,3-丁二醇的质量比为5:8.5,过滤,制得醇提取液;
S5.将10重量份步骤S1制得的萃取液和8.5重量份步骤S4制得的醇提取液混合15min,加入分子蒸馏装置中,加热至70℃蒸馏,去除一级蒸馏产物,提高至180℃蒸馏,去除二级蒸馏产物,收集未馏出产物;
所述蒸馏冷凝温度为5℃,刮膜转速为200r/min,进料流量为3mL/min,系统真空度为60Pa;
S6.将6重量份步骤S5中的二级蒸馏产物和2.5重量份乙酸异丁酸蔗糖酯加热至50℃,搅拌混合均匀,得到油相;将25重量份步骤S2中的水提取液、8.5重量份国民淀粉PG2000、0.04重量份柠檬酸、0.03重量份山梨酸钾和12重量份水搅拌溶解,得到水相;将油相滴加入水相中,13500r/min乳化4min,15MPa均质20min,制得水油两溶的咖啡豆提取物。
对比例6
与实施例3相比,不同之处在于,步骤S4中未接种白参菌。
具体如下:
S4.将步骤S3中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:15g/mL,紫外线灭菌,接种活化的酿酒酵母菌的菌种种子液,接种量为4.2%,38℃,60r/min发酵培养52h,加入占体系质量为2.5wt%的增抗组合物,继续发酵30h,过滤,紫外线灭菌,得到发酵液,固体留用;
所述增抗组合物为维生素B12和氯化钙的混合物,质量比为6:4;
活化的酿酒酵母菌的菌种种子液的制备方法为将酿酒酵母菌接种至高氏培养基中,38℃,60r/min,活化培养15h,制得含菌量为109cfu/mL的菌种种子液。
对比例7
与实施例3相比,不同之处在于,步骤S4中未接种酿酒酵母菌。
具体如下:
S4.将步骤S3中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:15g/mL,紫外线灭菌,接种活化的白参菌的菌种种子液,接种量为4.2%,38℃,60r/min发酵培养52h,加入占体系质量为2.5wt%的增抗组合物,继续发酵30h,过滤,紫外线灭菌,得到发酵液,固体留用;
所述增抗组合物为维生素B12和氯化钙的混合物,质量比为6:4;
活化的白参菌的菌种种子液的制备方法为将白参菌接种至高氏培养基中,38℃,60r/min,活化培养15h,制得含菌量为109cfu/mL的菌种种子液。
对比例8
与实施例3相比,不同之处在于,步骤S4中未添加增抗组合物。
具体如下:
S4.将步骤S3中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:15g/mL,紫外线灭菌,接种活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液,接种量分别为2.5%和1.7%,38℃,60r/min发酵培养82h,过滤,紫外线灭菌,得到发酵液,固体留用;
活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液的制备方法为将白参菌、酿酒酵母菌分别接种至高氏培养基中,38℃,60r/min,活化培养15h,制得含菌量为109cfu/mL的菌种种子液。
对比例9
与实施例3相比,不同之处在于,未进行步骤S4。
具体如下:
S1.将绿咖啡豆干燥,粉碎,制得绿咖啡豆粉,进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体留用;
所述超临界流体萃取条件为:萃取压力:27MPa,萃取温度:35℃,CO2流量:7L/h,萃取时间:2h;
S2.将步骤S1中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:7g/mL,加热至50℃,提取2.5h,过滤,浓缩,制得水提取液,固体留用;
S3.将100重量份步骤S2中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:4g/mL,加入2.5重量份复合酶,1100W超声波酶解25min,紫外线灭酶,过滤,浓缩,得到酶解液,固体留用;
所述复合酶为纤维素酶和木瓜蛋白酶的混合物,质量比为10:1.5;
S4.将23.5重量份步骤S3中的酶解液减压蒸馏除去溶剂,得到的产物中加入1,3-丁二醇,所述产物和1,3-丁二醇的质量比为5:8.5,过滤,制得醇提取液;
S5.将10重量份步骤S1制得的萃取液和8.5重量份步骤S4制得的醇提取液混合15min,加入分子蒸馏装置中,加热至70℃蒸馏,去除一级蒸馏产物,提高至180℃蒸馏,去除二级蒸馏产物,收集未馏出产物;
所述蒸馏冷凝温度为5℃,刮膜转速为200r/min,进料流量为3mL/min,系统真空度为60Pa;
S6.将6重量份步骤S5中的未馏出产物和2.5重量份乙酸异丁酸蔗糖酯加热至50℃,搅拌混合均匀,得到油相;将25重量份步骤S2中的水提取液、8.5重量份国民淀粉PG2000、0.04重量份柠檬酸、0.03重量份山梨酸钾和12重量份水搅拌溶解,得到水相;将油相滴加入水相中,13500r/min乳化4min,15MPa均质20min,制得水油两溶的咖啡豆提取物。
对比例10
与实施例3相比,不同之处在于,步骤S6中仅加热至70℃蒸馏。
具体如下:
S6.将10重量份步骤S1制得的萃取液和8.5重量份步骤S5制得的醇提取液混合15min,加入分子蒸馏装置中,加热至70℃蒸馏,去除蒸馏产物,收集未馏出产物;
所述蒸馏冷凝温度为5℃,刮膜转速为200r/min,进料流量为3mL/min,系统真空度为60Pa。
对比例11
与实施例3相比,不同之处在于,步骤S6中仅加热至110℃蒸馏。
具体如下:
S6.将10重量份步骤S1制得的萃取液和8.5重量份步骤S5制得的醇提取液混合15min,加入分子蒸馏装置中,加热至110℃蒸馏,收集蒸馏产物;
所述蒸馏冷凝温度为5℃,刮膜转速为200r/min,进料流量为3mL/min,系统真空度为60Pa。
对比例12
与实施例3相比,不同之处在于,未进行步骤S6中的分子蒸馏。
具体如下:
S1.将绿咖啡豆干燥,粉碎,制得绿咖啡豆粉,进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体留用;
所述超临界流体萃取条件为:萃取压力:27MPa,萃取温度:35℃,CO2流量:7L/h,萃取时间:2h;
S2.将步骤S1中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:7g/mL,加热至50℃,提取2.5h,过滤,浓缩,制得水提取液,固体留用;
S3.将100重量份步骤S2中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:4g/mL,加入2.5重量份复合酶,1100W超声波酶解25min,紫外线灭酶,过滤,浓缩,得到酶解液,固体留用;
所述复合酶为纤维素酶和木瓜蛋白酶的混合物,质量比为10:1.5;
S4.将步骤S3中的固体加入水中,所述固体和水的固液比为1:15g/mL,紫外线灭菌,接种活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液,接种量分别为2.5%和1.7%,38℃,60r/min发酵培养52h,加入占体系质量为2.5wt%的增抗组合物,继续发酵30h,过滤,紫外线灭菌,得到发酵液,固体留用;
所述增抗组合物为维生素B12和氯化钙的混合物,质量比为6:4;
活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液的制备方法为将白参菌、酿酒酵母菌分别接种至高氏培养基中,38℃,60r/min,活化培养15h,制得含菌量为109cfu/mL的菌种种子液;
S5.将10重量份步骤S3中的酶解液和13.5重量份步骤S4中的发酵液混合均匀,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物中加入1,3-丁二醇,所述产物和1,3-丁二醇的质量比为5:8.5,过滤,制得醇提取液;
S6.将10重量份步骤S1制得的萃取液和8.5重量份步骤S5制得的醇提取液混合15min,得到混合物;
S7.将6重量份步骤S6中的混合物和2.5重量份乙酸异丁酸蔗糖酯加热至50℃,搅拌混合均匀,得到油相;将25重量份步骤S2中的水提取液、8.5重量份国民淀粉PG2000、0.04重量份柠檬酸、0.03重量份山梨酸钾和12重量份水搅拌溶解,得到水相;将油相滴加入水相中,13500r/min乳化4min,15MPa均质20min,制得水油两溶的咖啡豆提取物。
对比例13
与实施例3相比,不同之处在于,步骤S7中各组分仅为简单混合。
具体如下:
S7.将6重量份步骤S6中的未馏出产物、25重量份步骤S2中的水提取液混合均匀,制得咖啡豆提取物。
测试例1成分检测
采用高效液相色谱测定本发明实施例1-7和对比例1-13制得的咖啡豆提取物中绿原酸和咖啡因的含量,结果见表1。
表1
组别 绿原酸的含量(wt%) 咖啡因的含量(wt%)
实施例1 7.72 0.10
实施例2 7.69 0.11
实施例3 7.77 0.07
实施例4 7.01 0.11
实施例5 7.12 0.10
实施例6 7.31 0.11
实施例7 7.26 0.12
对比例1 6.07 0.13
对比例2 6.38 0.14
对比例3 6.24 0.12
对比例4 6.92 0.12
对比例5 6.02 0.13
对比例6 6.14 0.13
对比例7 6.10 0.12
对比例8 7.08 0.13
对比例9 5.78 0.12
对比例10 7.10 3.45
对比例11 7.13 0.21
对比例12 7.02 3.77
对比例13 7.34 0.14
咖啡因是绿咖啡豆的主要生物碱成分,其含量高达咖啡豆干重的1%-2%,对部分人群具有一定的副作用。咖啡因暴露可致小鼠受孕延迟、死胎、胎鼠宫内发育迟缓。此外,高剂量咖啡因摄入会刺激中枢神经,影响睡眠,增加血压,提高类风湿关节炎患病率,致突变以及引起婴儿早产等,具有很多不良影响。因此,由上表可知,采用本发明方法制得的咖啡豆提取物中绿原酸含量较高,同时,能明显降低咖啡因的含量。
测试例2口感风味评价
将实施例1-7和对比例1-13制得的咖啡豆提取物、咖啡浓缩液分别用水稀释至固形物含量在1.2%,与原咖啡豆冲出的咖啡进行对比,评价结果见表1。
表1
组别 评价
咖啡浓缩液 棕色,苦,酸,咖啡香气较弱,焦香弱,无豆香
咖啡豆冲泡咖啡 深棕色,苦,酸,咖啡香气饱满,具有焦香,但豆香味较弱
实施例1 深棕色,苦,酸,咖啡香气饱满,具有焦香,且豆香味浓烈
实施例2 深棕色,苦,酸,咖啡香气饱满,具有焦香,且豆香味浓烈
实施例3 深棕色,苦,酸,咖啡香气饱满,具有焦香,且豆香味浓烈
实施例4 棕色,苦,弱酸,咖啡香气饱满,具有焦香,且豆香味浓烈
实施例5 棕色,苦,弱酸,咖啡香气饱满,具有焦香,且豆香味浓烈
实施例6 棕色,苦,酸,有咖啡香气,具有焦香,且豆香味浓烈
实施例7 棕色,苦,酸,有咖啡香气,具有焦香,且豆香味浓烈
对比例1 棕色,弱苦,弱酸,有咖啡香气,具有焦香,且豆香味浓烈
对比例2 棕色,苦,弱酸,有咖啡香气,具有焦香,且豆香味浓烈
对比例3 棕色,苦,淡酸,咖啡香气饱满,具有焦香,且豆香味浓烈
对比例4 棕色,苦,弱酸,咖啡香气饱满,具有焦香,且豆香味浓烈
对比例5 棕色,淡苦,淡酸,有咖啡香气,具有焦香,且豆香味浓烈
对比例6 淡棕色,淡苦,淡酸,有咖啡香气,有焦香,有豆香
对比例7 淡棕色,淡苦,淡酸,有咖啡香气,有焦香,有豆香
对比例8 棕色,苦,酸,有咖啡香气,具有焦香,且豆香味浓烈
对比例9 淡棕色,淡苦,淡酸,有咖啡香气,有焦香,有豆香
对比例10 棕色,深苦,酸,有咖啡香气,有焦香,有豆香
对比例11 棕色,苦,酸,有咖啡香气,有焦香,有豆香
对比例12 棕色,深苦,酸,有咖啡香气,有焦香,有豆香
对比例13 浅黄色,分层淡苦,淡酸,弱咖啡香气,无焦香,无豆香,
由上表可知,本发明实施例1-3制得的咖啡豆提取物的口感和直接用未提取的咖啡豆制作出的咖啡基本一致,保留了原咖啡的苦度,香气保留了正常咖啡的焦香味,还具有较强的咖啡豆香味,比较完整的还原了咖啡豆的香气,从而大大还原了咖啡豆本来的口感。
测试例2抗氧化性能
将实施例1-7和对比例1-13制得的咖啡豆提取物分别用水稀释至固形物含量在1.2%的样品溶液,按以下方法进行配液:
A1:100μL水+100μL DPPH自由基乙醇溶液(浓度为0.1mmol/L);
A2:100μL样品溶液+100μL DPPH自由基溶液;
A3:100μL样品溶液+100μL无水乙醇。
加入到96孔板,混匀后于室温避光反应30min,于517nm波长处测定吸光度。按公式(1)计算样品对DPPH自由基的清除率(%)。以维生素C为阳性对照。
DPPH自由基的清除率(%)=A1(A2-A3)/A1×100%
式中:A1——溶剂本底吸光值;A2——样品溶液吸光值;A3——样品溶液空白吸光值
结果见表2。
表2
由上表可知,本发明实施例1-3制得的咖啡豆提取物具有较好的抗氧化性能。
测试例3
取SD雄性大鼠250只,体质量(200±20)g,适应性饲养7d,按体质量随机分成2组,10只大鼠作为正常对照组给予正常饲料,240只大鼠给予高热量饲料。喂养2周后,给予高热量饲料的240只大鼠按体质量增重排序,淘汰体质量增重较低的肥胖抵抗大鼠。筛选出的220只肥胖敏感大鼠继续给予高热量饲料6周,6周后,按体质量随机分为22组,每组10只,分别为模型对照组、阳性对照组(二甲双胍,750mg/kg)、实施例1-7和对比例1-13组(相应的咖啡豆提取物,400mg/kg)。模型对照组和各给药组给予高热量饲料(含猪油15%、蔗糖15%,适量的酪蛋白、磷酸氢钙、石粉等)。各给药组灌胃给予相应剂量咖啡豆提取物,每天1次,正常对照组和模型对照组给予灌胃等积蒸馏水。在开始试验和6周试验结束后测定体质量1次。
各组大鼠取血前晚禁食不禁水,腹主动脉取血,留取血清,迅速切取部分肝脏组织保存于80℃液氮,取肾周脂肪和睾丸周围脂肪并称重。
结果见表3。
表3
组别 体质量增重(g) 脂体比(%)
正常对照组 28.79±4.9 1.72±0.39
模型对照组 44.52±11.2* 2.81±0.52*
二甲双胍组 11.21±10.4# 2.05±0.51#
实施例1 9.01±6.7# 1.92±0.49#
实施例2 9.03±7.1# 1.91±0.38#
实施例3 8.97±6.9# 1.89±0.41#
实施例4 10.32±6.5 2.03±0.39
实施例5 10.88±6.9 2.02±0.40
实施例6 10.72±7.2 2.07±0.35
实施例7 10.94±6.3 2.09±0.38
对比例1 12.78±7.4 2.27±0.40
对比例2 11.72±6.6 2.14±0.32
对比例3 11.25±7.0 2.09±0.44
对比例4 10.78±6.2 2.00±0.47
对比例5 12.47±5.8 2.23±0.37
对比例6 12.15±6.8 2.19±0.39
对比例7 12.28±5.6 2.20±0.41
对比例8 11.56±5.5 2.10±0.36
对比例9 13.19±6.3 2.31±0.44
对比例10 10.98±5.9 2.04±0.42
对比例11 11.10±6.2 2.06±0.45
对比例12 11.57±6.4 2.08±0.37
对比例13 9.78±6.0 1.99±0.31
注释:*为与正常对照组相比,P<0.05;#为与模型对照组相比,P<0.05。
由上表可知,本发明实施例1-3制得的咖啡豆提取物能明显降低大鼠增肥作用,具有减肥、降低体脂率的效果。
采用全自动生化分析仪测定血浆TG、TC、HD及LDL的含量。
结果见表4。
表4
组别 TC(mmol/L) TG(mmol/L) HDL(mmol/L) LDL(mmol/L)
正常对照组 1.38±0.22 0.32±0.05 0.81±0.12 0.40±0.12
模型对照组 1.91±0.19* 0.54±0.09* 0.63±0.10* 0.56±0.14*
二甲双胍组 1.42±0.15# 0.49±0.12# 0.69±0.09# 0.47±0.08#
实施例1 1.39±0.19# 0.41±0.10# 0.84±0.13# 0.44±0.06#
实施例2 1.40±0.21# 0.42±0.08# 0.85±0.11# 0.43±0.09#
实施例3 1.38±0.18# 0.39±0.06# 0.87±0.09# 0.41±0.08#
实施例4 1.43±0.14 0.43±0.09 0.81±0.13 0.46±0.09
实施例5 1.44±0.17 0.42±0.06 0.80±0.15 0.47±0.12
实施例6 1.49±0.19 0.44±0.07 0.78±0.09 0.49±0.14
实施例7 1.51±0.21 0.45±0.05 0.76±0.07 0.48±0.09
对比例1 1.57±0.18 0.48±0.08 0.72±0.12 0.53±0.10
对比例2 1.55±0.22 0.46±0.04 0.74±0.14 0.51±0.06
对比例3 1.47±0.16 0.45±0.08 0.77±0.10 0.49±0.12
对比例4 1.44±0.20 0.43±0.10 0.80±0.09 0.47±0.15
对比例5 1.52±0.23 0.49±0.06 0.73±0.16 0.52±0.11
对比例6 1.49±0.16 0.48±0.08 0.75±0.12 0.51±0.17
对比例7 1.50±0.21 0.49±0.11 0.74±0.14 0.52±0.14
对比例8 1.53±0.19 0.47±0.09 0.74±0.11 0.50±0.10
对比例9 1.59±0.16 0.50±0.03 0.71±0.07 0.53±0.08
对比例10 1.45±0.24 0.45±0.05 0.79±0.15 0.47±0.11
对比例11 1.46±0.22 0.44±0.06 0.78±0.12 0.46±0.12
对比例12 1.48±0.16 0.47±0.11 0.75±0.09 0.49±0.09
对比例13 1.44±0.18 0.43±0.07 0.80±0.17 0.45±0.11
注释:*为与正常对照组相比,P<0.05;#为与模型对照组相比,P<0.05。
由上表可知,本发明实施例1-3制得的咖啡豆提取物具有一定的降血脂的效果。
实施例4、5与实施例3相比,不同之处在于,复合酶为单一的纤维素酶或木瓜蛋白酶。对比例3与实施例3相比,不同之处在于,步骤S3仅为超声波提取,未添加复合酶酶解。绿原酸含量下降,口感酸味减少,颜色变淡,抗氧化效果下降,体质量增重提高,体脂比提高。本发明进行复合酶酶解,在纤维素酶和蛋白酶的协同作用下,能够促进绿咖啡豆粉细胞壁分解,从而促进细胞内容物溶出,大量的多糖、蛋白、氨基酸、黄酮类物质、皂苷类物质、萜类化合物、酚类化合物等物质等进入酶解液中。
实施例6、7与实施例3相比,不同之处在于,增抗组合物为单一的维生素B12或氯化钙。对比例8与实施例3相比,不同之处在于,步骤S4中未添加增抗组合物。绿原酸含量下降,颜色变淡,抗氧化效果下降,体质量增重提高,体脂比提高,降血脂效果下降。本发明在发酵过程中添加增抗组合物,包括维生素B12和氯化钙,维生素B12能明显提高发酵菌的抗性,提高产量,氯化钙能延长发酵菌的稳定期,两者协同作用下,能明显提高产物的收率,大大提高了发酵产物的抗氧化、抑制酶活性,同时,制得的发酵产物对于细胞修复有很好的作用。
对比例1与实施例3相比,不同之处在于,未进行步骤S1中超临界流体萃取。绿原酸含量下降,口感苦、酸味减少,颜色变淡,抗氧化效果下降,体质量增重提高,体脂比提高,降血脂效果下降。本发明首先将绿咖啡豆粉进行超临界流体萃取,克服了传统萃取工艺的弊端,能够保持了天然活性物质的特性,获得咖啡精油,提取率高,条件温和,且能够最大限度的保持精油活性物质的功效,有很好的抗菌、减肥、降血脂的作用。
对比例2与实施例3相比,不同之处在于,未进行步骤S2。绿原酸含量下降,口感酸味减少,颜色变淡,抗氧化效果下降,降血脂效果下降。水提取进一步提高了活性组分的提取率。
对比例4与实施例3相比,不同之处在于,步骤S3仅为复合酶酶解,未进行超声波处理。对比例5与实施例3相比,不同之处在于,未进行步骤S3。绿原酸含量下降,口感酸味减少,颜色变淡,抗氧化效果下降,体质量增重提高,体脂比提高,降血脂功效下降。本发明进行复合酶酶解,在纤维素酶和蛋白酶的协同作用下,能够促进绿咖啡豆粉细胞壁分解,从而促进细胞内容物溶出,大量的多糖、蛋白、氨基酸、黄酮类物质、皂苷类物质、萜类化合物、酚类化合物等物质等进入酶解液中,大大提高了活性物质的提取率。
对比例6、7与实施例3相比,不同之处在于,步骤S4中未接种白参菌或酿酒酵母菌。对比例9与实施例3相比,不同之处在于,未进行步骤S4。绿原酸含量下降,口感酸、苦味减少,咖啡香气减弱,颜色变淡,抗氧化效果下降,体质量增重提高,体脂比提高,降血脂功效下降。本发明进行混合菌包括白参菌和酿酒酵母菌,白参菌在发酵的过程中产生多种酶,催化基质中纤维素产生绿原酸、多酚等,其中含有纤维素酶,并能产生苹果酸等,发酵液中含有氨基酸、多肽、蛋白质、单糖、还原糖与多糖类、有机酸和油脂等化学成分,从而使得咖啡豆中的活性组分的提取率大大提高,同时,在酿酒酵母的协同作用下,使得制得的发酵产物的组分更加丰富,进一步提高了抗氧化活性。
对比例10、11与实施例3相比,不同之处在于,步骤S6中仅加热至70℃蒸馏或仅加热至110℃蒸馏。对比例12与实施例3相比,不同之处在于,未进行步骤S6中的分子蒸馏。对比例10、对比例12中咖啡因含量明显提高,三个对比例的口感苦味减少,咖啡香气减弱,豆香减弱,颜色变淡,抗氧化效果下降,体质量增重提高,体脂比提高,降血脂功效下降。分子蒸馏的原理是利用不同物质分子平均自由程及挥发性的差别而实现高效分离,在高真空远低于沸点的温度下进行的,物料受热时间短且分离效果好,特别适用于浓缩、纯化或分离分子量高、沸点高、粘度高的物质及热稳定性差的有机混合物,与普通真空蒸馏相比,分子蒸馏能避免热分解,精准精馏,减少了重要成分的损失,极大的保留了原活性物质的分子结构不被分解。本发明将超临界CO2流体萃取得到的萃取液和制得的醇提取物经过分子蒸馏技术后,能较好的保持咖啡豆提取物中挥发性成分稳定,提升产品品质,同时,分子蒸馏技术,通过二级蒸馏,截取了咖啡油中单宁、多酚、酸等,如绿原酸等组分,并大部分去除了提取的咖啡因组分和低沸点杂质,促进了这些活性组分在萃取液中的分离。
对比例13与实施例3相比,不同之处在于,步骤S7中各组分仅为简单混合。咖啡香气减弱,无焦香,无豆香,颜色变淡,稳定性变差。本发明将水提取液和分子蒸馏除臭后的二级蒸馏产物两相混合,在助剂的作用下,形成均一的水油两溶的咖啡豆提取物。本发明制得的水油两溶的咖啡豆提取物的口感和直接用未提取的咖啡豆制作出的咖啡基本一致,保留了原咖啡的苦度,香气保留了正常咖啡的焦香味,还具有较强的咖啡豆香味,比较完整的还原了咖啡豆的香气,从而大大还原了咖啡豆本来的口感。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种咖啡豆提取物的制备方法,其特征在于,将绿咖啡豆粉碎后进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体加水加热提取,得到水提取液,然后固体超声波酶解,得到酶解液,然后固体经过白参菌、酿酒酵母发酵,得到发酵液,将酶解液和发酵液混合,除去溶剂,加入1,3-丁二醇,得到醇提取液;将萃取液和醇提取液混合,二级分子蒸馏,未馏出产物与水提取液混合,在助剂的作用下,乳化,均质,制得水油两溶的咖啡豆提取物。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.将绿咖啡豆干燥,粉碎,制得绿咖啡豆粉,进行超临界流体萃取,得到萃取液,固体留用;
S2.将步骤S1中的固体加入水中,加热提取,过滤,浓缩,制得水提取液,固体留用;
S3.将步骤S2中的固体加入水中,加入复合酶,超声波酶解,灭酶,过滤,浓缩,得到酶解液,固体留用;
S4.将步骤S3中的固体加入水中,灭菌,接种活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液,发酵培养第一时间段,加入增抗组合物,继续发酵第二时间段,过滤,灭菌,得到发酵液,固体留用;
S5.将步骤S3中的酶解液和步骤S4中的发酵液混合均匀,减压蒸馏除去溶剂,得到的产物中加入1,3-丁二醇,过滤,制得醇提取液;
S6.将步骤S1制得的萃取液和步骤S5制得的醇提取液混合均匀,加入分子蒸馏装置中,加热至第一温度蒸馏,去除一级蒸馏产物,提高至第二温度蒸馏,去除二级蒸馏产物,收集未馏出产物;
S7.将步骤S6中的未馏出产物和乙酸异丁酸蔗糖酯加热搅拌混合均匀,得到油相;将步骤S2中的水提取液、淀粉、柠檬酸、山梨酸钾和水搅拌溶解,得到水相;将油相滴加入水相中,乳化,均质,制得水油两溶的咖啡豆提取物。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述超临界流体萃取条件为:萃取压力:22-32MPa,萃取温度:30-40℃,CO2流量:5-10L/h,萃取时间:1-3h。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述固体和水的固液比为1:5-10g/mL,所述加热提取的温度为40-60℃,时间为2-3h;步骤S3中所述固体和水的固液比为1:3-5g/mL,所述复合酶选自纤维素酶、果胶酶、ɑ-淀粉酶、β-淀粉酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶中的至少一种,优选地,所述复合酶为纤维素酶和木瓜蛋白酶的混合物,质量比为10:1-2,所述固体和复合酶的质量比为100:2-3,所述超声波酶解的超声波功率为1000-1200W,时间为20-30min。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述固体和水的固液比为1:10-20g/mL,所述活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液的制备方法为将白参菌、酿酒酵母菌分别接种至高氏培养基中,37-39℃,50-70r/min,活化培养12-18h,制得含菌量为108-109cfu/mL的菌种种子液;所述活化的白参菌、酿酒酵母菌的菌种种子液的接种量分别为2-3%和1.5-2%;所述发酵培养的条件为37-39℃,50-70r/min,所述第一时间段为48-56h,所述发酵第二时间段为24-36h,所述增抗组合物为维生素B12和氯化钙的混合物,质量比为5-7:4。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S5中所述酶解液和发酵液的质量比为10:12-15;所述产物和1,3-丁二醇的质量比为5:7-10。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S6中所述萃取液和醇提取液的质量比为10:7-10,所述第一温度为65-75℃,所述第二温度为178-182℃,所述蒸馏冷凝温度为3-7℃,刮膜转速为150-250r/min,进料流量为2-4mL/min,系统真空度为50-70Pa。
8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤S7中所述未馏出产物、乙酸异丁酸蔗糖酯的质量比为5-7:2-3,所述加热搅拌的温度为45-55℃,所述水提取液、淀粉、柠檬酸、山梨酸钾和水的质量比为20-30:7-10:0.02-0.07:0.02-0.05:10-15;所述乳化的转速为12000-15000r/min,时间为3-5min,所述均质的压力为10-20MPa。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的咖啡豆提取物。
10.一种如权利要求9所述咖啡豆提取物在制备减肥、抗氧化、抗菌、降血糖、抗病毒、保肝护肝的产品中的应用。
CN202310497103.2A 2023-05-05 2023-05-05 一种咖啡豆提取物及其制备方法 Active CN116458565B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310497103.2A CN116458565B (zh) 2023-05-05 2023-05-05 一种咖啡豆提取物及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310497103.2A CN116458565B (zh) 2023-05-05 2023-05-05 一种咖啡豆提取物及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116458565A true CN116458565A (zh) 2023-07-21
CN116458565B CN116458565B (zh) 2023-09-22

Family

ID=87182477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310497103.2A Active CN116458565B (zh) 2023-05-05 2023-05-05 一种咖啡豆提取物及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116458565B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117448078A (zh) * 2023-12-13 2024-01-26 广州市浩立生物科技有限公司 一种联合酶解工艺和超临界co2萃取的咖啡油及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170007658A1 (en) * 2014-06-13 2017-01-12 Pawan Kumar Goel Green coffee bean extract and method thereof
KR20190013248A (ko) * 2017-08-01 2019-02-11 단국대학교 산학협력단 항산화력이 증진된 발효 커피 원두 및 커피 가공품
CN109971799A (zh) * 2019-04-08 2019-07-05 河南科技大学 一种增加菊苣中绿原酸提取量的发酵处理方法
CN111387504A (zh) * 2020-04-15 2020-07-10 武汉森澜生物科技有限公司 一种含绿原酸和柚皮苷的活性提取物、提取方法及其用途
CN111758827A (zh) * 2020-07-17 2020-10-13 上海旭梅食品科技股份有限公司 一种咖啡萃取液、其制备方法及饮品
CN113796444A (zh) * 2021-09-23 2021-12-17 黄山华绿园生物科技有限公司 一种高香咖啡、高香速溶咖啡及其制备方法
CN115768272A (zh) * 2020-06-10 2023-03-07 佰欧利部有限公司 复合发酵生产发酵的生咖啡豆的方法及由此生产的发酵的生咖啡豆

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170007658A1 (en) * 2014-06-13 2017-01-12 Pawan Kumar Goel Green coffee bean extract and method thereof
KR20190013248A (ko) * 2017-08-01 2019-02-11 단국대학교 산학협력단 항산화력이 증진된 발효 커피 원두 및 커피 가공품
CN109971799A (zh) * 2019-04-08 2019-07-05 河南科技大学 一种增加菊苣中绿原酸提取量的发酵处理方法
CN111387504A (zh) * 2020-04-15 2020-07-10 武汉森澜生物科技有限公司 一种含绿原酸和柚皮苷的活性提取物、提取方法及其用途
CN115768272A (zh) * 2020-06-10 2023-03-07 佰欧利部有限公司 复合发酵生产发酵的生咖啡豆的方法及由此生产的发酵的生咖啡豆
CN111758827A (zh) * 2020-07-17 2020-10-13 上海旭梅食品科技股份有限公司 一种咖啡萃取液、其制备方法及饮品
CN113796444A (zh) * 2021-09-23 2021-12-17 黄山华绿园生物科技有限公司 一种高香咖啡、高香速溶咖啡及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李望等: ""绿原酸提取分离及其生物活性研究进展",李望等,《人参研究》,2023年第1期,第43-50页,2023年02月18日", 《人参研究》, no. 1, pages 43 - 50 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117448078A (zh) * 2023-12-13 2024-01-26 广州市浩立生物科技有限公司 一种联合酶解工艺和超临界co2萃取的咖啡油及其制备方法
CN117448078B (zh) * 2023-12-13 2024-05-14 广州市浩立生物科技有限公司 一种联合酶解工艺和超临界co2萃取的咖啡油及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116458565B (zh) 2023-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102231544B1 (ko) 난소화성 덱스트린 및 쓴맛 물질을 함유하는 비발효 맥주 풍미 음료
KR101301094B1 (ko) 숙취해소 또는 간 기능 개선용 조성물
EP2003988B1 (en) Natural plant extract composition for prevention and recovery of hyperlipidemia and stroke, natural tea containing the same as active ingredient and method for preparing the natural tea
CN116458565B (zh) 一种咖啡豆提取物及其制备方法
KR102105111B1 (ko) 생리활성성분이 강화된 에너지 음료 조성물 및 그 제조방법
CN103462133A (zh) 一种果糖刺梨汁饮料及其生产方法
CN113243515B (zh) 一种罗汉果减糖甜味料及其制备方法
CN115400157A (zh) 红参水解浓缩液的特定成分增强生产工艺
CN1059231C (zh) 一种添加竹叶黄酮提取物的保健啤酒
KR101446528B1 (ko) 흑마늘 발효 식초 조성물 및 그 제조방법
CN114515005B (zh) 一种含有菊花成分的薏苡仁提取物及其制备方法与应用
CN111543530A (zh) 一种低热量的罗汉果甜茶轻饮的制备方法
KR101897005B1 (ko) 진세노사이드 화합물 k를 이용한 숙취해소용 조성물
KR102235563B1 (ko) 고함량 아르기닌을 포함하는 피로회복 및 성기능 개선용 조성물
KR102326975B1 (ko) 표고 및 황칠을 이용한 저염의 전통발효 된장 및 이를 이용한 스프레드 잼의 제조 방법
CN110551598B (zh) 一种醋膏及食醋催陈、浓缩方法和应用
JPH1149690A (ja) 脂肪分解促進用組成物
JP2005224205A (ja) 健康食品
KR100568939B1 (ko) 캡사이신 성분이 함유된 주류 및 그 제조방법
KR20090098254A (ko) 발효를 이용한 쑥 농축액의 제조 방법
JP2007070265A (ja) 脂質代謝改善用組成物
US20240189386A1 (en) Composition for anti-fatigue comprising green tea peptide composition
WO2013125520A1 (ja) サイクリックampホスホジエステラーゼ阻害剤
KR102330701B1 (ko) 비타민 및 홍삼을 포함하는 건강식품 조성물 및 이의 제조방법
KR102491278B1 (ko) 홍삼 및 아르기닌을 포함하는 식품 조성물 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant