高可溶性膳食纤维咖啡制品及其生产方法技术

一种生产富纤维的咖啡产品的方法。将经过部分提取的磨碎熔炒咖啡在能有效地提取出一种含高浓度可溶性纤维的富纤维咖啡提取液的条件下进行提取。可将富纤维的提取液任选地进行超滤以得到富纤维的浓缩保留液。富纤维产品可利用其可溶性纤维来强化咖啡或其它食品。经部分提取的磨碎熔炒咖啡最好通过第一次适中的常压提取磨碎熔炒咖啡而获得。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于富含可溶性膳食纤维的咖啡制品及其生产方法的，其中可溶性膳食纤维百分之百地来源于咖啡本身。更具体地说，本专利技术是关于含有至少30wt%(以可溶性固形物干重计)可溶性膳食纤维的咖啡制品的，例如含有30-70wt%(以可溶性固形物干重计)百分之百咖啡可溶性膳食纤维的可溶性磨碎焙炒的咖啡制品。另外，本专利技术还涉及提取磨碎焙炒的咖啡以生产富含100%来自咖啡的可溶性膳食性纤维的咖啡制品的方法，以及提取与过滤相结合来生产所说咖啡制品的方法。食品技术专家学会(Institute of Food Technologists)中的一个专家小组从食品的安全与营养考虑一致推荐以消费食品而不是食品添加剂的形式作为膳食纤维的来源。这种纤维摄入法得到了流行病学研究的支持。该研究表明，富含纤维的膳食品与降低疾病的危险有关。另外，在Schneeman.B.所著“可溶性与不溶性纤维的不同生理响应-所摄入的纤维类型可能对生理响应产生影响”(Food Technology，Vol.4l，P81-81，1987.2)一文中把几项正生理响应表示为摄入含可溶性纤维食品的结果。U.S 4，997，665(1991.3.5公告)也提到健康意识的提高业已要求增补膳食纤维，到1992年，对膳食纤维的要求超过6亿磅。该专利公开了一种通过水解转化木质纤维素型植物纤维来生产改性不溶性膳食纤维的方法，其中提到的几种这类植物纤维的来源包括玉米皮、燕麦糠、红小麦麸、米糠和混合硬木。因此，供给可溶性纤维含量较高的食品的目的在于这类食品的潜在健康意义。在Southgate，D.A.T.等人所拟“膳食纤维摄入计算指南”(Journal of Human Nutrition，Vol.30，PP.303-313，1976)一文中给出了几种不同食品的纤维含量，其中提到速溶咖啡含有15.55%非纤维素多糖。该文进一步提出有必要对高浓度膳食纤维速溶咖啡进行深入的研究。在1988年的一本教科书中提到，一杯用2-4g咖啡粉冲制的速溶咖啡含有0.5-1.5g的不易消化多糖，作者将之称为膳食纤维。参见“咖啡Vol.3生理学”第5章，P125、126、132、133、139(作者Clarke，R.J.和Macrae，R.Elsevier Applied Science Publication，纽约，1988)。但是，仔细阅读该文及Clarke和Macrae作为参考的Thaler的文章(No.27)可以看出，大约有一半量的这种不易消化多糖的分子量在10，000道尔顿以下，其余的仅有一小部分是由阿拉伯半乳聚糖衍生而来的，见“咖啡提取过程中多糖的化学性质”(“The Chemistry of Coffee Extraction in Relation to Polysaccharides”，Thaler，H.，Food Chemistry，Vol.4，PP13-22，1970)。总的膳食纤维(TDF)定义为人体不能消化的植物细胞壁多糖，其等于不溶性膳食纤维(IDF)与可溶性膳食纤维(SDF)之和。SDF可溶于水，包括多糖，果胶，胶质，植物粘液和某些半纤维素。在美国，采用酶-重力分析法(Prosky法)测定TDF，而且已研究出了一种“改进的Prosky法”。采用改进法，IDF与SDF通过过滤而分离。滤液即为SDF，是典型的高分子量多糖，用80%醇溶液将其沉淀出来，并通过过滤使之与糖、寡糖、氨基酸和肽分离。在英国，抵荐使用“Englyst法”。该方法为一种酶-化学法，即在酸水解后，用气-液色谱法测定糖组分。本专利技术人已研究出了一种更快速的方法，其所需时间明显少于Prosky法和Englyst法。该方法为筛析色谱法(SEC)，类似于凝胶渗透色谱法(GPC)，采用该方法可以按分子量分馏含咖啡固形物的溶液。较大的或较高分子量的分子被阻滞在凝胶微孔之外，且滞留时间较长。分析步骤在后文有描述。本专利技术人采用SEC法已测定出在几种商购可溶性咖啡制品中可溶性膳食纤维含量为17-25.9%。该值非常接近在工业实验室中用Prosky改进法获得的数据(17.5-23.2%)。因此，本专利技术主题的“可溶性纤维”是指Prosky法测定类型的高分子量可溶性膳食纤维。本专利技术主题“可溶性纤维”定义为分子量至少为约100，000道尔顿的可溶性膳食纤维，在本说明书和权利要求书中均采用此术语。按照本专利技术的标准，实际上只有从所提取的碳水化合物中的阿拉伯乳聚糖部分行生而得的纤维及一小部分未分解的阿拉伯半乳聚糖能视为可溶性纤维。因此，Clarke等人提到的速溶咖啡制品中分子量在100，000道尔顿以上的可溶性纤维仅占很小的百分率。采用一种十分严格的渗滤方法提取经磨碎焙炒的咖啡可以生产出所述商购咖啡制品，其中所说的方法能有效地水解咖啡提取物中的可溶性纤维部分，使之成为小分子量。工业化生产方法一般包括多步提取，总的停留时间在60分钟以上，所用温度达到或超过190℃。根据日本特许公开No3(1991)-15，364(1991.1.23公开)，显然，可溶性膳食纤维的分子量是极为重要的。该专利申请是关于从生产可溶性咖啡制品的废咖啡磨碎物中回收可溶性纤维的。用氢氧化钠水溶液在20°-50℃(或不用氢氧化钠，120°-180℃)处理废磨碎物8-24小时，得到富含半纤维素的提取物。分离出沉积物后，将所得物料酸化使之形成半纤维素凝结物。然后，分离出凝结物，以其为酶的底物，用木聚糖酶处理，使半纤维素降解为寡糖，即最多只有10个糖单元的低分子产物，分子量约等于或小于2000。按照Prosky法测定或本专利技术的定义，这些材料不属可溶性纤维。为了使具有理想风味特征的可溶性固形物收率最大，已经设计出了工业化提取设备，并确定了条件。概括地说，大多数工业化系统是多级逆流接触式提取器。由5-10个塔构成的渗滤系统为标准系统。高与直径之比一般为4∶1-7∶1。进料水温一般为154-182℃，最终提取物通常在60-82℃排出。在工业化提取过程中，一般是通过调节由最终阶段所排出的可溶性固形物量来控制收率的。用所收集的提取液重量和采用比重法或折射率测定的可溶性固形物浓度计算提取率。可溶性固形物收率(焙炒咖啡得率)为24-48%或更高是可能的。采用最新的热提取技术来提取残渣能使焙炒咖啡得率超过60%。将新解水送入工业化提取设备中，其压力高于1个大气压，温度之高足以水解咖啡中的多糖。末段提取(加新咖啡的塔)一般包括在接近常压沸点的温度下使含多糖的提取液与未提取的磨碎焙炒咖啡接触。US 4，798，730(1989.1.17公告)公开了另一种使经部分提取的磨碎焙炒咖啡增溶的水解方法。在该方法中，固定床中的经部分提取的磨碎焙炒咖啡在190°-230℃下进行第二次提取，提取时间在30-120分钟以上，在此期间足以水解和除去至少50%的甘露聚糖，使可熔性固形物得率达到55-68wt%。在1985年4月2日公告的US 4，508，745中公开了第二种水解咖啡提取残渣的方法。该方法的目的在于生产含DP1-DP10低聚物的甘露低聚糖溶液。该目的是这样实现的在温度为160°-260℃，PH为0.5-4，有一种酸催化剂参与下，将取自工业化渗滤系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用经部分提取的磨碎焙炒咖啡生产富含可溶性纤维产品的方法，该方法包括如下步骤：使经过部分提取的磨碎焙炒咖啡与水在一定的温度下接触一段时间，所说的温度和时间足以得到含有至少３０ｗｔ％（以可溶性固形物的总干重为基准）分子量至少为１００，０００道尔顿的可溶性纤维的富可溶性纤维提取液和咖啡残渣；将所说的富纤维咖啡提取液与所说的咖啡残渣分离开。

【技术特征摘要】
US 1992-1-27 826,3471.一种用经部分提取的磨碎焙炒咖啡生产富含可溶性纤维产品的方法，该方法包括如下步骤使经过部分提取的磨碎焙炒咖啡与水在一定的温度下接触一段时间，所说的温度和时间足以得到含有至少30wt%(以可溶性固形物的总干重为基准)分子量至少为100，000道尔顿的可溶性纤维的富可溶性纤维提取液和咖啡残渣；将所说的富纤维咖啡提取液与所说的咖啡残渣分离开。2.根据权利要求1所述的方法，其中所说的接触步骤是在足以得到含有30-70wt%(以可溶性固形物总干重为基准)可溶性纤维的富纤维咖啡提取液的温度和时间内进行的。3.根据权利要求1所述的方法，其中所说的经部分提取的磨碎焙炒咖啡是由磨碎焙炒的咖啡在100-250°F温度下提取一定的时间而得到的，所说的时间足以得到焙炒咖啡得率为15-40%的第一次咖啡提取液和保留有大部分原可溶性纤维和可溶性纤维前体的经部分提取的磨碎焙炒咖啡。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括将所说的富纤维提取液与所说的第一次咖啡提取液合并以得到一种能够使6盎司杯冲调咖啡中提供至少0.5g可溶性纤维的可溶性咖啡制品。5.根据权利要求4所述的方法，其中在合并之前，将所说的第一次咖啡提取液和所说的富纤维提取液至少之一进行浓缩。6.根据权利要求4所述的方法，其中在合并之前，将所说的第一次咖啡提取液和所说的富纤维提取液至少之一进行干燥。7.根据权利要求4所述的方法，其中将所说的第一次提取液与所说的富纤维提取液按化学计量比合并。8.根据权利要求4所述的方法，其中与所说的第一次提取液合并的所说的富纤维提取液的量大于化学计量的量。9.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：HD施塔尔，TM福尔曼，GS瓦泽曼，RH施基夫，
申请(专利权)人：卡夫食品有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]