一种发酵咖啡豆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种发酵咖啡豆及其制备方法。将新鲜采摘的咖啡豆机械除去外果皮后，利用复合菌种一步发酵，不仅可以降解咖啡豆外层果胶，在延长发酵时间后，可降低咖啡豆中咖啡因含量的同时避免或尽量减少绿原酸的溶出，同时通过发酵增加咖啡豆中有机酸酸的种类和含量，有助于在烘焙过程中进一步降解咖啡豆中咖啡因，同时抑制绿原酸的降解。本发明专利技术工艺简单，操作可控性强，发酵时间短，成本低，生产效率高。本发明专利技术在保持原有风味的同时，得到一种低咖啡因高绿原酸含量的咖啡豆。

A kind of fermented coffee bean and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种发酵咖啡豆及其制备方法
本专利技术属于咖啡豆发酵
，具体涉及一种发酵咖啡豆及其制备方法。
技术介绍
咖啡以其提神、醇香口味，是现代日常生活必不可少的饮料。咖啡也是最重要的饮料作物，是第二重要的原料型产品。咖啡在世界的种植面积越来越大，咖啡作为重要的经济作物，咖啡豆产量日益增加，咖啡鲜果由果皮、果胶(果肉)和种子(咖啡豆)组成，一般分别占鲜果重量的39.5％、22.0％和38.5％。咖啡鲜果加工的目的就是除去果皮和果胶，以获得咖啡豆(种子)。在咖啡生产加工过程中，采用适当的方法进行加工，能够保证咖啡的优良品质。湿法因脱胶工艺不同分为自然发酵脱胶、机械脱胶和酶促脱胶等类型。目前，云南省以自然发酵脱胶为主。自然发酵脱胶主要依靠咖啡豆自带的和环境中微生物的分解活动来完成，而微生物分解活动又受环境温度影响较大，发酵时间需12～72h不等，由于发酵时间长短不一，从而导致咖啡品质参差不齐，品质稳定性和一致性较差，同时容易滋生霉菌等致病菌，受到污染的咖啡豆难以保证品质。另外自然发酵容易导致脱胶不彻底，表面会有粘液，不容易进行洗胶，需要大量水冲洗，耗水量较大，水污染较严重。咖啡豆在液体中发酵的过程中，会伴随化学成分的溶出，如咖啡因，绿原酸，咖啡酸等，咖啡因是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。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。绿原酸(chromogenicacid，CGA)是咖啡豆中重要的非挥发性物质，是咖啡的杯品及风味的重要影响因素之一，是衡量咖啡质量的一项重要指标。绿原酸具有抗菌、消炎的功效，能预防心血管疾病、2-型糖尿病、老年痴呆症等疾病，是一种对人类健康有益的、重要的植物衍生物。绿原酸在咖啡生豆中的含量很高，含量大约在6.7～12％之间；而烘焙后咖啡豆中的绿原酸含量为咖啡豆质量的2.7％～3.1％。这是由于大部分的绿原酸会发生降解，生成绿原酸内酯物以及参与美拉德反应高级产物类黑精的合成过程。绿原酸和咖啡因溶解性相似，均易溶于水、甲醇、乙醇等常见溶剂，在咖啡豆湿法发酵过程中，咖啡因溶出的同时还伴随绿原酸的溶出，导致绿原酸含量降低。因此，目前咖啡豆自然发酵脱胶导致的品质参差不齐，致病菌滋生，腐烂变质，耗水量大，以及在降低咖啡豆中咖啡因的同时减少了绿原酸的含量，并且绿原酸含量在咖啡豆烘焙过程中会进一步降低。
技术实现思路
为解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种发酵咖啡豆的制备方法。通过混合菌一步湿法发酵，降低咖啡豆中咖啡因含量的同时避免或尽量减少绿原酸的溶出，同时通过发酵快速去除咖啡豆外层果胶，增加咖啡豆中有机酸的种类和含量，有助于在烘焙过程中抑制绿原酸的降解。本专利技术的另一目的在于提供上述方法制得的一种发酵咖啡豆。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种发酵咖啡豆的制备方法，包括以下步骤：(1)将咖啡豆、糖源和水混合均匀，得到发酵原料液；(2)将活化的酵母菌菌粉和乳酸菌菌粉接种到步骤(1)的发酵原料液中，混合均匀后，在发酵原料液表面接种醋酸杆菌菌粉，纱布封口，静置发酵24h后，每隔12h搅拌一次，并继续发酵36～72h；(3)结束发酵，去掉发酵液，水洗，干燥和脱壳处理，得到发酵咖啡豆；其中，活化的酵母菌菌粉接种量为咖啡豆质量的0.1～1‰，乳酸菌菌粉接种量为咖啡豆质量的0.02～0.06‰，醋酸杆菌菌粉接种量为咖啡豆质量的0.05～0.2‰。步骤(1)所述咖啡豆为机械除去外果皮后所得的咖啡豆。步骤(1)所述糖源为蔗糖，所述糖源的加入量为咖啡豆质量的8～18％。步骤(1)所述水完全没过咖啡豆。步骤(2)所述活化的酵母菌菌粉由以下方法制得：将酵母菌粉溶解在100倍质量百分比浓度为2％的无菌蔗糖水溶液中，37℃水浴培养30min。步骤(2)所述活化的酵母菌菌粉的接种量为咖啡豆质量的0.4～0.6‰。步骤(2)所述乳酸菌菌粉接种量为咖啡豆质量的0.02～0.04‰。步骤(2)所述活化的酵母菌菌粉为啤酒酵母和毕赤酵母；所述乳酸菌菌粉为植物乳杆菌、副干酪乳杆菌和发酵乳杆菌中的至少一种；所述醋酸杆菌粉为巴氏醋杆菌(GIM1.67)和醋酸菌(GIM1.848)中的至少一种。步骤(2)所述醋酸杆菌菌粉的接种量为咖啡豆质量的0.08～0.12‰。所述醋酸杆菌菌粉中活菌数为6.2*109～6.5*109CFU/g。步骤(2)所述纱布为4层纱布。步骤(2)所述发酵的温度为22～28℃；优选为24～28℃。步骤(2)所述继续发酵的时间为48～72h；优选为48～60h。步骤(2)所述发酵24h后发酵液中乙醇含量为49～62mg/g，发酵结束时乙醇含量为89～112mg/g，发酵24h后发酵液中pH值为3.68～3.77，发酵结束时pH为3.38～3.47。步骤(3)所得发酵咖啡豆无外层果胶。上述方法制得的一种发酵咖啡豆。所述发酵咖啡豆物外层果胶。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：(1)本专利技术接种可食用菌发酵，安全有效，在液体中进行，增加接触面积，可短时快速脱除咖啡豆果胶层，在降低咖啡因含量的同时保持较高的绿原酸含量。(2)本专利技术采用多菌种协同发酵，提高效率，产醇产酸，能有效抑制有害菌生长。(3)本专利技术所述方法可增加咖啡豆中有机酸含量，使得咖啡在后续加工烘焙过程中减少绿原酸降解。(4)本专利技术工艺简单，操作可控性强，发酵时间短，成本低，生产效率高，在保持原有风味的同时，得到一种低咖啡因高绿原酸含量的咖啡豆。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。本专利技术实施例和对比例中未注明具体条件者，按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用未注明生产厂商者的原料、试剂等，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术的方法对酵母菌、乳酸菌和醋酸杆菌具有通用性，实施例和对比例中所使用的酵母菌和乳酸菌为市售菌粉，其中酵母菌为酿酒酵母，商品名为梅山干酵母(Saccharomycescerevisiae，梅山15g干酵母)，购自英联马利公司，植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum，产品货号LP-600)购自仙农生物科技(上海)有限公司。醋酸杆菌菌种购自广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号分别为：巴氏醋杆菌(GIM1.67)、醋酸菌(GIM1.848)，经实验室小试规模发酵制得醋酸杆菌菌粉，活菌数为巴氏醋杆菌(6.2*109CFU/g)、醋酸菌(6.5*109CFU/g)。实施例1取新鲜采摘机械去外果皮的咖啡豆100Kg，置于发酵容器中，加水至没过咖啡豆，加入8Kg蔗糖，溶解后搅拌均匀即得发酵原料，将40g酵母菌粉加入4kg含2wt％蔗糖的无菌水中，37℃水浴培养30min进行活化，活化后的酵母菌液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发酵咖啡豆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将咖啡豆、糖源和水混合均匀，得到发酵原料液；/n(2)将活化的酵母菌菌粉和乳酸菌菌粉接种到步骤(1)的发酵原料液中，混合均匀后，在发酵原料液表面接种醋酸杆菌菌粉，纱布封口，静置发酵24h后，每隔12h搅拌一次，并继续发酵36～72h；/n(3)结束发酵，去掉发酵液，水洗，干燥和脱壳处理，得到发酵咖啡豆；/n其中，活化的酵母菌菌粉接种量为咖啡豆质量的0.1～1‰，乳酸菌菌粉接种量为咖啡豆质量的0.02～0.06‰，醋酸杆菌菌粉接种量为咖啡豆质量的0.05～0.2‰。/n

【技术特征摘要】
1.一种发酵咖啡豆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将咖啡豆、糖源和水混合均匀，得到发酵原料液；
(2)将活化的酵母菌菌粉和乳酸菌菌粉接种到步骤(1)的发酵原料液中，混合均匀后，在发酵原料液表面接种醋酸杆菌菌粉，纱布封口，静置发酵24h后，每隔12h搅拌一次，并继续发酵36～72h；
(3)结束发酵，去掉发酵液，水洗，干燥和脱壳处理，得到发酵咖啡豆；
其中，活化的酵母菌菌粉接种量为咖啡豆质量的0.1～1‰，乳酸菌菌粉接种量为咖啡豆质量的0.02～0.06‰，醋酸杆菌菌粉接种量为咖啡豆质量的0.05～0.2‰。


2.根据权利要求1所述一种发酵咖啡豆的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述活化的酵母菌菌粉的接种量为咖啡豆质量的0.4～0.6‰；所述乳酸菌菌粉接种量为咖啡豆质量的0.02～0.04‰；所述醋酸杆菌菌粉的接种量为咖啡豆质量的0.08～0.12‰。


3.根据权利要求1或2所述一种发酵咖啡豆的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述糖源的加入量为咖啡豆质量的8～18％。


4.根据权利要求3所述一种发酵咖啡豆的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述糖源为蔗糖；步骤(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏晚霞，杨继国，徐晓飞，王云，刘玮，刘丹，
申请(专利权)人：华南协同创新研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44