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使用植物乳酸菌制备咖啡因降低的发酵咖啡的方法.pdf

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使用 植物 乳酸菌 制备 咖啡因 降低 发酵 咖啡 方法
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摘要
申请专利号:

CN201310627221.7

申请日:

2013.11.28

公开号:

CN103907733A

公开日:

2014.07.09

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法?#19978;?#24773;: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):A23F 5/02申请公布日:20140709|||实质审查的生效IPC(主分类):A23F 5/02申请日:20131128|||公开
IPC分类号: A23F5/02 主分类号: A23F5/02
申请人: 株式会社 康乐生命科学
发明人: 李得植; 李东陈; 崔世英; 朴宗洵
地址: 韩国江原道
优?#28909;ǎ?/td> 2013.01.04 KR 10-2013-0001158
专利代理机构: 北京邦信阳专利商标代理有限公司 11012 代理人: 黄泽雄;杨敬
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法律状态
申请(专利)号:

CN201310627221.7

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2016.01.06|||2014.08.06|||2014.07.09

法律状态类型:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种制备发酵咖啡的方法,其包括通过培养种子制备液体植物乳酸菌,浓缩并冷冻干燥制备的液体植物乳酸菌,并且向其中加入赋形剂以制备高浓度的植物乳酸菌粉末;使用所述制备的植物乳酸菌粉末发酵绿咖啡豆;以及将发酵的绿咖啡豆干燥并烘焙从而制备咖啡豆。本发明所述的方法提供了咖啡因含量降低并且味道改善的发酵咖啡,所述味道为使用多种水果浓缩物而富含水果风味。

权利要求书

权利要求书
1.  一种制备发酵咖啡的方法,其包括:
通过培养种子制备液体植物乳酸菌,浓缩并冷冻干燥制备的液体植物乳酸菌,并且向其中加入赋形剂以制备高浓度的植物乳酸菌粉末;
使用所述制备的植物乳酸菌粉末发酵绿咖啡豆;以及
将发酵的绿咖啡豆干燥并烘焙从而制备咖啡豆。

2.  根据权利要求1所述的方法,其中,所述发酵绿咖啡豆的工艺进一步包括:将植物乳酸菌粉末加入浸渍溶液中,所述浸渍溶?#21644;?#36807;将绿咖啡豆浸泡在纯水中而制备。

3.  根据权利要求1所述的方法,其中,所述发酵绿咖啡豆的工艺进一步包括:使绿咖啡豆润湿以吸收水;以及将植物乳酸菌粉末加入含水的绿咖啡豆中进行所述含水绿咖啡豆的固态发酵。

4.  根据权利要求1所述的方法,其中,所述种子包括选自发酵乳杆菌JS(保藏号KCCM10499)和包括短乳杆菌、干酪乳杆菌、胚芽乳杆菌、肠膜明串珠菌、戊糖片球菌、清酒乳杆菌、乳明串珠菌和嗜柠檬酸明串珠菌的植物或发酵谷物来源的植物乳杆菌中的至少一种。

5.  根据权利要求1所述的方法,其中,所述发酵绿咖啡豆进一步包括向绿咖啡豆中加入水果浓缩物以发酵所述绿咖啡豆和水果浓缩物。

6.  根据权利要求2所述的方法,其中,将植物乳酸菌以1×107-1×109cfu/ml的量注入通过在纯水中混?#19979;?#21654;啡豆而制备的浸渍溶液中,并于41-45℃进行发酵1-15小时。

7.  根据权利要求3所述的方法,其中,所述固态发酵进一步包括:将绿咖啡豆在为绿咖啡豆重量的2倍的量的纯水中浸泡,于40-50℃放置2-4小?#24065;?#21560;收水,直到绿咖啡豆的含水量达到49-55%;将植物乳酸菌粉末以1×108cfu/ml的浓度喷洒在绿咖啡豆上,使所述植物乳酸菌粉末均匀注入;于41-45℃的温度和78-82%的湿度下使所述绿咖啡豆发酵1-15小时。

8.  根据权利要求5所述的方法,其中,所述水果浓缩物为选自由蓝 莓、苹果、草莓、插田泡、山楸莓和奇异果组成的组中的至少一种的浓缩物,并且其中以加入到绿咖啡豆中的水的总量的1-10%(v/w)的量加入水果浓缩物以发酵所述绿咖啡豆和水果浓缩物。

9.  根据权利要求8所述的方法,其中,所述水果浓缩物的浓度为60-70°Bx,单独发酵或与两?#21482;?#26356;多种水果浓缩物混合发酵,使得具有丰富的水果风味。

10.  根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:在热空气干燥器中于40-50℃干燥所述发酵的绿咖啡豆,直到绿咖啡豆的含水量达到9-13%;以及烘焙所述干燥的咖啡豆直到咖啡豆的含水量达到3%或更低。

11.  根据权利要求1所述的方法,其中,所述加入的水果浓缩物的发酵工艺进一步包括以加入到绿咖啡豆中的水的总量的1-5%(v/w)的量加入β-环糊精,使得充分浓缩挥发?#36816;?#26524;风味。

12.  一种根据权利要求1所述的制备发酵咖啡的方法制备的发酵咖啡。

说明书

说明书使用植物乳酸菌制备咖啡因降低的发酵咖啡的方法
技术领域
本发明涉及一种使用分离?#28304;?#35910;发酵食?#20998;?#20316;为植物来源的乳杆菌的植物乳酸菌制备咖啡因降低的发酵咖啡的方法,更具体而言,涉及一种制备高?#20998;?#21654;啡的方法,通过向绿咖啡豆中注入(混入)植物乳酸菌以发酵所述绿咖啡豆而降低咖啡因含量,并且通过在培养基中添加水果浓缩物改善消费者的偏好性。
背景技术
咖啡是一种饮料,其通过从咖啡树摘取的绿咖啡豆烘焙一定时间,?#25913;?#25152;述烘焙的咖啡豆,以及用水提取其物质而制备。在西方和东方,无论年龄或性别,咖啡的消费量已经?#26438;?#22686;长。此外,东方和西?#38477;?#20849;同趋势是对于咖啡的偏好性已经?#30001;?#21040;多种人口群体,而且对高?#20998;?#21654;啡的偏好性已经增加。特别是,随着世界上意式浓缩咖啡不断增长的趋势,对咖啡?#20998;?#30340;兴趣已经增加。因此,人?#19988;?#32463;使用了从原材料制备高?#20998;?#21654;啡的多种方法,如用于精炼绿咖啡豆的方法,用于发酵绿咖啡豆的方法?#21462;?#27492;外,已经有多种制备高?#20998;?#21654;啡的尝试,如使用香浓咖啡机从现有的咖啡豆中提取咖啡、滴煮咖啡?#21462;?
在咖啡工业中,为了改善咖啡的质量,绿咖啡豆精炼方法占据50-60%的重要性,烘焙方法占据了30-40%的重要性,以及机械提取或手动滴注法占据了10-20%的重要性。也可?#36816;?#21654;啡的味道取决于绿咖啡豆如何进行精炼和加工。目前市场上流通的一类发酵咖啡努瓦克咖啡是指来自“麝香猫”的咖啡豆的印尼术语“麝香猫咖啡”。也就是说,麝香猫吃咖啡浆果,消化它的新?#24335;?#28082;,用肠道微生物发酵剩余的咖啡豆,然后排泄发酵的咖啡豆。将这些排泄出的咖啡豆进行清洗、干燥和烘焙以制备麝香猫咖啡。
与麝香猫咖啡的需求相比,由野生麝香猫的排泄物获得的努瓦克咖啡的供应?#23545;?#19981;够。最近,将麝香猫养殖和强行饲喂咖啡浆果使其排出咖啡豆用于制备麝香猫咖啡。然而,由于肠道微生物发酵引起的努瓦克咖啡的独特风味,对努瓦克咖啡的偏好性快速增加,由于其稀缺性,一杯这种咖啡的价格变得非常昂贵,为约1,000,000韩元。因此,可?#36816;?#23545;于普通市民,饮用努瓦克咖啡太昂贵了。
作为用于发酵咖啡豆的常规方法,有使用直接用于咖啡豆的用于食物加工的酶的方法(例如,日本专利申请第1974-012710号,美国专利4,983,408号等)。然而,这种方法不适于制备高?#20998;?#30340;咖啡。最近,已经在韩国登记了名称为“用泡菜乳酸菌发酵的咖啡及其制备方法”的专利(韩国专利登记第10-1014871号,以下称为专利’871),该专利涉及用泡菜乳酸菌发酵制备咖啡的方法,用泡菜乳酸菌于20-40℃下发酵10-30小时制备的咖啡具有低含量的咖啡因,并且与发酵前的绿咖啡豆中包含的γ-氨基丁酸(GABA)相比,GABA含量更高。
然而,专利’871中所公开的方法有一些如下缺点。由于发酵时间长,可溶性固体可被滤出,从而降低了咖啡原有的味道,鉴于工业生产,需要太多的时间来处理大量的咖啡豆,这会导致经济可行性的问题。另外,由于该方法包括将绿咖啡豆浸泡和灭菌的工艺,由于这些工艺咖啡原有的味道大大降低。
同?#20445;?#19987;利’871中?#24247;?#20102;GABA的优点。然而,如果咖啡因含量?#26412;?#19979;降,则咖啡原有的味道就会被削弱。因此,那些喝了咖啡想?#26800;?#39640;兴的人们在喝完咖啡后却不会有这样的感觉,并且如果发酵进行较长时间,咖啡原来的味道大大减弱,导致咖啡无特色,这会带来需求的?#26412;?#38477;低。此外,由于制备发酵咖啡的方法包括将绿咖啡豆浸泡和灭菌工艺,以及向灭菌的绿咖啡豆中注入泡菜乳酸菌并发酵所述绿咖啡豆的工艺,因此绿咖啡豆的新鲜味道和风味有可能会降低。
结果,作为一种常规发酵咖啡的努瓦克咖啡具有良好的味道和?#20998;剩?#20294;是由于其产量有限,努瓦克咖啡特别昂贵,并且可具有相对不同的味道。而且,对于所?#38477;?#21457;酵咖啡,专利’871描述?#31169;?#21654;啡豆在水中浸泡、 研磨浸泡的咖啡豆、注入泡菜乳酸菌,然后于20-40℃发酵5-30小时的工艺。然而,如果将在水中研磨中进行浸泡的绿咖啡豆发酵24小?#20445;?#32511;咖啡豆有可能失去其自身的味道和风味,并有可能混入除咖啡外的味道和风味。考虑这种情况,本发明的发明人已进行研究寻找能够提供均匀的风味和味道并能够以商业规模生产的发酵咖啡。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一种发酵咖啡,通过用植物乳酸菌发酵绿咖啡豆而降低咖啡因含量,并且使用多种水果浓缩物改善富含水果风味的味道。
本发明的另一个目的是提供一种使用植物乳酸菌制备咖啡因降低的发酵咖啡的方法,所述方法?#21830;?#20379;极好的和均匀的风味和味道,并且可进行商业规模的生产。
为了达到上述目的,提供了一种用于制备发酵咖啡的方法,所述方法包括通过培养种子制备液体植物乳酸菌,或浓缩并冷冻干燥制备的液体植物乳酸菌,并且向其中加入赋形剂以制备高浓度的植物乳酸菌粉末;使用所述制备的植物乳酸菌粉末发酵绿咖啡豆;以及将植物乳酸菌粉末加入?#37237;?#36807;将绿咖啡豆浸泡在纯水中得?#38477;?#28024;渍溶液中,以发酵绿咖啡豆,或者使绿咖啡豆润湿以吸收水,并且将植物乳酸菌粉末加入含水的绿咖啡豆中进行所述含水绿咖啡豆的固态发酵;将发酵的绿咖啡豆干燥并烘焙从而制备咖啡豆。
通过用本发明的植物乳酸菌(保藏号KCCM10499)发酵,可将咖啡因含量降低(3小时内至少14.0%,15小时内至多42.1%),并且通过加入具有高度偏好性的多种水果浓缩物发酵,可以制备具有极好味道和风味的发酵咖啡。
通常,由于咖啡在加工时失去了它们的味道,在水中稀释或加入牛奶?#20445;?#21487;能不会感觉到风味。为?#31169;?#20915;这个问题,本发明的方法包括在发酵工艺中加入具有高消费者偏好性的天然水果浓缩物。因此,绿咖啡豆可吸收水果浓缩物从而具有水果的味道和风味。水果浓缩物可自蓝莓、 苹果、草莓、插田泡、山楸莓、奇异果等获得。这些水果浓缩物可单独使用或两?#21482;?#26356;多种组合使用,从而可被浸泡在水中的绿咖啡豆良好吸收。各浓缩物的浓度为60-70°Bx,并且可独自应用,或者可两?#21482;?#26356;多种水果浓缩物组合使用,从而具有丰富的水果风味。此外,加入β-环糊精以浓缩挥发?#36816;?#26524;风味,并且在长时间后?#21248;?#20855;有丰富的水果风味,从而产生协同效应。
为?#31169;?#20915;相关领域中的问题,在本发明中,本发明的发明人用植物乳酸菌(植物来源的益生菌)发酵绿咖啡豆以制备具有丰富水果风味的发酵咖啡,并在发酵过程中使用天然水果浓缩物,从而完成了用于制备具有自身味道和风味同时在手动滴泡时使咖啡因含量降低的发酵咖啡的方法。
?#37237;?#35828;明
参考?#37237;跡?#36890;过对示例性实施方案的详细描述,本发明的上述目的和其它目的、特征和优点对本领域技术人员将变得更显而易见,其中:
图1为示出咖啡因标准制剂的标?#35760;?#32447;图。
图2为示出?#20154;?#25552;取物(10g咖啡豆+100ml超纯水于98℃,20分钟,重复提取三次)的咖啡因含量和手动滴泡提取物(10g咖啡豆+100ml超纯水于98℃,20秒浸泡后,120秒提取)的咖啡因含量的曲线图。
具体实施方式
本发明公开了一种用于制备发酵咖啡的方法,所述方法包括?#21644;?#36807;培养种子制备液体植物乳酸菌,浓缩并冷冻干燥制备的液体植物乳酸菌,并且向其中加入赋形剂以制备高浓度的植物乳酸菌粉末;使用所述制备的植物乳酸菌粉末发酵绿咖啡豆;以及将发酵的绿咖啡豆干燥并烘焙从而制备咖啡豆。
在上述方法中,所述发酵绿咖啡豆的工艺进一步包括:将植物乳酸菌粉末加入通过将绿咖啡豆浸泡在纯水中制备的浸渍溶液中。
在上述方法中,所述发酵绿咖啡豆的工艺进一步包括:使绿咖啡豆 润湿以吸收水;以及将植物乳酸菌粉末加入含水的绿咖啡豆中进行所述含水的绿咖啡豆的固态发酵。
在上述方法中,所述种子包括选自发酵乳杆菌JS(Lactobacillus fermentum JS)(保藏号KCCM10499)和包括短乳杆菌(L.brevis)、干酪乳杆菌(L.casei)、胚芽乳杆菌(L.plantarum)、肠膜明串珠菌(Leuc.mesenteroides)、戊糖片球菌(Ped.pentosaceus)、清酒乳杆菌(L.sakei)、乳明串珠菌(Leuc.lactis)和嗜柠檬酸明串珠菌(Leuc.Citreum)的植物或发酵谷物来源的植物乳杆菌中的至少一种。
在上述方法中,所述种子可包括发酵乳杆菌JS(保藏号KCCM10499)。
在上述方法中,在绿咖啡豆发酵期间,可以向绿咖啡豆中加入水果浓缩物。
在上述方法中,将植物乳酸菌以1×107-1×109cfu/ml的量注入通过在纯水中混?#19979;?#21654;啡豆而制备的浸渍溶液中,并于41-45℃进行发酵1-15小时。
在上述方法中,所述固态发酵的工艺进一步包括:将绿咖啡豆在为绿咖啡豆重量的2倍的量的纯水中浸泡,于40-50℃放置2-4小?#24065;?#21560;收水,直到绿咖啡豆的含水量达到49-55%;将植物乳酸菌粉末以1×108cfu/ml的浓度喷洒到绿咖啡豆上,使所述植物乳酸菌粉末均匀注入;于41-45℃的温度和78-82%的湿度下使所述绿咖啡豆发酵1-15小时。
在上述方法中,所述水果浓缩物可以为选自蓝莓、苹果、草莓、插田泡、山楸莓和奇异果中的?#25105;?#31181;的浓缩物,或者是其中的两?#21482;?#22810;种的混合浓缩物,并且可以加入到绿咖啡豆中的水的总量的1-10%(v/w)的量加入水果浓缩物以发酵所述绿咖啡豆和水果浓缩物。
在上述方法中,所述水果浓缩物的浓度为60-70°Bx,其单独发酵或与两?#21482;?#26356;多种水果浓缩物组合发酵,使得具有丰富的水果风味。
在上述方法中,还包括:在热空气干燥器中于40-50℃干燥所述发酵的绿咖啡豆,直到绿咖啡豆的含水量达到9-13%;以及烘焙所述干燥的咖啡豆直到咖啡豆的含水量达到3%或更低,以及优选地,1-3%。
在上述方法中,所述加入水果浓缩物的发酵的工艺进一步包括以加 入到绿咖啡豆中的水的总量的1-5%(v/w)的量加入β-环糊精,使得充分浓缩挥发?#36816;?#26524;风味。
将逐步更具体地解释本发明的用于制备发酵咖啡的方法。
根据本发明的用于制备发酵咖啡的方法包括?#21644;?#36807;培养种子制备液体植物乳酸菌,或者浓缩并冷冻干燥制备的液体植物乳酸菌,并且向其中加入赋形剂以制备高浓度的植物乳酸菌粉末;使用所述制备的植物乳酸菌粉末发酵绿咖啡豆;以及将所述植物乳酸菌粉末加入?#37237;?#36807;将绿咖啡豆浸泡在纯水中得?#38477;?#28024;渍溶液中,以发酵绿咖啡豆,或者使绿咖啡豆润湿以吸收水,并且将植物乳酸菌粉末加入含水的绿咖啡豆中进行所述含水的绿咖啡豆的固态发酵;以及将发酵的绿咖啡豆干燥并烘焙从而制备咖啡豆。
1)培养液体植物乳酸菌的种子
作为植物乳酸菌的发酵乳杆菌JS(保藏号KCCM10499)的培养基,使用一般的MRS培养基。于121℃进行热灭菌15分钟或更长的时间(用于灭菌微生物培养基的一般条件)。将乳杆菌以1×105-1×106cfu/ml的量注入并于40-45℃培养15-20小时。培养的植物乳杆菌的活细胞计数为在1×109-1×1010cfu/ml的范围,并且通过离心浓缩的植物乳杆菌的活细胞计数为1×1011-7×1012cfu/ml的范围。如果将乳杆菌冷冻干燥从而以粉末的方式使用乳杆菌,将乳杆菌粉末以一般在咖啡中含有的水的总量的1-10%(v/w)的量加入。加入的植物乳杆菌的活细胞计数为在1×107-1×109cfu/ml的范围。
2)绿咖啡豆的浸渍溶液的发酵
将绿咖啡豆于于41-45℃在浸渍溶液中发酵1-15小?#20445;?#22312;所述浸渍溶液中,将植物乳杆菌与水混合并控制在1×107-1×109cfu/ml的范围。如果加入水果浓缩物(如蓝莓、苹果、草莓、插田泡、山楸莓、奇异果等的水果浓缩物)或两?#21482;?#26356;多种的水果浓缩物的混合浓缩物对绿咖啡豆进行发酵,加入的水果浓缩物的量为加入到绿咖啡豆中的水的总量的1-10%(v/w),以使所述绿咖啡豆发酵。优选地,于42℃的温度进行绿咖啡豆的发酵3-4小时。如果使用植物乳酸菌培养液,那么将浸渍 溶液的活细胞计数控制为1×108cfu/ml,并且如果使用冷冻干燥的植物乳酸菌粉末,那么将活细胞计数控制在相同水平。可以使用两种方法将绿咖啡豆发酵。
3)绿咖啡豆的水吸收和发酵
将绿咖啡豆置于大约40-45℃(为使水吸收到绿咖啡豆中的温度)的水中,放置1-4小时直到绿咖啡豆的含水量达到约50%。然后,将植物乳杆菌以1×108cfu/ml的浓度喷洒,使所述植物乳酸菌粉末均匀注入绿咖啡豆;于41-45℃的温度和75-90%的湿度下发酵0-18小时。此外,以加入到绿咖啡豆中的水的总量的1-5%(v/w)的量向发酵的绿咖啡豆中加入β-环糊精,使得浓缩挥发?#36816;?#26524;风味,并且在长时间后?#21248;?#20855;有丰富的水果风味,从而产生协同效应。
4)咖啡豆的加工
作为制备咖啡豆的方法,可以使用本领域中常规使用的方法。在本发明中,将通过发酵咖啡豆获得的咖啡豆在热干燥器中于40-50℃干燥直到咖啡豆的含水量达到约9-13%,并且使用烘焙机将干燥的咖啡豆烘焙直到咖啡豆的含水量达到3%或更低,以及优选地,达到1-3%。一般将这种烘焙的咖啡豆称为咖啡豆。使用研磨器将咖啡豆研磨用于滴泡咖啡或浓缩咖啡至一般研磨尺寸。对用于滴泡咖啡或浓缩咖啡的咖啡液体提取物进行咖啡因分析或?#27844;?#27979;试的评估。
本发明进一步包括通过上述用于制备发酵咖啡的方法制备的发酵咖啡。
在下文中,参照实施例和对比例,将描述优选的实施方案以更具体地理解本发明。然而,本领域技术人员将理解提供这样的实施方案用于说明目的并且不限制待保护的主题。
<实施例1>培养种子
将作为植物乳酸菌的发酵乳酸菌JS(韩国专利第0435168号,KCCM10499)以1×105-1×106cfu/ml的量注入已经灭菌(121℃,15分钟)的MRS培养基中,于45℃振荡培养15小时。将培养的植物乳杆菌 通过离心浓缩并冷冻干燥。然后,根据一般方法,向干燥的植物乳杆菌中加入糖(如葡萄糖、乳糖等),制备高浓度的植物乳酸菌粉末。在这种情况下,植物乳杆菌的数目为2.5×1011cfu/g。由于植物乳杆菌作为农作物来源的乳杆菌,除了发酵乳酸菌JS(KCCM10499)外,可以使用选自如短乳杆菌、干酪乳杆菌、胚芽乳杆菌、肠膜明串珠菌、戊糖片球菌、清酒乳杆菌、乳明串珠菌和嗜柠檬酸明串珠菌的植物或发酵谷物来源的植物乳杆菌中的一?#21482;?#22810;种。
<实施例2>绿咖啡豆的发酵(浸渍溶液的液体发酵)
新鲜的埃塞俄比亚哈拉尔(Harrar)G4Ambassa用作绿咖啡豆,浸渍溶液的液体发酵于42℃的温度进行4小?#20445;?#25152;述浸渍溶?#21644;?#36807;将植物乳酸菌粉末浸泡在纯水(以绿咖啡豆重量的两倍的量加入)中,控制在1×108cfu/ml的范围制备。
<实施例2-1>
使用巴西圣多斯(Santos)NY2 17/18FC塞拉多(Cerrado Fazenda)Bau庄园精品以与实施例2相同的方式进行发酵。
<实施例2-2>
使用肯尼亚AA plus NYERI Estate以与实施例2相同的方式进行发酵。
<实施例2-3>在绿咖啡豆发酵期间水果浓缩物的使用
当绿咖啡豆以与实施例2相同的方式在纯水中浸泡并加入水果浓缩物发酵?#20445;?#20197;绿咖啡豆重量的两倍的量加入的水的5%(v/w)的量加入含有一?#21482;?#22810;种水果浓缩物的60°Bx的混合浓缩物,以发酵所述绿咖啡豆和水果浓缩物。所述水果浓缩物可选自蓝莓、苹果、草莓、插田泡、山楸莓和奇异果。此外,向发酵的绿咖啡豆中以加入到绿咖啡豆中水的总量的3%(v/w)的量加入β-环糊精,从而浓缩挥发?#36816;?#26524;风味,并且即使在长时间后仍具有丰富的水果风味,从而产生协同效应。
<实施例2-4>在绿咖啡豆发酵期间其它植物乳酸菌和水果浓缩物的使用
在实施例2相同的条件下,使用另一种植物乳酸菌短乳杆菌(KCCM11509),以与实施例2相同的方式进行发酵,并?#19968;?#24471;发酵咖啡。
<实施例2-5>在绿咖啡豆发酵期间另一种植物乳酸菌和水果浓缩物的使用
在实施例2相同的条件下,使用另一种植物乳酸菌胚芽乳杆菌(KCCM11322),以与实施例2相同的方式进行发酵,并?#19968;?#24471;发酵咖啡。
<实施例2-6>在绿咖啡豆发酵期间另一种乳酸菌和水果浓缩物的使用
在实施例2相同的条件下,使用另一种植物乳酸菌清酒乳杆菌(KCCM40264),以与实施例2相同的方式进行发酵,并?#19968;?#24471;发酵咖啡。
<实施例3>绿咖啡豆的发酵(固态发酵)
为?#31169;?#34892;绿咖啡豆的固态发酵,将绿咖啡豆加入为绿咖啡豆重量的两倍的量的纯水中,以吸收水,并将含有水的绿咖啡豆于45℃放置3小?#20445;?#30452;到咖啡豆的含水量达到约52%。然后将植物乳酸菌粉末以1×108cfu/ml的浓度喷洒,均匀注入绿咖啡豆中,于42℃的温度和80%的湿度发酵8小时。
<实施例3-1>在固态发酵期间水果浓缩物的使用
通过将水果浓缩物与纯水混合直到咖啡豆的含水量达到55%,以与实施例3相同的方式使用水果浓缩物进行固态发酵。当绿咖啡豆与加入其中的水果浓缩物发酵?#20445;?#20197;绿咖啡豆重量的两倍的量加入的水的5%(v/w)的量加入含有一?#21482;?#22810;种水果浓缩物的60°Bx混合浓缩物,发酵所述绿咖啡豆和水果浓缩物。所述水果浓缩物可选自蓝莓、苹果、草莓、插田泡、山楸莓和奇异果。此外,以加入到发酵的绿咖啡豆中的水的总量的3%(v/w)的量加入β-环糊精,从而浓缩挥发?#36816;?#26524;风味,并且即使在长时间后仍具有丰富的水果风味,从而产生协同效应。
<实施例3-2>在固态发酵期间其它植物乳酸菌和水果浓缩物的使用
在实施例3相同的条件下,使用另一种植物乳酸菌干酪乳杆菌(KCCM12452),以与实施例3相同的方式进行发酵,并?#19968;?#24471;发酵咖啡。
<实施例3-3>在固态发酵期间其它植物乳酸菌和水果浓缩物的使用
在实施例3相同的条件下,使用另一种植物乳酸菌戊糖片球菌(KCCM11902),以与实施例3相同的方式进行发酵,并?#19968;?#24471;发酵咖啡。
<实施例3-4>在固态发酵期间其它植物乳酸菌和水果浓缩物的使用
在实施例3相同的条件下,使用另一种植物乳酸菌乳明串珠菌(KCCM40707),以与实施例3相同的方式进行发酵,并?#19968;?#24471;发酵咖啡。
<实验实施例>发酵和分析条件
作为绿咖啡豆,使用巴西圣多斯NY2 17/18FC塞拉多Bau庄园精品,以及作为植物乳杆菌,使用浓度为1.0×1011cfu/g的植物乳酸菌粉末以发酵绿咖啡豆。然后,通过本领域常规使用的方法对发酵溶液、干燥咖啡豆中的含水量、乳杆菌的数目、pH值、烘焙咖啡豆中的含水量和咖啡因进行分析,并对其进行评估。
<实验方法>
1)咖啡豆中含水量的测定:将随机选自8kg咖啡豆样品的5g咖啡豆分别各分为一半,通过湿度计测定含水量。
2)清洗:将6kg预先清洗的咖啡豆分为5组,每组分别为1kg咖啡豆,置入5个方形密封容器(1kg咖啡豆用作对照组)。为了去除杂质,将咖啡豆用纯水清洗2次,然后通过使用网筛将剩余的水除去。
3)每个发酵时间段的含水量的测定:将各时间段发酵的咖啡豆取出,彼此混合均匀。然后,通过使用50ml Falcon管分别收集咖啡豆和浸渍溶液(15g或更多的咖啡豆、10ml或更多的浸渍溶液)。从包含咖啡豆的各Falcon管中取出5g咖啡豆并分为两半。然后通过湿度计测定其中的含水量。
4)乳杆菌的活细胞计数:使用加入BCP的平板计数琼脂培养基进行乳杆菌的活细胞计数。通过将收集的样品(10g)与90ml盐水溶液(NaCl0.85%)在无菌方形瓶中混合获得的混?#20808;?#28082;中,取出1ml混?#20808;?#28082;,将所述混?#20808;?#28082;置于含有9ml盐水溶液的无菌试管中,并分别稀释至104、105和106,然后在37℃的培养箱中平板培养1或2天。然后进行活细胞计数。将10g浸渍溶液置于方形瓶中,并在置于方形瓶并研磨后使用10g咖啡豆。
5)pH值测定:在测定乳杆菌的活细胞计数后,使用pH计将方形瓶 中剩余的混?#20808;?#28082;用于pH值测定。
6)干燥发酵的绿咖啡豆:对于各时间段发酵的咖啡豆,将浸渍溶液水分滤干,在流水中将咖啡豆清洗5次,直到它们的皮脱落,然后使用热空气干燥器于75℃作用1小时30分钟将它们在各自的盘子中干燥。
7)含水量的测定:取出5g发酵不同时间段的每种咖啡豆,测定其含水量。
8)烘焙(中深烘焙):使用Giesen烤箱(德国)进行烘焙至中深水平,在所述水平咖啡豆变成深棕色,并且在所述咖啡豆表面出现少量的油。
9)研磨:将30g每种烘焙的咖啡豆取出,使用匀浆器研磨30秒并通过30?#21487;?#36807;滤,以收集8g30目或更小的咖啡粉。
10)研磨的咖啡豆中水的测定:使用湿度计对8g收集的咖啡粉中的5g测定含水量。
11)?#20154;?#25552;取(重复三次)和常?#26500;?#28388;:将10克咖啡粉置于三角烧瓶中,与100ml三蒸馏水混合,然后通过高压釜于98℃?#20154;?#25552;取20分?#21360;?#28982;后将液体提取物通过滤纸(三十二开)常?#26500;?#28388;。收集烧瓶中剩余的?#20154;?#25552;取的咖啡粉和滤纸,与100ml三蒸馏水再混合,然后通过高压釜于98℃?#20154;?#25552;取20分钟重复两次。将各时间段的重复总共三次提取的液体提取物混合在一起,结果,获得各发酵时间(0-15小?#20445;?#30340;八种提取物。即,0小时对照是第一时间液体提取物、第二时间液体提取物和第三时间液体提取物的混合物。
12)手动滴泡提取和常?#26500;?#28388;:将咖啡研磨器(由Mazzer Luigi S.R.L.制造的Super Jolly Man)的研磨尺寸设置为2(0.5-1.0mm:用于手动滴泡咖啡一般的研磨尺寸)后,将各发酵时间的咖啡豆研磨。将10?#25628;?#30952;的咖啡粉与100ml的98℃的三蒸馏水混合,用漏斗和滴泡咖啡滤纸手动滴泡(浸泡50ml20秒/滴泡100ml120秒)。
13)咖啡因标准制剂的制备:将通过在100ml MeOH中溶解100mg咖啡因晶体制备的100ppm的咖啡因连续稀释,并通过PTFE针筒过滤器过滤,从而制备10ppm、20ppm、40ppm、60ppm、80ppm和100ppm 的咖啡因标准制剂。
14)HPLC分析:将乙酸和蒸馏水的混?#20808;芤和?#36807;0.25μm的PVDF滤纸真空过滤,然后与通过0.25μm的PTFE滤纸真空过滤的MeOH混合从而制备洗脱液A。将包括?#20154;?#25552;取物(8个样品)和手动滴泡提取物(8个样品)的各样品(共16个样品)通过0.45μm的PVDF针筒过滤器过滤,然后通过HPLC(等强度)方法(流速:1.2ml/min,柱温:20℃,柱:C18,注入量:10μl,检测器:280nm,洗脱液A-甲醇:乙酸:水(40:1:79))进行分析。
<实验结果>
表1显示了取决于发酵时间和热空气干燥时间的含水量的测定结果。可以看出预发酵的绿咖啡豆的含水量为3.7%,从3小时到15小时没有观察到含水量的大的差异,其中的含水量为大约50%。发酵然后干燥90分钟的咖啡豆的含水量为10.43-12.64%。表2示出包含在浸渍溶液和绿咖啡豆中乳杆菌的活细胞计数和取决于发酵时间的pH值水?#38477;?#27979;定结果。可以看出包含在浸渍溶液和绿咖啡豆中的乳杆菌的活细胞计数随时间有逐渐增加的趋势,pH值水平有下降的趋势。根据这个结果,判断植物乳杆菌通过发酵逐渐增殖并产生乳酸,从而降低了pH值水平。
[表1]
取决于发酵时间和热空气干燥时间的含水量

[表2]
包含在浸渍溶液和绿咖啡豆中乳杆菌的活细胞计数和取决于发酵时间的pH值水平

表3示出多种发酵时间的干燥的、烘焙的和研磨的咖啡豆的测定的含水量的结果。可以看出含水量在大约1%-大约2%的范围。
[表3]多种发酵时间干燥的、烘焙的和研磨的咖啡豆的含水量

图1为示出咖啡因标准制剂的标?#35760;?#32447;图,图2为示出?#20154;?#25552;取物(10g咖啡豆+100ml超纯水于98℃,20分钟重复提取三次)的咖啡因含量和手动滴泡提取物(10g咖啡豆+100ml超纯水于98℃,20秒浸泡后, 120秒提取)的咖啡因含量。
图1和2分别示出咖啡因标准制剂的标?#35760;?#32447;,以及?#20154;?#25552;取物(10g咖啡豆+100ml超纯水于98℃,20分钟重复提取三次)的咖啡因含量和手动滴泡提取物(10g咖啡豆+100ml超纯水于98℃,20秒浸泡后,120秒提取)的咖啡因含量的分析结果。从这些结果可以看出随着绿咖啡豆发酵,咖啡因含量降低,并且咖啡因降低约40%。可以看出为?#21496;?#21487;能从咖啡提取更多的咖啡因,将咖啡?#20154;?#25552;取重复三次,相对于对照的100%的咖啡因含量(118.4mg%),3小时发酵的咖啡豆的咖啡因含量(102.3mg%)降低至大约86.4%,即降低了13.6%,以及15小时发酵的咖啡的咖啡因含量(72.2mg%)降低至61%,即降低了39%。此外,可以看出对于一般手动滴泡咖啡,相对于对照的咖啡因含量(54.4mg%),3小时发酵的咖啡豆的咖啡因含量(46.8mg%)降低了14%,15小时发酵的咖啡的咖啡因含量(31.5mg%)降低了42.1%。从这些结果可知,虽然在提取方法之间咖啡因含量不同,但是降低?#26102;?#27492;基本相同。
<试验实施例>对使用植物乳酸菌的发酵咖啡的?#27844;?#27979;试
为了对使用植物乳酸菌的发酵咖啡进行?#27844;?#27979;试,根据一般方法将绿咖啡豆烘焙、研磨并手动滴泡。然后在相同的条件下进行?#27844;?#27979;试,并且未发酵的咖啡豆用作对照组。也就是说,作为绿咖啡豆,使用新鲜的埃塞俄比亚哈拉尔G4 Ambassa、巴西圣多斯NY2 17/18FC塞拉多Bau庄园精品和肯尼亚AA plus NYERI Estate。作为用于?#27844;?#27979;试的测试组,使用通过分别烘焙(中深烘焙)这些绿咖啡豆制备的单一样品、通过将这些烘焙的单一样品以30:30:40(总共100%)的比率混合制备测试样品,以及通过加入蓝莓浓缩物发酵这些绿咖啡豆制备的其它测试样品。此外,作为对照组,使用通过分别烘焙(中深烘焙)这些绿咖啡豆而不发酵制备的单一样品,和通过将烘焙的单一样品混合(30:30:40)制备的混合样品。测试组和对照组分别标记字母以容易区分它们,并根据产品的性质,使用7级评分方法进行?#27844;?#27979;试。其结果分别示于表4-7。
<对照组(中深烘焙):A、B、C、D>
A:新鲜的埃塞俄比亚哈拉尔G4 Ambassa,B:巴西圣多斯NY2 17/18FC塞拉多Bau庄园精品,C:肯尼亚AA plus NYERI Estate,D:以30:30:40的比率混合的A、B和C的混合物。
<使用植物乳酸菌发酵的测试组(中深烘焙):E、F、G、H>
E:使用植物乳酸菌发酵的A(埃塞俄比亚哈拉尔G4Ambassa),F:使用植物乳酸菌发酵的B(巴西圣多斯NY2 17/18FC塞拉多Bau庄园精品),G:使用植物乳酸菌发酵的C(肯尼亚AA plus NYERI Estate),H:发酵、烘焙并分别以30:30:40的比率混合的E、F和G的混合物。
<加入蓝莓浓缩物使用植物乳酸菌发酵的测试组:I、J、K、L>
I:加入蓝莓浓缩物使用植物乳酸菌发酵的A(新鲜的埃塞俄比亚哈拉尔G4 Ambassa),J:加入蓝莓浓缩物使用植物乳酸菌发酵的B(巴西圣多斯NY2 17/18FC塞拉多Bau庄园精品),K:加入蓝莓浓缩物使用植物乳酸菌发酵的C(肯尼亚AA plus NYERI Estate),L:发酵、烘焙并分别以30:30:40的比率混合的I、J和K的混合物。
在定向(orientation)后对?#19981;?#29038;咖啡的30个成年人进行?#27844;?#27979;试。使用7级评分方法评价埃塞俄比亚、巴西和肯尼亚的咖啡的结果,证明他们更?#19981;?#21457;酵咖啡,特别是使用蓝莓浓缩物的发酵咖啡,即,使用水果浓缩物的获得了高分(参见表4-6)。作为对这三种咖啡的混合物(埃塞俄比亚咖啡:巴西咖啡:肯尼亚咖啡=30:30:40)的?#27844;?#27979;试的结果,发酵咖啡和其中加入水果浓缩物的发酵咖啡在偏好性上的得分显著更高(p<0.05)(参见表7)。
[表4]
发酵的埃塞俄比亚绿咖啡豆(新鲜的埃塞俄比亚哈拉尔G4 Ambassa)的?#27844;?#27979;试结果


每行中有上标*的相同的字母表?#38236;?#36827;?#26800;?#32943;多重范围分析?#20445;?#27809;有p<0.05的显著差异。
[表5]
发酵的肯尼亚绿咖啡豆(巴西圣多斯NY2 17/18FC塞拉多Bau庄园精品)的?#27844;?#27979;试结果

每行中有上标*的相同的字母表?#38236;?#36827;?#26800;?#32943;多重范围分析?#20445;?#27809;有p<0.05的显著差异。
[表6]
发酵的巴西绿咖啡豆(肯尼亚AA plus NYERI Estate)的?#27844;?#27979;试结果

每行中有上标*的相同的字母表?#38236;?#36827;?#26800;?#32943;多重范围分析?#20445;?#27809;有p<0.05的显著差异。
[表7]
干燥、烘焙并以30:30:40的比率混合的埃塞俄比亚咖啡豆、巴西咖啡豆和肯尼亚咖啡豆的混合物的?#27844;?#27979;试结果

每行中有上标*的相同的字母表?#38236;?#36827;?#26800;?#32943;多重范围分析?#20445;?#27809;有p<0.05的显著差异。
<应用实施例>加入其它水果浓缩物的?#27844;?#27979;试结果的比较
将对照组,以及通过加入水果浓缩物使用植物乳酸菌发酵和烘焙埃塞俄比亚绿咖啡豆制备的测试组以相同的方法进行?#27844;?#27979;试。当加入含有相对高的糖含量的草莓、插田泡或奇异果的浓缩物?#20445;?#21654;啡风味、咖啡味道、清淡味道和整体味道高于表5-7中示出的结果。对于苹果和山楸莓的浓缩物,这些项目获得相同的结果。
根据本发明,与非发酵咖啡相比,高?#20998;?#21654;啡的咖啡因含量降低、咖啡味道、咖啡风味和偏好性得到改善。作为可比较的咖啡,通过麝香猫的排泄物中获得的努瓦克咖啡非常昂贵,产量小,并且味道不均一。同?#20445;?#36890;过使用植物乳酸菌发酵制备的发酵咖啡可大量生产并且提供?#21496;?#19968;的味道。此外,在发酵期间加入水果浓缩物,可?#20048;?#22312;加工时咖啡豆独特水果风味的丢失,因此可进一步改善咖啡味道和咖啡风味。
由于在技术性能和功能性能方面的优异性,本发明可工业上应用,并且预计可被全世界的消费者广泛接受。
参考本发明一些示例性实施方案,对本发明进行了示出和说明。本领域技术人员应当理解可对本发明的形式和详?#25913;?#23481;进行多种改变而不背离所附权利要求限定的本发明的精神和范围。
[保藏号]
保藏单位名称:韩国微生物保藏中?#27169;?#22269;?#21097;?
保藏号:KCCM10499
保藏时间:2003年6月13日

关于本文
本文标题:使用植物乳酸菌制备咖啡因降低的发酵咖啡的方法.pdf
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