一种咖啡果皮的加工方法及其应用与流程

1.本发明涉及废弃物再利用技术领域，具体涉及一种咖啡果皮的加工方法及其应用。


背景技术：

2.咖啡是世界“三大饮料”作物之一，世界咖啡种植面积约为1047万公顷，年产量约828万吨，而且其产量还有逐年增加的趋势。随着咖啡产量的增加，咖啡生产过程中也产生了大量的咖啡果肉、咖啡皮等，都当作废物而被丢弃，这既浪费成本,又污染环境。
3.经国内外学者研究，其果肉果皮富含咖啡因，花青素，膳食纤维，粗蛋白和各种矿物质等有益成分。云南省是中国咖啡生产的主产区，佔全国产量的98％，早在2021年12月31日就出台了《云南省食品安全地方标准——咖啡果皮》编制说明(征求意見稿)。对我省咖啡四大产区(普洱、德宏、保山、临沧)作了全面的食品安全分析检测，认为咖啡干果皮在云南已食用历史30多年未見有食用的不良反应记录。咖啡干果皮是云南省地方特色食品；国内专家、学者在对国内《5大产区咖啡果皮成分分析与营养评价》文献摘要中指出:通过对5个产区(海南省、临沧、普洱、保山、德宏)咖啡果皮基本成分、脂肪酸和氨基酸组成测定，并对脂肪酸和氨基酸进行营养评价，为咖啡果皮开发提供理论依据。检测结果表明，纤维素、蛋的质和总糖是咖啡果皮主要成份，分别是:纤维素含量16.459～18.585％；蛋白质含14.86～15.916％；总糖含量16.459～19.315％；咖啡果皮糖类以还原糖为主(咖啡因、綠原酸和葫芦巴碱)。在检测咖啡果皮中检出17种氨基酸，色氨酸均未检出。经氨基酸比值系数法(src)评价得分42.43～52.68，说明各区域咖啡果皮中的氨基酸均有较隹的均衡性。咖啡果皮营养价值丰富，具有较高的开发价值。
4.当今，在国内外已有利用咖啡皮开发为各种食品和饮料，但在加工过程中，多数采用自然晒干的方法，由于咖啡皮水分高达70－80％，自然晒干时间长，若不及时干燥，堆放5－6小时即发生大量白霉滋生，细菌繁殖，加速质变。
5.针对以上问题，发明团队经过了大量的试验探究，得到了一种咖啡果皮的加工方法及其应用，该方法利用振动筛及时除去咖啡果肉果皮中的水分、黏液及杂质，再经过离心脱水处理、臭氧消毒、低温干燥等制成咖啡果皮粉，该加工方法周期短，成本低，防止了加工过程咖啡果皮霉烂变质的现象，保证咖啡果皮营养物质不丟失、为咖啡果皮的应用价值提供了新思路。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种咖啡果皮的加工方法。
7.本发明的另一目的是提供一种咖啡果皮面粉在食品中的应用。
8.本发明所述加工方法包括如下步骤：
9.(1)咖啡果皮的筛选：用直线振动筛筛除咖啡新鲜果皮中的果叶、果枝，残留果肉、果皮碎片及黏液；
10.(2)脱水处理：将筛选后的果皮将筛选后的果皮用不锈钢离心机进行脱水处理，脱水至离心机甩不出水为止；
11.(3)消毒灭菌：将甩干后的咖啡果皮传送至密闭的消毒间，摊平，厚为3～6cm，再进行臭氧灭菌30～60min；
12.(4)低温干燥：将灭菌后的咖啡果皮，釆用空气能干燥设备，以65～70℃干燥至水分含量为8～13％；
13.(5)低温磨粉：取干燥后的咖啡果皮，用磨粉机以磨粉温度为60～80℃磨成需求目数的细粉，待用；
14.(6)真空包装：将低温磨粉进行真空包装即得咖啡果皮面粉。
15.优选的，
16.本发明所述加工方法包括如下步骤：
17.(1)咖啡果皮的筛选：用直线振动筛筛除咖啡新鲜果皮中的果叶、果枝，残留果肉、果皮碎片及黏液；
18.(2)脱水处理：将筛选后的果皮用不锈钢离心机进行脱水处理，脱水至离心机甩不出水为止；
19.(3)消毒灭菌：将甩干后的咖啡果皮传送至密闭的消毒间，摊平，厚为5cm，再进行臭氧灭菌45min；
20.(4)低温干燥：将灭菌后的咖啡果皮，釆用空气能干燥设备，以65℃干燥至水分含量为11％；
21.(5)低温磨粉：取干燥后的咖啡果皮，用磨粉机以磨粉温度为70℃磨成需求目数的细粉，待用；
22.(6)真空包装：将低温磨粉进行真空包装即得咖啡果皮面粉加入食品所属配料制成相应的食品。
23.本发明所述的加工方法制备的咖啡果皮面粉在食品中的应用。
24.本发明所述所述食品为咖啡果皮粉面条，咖啡果皮粉糕点、饼干或咖啡果皮粉袋泡茶。
25.本发明所述面条由1～10％的咖啡果皮面粉和90～99％的小麦面粉组成；其制备方法为先按比例称取咖啡果皮面粉，加35～40％的温开水稀释,搅匀再按比例加入小麦面粉，投入搅拌机彻底搅伴，进入压面机压成面条，干燥，包装即得。
26.优选的，
27.本发明所述面条由5％的咖啡果皮面粉和95％的小麦面粉组成；其制备方法为先按比例称取咖啡果皮面粉，加35％的温开水稀释,搅匀再按比例加入小麦面粉，投入搅拌机彻底搅伴，进入压面机压成面条，干燥，包装即得。
28.本发明所述糕点、饼干由1～10％的咖啡果皮面粉和90～99％的小麦面粉组成；其制备方法为按比例取小麦面粉和咖啡果皮面粉混合均匀，加适量温开水稀释至手捏成团，发酵2～3h，烤制成糕点或饼干。
29.优选的，
30.本发明所述糕点、饼干由5％的咖啡果皮面粉和95％的小麦面粉组成；其制备方法为按比例取小麦面粉和咖啡果皮面粉混合均匀，加适量温开水稀释至手捏成团，发酵2.5h，
烤制成糕点或饼干。
31.本发明所所述袋泡茶由90～99％的咖啡果皮面粉和1～10％的甘草粉组成；其制备方法为按比例取20～30目的咖啡果皮面粉和甘草粉混匀，用袋泡茶自动包装机分装为10g/袋，即得。
32.优选的，
33.本发明所述所述袋泡茶由的95％咖啡果皮面粉和5％的甘草粉组成；其制备方法为按比例取20～30目的咖啡果皮面粉和甘草粉混匀，用袋泡茶自动包装机分装为10g/袋，即得。
34.本发明的优点
35.1、本发明通过对本加工方法与自然干燥、大棚加排风扇凉干法进行了对比研究，结果显示，自然干燥法生产周期为10天，且部分果皮霉烂变质，顏色由红色变棕色，且干燥过程天气变化大，如遇雨天就增加了人力物力，人工成本为2.4元/kg；大棚加排风扇凉干法生产周期为8天，也出现霉烂变质现象，质量得不到保证，人工成本为2.2元/kg，而本发明采用的加工方法生产周期为12小时，未出现霉烂变质现象，人工成本为0.8元/kg。结果证明本发明的加工方法周期短，成本低，防止了加工过程咖啡果皮霉烂变质的现象，保证咖啡果皮营养物质不丟失、为咖啡果皮的应用价值提供了新思路。
36.2、本发明合理利用了咖啡果废弃物，不仅起到了变废为宝的作用，还防止解决了咖啡果废弃物带来的环境污染。
37.3、本发明解决了现在技术咖啡果皮自然干燥，易出现果皮霉烂变质，质量及其营养成得不到保证的技术问题。
38.4、本发明采用直线振动筛筛选果肉丶果皮中的碎片及黏液，既提高了生产劳动率又提高了筛选质量。
39.5、本发明采用不锈离心机脱水，目的是防止果皮霉烂变质，且减少了下一步消毒灭菌的时间。
40.6、本发明采用了低温(65～70度)干燥，保证果皮营养成分不受破坏、保证了果皮的原有的自然顏色。
41.7、本发明用加工的咖啡果皮面粉制备了面条，经过了面条配方的筛选试验，以咖啡果皮面粉5％，小麦面粉95％为优选配方，对面条风味进行了综合评分，结果为92.5分，证明面条色泽、表观状态、适口性、韧性、粘性、光滑性、食味均较好。
42.8、本发明用加工的咖啡果皮面粉制备了糕点、饼干，经过了糕点、饼干配方的筛选试验，以咖啡果皮面粉5％，小麦面粉95％为优选配方，对糕点、饼干风味进行了综合评分，结果为94分，证明糕点、饼干的形态、色泽、滋味与口感、组织均较好。
43.9、本发明用加工的咖啡果皮面粉制备了袋泡茶，经过了袋泡茶配方的筛选试验，以咖啡果皮面粉95％，甘草粉5％为优选配方，对袋泡茶风味进行了综合评分，结果为93分，证明袋泡茶的色泽、颗粒、香气和滋味、汤色均较好。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
44.实施例1咖啡果皮面粉的加工
45.(1)咖啡果皮的筛选：用直线振动筛筛除咖啡新鲜果皮中的果叶、果枝，残留果肉、果皮碎片及黏液；
46.(2)脱水处理：将筛选后的果皮用不锈钢离心机进行脱水处理，脱水至离心机甩不出水为止；
47.(3)消毒灭菌：将甩干后的咖啡果皮传送至密闭的消毒间，摊平，厚为5cm，再进行臭氧灭菌45min；
48.(4)低温干燥：将灭菌后的咖啡果皮，釆用空气能干燥设备，以65℃干燥至水分含量为11％；
49.(5)低温磨粉：取干燥后的咖啡果皮，用磨粉机以磨粉温度为70℃磨成需求目数的细粉，待用；
50.(6)真空包装：将低温磨粉进行真空包装即得咖啡果皮面粉。
51.实施例2咖啡果皮面粉的加工
52.(1)咖啡果皮的筛选：用直线振动筛筛除咖啡新鲜果皮中的果叶、果枝，残留果肉、果皮碎片及黏液；
53.(2)脱水处理：将筛选后的果皮用不锈钢离心机进行脱水处理，脱水至离心机甩不出水为止；
54.(3)消毒灭菌：将甩干后的咖啡果皮传送至密闭的消毒间，摊平，厚为3cm，再进行臭氧灭菌30min；
55.(4)低温干燥：将灭菌后的咖啡果皮，釆用空气能干燥设备，以65℃干燥至水分含量为8％；
56.(5)低温磨粉：取干燥后的咖啡果皮，用磨粉机以磨粉温度为60℃磨成需求目数的细粉，待用；
57.(6)真空包装：将低温磨粉进行真空包装即得咖啡果皮面粉。
58.实施例3咖啡果皮面粉的加工
59.(1)咖啡果皮的筛选：用直线振动筛筛除咖啡新鲜果皮中的果叶、果枝，残留果肉、果皮碎片及黏液；
60.(2)脱水处理：将筛选后的果皮用不锈钢离心机进行脱水处理，脱水至离心机甩不出水为止；
61.(3)消毒灭菌：将甩干后的咖啡果皮传送至密闭的消毒间，摊平，厚为6cm，再进行臭氧灭菌60min；
62.(4)低温干燥：将灭菌后的咖啡果皮，釆用空气能干燥设备，以70℃干燥至水分含量为13％；
63.(5)低温磨粉：取干燥后的咖啡果皮，用磨粉机以磨粉温度为80℃磨成需求目数的细粉，待用；
64.(6)真空包装：将低温磨粉进行真空包装即得咖啡果皮面粉。
65.实施例4咖啡果皮面粉的加工
66.(1)咖啡果皮的筛选：用直线振动筛筛除咖啡新鲜果皮中的果叶、果枝，残留果肉、果皮碎片及黏液；
67.(2)脱水处理：将筛选后的果皮用不锈钢离心机进行脱水处理，脱水至离心机甩不出水为止；
68.(3)消毒灭菌：将甩干后的咖啡果皮传送至密闭的消毒间，摊平，厚为5cm，再进行
臭氧灭菌40min；
69.(4)低温干燥：将灭菌后的咖啡果皮，釆用空气能干燥设备，以68℃干燥至水分含量为10％；
70.(5)低温磨粉：取干燥后的咖啡果皮，用磨粉机以磨粉温度为65℃磨成需求目数的细粉，待用；
71.(6)真空包装：将低温磨粉进行真空包装即得咖啡果皮面粉。
72.实施例5咖啡果皮面粉的加工
73.(1)咖啡果皮的筛选：用直线振动筛筛除咖啡新鲜果皮中的果叶、果枝，残留果肉、果皮碎片及黏液；
74.(2)脱水处理：将筛选后的果皮用不锈钢离心机进行脱水处理，脱水至离心机甩不出水为止；
75.(3)消毒灭菌：将甩干后的咖啡果皮传送至密闭的消毒间，摊平，厚为4cm，再进行臭氧灭菌50min；
76.(4)低温干燥：将灭菌后的咖啡果皮，釆用空气能干燥设备，以70℃干燥至水分含量为12％；
77.(5)低温磨粉：取干燥后的咖啡果皮，用磨粉机以磨粉温度为75℃磨成需求目数的细粉，待用；
78.(6)真空包装：将低温磨粉进行真空包装即得咖啡果皮面粉。
79.实施例6咖啡果皮面粉的加工
80.(1)咖啡果皮的筛选：用直线振动筛筛除咖啡新鲜果皮中的果叶、果枝，残留果肉、果皮碎片及黏液；
81.(2)脱水处理：将筛选后的果皮用不锈钢离心机进行脱水处理，脱水至离心机甩不出水为止；
82.(3)消毒灭菌：将甩干后的咖啡果皮传送至密闭的消毒间，摊平，厚为5cm，再进行臭氧灭菌40min；
83.(4)低温干燥：将灭菌后的咖啡果皮，釆用空气能干燥设备，以65℃干燥至水分含量为9％；
84.(5)低温磨粉：取干燥后的咖啡果皮，用磨粉机以磨粉温度为68℃磨成需求目数的细粉，待用；
85.(6)真空包装：将低温磨粉进行真空包装即得咖啡果皮面粉。
86.实施例1～6的制备的咖啡果皮面粉按实施例7～9任一制备方法制备
87.实施例7面条的制备
88.组方：咖啡果皮面粉5％、小麦面粉95％；
89.制备：先按比例称取咖啡果皮面粉，加35％的温开水稀释,搅匀再按比例加入小麦面粉，投入搅拌机彻底搅伴，进入压面机压成面条，干燥，包装即得。
90.实施例8面条的制备
91.组方：咖啡果皮面粉1％、小麦面粉99％；
92.制备：先按比例称取咖啡果皮面粉，加38％的温开水稀释,搅匀再按比例加入小麦面粉，投入搅拌机彻底搅伴，进入压面机压成面条，干燥，包装即得。
93.实施例9面条的制备
94.组方：咖啡果皮面粉10％、小麦面粉90％；
95.制备：先按比例称取咖啡果皮面粉，加40％的温开水稀释,搅匀再按比例加入小麦面粉，投入搅拌机彻底搅伴，进入压面机压成面条，干燥，包装即得。
96.实施例10糕点、饼干的制备
97.组方：咖啡果皮面粉5％、小麦面粉95％；
98.制备：按比例取小麦面粉和咖啡果皮面粉混合均匀，加适量温开水稀释至手捏成团，发酵2.5h，烤制成糕点或饼干。
99.实施例11糕点、饼干的制备
100.组方：咖啡果皮面粉1％、小麦面粉99％；
101.制备：按比例取小麦面粉和咖啡果皮面粉混合均匀，加适量温开水稀释至手捏成团，发酵2h，烤制成糕点或饼干。
102.实施例12糕点、饼干的制备
103.组方：咖啡果皮面粉10％、小麦面粉90％；
104.制备：按比例取小麦面粉和咖啡果皮面粉混合均匀，加适量温开水稀释至手捏成团，发酵3h，烤制成糕点或饼干。
105.实施例13袋泡茶的制备
106.组方：咖啡果皮面粉95％、甘草粉5％；
107.制备：按比例取20目的咖啡果皮面粉和甘草粉混匀，用袋泡茶自动包装机分装为10g/袋，即得。
108.实施例14袋泡茶的制备
109.组方：咖啡果皮面粉90％、甘草粉10％；
110.制备：按比例取20目的咖啡果皮面粉和甘草粉混匀，用袋泡茶自动包装机分装为10g/袋，即得。
111.实施例15袋泡茶的制备
112.组方：咖啡果皮面粉99％、甘草粉1％；
113.制备：按比例取20目的咖啡果皮面粉和甘草粉混匀，用袋泡茶自动包装机分装为10g/袋，即得。
114.为证明本发明的科学性与合理性，发明人进行了以下实验研究：
115.实验例1：
116.1咖啡果皮面粉制备方法的筛选
117.取同一批生产咖啡豆废弃咖啡果皮，按以下方法进行筛选、干燥，确认优选制备方法。
118.方法一：取用生产咖啡豆废弃咖啡果皮，自然干燥，打粉即得。
119.结果：该方法生产周期为10天，且部分果皮霉烂变质，顏色由红色变棕色，且干燥过程天气变化大，如遇雨天就增加了人力物力，人工成本为2.4元/kg，故此方法不再作研究。以下方法考虑在大棚内干燥。
120.方法二：取用生产咖啡豆废弃咖啡果皮，采用塑料大棚加排风扇凉干的方法进行干燥，打粉即得。
121.结果：该方法生产周期为8天，也出现霉烂变质现象，质量得不到保证，人工成本为2.2元/kg，故不此方法不再作研究。
122.方法三：(1)咖啡果皮的筛选：用直线振动筛筛除咖啡新鲜果皮中的果叶、果枝，残留果肉、果皮碎片及黏液；(2)脱水处理：将筛选后的果皮用不锈钢离心机进行脱水处理，脱水至离心机甩不出水为止；(3)消毒灭菌：将甩干后的咖啡果皮传送至密闭的消毒间，摊平，厚为5cm，再进行臭氧灭菌45min；(4)低温干燥：将灭菌后的咖啡果皮，釆用空气能干燥设备，以65℃干燥至水分含量为11％；(5)低温磨粉：取干燥后的咖啡果皮，用磨粉机以磨粉温度为70℃磨成需求目数的细粉，待用；(6)真空包装：将低温磨粉进行真空包装即得咖啡果皮面粉。
123.结果:该方法生产周期为12小时，未出现霉烂变质现象，人工成本为0.8元/kg，故该方法为优选制备方法。
124.2面条组方的筛选
125.取“1”项下“方法三”制备的咖啡果皮面粉和市售小麦面粉按不同方法配比制备面条，请30位嗅觉正常的人按面条的风味评分标准(见表1)进行评分，求出每项30人的平均得分，结果见表2。
126.表1面条风味综合评分标准
[0127][0128]
表2面条组方配比筛选表
[0129][0130]
由表2可知，咖啡果皮面粉和小麦面粉以比例为“5:95”时，评分最高92.5分，证明面条色泽、表观状态、适口性、韧性、粘性、光滑性、食味均较好，故面条优选比例为咖啡果皮面粉5％，小麦面粉95％。
[0131]
3糕点、饼干组方的筛选
[0132]
取“1”项下“方法三”制备的咖啡果皮面粉和市售小麦面粉按不同方法配比，请30位嗅觉正常的人按糕点、饼干的风味评分标准(见表3)进行评分，求出每项的30人的平均得分，结果见表4。
[0133]
表3糕点、饼干风味综合评分标准
[0134][0135]
表4糕点，饼干组方配比筛选表
[0136][0137]
由表4可知，咖啡果皮面粉和小麦面粉以比例为“5:95”时，评分最高94分，证明糕点、饼干的形态、色泽、滋味与口感、组织均较好，故优选比例为咖啡果皮面粉5％，小麦面粉95％。
[0138]
4袋泡茶组方的筛选
[0139]
取“1”项下“方法三”制备的咖啡果皮面粉和甘草粉按不同方法配比，分别制备袋泡茶，请30位嗅觉正常的人按袋泡茶的感官质量检测标准(见表5)进行评分，求出30人的每项目的平均得分，结果见表4。
[0140]
表5袋泡茶感官质量检测标准
[0141][0142]
表6袋泡茶组方配比筛选表
[0143][0144]
由表6可知，咖啡果皮面粉和甘草粉以比例为“95:5”时，评分最高93分，证明袋泡茶的色泽、颗粒、香气和滋味、汤色均较好，故袋泡茶优选比例为咖啡果皮面粉95％，甘草粉5％。
[0145]
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作出一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的，因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。