专利名称：咖啡提取方法和产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及生产含有水解咖啡固体粒子的可溶性咖啡产品的方法，本发明也涉及含有水解咖啡固体粒子的可溶性咖啡产品。
对多数消费者来说，理想的咖啡饮料是用热水调制烤干的和新磨碎的咖啡豆而得的，通常温度为90℃至100℃。然而，由于这样的条件产生的可溶性咖啡固体粒子的产率低于25％，因此，在此条件下生产可溶性咖啡产品在工业上是行不通的。因此，在可溶性咖啡领域的最新技术进展是试图在获得可行产率的同时模仿这种理想的咖啡饮料。
早期提高可溶性咖啡固体粒子产率的努力集中在提高用于从烤干和磨碎的咖啡中提取咖啡固体粒子的提取液的温度和压力，然而，很快发现为了达到可接受的产率，需要足够高的温度和压力，以致于在提取体系产生大量水解。这是不需要的，因为它将导致焦油的产生，会引起臭味和异味。
因此将注意力转向使烤干和磨碎的咖啡在相对温和条件下进行提取，然后，分别对部分提取的渣水解，以提高产率。用此方法，可将变味问题降低到可接受的程度。如，美国专利4158067(Wouda)公开了这样一种方法将烤干和磨碎的咖啡分两个阶段进行逆流提取，并在两个阶段间单独水解。将温度为60℃至120℃的热水引入第二提取阶段，同时新烤干和磨碎的咖啡引入第一提取阶段。将离开第二阶段的提取液引入第一提取阶段以便提取新烤干和磨碎的咖啡。使离开第一提取阶段的部分提取的咖啡渣在引入第二提取阶段前，在140℃至200℃温度下，在单独水解阶段进行热水解。用此方法，在第二提取阶段提取的水解咖啡固体粒子不经过水解阶段亦不经历任何更剧烈的条件。因而降低了用不同方法可能产生臭味和焦油的量。
欧洲专利0363529(Kraft General Foods)公开了解决上述问题的进一步研究结果。在该专利描述的方法中，将第一提取阶段得到的部分提取的咖啡渣制成淤浆，然后在200℃至260℃温度下进行水解。使水解进行1至15分钟以除去至少50％任何甘露聚糖，并产生含有低于50％的单糖和低于10％的在多糖链中含有多于6个糖的多糖的水解物。然后，将所述水解产物加入从提取阶段得到的咖啡提取物中。
尽管认为此方法有较好产率，但亦产生大量短链和低分子量的糖。这显著改变了由生成的可溶性咖啡产物生产的饮料的味道和口感。当然，味感不能再同调制咖啡相比。而且，同标准提取物相比，增加的短链糖的量引起此方法提取物在浓缩和干燥过程中具有不同的性能。特别是其提取物的冰点降低，使冷冻干燥更为困难，同时，在喷雾干燥过程中，粘附性成了问题。此外，由于吸湿性增强和玻璃化转化温度降低，从而使由此提取物生产的咖啡粉在贮存中稳定性降低。
因此仍需要提取可溶性咖啡固体粒子的方法，它具有良好的产率和能够提供具有高分子量糖的可溶性咖啡产品。也需要含有水解的咖啡固体粒子和高分子量糖类的可溶性咖啡产品。
因此，本发明一方面提供从咖啡粉末中提取可溶性咖啡固体粒子的逆流提取方法，所述方法包括在第一提取阶段，用第一提取液体在约80℃至160℃温度下从新咖啡渣中提取可溶性咖啡固体粒子，得到第一咖啡提取物和部分提取的渣；在第二提取阶段，用第二提取液于约160℃至190℃温度下，从部分提取的渣中提取可溶性咖啡固体粒子，得到第二咖啡提取物和咖啡渣，该咖啡渣含有基于烤干和磨碎的咖啡重量的至少25％(重量)的从其中提取的可溶性咖啡固体粒子，收集第二咖啡提取物或将其用作第一提取液；放出自第二提取阶段得到的咖啡渣并于约160℃至约220℃温度下，使其在水解阶段热水解约1至约15分钟，得到水解的咖啡渣；和在第三提取阶段，用第三提取液于约170℃至约195℃温度下，从水解的咖啡渣中提取可溶性咖啡固体粒子，得到提取的咖啡渣和水解咖啡提取物，收集所述水解咖啡提取物或将其用作第一或第二提取液。
令人惊讶的是，假定水解发生，可以产生具有良好香味和味感并且含有更类似于极少或无水解发生过程产生的多糖分布的可溶性咖啡产物。此外，可以获得约45％至约70％范围的好的产率。并发现极少或无沉淀和焦油产生。更进一步，可以使自所述方法得到的咖啡提取物冷冻干燥或喷雾干燥而无与水解提取物相关的问题。而且，由咖啡提取物获得的咖啡粉具有良好的贮存稳定性。
优选，第一提取液在温度约110℃至约140℃范围内进入第一提取阶段。第二提取液优选在温度约165℃至约180℃范围内进入第二提取阶段。第三提取液优选在温度约175℃至约190℃范围内进入第三提取阶段。
在所述水解阶段，优选在温度约190℃至约210℃范围内进行咖啡渣热水解。更进一步，优选用蒸气加热所述咖啡渣使咖啡渣热水解。优选通过使蒸气向下穿过而使咖啡渣排出。
优选所述水解咖啡提取物含有低于约1％(重量)糠醛衍生物，约1％至约6％(重量)的单糖和多于约28％(重量)的低聚糖以及多糖，所有百分比均基于所述水解咖啡提取物的干重。更进一步，所有水解咖啡提取物中糖的加权平均分子量优选高于约1500单位，其多分散性约为2.5或更高。
上述方法可进一步包括使由第三阶段获得的咖啡渣排出并在约160℃至约220℃温度下，在第二水解阶段，使其热水解约1至约15分钟，以提供第二水解咖啡渣；和用第四提取液，在第四提取阶段，于约170℃至约195℃温度下，从第二水解咖啡渣中提取可溶性咖啡固体粒子，以提供提取咖啡渣和水解咖啡提取物，收集水解的咖啡提取物或将其用作第一、第二或第三提取液。
另一方面，本发明提供含有水解的可溶性咖啡固体粒子和可溶性咖啡产品，该水溶性咖啡产品含有至少约30％(重量)的糖，而该糖包含低于1％(重量)的糠醛衍生物、低于约5％(重量)的单糖、低于约12％(重量)的低聚糖和至少约18％(重量)的多糖，总糖加权平均分子量大于约2000单位，其多分散性约为3或更高。
优选可溶性咖啡产品含有多于31％(重量)的糖类。优选上述糖类包含低于约0.6％(重量)的糠醛衍生物，约1％至约4％(重量)的单糖，约2％至约8％(重量)的低聚糖和多于约23％(重量)的多糖。更进一步，优选所述糖类的加权平均分子量为大于2200单位，其多分散性约3.5或更高。
参照下列图，通过实施例对本发明的实施方案加以描述，其中
图1为具有一个提取液输入口的提取和水解步骤的流程图；图2为具有两个提取液输入口的提取和水解步骤的流程图；图3为具有两个提取液输入口的另一提取和水解步骤的流程图；图4为具有三个提取液输入口的提取和水解步骤的流程图；图5为就常规提取方法和由实施例1方法产生的可溶性咖啡产品而言，其糖类分子量分布对糖总重的图谱。
在本说明书中，下列术语具有下述含义“单糖”指不能再水解成更简单的碳水化合物的糖。
“低聚糖”指糖链中具有2至6个单糖单元的多聚糖。
“多糖”指糖链中具有多于6个单糖单元的多聚糖。
“加权分子量”指体积排阻色谱分离的糖分子的单独分子量的重量平均值。
“多分散性”指糖类分子的分子量分布的分散度和它相应于由体积排阻色谱分离的糖类分子的平均分子量(重量)与平均分子量(数量)之比。
为生产上述可溶性咖啡产品，使烤干和磨碎的咖啡至少经过四个阶段逆流提取和水解过程。在第一提取阶段，将新烤干和磨碎的咖啡在相对温和条件下提取，在此过程中极少或无咖啡固体粒子发生水解。因此，在此阶段，提取液的温度在约80℃至约160℃范围内。
将在第一提取阶段得到的部分提取的渣在第二提取阶段进行提取。在这一阶段，提取液的温度在约160℃至约190℃范围内，以使咖啡固体粒子发生适度水解。
从第二提取阶段所得部分提取的渣必须含有以烤干和磨碎的咖啡为基准至少25％(重量)的待从中提取的咖啡固体粒子。若已提取约低于25％(重量)的咖啡固体粒子，发现最终产生的可溶性咖啡产品对湿度和温度敏感。据认为这是由于热敏感物质的过度水解引起的。若已转移多于约25％(重量)的咖啡固体粒子，大多数或全部热敏感物质也会被转移。
使上述部分提取的渣首先排出，以便转移其中大部分提取液，避免该液体中含有的可溶性咖啡固体粒子水解。然后使排出的渣在单独水解阶段水解。在这一阶段，将上述部分提取的渣加热至温度为约160℃至约220℃，时间为约1至约15分钟。
然后，将由所述水解阶段获得的水解的咖啡渣在第三提取阶段提取。在该阶段，提取液温度为约170℃至约190℃范围，以使咖啡固体粒子产生适度水解。
选择所述水解阶段和第三提取阶段的条件，以便使离开第三提取阶段的第三提取液中可溶性咖啡固体粒子含有少于1％(重量)的糠醛衍生物、约1％到约6％(重量)的单糖和多于30％(重量)的低聚糖和多糖。所有百分比均以水解的咖啡提取物干重为基准。更进一步，在所述提取物中所有糖的加权平均分子量高于1500单位，其多分散性为约2.5或更高。
若需要，可将离开第二和/或第三提取阶段的咖啡提取物闪蒸以除去不佳的味道。更进一步，若需要，将多于一次闪蒸阶段结合入本方法中，如美国专利5183676(Schiecht)所述，在此结合到本发明中作为参考。
亦可能将一或多个热提取液输入口用于本体系中。若仅用一个输入口，那么提取液将流过所有提取阶段并作为第一咖啡提取物离开第一提取阶段。若用多个输入口，将有一个以上的咖啡提取物离开本体系。例如，每一提取阶段可有其自身的新提取液的入口和咖啡提取物的出口。
所述每个提取阶段可以由一个或多个适于提取的容器组成，如固定床反应器或连续逆流提取器。所述容器的选择和设计为选择性问题，对上述方法无关键影响。更进一步，若使用固定床反应器，可根据需要，使所述提取液向上流过反应器或向下流过反应器。水解阶段亦可由一个或多个反应容器组成。该水解反应容器可以是固定床反应器、高压釜、活塞式流动反应器、挤压机或类似物。水解反应容器的设计亦是选择性问题而对上述方法无关键影响。然而，所述提取反应容器和水解反应容器适宜为固化床反应器且是相同一个反应器。它具有使咖啡渣在整个过程中留在同一反应器中的优点。
可根据所需，将上述方法获得的提取物制成可溶性咖啡粉。通常用蒸气汽提所述提取物，以便提取芳香挥发物，浓缩后，喷雾或冷冻干燥。上述步骤众所周知，在文献中详细描述，对本发明无关键影响。芳香物也可以在任一提取前，用众所周知的方法如汽提、蒸汽加工等从烤干和磨碎的咖啡中回收。
更进一步，上述方法可以包括一个或多个附加水解和提取阶段，以便进一步从离开第三提取阶段的咖啡提取渣中提取可溶性咖啡固体粒子。上述附加的水解和提取阶段可以方便地在与所述水解阶段和第三提取阶段相同的条件下操作。
在图1说明的第一个特殊的实施例中，将新烤干和磨碎的咖啡(4)引入第一提取阶段(2)。使离开第二提取阶段(8)的第二咖啡提取物(24)进入第一提取阶段(2)，以便从第一提取阶段(2)中的烤干和磨碎的咖啡内提取可溶性咖啡固体粒子。包括由第一提取阶段(2)提取的可溶性咖啡固体粒子的所述引入的咖啡提取物，作为输出咖啡提取物(22)离开。然后，使输出咖啡提取物(22)经进一步加工转为浓缩咖啡提取物。第二咖啡提取物(24)的温度适宜在80℃至160℃范围内，以使在第一提取阶段(2)咖啡固体粒子基本不发生水解。
将离开第一提取阶段(4)的部分提取的咖啡渣(6)转入第二提取阶段(8)。将离开第三提取阶段(18)的第三咖啡提取物(26)，引入第二提取阶段(8)，以便从第二提取阶段(2)的部分提取的烤干和磨碎的咖啡中提取可溶性咖啡固体粒子。所述引入的咖啡提取物，包括从第二提取阶段(8)提取的作为第二咖啡提取物(24)离开的可溶性咖啡固体粒子。第三咖啡提取物(26)的适宜温度在约160℃至190℃范围内，以使在第二提取阶段(8)的咖啡固体粒子产生适度水解。
将离开第二提取阶段(8)的部分提取的咖啡渣(10)转入单独水解阶段(12)。在这一阶段，以烤干和磨碎咖啡为基准，使至少25％(重量)的可溶性咖啡固体粒子从烤干和磨碎的咖啡中提取出来。在水解阶段(12)，将上述部分提取的咖啡渣分出，然后加热至温度为约160℃至约220℃。这可用多种方法完成。然而，使蒸气通过部分提取的咖啡渣而使其流出并通过向所述含有部分提取的咖啡渣的反应器中直接注入温度为160℃至220℃的蒸气加热比较方便。如以该方式加热，加热非常迅速。但任何适合的加热方法均可用。
使离开水解阶段(12)的水解的咖啡渣(14)转入第三提取阶段(18)中。将温度为约170℃至约195℃的热水(28)引入第三提取阶段(18)中，以便从该水解的咖啡渣中提取残留的可溶性咖啡固体粒子。该热水的温度使得在第三提取阶段(18)中的咖啡固体粒子可以发生适度水解。离开第三提取阶段的提取咖啡渣(20)以烤干和磨碎的咖啡为基准，含有约50％至约70％(重量)的从其中提取的可溶性咖啡固体粒子。
图2说明另一实施例。在图2中，对相同的项目使用与图1相同的参考数字。在该实施例中，将新烤干和磨碎的咖啡(4)引入第一提取阶段(2)。将温度为约80℃至160℃的热水(30)引入第一提取阶段(2)，以便从第一提取阶段(2)内烤干和磨碎的咖啡中提取可溶性咖啡固体粒子。热水(30)的温度为在第一提取阶段(2)使咖啡固体粒子基本不发生水解。第一提取阶段产生的咖啡提取物作为输出咖啡提取物(22)离开。
将离开第一提取阶段(4)的部分提取的咖啡渣(6)转入第二提取阶段(8)，将离开第三提取阶段(18)的第三咖啡提取物(26)转入第二提取阶段(8)，以便从第二提取阶段(2)中的部分提取的烤干和磨碎的咖啡中提取可溶性咖啡固体粒子。所述引入的咖啡提取物包括在第二提取阶段(8)提取的可溶性咖啡固体粒子，它作为第二咖啡提取物(32)离开。第三提取物温度适宜在约160℃至约190℃，以使在第二提取阶段(8)咖啡固体粒子发生适度水解。
可将第二咖啡提取物(32)和输出咖啡提取产物(22)分别按美国专利5242700(Schlecht)描述的方法处理。在此结合到本发明中作为参考。作为选择，也可将第二咖啡提取物(32)和输出咖啡提取产物(22)结合在一起，然后进一步加工转化为浓缩咖啡提取物。将离开第二提取阶段(8)的部分提取的咖啡渣(10)转入单独的水解阶段(12)并参照上述图1介绍的方法处理。然后，将离开水解阶段(12)的水解的咖啡渣(14)转入第三提取阶段(18)中并参照上述图1描述的方法加工。离开第三提取阶段的提取的咖啡渣(20)以烤干和磨碎的咖啡为基准，含有约45％至70％(重量)的从其中提取的可溶性咖啡固体粒子。
图3说明另一实施例。在图3中，对相同项目使用与图1相同的参照数字。在该实施例中，将新烤干和磨碎的咖啡(4)引入第一提取阶段(2)中。使离开第二提取阶段(8)的第二咖啡提取物(24)引入第一提取阶段(2)，以便在第一提取阶段(2)从烤干和磨碎的咖啡中提取可溶性咖啡固体粒子。所述引入的咖啡提取物包括在第一提取阶段(2)提取的作为输出咖啡提取物(22)离开的可溶性咖啡固体粒子。第二咖啡提取物(24)的温度适宜在80℃至160℃范围，以使在第一提取阶段(2)咖啡固体粒子基本上不发生水解。
将离开第一提取阶段(4)的部分提取的咖啡渣(6)转移至第二提取阶段(8)。将热水(34)引入第二提取阶段(8)，以便从第二提取阶段(2)中的部分提取的烤干和磨碎的咖啡中提取可溶性咖啡固体粒子。热水(34)的温度适宜在约160℃至190℃范围，以使在第二提取阶段(8)咖啡固体粒子产生适度水解。热水和第二提取阶段(8)提取的咖啡固体粒子作为第二咖啡提取物(24)离开。
将离开第二提取阶段(8)的部分提取的咖啡渣(10)转入单独的水解阶段(12)，并参照图1描述方法处理。然后，将水解的渣转入第三提取阶段。引入温度为约170℃至195℃范围的热水(28)至第三提取阶段(18)，以便从水解的咖啡渣中提取残留的可溶性咖啡固体粒子。热水温度要使在第三提取阶段(18)中的咖啡固体粒子产生适度水解。热水和第三提取阶段(18)提取的可溶性咖啡固体粒子作为第三咖啡提取输出物(36)离开。
离开第三提取阶段的提取的咖啡渣(20)也含有以烤干和磨碎的咖啡为基准，约45％至约70％(重量)的其中提取的可溶性咖啡固体粒子。将第三咖啡输出物(36)和输出的咖啡提取物(22)分别按美国专利5242700(Schlecht)所述方法处理。也可以将第三咖啡输出物(36)和输出咖啡提取物(22)合并后进一步处理，转化为浓缩咖啡提取物。
图4说明又一实施例。在图4中，对于相同项目使用与图1至图3相同的参照数字。在该实施例中，将新烤干和磨碎的咖啡(4)引入第一提取阶段(2)。将温度为约80℃至约160℃的热水(30)引入第一提取阶段(2)，以便在第一提取阶段(2)中，从烤干和磨碎的咖啡中提取可溶性咖啡固体粒子。热水(30)的温度要使在第一提取阶段(2)中咖啡固体粒子基本上不发生水解。第一提取阶段(2)产生的咖啡提取物作为输出咖啡提取物(22)离开。
使离开第一提取阶段(4)的部分提取的咖啡渣(6)转移至第二提取阶段(8)。将热水(34)引入第二提取阶段(8)以便在第二提取阶段(2)中的部分提取的烤干和粉碎的咖啡中提取可溶性咖啡固体粒子。热水(34)的温度适宜在约160℃至190℃范围内，以使在第二提取阶段(8)中的咖啡固体粒子产生适度水解。热水和第二提取阶段(8)提取的可溶性咖啡固体粒子作为第二咖啡输出物(32)离开。
将离开第二提取阶段(8)的部分提取的咖啡渣(10)转至单独的水解阶段(12)中并参照图1所述方法处理。然后，将水解的渣转移至第三提取阶段。将温度为约170℃至约195℃的热水(28)引入第三提取阶段(18)，以便从水解的咖啡渣中提取任何残留的可溶性咖啡固体粒子。热水的温度要能使咖啡固体粒子在第三提取阶段(18)中产生适度水解。热水和第三提取阶段(18)提取的可溶性固体粒子作为第三咖啡输出物(36)离开。
离开第三提取阶段的提取的咖啡渣(20)亦含有以烤干和磨碎的咖啡为基准，45％至70％(重量)的从中提取的可溶性咖啡固体粒子。使第二咖啡输出物(32)、第三咖啡输出物(36)和输出咖啡提取物(22)分别按美国专利5242700所述方法处理或以各种选择合并后进一步处理。
发现在进一步处理步骤中引起臭味问题的不溶物或焦油在该方法中极少或不产生，而且，极少或无难以干燥并使喷雾或冷冻干燥变复杂的吸湿性组分存在。
在所有情况下，最终获得的可溶性咖啡固体粒子都含有低于1％(重量)的糠醛衍生物、低于约4％(重量)的单糖、低于约12％(重量)的低聚糖和至少约18％(重量)的多糖。存在的糖的总量至少约为30％(重量)。所有百分数均以可溶性咖啡产品的干重为基准。更进一步，糖的加权平均分子量大于约2000单位，其多分散性为3或更高。此可溶性咖啡产品具有良好的咖啡香型和味感。而且含有的足够低的小分子糖和足够高的大分子糖，使得甚至在热带条件下粉末的贮存亦是稳定的。实施例1使用由7个固定反应器组成的提取体系。将反应器按系列相连接，使烤干和磨碎的咖啡由第一反应器(反应器1)进入体系，依次通过，到达最后一个反应器(反应器7)。反应器1和2组成第一提取阶段，反应器3和4组成第二提取阶段，反应器5组成水解阶段，反应器6和7组成第三提取阶段。也将反应器连接起来，以使提取液由反应器7进入提取体系并依次流过反应器6、4、3、2、1，由反应器1流出体系。提取液不流经反应器5。
将轻微烘干的Robusta咖啡豆碾碎输入反应器1中。将温度为180℃的热水输入反应器7中。离开反应器1的咖啡提取物与反应器1中碾碎咖啡的质量比约为5∶1。离开反应器6进入反应器4的提取液温度约为170℃。将离开反应器3的提取液闪蒸以便去除异味并在温度为约130℃时引入反应器2中。
经过反应器4后所述渣的净提取率为占开始烤干碾碎咖啡重量的40％。首先将反应器5中部分提取的渣倾出，然后，向反应器中引入蒸气，使温度升至190℃约6分钟。通过迅速将压力降至800千帕以下，以便使温度降至170℃以下，终止水解。假定总提取率为占起始烤干碾碎咖啡重量的59％，反应器6和7的提取率约为19％(重量)。
将离开反应器1的咖啡提取物用常规方式进行蒸气汽提、蒸发和干燥，生产可溶性咖啡粉末。所述蒸发提取物为冷冻或喷雾干燥。在处理过程中无问题产生，表明在提取和水解过程中无焦油形成。
分析可溶性咖啡粉中糖的含量，它包含约32％的糖。其糖由约0.5％糠醛衍生物、约3.5％单糖、约10％低聚糖和21％多糖。所有百分数均以可溶性咖啡粉干重为基准。所述糖的加权平均分子量为2500单位，其多分散性约为4.3。
将一茶匙可溶性咖啡粉溶于150毫升徐沸的水中。一组品尝者品尝该饮料确定其具有爽滑、微酸和多汁味觉的良好咖啡气味。涩口感亦明显减弱。
图5说明由传统提取方法生产的可溶性咖啡粉(很少水解或不水解)及实施例1的可溶性咖啡粉的分子量分布图。分布对比非常好，尤其分子量在2000以上。通常由水解咖啡固体粒子的提取物生产的可溶性咖啡粉在较低分子量具有一锐峰，然而，含很低的分子量在3000以上的糖。实施例2除将深度烘干的Milds碾碎并输入反应器1之外，其余重复实施例1的过程。同样，在反应器5中，将所述渣加热至192℃，约达2分钟。
反应器4后，所述渣的净提取率为占烤干并碾碎(R&G)咖啡重量的约30.5％。以总提取率为占烤干并碾碎咖啡重量的50.5％，那么经反应器5至7后提取率为20％(重量)。
分析可溶性咖啡粉糖类含量，它包含约34％的糖。该糖类包含约0.4％糠醛衍生物、约2％单糖、约7.5％低聚糖和24％多糖。所有百分数均以可溶性咖啡粉干重为基准。糖的加权平均分子量为2400单位，其多分散性约3.8。
将一茶匙可溶性咖啡粉溶于150毫升徐沸的水中。一组品尝者品尝该饮料并确定其具有爽滑、微酸、多汁味道的良好咖啡气味，涩口感亦明显减弱。实施例3除了将反应器相连接，以使提取液由反应器7进入提取体系并按顺序流过反应器6、4、3并在反应器3后离开体系外，应用实施例1的提取体系。将新提取液引入反应器2并在反应器1离开体系。因此，该提取体系有两个提取液输入口。
将由80％Milds和20％Robusta咖啡豆组成的深度烘干的混合物碾碎并输入反应器1中。将温度为140℃的热水输入反应器2。离开反应器1的提取物与碾碎咖啡质量比约为4.5∶1。经提取阶段1后的净提取率约为干重的29％(重量)。
将温度为180℃的热水输入反应器7。离开反应器3的咖啡提取物与反应器1中碾碎咖啡的质量比约为5∶1。离开反应器6并进入反应器4的提取液温度约为170℃。将离开反应器3的提取液闪蒸，以便去除异味。
先放出反应器5中的部分提取的渣，然后，向该反应器中通入蒸气，使温度升高至约195℃达约4分钟。通过迅速将压力降至800千帕以下，以使温度降至低于170℃，终止水解。以总提取率为占烤干碾碎咖啡重量的50％计，反应器3至7的提取率约为21％(重量)。
将离开反应器1和反应器3的咖啡提取物按美国专利5242700(Schlecht)所述方法分别加工成可溶性咖啡粉。加工过程中无问题产生，表明在提取和水解过程中无焦油形成。
分析该可溶性咖啡粉中糖的含量，其结果与实施例1大体相同。总糖含量为35％，包含0.6％糠醛衍生物、3.5％单糖、7％低聚糖和25％多糖。将一茶匙所述可溶性咖啡粉溶于150毫升徐沸的水中，一组品尝者品尝该饮料并确定其具有爽滑、微酸和多汁味觉的良好咖啡气味，涩口感也明显地减弱。实施例4除了使用10个反应器外，使用实施例1的提取体系。将反应器相连接，以使第一入口的提取液由反应器10进入提取体系并流经反应器10和9，在反应器9之后离开该体系，而第二入口的提取液由反应器7进入该体系，流经反应器7、6、4、3、2和1并在反应器1后离开该体系。因此，该提取体系有两个提取液入口。
将由80％Milds和20％Robusta咖啡豆组成的适度烘烤的混合物碾碎输入反应器1中、按实施例1所述方法在反应器1至7中进行提取。放出反应器5中部分提取的渣，然后用饱和蒸气在195℃水解4分钟。通过迅速将其压力降至800千帕以下，以使温度降至170℃以下，终止水解。经反应器1至7的净提取率约为占起始烤干并碾碎咖啡重量的52％。
先放出反应器8中部分提取的渣，并按实施例1所述方法用饱和蒸气在温度为198℃处理6分钟。将180℃的热水输入反应器10，提取在反应器9和10中的水解渣。离开反应器9的咖啡提取物与反应器1中碾碎咖啡的质量比约为4∶1。以总提取率为占起始烤干并碾碎的咖啡重量的57％，经反应器8至10的净提取率约为占烤干并碾碎咖啡重量的5％。
混合由该体系所得的两种提取物，一起加工成可溶性咖啡粉而毫无问题，表明极少或无焦油形成。由该可溶性咖啡粉生产的饮料无异味。
分析该可溶性咖啡粉中糖的含量，它含有多至约39％的糖。该糖含有约0.2％糠醛衍生物、约4％的单糖、约6％的低聚糖和29％多糖。所有百分数均以可溶性咖啡粉干重为基准的重量百分比。该糖的加权平均分子量为5000单位，其多分散性约为4.3。
将一茶匙可溶性咖啡粉溶于150毫升徐沸的水中。一组品尝者品尝此饮料确定它具有良好咖啡气味，无加工痕迹(processy notes)，口感爽滑、微酸、多汁，涩口感明显变弱。
权利要求
1.从咖啡渣中逆流提取可溶性咖啡固体粒子的方法，它包括在第一提取阶段，用第一提取液在温度约为80℃至160℃下，从新咖啡渣中提取可溶性咖啡固体粒子，得到第一咖啡提取物和部分提取渣；在第二提取阶段，用第二提取液在温度约为160℃至190℃下，从所述部分提取渣中提取可溶性咖啡固体粒子，得到第二咖啡提取物和咖啡渣，所述咖啡渣含有以烤干并磨碎的咖啡重量为基准，至少25％的从中提取的可溶性咖啡固体粒子，收集第二咖啡提取物或将其用作第一提取液；分出由第二提取将阶段获得的咖啡渣并在水解阶段约160℃至约220℃温度下使其热水解1至15分钟，得到水解的咖啡渣；在第三提取阶段，用第三提取液，在约170℃至195℃温度范围内，从所述水解的咖啡渣中提取可溶性咖啡固体粒子，得到提取的咖啡渣和水解的咖啡提取物，收集该水解的咖啡提取物或将其用作第一或第二提取液。
2.根据权利要求1的方法，其中使第一提取液在温度约为110℃至140℃范围内进入第一提取阶段。
3.根据权利要求1或2的方法，其中使第二提取液在温度约为165℃至180℃范围内进入第二提取阶段。
4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其中使第三提取液在温度约为175℃至190℃范围内进入第三提取阶段。
5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其中，在水解阶段，使咖啡渣在温度约为190℃至210℃下热水解。
6.根据权利要求1至5中任一项的方法，其中，通过使蒸气向下穿过咖啡渣使其放出并通过蒸气加热使其热水解。
7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其中，离开第一提取阶段的水解咖啡提取物含有低于1％(重量)的糠醛衍生物、约1％至约6％(重量)的单糖和多于约28％(重量)的低聚糖和多糖；所有百分数均以所述水解咖啡提取物干物质为基准。
8.根据权利要求7的方法，其中在所述水解咖啡提取物中所有糖的加权平均分子量大于约1500单位，其多分散性约2.5或更高。
9.根据权利要求1至8中任一项的方法，进一步包括放出由第三提取阶段获得的咖啡渣并使其在第二水解阶段约160℃至220℃温度下热水解约1至约15分钟，得到第二水解的咖啡渣；用第四提取液，在第四提取阶段温度约为170℃至195℃下，从第二水解咖啡渣中提取可溶性咖啡固体粒子，得到提取的咖啡渣和水解的咖啡提取物，收集该水解的咖啡提取物或将其用作第一、第二或第三提取液。
10.含有水解的可溶性咖啡固体粒子的可溶性咖啡产品，该可溶性咖啡产品含有至少30％(重量)的糖，该糖包含少于约1％(重量)的糠醛衍生物、低于约5％(重量)的单糖、低于约12％(重量)的低聚糖和至少约18％(重量)的多糖，该糖的加权平均分子量大于约2000单位，其多分散性约大于3。
全文摘要
逆流提取可溶性咖啡固体粒子的方法。第一提取阶段用第一提取液在80—160℃从烤干并磨碎咖啡中提取可溶性咖啡固体粒子。第二提取阶段用第二提取液在160—190℃从部分提取渣中提取可溶性咖啡固体粒子,该咖啡渣含有至少25%(重量)的从中提取的可溶性咖啡固体粒子。放出第二提取阶段获得的咖啡渣,并使其在水解阶段160—220℃热水解1至15分钟。第三提取阶段用第三提取液在170—195℃从水解咖啡渣中提取可溶性咖啡固体粒子,得到提取咖啡渣和水解咖啡提取物。
文档编号A23F5/10GK1174665SQ97117788
公开日1998年3月4日 申请日期1997年8月26日 优先权日1996年8月26日
发明者K·施勒赫特, C·R·勒贝特, V·勒劳普, E·格尔哈德一里宾 申请人:雀巢制品公司