一种咖啡饮料的制取方法与流程

本发明涉及一种咖啡饮料的制取方法。

背景技术：

人们通常认为口感浓烈的咖啡里咖啡因含量更多，但实际加工中，咖啡烘焙的过程会损失掉很多咖啡因，轻度烘焙的咖啡豆中咖啡因含量要高于深度烘焙的咖啡豆。你喝咖啡后感觉到的嗡嗡声，实际上是因为你摄入了晶体的咖啡因，咖啡因的功效能让人充满活力。咖啡的全球贸易量仅次于石油，在世界上是比茶更流行的饮料。加拿大每年咖啡销售量超过10亿加元，而人均咖啡饮用量大约在500克。

咖啡有两大主流的品种，罗布斯达和阿拉比卡两大品种，罗布斯达种的咖啡豆咖啡因含量相对来说比较高，同时口感偏涩。用不同器具煮咖啡萃取出来的咖啡，咖啡因含量也差别很大。滴滤式咖啡壶冲煮出来的咖啡因较之摩卡壶会更高些。咖啡里面的有效成分是咖啡因，它是一种无臭、带苦味的晶状物，可溶于水和酒精之中。它能够直接影响人的中枢神经系统和心血管，因为人与人之间差别很大，所以反应也有所不同；现在很多的功能型饮料就是添加了″咖啡因″，象可乐，茶等均含有″咖啡因″成分，一般来说少量摄取咖啡因可以使你思路清晰、减轻疲劳、更加集中精力去工作，甚至于美容，而摄入过多，就会产生头晕、心跳加速等副作用。

因为咖啡的“功效成分”基本上就是咖啡因。咖啡因含量高低决定咖啡提神效果的好坏。一般咖啡因含量越高，提神效果越好。星巴克拿铁的咖啡因含量为453mg/kg，costa和太平洋咖啡的拿铁咖啡因含量分别有275mg/kg和245mg/kg。部分拿铁咖啡因(或者咖啡)用料不足，它的构成变成是“咖啡+牛奶+糖”。咖啡原料的重要成分是咖啡因，牛奶的重要品质成分是蛋白质、脂肪。一些预包装拿铁的咖啡因和蛋白质较低，可能是用奶、用咖啡量较少。专家建议常饮咖啡的消费者，在条件允许的情况下首选现磨咖啡。咖啡每天最好别超两杯，喝咖啡为什么能提神？大量文献表明，咖啡所含的咖啡因会刺激中枢神经系统，延长脑部清醒时间，使思路清晰敏锐。通常情况下，一个人喝200毫升美式咖啡(使用滴滤式咖啡壶制作的黑咖啡，或是意式浓缩中加大量的水制成)，可进入提神状态。

咖啡因是强力的抗氧化剂，能延缓低密度脂蛋白的氧化时间高达三倍，可以溶解血液凝块及阻止血栓的形成；咖啡因还可以增强血管收缩，避免血管扩强而头痛。此外，少量的咖啡也可以增强心肌收缩能力，促进血液循环，达到预防心血管疾病的作用。其主要的作用表现为：1.提神醒脑：会刺激脑部的中枢神经系统，延长脑部清醒的时间，使思路清晰、敏锐，且注意力较为集中，可提高工作及学习的效率。2.抗忧郁：咖啡因可使人精神振奋，心情愉快，纾解忧郁的现象。3.控制体重：咖啡因能提高人体消耗热量的速率，一项研究发现100毫克的咖啡因，可加速脂肪分解，能使人体的新陈代谢率增加百分之三至四，增加热能的消耗，适量饮用，有减重效果。4.促进消化：咖啡因会刺激交感神经，提高胃液分泌，如果在饭后适量饮用，有助消化。5.利尿：咖啡具利尿作用，可提高排尿量，因而使上厕所次数增加。6.改善便秘：咖啡可刺激肠胃激素或蠕动激素，产生通便作用，可当快速通便剂。7.降低肠癌或直肠癌的机率：咖啡含有天然抗氧化物。8.止痛：咖啡因做为一个药品时，可以加强某些止痛剂的效果。9.增强身体敏捷度：咖啡因也有助于在运动时，使运动阀值隆低，增加身体的敏捷度，使运动员缔造较好的成绩。10.降低得胆结石的机会。

除了含有咖啡因，咖啡豆含有1000多种生物活性成分，咖啡豆含有多种抗氧化剂成分，除了咖啡因可以有效对抗威胁我们身体健康的自由基，绿原酸也能形成具有抗氧化作用的氢自由基，以消除羟基自由基和超氧阴离子等自由基的活性，从而保护组织免受氧化作用的损害。绿原酸人体的好处很多。首先，绿原酸及其衍生物具有比抗坏血酸、咖啡酸和生育酚(维生素e)更强的自由基清除效果，可有效清除dpph自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基，还可抑制低密度脂蛋白的氧化。绿原酸对有效地清除体内自由基、维持机体细胞正常的结构和功能、防止和延缓肿瘤突变和衰老等现象的发生具有重要作用。其次，绿原酸还可通过降低致癌物的利用率及其在肝脏中的运输来达到防癌、抗癌的效果。绿原酸对大肠癌、肝癌和喉癌具有显著的抑制作用，被认为是癌症的有效化学防护剂。再次绿原酸作为一种自由基清除剂及抗氧化剂已被大量的试验证明，绿原酸的这种生物活性，对心血管系统能产生保护作用。另外，异绿原酸b对血小板学栓素的生物合成和氢过氧化无诱发的内皮素损伤有极强的抑制作用。最后，由于绿原酸对透明质酸及葡萄糖-6-磷酸酶有特殊的抑制作用，所以绿原酸对于创伤的治愈、皮肤健康湿润、润滑关节、防止炎症以及体内血糖的平衡调控等都有一定得疗效。绿原酸对多种疾病和病毒还有较强的抑制和杀灭作用。绿原酸有降血压、抗菌、抗病毒、消炎、增高白血球、预防糖尿病、显著增加胃肠蠕动和促进胃液分泌等药理作用，对急性咽喉炎症有明显的疗效。研究表明，口服绿原酸能够显著的刺激胆汁的分泌，具有利胆保肝的作用。另外，咖啡里含有的胡芦巴碱也是一种十分有益的成分。具有降血糖、降血脂、抗胃溃疡、抗肿瘤、抗脑缺血活性。可以用于抗炎和退热，预防和治疗脂肪肝，改善学习记忆障碍，可用于糖尿病、癌症、高血脂等疾病的防治，是一种对人体十分有益的天然化合物。研究表明咖啡里含有的微量奎尼酸已经已经被证明能够抗艾滋病。医学试验表明新抗艾滋病药物-二咖啡酰奎尼酸其作用显著强于鸡尾酒疗法用药。奎尼酸在治疗艾滋病上已经得到国际的普遍认可。

咖啡的最佳萃取温度是90度左右，不论使用什么方式，即使是意大利蒸气咖啡机，蒸汽温度也在90多度。这样的方式一般可以从100克粗咖啡磨粉中萃取到100mg-300mg的咖啡因，而实际上还有60-70％的有效成分被丢弃掉了。除非用有机溶剂来继续提取才有可能最大限度地回收剩余的有效成分，但是使用有机溶剂是不可能用于食品处理的。

超临界co2具有特殊的溶融、沉降作用，在超临界co2的助溶作用下，天然物质中的咖啡因以及其它有效成分可以被温和地溶解在超临界状态的co2体系中。应用超临界技术制备天然产物里面的活性物质是近年来新兴的前沿技术，其优点在于制备的活性物质完全可以不使用有机溶剂，并保持高活性，符合食品、饮料等食品的制备要求。

技术实现要素：

本发明采用了co2超临界的方法原理设计了一种咖啡壶，可以一次性从大约30克粗咖啡粉中萃取到水中咖啡因的量大约在100-300mg。基本相当于从100克粗咖啡粉中制备的数量，同时制备出的咖啡可以控制在75度以下，口感适宜，可以不用等待就可以直接饮用。

本发明所采用的技术方案是：本发明涉及一种咖啡饮料的制取方法，所述的基本流程是向本发明披露的咖啡壶投入以下原料30g，其重量百分比为：70％-80％timhorton咖啡粗粉，新鲜牛奶10-15％，蔗糖/海藻糖3-5％，加入纯净水160毫升；所述咖啡饮料通过以下步骤制备得到：(1)按上述重量百分比分别取咖啡粗粉，鲜奶，蔗糖/海藻糖从咖啡壶上口加入，再加入45℃的纯净水160毫升，一起移入咖啡壶混合后，打开底部的手柄通入10.5mpaco2，(2)20分钟后释放压力，即可从饮料口取出饮用。

本发明的有益效果是：发明的方法制备的咖啡口味浓烈，用料大约是常规加料量的三分之一。咖啡与咖啡伴侣混合充分，具有特殊的口感。

附图说明

图1超临界流体咖啡壶的结构图示：316l合金钢材料罐体a，b。内胆体积为500ml，耐压安全上限为50mpa2；a与上端的进料口c连接成一体。d是位于罐体内部的结构，用于密封c和d之间的空间；e：罐体外部的用于提升的手柄，可以手动将e提升并和c相互紧密贴合，在c，d之间有一层的弹性的结构可以阻止a结构内部的气体或者液体脱离a的内部罐体的空间。f：耐高压手动阀，释放f后；g：co2增压泵；h：医用co2瓶装气体。

图2咖啡饮料抗氧化能力比较：采用本发明的方法制备的咖啡饮料(a)与流行的咖啡(b)的比较结果。

具体实施方式

下面根据附图和实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。

实施例1

用316l合金钢材料加工内胆体积500ml的耐压安全上限为50mpa的罐体2只a和b；这里a与上端的进料口用图1的方式连接成一体，用于从上端的进料口投入咖啡料。同时a罐与下端的出料口用图1所示的方式相连接用于出料；a罐的侧方底部焊接了一个内径2毫米的不锈钢管，该结构在罐内部分的长度是15毫米，该结构用于向罐内输入二氧化碳。a罐上端的进料口采用图1的方式，包含一个关联在罐体外部的用于提升的手柄，可以手动将e提升并和c相互紧密贴合，在c，d之间有一层的弹性的结构可以阻止a结构内部的气体或者液体脱离a的内部罐体的空间。进一步的是，待a罐的c，d都闭合后输入的co2气体的压力大约是10-11mpa，进一步将d压紧到c的对应的面上。耐压罐体b的作用是储压的作用，通过硬连接和a连在一起，储存在b的的压力保持在22mpa，释放f后，气体随之释放到a罐中间。b罐的压力通过g的气体增加泵压入b，g采用的是一款产自中国济南的小型co2增压泵，最大可以将储存在市售的医用co2瓶装气体增压到24.5mpa。

实施例2

向实施例1中所述的咖啡壶投入以下原料30g，其重量百分比为：70％-80％timhorton咖啡粗粉，新鲜牛奶10-15％，蔗糖/海藻糖3-5％，加入纯净水200毫升；所述咖啡饮料通过以下步骤制备得到：(1)按上述重量百分比分别取咖啡粗粉，鲜奶，蔗糖/海藻糖从咖啡壶上口加入，再加入45℃的纯净水160毫升，一起移入咖啡壶混合，打开底部的手柄通入10.5mpaco2，(2)20分钟后释放压力，即可从饮料口取出饮用。

实施例3

邀请10名健康的志愿者(a)来喝采用本发明制备的咖啡，每天收集他们的晨尿1ml，共收集大约5天，同样的收集相同数量的健康志愿者(b)，请他们喝从咖啡馆里买来的咖啡，也每天收集他们的晨尿1ml，共收集大约5天。喝咖啡的规则是：每个人每天只能喝一杯咖啡，不能多喝，也不能少喝；同时不能服用vc，ve，鱼油等保健品性质的功能性食品；一周之内不能剧烈运动。对收集到的尿液用硫代巴比妥酸法的方法测定收集的尿液的丙二醛的含量代表总的氧化值(图2)。喝采用本发明制备的咖啡，每天收集他们的晨尿后测得的mda含量是：2.35±0.51umol/l，喝从咖啡馆买来的的咖啡，每天收集他们的晨尿后测得的mda含量是：2.55±0.55umol/l。

本发明的有益效果是：发明的方法制备的咖啡口味浓烈，用料大约是常规加料量的三分之一但是含有同样多的咖啡因浓度，同时抗氧化成分以及有益于人体健康的总脂肪酸的含量是普通咖啡的2-3倍。同样由于这样的原因，与传统制法的咖啡相比，饮用短期后就会产生对身体有益健康的效果。