一种能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法技术

本发明专利技术公开了一种能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法，述的能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法包括前处理、发酵和烘焙步骤，本发明专利技术是在成熟的咖啡鲜果脱皮完成而没有去除果胶以前，添加适量的可溶性果糖和葡萄糖，让果胶糖度达到20以上，迫使其更多的参与有氧、无氧、加压、恒温恒湿发酵和种子的新陈代谢（seed metabolism）活动，从而转化为咖啡豆的芳香类植物化学成分，进而扩散和渗透到种仁内部，更利于产生更多的咖啡芳香类风味化学物质，使其口感在香气、水果味、花香味、甜度、浓稠度、层次感等方面更加显著。

【技术实现步骤摘要】
一种能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法
本专利技术属于食品深加工
，具体涉及一种能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法。
技术介绍
咖啡是用经过烘焙的咖啡豆制作出来的饮料，与可可、茶同为流行于世界的主要饮品。咖啡树属茜草科常绿小乔木，日常饮用的咖啡是用咖啡豆配合各种不同的烹煮器具制作出来的，而咖啡豆就是指咖啡树果实里面的果仁，再用适当的方法烘焙而成，目前，咖啡豆在加工过程中会由于日照、气温、土壤营养和栽培措施等不同种植环境影响，同时由于目前的咖啡豆在湿法处理过程中，机械摩擦去除果胶方法降低了咖啡原有味道，失去了咖啡自身的果酸味道和各种风味，香气下降、质量难以提升的一道技术难题，因此，开发一种能解决上述技术问题的方法是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法。本专利技术的目的是这样实现的，所述的能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法包括前处理、发酵、干燥脱壳和烘焙步骤，具体包括：A、前处理：1）将咖啡鲜果采摘后去除不成熟果、过熟干果、病虫害果和异物，通过色选机和粒径分级机让原料成熟度、颗粒大小及质量一致，脱皮后根据果胶残留程度进行分级得到物料a；2）将物料a中加入可溶性果糖和/或葡萄糖至物料a的果胶糖度为20以上得到物料b；B、发酵：将物料b在加压和恒温恒湿条件下进行有氧发酵和厌氧发酵得到物料c；C、干燥脱壳：将物料c进行自然低温干燥后脱壳，并经色选、粒径分选、比重精选分级是原料一致得到物料d；D、烘焙：将物料d经烘焙得到目标物咖啡豆。本专利技术的原理：咖啡湿豆发酵处理方法的本质意义就是将咖啡生豆的果胶发酵分解，依靠微生物和咖啡自身的酶，分解咖啡内的多糖物质转化为醇类、乙酸、乳酸和其他酸类物质。行业内很多人认为果胶（果肉）/mucilage和果皮/pulp中的糖分和果味，会通过咖啡豆种壳（Husk）扩散/渗入到咖啡种子中。不幸的是，这个假设缺乏任何科学数据。相反,国际上很多研究人员的相关论文已经证明咖啡豆壳（Husk）是一种高密度无气孔的种壳，包括蔗糖（在不同的咖啡鲜果处理方法中）在内的很多营养物质,并没有通过豆壳扩散到种子中。本专利技术经过很多次不同种类糖的添加参与发酵试验，突然发现一些种类的果糖和葡萄糖（基于不同的处理方法），可以通过咖啡果胶的发酵作用参与咖啡种子新陈代谢（seedmetabolism），转化为咖啡豆的芳香类植物化学成分，进而扩散和渗透到种仁内部，而这些成分进入咖啡豆内部后，成为了提高咖啡饮品甜度和芳香物质含量，让咖啡口感更为丰富的关键因素。1、发现咖啡豆果胶发酵参与咖啡豆的新陈代谢机理：（1）咖啡鲜果采摘后去除不成熟果、过熟干果、病虫害果和异物，测量与种子萌发/发育机制相关的分子/molecules（如异柠檬酸裂解酶分，β微管蛋白）量，我们可以看到脱皮后发酵和不脱皮直接干燥处理咖啡豆之间存在的差异。脱皮后发处理咖啡中（与种子萌发/发育机制相关的分子）的分子数量在采摘之后两天内到达高峰，大约一个星期之后开始大幅下降,而在不脱皮直接干燥处理咖啡中，这些分子数量在采摘后一周才达到峰值，然后缓慢下降。这两个因素解释了这个现象,第一,咖啡果胶内可能存在某些抑制剂,减缓种子的萌发过程germinationprocess,第二,脱皮后发酵处理法咖啡干燥速度快,可以迅速达到细胞静止状态,不脱皮直接干燥处理法的咖啡因为其总量（mass）和含水量较高,需要更多的时间来干燥达到细胞静止状态。（2）第二个反应是与植物的“水分缺乏/waterstress”有关(备注：水分缺乏-当环境中的水分不足以提供给植物维持生命的需要时，或者虽然环境中有足够的水分，但是受其他条件的影响，植物无法获取这些水分时，我们就说存在（waterstress）。不脱皮直接干燥处理咖啡比脱皮后发酵处理咖啡积累更多的γ-氨基丁酸（简称GABA）这种分子经常发生在water-stressed植物细胞中。这是因为不脱皮直接干燥处理咖啡需要更长的时间开始其新陈代谢。这些反应表明咖啡种子中某些分子有较高代谢活性。因为同一棵树采下来的果实以不同处理法后制，会有不同的风味呈现；甚至，同一处理法但改变细微的步骤或仅是发酵时间微调，都会导致风味不同，经过多次试验证明，咖啡初加工处理法的指导性风味如下：不脱皮直接干燥处理法：酸质较低、甜度较明显、触感（Mouthfeel）最清楚、干净度略低；脱皮后发酵水洗处理法：酸质较明显、干净度较好、触感（Mouthfeel）中度、生豆品质最一致；脱皮后发酵处理：酸质中度、甜度比水洗法好、干净度比日晒法好、触感中度。2、发现在果胶参与发酵处理中，发酵时间越长，微生物活动展开所需的时间越长，发酵效果越好。这种发酵效应在咖啡豆壳上持续存在，表现为微生物代谢物，如乳酸和甘露醇（有类似蔗糖的甜味)浓度较高，花香或果香挥发性有机化合物浓度较高。另一方面，长时间的发酵，咖啡豆内源性谢加强了厌氧的作用，影响了碳水化合物(如葡萄糖和果糖)、氨基酸(如天冬氨酸和丙氨酸)和有机酸(如琥珀酸)的浓度。这些化合物可以作为下步烘焙过程中一系列化学反应的主要前驱体。尤其是烘焙过程的美拉德反应中，单糖和多糖的降解会产生甜味和焦糖化香气。相反的，羟基肉桂酸（一种酚类化合物）的降解会产生香料的香气。苏氨酸和丝氨酸等羟基氨基酸转化为称为吡嗪和吡咯的挥发性化合物，产生咖啡烘焙特有的气味。并产生独特的咖啡风味。随着这些风味前体丰富程度的改变，较长的发酵时间导致了咖啡水果风味的增强，这些因素大大提高了咖啡的口感。3、在果胶参与发酵处理过程中，我们发现咖啡鲜果脱皮时所要保持的咖啡果胶含量对咖啡豆风味物质形成影响很大。果胶含量越高，微生物活动越活跃，参与咖啡种子新陈代谢（seedmetabolism），转化为咖啡豆的芳香类植物化学成分，进而扩散和渗透到种仁内部，形成的风味物质越多、咖啡口感风味越好。所以咖啡鲜果脱皮时要尽量保存好果胶，我们按照果胶保留率的估算程度进行分级：20-30%为白蜜级别，60%左右为黄蜜级别，75%左右为红蜜级别，80%左右为黑蜜级别。本专利技术专利须要控制果胶保留率在20%以上，尽量接近80%以上，达到黑蜜级别。4、我们发现在果胶参与发酵过程中，可以添加河寡孢子（R.oligosporus）可以大幅度产生促进风味物质生成的必须元素，添加毕赤酵母（Pichiafermentans）可以促进类似香草和花香等风味物质生成。添加马克思链霉菌（S.marxianus）、巴氏链球菌（S.bayanus）、椭圆链球酵母（S.cerevisiaevar.ellipsoideus）等，可以促进果胶分解。5、发现果胶糖度对咖啡豆风味物质形成的影响很大。常规下咖啡果成熟度不足的果胶糖度值较低，成熟度高的果胶糖度高。为此本专利技术中所有试验及成果均以咖啡果熟透而未变黑，果胶糖度最高值进行计算。在大量试验中，我们发现常规的咖啡果胶糖度为15-16，其口感为大众化一般水平；低海拔和种植环境管理措施较差的果胶糖度一般低于8-12，其口感较为苦涩、平淡；而高海本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法，其特征在于所述的能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法包括前处理、发酵、干燥脱壳和烘焙步骤，具体包括：/nA、前处理：/n1）将咖啡鲜果采摘后去除不成熟果、过熟干果、病虫害果和异物，通过色选机和粒径分级机让原料成熟度、颗粒大小及质量一致，脱皮后根据果胶残留程度进行分级得到物料a；/n2）将物料a中加入可溶性果糖和/或葡萄糖至物料a的果胶糖度为20以上得到物料b；/nB、发酵：将物料b在加压和恒温恒湿条件下进行有氧发酵和厌氧发酵得到物料c；/nC、干燥脱壳：将物料c进行自然低温干燥后脱壳，并经色选、粒径分选、比重精选分级是原料一致得到物料d；/nD、烘焙：将物料d经烘焙得到目标物咖啡豆。/n

【技术特征摘要】
1.一种能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法，其特征在于所述的能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法包括前处理、发酵、干燥脱壳和烘焙步骤，具体包括：
A、前处理：
1）将咖啡鲜果采摘后去除不成熟果、过熟干果、病虫害果和异物，通过色选机和粒径分级机让原料成熟度、颗粒大小及质量一致，脱皮后根据果胶残留程度进行分级得到物料a；
2）将物料a中加入可溶性果糖和/或葡萄糖至物料a的果胶糖度为20以上得到物料b；
B、发酵：将物料b在加压和恒温恒湿条件下进行有氧发酵和厌氧发酵得到物料c；
C、干燥脱壳：将物料c进行自然低温干燥后脱壳，并经色选、粒径分选、比重精选分级是原料一致得到物料d；
D、烘焙：将物料d经烘焙得到目标物咖啡豆。


2.根据权利要求1所述的能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法，其特征在于A步骤中1）所述的脱皮须要控制果胶保留率在20%以上。


3.根据权利要求1或2所述的能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法，其特征在于所述的脱皮须要控制果胶保留率在75%以上。


4.根据权利要求1所述的能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法，其特征在于A步骤2）中所述的果胶糖度为20~40。


5.根据权利要求1或4所述的能提升咖啡豆芳香物质的发酵方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：山云辉，
申请(专利权)人：德宏黑柔咖啡有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53