一种咖啡原料的处理方法及处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种咖啡原料的处理方法及处理系统，该方法包括：杀菌步骤：对咖啡原料进行杀菌处理，得到无菌咖啡原料；制曲发酵步骤：将所述无菌咖啡原料与由豆腐或者咖啡粉制作的发酵基混合均质后，接种有益微生物发酵菌，得到曲醅；发酵步骤：在曲醅中添加辅料后进行发酵；分离步骤：分离出咖啡豆；干燥步骤：将分离出的咖啡豆进行干燥。通过本发明能得到获得符合公众多种要求的咖啡豆或者美味咖啡和附属产品，其香味纯正、风味丰富，而其中的附属产品植物奶酪尤其具备更大的生产空间和商业价值。
【专利说明】一种咖啡原料的处理方法及处理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及咖啡原料处理技术，尤其涉及一种咖啡原料的处理方法，包含制曲、发酵、分离出咖啡豆及附属产品的方法。
【背景技术】
[0002]目前，咖啡产品作为公众越来越青睐的饮品，其需求日益增大，同时，消费者对咖啡的营养、咖啡的味道要求也越来越高，所以需要对咖啡的营养、咖啡的香味进行加工改善。要想改善咖啡产品的营养和香味、就需要创建一套科学的、全新的加工技术和方法。现今，绝大多数咖啡加工企业是通过烘焙处理的加热温度、加热时间来改善咖啡豆的香味。但是，要想改善咖啡豆的营养和香味，仅仅依靠烘焙处理来改善还是不够的。
[0003]为了进一步满足消费者的需求，可以用微生物发酵的方法来加工改善咖啡豆的营养和香味。咖啡豆通过微生物发酵后，蛋白质、脂肪、糖类、等物质都将会发生变化，通过微生物酶解的作用:大分子蛋白质可以水解成小分子肽或氨基酸；脂肪可分解成甘油和脂肪酸；部分糖类通过酶解和合成、可转化成醇类和酯类；许多物质将会变化的更加营养和有益，更加有利于胃肠的消化和吸收；通过微生物酶解的作用脂肪可水解成甘油和脂肪酸，甘油可进一步转化为有机酸，有机酸与糖类转化的醇类可以合成各种酯类，咖啡豆的香味就会变得更加醇香浓郁，或品或饮、会令消费者回味无穷，会让消费获得满足满意。
[0004]中国发明专利CN200480030833.7公开了一种生咖啡豆的处理方法，该方法包括发酵处理和分离处理，发酵处理使来源于咖啡果实的未粉碎种子生咖啡豆和微生物、以及可被所述微生物分解的可分解行成分相接触进行发酵处理，分离处理把所述的发酵处理完的生咖啡豆挑选出来。由于其仅仅通过“简便”的发酵和分离处理，来改善咖啡豆的香味，即将咖啡豆通过微生物和培养基一次发酵。一次发酵，发酵酶对咖啡豆的酶解不会充分。在许多固体物发酵实践中得到的证实是:一次发酵，发酵酶对固体物产品的酶解不会充分，无法满足消费者除了对咖啡的香味有要求外，更注重咖啡的营养和安全等方面越来越高的要求，而且，发酵基的成分会影响到咖啡豆的香味和口味，还有该方法在发酵处理后仅提取曲醅中的咖啡豆，而将其他物质丢弃，造成资源的浪费。
[0005]通俗来说，微生物包括细菌、病毒、真菌等。
[0006]真菌(Fungus)分为三类:酵母菌、霉菌和蕈菌(大型真菌)。
[0007]霉菌，是形成分枝菌丝的真菌的统称。构成霉菌体的基本单位称为菌丝，呈长管状，宽度2?10微米，可不断自前端生长并分枝。大量菌丝交织成绒毛状、絮状或网状等，称为菌丝体。菌丝体常呈白色、褐色、灰色，或呈鲜艳的颜色，菌落为白色毛状的是毛霉，绿色的为青霉，黄色的为黄曲霉，有的可产生色素使基质着色。霉菌繁殖迅速，常造成食品、用具大量霉腐变质，但许多有益种类已被广泛应用，是人类实践活动中最早利用和认识的一类微生物。
[0008]曲霉(Aspergillus)是发酵工业和食品加工业的重要菌种，2000多年前，我国就用于制酱，也是酿酒、制醋曲的主要菌种。现代工业则利用曲霉生产各种酶制剂、有机酸，以及农业上的糖化饲料。现代工业利用曲霉生产各种酶制剂、有机酸，农业上用作糖化饲料菌种。例如黑曲霉、米曲霉等。米曲霉是一类产复合酶的菌株，将原料中淀粉降解将不易消化的大分子蛋白质降解，而且可以使辅料中粗纤维、植酸等难吸收的物质降解，提高营养价值、保健功效和消化率，广泛应用于食品、饲料、生产曲酸、酿酒等发酵工业，并已被安全地应用了这么多年。
[0009]米曲霉基因组所包含的信息可以用来寻找最适合米曲霉发酵的条件，这将有助于提闻食品酿造业的生广效率和广品质量。
[0010]根霉菌(Rhizopus)分布广,约10种以上,本发明选用其中的米根霉,对人无害,食用甜酒药及糖化饲料就是选用此菌制备的。
[0011]微球菌(Micrococcus Cohn, 1872)，细菌的一科。如微球菌属，为不运动的专性好氧细菌，多见于土壤和水中，也见于人和动物的皮肤上，为非致病菌。
[0012]正是由于某些微生物本身就对人体有害，所以，利用微生物发酵处理食品和饮品，需要相当慎重，选择安全的有益的微生物参与作为食品饮品发酵过程非常重要，一旦选择微生物不当，可能导致疾病甚至造成及其恶劣的严重后果。
【发明内容】
[0013]为解决上述问题，本发明旨在公开一种咖啡原料的处理方法及系统，通过发酵基的制作、发酵菌的选择以及发酵条件的控制，获得符合公众多种需求的、更加营养、更加有益、更加美味的咖啡豆和咖啡饮品及附属产品。其中，利用本发明方法及系统获得的附属产品——植物奶酪能代替现有的奶酪，具有巨大的商业价值。
[0014]为实现上述目的，本发明提供一种咖啡原料的处理方法，包括如下步骤:
[0015]杀菌步骤，对咖啡原料进行杀菌处理，得到无菌咖啡原料；
[0016]制曲发酵步骤，所述无菌咖啡原料与由豆腐或咖啡粉制作的发酵基进行混合均质，并接种有益微生物发酵菌，得到曲醅；
[0017]二次发酵步骤，在曲醅中添加辅料后进行发酵；
[0018]分离步骤，分离出咖啡豆；
[0019]干燥步骤:将分离出的咖啡豆进行干燥。
[0020]所述杀菌步骤为蒸汽杀菌或者超高压杀菌。
[0021]所述制曲发酵步骤中由豆腐制作发酵基的步骤:
[0022]用发酵水作为凝固剂制作豆腐；
[0023]将豆腐打成豆腐茸作为发酵基。
[0024]所述接种有益微生物发酵菌，当豆腐作为发酵基时，所述有益微生物发酵菌，为毛霉菌。
[0025]所述分离步骤还包括:当豆腐作为发酵基时，将分离出咖啡豆的剩余物，制成植物奶酪。
[0026]所述的咖啡原料的处理方法，当咖啡粉作为发酵基时，所述接种有益微生物发酵囷，为接种米曲霉，之后再接种毛霉囷。
[0027]所述的咖啡原料的处理方法，所述米曲霉、咖啡粉与咖啡原料的重量比为1:40-60:4000-6000。[0028]所述的咖啡原料的处理方法，所述制曲发酵步骤和所述二次发酵步骤之间还包括:
[0029]搓醅步骤，将曲醅搓成个粒；
[0030]洒水步骤，均匀分层喷洒调料水；
[0031 ] 保温步骤，控制温度在45度-60度之间。
[0032]所述的咖啡原料的处理方法，所述分离步骤还包括:将分离出咖啡豆的剩余物，制成速溶咖啡。
[0033]本发明还公开一种咖啡原料的处理系统,包括:
[0034]杀菌装置，对咖啡原料进行杀菌处理，得到无菌咖啡原料；
[0035]制曲发酵装置，将所述无菌咖啡原料与由豆腐或咖啡粉制作的发酵基进行混合均质，并接种有益微生物发酵菌，得到曲醅；
[0036]二次发酵装置，将曲醅中添加辅料后进行发酵；
[0037]分离装置，分离出咖啡豆；
[0038]干燥装置，将分离出的咖啡豆进行干燥。
[0039]所述杀菌装置、制曲发酵装置、二次发酵装置、干燥装置分别配有检测装置，用于检测温度、PH值、糖度、乙醇、溶氧、空气流量、压力或转速参数。
[0040]本发明针对咖啡豆的蛋白质、脂肪、糖类、等物质的改善，设计了二次发酵工艺:1、制曲发酵；2、装罐二次发酵。为了使蛋白质、脂肪、糖类、等物质改善的更加营养、更加有利于胃肠吸收、更有风味，本发明选用了毛霉菌、米曲霉、根霉、微球菌等制曲发酵。为了适合微生物的生长、为了创造更好的发酵条件、为了使咖啡的营养得到有效的改善，本发明设计了豆腐发酵基。为了使霉菌更好的着床、并保障咖啡的纯正风味，本发明设计了咖啡粉发酵基。为了生产简便，在确保产品有效改善的前提下，本发明设计了直接接种制曲的发酵工艺。为了保障产品的质量和安全，本发明设计了超高压(冷温)杀菌装置。为了保障产品的营养和香味在加工时不被丢失，对干燥工艺本发明设计了智能化的低温微波真空干燥设备。及数字化的生产装置和检测装置。
[0041]本发明通过反复设计、反复论证，得到的结果是:本发明设计制作的咖啡，通过微生物的发酵和酶解的作用，能使咖啡的大分子蛋白质水解成小分子肽或氨基酸；脂肪分解成甘油和脂肪酸；部分糖类会通过酶解和合成、转化成醇类和酯类；许多物质将会变化的更加营养和有益，更加有利于胃肠的消化和吸收；在微生物酶解的作用下，脂肪可水解成甘油和脂肪酸，甘油可进一步转化为有机酸，有机酸和糖类转化的醇类与“辅料”中的酒会合成各种酯类，咖啡豆的香味会变得更加醇香浓郁。
[0042]本发明的技术效果如下:
[0043]1.本发明分离出的发酵咖啡与植物奶酪的营养和美味，构成了诱人饮欲或诱人食欲的特殊香气，会令消费者回味无穷，会让消费获得满足满意。
[0044]2.本发明的附属产品:
[0045]附属产品1:腐乳——植物奶酪，是淡味无盐食品，味道鲜美、浓香醇厚，是替代“奶酪”的绝好佳品，具有巨大的商业价值。本发明得到的植物奶酪即属于天然脂肪，脂肪含量低，能够代替现有的奶酪。
[0046]附属产品2:咖啡粉，是优质的速溶咖啡原料产品。[0047]附属产品3:菌丝，是最优质、最美味的速溶咖啡添加剂。
[0048]3.本发明通过选择发酵基，使得分离咖啡豆后的物质也能加工成美味的食用产品，解决了现有技术中资源浪费的问题，更重要的是本发明选择的发酵基不会影响咖啡豆原有的纯正香味。
[0049]4.本发明利用超高压对咖啡杀菌，是一个纯物理过程，具有瞬间压缩、作用均匀、操作安全、冷温低耗、利于环保的特点。用超高压技术处理咖啡，可达到高效杀菌的目的，且对咖啡中的维生素、色素和风味物质等低分子化合物的共价键无明显影响，从而使咖啡能较好地保持原有的色、香、味、营养和保健功能，这是超高压(冷温)杀菌技术的突出优点，也是超高压(冷温)杀菌技术与其它常规杀菌技术的主要不同之处。
[0050]5.本发明采用智能化的低温微波真空干燥装置对咖啡干燥，该装置采用了智能化的人机界面控制，采用了低温微波真空干燥原理。该微波真空干燥装置是集微波能应用技术与真空干燥技术相结合的一种综合性高新技术设备，物料在干燥过程中水分的蒸发温度与大气压有直接的关系，大气压力越低，水的沸点越低，在一个大气压下水的沸点是100° C，当真空度小于-0.08兆帕斯卡时，水的蒸发温度为30?40°C。咖啡处在真空状态下进行低温下干燥。因低温干燥，咖啡在干燥过程中营养成分不会丢失，有效的保留了咖啡发酵产生的营养和香味。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]图1是本发明的咖啡原料的处理方法流程图；
[0052]图2是本发明的第一实施例的咖啡原料的处理方法流程图；
[0053]图3是本发明的第二实施例的咖啡原料的处理方法流程图；
[0054]图4是本发明的第三实施例的咖啡原料的处理方法流程图；
[0055]图5是本发明的咖啡原料的处理系统示意图。
【具体实施方式】
[0056]下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述。
[0057]首先需要进行下面2个步骤:
[0058]1、咖啡原料分选:
[0059]咖啡原料包括:(I)咖啡果实:带有皮壳的原摘的果实；(2)生咖啡豆:去皮带壳的咖啡豆；(3)不带皮壳的咖啡仁；以及(4)上述的“咖啡果实”、“生咖啡豆”和“咖啡仁”，经蒸熟处理的熟咖啡豆。
[0060]为了获得更好的咖啡豆，生产更好产品，可以对咖啡原料通过分选机进行分选，获得符合条件要求的标准咖啡豆。
[0061]2、杀菌处理:
[0062]当用微生物进行发酵处理前，存活于生咖啡豆或咖啡果实上的细菌会造成污染问题。用受到污染的生咖啡豆或咖啡果实进行接种发酵就会产生杂菌，发酵的咖啡产品就没有质量保障。如生咖啡豆或咖啡果实受到黄曲霉菌污染时，发酵的咖啡豆产品就会产生黄曲霉毒素，这样的咖啡豆就不能食用。
[0063]为了获得既营养美味、又确保安全的咖啡豆产品，对分选后的生咖啡豆或咖啡果实进行发酵前的杀菌处理，杀菌方法包括2种:
[0064]I)蒸豆:将生咖啡豆或咖啡果实经过蒸汽处理，杀死附着于或存活于咖啡豆或咖啡果实上的微生物，除掉咖啡豆或咖啡果实上附着污染的杂菌。蒸豆的设备采用带有蒸屉网的密闭式蒸气锅，为了生产安全蒸锅需设有排气防爆装置。锅内蒸汽的温度:800C -121°C，121°C所需时间:30分钟；低于121°C所需时间需要长一些。这样的条件可以有效的杀死存活于咖啡豆或咖啡果实上的杂菌，并可绝对保障发酵产品的质量和安全。为了取得较好的效果，在蒸豆之前对干豆要进行泡豆，条件是40度水，直到泡涨泡透。本方法可获得无微生物污染的蒸熟的咖啡果实或熟咖啡豆。熟咖啡豆在随后的工艺中，具有发酵时间短等优势，熟化的咖啡豆更有利于发酵和酶解。
[0065]2)超高压(冷温)杀菌:
[0066]对于咖啡果实或生咖啡豆，采用超高压力一般在为200?600MPa之间，多种生物体经200MPa以上加压处理即会出现生长迟缓，甚至死亡。一般情况下，寄生虫的杀灭和其它生物体相近，只要低压处理即可杀死，无芽孢细菌、酵母、霉菌的营养体在300?500MPa压力下可被杀死，而芽抱杆菌属和梭状芽孢杆菌属的芽孢对压力比其营养体具有更强的抵抗力，需采用更高的压力才会被杀灭。微生物在600MPa的高压下、瞬间就会致死。压力处理的时间与压力成反比，压力越高，处理所需的时间越短。
[0067]超高压杀菌，是一个纯物理过程，具有瞬间压缩、作用均匀、操作安全、冷温低耗、有利于环保的特点。用超高压技术处理食品，可达到高效杀菌的目的，且对食品中的维生素、色素和风味物质等低分子化合物的共价键无明显影响。
[0068]超高压杀菌可获得无微生物污染的咖啡果实或生咖啡豆。
[0069]图1是本发明的咖啡原料的处理方法流程图。如图1所示，该方法包括:
[0070]S100,杀菌步骤:对咖啡原料进行杀菌处理，得到无菌咖啡原料；
[0071]S200，制曲发酵步骤:将所述无菌咖啡原料与由豆腐或咖啡粉制作的发酵基混合均质(混合均匀)后，接种有益微生物发酵菌菌，得到曲醅；
[0072]( I)将豆腐打成豆腐茸为发酵基，接种有益微生物发酵菌，接种后与无菌咖啡原料混合均质(混合均匀)，均质后得到曲醅；
[0073](2)将咖啡豆研磨成咖啡粉为发酵基，接种有益微生物发酵菌，接种后与无菌咖啡原料混合均质(混合均匀)，均质后得到曲醅；
[0074](3)将无菌咖啡原料直接喷洒接种有益微生物发酵菌，接种后混合均质(混合均匀)；均质后得到曲醅；
[0075]S300，发酵步骤:在曲醅中添加辅料后进行发酵；
[0076]S400，分离步骤:分离出咖啡豆与剩余物。分别对应于上述制曲发酵步骤则为:
[0077]( I)分离出咖啡豆及剩余物，剩余物制成植物奶酪；
[0078]( 2 )分离出咖啡豆与剩余物，主要为咖啡粉，将咖啡粉制成速溶咖啡。
[0079](3)分离出咖啡豆与剩余物，主要为菌丝，将菌丝制成美味的速溶咖啡添加剂。
[0080]S500，干燥步骤:将分离出的咖啡豆进行智能化的低温微波真空干燥。
[0081]图2是本发明的第一实施例的咖啡原料的处理方法流程图。如图2所示，
[0082]咖啡原料的处理方法包括如下步骤:
[0083]SI 100，杀菌步骤:对咖啡原料进行杀菌处理，得到无菌咖啡原料；[0084]S1200，发酵基制作步骤:将食用豆腐打成豆腐碎茸，然后将该豆腐碎茸与咖啡豆拌均装盒制曲。
[0085]制作普通的食用豆腐的凝固剂的种类有:石膏、卤水、葡萄糖内酯等。因为石膏、卤水、葡萄糖内酯等在酿造中会影响到产品的口味。所以，在本发明中使用“发酵水”。该发酵水的制作很简单，用做豆腐的黄浆水自然陈化，通过微生物的发酵作用就会产生酸水，酸水即“发酵水”。
[0086]S1300,制曲发酵步骤:在豆腐茸发酵基上接种有益微生物发酵霉菌，包括接种毛霉菌、根菌或者微球菌，接种后与无菌咖啡原料混合均质(混合均匀)，均质后得到曲醅；
[0087]制曲发酵步骤:采用喷洒接种的方式接种毛霉菌，制曲时，制曲车间温度:22-26度，接种28小时左右上下翻动，大约36-48小时当菌丝生长茂盛后成淡黄色或略褐色时出醅。
[0088]S1400，二次发酵步骤:在曲醅中添加辅料(包括增加香味剂:如玫瑰花提取物、茉莉花提取物、香桂花提取物)后进行发酵；
[0089]发酵步骤，将毛霉制曲产生的曲醅，搅拌均匀，添加辅料，包括增加香味剂:如玫瑰花提取物、茉莉花提取物、香桂花提取物，或者略加红酒或白酒均质后装入发酵装置(如发酵罐等)，进行发酵。制作红色咖啡豆可加红曲，制作白色咖啡豆可加白曲。
[0090]发酵温度控制在40度以内，发酵时间不小于7天。
[0091]发酵装置(如发酵坛、罐、缸等)要设有检测装置，用来检测温度、PH值、糖度、乙醇、溶氧、空气流量、罐压、转速等参数，还要包括取料检测、酸碱调节装置、在线检测及在线上传设备。
[0092]S1500，分离步骤:分离出咖啡豆及剩余物，剩余物制成植物奶酪；
[0093]分离步骤，采用直立式粘稠物振动筛进行振动分离，咖啡豆由于大于筛网留在了上面，腐乳便落在了筛下。
[0094]分离的附属产品是腐乳，对该腐乳进行加工处理后，可制成“植物奶酪”。奶酪是人们青睐的美味食品。
[0095]目前的奶酪因脂肪含量高、过度摄入会诱发很多疾病。近年来，国际学术界出现了对反式脂肪酸安全性的质疑。国外研究证实，经常摄入占总热量5%的氢化油，即每天摄入10-15克(相当于100克奶油蛋糕或50克桃酥)的反式脂肪酸，就会对健康产生一定的危害。将会使得心脑血管疾病的发病风险增大。此外，它还可能导致糖尿病、冠心病等“代谢综合征”。天然脂肪被人体吸收后一周就能顺利排出体外，而反式脂肪酸则需要数周才能被分解代谢。“反式脂肪酸在人体内逗留时间越长，变肥胖的可能性就越大”。本发明得到的植物奶酪属于天然脂肪，脂肪含量低，中国的腐乳在西方号称“东方奶酪”，因在制作过程中添加了食盐，使得腐乳在食用中不能替代“奶酪”的用途，本发明的“植物奶酪”属于淡味无盐食品，味道鲜美、浓香醇厚，是替代“奶酪”的绝好佳品。
[0096]S1600，干燥步骤:将分离出的咖啡豆进行智能化的低温微波真空干燥。干燥得到的咖啡豆，采用通常的方法进行烘焙处理即可得到烘焙的咖啡豆。将得到烘焙的咖啡豆直接杀菌包装可制成咖啡豆商品，咖啡豆商品通过研磨加水、滤材过滤可作为现磨的咖啡饮品。更重要的是将得到烘焙的咖啡豆采用现代化的萃取技术制作咖啡提取物，用于制造速溶咖啡或罐装咖啡。[0097]其中，低温微波真空干燥装置采用了智能化的人机界面控制，采用了低温微波真空干燥原理。该微波真空干燥装置是集微波能应用技术与真空干燥技术相结合的一种综合性高新技术设备，物料在干燥过程中水分的蒸发温度与大气压有直接的关系，大气压力越低，水的沸点越低，在一个大气压下水的沸点是100° C，当真空度小于-0.08兆帕斯卡时，水的蒸发温度为30?40°C。咖啡处在真空状态下进行低温下干燥。因低温干燥，咖啡在干燥过程中营养成分不会丢失，有效的保留了咖啡发酵产生的营养和香味。
[0098]本发明还可以不使用毛霉菌，而接种其他有益发酵微生物。本发明以使用有益微生物发酵菌进行发酵。该微生物只要满足发酵作用而且安全无毒即可，没有特别限定，具体可以是毛霉菌、根菌、微球菌等。这3种微生物都容易得到，从操作的容易性来看，可以优选使用毛霉菌。根据本发明，通过选择微生物的种类、培养条件，可以添加期望香味的香味剂，产生添加香味的效应。
[0099]图3是本发明的第二实施例的咖啡原料的处理方法流程图。如图3所示，咖啡原料的处理方法包括如下步骤:
[0100]S2100，杀菌步骤:同实施方式一；
[0101]S2200，制曲发酵步骤:无菌咖啡原料与由咖啡粉制作的发酵基进行混合均质，然后接种有益微生物发酵菌，搅拌均匀后进行发酵，得到曲醅。发酵温度控制在35度左右，由于咖啡粉会粘结在一起，所以，每隔5小时松曲一次，可以适用松曲机进行松曲。发酵时间不小于24小时，得到曲醅。
[0102]在本实施例为将第一实施例中的豆腐换成咖啡粉作为发酵基。
[0103]其中，发酵基的制作是:将咖啡豆研磨成咖啡粉，然后接种有益微生物发酵菌，接种的有益微生物发酵菌，包括米曲霉和其它可用的菌种，本实施方式优选米曲霉。米曲霉、咖啡粉与咖啡原料的重量比为1:40-60:4000-6000，优选1:50:5000。
[0104]本发明还公开另外一种配比方案:米曲霉占咖啡原料的0.1%，咖啡粉，占咖啡原料的5%。
[0105]S2300,搓醅步骤:将曲醅搓成个粒；
[0106]洒水步骤，均匀分层喷洒调料水(纯净水，白酒等)；调料水用量:滋润饱和为止，滋润2小时。
[0107]S2400,保温步骤:控制温度在45度-60度之间。
[0108]将滋润后的小粒状曲醅装入无菌的保温装置(如筐)例进行保温发酵。发酵温度控制在50度左右。发酵时间控制在7天左右出醅。保温装置要设有温度、PH值在线监测仪等设备。
[0109]S2500，二次发酵步骤:在曲醅中添加辅料后进行发酵；辅料添加同实施方式一。
[0110]发酵条件控制在40度之内。发酵时间不小于15天。
[0111]二次发酵装置(如发酵坛、罐、缸等)分别设有检测装置:温度、PH值、糖度、乙醇、溶氧、空气流量、罐压、转速、取料检测、酸碱调节装置、在线检测及在线上传设备。
[0112]分离步骤S2600，分离出咖啡豆与剩余物(主要为咖啡粉)，将咖啡粉制成速溶咖啡。
[0113]干燥步骤S2700，将分离出咖啡豆进行干燥处理，获得咖啡豆。
[0114]图4是本发明的第三实施例的咖啡原料的处理方法流程图。如图4所示，咖啡原料的处理方法包括如下步骤:
[0115]S3100，杀菌步骤:同实施方式一、二。
[0116]S3200，制曲发酵步骤:在无菌咖啡原料中直接接种霉菌，在制曲室中制曲，制曲温度不低于20度，制曲时间约20天左右，约20天后生长的毛霉菌丝消失，待菌丝消失后出醅。
[0117]与实施方式二不同的是:本实施方式不需要添加咖啡粉等发酵基，本实施方式是直接接种有益微生物发酵菌，包括毛霉菌、根菌或者微球菌。
[0118]S3300，二次发酵步骤:在曲醅中添加辅料后进行发酵，辅料同实施方式一、二。
[0119]发酵条件控制在40度之内。发酵时间不小于15天。
[0120]发酵装置(如发酵坛、罐、缸等)配有检测装置:用于检测温度、PH值、糖度、乙醇、溶氧、空气流量、罐压或转速等参数，以及配有取料检测、酸碱调节装置、在线检测及在线上传装置。
[0121]S3400分离步骤:同实施方式一二，分离出咖啡豆与剩余物(菌丝)，将菌丝制成美味的速溶咖啡添加剂。
[0122]S3500干燥步骤同实施方式一、二，将发酵结束的曲醅出罐，进行和干燥处理，获得咖啡豆。
[0123]本发明还公开了一种咖啡原料的处理系统，包括:
[0124]1)杀菌装置，对咖啡原料进行杀菌处理，得到无菌咖啡原料；
[0125]2)制曲发酵装置，将所述无菌咖啡原料与由豆腐或者咖啡粉制作的发酵基进行混合均质后接种有益微生物发酵菌，得到曲醅；
[0126]3) 二次发酵装置，在曲醅中添加辅料后进行发酵；
[0127]4)分离装置，分离出咖啡豆及附属产品；
[0128]5)干燥装置，将分离出的咖啡豆进行干燥。
[0129]所述杀菌装置、制曲发酵装置、二次发酵装置、干燥装置配有检测装置，用于检测温度、PH值、糖度、乙醇、溶氧、空气流量、罐压或转速等参数。以及配有取料检测、酸碱调节装置、在线检测及在线上传装置。
[0130]所述分离装置选用直立式粘稠物振动筛，可以将咖啡豆筛选分离出来。
[0131]所述干燥装置，为智能化的低温微波真空干燥装置。干燥装置采用了智能化的人机界面控制，采用了低温微波真空干燥原理。该微波真空干燥装置是集微波能应用技术与真空干燥技术相结合的一种综合性高新技术设备，物料在干燥过程中水分的蒸发温度与大气压有直接的关系，大气压力越低，水的沸点越低，在一个大气压下水的沸点是100° C，当真空度小于-0.08兆帕斯卡时，水的蒸发温度为30~40°C。咖啡处在真空状态下进行低温下干燥。因低温干燥，咖啡在干燥过程中营养成分不会丢失，有效的保留了咖啡发酵产生的营养和香味。
[0132]工业应用性
[0133]本发明针对咖啡的蛋白质、脂肪、糖类、等物质的改善，设计了二次发酵工艺:1、制曲发酵步骤；2、装罐二次发酵步骤。为了使蛋白质、脂肪、糖类、等物质改善的更加营养、更加有利于胃肠吸收、更有风味，本发明选用了毛霉菌、米曲霉、根霉、微球菌等制曲。为了适合微生物的生长、为了创造更好的发酵条件、为了使咖啡的营养得到有效的改善，本发明设计了豆腐发酵基。为了使霉菌更好的着床、并保障咖啡的纯正风味，本发明设计了咖啡粉发酵基。为了保障产品的质量和安全本发明设计了超高压(冷温)杀菌装置；为了保障咖啡在干燥过程中营养成分不会丢失，本发明设计了智能化的低温微波真空干燥装置及数字化的生产装置和检测装置。
[0134]本发明通过反复设计、反复论证，得到的结果是:本发明设计制作的咖啡，通过微生物的发酵和酶解的作用，能使咖啡的大分子蛋白质水解成小分子肽或氨基酸；脂肪分解成甘油和脂肪酸；部分糖类会通过酶解和合成、转化成醇类和酯类；许多物质将会变化的更加营养和有益，更加有利于胃肠的消化和吸收；在微生物酶解的作用下，脂肪可水解成甘油和脂肪酸，甘油可进一步转化为有机酸，有机酸和糖类转化的醇类与“调料水”中的酒会合成各种酯类，咖啡豆的香味会变得更加醇香浓郁，令消费者或品或饮回味无穷，会让消费获得满足满意。
[0135]本发明的附属产品:
[0136]附属产品1:腐乳，即植物奶酪，是淡味无盐食品，味道鲜美、浓香醇厚，是替代“奶酪”的绝好佳品，具有巨大的商业价值。本发明得到的植物奶酪即属于天然脂肪，脂肪含量低，能够代替现有的奶酪。
[0137]附属产品2:咖啡粉，是优质的速溶咖啡原料产品。
[0138]附属产品3:菌丝，是最优质、最美味的速溶咖啡添加剂。
[0139]本发明通过选择发酵基，使得分离咖啡豆后的物质也能加工成美味的食用产品，解决了现有技术中资源浪费的问题，更重要的是本发明选择的发酵基不会影响咖啡豆原有的纯正香味。
[0140]本发明利用超高压对咖啡杀菌，是一个纯物理过程，具有瞬间压缩、作用均匀、操作安全、冷温低耗、利于环保的特点。用超高压技术处理咖啡，可达到高效杀菌的目的，且对食品中的维生素、色素和风味物质等低分子化合物的共价键无明显影响，从而使咖啡能较好地保持原有的色、香、味、营养和保健功能，这是超高压技术的突出优点，也是超高压技术与其它常规杀菌技术的主要不同之处。本发明利用智能化的干燥装置对产品干燥，保障了产品在干燥过程中营养成分不会丢失，有效的保留了产品的营养和香味。
【权利要求】
1.一种咖啡原料的处理方法，其特征在于，包括如下步骤: 杀菌步骤，对咖啡原料进行杀菌处理，得到无菌咖啡原料； 制曲发酵步骤，所述无菌咖啡原料与由豆腐或咖啡粉制作的发酵基进行混合均质，并接种有益微生物发酵菌，得到曲醅； 二次发酵步骤，在曲醅中添加辅料后进行发酵； 分离步骤，分离出咖啡豆； 干燥步骤:将分离出的咖啡豆进行干燥。
2.如权利要求1所述的咖啡原料的处理方法，其特征在于，所述杀菌步骤为蒸汽杀菌或者超闻压杀菌。
3.如权利要求1所述的咖啡原料的处理方法，其特征在于，所述制曲发酵步骤中由豆腐制作发酵基的步骤: 用发酵水作为凝固剂制作豆腐； 将豆腐打成豆腐茸作为发酵基。
4.如权利要求1所述的咖啡原料的处理方法，其特征在于，所述接种有益微生物发酵菌，当豆腐作为发酵基时，所述有益微生物发酵菌，为毛霉菌。
5.如权利要求4所述的咖啡原料的处理方法，其特征在于，所述分离步骤还包括:当豆腐作为发酵基时，将分离出咖啡豆的剩余物，制成植物奶酪。
6.如权利要求1所述的咖啡原料的处理方法，其特征在于，当咖啡粉作为发酵基时，所述接种有益微生物发酵菌，为接种米曲霉，之后再接种毛霉菌。
7.如权利要求6所述的咖啡原料的处理方法，其特征在于，所述米曲霉、咖啡粉与咖啡原料的重量比为1:40-60:4000-6000。
8.如权利要求6所述的咖啡原料的处理方法，其特征在于，所述制曲发酵步骤和所述二次发酵步骤之间还包括: 搓醅步骤，将曲醅搓成个粒； 洒水步骤，均匀分层喷洒调料水； 保温步骤，控制温度在45度-60度之间。
9.如权利要求8所述的咖啡原料的处理方法，其特征在于，所述分离步骤还包括:将分离出咖啡豆的剩余物，制成速溶咖啡。
10.一种咖啡原料的处理系统，其特征在于，包括: 杀菌装置，对咖啡原料进行杀菌处理，得到无菌咖啡原料； 制曲发酵装置，将所述无菌咖啡原料与由豆腐或咖啡粉制作的发酵基进行混合均质，并接种有益微生物发酵菌，得到曲醅； 二次发酵装置，将曲醅中添加辅料后进行发酵； 分离装置，分离出咖啡豆； 干燥装置，将分离出的咖啡豆进行干燥。
11.如权利要求10所述咖啡原料的处理系统，其特征在于，所述杀菌装置、制曲发酵装置、二次发酵装置、干燥装置分别配有检测装置，用于检测温度、PH值、糖度、乙醇、溶氧、空气流量、压力或转速参数。
【文档编号】A23C20/02GK103843956SQ201210495368
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月28日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】杨章平 申请人:杨章平