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一种高纤浓缩咖啡液及其制备方法与流程

2022-11-19 18:32:11 来源:中国专利 TAG:
一种高纤浓缩咖啡液及其制备方法
发明领域
1.本发明涉及膳食纤维补充剂和浓缩咖啡液饮料的结合领域。更具体地,本发明涉及一种含有高浓度低分子量可溶性膳食纤维的浓缩咖啡液及其制备方法。


背景技术:

2.膳食纤维是世界卫生组织(who)推荐的人类膳食必需营养素,被誉为继蛋白质、脂肪、碳水化合物、水、矿物质和维生素之后的“第七大营养元素”,其中可溶性膳食纤维的保健作用优于不溶性膳食纤维。食品饮料工业领域常用的低分子量可溶性膳食纤维,主要包括抗性糊精(resistant dextrin)、聚葡萄糖(polydextrose)、菊粉(inulin)、多聚果糖(polyfructose)、低聚半乳糖(galactooligosaccharides)、低聚木糖(xylo-oligosaccharide)、低聚果糖(fructooligosaccharides)等品种。
3.中国居民膳食纤维摄入量普遍严重缺乏。中国营养学会推荐的膳食纤维每日摄入量为25-35克。中国成人血脂异常防治指南(2016)推荐摄入量为25-40克。据《中国居民营养素与慢性病状况报告(2015)》的数据显示,中国居民膳食纤维摄入量平均只有约11克,膳食纤维摄入缺乏量高达56%-69%,达标率(按照每天摄入25克计)不足5%。而缺乏膳食纤维是导致肥胖、心脑血管疾病、糖尿病、便秘、癌症等疾病的重要原因。因此,研发富含膳食纤维的咖啡饮料,是高效补充膳食纤维的方便和有效方法,具有重要的营养和保健价值。
4.浓缩咖啡液是一种高浓度咖啡饮料,其主要技术指标为咖啡因(caffeine)含量。在已知浓缩咖啡液的企业质量标准中,要求咖啡因含量≥0.1%(1000mg/kg)【咖啡液系列/浓缩咖啡液系列标准q/szjh 0010s-2022】;而在浓咖啡饮料(非浓缩咖啡液)国家标准中,要求咖啡因含量≥0.02%、咖啡固形物含量≥1%【咖啡类饮料标准gb/t 30767-2014】;两者相比咖啡因含量相差至少5倍。
5.目前浓缩咖啡液在技术上还存在明显不足和难题需要克服,主要问题包括:1)产品口感和风味滋味显著差于咖啡机制做的传统浓缩咖啡液(espresso),难以直饮,需要加水或加奶等稀释调配后饮用;2)产品品种较少,组成较单一,稳定性和营养价值均有待提高。
6.目前在已知的浓缩咖啡液技术文献中,尚未发现本发明所述低分子量可溶性膳食纤维与浓缩咖啡液的高浓度组合产品,也不清楚其对改善浓缩咖啡液品质有何技术贡献和效果。以抗性糊精为例,关于抗性糊精与咖啡的组合应用,绝大多数仅存于固态饮料食品中,很少用于水溶液的液态产品,仅有个别实例用于较稀的普通咖啡饮料中。例如,对比专利1:中国专利申请号202010330162.7(一种能够控制体重的液体代餐及其制备方法),其中抗性糊精含量不足1%,咖啡粉含量不足2%;对比专利2:申请号201710441696.5(一种咖啡肉碱果粒果汁饮品及其制备方法),其中咖啡含量不足1%,抗性糊精含量不足5%。与已有浓缩咖啡液相比,本发明在产品组成、口感风味、营养和保健价值等方面均有显著不同、技术进步和品质提升。
7.总之,目前尚无本发明所述高纤浓缩咖啡液及其制备方法。


技术实现要素:

8.本发明旨在提供一种含有高浓度低分子量可溶性膳食纤维的浓缩咖啡液及其制备方法,以改善浓缩咖啡液的营养组成、风味口感、稳定性和保健作用。
9.发明人在相关研究中惊奇发现:
10.本发明所述低分子量可溶性膳食纤维,在一定条件下对于浓缩咖啡液的感官品质、稳定性和营养保健具有重要影响和显著改善作用。主要表现在:
11.1.可溶性膳食纤维的平均分子量和结构(品种)对于改善浓缩咖啡液的口感和风味有显著作用。本发明所述低分子量可溶性膳食纤维,主要是指平均分子量不超过20kda(kilo dalton)的可溶性膳食纤维,其中较好的是平均分子量介于1-15kda;更好的是平均分子量介于1.5-10kda。相比之下,分子量低于1kda的属于低聚糖,聚合度≤6,处于膳食纤维聚合度下限(≥3)的边缘,即低聚糖效果较差;而平均分子量高于20kda的膳食纤维,如魔芋葡甘聚糖、燕麦β-葡聚糖等,由于通常粘度较大、用量较少,只能少量辅助使用,难以充分发挥其改善效果和营养保健价值。另外,不同结构特征的可溶性膳食纤维与咖啡提取物的相互作用也不同。
12.因此,本发明所述低分子量可溶性膳食纤维的来源包括抗性糊精、聚葡萄糖、菊粉、多聚果糖中的一种或多种;其中优选抗性糊精。
13.2.本发明所述低分子量可溶性膳食纤维的可选浓度为10%-75%;较好的是15%-65%;更好的是20%-55%。
14.本发明所述低分子量可溶性膳食纤维与浓缩咖啡液的优化组合应用,是本发明的主要技术创新点,再通过与其它原辅料调配,可以构成一个独特完整的技术方案,即本发明所述高纤浓缩咖啡液及其制备方法。
15.本发明的积极技术进步效果和作用:
16.1.赋予高纤浓缩咖啡液较好的丝滑柔润口感和性状稳定性,减少其苦涩等不良风味,使直饮和稀释饮用风味口感更佳;克服了目前市场销售的常规浓缩咖啡液风味口感较差(难以直饮)等不足和技术难题。
17.2.赋予本发明所述高纤浓缩咖啡液更高的营养价值和保健作用,包括补充膳食纤维、降低饮用后的胃肠刺激作用,并增强其燃脂减肥、降血脂、降血糖、降血压、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、改善胃肠道功能、缓解便秘等作用。
18.总之,本发明与常规浓缩咖啡液相比具有更好的风味品质和市场应用价值。
19.本发明的第一方面:
20.本发明提供一种高纤浓缩咖啡液,其特征在于,按照固形物质量百分含量计算,其产品组成包括:低分子量可溶性膳食纤维10%-75%、咖啡提取物5%-40%、蛋白质0.5%-15%、甜味剂0-30%、其它原辅料0.02%-30%、水25%-70%。
21.较好的原料组成包括:低分子量可溶性膳食纤维15%-65%、咖啡提取物10%-35%、蛋白质1%-10%、甜味剂0.02%-25%、其它原辅料0.05%-25%、水30%-65%。
22.更好的原料组成包括:低分子量可溶性膳食纤维20%-55%、咖啡提取物15%-30%、蛋白质2%-8%、甜味剂0.05%-20%、其它原辅料0.1%-20%、水35%-60%。
23.在本发明中,所述咖啡提取物为本领域常规,原料来源包括(但不限于)咖啡粉、咖啡提取液或其浓缩液、咖啡复合提取物;其中液态咖啡制品以固形物含量计算。
24.在本发明中,高纤浓缩咖啡液中咖啡提取物含量若以咖啡因计量,其特征在于,含咖啡因0.1%-2%;较好的是含咖啡因0.2%-1.6%;更好的是含咖啡因0.3%-1.2%;但此特征不包括以低(脱)咖啡因为特色的高纤浓缩咖啡液。
25.因为在正常情况下,咖啡因含量是咖啡提取物的主要技术指标之一。咖啡提取物中咖啡因含量通常约1%-4%,常规可以按照咖啡因含量平均约2%计算【咖啡类饮料标准gb/t 30767-2014】;但脱(低)咖啡因的产品例外。相比之下,阿拉比卡咖啡豆及其提取物的咖啡因含量通常明显低于罗布斯塔咖啡豆及其提取物,但前者通常风味品质更好。
26.在本发明中,所述低分子量可溶性膳食纤维的来源包括抗性糊精、聚葡萄糖、菊粉、多聚果糖中的一种或多种;其中优选抗性糊精。
27.已知抗性糊精是一种可溶性耐消化淀粉衍生物,其结构特征为不仅富含淀粉具有的α-1,4和α-1,6葡萄糖苷键,还富含α-1,2和α-1,3葡萄糖苷键,并且在还原性末端的葡萄糖残基内脱水形成醚键,化学稳定性良好,人体消化酶(如淀粉酶、糖化酶)难以消化水解,但可以被大肠菌群发酵利用。依据不同原料和工艺制备的抗性糊精,结构和分子量大小可能存在差异,目前常见的抗性糊精平均分子量介于2-9kda(kilo dalton),具有较高的水溶性,溶解浓度可高达80%(w/w)左右。抗性糊精具有改善肠道菌群环境(益生元)、减肥、降血脂、降血糖、缓解便秘等保健作用,可以作为普通食品原料(2012年批准)广泛用于食品饮料及保健食品生产。
28.聚葡萄糖是一种高度分枝化无规律键合的葡萄糖聚合物,其中以1,6糖苷键为主,平均聚合度约20,平均分子量约3.2kda。菊粉是一种β(2,1)链接的果聚糖,末端常带有一个葡萄糖残基,聚合度介于2-60,平均聚合度约10,平均分子量约1.6kda。多聚果糖是菊粉的果聚糖纯化产物,平均聚合度约23。
29.在本发明中,所述蛋白质为本领域常规,蛋白质来源包括(但不限于)如下至少一种:奶粉(包括脱脂奶粉)、牛奶和(或)奶粉水解物、发酵乳制品、复合奶制品、其它动物蛋白和(或)植物蛋白及其制品;其中蛋白质含量包括多肽和氨基酸。
30.在本发明中,所述甜味剂属于本领域常规,来源包括(但不限于)如下至少一种:木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇、异麦芽糖醇、赤藓糖醇、甘露糖醇、甜菊糖、罗汉果提取物、甘草甜素、麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖、阿拉伯糖、蜂蜜、果葡糖浆、蛋白糖、甜蜜素、安赛蜜(ak糖)、阿斯巴甜、三氯蔗糖、其它合规甜味剂;其中优选木糖醇。
31.在本发明中,所述其它原辅料也属于本领域常规,均为食品饮料领域工艺和法规可以接受的原辅料品种,来源包括(但不限于)如下至少一种:1)稳定剂:黄原胶、结冷胶、微晶纤维素、羧甲基纤维素钠、卡拉胶、琼脂、海藻胶、明胶、瓜尔胶、魔芋胶;2)乳化剂:卵磷脂、蔗糖脂肪酸酯、单或双硬脂酸甘油酯、酪蛋白酸钠;3)食用香精或香料;4)营养素:牛磺酸、l-肉碱及其衍生物,各种维生素、微量元素和矿物质;5)酸碱调节剂;6)其它食物或中药及其提取物。
32.本发明的第二方面:
33.本发明所述高纤浓缩咖啡液的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将所需量的原辅料混合搅拌(加热)溶解,灌装,杀菌,冷却后即得。
34.较好的,本发明所述高纤浓缩咖啡液的制备方法,其特征在于:1)所述原辅料混合搅拌(加热)溶解,加热温度较好是≥60℃;更好的是≥80℃;2)所述杀菌方法,包括(但不限
于)巴氏杀菌或高温灭菌。。
35.其中一种制备方法,其特征在于,包括(但不限于)如下步骤:将所需量的甜味剂、可溶性膳食纤维、蛋白质、其它原辅料与适量水混合,搅拌(加热)溶解,加入咖啡提取物等原辅料,搅拌(加热)溶解,定量灌装,杀菌(包括但不限于巴氏杀菌和高温灭菌),冷却后即得。
具体实施方式
36.下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于示范说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照设备制造厂商所建议的条件。所用原辅料均符合食品安全法规要求。除非特别说明,本发明所述高纤咖啡浓缩液组成的原料百分含量(%),均按质量(重量)份额计算,其中液态原辅料按照其固形物含量计算(溶剂水除外)。本发明提到的上述特征,或实施例提到的特征可以任意组合。除非本说明书另有定义,本发明所用的专业及科学技术词汇的含义与本领域熟练技术人员所理解与惯用的意义相同。任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
37.实施例1:
38.高纤浓缩咖啡液(原味)
39.配料表:速溶黑咖啡粉10%、抗性糊精20%、聚葡萄糖10%、脱脂奶粉10%、黄原胶0.3%、羧甲基纤维素钠0.1%、卵磷脂0.02%、柠檬酸钠0.4%、水=49.2%。
40.制备方法:
41.将所需量的抗性糊精、脱脂奶粉、聚葡萄糖、黄原胶、羧甲基纤维素钠、卵磷脂、柠檬酸钠等混合均匀,搅拌下与适量水混合,搅拌加热溶解(90℃
×
15min),加入速溶黑咖啡粉,搅拌加热溶解(90℃
×
15min),补水至全量(100%),混匀,高温瞬时灭菌(138℃
×
4秒),无菌灌装(30ml/袋)密封,冷却后即得。
42.所得高纤浓缩咖啡液(原味)为褐色浓稠液,直饮呈焦香味苦咖啡风味(浓郁),口感丝滑稠厚、细腻柔润,性状稳定。口感风味品质不亚于咖啡机制做的espresso。本品无甜味剂,更适合咖啡爱好者;一般消费者可以加水或加奶等稀释调配后饮用。
43.实施例2:
44.高纤浓缩咖啡液(甜味)
45.配料表:速溶冻干黑咖啡粉15%、抗性糊精35%、脱脂奶粉5%、木糖醇10%、甜菊糖0.03%、黄原胶0.2%、羧甲基纤维素钠0.1%、卡拉胶0.02%、柠檬酸0.3%、水34.4%。
46.制备方法:
47.将所需量的木糖醇、抗性糊精、脱脂奶粉、黄原胶、羧甲基纤维素钠、卡拉胶、柠檬酸等混合均匀,搅拌下与适量水混合,搅拌加热溶解(100℃
×
10min),加入速溶冻干黑咖啡粉,搅拌加热溶解(100℃
×
10min),测控ph4.4
±
0.1,补水至全量(100%),混匀后灌装(20ml/瓶)密封,巴氏杀菌(95℃
×
10min),冷却后即得。
48.所得高纤浓缩咖啡液(甜味)为褐色浓稠液,直饮呈焦香甘苦微酸均衡咖啡风味(浓郁),口感丝滑稠厚、细腻柔润,性状稳定;口感风味品质显著优于咖啡机制做的espresso。本品可以直饮,也可以加水或加奶等稀释调配后饮用。
49.以上所述仅为本发明的部分实施例而已,并非用以限定本发明的实质技术内容范围,本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中,任何他人完成的技术实体或方法,若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同,也或是一种等效的变更,均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
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