一种固体饮料及其制备方法与流程

1.本发明涉及食品加工技术领域，尤其是涉及一种固体饮料及其制备方法。


背景技术：

2.随着人民生活质量日益提高，咖啡饮料日益受到人们的青睐，同时其副作用也越来越引起人们的担忧。这是因为咖啡中的咖啡因在一定程度上会刺激人的神经兴奋度，进而影响睡眠。并且具有增加心梗、引起骨质疏松症、导致胎儿畸形等的风险。
3.而传统红茶，含有丰富的微量元素和维生素，特别是其在发酵以后，会产生茶多碱、茶素等对血糖有一定辅助降血糖作用的有效成分。但是，传统红茶同样含有咖啡因，能够兴奋大脑神经，促进胃液的分泌，存在引起失眠以及胃酸过多等副作用。
4.蒲公英，菊科，属多年生草本植物，药食两用。其性寒，味甘，微苦，清热利湿不伤阴，可使湿热得清、痰瘀得化。蒲公英富含维生素a、维生素c、维生素b2、维生素b1、维生素b6、叶酸、铜，蛋白质、碳水化合物及钾，铁、锌、镁等矿物质。蒲公英植物体中还含有蒲公英醇、蒲公英素、胆碱、有机酸、绿原酸(与咖啡酸相似)、咖啡酸、菊糖、蔗糖、葡萄糖等多种健康营养成分，具有养胃健身、改善视力、美容养颜、利尿、缓泻、退黄疸、清热解毒、抗菌消炎等功效。尤其是蒲公英含有咖啡酸及近似咖啡的芳香物质，且不含咖啡因，其作为咖啡或者红茶的替代品已引起人们的重视。
5.相关蒲公英红茶的报道颇多，多以复方为主，或采取煎煮、提取，浓缩，或基本延用传统红茶的制备工艺。
6.中国发明专利(cn108450730a)公开了一种速溶蒲公英饮品及其制备方法，具体包括将蒲公英的地上部分和根部进行筛选、配合、烘培、破碎；将破碎的蒲公英植物粉用热水或过热水萃取，经过滤、浓缩得到蒲公英浓缩液；将蒲公英浓缩液喷雾干燥或冻干得到速溶蒲公英饮品。该工艺路线基本沿用了传统咖啡的制作方法，首先，先烘焙、再萃取，烘焙获得的芳香物质在反复萃取中还能保留多少值得商榷；此外，其萃取工艺等同传统中药“千药一锅”的煎煮法，滤渣、浓缩不能消除中药味，也不能产生咖啡特有的风味。而喷雾干燥或经冷冻隧道快速冷冻制备粉粒或颗粒也值得商榷，蒲公英提取液极为粘稠，上述方法制备得到的粉粒或颗粒在常温下一定会发生粘连、结块。此外，浓缩液通过冷冻隧道(
‑
50℃)冷冻，粉碎成2mm的颗粒，实际获得是含提取物的粉碎冰块，其目的显然是为了获得一种颗粒，但是其冷冻冰块干燥脱水后的颗粒一定会发生黏连。可见，其工艺设计工艺繁杂，设备匹配复杂，价格昂贵，造成浪费。
7.中国发明专利(cn107581317a)公开了一种蒲公英红茶及加工方法，具体由蒲公英红茶与市售成品红茶按重量比为1:0.25的比例混合均匀后，用电热烘烤箱105℃烘烤15min，取出放冷至室温，经定量分装，真空包装制成，其工艺基本沿用了传统红茶的制备方法。传统红茶属全发酵茶，以茶树新叶为原料，经萎凋、揉捻、发酵、干燥等一系列工艺过程精制而成的茶，因其干茶冲泡后的茶汤和叶底色呈红色而得名。首先，萎凋是传统红茶初制的重要工艺，在一定的温度、湿度条件下均匀摊放，适度促进鲜叶酶的活性，内含物质发生
物理、化学变化，散发部分水分，使茎、叶萎蔫，色泽暗绿，青草气散失。该专利先烘焙，再萎凋，萎凋已经没有意义，可见该专利毫无创建，且工艺步骤颠倒。
8.此外，咖啡豆与蒲公英虽然含有部分同样的成分，但性质不同，咖啡豆是种子，蒲公英根、叶是根块或枝叶，因此想要使蒲公英根、叶获得色香味近似咖啡的风味饮料或风味独特蒲公英红茶的饮料，不能再套用传统咖啡或红茶制备工艺。
9.综上可知，我国蒲公英根咖啡及蒲公英叶红茶固体饮料制备技术领域，其制备工艺繁杂，既要高温烘焙，又要反复萃取、浸提、浓缩，甚至还要低温冷冻、干燥，在加工过程中高温烘焙获得的芳香物质基本丧失。由于工艺繁杂，相互矛盾，造成设备重复购置，且价格昂贵，而提取物残渣包括植物细胞壁、纤维素、半纤维素和木质素，本身就是芳香气来源之一，又必须排放，造成了不必要的浪费，而排放又污染了环境。此外，由于工艺缺陷，剂型流于形式，缺乏创新，其产品与传统咖啡或与传统红茶相比色、香、味不足。
10.针对上述问题，开发一种新型的蒲公英固体饮料的制备方法，是本技术领域亟需解决的一项技术问题。


技术实现要素：

11.本发明的第一目的在于提供一种固体饮料的制备方法，克服了现有技术工艺繁杂、设备昂贵、成本高的缺点；
12.本发明的第二目的在于提供一种固体饮料，该固体饮料便于携带，服用方便，冲服即溶，营养价值更为丰富也更易吸收。
13.将原材料依次进行发酵、美拉德反应、挤压膨化和造粒，得到所述固体饮料；
14.其中，所述原材料包括蒲公英根、蒲公英叶中的任意一种或两种的组合物。
15.本发明通过发酵、美拉德反应、挤压膨化和造粒得到的固体饮料，冲服即溶，消除了蒲公英的中药味，得到了具有酷似咖啡色、香、味的蒲公英咖啡或风味独特的蒲公英红茶。有效克服了现有技术工艺繁杂、设备昂贵、资源利用浪费及设备使用成本高的缺点。
16.进一步，包括以下步骤：
17.s1、将原材料处理至长度为2
‑
3cm；
18.s2、将处理后的原材料于密封条件下进行自然发酵；
19.s3、将自然发酵后的原材料于70
‑
90℃下进行美拉德反应；
20.s4、将美拉德反应后的原材料挤压膨化至物料含水量为18
‑
24％；
21.s5、将挤压膨化后的原材料辊压造粒并过筛，得到所述固体饮料；
22.所述固体饮料为蒲公英咖啡或蒲公英红茶
23.其中，以重量份数计，所述原材料包括蒲公英根1
‑
10份、蒲公英叶1
‑
10中的任意一种或两种的混合物。
24.采用蒲公英根、叶单一组份，或将蒲公英根与蒲公英叶组合，不但能制作风味酷似咖啡色、香、味的的蒲公英根咖啡固体饮料，以及风味独特的蒲公英叶红茶固体饮料，而且该固体饮料还能为人体提供维生素、矿物质及膳食纤维等营养成分，有效避免了咖啡或红茶因含有咖啡因产生的副作用。
25.初步试验研究表明，将蒲公英根或蒲公英叶萃取浓缩，所得到的固体饮料均具有较浓重的中药味，不能获得酷似咖啡风味或红茶风味的固体饮料。而蒲公英根或蒲公英叶
萃取煎煮废弃的药渣经过烘焙反而能产生近似咖啡的焦香及其他芳香，而这些药渣又可以作为制作颗粒剂的基质，提供膳食纤维。本发明对提取物废弃的残渣进行了分析，其主要成分木质素是链接纤维素和半纤维素的物质，是所有植物都含有的一大类物质混合体的统称，其分子结构中含有氧代苯丙醇或具有其衍生物结构单元的芳香性高聚物。本发明的制备方法保留了蒲公英根、蒲公英叶中的木质素成分，同时保留了造粒需要的赋形剂，减少了废渣排放，资源得的了更为充分的利用。
26.进一步，所述原材料包括蒲公英根时，在步骤s3和s4之间还包括将美拉德反应后的原材料粉碎至粒度为0.15
‑
0.2mm；
27.在步骤s4和s5之间还包括将挤压膨化后的原材料于180
‑
220℃下烘焙处理8
‑
20min；
28.所制备得到的固体饮料为蒲公英咖啡或蒲公英混合型固体饮料。
29.将美拉德反应后的原材料粉碎至粒度为0.15
‑
0.2mm，有利于有效物质溶出，也为进一步挤压膨化创造了条件。
30.烘焙处理过程中，淀粉在高温条件下会转化为糖和酸性物质，而纤维素等物质会发生不同程度的碳化，并且随着时间的延长，原料产生深棕咖啡色及咖啡特有的醇香。因此，挤压膨化后进行烘焙处理可有效赋予蒲公英咖啡固体饮料近似咖啡的色泽、焦香及焦糖等芳香风味，并表现为颜色加深，咖啡的芳香散发出来。
31.进一步，步骤s1具体包括：将蒲公英根、叶分离，并依次进行浸泡、清洗和沥水后，将蒲公英根和/或蒲公英叶铡切至长度为2
‑
3cm。
32.蒲公英植株根、叶份量比例不一样，应提前分离，并以标准确定的重量份计算。此外，蒲公英成熟期为4
‑
10个月，由于农户采摘分散，时间不同，收购时蒲公英的新鲜度、干燥度不同，存储时间、方法不同，洁净度不同。本发明考虑到这一客观原因，收购的新鲜蒲公英、半干燥或干燥品不做严格区分，而对新鲜蒲公英、半干燥或干燥品浸泡，均是为了软化蒲公英根粘连的泥土便于清洗，浸泡、清洗过程中，半干或干燥原料不同程度吸入水分，水分含量虽有差异，但不影响本制作工艺。
33.进一步，步骤s2中，所述自然发酵的温度为18
‑
33℃，时间为24
‑
72h。
34.使用天然野菌种自然发酵，是指利用自然环境中的微生物进行发酵，使有机物降解并稳定化的生物处理方法。自然菌群既包括有益菌群，又包括不良菌群，地表层弥散着几十亿甚至上百亿的生物群落，因此其表现为生物多样性的特点。在自然发酵过程菌群自然侵入其中并参与发酵。酵母菌和乳酸菌是目前自然界分布最为广泛，与人类关系最为密切的自然菌群，其中，酵母菌是一种营专性或兼性好氧生活酵母，在缺乏氧气时，发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来获取能量，在有氧气的环境中，酵母菌将葡萄糖转化为水和二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸使ph降低，随着时间的延长，碳酸浓度增大，ph会一直下降，因此酵母菌的大量繁殖压缩了不良菌的生存环境。乳酸菌顾名思义是产生乳酸的酵母，其ph值为6.2，呈酸性，乳酸菌进行的是无氧呼吸，是能发酵葡萄糖或乳糖产生乳酸的异养厌氧细菌，只有在无氧条件下乳酸菌才能大量繁殖。乳酸菌发酵过程会产生大量乳酸、乙酸，以及少量甲酸、丙酸等其他末端产物，这些酸性代谢产物是乳酸抗病防腐的主要力量。自然发酵过程中有害菌在酸性环境中很难生存，加之青霉素菌群的优势存在，可消灭其他不良菌群。此外，蒲公英具有广谱抗菌的作用，对不良菌群也有一定的抑制作
用。
35.针对上述特点，首先，本发明采用了无氧发酵的方法，为自然发酵创造了有利环境。微生物代谢过程中产生的温度可使容器内温度维持在18
‑
33℃，有利于酵母菌和乳酸菌的迅速发展，容器内部形成与外界隔离的小气候环境，外界杂菌难以侵入，刮风下雨也不受影响。其次，发酵过程中植物细胞壁破裂，细胞膜通透性增强，酚类物质更容易游离出来，在酶促进氧化作用下，蒲公英中的叶绿素氧化降解，多酚类化合物氧化聚合，生成蒲公英黄素与蒲公英红素等有色物质，进而形成咖啡褐红色泽和红茶色泽。此外，发酵过程中通过分解和转化，可将大分子的中间物质分解转化为能够被直接吸收的小分子物质，比如，植物细胞结构被破坏(如细胞脱水、细胞自溶等)，细胞壁及其支撑结构(主要是纤维素、半纤维素)被部分分解，随着细胞和组织结构的破坏，蛋白质、脂肪、糖类等内容物溶出并部分分解，表现为发酵底物变软，出现白色粘性物质。而发酵底物在酶的作用下还会形成多种具有明显酒香、乳酸香、果香、甜香、咖啡香等及其他特有香气的物质，而市面上卖的酵母菌发酵则没有如此丰富的功效，进而最大程度的消除蒲公英中药味，获得风味更为浓郁的饮品。自然发酵无需建筑复杂设施、购置昂贵的设备及发酵容器，使用普通塑料桶发酵即可实现。
36.在本发明具体的实施方式中，自然发酵的温度为18
‑
33℃，时间为24
‑
72h。
37.进一步，步骤s3中，所述美拉德反应的时间为8
‑
12小时，且反应时物料的厚度为6
‑
10cm。
38.美拉德反应时，具体将发酵后的原材料置于多层格栅的烘箱，每层物料高度6
‑
10cm，且反应时间为8
‑
12h，反应温度为70
‑
90℃。美拉德反应即是指单糖和氨基酸的反应，蒲公英含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物、多种氨基酸、多种矿物质、微量元素、维生素、菊糖、蔗糖、葡萄糖等化学成分，其中，咖啡酸、绿原酸(与咖啡酸相似)、酚酸类化合物(咖啡酸的衍生物)菊糖、蔗糖、葡萄糖等均是形成咖啡风味的重要成分。随着美拉德反应温度的提高或加热时间的增加，原材料色度增加，呈深棕色，甚至出现蓝黑色，不饱和度化学芳香性也随之增加。
39.进一步，步骤s4中，所述挤压膨化时，膨化温度为118
‑
138℃，转速为200
‑
250r/min。
40.挤压膨化时，通过挤压、高温、高压以及突然释放，能够破坏和软化纤维结构中的细胞壁部分，使淀粉糊化，挤压膨胀后的物料表现为结构疏松、体积膨胀、柔软、芳香气大幅提高。
41.此外，理论和实践也进一步证明挤压膨胀后水溶物会明显增加，提取物浓度也会相应增加。在以往的灵芝胶囊的生产中(灵芝胶囊由本单位生产，0.27克\粒
×
30\瓶)，灵芝多糖的提取得率为8.11％，较未挤压膨化灵芝的多糖提取率提到了9.02％。
42.进一步，步骤s5中，所述辊压造粒后过14
‑
20目筛。
43.采用干法辊压造粒，颗粒剂的分散性、附着性、聚集性和吸湿性都很小，并且其具有优良的稳定性，便于携带、贮存，冲服即溶，方便饮用。
44.上述制备方法制备得到的固体饮料也理应属于本发明的保护范围，且原材料包括蒲公英根时，所述固体饮料为蒲公英咖啡或蒲公英混合型固体饮料；所述原材料为蒲公英叶时，所述固体饮料为蒲公英红茶。
45.本发明固体饮料的制备方法，与现有技术相比，具有以下效果：
46.1、本发明有效克服了现在技术中蒲公英固体饮料制备过程中既需高温烘焙，又要低温冷冻造粒，在反复萃取、浓缩过程中烘焙获得的芳香物质又被破坏、损失，其工艺繁杂、设备昂贵、资源利用浪费及设备使用成本高的缺点。通过发酵、美拉德反应、挤压膨化和造粒得到的固体饮料，冲服即溶，消除了蒲公英的中药味，得到了具有酷似咖啡色、香、味的蒲公英咖啡或风味独特的蒲公英红茶。
47.2、本发明发酵过程中，发酵底物会产生明显的酒香、乳酸香、果香等及其他特有的香气，进而有效消除蒲公英的中药味。此外发酵过程中通过分解和转化可将大分子的中间物质分解转化为能够被直接吸收的小分子物质。主要表现为植物细胞结构被破坏(如细胞脱水、细胞自溶等)，纤维素、半纤维素等细胞壁及其支撑结构被部分分解，随着细胞和组织结构的破坏，蛋白质、脂肪、糖类内容物溶出并部分分解，还可在酶的作用下，形成乳酸香、甜香、咖啡香及其他芳香物质多种风味物质。
48.3、本发明美拉德反应过程中，木质体结构呈疏松海绵状，绿原酸、酚酸类化合及其他有效物质和风味物质得到了有效释放，进而使固体饮料具备酷似咖啡的风味。
49.4、本发明的制备方法有效保留了制作粉剂、颗粒及产生芳香物质成分的基质木质素，有效物质被充分利用，营养价值更为丰富也更易吸收，减少了排放污染，加工成本大幅降低，符合大众消费的期望、饮食习惯和健康理念，易于推广，市场前景广阔。
附图说明
50.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
51.图1为本发明实施例1固体饮料颗粒及冲泡后示意图；
52.图2为本发明实施例2固体饮料颗粒及冲泡后示意图；
53.图3为本发明实施例3固体饮料颗粒及冲泡后示意图；
54.图4为本发明实施例4固体饮料颗粒及冲泡后示意图；
55.图5为本发明实施例1固体饮料感官评价结果示意图；
56.图6为本发明实施例2固体饮料感官评价结果示意图；
57.图7为本发明实施例3固体饮料感官评价结果示意图；
58.图8为本发明实施例4固体饮料感官评价结果示意图。
具体实施方式
59.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
60.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
61.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
62.本发明实施例中每1份均指1000g。
63.将原材料蒲公英根、叶分离，并依次进行浸泡、清洗和沥水后备用。
64.实施例1
65.干燥蒲公英根6份，干燥蒲公英叶4份。
66.s11、将蒲公英根和蒲公英叶铡切至长度为2
‑
3cm；
67.s12、将蒲公英根和蒲公英叶混匀，置于发酵容器中，密封条件下于温度为18℃下自然发酵72h；
68.s13、将自然发酵底物置于多层格栅烘箱，每层物料高度6cm，于80℃下进行美拉德反应8h；
69.s14、将美拉德反应后的蒲公英根和蒲公英叶粉碎至粒度为0.15mm；
70.s15、粉碎后进行挤压膨化，控制膨化温度为118℃，双螺杆转速为230r/min，至物料含水量为23％；
71.s16、将挤压膨化后的蒲公英根和蒲公英叶于180℃下烘焙处理20min；
72.s17、将烘焙后的蒲公英根和蒲公英叶干法辊压造粒后过14目筛，得到粒径为1.4mm的蒲公英根、叶混合型颗粒剂饮料。
73.实施例2
74.新鲜蒲公英根6份，新鲜蒲公英叶4份。
75.s21、将蒲公英根和蒲公英叶铡切至长度为2
‑
3cm；
76.s22、将蒲公英根和蒲公英叶混匀，置于发酵容器中，密封条件下于温度为32℃下自然发酵24h；
77.s23、将自然发酵底物置于多层格栅烘箱，每层物料高度10cm，于80℃下进行美拉德反应10小时；
78.s24、将美拉德反应后的蒲公英根和蒲公英叶粉碎至粒度为0.18mm；
79.s25、粉碎后进行挤压膨化，控制膨化温度为128℃，转速为230r/min，至物料含水量为23％；
80.s26、将挤压膨化后的蒲公英根和蒲公英叶于180℃下烘焙处理20min；
81.s27、将烘焙后的蒲公英根和蒲公英叶干法辊压造粒后过14目筛，得到粒径为1.4mm的蒲公英根、叶混合型颗粒剂饮料。
82.实施例3
83.半干燥蒲公英根10份。
84.s31、将蒲公英根铡切至长度为2
‑
3cm；
85.s32、将蒲公英根置于发酵容器中，密封条件下于温度为28℃下自然发酵48h；
86.s33、将自然发酵底物置于多层格栅烘箱，每层物料高度8cm，于70℃下进行美拉德反应12h；
87.s34、将美拉德反应后的蒲公英根粉碎至粒度为0.18mm；
88.s35、粉碎后进行挤压膨化，控制膨化温度为138℃，转速为230r/min，至物料含水量为22％；
89.s36、将挤压膨化后的蒲公英根于220℃下烘焙处理8min；
90.s37、将烘焙后的蒲公英根干法辊压造粒后过20目筛，得到粒径为0.85mm的蒲公英根咖啡颗粒剂。
91.实施例4
92.蒲公英叶10份。
93.s41、将蒲公英叶铡切至长度为2
‑
3cm；
94.s42、将蒲公英叶混匀，置于发酵容器中，密封条件下于温度为33℃下自然发酵24h；
95.s43、将自然发酵底物置于多层格栅烘箱，每层物料高度8cm，于80℃下进行美拉德反应12h；
96.s44、将美拉德反应后的蒲公英叶粉碎至粒度为0.2mm；
97.s45、粉碎后进行挤压膨化，控制膨化温度为118℃，转速为230r/min，至物料含水量为24％；
98.s46、将挤压膨化后的蒲公英叶于180℃下烘焙处理10min；
99.s47、将烘焙后的蒲公英叶干法辊压造粒后过20目筛，得到粒径为0.85mm的蒲公英叶红茶。
100.本发明对实施例1
‑
4制备的固体饮料冲泡后的味道、色泽和气味进行了分析，并按食品感官评价标准评价，结合本产品的特征，将“余味”项，换为“中药味”进行了评价。评价人员：专家9人，其中，制药企业资深药剂师6人；消费者10人，其中无经验者5人、有经验者5人，训练者3人，共22人。分析结果如图5
‑
8及表1所示。
101.表1实施例1
‑
4制备的固体饮料的评价结果
[0102][0103]
结合表1及图1
‑
8分析可知，蒲公英根与蒲公英组合，或蒲公英根、蒲公英叶单一成分，虽然半干品、干燥品、发酵时间、烘焙时间及粉粒或颗粒的目数有所差异，但所制备得到的固体饮料风味、口感均无明显差异。所制备得到的固体饮料除实施例4蒲公英叶红茶为墨绿色外，其他外观色泽差异并不显著，而且均无中药味。由此可见，通过本发明固体饮料的制备方法制备得到的固体饮料不仅蒲公英根咖啡可以作为咖啡的代用品，蒲公英叶红茶也可以作为红茶的代用品。
[0104]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。