CN115380981A

CN115380981A - 一种用于冷萃咖啡的复配酶制剂及其应用方法

Info

Publication number: CN115380981A
Application number: CN202210947221.4A
Authority: CN
Inventors: 王冠; 熊晓燕; 刘营; 周翔; 辜玲芳; 刘文悦; 詹志春; 周樱
Original assignee: Wuhan Sunhy Biological Co ltd
Current assignee: Wuhan Sunhy Biological Co ltd
Priority date: 2022-08-09
Filing date: 2022-08-09
Publication date: 2022-11-25

Abstract

本发明属于酶制剂技术领域，具体提供了一种用于冷萃咖啡的复配酶制剂及其应用方法。所述复配酶制剂，包括：20‑30％的蛋白质谷氨酰胺酶、10‑20％的宽温α‑淀粉酶、10‑20％的纤维素酶、5‑10％的果胶酶、2‑8％的稳定剂和12‑53％的载体。通过各组分之间的协同作用，不仅能破坏咖啡粉组织结构，使内容物充分释放，提升冷萃效率，还能显著提高咖啡萃取液中蛋白质溶解度，增强浓郁的口感，提高咖啡萃取液中低聚糖浓度，提升甜度与回甘，从而提升咖啡整体品质。本发明提供的复配酶制剂适用性强，可与绝大多数咖啡冷萃技术联用，无须调整原有工艺流程，仅需增加将复配酶制剂投入咖啡冷萃液中这一操作，且酶制剂为生物发酵产品，绿色安全，环境友好，具有良好的社会与经济效益。

Description

一种用于冷萃咖啡的复配酶制剂及其应用方法

技术领域

本发明属于酶制剂技术领域，具体涉及一种用于冷萃咖啡的复配酶制剂及其应用方法。

背景技术

冷萃咖啡，通俗讲就是冷泡咖啡，用冷水浸泡咖啡粉，二者结合后释放出咖啡粉中的芳香物质和可溶性营养成分，做法类似于冷泡茶，一般要冷泡半天以上才能有更好的口感。因为冷水比较温和只会萃取出咖啡粉的香味，并不会逼出咖啡豆杂质的苦涩味，所以比起一般热冲咖啡更浓郁醇香，咖啡因含量高，苦涩味少。

常规的冷萃咖啡制备时间长，工艺繁琐，生产效率低，成本高，对冷萃咖啡制作方法的改进主要集中在萃取工艺和萃取设备上，而且基本是采用物理/化学的方式来提高冷萃咖啡的提取效率，缩短萃取时间，但可能会导致低温萃取咖啡萃取不足，风味不佳的问题。为此，本发明采用生物学的方式对常规冷萃咖啡的制作方法进行改进，提供了一种用于冷萃咖啡的复配酶制剂。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中冷萃咖啡制备时间长，工艺繁琐，生产效率低，成本高的问题。

为此，本发明提供了一种用于冷萃咖啡的复配酶制剂，包括：20-30％的蛋白质谷氨酰胺酶、10-20％的宽温α-淀粉酶、10-20％的纤维素酶、5-10％的果胶酶、2-8％的稳定剂和12-53％的载体。

具体的，所述蛋白质谷氨酰胺酶的酶活为50-1000U/g；所述宽温α-淀粉酶的酶活为1000-20000U/g；所述纤维素酶的酶活为20000-400000U/g；所述果胶酶的酶活为20000-400000U/g。

具体的，上述稳定剂包括氯化钠、甘油、海藻糖、甘露醇、山梨醇、肌醇中的至少一种。

具体的，上述载体包括水、玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、绿豆淀粉、β-环糊精、麦芽糊精、变性淀粉中的至少一种。

具体的，上述复配酶制剂的剂型为液体剂型、粉体剂型或微粒剂型。

本发明还提供了一种冷萃咖啡的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备上述任意一项所述的用于冷萃咖啡的复配酶制剂，备用；

(2)咖啡豆磨成粉后装入过滤袋中，将过滤袋放入容器中；

(3)向容器中加水，随后加入复配酶制剂并搅拌均匀；

(4)冷藏后取出，去掉过滤袋即得冷萃咖啡。

具体的，上述步骤(3)中以咖啡豆质量计，复配酶制剂的添加量为0.1-1％。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

本发明提供的这种用于冷萃咖啡的复配酶制剂通过酶制剂之间的协同作用，不仅能破坏咖啡粉组织结构，使内容物充分释放，提升冷萃效率，还能显著提高咖啡萃取液中的蛋白质溶解度，增强浓郁的口感，提高咖啡萃取液中的低聚糖浓度，提升甜度与回甘，从而提升咖啡整体品质。本发明提供的复配酶制剂适用性强，可与绝大多数咖啡冷萃技术联用，无须调整原有冷萃工艺流程，仅需增加将复配酶制剂投入咖啡冷萃液中这一简单操作，且酶制剂为生物发酵产品，绿色安全，环境友好，具有良好的社会与经济效益。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。尽管已经详细描述了本发明的代表性实施例，但是本发明所属技术领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明范围的情况下可以对本发明进行各种修改和改变。因此，本发明的范围不应局限于实施方案，而应由所附权利要求及其等同物来限定。

本发明提供了一种用于冷萃咖啡的复配酶制剂，包括：20-30％的蛋白质谷氨酰胺酶、10-20％的宽温α-淀粉酶、10-20％的纤维素酶、5-10％的果胶酶、2-8％的稳定剂和12-53％的载体。

其中，所述蛋白质谷氨酰胺酶的酶活为50-1000U/g；所述宽温α-淀粉酶的酶活为1000-20000U/g；所述纤维素酶的酶活为20000-400000U/g；所述果胶酶的酶活为20000-400000U/g；稳定剂包括氯化钠、甘油、海藻糖、甘露醇、山梨醇、肌醇中的至少一种；载体包括水、玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、绿豆淀粉、β-环糊精、麦芽糊精、变性淀粉中的至少一种。

蛋白质谷氨酰胺酶是2000年发现的一种新型水解酶，可以特异性地将蛋白质的谷氨酰胺残基(L-β-谷氨酰胺)水解成L-谷氨酸和氨，从而改变蛋白质的一级、二级和三级结构，显著提高蛋白质溶解度，并改善乳化性、凝胶性等功能性质。它能显著提高咖啡萃取液中的蛋白质溶解度，增强其浓郁的口感。

α-淀粉酶能水解淀粉内部的α-1,4-糖苷键，水解产物为糊精、低聚糖和单糖，宽温α-淀粉酶则能在较大的温度范围发挥作用，包括中温、高温α-淀粉酶难以作用的低温范围。它能降解咖啡豆或咖啡粉中淀粉，生成低聚糖与葡萄糖，提升其甜度与回甘。

纤维素酶和果胶酶都是由多种水解酶组成的复杂酶系，可将纤维素与果胶分解成寡糖或单糖。纤维素酶和果胶酶通过降解咖啡细胞壁中的纤维素与果胶，协同作用破坏其细胞壁结构，使得其内容物特别是风味物质充分释放，从而提升咖啡的提取效率，咖啡整体品质也得以提升。

复配酶制剂可根据使用需求制作成液体剂型、粉体剂型或微粒剂型。

本发明还提供了一种冷萃咖啡的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备上述用于冷萃咖啡的复配酶制剂，备用；

(2)咖啡豆磨成粉后装入过滤袋中，将过滤袋放入容器中；

(3)向容器中加水，随后加入复配酶制剂并搅拌均匀；以咖啡豆质量计，复配酶制剂的添加量为0.1-1％；

(4)冷藏后取出，去掉过滤袋即得冷萃咖啡。

下面通过具体实施例对本发明的用于冷萃咖啡的复配酶制剂及其应用方法的效果进行研究。

实施例1：

本实施例提供了一种用于冷萃咖啡的复配酶制剂，由25％蛋白质谷氨酰胺酶、15％宽温α-淀粉酶、15％纤维素酶、8％果胶酶、5％氯化钠和32％水组成，配制时将各组分按质量百分比称量后物理混合均匀即可。

其中，蛋白质谷氨酰胺酶的酶活力为200U/g，检测标准为武汉新华扬企业标准；宽温α-淀粉酶的酶活力为10000U/g，检测标准为GB/T 1886.174；纤维素酶的酶活力为200000U/g，检测标准为QB/T 2583；果胶酶的酶活力为100000U/g，检测标准为GB/T1886.174；以上酶制剂为武汉新华扬生物股份有限公司提供。

实施例2：

本实施例提供了一种用于冷萃咖啡的复配酶制剂，由20％蛋白质谷氨酰胺酶、10％宽温α-淀粉酶、10％纤维素酶、5％果胶酶、2％氯化钠和53％水组成，配制时将各组分按质量百分比称量后物理混合均匀即可。

实施例3：

本实施例提供了一种用于冷萃咖啡的复配酶制剂，由30％蛋白质谷氨酰胺酶、20％宽温α-淀粉酶、20％纤维素酶、10％果胶酶、8％氯化钠和12％水组成，配制时将各组分按质量百分比称量后物理混合均匀即可。

实施例4：

本实施例研究了用于冷萃咖啡的复配酶制剂的作用效果。

设置5个试验组和3个对照组，每组取50g咖啡豆，用磨豆机打成粉状后装入过滤袋中，系紧袋口后放入密封瓶中，向密封瓶中加350g水。

试验组1：向密封瓶中加入0.05g(0.1％)的实施例1提供复配酶制剂，并搅拌均匀，冷藏12小时后取出，去掉过滤袋即得冷萃咖啡。

试验组2：向密封瓶中加入0.25g(0.5％)的实施例1提供复配酶制剂，并搅拌均匀，冷藏12小时后取出，去掉过滤袋即得冷萃咖啡。

试验组3：向密封瓶中加入0.5g(1.0％)的实施例1提供复配酶制剂，并搅拌均匀，冷藏12小时后取出，去掉过滤袋即得冷萃咖啡。

试验组4：向密封瓶中加入0.25g(0.5％)的实施例2提供复配酶制剂，并搅拌均匀，冷藏12小时后取出，去掉过滤袋即得冷萃咖啡。

试验组5：向密封瓶中加入0.25g(0.5％)的实施例3提供复配酶制剂，并搅拌均匀，冷藏12小时后取出，去掉过滤袋即得冷萃咖啡。

对照组1：将密封瓶冷藏12小时后取出，去掉过滤袋即得冷萃咖啡。

对照组2：采用与试验组2相同的方法制备冷萃咖啡，区别在于将复配酶制剂中蛋白质谷氨酰胺酶等量替换为水。

对照组3：向密封瓶中加入0.25g(0.5％)的蛋白质谷氨酰胺酶，并搅拌均匀，冷藏12小时后取出，去掉过滤袋即得冷萃咖啡。

对各组制得的冷萃咖啡进行评估，其中，萃取咖啡浓度采用TDS(总溶解固体)法检测，还原糖含量采用DNS(二硝基水杨酸)法检测，蛋白质溶解度采用考马斯亮蓝法，并随机选择10人通过品尝对冷萃咖啡的口感(浓郁度、甜度、回甘)进行打分，以1-10分计，取平均值，分值越大口感越好。检测结果如表1所示。

表1冷萃咖啡检测指标

如表1所示，使用本发明提供的复配酶制剂后冷萃咖啡的各项指标都得到了明显改善，并且其改善效果随着酶制剂添加量的增加而增大，此外，随着添加量的增加，改善幅度却逐渐降低，说明随着添加量的增加逐渐接近复配酶的作用极限。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于冷萃咖啡的复配酶制剂，其特征在于，包括：20-30％的蛋白质谷氨酰胺酶、10-20％的宽温α-淀粉酶、10-20％的纤维素酶、5-10％的果胶酶、2-8％的稳定剂和12-53％的载体。

2.如权利要求1所述的用于冷萃咖啡的复配酶制剂，其特征在于：所述蛋白质谷氨酰胺酶的酶活为50-1000U/g；所述宽温α-淀粉酶的酶活为1000-20000U/g；所述纤维素酶的酶活为20000-400000U/g；所述果胶酶的酶活为20000-400000U/g。

3.如权利要求1所述的用于冷萃咖啡的复配酶制剂，其特征在于：所述稳定剂包括氯化钠、甘油、海藻糖、甘露醇、山梨醇、肌醇中的至少一种。

4.如权利要求1所述的用于冷萃咖啡的复配酶制剂，其特征在于：所述载体包括水、玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、绿豆淀粉、β-环糊精、麦芽糊精、变性淀粉中的至少一种。

5.如权利要求1所述的用于冷萃咖啡的复配酶制剂，其特征在于：所述复配酶制剂的剂型为液体剂型、粉体剂型或微粒剂型。

6.一种冷萃咖啡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备如权利要求1-5任意一项所述的用于冷萃咖啡的复配酶制剂，备用；

(2)咖啡豆磨成粉后装入过滤袋中，将过滤袋放入容器中；

(3)向容器中加水，随后加入复配酶制剂并搅拌均匀；

(4)冷藏后取出，去掉过滤袋即得冷萃咖啡。

7.如权利要求6所述的冷萃咖啡的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中以咖啡豆质量计，复配酶制剂的添加量为0.1-1％。