发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的富硒咖啡不具备长期留存香菇多糖的能力导致咖啡营养结构单一的不足，提供了一种富硒香菇多糖咖啡及其制备工艺，通过对富硒香菇中的多糖进行截留和有效保存，并在咖啡制备过程中混合入富硒香菇多糖，使得成品咖啡能够较长时间留存富硒香菇的多糖有效成分。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

富硒香菇多糖咖啡制备工艺，包括以下步骤：

S1：将烘焙后的咖啡豆研磨成咖啡粉并加水制成咖啡浆，搅拌至咖啡粉充分溶解形成咖啡液；

S2：采用咖啡浸提机对咖啡液进行浸提；

S3：对浸提过的咖啡液进行浓缩；

S4：将浓缩后的咖啡液冷冻干燥呈粉末状；

向所述步骤S2中浸提后的咖啡液中加入富硒香菇多糖溶液，并充分搅拌均匀。

在现有技术中，对于咖啡的处理主要是在其口感的改善和新口味的研发上，而目前由于饮用咖啡的人群数量的逐步增多，而职场人士饮用咖啡的主要目的是提神，以便工作状态得到较好的提升，而这部分人群往往饮食结构单一，工作强度大，作息时间不稳定，所以咖啡口感的改善和新口味的研发固然重要，但是能够影响并改善咖啡的营养结构，会使得咖啡的效用得到更大的提升；在目前咖啡的生产制作过程中，有向咖啡中添加硒元素以增强其营养结构的方式，但是对于香菇多糖的添加存在技术壁障，第一，单纯的向成品咖啡中加入香菇多糖会导致多糖分布的不均匀，并且在冲泡咖啡的过程中会产生大量沉淀物，由于香菇多糖属于大分子，且与水的溶解性相较于单糖会弱许多，所以如果多糖在小范围内过多的聚集，会造成团聚，而本发明在加入富硒多糖溶液时，就将富硒多糖溶液与咖啡溶液进行了充分的搅拌，使得复习香菇多糖分布均匀，减少香菇多糖团聚的现象，并且在浸提后加入富硒香菇多糖溶液，由于香菇多糖在较高温度下会分解，所以在加工的时候，所述富硒香菇多糖溶液在咖啡液保持在60～80摄氏度时，分至少三次加入，这样能够有效的保留下香菇多糖，同时也能够在搅拌中使得硒元素分布均匀，为后续的富硒香菇多糖咖啡的形成营造基础；第二，多糖溶液不利于保存，会在短时间内会发生变质，所以需要将多糖溶液变为多糖粉末，而单纯的干燥所得到的的香菇多糖也还是会容易发生变质，而利用咖啡制作过程中的冷冻干燥过程对咖啡溶液中的香菇多糖也进行冷冻干燥便能够有效的解决这个问题，而如果将香菇多糖和咖啡分别冷冻干燥后再混合，首先很难混合均匀，其次需要进行两次冷冻干燥过程，浪费资源，最后香菇多糖过多的聚集在一起会形成团聚絮状物，不利于饮用，所以，本发明利用浸提后的咖啡液，充分搅拌均匀富硒香菇多糖溶液和咖啡液，使得硒元素和香菇多糖在咖啡中分布均匀，并且在浸提后加入，避免了硒元素和香菇多糖的流失，而利用咖啡的冷冻干燥也同时冷冻干燥了咖啡溶液中的香菇多糖，这样能够有效的保存住香菇多糖，并避免其在短期内变质。

进一步的，所述富硒香菇多糖溶液的制备过程包括以下步骤：

A1：将富硒香菇粉末浸泡到酸性缓冲溶液中，得到浸提料液；

A2：将浸提料液进行固液分离，得到液体组分，液体组分中含有富硒香菇多糖；

A3：对所述液体组分进行浓缩，浓缩液加入蛋白酶，充分搅拌，静置得到酶解溶液；

A4：向酶解溶液中加入Sevag试剂，充分振荡后，静置并离心去除变形蛋白，得到多糖溶液；

A5：所述多糖溶液加入季铵盐溶液至络合沉淀，沉淀物溶解于氯化钠溶液中，除去不溶物，再经醇沉后得到富硒香菇多糖溶液。

在现有技术中，对天然的食用菌多糖的制备手段主要是浸提并纯化，但由于普通的浸提方式食用菌的多糖析出比例较小，所以最后能够得到的食用菌多糖的产量也较低，在本发明中，通过对香菇原料进行粉碎，达到有效增加酸性缓冲液与香菇粉末的接触面积的目的，而采用酸性缓冲液进行浸提，是利用溶液中的氢离子一直提取物中的酸性杂志的溶出，因此用此法可以得到纯度相对较高的多糖化合物，而由于酸性溶液具备一定的腐蚀性，所以一般采用弱酸进行浸提；在得到浸提料液后，通过固液分离，能够有效的得到液体组分，而由于多糖已经析出到液体组分中，所以固液分离后的固定部分便成为废弃物，而保留下液体组分，经过酸性缓冲液浸提的食用菌多糖的析出率较高，能够有效的提高后续的多糖产率，由于浸提料液中的多糖含量相对来说是较低的，为了提高生产效率，先将所述液体组分进行浓缩，浓缩后便加入蛋白酶进行初步的蛋白分解，通过蛋白酶的分解能够有效的消除蛋白，但是蛋白的酶解具备一定的限度，蛋白的剔除率不高，而在酶解后得到的酶解溶液通过Sevag试剂进行进一步的蛋白降解，从而提高酶解溶液的多糖纯度，从而能够有效的提高最后产出的多糖的品质，而本发明中的季铵盐溶液至络合沉淀能够进一步的剔除溶液中的其他杂志，加入季铵盐溶液的量根据络合物的反应状态确定，从而使得多糖在溶液中的纯度更加高一点，最后对纯化后的溶液进行醇沉、离心、洗涤、干燥后，便能够得到较高产率且品质较高的食用菌多糖，本发明通过浸提有效的提高香菇多糖的产率，并通过酶解和Sevag试剂的结合有效的提高香菇多糖的产品品质。

进一步的，所述步骤S3中对咖啡液进行浓缩的方式为负压蒸馏，通过蒸馏将咖啡提取液分离为浓缩液和馏分，用多孔质吸附体对所述浓缩液进行处理之后，将所述馏分与多孔质吸附体处理浓缩液混合形成浓缩后的咖啡液。本发明中，在浓缩咖啡液的时候，采用的蒸馏的方式去除水分，而蒸馏时会由于温度的变化导致咖啡液中部分营养物质的流失，所以本发明采用收集不同温度时期的馏分的方式来保留咖啡液的全部营养物质，并且采用负压蒸馏的方式，能够使得咖啡液在温度不高的环境下就能进行蒸馏，从而保障了香菇多糖的稳定性，多孔质吸附体采用的是能够吸附咖啡渣并保留香菇多糖的材料，所述多孔质吸附体在处理浓缩液的时候能够进一步有效的带走咖啡渣，并能够有效的保留下香菇多糖和咖啡，再将馏分加入咖啡浓缩液中，完成对咖啡液的浓缩。

进一步的，所述负压蒸馏采用负压蒸馏装置进行，所述负压蒸馏装置包括负压腔，负压腔的下方设有底座，所述负压腔和底座之间设有法兰，负压腔和底座通过法兰固定，在负压腔的上方设有第一通道和第二通道，在负压腔的侧面固定有收集桶，所述第一通道的一端与负压腔连通，其另一端与收集桶连通，所述第二通道的一端与负压腔连通，其另一端自由，所述第二通道为单向通道。在本发明中，所述负压腔能够提供负压环境，使得咖啡液能够在较低温度下进行蒸馏，采用法兰连接负压腔和底座，使得负压腔的密封效果得到加强，通过第一通道和第二通道来对蒸馏的物质进行有效的收集，第一通道和第二通道是能够进行开启和关闭的，所以能在收集到馏分的情况下，将馏分和水以不同的温度区分开，所述第二通道为单向通道，第一通道与收集桶连接，使得负压腔的负压环境能够得到保障。

进一步的，所述负压腔包括腔体，在腔体内设有活塞板，所述活塞板将负压腔分隔为上下互相独立的两部分，所述活塞板的上方固定有换热板，活塞板的下方固定有伸缩杆，所述伸缩杆的上端与活塞板固定，其下端延伸至底座内，所述底座包括外壳，伸缩杆的下端与外壳固定，所述换热板的上方固定有搅拌器。本发明采用活塞运动的方式形成负压环境，这样的好处在于能够最小程度的对蒸馏出的物质造成影响，并且能够在内部压力变大时及时调节压力，使得负压腔内的压力保持稳定，而现有技术常使用真空泵进行负压环境的创造，真空泵在工作中会造成馏分的损失，并且会导致负压腔内部环境的振荡，这样的不利于馏分的收集以及馏分物质与水的分离，所以采用伸缩杆带动活塞板的方式来搭建负压环境能够符合稳定、便于调节以及方便对馏分和水进行分离的条件；活塞板上方的换热板能够对负压腔内的咖啡液进行恒温加热，损失搅拌器能够使得咖啡液的受热均匀，并且能够使得咖啡液在浓缩过程中，香菇多糖依旧保持均匀分布的状态。

进一步的，所述搅拌器包括支撑架，所述支撑架上固定有与所述换热板平行的转动轴，所述转动轴上固定有若干片搅拌叶。本发明中的搅拌叶与咖啡液接触，通过转动轴的转动，搅拌叶能够有效的沿着同方向对咖啡液进行搅拌，使得咖啡液内的物质始终保持均匀，而支撑架能够有效的使得搅拌器与换热板进行同步运动，避免搅拌器脱离咖啡液。

进一步的，所述换热板的下方设有换热流体入口管和换热流体出口管，所述换热流体入口管和换热流体出口管以换热板的中心对称分布，所述换热流体入口管和换热流体出口管的上端与换热板连通，其下端贯穿所述外壳延伸到底座外，所述换热板内设有换热管，所述换热流体入口管和换热流体出口管与换热管内部连通。所述换热板内的换热管保障了对咖啡液的热交换是恒定的，相比较于直接采用热源进行加热，例如明火或电热，采用换热管进行热交换的方式更容易控制温度，这样才能更好地区分馏分和水，从而使得咖啡液的浓缩过程更加的可控，而所述换热流体入口管和换热流体出口管均采用可伸缩的软管，从而使得换热板能够跟随活塞板进行运动，同时活塞板与负压腔的腔体之间的密封性良好，能够保障负压腔内部的负压环境。

进一步的，所述第一通道包括流体通道，所述流体通道的下端与所述负压腔固定并内部连通，其上端开设有注液口，所述注液口处设有注液口塞，在注液口的下方设有连接管，所述连接管的一端与流体通道固定并内部连通，其另一端设有冷凝管，所述冷凝管的上端与连接管固定并内部连通，冷凝管的下端与所述收集桶固定并内部连通，所述连接管上固定有能够关闭连接管的第一闸阀。在第一通道上留有注液口，可用来进行咖啡液的添加，在蒸馏开始后，通过注液口塞的堵塞，保障了蒸馏产物向收集桶内运动的走向以及负压环境的稳定，通过第一闸阀的开启和关闭，能够有效的控制相应温度的产物会不会进入收集桶内，而冷凝管有效的通过冷凝将蒸发产物液化，并收集到收集桶内。

进一步的，所述第二通道包括连接弯头，所述连接弯头的一端与所述负压腔固定并内部连通，连接弯头的另一端固定有第二闸阀，所述第二闸阀远离连接弯头的一侧固定有分馏单向阀，所述分馏单向阀远离第二闸阀的一侧固定有排汽管，所述排汽管的一端与分馏单向阀固定并内部连通，其另一端设有分馏冷凝盘，所述分馏冷凝盘的下方固定有滴液管，所述分馏冷凝盘能够水平转动。在本发明中，连接弯头能够使得蒸馏产物转向，从而方便收集，而第二闸阀能够使得从第二通道通过的蒸馏产物是限定温度下的产物，所述分馏单向阀能够有效的阻止回流，从而保障负压腔内的负压环境，所述分馏冷凝盘能够转动，从而可以在滴液管下放置多种收集器皿，来收集不同温度下的蒸馏产物，在收集时只需要进行分馏冷凝盘的转动即可，不需要更换收集容器，从而使得收集馏分的操作更加简便，衔接更加快捷。

进一步的，所述分馏单向阀包括阀体，在阀体内设有与阀体贴合并固定的挡块，挡块的中心位置留有通汽口，所述挡块远离所述第二闸阀的一侧固定有支架，支架上套设有活动板，所述活动板靠近挡块的一侧固定有塞子，所述塞子能够自由通过通汽口，在支架上套设有压簧，所述压簧的一端与活动板固定，其另一端与所述挡块固定。在本发明中，除了活动板和塞子能够有效的堵塞通汽口外，所述压簧也起到了关键性的作用，压簧提供的弹力使得活动板在受到足够大的外力时才会带动塞子去堵塞通汽口，而在较小且较短时间的回流并不会阻止流体的流动，而所述连接弯头也会有效的阻止流体回流，这样便能够在有效控制分流产物的收集的同时，保障负压腔内的负压环境的稳定。

一种富硒香菇多糖咖啡，根据权利要求1～9所述富硒香菇多糖咖啡制备工艺制备而成。成品咖啡能够较长时间留存富硒香菇的多糖有效成分。

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)本发明利用浸提后的咖啡液，充分搅拌均匀富硒香菇多糖溶液和咖啡液，使得硒元素和香菇多糖在咖啡中分布均匀，并且在浸提后加入，避免了硒元素和香菇多糖的流失，而利用咖啡的冷冻干燥也同时冷冻干燥了咖啡溶液中的香菇多糖，这样能够有效的保存住香菇多糖，并避免其在短期内变质。

(2)本发明采用负压蒸馏的方式进行咖啡液的浓缩，使得咖啡液在温度不高的环境下就能进行蒸馏，从而保障了香菇多糖的稳定性。

(3)本发明多孔质吸附体在处理浓缩液的时候能够进一步有效的带走咖啡渣，并能够有效的保留下香菇多糖和咖啡，再将馏分加入咖啡浓缩液中，完成对咖啡液的浓缩。