一种澄清、透亮速溶咖啡的生产方法
阅读说明：本技术 一种澄清、透亮速溶咖啡的生产方法 (Production method of clear and bright instant coffee ) 是由 赵伟文 于 2021-01-28 设计创作，主要内容包括：本发明属于咖啡生产技术领域,具体涉及一种澄清、透亮速溶咖啡的生产方法,包括微波烘焙、研磨、浸泡、过滤、冷冻真空干燥等步骤,本发明使用微波进行咖啡前期烘焙处理,效率高,通过本发明设定的微波烘烤参数,烘焙获得的均匀度好,无局部焦黑现象,且已有研究表明,通过微波烘焙得到的咖啡豆能较好的保持咖啡豆的风味,且微波具有极强的穿透能力,使微波加热具有与常规加热不同的特性,微波加热是通过物质中的水分子强烈吸收微波能,致使介质内分子急剧摩擦,以显著的热效应使物料内部生热,形成体热源来实现的,在此影响下,咖啡豆的破裂力会显著增加,由此将咖啡烘焙后,细胞破壁率>95%,对咖啡豆的有效浸出物提高45～48%,浸泡时间缩短50%。(The invention belongs to the technical field of coffee production, and particularly relates to a method for producing clear and bright instant coffee, which comprises the steps of microwave baking, grinding, soaking, filtering, freezing and vacuum drying and the like, wherein microwaves are used for carrying out early-stage baking treatment on the coffee, the efficiency is high, the uniformity obtained by baking is good and no local scorching phenomenon exists through the set microwave baking parameters of the invention, and the research shows that the coffee beans obtained by microwave baking can better keep the flavor of the coffee beans, the microwaves have extremely strong penetrating power, so that the microwave heating has the characteristics different from the conventional heating, the microwave heating is realized by strongly absorbing microwave energy through water molecules in substances, so that molecules in a medium are rapidly rubbed, the heat inside the materials is generated by obvious heat effect, and a body heat source is formed, and under the influence, the breaking force of the coffee beans can be obviously increased, therefore, after the coffee is roasted, the cell wall breaking rate is over 95 percent, the effective extract of the coffee beans is improved by 45-48 percent, and the soaking time is shortened by 50 percent.)
技术领域
本发明属于咖啡生产技术领域，具体涉及一种澄清、透亮速溶咖啡的生产方法。
背景技术
咖啡是世界“三大饮料”作物之一，因其具有独特的醇香口味和提神、兴奋作用，逐渐成为现代人不可缺少的日常饮品。目前，已有70 多个国家和地区生产咖啡，大约15 亿人每天都在饮用。1901 年，在美国芝加哥工作的日本科学家Saetori Kato 发明了速溶咖啡，George Constant Louis Washington发明了大规模生产速溶咖啡的技术，并在1910 年将其推向市场。速溶咖啡在居家旅行中食用方便、物美价廉，为消费者喜爱，产销量逐年增加。
随着消费习惯的改变，对咖啡的应用领域也越来越多，在一些特殊的高品质食品加工过程中，对咖啡味的咖啡配料品质有特别的需求，现有速溶咖啡的加工方法步骤为咖啡豆预处理、焙炒、磨碎、萃取、浓缩、干燥，现有处理技术下，获得的浓缩咖啡含有不溶颗粒物较多，颜色较深，不适用于某些食品领域的加工需求。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种澄清、透亮速溶咖啡的生产方法，以满足特殊食品加工的需求。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案:
一种澄清、透亮速溶咖啡的生产方法，包括以下步骤：
S1: 将预处理后的咖啡生豆用隧道式微波机进行烘焙;
S2: 使用细胞破壁机将烘焙后的咖啡豆研磨至600～1500目的超微粉；
S3：按照固液比为1:8～10的比例，使用90～95℃热水浸泡10～20min后使用离心机过滤，滤液自然冷却至室温，得到滤液A；
S4：将冷却后的滤液A，使用陶瓷模和超滤模搭配的滤膜，进行真空抽滤，得到滤液B；
S5：将冷却后的滤液B冷冻到零下50～60℃，进行冷冻真空干燥后，得到咖啡晶粉，制粒并进行封装。
进一步地，所述步骤S1中微波功率为300-500W，烘焙温度为200-220℃，烘焙时间为10-20min，堆积密度为0.2-0.5g/cm2。
进一步地，所述步骤S2中，使用细胞破壁机将烘焙后的咖啡豆研磨至1000目的超微粉。
进一步地，所述步骤S4中，陶瓷膜的孔径为0.2微米，超滤膜的孔径为20万道尔顿。
进一步地，所述步骤S5中，咖啡晶粉采用辊压式制粒机进行制粒。
本发明具备以下优点：
本发明使用微波进行咖啡前期烘焙处理，效率高，通过本发明设定的微波烘烤参数，烘焙获得的均匀度好，无局部焦黑现象，且已有研究表明，通过微波烘焙得到的咖啡豆能较好的保持咖啡豆的风味，且微波具有极强的穿透能力，使微波加热具有与常规加热不同的特性，微波加热是通过物质中的水分子强烈吸收微波能，致使介质内分子急剧摩擦，以显著的热效应使物料内部生热，形成体热源来实现的，在此影响下，咖啡豆的破裂力会显著增加，由此将咖啡烘焙后，细胞破壁率>95%，对咖啡豆的有效浸出物提高45～48%，浸泡时间缩短50%。
本发明将咖啡进行超微破碎，使其溶解后浸出物增加，有效提取率达到36%，咖啡芳香性物质保留达到90%，是传统速溶咖啡的3～4倍，本发明使用热提取，并经过热冷两次过滤后，采用冷冻干燥，对比常规的速溶咖啡提取，减少了浓缩的步骤，并且在固液比为1:8～10的比例下，滤液呈现的为非饱和转态，在此状态下非饱和物料的内部具有疏松均匀的预制孔隙结构，并且孔隙之间的连通性比较好，在冷冻干燥过程中，随着外界环境热量强度的不断增加，内部冰晶升华加速，升华后的水蒸气能够在预制的孔隙中及时迁移出去，避免了内部冰晶的融化水蒸气积聚，有利于冰晶的持续升华。因此，相对于饱和物料来说，非饱和物料在冷冻干燥过程中具有更稳定的结构和更宽的操作温度区间。
本发明咖啡豆进过超微破碎，两次过滤，相对比传统的速溶咖啡，获得的分子粒度更小，溶解性更高，进过冷冻干燥后得到的咖啡晶粉，由于结构稳定，再通过辊压式制粒机进行制粒，无需添加任何的防腐剂便可获得更长的存储时间。
附图说明
图1为对比例1和本发明实施例3得到的咖啡溶解后对比图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
S1: 将咖啡生豆用隧道式微波机烘焙;微波功率为300-500W，烘焙温度为200-220℃，烘焙时间为10min，堆积密度为0.2g/cm2。
S2: 使用细胞破壁机将烘焙后的咖啡豆研磨至1000目的超微粉；
S3：按照固液比为1: 10的比例，使用90～95℃热水浸泡10min后使用离心机过滤，滤液自然冷却至室温，得到滤液A；
S4：将冷却后的滤液A，使用陶瓷模和超滤模搭配的滤膜，进行真空抽滤，得到滤液B，陶瓷膜的孔径为0.2微米，超滤膜的孔径为20万道尔顿；
S5：将冷却后的滤液B冷冻到零下50～60℃，进行冷冻真空干燥后，得到咖啡晶粉，咖啡晶粉采用辊压式制粒机进行制粒并进行封装。
实施例2
S1: 将咖啡生豆用隧道式微波机烘焙;微波功率为300-500W，烘焙温度为200-220℃，烘焙时间为20min，堆积密度为0.5g/cm2。
S2: 使用细胞破壁机将烘焙后的咖啡豆研磨至1000目的超微粉；
S3：按照固液比为1:9的比例，使用90～95℃热水浸泡20min后使用离心机过滤，滤液自然冷却至室温，得到滤液A；
S4：将冷却后的滤液A，使用陶瓷模和超滤模搭配的滤膜，进行真空抽滤，得到滤液B，陶瓷膜的孔径为0.2微米，超滤膜的孔径为20万道尔顿；
S5：将冷却后的滤液B冷冻到零下50～60℃，进行冷冻真空干燥后，得到咖啡晶粉，咖啡晶粉采用辊压式制粒机进行制粒并进行封装。
实施例3
S1: 将咖啡生豆用隧道式微波机烘焙;微波功率为300-500W，烘焙温度为200-220℃，烘焙时间为15min，堆积密度为0.3g/cm2。
S2: 使用细胞破壁机将烘焙后的咖啡豆研磨至1000目的超微粉；
S3：按照固液比为1:10的比例，使用90～95℃热水浸泡15min后使用离心机过滤，滤液自然冷却至室温，得到滤液A；
S4：将冷却后的滤液A，使用陶瓷模和超滤模搭配的滤膜，进行真空抽滤，得到滤液B，陶瓷膜的孔径为0.2微米，超滤膜的孔径为20万道尔顿；
S5：将冷却后的滤液B冷冻到零下50～60℃，进行冷冻真空干燥后，得到咖啡晶粉，咖啡晶粉采用辊压式制粒机进行制粒并进行封装。
实施例4
S1: 将咖啡生豆用隧道式微波机烘焙;微波功率为300-500W，烘焙温度为200-220℃，烘焙时间为15min，堆积密度为0.3g/cm2。
S2: 使用细胞破壁机将烘焙后的咖啡豆研磨至600目的超微粉；
S3：按照固液比为1:10的比例，使用90～95℃热水浸泡15min后使用离心机过滤，滤液自然冷却至室温，得到滤液A；
S4：将冷却后的滤液A，使用陶瓷模和超滤模搭配的滤膜，进行真空抽滤，得到滤液B，陶瓷膜的孔径为0.2微米，超滤膜的孔径为20万道尔顿；
S5：将冷却后的滤液B冷冻到零下50～60℃，进行冷冻真空干燥后，得到咖啡晶粉，咖啡晶粉采用辊压式制粒机进行制粒并进行封装。
实施例5
S1: 将咖啡生豆用隧道式微波机烘焙;微波功率为300-500W，烘焙温度为200-220℃，烘焙时间为15min，堆积密度为0.3g/cm2。
S2: 使用细胞破壁机将烘焙后的咖啡豆研磨至800目的超微粉；
S3：按照固液比为1:10的比例，使用90～95℃热水浸泡15min后使用离心机过滤，滤液自然冷却至室温，得到滤液A；
S4：将冷却后的滤液A，使用陶瓷模和超滤模搭配的滤膜，进行真空抽滤，得到滤液B，陶瓷膜的孔径为0.2微米，超滤膜的孔径为20万道尔顿；
S5：将冷却后的滤液B冷冻到零下50～60℃，进行冷冻真空干燥后，得到咖啡晶粉，咖啡晶粉采用辊压式制粒机进行制粒并进行封装。
实施例6
S1: 将咖啡生豆用隧道式微波机烘焙;微波功率为300-500W，烘焙温度为200-220℃，烘焙时间为15min，堆积密度为0.3g/cm2。
S2: 使用细胞破壁机将烘焙后的咖啡豆研磨至1200目的超微粉；
S3：按照固液比为1:10的比例，使用90～95℃热水浸泡15min后使用离心机过滤，滤液自然冷却至室温，得到滤液A；
S4：将冷却后的滤液A，使用陶瓷模和超滤模搭配的滤膜，进行真空抽滤，得到滤液B，陶瓷膜的孔径为0.2微米，超滤膜的孔径为20万道尔顿；
S5：将冷却后的滤液B冷冻到零下50～60℃，进行冷冻真空干燥后，得到咖啡晶粉，咖啡晶粉采用辊压式制粒机进行制粒并进行封装。
对比例1
预处理:挑选质量好的咖啡豆；
烘焙：采用烘焙机90～100℃烘焙半小时；
研磨：采用碾辊盘磨机对处理好的咖啡进行研磨粉碎；
制浆：加咖啡三倍左右的95℃热水，搅拌均匀让磨渣充分溶解在热水里；
浸提：采用浸提机对咖啡液浸提；
浓缩：对浸提过的咖啡液进行浓缩，浓缩至60～70%；
冷冻干燥：将咖啡浓液经喷雾（220-240℃）干燥成粉末状。
对比例2
预处理:挑选质量好的咖啡豆；
烘焙：将咖啡生豆用隧道式微波机烘焙;微波功率为300-500W，烘焙温度为200-220℃，烘焙时间为15min，堆积密度为0.3g/cm2；
研磨：采用碾辊盘磨机对处理好的咖啡进行研磨粉碎；
制浆：加咖啡三倍左右的95℃热水，搅拌均匀让磨渣充分溶解在热水里；
浸提：采用浸提机对咖啡液浸提；
浓缩：对浸提过的咖啡液进行浓缩，浓缩至60～70%；
冷冻干燥：将咖啡浓液经冷冻干燥成粉末状。
感官评定
把样品置于洁净的白瓷盘中，置于自然光线下，由三人目视、鼻嗅，溶解后口尝，得出平均分值。
通过上述评分结果可以看出，本发明采用的技术方案，色泽明显没有传统加工方法所获得的产品深，具体如图1所示，1号为对比例1所获得产品溶解后的显示，2号为本发明实施例3所获得的产品溶解后的显示，本发明所获得产品色泽澄清，透亮，且在色泽度下降的情况下，依旧能保持香气，滋味和外观形态达到优越的品质。
咖啡因测定（采用测定方法为现行标准GB5009.139—2014）
称取1 g（精确至0.001g）经粉碎低于30目的均匀样品于250 mL锥形瓶中，加入约200 mL水，沸水浴30 min，不时振摇，取出流水冷却1 min，加入 5g氧化镁，振摇，再放入沸水浴20 min，取出锥形瓶，冷却至室温，转移至250 mL容量瓶中，加水定容至刻度（使样品溶液中咖啡因含量在标准曲线范围内），摇匀，静置，取上清液经微孔滤膜过滤，备用。
将标准系列工作液分别注入液相色谱仪中，测定相应的峰面积，以标准工作液的浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。
将试样溶液注入液相色谱仪中，以保留时间定性，同时记录峰面积，根据标准曲线得到待测液中咖啡因的浓度，平行测定次数不少于两次，然后按照标准计算公式进行计算。
通过上表可以看出，本发明实施例所测得的咖啡因含量均远高于对比例，咖啡破碎到一定程度，有利于咖啡因的提取。
溶解度测定（采用的测定方法为现行标准GB 5413.29—2010）
称取样品5 g（准确至0.01 g）于50 mL 烧杯中，用38 mL25 ℃～30 ℃的水分数次将速溶咖啡粉溶解于50 mL 离心管中，加塞。将离心管置于30 ℃水中保温5 min，取出，振摇3 min。置离心机中，以适当的转速离心10 min，使不溶物沉淀。倾去上清液，并用棉栓擦净管壁。再加入25 ℃～30 ℃的水38 mL，加塞，上下振荡，使沉淀悬浮。再置离心机中离心10 min，倾去上清液，用棉栓仔细擦净管壁。用少量水将沉淀冲洗入已知质量的称量皿中，先在沸水浴上将皿中水分蒸干，再移入100 ℃烘箱中干燥至恒重（最后两次质量差不超过2mg）。然后使用标准计算公式进行计算。
通过上述溶解度测试表看出，本发明所获得的产品，在室温温下，溶解度较佳，适合多种产品在常温下溶解加工使用。
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