[发明专利]一种采用微通道反应器制备咖啡香精的方法

说明书

技术领域

本发明属于食品技术领域，具体涉及一种采用微通道反应器中制备咖啡香精的方法。

背景技术

咖啡豆的加工工艺直接影响咖啡产品的风味。

目前咖啡的加工都是采用传统的生产工艺：将咖啡豆高温烘炒，产生浓郁风味，整个过程中，烘炒是关键产香工艺，咖啡的风味物质主要是由咖啡豆中的还原糖和氨基酸在烘炒加热过程中经美拉德反应形成，主要包括以吡嗪为代表的含氮杂环化合物、焦糖化反应产物以及油脂氧化产物等。但是这种传统工艺的产香过程很难得到精确控制，存在着风味强度和风味特点批次变化差异大等诸多问题。

专利CN201310551757.5公开了一种通过复合酶水解咖啡豆渣，然后经过热反应来生产咖啡香精的工艺。在该专利中，通过往咖啡渣中添加复合酶，在罐式反应釜中进行酶解咖啡渣原料，制备得到咖啡豆酶解物，然后，添加糖和氨基酸和乙二醇等溶剂，在反应釜中高温进行热反应，最后制备得到咖啡香精。但是，该工艺是在罐式反应釜进行间歇反应，存在着酶解咖啡渣时间长，不容易精确控制酶解程度。并且，以咖啡渣为原料，咖啡豆中产生风味物质的蛋白质等前体物质已经在烘炒过程中变性程度较大，因而在后续产生的香味较淡。并且在高温釜式反应时，反应体系升温和降温时间较长，不容易精确控制传质传热过程，造成工业化放大时容易出现风味不稳定，不良风味较多等问题。

微通道反应器是一种连续流动的管道式反应器，其中该管道内径尺寸一般控制在10微米～10毫米之间，是一种把化学或者酶催化反应控制在微小反应空间的装置。微通道反应器具有的结构决定了在其中通过的微观流体可以大大缩短质量传递的时间和距离，同时增大比表面积，可以实现物料的快速混合，从而大大提高传质效率。微通道反应器狭窄的微通道同时也增加了温度传递梯度，增大的比表面积大大提高反应器的传热能力，与传统换热器相比至少大一个数量级，因而大大提高传热效率。微通道反应器的独特结构和高效的传质传热效率，使得对反应工艺的精确控制成为可能。相对于传统的釜式反应器间隙反应工艺，微通道反应器可以精确调整反应工艺条件，例如对反应温度的精确控制，对反应时间的精确控制以及物料混合比例的精确控制，可以大大提高反应效率，降低副产物的产生，缩短反应时间。由于微通道反应器的优点，通过结合不同辅助功能模块能满足灵活多样的化学工艺或者酶催化工艺要求，尤其适用于强放热反应，反应物或者产物不稳定的反应，对反应配比要求很严格的快速反应等常规釜式反应器不适用的特殊反应。

本发明人经多年研究，发现把微通道反应器应用于酶解咖啡豆原料，然后高温热反应制备咖啡香精，具有传统釜式反应器不可比拟的优势。

通过连续流微通道反应器，进行咖啡豆原料的酶解反应和美拉德热反应，可以获得高品质的咖啡香精产品。迄今为止，尚未见以微通道反应器连续流的方式进行咖啡香精的制备工艺研究。

基于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种通过酶解咖啡豆原料制备咖啡香精的方法，尤其是一种采用微通道反应器制备咖啡香精的方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种采用微通道反应器制备咖啡香精的方法，制备经过下列步骤：

步骤一，将咖啡豆酶解反应液和酶溶液泵入微通道反应器，在第一混合模块中混合后进入反应模块进行酶解反应；

步骤二，酶解反应结束后，反应体系进入第一高温模块，高温钝化酶活性，终止酶解反应，反应体系进入第二混合模块；

步骤三，将还原糖和精炼植物油泵入微通道反应器的第二混合模块，在第二混合模块中，步骤二制备得到的反应体系与还原糖和精炼植物油充分混合，得到混合反应体系；

步骤四，步骤三中的混合反应体系进入第二高温模块，迅速升温至工艺要求的温度，进行美拉德热反应；

步骤五，步骤四中的反应结束后，反应体系流经低温模块，迅速降温至工艺要求的温度，最后反应体系流出微通道反应器，得到咖啡香精粗产品。

进一步地，将步骤五中得到的咖啡香精粗品常温常温25摄氏度静置分层4～24h，优选8～12h，然后取上清油层，得到咖啡香精精产品。

进一步地，所述步骤一中咖啡豆酶解反应液制备如下：将咖啡豆原料和水按照重量比1:11～20进行混合，用高速剪切机将咖啡豆原料粉碎，然后，在200～500bar的压力下，经过高压均质机处理，然后经过100目筛去除大的颗粒和纤维，得到咖啡豆酶解反应液。