專(zhuān)利名稱(chēng)：采用熱水的咖啡果實(shí)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含從咖啡果實(shí)中分離精制生咖啡豆的精制工序的咖啡果實(shí)處理方法。
背景技術(shù)：
咖啡果實(shí)(被稱(chēng)為咖啡樹(shù)的茜草科植物的果實(shí))，一般在赤道附近的熱帶地區(qū)栽培，在播種后2～3年開(kāi)花結(jié)果，可收獲。
目前已知的咖啡果實(shí)處理方法有除去咖啡果實(shí)的外皮及果肉從咖啡果實(shí)中分離生咖啡豆的精制工序(非水洗式或水洗式)(如參照非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
另外，將得到的上述生咖啡豆施烘焙處理(roast)后即得到烘焙咖啡豆(烘焙工序)?？Х泉?dú)特味道和香氣由來(lái)的成分(以下稱(chēng)咖啡香味成分)在上述烘焙工序中生成。然后將上述烘焙咖啡豆粉碎，用開(kāi)水等提取出咖啡香味成分即成為咖啡飲料。
Michael Sivetz，M，S.and H.Elliott Foote，Ph.D“Coffee Processing Technology Vol 1”1963 p48～49發(fā)明內(nèi)容但因?yàn)榭Х裙麑?shí)是在成熟后才被采收，而且又是處于熱帶地區(qū)，所以會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)因定植菌等雜菌產(chǎn)生腐敗變質(zhì)。因此，采收后需盡快實(shí)施精制工序，但當(dāng)收獲量非常多、或在人手不足等的情況下，短時(shí)間內(nèi)處理不完，從而導(dǎo)致咖啡品質(zhì)下降，或不得不廢棄辛苦收獲的咖啡果實(shí)。
鑒于上述實(shí)際情況完成了本發(fā)明，本發(fā)明提供一種可提高收獲后咖啡果實(shí)耐存性的咖啡果實(shí)處理方法。
本發(fā)明的第1特征構(gòu)成是，包含從咖啡果實(shí)中分離精制生咖啡豆的精制工序的咖啡果實(shí)處理方法，其在前述精制工序前，有用熱水處理前述咖啡果實(shí)的熱水處理工序。
根據(jù)本發(fā)明的第1特征構(gòu)成，通過(guò)熱水處理咖啡果實(shí)，殺滅附著于咖啡果實(shí)的定植菌，可以減少初期污染菌數(shù)，從而可以延緩雜菌增殖，提高咖啡果實(shí)耐存性。因此，即使不特意增加精制工序中的設(shè)備、人手，也可以得到更多生咖啡豆，生產(chǎn)效率提高(生產(chǎn)成本下降)，從而還可以提供更廉價(jià)的生咖啡豆。
已知從咖啡果實(shí)中得到生咖啡豆的精制工序有非水洗式和水洗式兩種精制方法，本發(fā)明在上述兩種精制方法中均可適宜地使用。即，將收獲后的咖啡果實(shí)進(jìn)行熱水處理后，對(duì)上述熱水處理后的咖啡果實(shí)可以實(shí)施非水洗式或水洗式精制工序。
本發(fā)明的第2特征構(gòu)成是，前述熱水的溫度是50℃～100℃。
根據(jù)本發(fā)明的第2特征構(gòu)成，因熱水溫度是50℃～100℃，所以對(duì)自動(dòng)加壓加熱滅菌裝置等沒(méi)有特殊需要，可通過(guò)簡(jiǎn)便的操作來(lái)實(shí)施熱水處理，例如，在沸騰后的熱水中加入收獲后的咖啡果實(shí)。而且，與自動(dòng)加壓加熱滅菌裝置(高壓蒸汽滅菌法)相比，咖啡果實(shí)的變質(zhì)少。
本發(fā)明的第3特征構(gòu)成是，在前述熱水處理工序后，有使前述咖啡果實(shí)與能分解利用前述咖啡果實(shí)中所含成分的微生物相接觸的發(fā)酵處理工序。
根據(jù)本發(fā)明的第3特征構(gòu)成，通過(guò)對(duì)咖啡果實(shí)進(jìn)行熱水處理，可以減少附著于咖啡果實(shí)的定植菌數(shù)，從而不僅可以防止雜菌污染，還可以實(shí)施發(fā)酵處理。并且，通過(guò)熱水處理，咖啡果實(shí)的植物纖維膨潤(rùn)變軟，使微生物易于浸入咖啡果實(shí)內(nèi)。而且，咖啡果肉內(nèi)所含糖分等也易于溶出，進(jìn)一步促進(jìn)微生物的發(fā)酵。
以酵母等為代表的某種微生物分解(發(fā)酵)有機(jī)化合物(可分解性成分)，產(chǎn)生醇類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)、酯類(lèi)等(以下稱(chēng)發(fā)酵成分)。在實(shí)施了前述熱水處理工序后的咖啡果實(shí)的存在下，即在來(lái)自前述咖啡果實(shí)的可分解性成分的存在下(例如，此時(shí)主要可分解性成分為咖啡果肉(含有糖分、其他營(yíng)養(yǎng)成分的部分))，進(jìn)行前述微生物(例如，酵母等)的發(fā)酵，產(chǎn)生的發(fā)酵成分與水分同時(shí)被咖啡果實(shí)最里面的生咖啡豆(種子)所吸收。
因此，將實(shí)施上述發(fā)酵處理得到的生咖啡豆進(jìn)行烘焙，可以得到這樣的烘焙咖啡豆，其不僅含有在烘焙工序中生成的既有咖啡香味成分，還含有來(lái)源于發(fā)酵產(chǎn)生的發(fā)酵成分的新型香味成分。由上述烘焙咖啡豆提取制得的咖啡飲料具有新型良好香味。
本發(fā)明的第4特征構(gòu)成是，前述微生物是從酵母、乳酸菌、以及半知菌中選擇的至少1種微生物。
根據(jù)本發(fā)明的第4特征構(gòu)成，上述微生物不僅容易得到，還可以用一般的方法來(lái)培養(yǎng)、保藏等，因此便于處理。
本發(fā)明的第5特征構(gòu)成是，前述酵母是葡萄酒發(fā)酵用酵母。
根據(jù)本發(fā)明的第5特征構(gòu)成，因用葡萄酒發(fā)酵用酵母作微生物，所以可以賦予生咖啡豆釀造香這一特征香味，以該生咖啡豆為原料，可以制得這樣的咖啡飲料，其不僅具有在烘焙工序中生成的既有咖啡香味，還具有果味釀造香和質(zhì)感。
本發(fā)明的第6特征構(gòu)成是，前述半知菌是屬于地霉(Geotrichum)屬的半知菌。
在本發(fā)明的第6特征構(gòu)成所涉及的咖啡果實(shí)處理方法中，用屬于地霉(Geotrichum)屬的半知菌如Geotrichum candidum、Geotrichumrectangulatum或Geotrichum klebahnii進(jìn)行發(fā)酵處理，可以賦予生咖啡豆新型香味成分(發(fā)酵成分)。特別是以用上述微生物得到的生咖啡豆為原料，可以得到這樣的咖啡飲料，其不僅具有與烘焙工序中所生成的既有咖啡香味調(diào)和的(抑制了醇味)誘人濃郁酯香，還具有質(zhì)感。
本發(fā)明的第7特征構(gòu)成是，前述地霉(Geotrichum)屬的半知菌是地霉種(Geotrichum sp.)SAM2421(國(guó)際保藏編號(hào)FERM BP-10300)或其突變體、或它們的轉(zhuǎn)化體。
在本發(fā)明的第7特征構(gòu)成所涉及的咖啡果實(shí)處理方法中，采用地霉種(Geotrichum sp.)SAM2421(國(guó)際保藏編號(hào)FERM BP-10300)(以下稱(chēng)SAM2421)。SAM2421是本發(fā)明者們從咖啡果實(shí)中分離出的新型微生物。該微生物于2005年3月22日被寄存在獨(dú)立行政法人產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所特許生物保藏中心(日本國(guó)茨城縣筑波市東1丁目1番地1中央第6)。通過(guò)使用SAM2421，生咖啡豆被賦予了新型香味成分(發(fā)酵成分)。可以得到具有更加誘人濃郁酯香且具有質(zhì)感的咖啡飲料。另外，在本發(fā)明中，可以適宜地使用SAM2421或其突變體、或它們的轉(zhuǎn)化體。例如，從突變體如自發(fā)突變產(chǎn)生的突變體、人工誘發(fā)突變(放射線(xiàn)、致突變物的處理)產(chǎn)生的突變體，或從轉(zhuǎn)化體如在SAM2421或其突變體中導(dǎo)入外源基因后得到的轉(zhuǎn)化體等中，可以分離出發(fā)酵力強(qiáng)(或具有便于處理等特征)的菌株并使用。
本發(fā)明的第8特征構(gòu)成是，根據(jù)第1特征構(gòu)成所涉及的咖啡果實(shí)處理方法得到的生咖啡豆。
本發(fā)明的第8特征構(gòu)成所述的生咖啡豆不僅廉價(jià)，還含有賦予咖啡飲料新型優(yōu)良香味的發(fā)酵成分。
本發(fā)明的第9特征構(gòu)成是，將第8特征構(gòu)成所涉及的生咖啡豆進(jìn)行烘焙處理后得到的烘焙咖啡豆。
本發(fā)明的第9特征構(gòu)成所述的烘焙咖啡豆不僅廉價(jià)，還含有在烘焙工序中所生成的既有咖啡香味成分和來(lái)源于微生物發(fā)酵產(chǎn)生的發(fā)酵成分的新型香味成分。
本發(fā)明的第10特征構(gòu)成是，以第9特征構(gòu)成所涉及的烘焙咖啡豆為原料制得的咖啡飲料。
本發(fā)明的第10特征構(gòu)成所述的咖啡飲料不僅廉價(jià)，還具有既有咖啡香味和來(lái)源于微生物發(fā)酵產(chǎn)生的發(fā)酵成分的新型優(yōu)良香味。
具體實(shí)施例方式
下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
(咖啡果實(shí))本發(fā)明中的咖啡果實(shí)是指咖啡樹(shù)的果實(shí)，其結(jié)構(gòu)大體來(lái)講由生咖啡豆(種子)、果肉(含有糖分、其他營(yíng)養(yǎng)成分的部分)以及外皮構(gòu)成。更詳細(xì)地講，生咖啡豆(種子)位于最里面，其周?chē)来伪汇y皮(silverskin)、內(nèi)果皮(parchment)、果肉、外皮所包被。品種可采用阿拉伯種、羅巴斯達(dá)種、利比利卡種等，此外，就產(chǎn)地而言，可以是巴西產(chǎn)、埃塞俄比亞產(chǎn)、越南產(chǎn)、危地馬拉產(chǎn)等，沒(méi)有特殊限制。
(熱水處理工序)熱水處理中可以使用的水有軟水、硬水、含氧水、碳酸水、釩水、海洋深層水、離子水、堿性水、酸性水等，但不限于這些。
熱水處理的條件不受特殊限制，只要至少能殺滅和除去附著于咖啡果實(shí)表面的定植菌等雜菌即可。因此，熱水的溫度優(yōu)選50℃～100℃。
例如，可以通過(guò)在大鍋這樣的容器中加入收獲后的咖啡果實(shí)和熱水并洗凈咖啡果實(shí)來(lái)實(shí)施本工序(適宜地設(shè)定熱水溫度、洗凈時(shí)間，使其能夠殺滅和除去附著于咖啡果實(shí)表面的定植菌等雜菌)?；蛘?，也可以將咖啡果實(shí)并排放置，從其上方散布熱水。在之后的精制工序中，將熱水處理后的咖啡果實(shí)的果肉等除去，分離生咖啡豆。
(生咖啡豆)已知從咖啡果實(shí)中得到生咖啡豆的精制工序有非水洗式和水洗式兩種精制方法。
非水洗式即，將收獲后的咖啡果實(shí)直接干燥，然后脫殼除去外皮、果肉、內(nèi)果皮、銀皮等，分離生咖啡豆。
水洗式即，將收獲后的咖啡果實(shí)沉入水槽除去雜質(zhì)，用果肉去除機(jī)除去外皮和果肉后，沉入水中溶解除去粘著物，再水洗后干燥，然后脫殼除去內(nèi)果皮、銀皮，分離生咖啡豆。
非水洗式精制工序的操作容易，但主要適用于氣候干燥地區(qū)。而水洗式精制工序主要適用于多雨地區(qū)。另外，從1?？Х裙麑?shí)中可得到1?；?粒生咖啡豆。
(可分解性成分)在本發(fā)明的發(fā)酵工序中，微生物以經(jīng)熱水處理后的咖啡果實(shí)中的果肉作為可分解性成分，但也可以根據(jù)需要追加其他可分解性成分使其發(fā)酵。
其他追加的可分解性成分可以是果肉(咖啡果肉、葡萄果肉、櫻桃果肉、桃果肉等)、果汁(如葡萄、桃、蘋(píng)果等)、糖類(lèi)(如從甘蔗、甘薯等植物中得到的單糖、二糖、多糖等)、谷物類(lèi)(如將麥芽糖化后得到的麥汁等)、培養(yǎng)基等，只要是微生物能夠分解利用的成分即可，沒(méi)有特殊限制，這些追加的可分解性成分可以單獨(dú)使用或任意組合使用。
另外，根據(jù)需要，對(duì)上述追加的可分解性成分進(jìn)行殺菌處理(熱水處理等)后使用。
(咖啡果肉的露出方法)在本發(fā)明中，為了增加發(fā)酵工序中的發(fā)酵速度，也可以采用使咖啡果實(shí)表面的至少一部分露出果肉的方法。
作為咖啡果肉的露出方法，可以在熱水處理前或熱水處理后，用鋒利的刃具等弄傷咖啡果實(shí)使果肉露出。或者也可以用脫殼裝置等向咖啡果實(shí)施加壓力使外皮開(kāi)裂使果肉露出。但此時(shí)注意不要傷害到里面的生咖啡豆。此外，還可以使用脫皮機(jī)等只剝?nèi)タХ裙麑?shí)外皮使果肉露出。另外，對(duì)于咖啡果實(shí)采收時(shí)偶然受傷而露出部分果肉的咖啡果實(shí)，不需特意進(jìn)行上述果肉露出操作。而且，當(dāng)使用在精制工序中與生咖啡豆分離后得到的咖啡果肉時(shí)，也不需特意進(jìn)行上述果肉露出操作，另外添加生咖啡豆進(jìn)行發(fā)酵。
(微生物)本發(fā)明中所用的微生物只要是能分解利用(發(fā)酵)上述可分解性成分的微生物即可，沒(méi)有特殊限制。
具體的微生物可以是酵母、乳酸菌、半知菌等。這些微生物容易得到且便于處理，因此可優(yōu)選使用。
從食品安全性方面考慮，酵母可以?xún)?yōu)選使用在食品方面有實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)的葡萄酒發(fā)酵用酵母、啤酒發(fā)酵用酵母等釀造用酵母。葡萄酒發(fā)酵用酵母可采用市售干燥酵母Lalvin L2323株(以下稱(chēng)L2323，SCETI公司)、CK S102株(以下稱(chēng)S102，Bio Springer公司)等。通常，L2323用于釀造紅葡萄酒，S102用于釀造玫瑰葡萄酒。如上述那樣，當(dāng)采用酵母時(shí)，可以添加釀造香這一特征香味。
乳酸菌只要是能在發(fā)酵乳、乳酸菌飲料、奶酪發(fā)酵乳等制造中使用的公知菌類(lèi)，均可適宜地采用。例如，乳桿菌(Lactobacillus)屬的乳酸菌就是很好的例子。
半知菌可以是地霉(Geotrichum)屬的Geotrichum candidum、Geotrichum rectangulatum、Geotrichum klebahnii等，更優(yōu)選地霉種(Geotrichum sp.)SAM2421(國(guó)際保藏編號(hào)FERM BP-10300)或其突變體、或它們的轉(zhuǎn)化體。
作為能夠分離地霉(Geotrichum)屬微生物的分離源，可列舉有土壤、植物、空中、纖維、木材、室內(nèi)塵埃、飼料、河川、青貯飼料(silage)、食品、果實(shí)、谷類(lèi)、肥料、工廠排水、堆肥、排泄物、消化道等，優(yōu)選果實(shí)(咖啡果實(shí))。
作為分離方法，例如，在滅菌水中攪拌咖啡果實(shí)，將其上清液涂抹在含有合適抗生素的瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)，分離生成的菌落，也可以從合適的菌種保藏機(jī)構(gòu)等直接購(gòu)買(mǎi)。
另外，本發(fā)明中所述的突變體包含自發(fā)突變產(chǎn)生的突變體或人工誘發(fā)突變(放射線(xiàn)、致突變物處理等)得到的突變體，DNA堿基序列與野生株(地霉種(Geotrichum sp.)SAM2421(國(guó)際保藏編號(hào)FERM BP-10300))相比發(fā)生了改變。
(1)自發(fā)突變(spontaneous mutation)微生物在通常環(huán)境下正常地生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)發(fā)生的突變稱(chēng)自發(fā)突變。自發(fā)突變的主要原因認(rèn)為是DNA復(fù)制時(shí)的錯(cuò)誤和內(nèi)源性致突變物(核苷酸類(lèi)似物)(真木，“自發(fā)突變與修復(fù)機(jī)制”，細(xì)胞工學(xué)，Vol.13No.8，pp.663-672，1994)。
(2)人工誘發(fā)突變2-1.放射線(xiàn)、致突變物(mutagen)的處理通過(guò)紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)等放射線(xiàn)處理、或烷化劑之類(lèi)的人工致突變物處理，DNA產(chǎn)生損傷。該損傷在DNA復(fù)制的過(guò)程中以突變被固定。
2-2.PCR(polymerase chain reaction)法的利用因PCR法在試管內(nèi)擴(kuò)增DNA，所以缺失細(xì)胞內(nèi)突變抑制機(jī)制的一部分，可以高頻率地誘發(fā)突變。而且，通過(guò)與基因改組法(Stemmer，“Rapidevolution of a protein in vitro by DNA shuffling”，Nature Vol.370，pp.389-391，Aug.1994)組合，可以避免有害突變的蓄積，在基因中蓄積多數(shù)有利突變。
2-3.增變株(mutator)的利用在幾乎所有的生物中，突變抑制機(jī)制使自發(fā)突變的發(fā)生率保持在極低水平。在上述突變抑制機(jī)制中，存在10種或多于10種基因參與的多個(gè)階段。這些基因中1個(gè)或多個(gè)被破壞的個(gè)體發(fā)生突變的頻率高，因此被稱(chēng)為增變株。這些基因被稱(chēng)為增變基因(真木，“自發(fā)突變與修復(fù)機(jī)制”，細(xì)胞工學(xué)Vol.13 No.8，pp.663-672，1994；Horst et.al.，“Escherichia coli mutator genes”，Trends in Microbiology Vol.7No.1，pp.29-36，Jan.1999)。
本發(fā)明中所述的轉(zhuǎn)化體是指將他種生物的基因(外源基因)人工導(dǎo)入新型微生物(地霉種(Geotrichum sp.)SAM2421(國(guó)際保藏編號(hào)FERMBP-10300))或其突變體后得到的轉(zhuǎn)化體。制備方法有將外源基因整合進(jìn)合適的表達(dá)載體內(nèi)，將該表達(dá)載體用電穿孔法、磷酸鈣法、脂質(zhì)體法、DEAE葡聚糖法等公知方法導(dǎo)入。
當(dāng)微生物是干燥的微生物時(shí)，可按照各自適合的方法進(jìn)行復(fù)水。例如，當(dāng)用干燥酵母時(shí)，將干燥酵母在37℃～41℃的溫水中懸浮20～30分鐘后即可使用。
本發(fā)明中微生物的使用量不受特殊限制，只要能獲得香味添加效果即可，可根據(jù)培養(yǎng)時(shí)間、成本等適宜地設(shè)定。例如，每重量份的生咖啡豆中，酵母、乳酸菌以1.0×108cells/g～1.0×1010cells/g為宜，半知菌以1.0mg/g～10mg/g為宜。
(發(fā)酵工序)1.微生物與可分解性成分的接觸方法在本發(fā)明中，發(fā)酵工序中使微生物與可分解性成分接觸的方法有以下方法。
(a)直接法直接法即在咖啡果肉的存在下使微生物與可分解性成分直接接觸的方法。例如，向根據(jù)需要用刀等弄傷表面而部分露出果肉的咖啡果實(shí)噴霧或散布上述微生物懸浮液，使直接接觸并發(fā)酵?；蛘咭部梢詫⑸鲜鑫⑸镆韵舛葢腋≡谳^大量的水中(例如，與咖啡果實(shí)等重量)制成懸浮液備用，將需進(jìn)行發(fā)酵的咖啡果實(shí)浸泡在上述懸浮液中，通過(guò)使其上浮與微生物接觸后，進(jìn)行發(fā)酵。
特別是用露出部分果肉的咖啡果實(shí)進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，微生物易從露出部分浸入咖啡果實(shí)內(nèi)，而且，在果肉中局部高濃度存在可被分解利用的糖分等，因此發(fā)酵高效進(jìn)行。而且近旁即是生咖啡豆，由發(fā)酵產(chǎn)生的醇類(lèi)、酯類(lèi)等發(fā)酵成分可迅速轉(zhuǎn)移到生咖啡豆中。另外，當(dāng)使用干燥咖啡果實(shí)(或咖啡果肉)時(shí)，可以使其在含有適當(dāng)水分的狀態(tài)下發(fā)酵。
(b)間接法間接法即，準(zhǔn)備裝有發(fā)酵液的發(fā)酵槽，在發(fā)酵液中添加咖啡果實(shí)、上述微生物、根據(jù)需要追加的可分解性成分，使微生物與發(fā)酵液中溶出的可分解性成分接觸。特別是當(dāng)使用根據(jù)需要用刀等弄傷表面使果肉部分露出的咖啡果實(shí)時(shí)，因咖啡果肉部分露出，所以在發(fā)酵液中咖啡果肉中的糖分等易于溶出，促進(jìn)微生物發(fā)酵。
2.發(fā)酵條件微生物的發(fā)酵條件不受特殊限制，只要是能引起發(fā)酵的條件即可，可根據(jù)需要適宜地設(shè)定適合發(fā)酵的條件(例如，所用微生物的種類(lèi)和菌量(初期菌數(shù))、可分解性成分的種類(lèi)和量(濃度)、溫度、濕度、pH、氧或二氧化碳濃度、發(fā)酵時(shí)間等)。此外，除上述可分解性成分以外，根據(jù)需要，還可以輔助性添加pH調(diào)節(jié)劑等添加劑、用于補(bǔ)充氮源、碳源的市售營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基等。
特別是在本發(fā)明的發(fā)酵工序中，為了防止雜菌污染，可分別單獨(dú)或適宜地任意組合并控制諸如溫度、pH、二氧化碳濃度等條件以抑制雜菌增殖。例如，可以在15℃～30℃這樣的低溫環(huán)境中進(jìn)行發(fā)酵，或根據(jù)需要添加pH調(diào)節(jié)劑等(枸櫞酸、蘋(píng)果酸、乳酸等)在更嚴(yán)格的酸性條件下進(jìn)行發(fā)酵，或提高二氧化碳濃度(或氧濃度)在更厭氧(或好氧)的條件下實(shí)施發(fā)酵等。
本發(fā)明的發(fā)酵工序可在能夠自動(dòng)及/或手動(dòng)控制上述發(fā)酵條件(例如，所用微生物的種類(lèi)和菌量(初期菌數(shù))、可分解性成分的種類(lèi)和量(濃度)、溫度、濕度、pH、氧或二氧化碳濃度、發(fā)酵時(shí)間等)的設(shè)備和裝置(例如，恒溫槽、罐、儲(chǔ)藏庫(kù)等)中實(shí)施。
另外，對(duì)發(fā)酵工序所需時(shí)間沒(méi)有限定，可根據(jù)所添加香味的品質(zhì)和強(qiáng)度、或者根據(jù)微生物、可分解性成分來(lái)適宜地選擇。此外，可將可分解性成分的枯竭作為基準(zhǔn)，結(jié)束發(fā)酵工序。
可以單獨(dú)實(shí)施或任意組合實(shí)施以下處理以結(jié)束發(fā)酵工序加熱滅菌、水洗、日光曬干、可分解性成分與生咖啡豆的分離、或烘焙。例如，用干燥機(jī)時(shí)，通過(guò)在50℃～60℃下干燥1～3天，可以結(jié)束發(fā)酵工序。
另外，在本發(fā)明中，通過(guò)分別適宜地選擇微生物(可以選擇2種或大于2種的微生物同時(shí)使用)、發(fā)酵條件等，并任意組合，也可以賦予生咖啡豆各種香味。
3.發(fā)酵工序的例子之一在此，說(shuō)明用咖啡果實(shí)進(jìn)行發(fā)酵的例子。
本發(fā)明可以在生咖啡豆的精制工序中進(jìn)行發(fā)酵工序。
在非水洗式精制工序中，例如，將咖啡果實(shí)采收并進(jìn)行熱水處理后，通過(guò)上述直接法使其與微生物接觸并發(fā)酵，然后干燥。
在水洗式精制工序中，例如，將咖啡果實(shí)采收并進(jìn)行熱水處理后，將上述咖啡果實(shí)沉入水槽除去雜質(zhì)時(shí)，通過(guò)上述間接法將微生物和咖啡果實(shí)添加到上述水槽(發(fā)酵槽)中，使其發(fā)酵。
將發(fā)酵工序結(jié)束后的咖啡果實(shí)用水等洗去微生物并分離后，或者在微生物附著的狀態(tài)下直接通過(guò)通常的精制工序除去果肉、脫殼，分離生咖啡豆。
按照上述方法分離得到的生咖啡豆可用常法進(jìn)行烘焙處理，能得到烘焙程度各異的各種烘焙咖啡豆(淺度烘焙～意大利式烘焙)。
得到的烘焙咖啡豆經(jīng)粉碎、加水、用濾材過(guò)濾提取，可作為普通咖啡飲用，還可作為工業(yè)用原料在速溶咖啡、咖啡提取物、罐裝咖啡等中使用。
下面，結(jié)合實(shí)施例，更具體地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
(熱水處理對(duì)咖啡果實(shí)成分溶出性的影響)用咖啡果實(shí)探討了熱水處理對(duì)成分溶出性的影響。
取咖啡果實(shí)(日本國(guó)沖繩縣產(chǎn))1000g于5000ml三角燒瓶中，添加加熱到80℃的熱水3000ml，靜置約3分鐘。然后，轉(zhuǎn)移到簍筐中除去水，得到熱水處理后的咖啡果實(shí)。
取熱水處理后的咖啡果實(shí)500g于2000ml三角燒瓶中，添加400ml水，在23℃下靜置24小時(shí)(樣品1)。作為對(duì)照，用不進(jìn)行熱水處理的咖啡果實(shí)，進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)操作(比較例1)。
對(duì)來(lái)源于果肉的成分即枸櫞酸、蘋(píng)果酸、氨基氮以及單糖類(lèi)(葡萄糖)在兩浸泡液中的濃度進(jìn)行測(cè)定。
枸櫞酸和蘋(píng)果酸用HPLC法測(cè)定。裝置采用日本島津制作所制造的HPLC全套裝置。測(cè)定時(shí)，使用Shim-pack SCR-102H(柱)、含p-甲苯磺酸(951mg/L)的Tris緩沖液(移動(dòng)相)和電導(dǎo)檢測(cè)器CDD-6A(檢測(cè)器)。氨基氮用TNBS法測(cè)定。對(duì)單糖類(lèi)，用葡萄糖測(cè)定試劑盒“Liquitech glucose·HK·test”(Roche Diagnostics公司生產(chǎn))測(cè)定葡萄糖。結(jié)果在表1中顯示。從結(jié)果中可知，通過(guò)熱水處理，浸泡液中可分解性成分的溶出量增加。

用咖啡果實(shí)探討了熱水處理對(duì)發(fā)酵的影響。取咖啡果實(shí)(日本國(guó)沖繩縣產(chǎn))1000g于5000ml三角燒瓶中，添加加熱到80℃的熱水3000ml，靜置約3分鐘。然后，轉(zhuǎn)移到簍筐中除去水，得到熱水處理后的咖啡果實(shí)。
取熱水處理后的咖啡果實(shí)500g于2000ml三角燒瓶中，添加400ml水(發(fā)酵液)。添加作為發(fā)酵微生物的地霉種(Geotrichum sp.)SAM2421(國(guó)際保藏編號(hào)FERM BP-10300)(以下稱(chēng)SAM2421)(使發(fā)酵液1mL中存在約1×106cells SAM2421)，在23℃下靜置培養(yǎng)72小時(shí)(樣品2)。作為對(duì)照，用不進(jìn)行熱水處理的咖啡果實(shí)，進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)操作(比較例2)。
觀察發(fā)酵液發(fā)現(xiàn)，在樣品2中沒(méi)有SAM2421以外的菌類(lèi)的繁殖，且發(fā)酵液具有良好香味。
而在比較例2中，在發(fā)酵的最后階段發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是雜菌的微生物的繁殖，除良好釀造香外，還具有少許酸臭。
接著，對(duì)得到的發(fā)酵液的上清液經(jīng)時(shí)(24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí))采樣，進(jìn)行成分分析。
因?qū)Х榷蛊焚|(zhì)產(chǎn)生不良影響的代表性雜菌有醋酸產(chǎn)生菌，所以用液相色譜法分析上清液中的醋酸濃度，判斷有無(wú)醋酸產(chǎn)生菌的增殖(即，如果醋酸產(chǎn)生菌增殖，則醋酸產(chǎn)生量增加，醋酸濃度提高，由此進(jìn)行判斷)。
液相色譜分析裝置采用日本島津制作所制造的HPLC全套裝置。用Shim-pack SCR-102H作色譜柱，用電導(dǎo)檢測(cè)器CDD-6A檢測(cè)。柱溫箱的溫度為40℃，用含p-甲苯磺酸的Tris緩沖液進(jìn)行反應(yīng)和洗脫。用絕對(duì)校正曲線(xiàn)定量。液相色譜分析的結(jié)果在表2中顯示。熱水處理后的樣品2中的醋酸濃度低于比較例2(即，醋酸產(chǎn)生量少)。結(jié)合實(shí)施例1的結(jié)果可知，盡管適于微生物繁殖的可分解性成分的溶出量增加，但通過(guò)對(duì)咖啡果實(shí)進(jìn)行熱水處理，可以抑制雜菌繁殖，促進(jìn)有意添加的微生物(如上述SAM2421等)增殖，由此可知本發(fā)明的技術(shù)有效。


接著，進(jìn)行烘焙咖啡豆的評(píng)價(jià)。將發(fā)酵后的咖啡果實(shí)從發(fā)酵液中取出，除去水后，在55℃的干燥器中干燥48小時(shí)，然后用脫皮機(jī)(pulpingmachine)去除果肉、果皮，得到生咖啡豆約250g。從得到的生咖啡豆中取100g，用家庭用全自動(dòng)咖啡豆烘焙機(jī)(CRPA-100 TOTASU株式會(huì)社)通過(guò)操作深烘焙按鈕進(jìn)行烘焙。烘焙時(shí)間約25分鐘。
然后，由5名咖啡感官評(píng)價(jià)方面的專(zhuān)業(yè)評(píng)委進(jìn)行烘焙咖啡豆的感官評(píng)價(jià)。將樣品2和比較例2的各烘焙咖啡豆30g不粉碎而是以其原來(lái)的形狀放入專(zhuān)用的感官評(píng)價(jià)玻璃杯中，蓋上蓋子。感官評(píng)價(jià)時(shí)，錯(cuò)開(kāi)蓋子，評(píng)價(jià)酯香、醋酸臭。分五個(gè)等級(jí)弱(1分)、稍弱(2分)、中等程度(3分)、稍強(qiáng)(4分)、強(qiáng)(5分)，以0.5分為尺度進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果用5名評(píng)委評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的平均值表示，并在表3中顯示。與比較例2相比，樣品2的烘焙豆具有良好香氣。


用上述樣品2和比較例2的烘焙咖啡豆調(diào)制咖啡提取液。將各烘焙咖啡豆研磨成細(xì)粉，向粉碎豆12g中加入開(kāi)水100g并攪拌。按照杯試規(guī)定方法，去除上浮的咖啡，進(jìn)行上清液的感官評(píng)價(jià)。由5名咖啡感官評(píng)價(jià)方面的專(zhuān)業(yè)評(píng)委實(shí)施。評(píng)價(jià)項(xiàng)目為香氣(酯香、釀造香)和味道(質(zhì)感、雜味)。分五個(gè)等級(jí)弱(1分)、稍弱(2分)、中等程度(3分)、稍強(qiáng)(4分)、強(qiáng)(5分)，以0.5分為尺度進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果用5名評(píng)委評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的平均值表示，并在表4中顯示。與比較例2相比，樣品2的咖啡提取液的香氣和味道均良好。

用日本國(guó)沖繩縣產(chǎn)的咖啡果實(shí)確認(rèn)熱水處理的效果。微生物采用的是市售干燥葡萄酒酵母，通過(guò)直接法發(fā)酵。將干燥葡萄酒酵母(LalvinL2323，SCETI公司購(gòu)入)1g懸浮于20ml的溫水中復(fù)水活化，然后灑在裝于2L瓶中的咖啡果實(shí)1kg上。室溫(23℃)靜置發(fā)酵3天。
用普通自來(lái)水(23℃)代替熱水，處理植菌前的咖啡果實(shí)，作為比較例3。作為實(shí)施例，準(zhǔn)備3組處理時(shí)所用熱水溫度不同的實(shí)驗(yàn)組，其熱水溫度分別為50℃(樣品4)、65℃(樣品5)、100℃(樣品6)。
用普通自來(lái)水洗凈的咖啡果實(shí)3日后發(fā)酵瓶中的氣味中，稍酸的氣味強(qiáng)，可認(rèn)為醋酸產(chǎn)生量多。50℃(樣品4)、65℃(樣品5)、100℃(樣品6)的實(shí)驗(yàn)組中，果味酯香的發(fā)酵香氣強(qiáng)。
然后，進(jìn)行烘焙咖啡豆的評(píng)價(jià)。將發(fā)酵后的咖啡果實(shí)從瓶中取出，在55℃的干燥器中干燥48小時(shí)后，用脫皮機(jī)(pulping machine)去除果肉、果皮，得到生咖啡豆約250g。從得到的生咖啡豆中取100g，用家庭用全自動(dòng)咖啡豆烘焙機(jī)(CRPA-100 TOTASU株式會(huì)社)通過(guò)操作深烘焙按鈕進(jìn)行烘焙。烘焙時(shí)間約25分鐘。接著，由5名咖啡感官評(píng)價(jià)方面的專(zhuān)業(yè)評(píng)委進(jìn)行烘焙咖啡豆的感官評(píng)價(jià)。將比較例3及樣品4～6的各烘焙咖啡豆30g不粉碎而是以其原來(lái)的形狀放入專(zhuān)用的感官評(píng)價(jià)玻璃杯中，蓋上蓋子。感官評(píng)價(jià)時(shí)，錯(cuò)開(kāi)蓋子，評(píng)價(jià)酯香、醋酸臭這兩項(xiàng)。分五個(gè)等級(jí)弱(1分)、稍弱(2分)、中等程度(3分)、稍強(qiáng)(4分)、強(qiáng)(5分)，以0.5分為尺度進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果用5名評(píng)委評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的平均值表示，并在表5中顯示。與比較例3相比，樣品4～6的烘焙豆具有良好香氣。


用上述比較例3及樣品4～6的烘焙咖啡豆調(diào)制咖啡提取液。將各烘焙咖啡豆分別研磨成細(xì)粉，向粉碎豆12g中加入開(kāi)水100g并攪拌。按照杯試規(guī)定方法，去除上浮的咖啡，進(jìn)行上清液的感官評(píng)價(jià)。由5名咖啡感官評(píng)價(jià)方面的專(zhuān)業(yè)評(píng)委實(shí)施。評(píng)價(jià)項(xiàng)目為香氣(酯香、釀造香)和味道(質(zhì)感、雜味)這4項(xiàng)。以0.1分為尺度，從非常弱(1分)到非常強(qiáng)(5分)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果用5名評(píng)委評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的平均值表示，并在表6中顯示。與比較例3相比，樣品4～6的咖啡提取液的香氣和味道均良好。樣品中100℃處理的實(shí)驗(yàn)組(樣品6)能聞到少許加熱臭(老化味)。


本發(fā)明在精制、烘焙等咖啡果實(shí)的加工處理業(yè)中、以及在由本發(fā)明處理得到的咖啡果實(shí)制造各種產(chǎn)品(生咖啡豆、烘焙咖啡豆、普通咖啡、速溶咖啡、罐裝咖啡、咖啡香料等)的咖啡飲料類(lèi)制造業(yè)中都非常有用，能促進(jìn)上述產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
權(quán)利要求
1.咖啡果實(shí)處理方法，其包含從咖啡果實(shí)中分離生咖啡豆的精制工序，其中，在所述精制工序前，有用熱水處理所述咖啡果實(shí)的熱水處理工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的咖啡果實(shí)處理方法，其中，所述熱水的溫度是50℃～100℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的咖啡果實(shí)處理方法，其中，在所述熱水處理工序后，有使所述咖啡果實(shí)與能分解利用所述咖啡果實(shí)中所含成分的微生物相接觸的發(fā)酵處理工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的咖啡果實(shí)處理方法，其中，所述微生物是從酵母、乳酸菌、以及半知菌中選擇的至少一種微生物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的咖啡果實(shí)處理方法，其中，所述酵母是葡萄酒發(fā)酵用酵母。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的咖啡果實(shí)處理方法，其中，所述半知菌是屬于地霉屬的半知菌。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的咖啡果實(shí)處理方法，其中，所述地霉屬的半知菌是地霉種SAM2421國(guó)際保藏編號(hào)FERM BP-10300或其突變體、或它們的轉(zhuǎn)化體。
8.生咖啡豆，其是根據(jù)權(quán)利要求1所述的咖啡果實(shí)處理方法得到的生咖啡豆。
9.烘焙咖啡豆，其是將權(quán)利要求8所述的生咖啡豆進(jìn)行烘焙處理后得到的烘焙咖啡豆。
10.咖啡飲料，其是用權(quán)利要求9所述的烘焙咖啡豆作原料制得的咖啡飲料。
全文摘要
本發(fā)明以提供一種可提高咖啡果實(shí)收獲后耐存性的咖啡果實(shí)處理方法為目的，其是包含從咖啡果實(shí)中分離生咖啡豆的精制工序的咖啡果實(shí)處理方法，其在精制工序前設(shè)有用熱水處理咖啡果實(shí)的熱水處理工序。
文檔編號(hào)A23F5/02GK1879491SQ20061008067
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2006年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月25日
發(fā)明者中島俊治, 四方秀子 申請(qǐng)人:三得利株式會(huì)社