專利名稱：從咖啡中分離阿拉伯半乳聚糖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從咖啡中提取阿拉伯半乳聚糖的方法、源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖的用途和包含此類阿拉伯半乳聚糖產(chǎn)品的用途。
背景和現(xiàn)有技術(shù)僅次于營養(yǎng)價值和安全性，食品的感官質(zhì)量是決定消費者接受食物產(chǎn)品的最重要的因素。例如，除了其生理學作用外，咖啡飲料的感官特征也受到推崇。這些感官特征中最重要的是咖啡的香味和味道，但是其它的如飲料的口感和它的視覺外觀也是重要的。
在可溶咖啡中，通常嘗試盡可能如實地重建新鮮生產(chǎn)的烘培和研磨咖啡的感官特征。有時候，在可溶咖啡的開發(fā)和生產(chǎn)中，主要集中在開發(fā)不同于常規(guī)烘培和研磨咖啡的感官特征，但是目標是不變的，即以最滿足消費者喜好的方式最優(yōu)化可溶咖啡的感官曲線(sensory profile)。
可溶咖啡的感官特征以復(fù)雜的方式取決于在其制造中使用的咖啡混合物、其烘培條件、干燥技術(shù)、粉末的儲存條件、以及消費者制備可溶咖啡的方式。由于對于可溶咖啡的一些感官特征已很好地建立了可溶咖啡感官特征與化學、結(jié)構(gòu)以及物理性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)，這促進了當前的可溶咖啡的開發(fā)。
例如，已知通過在一定范圍內(nèi)優(yōu)化飲料的黏滯性能增強咖啡的口感。一般的流變學知識是溶液或分散體的黏滯性主要受其高分子量組成成分影響，在食物中通常指的是水膠體(hydrocolloid)并且通常由碳水化合物組成。
感官特征與相關(guān)的物理、結(jié)構(gòu)和化學參數(shù)之間的關(guān)系并不總是如在飲料口感的情形中一樣如此簡單，盡管仍然可以在很多更復(fù)雜的情形下定量詳細說明這一關(guān)系。例如，可溶咖啡飲料香味的重要感官特征是大約800種易揮發(fā)化合物的復(fù)雜但平衡的混合物對嗅上皮影響的結(jié)果。已知這800種化合物的很多物理化學和感官特性并且還知道它們?nèi)绾螌Х鹊南阄短卣髌鹱饔?。易揮發(fā)的香味化合物(aroma compounds)主要在烘培過程中形成并且部分摻入最終的可溶咖啡產(chǎn)品中。在飲料的制備過程中，可溶咖啡產(chǎn)品溶解并且這些香味化合物通過一些中間步驟釋放到嗅上皮。
可溶咖啡如純可溶咖啡所遇到的一個關(guān)鍵問題是其香味料濃度和質(zhì)量隨著粉末的儲存時間而降低。即使在接近最佳儲存條件下(低的含濕量和環(huán)境溫度)和在可溶咖啡常規(guī)的保存期限(通常1年到3年)期間，也會表現(xiàn)出香味料強度和質(zhì)量的這種降低。但是，在不利的儲存條件如高濕度水平或增高的溫度下這種情況會更加嚴重。另外，對于易感受的香味料而言，這尤其是問題。因此，希望提供保護咖啡中易感受的香味料的方法。
已知易感受的香味料可以通過包封或包埋入玻璃態(tài)碳水化合物基質(zhì)中來保護。此保護通常是不完全的，并且對一種香味化合物和另一種的保護程度也不同，但是這一被稱作香味料玻璃態(tài)包封的整體作用是其質(zhì)量保持明顯好于未包封的香味料質(zhì)量。香味料的玻璃態(tài)包封總是使用非晶形狀態(tài)的碳水化合物完成。
但是不希望向咖啡中加入單獨的組分。首先由于規(guī)定要求，在純可溶咖啡的制造中，這類碳水化合物不能來源于通常所接受的植物來源如淀粉，而是它們應(yīng)該來自咖啡自身。其次，添加新組分經(jīng)常會增加復(fù)雜度和制造成本。令人驚訝的，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這種碳水化合物確實可以從咖啡中提取并且可用于所述的目的。
總之，確實還存在對這樣的方法的明確需要，所述方法允許最優(yōu)化可溶咖啡的感官特征，特別是它的口感和香味作用以及包括香味新鮮在內(nèi)的香味質(zhì)量。主要的重要性是這些方法在可溶咖啡的制造和銷售中應(yīng)該是允許的。因此，將有用的碳水化合物以相對純的形式從咖啡中提取出來的任何方法是制造具有增強的感官特征的新型食品(特別是可溶咖啡)的主要目的。
在WO-A99/55736和美國2001/0000486A1中，權(quán)利要求了具有改善的流變性、pH和黏滯性的衍生的阿拉伯半乳聚糖。此衍生化作用引起了從食品觀點看所不希望的化學變化。
WO-A-00/44238涉及芳香化的可溶的奶精粉(creamer powder)。申請公開了包含基質(zhì)的可溶奶精粉，其包括含有咖啡香味料組分的香味料系統(tǒng)和穩(wěn)定量的可溶咖啡固體物。說明書還公開了向其中加入適量的咖啡固體物會穩(wěn)定含水的香味料組分。由于使用了非咖啡來源的成分，很明顯芳香化可溶的奶精粉不能用于純可溶咖啡。另外，很驚訝的了解到添加咖啡固體物將會引起咖啡香味料的分解。
WO-A-00/25606涉及香味料成分的固體遞送系統(tǒng)，其可以通過擠出糖或糖衍生物或其混合物得到，其中包括阿拉伯糖或半乳糖。由于使用了非咖啡來源的成分，很明顯此遞送系統(tǒng)不能用于純可溶咖啡。
在WO-A-2002/26055中權(quán)利要求了包含阿拉伯半乳聚糖和維生素的飲料組合物。引用咖啡作為阿拉伯半乳聚糖的來源，但是沒有給出阿拉伯半乳聚糖的提取或用途的實施例。阿拉伯半乳聚糖作為不能顯著性增加飲料的黏滯性的健康促進成分提及。然而，我們已經(jīng)令人驚訝的說明來自咖啡的阿拉伯半乳聚糖具有包括黏滯性增強作用的不尋常的流變學性質(zhì)。另外，在此申請中描述的方法不能從咖啡中提取具有所需分子量的阿拉伯半乳聚糖。
在美國5882520中，討論了含水的兩相系統(tǒng)，其中至少一相包含阿拉伯半乳聚糖。阿拉伯半乳聚糖不是咖啡來源的并且此方法涉及生物物質(zhì)的提取。
美國6271001討論了分離自植物細胞培養(yǎng)物的樹膠。此專利僅僅涉及來自植物細胞培養(yǎng)物的聚合物而沒有確立植物細胞樹膠的化學性質(zhì)或組成。我們沒有應(yīng)用植物細胞培養(yǎng)物作為碳水化合物的來源，而是從植物果實即咖啡豆中提取阿拉伯半乳聚糖。
在WO-A-2002/041928中權(quán)利要求了用來作為控制釋放載體的生物材料。此生物材料包含在親水的或兩親的聚合物基質(zhì)的孔中的多孔聚合物凝膠基質(zhì)。但是，我們不使用此種雙相的包封基質(zhì)。
在美國6296890中權(quán)利要求了深度發(fā)泡咖啡級分及其制造方法。這一級分在熱水中從烘培的豆中提取并隨后沉淀。沒有從化學上充分描述這一級分的特征并且它由60％的多糖和40％的類黑精型化合物組成。對于旨在改善可溶咖啡感官特征的目的而言，從流變學的觀點來看，它是沒有被足夠充分地定義的，并且對于穩(wěn)定香味料而言，由于其高含量的類黑精型化合物而不能使用。
在“cofiee bean arabinogalactansacidic polymers covalently linked toprotein，Redgwell RJ等人，337卷3期，Carbohydrate Research，ElsevierScientific Publishing Co”中，公開了從咖啡豆中分離小量的阿拉伯半乳聚糖。但是需要用強酸或強堿如8M KOH預(yù)處理豆。這明顯不適用于本發(fā)明即食物的技術(shù)領(lǐng)域。
總之，現(xiàn)有技術(shù)尚未討論a)不需要極端加工條件從生的或烘培的咖啡中用酶促方法提取阿拉伯半乳聚糖以及b)隨后其作為食物特征增強劑的用途，特別是在可溶咖啡中。
本發(fā)明的目標是提供一種或多種上述的優(yōu)點和/或解決一種或多種上述的問題。
發(fā)明概述因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了從咖啡中提取阿拉伯半乳聚糖的方法，其包括酶促水解完整的或磨碎的生的或烘培的咖啡豆從而得到包含部分水解的咖啡豆和阿拉伯半乳聚糖的含水分散體，其中在緊接著酶處理之前，用溫度從10℃到95℃的水對咖啡豆預(yù)處理2小時到1周。
本發(fā)明另外提供了源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖作為食物成分的用途。
本發(fā)明另外也提供了源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖作為健康促進物質(zhì)的用途。
本發(fā)明另外還提供了源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖作為食物和/或飲料中的質(zhì)地改善劑(texturiser)的用途，阿拉伯半乳聚糖具有重均分子量大約大于150kDa，優(yōu)選的大約大于500kDa以及更優(yōu)選的大約大于2000kDa。
本發(fā)明甚至也另外提供了源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖作為食物和飲料中的黏滯性增強劑的用途。
在另一方面，本發(fā)明提供了源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖作為可溶咖啡口感增強劑的用途。
也在另一方面，本發(fā)明提供了源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖作為食物和飲料中(優(yōu)選的在咖啡飲料中)的泡沫增強劑或泡沫穩(wěn)定劑的用途。
還在另一方面，本發(fā)明提供了源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖在脫水食物(優(yōu)選的在飲料中)中作為玻璃態(tài)基質(zhì)以包埋香料(flavous)或香味料(aromas)(優(yōu)選的為咖啡香味料)或其混合物的用途。
本發(fā)明還涉及包含包埋在源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖中的咖啡香味料的固體咖啡組合物。
在另外的方面，本發(fā)明涉及包含咖啡香味料的玻璃態(tài)基質(zhì)，其特征在于此基質(zhì)包含源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖。
發(fā)明詳述阿拉伯半乳聚糖是在植物生長和發(fā)育中涉及的多糖(蛋白聚糖)家族。它們是在高等植物中發(fā)現(xiàn)的蛋白聚糖家族，在很多不同的組織中出現(xiàn)在質(zhì)膜上、在細胞壁中和在胞外基質(zhì)中。最常規(guī)的來源是落葉松樹木(Larchtree，Larix sp.)。美國食品和藥品管理部門(U.S.Food and DrugAdministration，F(xiàn)DA)批準落葉松阿拉伯半乳聚糖可作為膳食纖維的來源，但是也認為它作為免疫刺激劑和癌癥治療添加劑(cancer protocoladjunct)具有潛在的治療益處。阿拉伯半乳聚糖一般具有的分子量從10kDa到4000kDa不等。它們一般含有＜10％的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)通常主要包含脯氨酸/羥脯氨酸、丙氨酸、絲氨酸和蘇氨酸。阿拉伯半乳聚糖的主要部分(＞90％)由多糖組成，多糖主要包含具有主要以阿糖殘基結(jié)束的β-(1-6)-半乳糖側(cè)鏈的β-(1-3)-半乳聚糖鏈。
已知生咖啡和烘培的咖啡包含阿拉伯半乳聚糖，但是認為這些阿拉伯半乳聚糖的分離是十分困難的，并且從咖啡中得到阿拉伯半乳聚糖的適當?shù)目尚蟹椒ìF(xiàn)在還未知。當將本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方法應(yīng)用至咖啡時，會使得阿拉伯半乳聚糖過度降解，其結(jié)果是分子量的強減小和顯著的化學修飾，這會使其作為黏滯性改進劑和包封基質(zhì)的應(yīng)用無用。
本酶促方法令人驚訝的從生的和烘培的咖啡豆中分離出了具有受控制的分子量和被最低限度降解的阿拉伯半乳聚糖-蛋白質(zhì)。這些提取的阿拉伯半乳聚糖對促進食物(如飲料以及尤其是可溶咖啡)的感官性質(zhì)特別有用，并且可以有利的用作包封基質(zhì)來遞送易感受的活性成分，如可溶咖啡中的香味料。
將蛋白質(zhì)提取到含水的分散體中。
優(yōu)選的，方法包括步驟a)處理含水分散體以產(chǎn)生包含阿拉伯半乳聚糖的水溶液，或任選地產(chǎn)生富含阿拉伯半乳聚糖的粉末；b)通過濃縮水溶液和沉淀阿拉伯半乳聚糖分離阿拉伯半乳聚糖，從而得到提取的阿拉伯半乳聚糖的分散體。
在提取和分離后，如果需要可以通過謹慎的水解阿拉伯半乳聚糖到所需要的分子量來進一步改進阿拉伯半乳聚糖的性質(zhì)，以用于最終應(yīng)用，如改進咖啡飲料口感的黏滯性控制，或作為咖啡香味料的包封基質(zhì)的應(yīng)用。
令人驚訝的，我們已經(jīng)觀察到以這種方式從生的和/或烘培的咖啡中得到的阿拉伯半乳聚糖尤其可用于最優(yōu)化食物的重要感官特征，其中所述食物如飲料，特別是可溶咖啡，更加特別的是純可溶咖啡。特別發(fā)現(xiàn)它可用于提供不尋常的流變學性質(zhì)并且它能用于形成玻璃態(tài)基質(zhì)以包封易感受的活性成分，如咖啡香味料。
在特別優(yōu)選的實施方案中，在用水處理后，通過用Gammanase和Celluclast的酶制劑進行細胞壁的甘露聚糖纖維素組分的酶促水解，優(yōu)選的隨后通過粉末狀豆的水提取，從生的和烘培的咖啡豆中釋放出阿拉伯半乳聚糖，并且隨后阿拉伯半乳聚糖通過濃縮和沉淀進行適當?shù)募兓?br> 生的和/或烘培的咖啡豆的酶促水解優(yōu)選的通過下列步驟實現(xiàn)首先，將咖啡豆研磨到平均顆粒大小為10μm和2mm之間，優(yōu)選的在100μm和800μm之間并且更優(yōu)選的在200μm到400μm之間。下一步，研磨的咖啡豆用溫度在10℃和95℃之間的水預(yù)處理，優(yōu)選的水溫在40℃和80℃之間并且更優(yōu)選的水溫在50℃和70℃之間，處理2h到1周，優(yōu)選的為12h到48h并且更優(yōu)選的為20h到28h。然后，預(yù)處理的研磨咖啡與纖維素酶和gamanase溫育。溫育執(zhí)行的溫度是30℃和80℃之間，優(yōu)選的在40℃和70℃之間并且更優(yōu)選的在55℃到65℃之間，溫育12h到1周，優(yōu)選的為48h到96h，更加優(yōu)選的是50h到70h。在溫育完成后，冷卻懸液到環(huán)境溫度并且移除固體殘余物以產(chǎn)生可溶級分。
這一可溶級分包含提取的阿拉伯半乳聚糖，但是它需要進一步處理以用于多種目的。很明顯實施處理含水分散體以產(chǎn)生阿拉伯半乳聚糖水溶液的步驟(步驟a)和隨后的分離和濃縮步驟(步驟b)的精確方式根據(jù)咖啡豆來源、烘培程度以及最終應(yīng)用所需性質(zhì)來變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知如何很好的應(yīng)用這些不同，但是為了說明目的我們提供了步驟a和b各自的一些具體的實施方案。
首先，比較而言，我們舉例說明了本領(lǐng)域的技術(shù)人員如何使用不同的單元操作來實施本發(fā)明范圍內(nèi)的某一通用操作。例如，對于優(yōu)選的應(yīng)用在本方法中的濃縮操作，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)或超濾法特別有用。
另外，如果使用干燥方法，可以應(yīng)用任何干燥方法，如噴霧干燥、冷凍干燥、真空干燥、帶式干燥或流化床干燥，或所述的干燥方法的任何組合。同樣的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知這些干燥技術(shù)的使用。
處理含水分散體以產(chǎn)生包含阿拉伯半乳聚糖的水溶液的優(yōu)選實施方案包括以下步驟在進一步的處理前，稀釋并且濃縮酶促水解后得到的可溶級分?？扇芗壏挚梢詽饪s到其最初體積的5％和95％之間，優(yōu)選的到10％和80％之間，更優(yōu)選的為從大約20％到大約30％。隨后，將濃縮的可溶級分離心以分離小的殘余和似乳油的棕色表層。移除這一似乳油的棕色層以產(chǎn)生包含提取的阿拉伯半乳聚糖的清澈棕色的上清液。如果需要可以干燥這一上清液以產(chǎn)生富含阿拉伯半乳聚糖的粉末狀提取物，但也可在液體狀態(tài)下進一步處理。
本方法的分離步驟(步驟b)可以根據(jù)下列步驟實施。首先，將清澈棕色的上清液用水稀釋成溶液。如果先前得到的是粉末，可以將其溶解在水中到同樣的濃度。如果希望，可以通過溶液透析移除低分子量的物質(zhì)，所使用膜的截留分子量為5kDa到100kDa，優(yōu)選的為10到50kDa，更加優(yōu)選的為14kDa左右。如果需要，透析溶液可以濃縮成黏滯的液體。溶液中的阿拉伯半乳聚糖之后通過將溶液和在水中基本可混溶的液體混合或溫育來沉淀，可混溶的液體為50到90體積％，優(yōu)選的為60到80體積％，更加優(yōu)選的為70體積％左右。這種液體優(yōu)選的包含水溶的有機溶劑，如低分子量的醇、醛和酮，或這三類化合物的混合。特別優(yōu)選的是水可溶的醇，例如乙醇、丙醇、丁醇和其異構(gòu)體。之后，清洗并干燥沉淀。最終產(chǎn)物是近于純白的粉末，具有的阿拉伯半乳聚糖含量高于50％，優(yōu)選的高于70％，更優(yōu)選的高于80％。
根據(jù)本發(fā)明另外優(yōu)選的實施方案，首先用水處理的阿拉伯半乳聚糖僅從生的豆中提取。
如此從生的或烘培的咖啡中酶促提取的阿拉伯半乳聚糖可以有利的用作食物成分。它們可以特別的用在食物中以增強食物的感官質(zhì)量。本發(fā)明的文中術(shù)語“食物”也包括飲料和任何其他人類可消化的產(chǎn)品。重要的應(yīng)用是，但不限于，黏滯性改良、易感受的活性成分的包封和泡沫的穩(wěn)定。本發(fā)明特別適合飲料，尤其是可溶咖啡，如純可溶咖啡。提取的阿拉伯半乳聚糖未預(yù)料到的新性質(zhì)包括不尋常的流變學性質(zhì)，其包括界面性質(zhì)和形成玻璃態(tài)基質(zhì)用于易感受的活性成分(例如速溶咖啡香味料)包封的能力。
在提取和分離后，通過改變阿拉伯半乳聚糖的分子量分布，如通過水解阿拉伯半乳聚糖到所希望的分子量或用膜透析，可以將阿拉伯半乳聚糖的性質(zhì)特定的最優(yōu)化以用于最終應(yīng)用，例如增強咖啡飲料口感的黏滯性控制，或作為咖啡香味料包封基質(zhì)的用途。
源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖的組成和性質(zhì)可以是不同的，這根據(jù)咖啡豆的來源、烘培咖啡情況下的烘培條件，以及最優(yōu)先的根據(jù)最終應(yīng)用。
例如，對于黏滯性的調(diào)節(jié)和泡沫或界面的穩(wěn)定，通常需要較高分子量的阿拉伯半乳聚糖。本提取方法由于其溫和的性質(zhì)，非常適合產(chǎn)生此種高分子量的阿拉伯半乳聚糖。優(yōu)選的用于黏滯性調(diào)節(jié)的重均分子量為高于100kDa，優(yōu)選的高于500kDa，更優(yōu)選的高于2000kDa。
如果阿拉伯半乳聚糖的分子量過高，當此物質(zhì)用作包封基質(zhì)的情況時，可以將它通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法可控制的減少，適當?shù)氖峭ㄟ^如上所述的在溫和條件下用稀釋酸水解。形成用于包封的玻璃態(tài)基質(zhì)的適當重均分子量大于10kDa，優(yōu)選的大于30kDa并且更優(yōu)選的大于100kDa。
另外分離的阿拉伯半乳聚糖的純度可以根據(jù)特定應(yīng)用所需的性質(zhì)來改變。例如，作為黏滯性改進劑，提取的阿拉伯半乳聚糖的純度可以是大于50％，優(yōu)選的大于75％并且更優(yōu)選的大于90％。對于作為包封基質(zhì)的應(yīng)用，純度可以是大于75％，優(yōu)選的大于90％并且更優(yōu)選的大于95％。
來自酶促處理的源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖具有的半乳糖對阿拉伯糖的摩爾比例為大約大于2∶1，優(yōu)選的大約大于2.5∶1。按照所述，提取的阿拉伯半乳聚糖非常適用于作為食物成分，尤其是增強食品的感官性質(zhì)。提取的阿拉伯半乳聚糖主要憑借兩種性質(zhì)增加食品的感官性質(zhì)1)在加入阿拉伯半乳聚糖低濃度時對液體的黏滯性的增加以及2)形成適合包埋易感受的香味化合物的玻璃態(tài)基質(zhì)的能力。在特定的情況下，可以同時開發(fā)這兩種有益的性質(zhì)。
對于作為液體食品(特別是飲料如可溶咖啡或即飲型咖啡)的黏滯性增強劑，提取的阿拉伯半乳聚糖加入到食物產(chǎn)品中的最終濃度為占食物產(chǎn)品總重量的0.1％和10％之間，優(yōu)選的為0.5％和5％之間，更優(yōu)選的為1％和2％之間(重量)。
對于作為在食品中的泡沫穩(wěn)定劑的應(yīng)用，提取的阿拉伯半乳聚糖加入到食物產(chǎn)品中的最終濃度為占食物產(chǎn)品總重量的0.1％和10％之間，優(yōu)選的為0.5％和5％之間，更優(yōu)選的為1％和2％之間(重量)。
作為易感受的食物成分的包封基質(zhì)，提取的阿拉伯半乳聚糖優(yōu)選的在其玻璃態(tài)下應(yīng)用。此玻璃態(tài)的阿拉伯半乳聚糖的性質(zhì)可以通過以下改變通過改變阿拉伯半乳聚糖的提取條件，通過添加其他來源的碳水化合物特別是二糖以及通過改變含濕量。活性成分分散在基質(zhì)中并且可以以分子分散或以小液體或固體包合的形式分散。
活性成分可以是輸送加值(added value)到最終食物產(chǎn)品的任何食物成分。非窮盡性的實例包括抗氧化劑、香料、生物活性成分、無機物、益生素。感興趣的是阿拉伯半乳聚糖對香料包封的應(yīng)用，其中所述香料包括味道化合物和香味化合物。特別感興趣的應(yīng)用是用于可溶咖啡中的咖啡香味料包封的應(yīng)用。
咖啡香味料是指揮發(fā)性的化合物混合物，此混合物通過刺激嗅上皮的受體細胞提供給飲用者所體驗到的香氣/滋味。香味化合物通過鼻子吸入從外面進入鼻腔(因而氣味分子作為香氣被感知)或通過經(jīng)由嘴和咽喉后的后鼻腔(retronasal cavity)飲用而從里面進入鼻腔(因而氣味分子作為滋味被感知)。咖啡香味料中有許多已經(jīng)鑒定的能貢獻咖啡香味料的化合物，最重要的一些是2，3-丁二酮、2，3-戊二酮、1-甲基吡咯、糠基硫醇(furfurylthiol)(FFT)、1H-吡咯、甲硫醇、乙硫醇、戊硫醇、丙醛、丁醛、乙醛、甲酸甲酯、乙酸甲酯、甲基呋喃、2-丁酮、甲醇、乙醇、丙醇、吡嗪、糠醛、二甲硫、4-羥基-2，5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、2-甲基丁醛、2(5)-乙基-4-羥基-5(2)-甲基-3(2H)-呋喃酮、甲基丙醛、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、3-甲基丁醛、香草醛、2-甲氧基苯酚、3-羥基-4，5-二甲基-2(5H)-呋喃酮、4-乙基-2-甲氧基苯酚、2-乙基-3，5-二甲基吡嗪、甲二磺醛、3-巰基-3-甲基甲酸丁酯、2，3-二乙基-5-甲基吡嗪、(E)-□-大馬烯酮、3-異丁基-2-甲氧基吡嗪、2-甲基-3-呋喃硫醇、2-乙烯基-3，5-二甲基吡嗪、3-甲基-2-丁烯-1-硫醇和2-乙烯基-3-乙基-5-甲基吡嗪。
在本發(fā)明所用的咖啡香味料是指在咖啡香味中發(fā)現(xiàn)的香味化合物的任何混合物，但是咖啡香味料不需要是天然來源的。例如，可以通過添加一定量定義的香味化合物豐富(enrich)天然咖啡香味料提取物或濃縮物。這些添加的香味化合物可以是天然的，如來自非咖啡來源，或它們可以是等同天然的。富含某些香味化合物的此種咖啡香味料可以稱為咖啡香味組合物。我們將同樣的術(shù)語用于從單獨的、純香味化合物或非咖啡香味料中制備的咖啡香味料?？Х认阄读峡梢约庸?即濃縮)為只含有香味化合物的基本純的組合物，它也可以是含有香味料載體的提取物或縮合物的形式，香味料載體如咖啡油或水以及任選地非揮發(fā)性的咖啡化合物。在此種載體中的咖啡香味料也表示為咖啡香味組合物?？Х认阄痘衔镌诳Х认阄督M合物中的濃度可以根據(jù)其來源、其應(yīng)用及所使用的載體類型而不同。例如，如果用水做載體，咖啡香味化合物的濃度通常會低，如在總組合物重量的0.001％和10％之間，通常在0.1％和1％之間?；谟偷南阄读贤ǔ＞哂械南阄读蠞舛仍诳偨M合物重量的1％和90％之間，優(yōu)選的在5％和20％之間。任何由90％或更多的咖啡香味化合物組成的香味組合物稱為純咖啡香味料或為咖啡香味料濃縮物。根據(jù)本發(fā)明的咖啡香味料可以通過本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何方法得到。
在阿拉伯半乳聚糖基質(zhì)中的咖啡香味料的包封或包埋可以根據(jù)在本領(lǐng)域中常規(guī)使用的任何技術(shù)來實現(xiàn)。這些技術(shù)包括，但并不限于噴霧干燥、冷凍干燥、熔體擠出、流化床干燥、與附聚作用組合的噴霧干燥、真空干燥、或所述包封方法的任何組合。常規(guī)技術(shù)的概要可以在如J.Ubbink和A.Schoonman，‘Flavor Delivery Systems’，KirkOthmer Encyclopedia ofChemical Technology，Wiley Interscience(2003)中查到。
最適當技術(shù)的選擇通常根據(jù)能最佳的滿足加工、粉末性質(zhì)和消費者喜好的多種要求來確定。例如，技術(shù)的選擇通常取決于設(shè)備的可獲得性、其操作成本、每單位產(chǎn)品所需的能量輸入以及類似的考慮事項。當粉末的性質(zhì)重要時，粉末的流動性、重建性質(zhì)和混合性質(zhì)的限制會影響這一選擇。消費者的喜好在技術(shù)的選擇中起到重要的作用，因為粉末的外觀會影響消費者對產(chǎn)品的感覺。
例如，如果含有包封咖啡香味料的阿拉伯半乳聚糖被膜(arabinogalactan capsules)是用來鞏固噴霧干燥的可溶咖啡，那么優(yōu)選地對被膜也進行噴霧干燥。這提供了更容易的加工、更好的粉末性質(zhì)和明顯更好的消費者對產(chǎn)品的視覺肯定。另一情況下，與冷凍干燥的可溶咖啡粉末混合的阿拉伯半乳聚糖被膜也需要冷凍干燥以使粉末混合物的外觀最佳。還有另一種情況，阿拉伯半乳聚糖被膜用流化床干燥產(chǎn)生并且與冷凍干燥的可溶咖啡粉末混合來提供最終的粉末混合物，其具有在冷凍干燥的咖啡顆粒和流化床干燥的阿拉伯半乳聚糖被膜之間的視覺享受的反差。
將咖啡香味料摻入阿拉伯半乳聚糖被膜中的方法，也稱為包埋或包封，可以通過任何已知的方法完成。適當?shù)模椒òㄏ铝胁襟E-在水中溶解阿拉伯半乳聚糖。
-加入上述的任何物理形式的咖啡香味料。
-勻漿化混合物以產(chǎn)生勻質(zhì)的溶液或分散體。
-干燥含有咖啡香味料的分散體溶液以產(chǎn)生含有包封的咖啡香味料的阿拉伯半乳聚糖被膜。
-后加工阿拉伯半乳聚糖被膜以改變顆粒大小、顆粒形態(tài)或粉末性質(zhì)。
這些步驟提供了方法的大概描述，此方法為對咖啡香味料提取物、濃縮物、在阿拉伯半乳聚糖被膜中的提取物或組合物的包封。不用說，每一步可以根據(jù)上述操作所包括的多種方式實現(xiàn)。同樣的，只要實現(xiàn)將香味料包封在阿拉伯半乳聚糖中，上述步驟可以以任何順序展開或完全省略。
方法下列非限制性實施例說明了適合用于將咖啡香味料包封在阿拉伯半乳聚糖中的方法。如果例如分離的和純化的阿拉伯半乳聚糖已經(jīng)是水溶液的形式，不需要在用于包封方法前將其溶解在水中。
如果阿拉伯半乳聚糖溶液是高度稀釋的，應(yīng)當將其濃縮到適當?shù)墓腆w含量。
如果咖啡香味料是以基于水的組合物提供的，那么可以將阿拉伯半乳聚糖溶解在咖啡香味組合物中而甚至也許不用再添加水。
另外，如果使用冷凍干燥作為干燥方法，干燥步驟可以包括冷凍步驟。后加工可以或多或少進行廣延，如在冷凍干燥后，得到的餅需要碾磨或破碎以得到所需大小的被膜。如果使用熔體擠出作為包封方法，通常也需要研磨阿拉伯半乳聚糖被膜。如果使用噴霧干燥或流化床干燥，通常需要很少或不需要后加工，這是由于被膜一般已經(jīng)具有所需的顆粒大小和形狀。使用附聚作用作為后加工步驟除外?？梢允褂酶骄圩饔脕碓黾宇w粒的大小，改善粉末性質(zhì)或改變被膜的視覺外觀。附聚作用可以通過使用被膜、或使用與咖啡粉末或等價地使用與飲料粉末的任何其他成分如奶精(creamer)和增甜劑組合的被膜來實現(xiàn)。
通過上述包封咖啡香味料的方法大綱，形成主要包括源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖的顆粒，阿拉伯半乳聚糖一般大于大約70％(重量)，優(yōu)選的大于大約80％(重量)。所述得到的顆粒可稱為含有源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖的玻璃態(tài)基質(zhì)，其適于與可溶咖啡粉末混合從而提供可溶咖啡組合物，如純可溶咖啡組合物，此組合物包含在源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖中包封的咖啡香味料。源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖適當?shù)木哂兄鼐肿恿看笥诖蠹s10kDa，優(yōu)選的大于大約30kDa，另外，半乳糖對阿拉伯糖的摩爾比一般大于大約2∶1，優(yōu)選的大于大約2.5∶1。包含包封在源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖中的咖啡香味料的可溶咖啡組合物具有大于大約10％重量的源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖(占總可溶咖啡組合物)，此源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖來自根據(jù)本發(fā)明的酶促提取方法和常規(guī)提取。在此，可溶咖啡組合物僅指來自咖啡豆即生的咖啡豆和烘培的咖啡豆的化合物。由此，它排除了添加劑如奶精、增甜劑或其他常規(guī)添加劑。優(yōu)選的將其他成分混合到如此形成的可溶咖啡組合物中，由此得到包含奶精和任選地增甜劑的多種咖啡飲料。
實施例實施例1從生的咖啡中提取阿拉伯半乳聚糖Celluclast 1.5L和Gamanase購自Novo-Nordisk。Celluclast 1.5L是來自里氏木霉(Trichoderma reesi)的液體纖維素酶制品。此制品的活性是700內(nèi)切葡聚糖酶單位/g。Gamanase從曲霉屬(Aspergillus)生物中得到并且具有活性為每克1,000,000黏滯性酶單位。每種酶通過將200ml酶制品添加到800ml 4℃的95％乙醇中部分純化。將形成的蛋白質(zhì)沉淀物在80％乙醇中清洗后回收并且在使用前再溶解在200ml水中。將生的咖啡豆研磨到平均顆粒大小為200-400μm之間。使用液態(tài)氮作為冷卻劑。10kg粉末狀的豆在60℃下在蒸餾水中攪拌24h。將酶(200ml溶解的沉淀物)加入到豆懸液中并且在60℃下持續(xù)攪拌62h。將混合物冷卻并且將殘余物從可溶級分中分離。之后將可溶級分濃縮到其最初體積的1/4并且濃縮物使用實驗室離心機在1L的容器中7000轉(zhuǎn)/分離心。在表面形成脂肪狀的、棕色、似乳油的層并且將其移除，將清澈的、棕色上清冷凍干燥以產(chǎn)生含有源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖的粉末。阿拉伯半乳聚糖的存在通過大小排阻層析檢測，確定了重均分子量為3.78×106Da，數(shù)均分子量為Mn＝2.83×106，給出了Mw/Mn比為1.34。根據(jù)阿拉伯糖含量為22.6摩爾％和半乳糖含量為摩爾68.4％，確定了半乳糖對阿拉伯糖的摩爾比為3∶1。
實施例2從烘培的咖啡中提取阿拉伯半乳聚糖重復(fù)實施例1的方法，但現(xiàn)在用于烘培的咖啡(CTN 110)。阿拉伯半乳聚糖的存在用大小排阻層析檢測，確定了重均分子量在10kDa和100kDa之間的范圍內(nèi)。提取物的阿拉伯糖含量為26.3摩爾％，確定半乳糖含量為67.3摩爾％，給出的半乳糖對阿拉伯糖的摩爾比為大約2.5。
實施例3從阿拉伯半乳聚糖粉末的提取物和制品中分離阿拉伯半乳聚糖實施例1的冷凍干燥提取物(500g)溶解在700ml水中并且在截留分子量為14kDa的膜中透析。將溶液濃縮成黏滯的液體(～1300ml)并且伴隨著持續(xù)攪拌緩慢添加醇(95％)直到其達到終濃度為70％(3000ml)。允許沉淀物在環(huán)境溫度下放置過夜并且將大多數(shù)上清輕輕倒出。將沉淀物重懸在70％醇中，離心并且棄去上清。將沉淀物重懸并且在丙酮(200ml)中攪拌，離心并棄去上清。最終將沉淀物懸浮在少量丙酮中并且倒入結(jié)晶皿中，在其中將它在通風櫥中室溫過夜干燥。將阿拉伯半乳聚糖作為碾碎成粉末的白色物質(zhì)回收(產(chǎn)量80g)。阿拉伯半乳聚糖的含量為85wt.％以及蛋白質(zhì)含量為10wt.％。半乳糖/阿拉伯糖的比為3∶1并且它還包含大約7wt.％的葡糖醛酸。
實施例4使用源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖以增強飲料質(zhì)地(texture)。
可溶咖啡飲料為每150ml脫礦質(zhì)水用2克NESCAFE GOLD(RTM)可溶咖啡制備。水溫為70℃。不用阿拉伯半乳聚糖、以及用1％和2％w/w實施例3的阿拉伯半乳聚糖制備樣品。樣品讓一組5位品嘗員評價，要求品嘗員定性的評估三種樣品間的差別。共同的評價是包含1％和2％阿拉伯半乳聚糖的飲料稠度更加醇厚，在口中具有一些泡沫形成。另外，兩位品嘗員判定含有阿拉伯半乳聚糖的飲料具有更高的泡沫形成能力。
平行的，用Haake RS150 Rheostress流變儀在37℃和多種剪切速率下測量確定實施例3的1％和2％的阿拉伯半乳聚糖溶液的流變學性質(zhì)。在37℃下使用稱為的雙間隙設(shè)備實施這些實驗。這一設(shè)備由在另外兩個不銹鋼圓筒之間以同心方式懸掛的中空不銹鋼圓筒組成。
表1 從流變學的數(shù)據(jù)觀察到在阿拉伯半乳聚糖濃度1％和2％時，溶液的黏滯性已經(jīng)相當?shù)馗哂谒酿?。由于在食物產(chǎn)品消化時，剪切速率可能在大約1l/s和300ls之間變化，相對的黏滯性定性測量是在200l/s測量的黏滯性表2
在剪切速率200l/s的黏滯性值證明了阿拉伯半乳聚糖具有增加溶液黏滯性的強烈傾向。
從感官評估和流變學測量中我們得到結(jié)論源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖是改善飲料質(zhì)地的適當?shù)幕衔铩?br> 實施例5發(fā)泡性質(zhì)將阿拉伯樹膠和咖啡阿拉伯半乳聚糖粉末以濃度5wt％分散在去離子MilliQ水中(18.2μS/cm)以檢測在非緩沖條件下水膠體的發(fā)泡性質(zhì)。使用由Guillerme等人開發(fā)的標準的發(fā)泡方法(Journal of Texture Studies，24，287-302(1993))，其中通過玻璃粉進行氣體發(fā)泡(控制了孔隙率和氣流)使固定量的溶液形成泡沫，泡沫沿著玻璃柱上升，隨后在玻璃柱中使用CCD照相機圖像分析泡沫的體積。通過用電極的方法測量在含有液體的小池中的電導(dǎo)率和在柱子中不同高度下的電導(dǎo)率，計算摻入在泡沫中的液體量和泡沫的同質(zhì)性。使用商業(yè)Foamscan儀器(ITConcept，Longessaigne，F(xiàn)rance)。在多種pH值下比較咖啡阿拉伯半乳聚糖和阿拉伯樹膠的發(fā)泡能力。結(jié)果在以下表中給出。
表3咖啡阿拉伯半乳聚糖和阿拉伯樹膠溶液的發(fā)泡性質(zhì)比較
*泡沫體積/氣體體積**值為30分鐘后最初泡沫體積殘留的％值***平衡常數(shù)，N.m-1(因此咖啡AG比阿拉伯樹膠更加具有表面活性)表面張力更加確定了咖啡衍生的AG的更高的發(fā)泡能力，其中在同樣的濃度下(重量)，源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖的表面張力更低。因此，源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖在穩(wěn)定性未改變下具有增強的發(fā)泡能力。因此，源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖是應(yīng)用在食物和飲料中的很好的發(fā)泡成分。
實施例6在源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖中包封咖啡香味料將實施例3的阿拉伯半乳聚糖粉末在室溫下溶解在新鮮的含水咖啡香味料提取物中(15×化學數(shù)量的咖啡香味料)，達到總固體含量濃度25.9％。由于使用了含水提取物，所以不需要添加水。在阿拉伯半乳聚糖粉末完全溶解并且均化后，將得到的咖啡提取物放在-80℃制冷器中并且之后在可控制的條件下冷凍干燥。
在冷凍干燥后，得到了含有包封的咖啡香味料的多孔、玻璃態(tài)基質(zhì)。玻璃態(tài)基質(zhì)可被輕松壓碎生產(chǎn)自由流動的粉末，此粉末具有的視密度用氣體測比重(gas pycnometry)測定為1.64g/cm3。
應(yīng)用GC分析確定在阿拉伯半乳聚糖被膜中保留的香味料。對于來自咖啡香味料中的許多影響化合物(impact compound)，結(jié)果總結(jié)如下。
表4
如在此表格中所看到的，由于所有化合物包括那些高揮發(fā)性的化合物都充分保留在基質(zhì)中，因此香味料的保留是令人滿意的。
實施例7儲存測試以確定在阿拉伯半乳聚糖被膜中的咖啡香味料的穩(wěn)定性阿拉伯半乳聚糖被膜是根據(jù)實施例6產(chǎn)生的，其具有的咖啡香味料濃度比在標準的可溶咖啡中高15倍。根據(jù)標準方法制備冷凍干燥咖啡作為參照，但它具有的香味料濃度比正常高15倍。通過在25℃下在含有飽和鹽溶液(MgCl2)的干燥器中儲存，在aw＝0.32時平衡阿拉伯半乳聚糖被膜和可溶咖啡參照。水活性用相對濕度傳感器(Hygrolyt，Rotronic AG，Switzerland)測量。在平衡后，對阿拉伯半乳聚糖被膜和可溶咖啡參照在兩種溫度-25℃和+37℃下，進行3個月期間的儲存測試。在有規(guī)律的間隙，確定儲存在兩種溫度下的被膜和參照中的一些香味化合物的濃度。香味化合物的穩(wěn)定性表示為相對保留，相對保留的計算是按照儲存在37℃的樣品中的香味化合物的濃度對儲存在-25℃下的同樣的樣品中香味化合物濃度的比。阿拉伯半乳聚糖被膜的相對保留更高，但是阿拉伯半乳聚糖被膜和可溶咖啡參照的穩(wěn)定性增強對化合物和化合物而言是不同的。這在下圖中進行了說明，其中阿拉伯半乳聚糖被膜和可溶咖啡參照比較，對乙醛和吡咯觀察到了主要的增加。
表5
于37℃和aw＝0.32時，在阿拉伯半乳聚糖被膜和可溶咖啡參照中乙醛的相對保留對時間的函數(shù)表6 于37℃和aw＝0.32時，在阿拉伯半乳聚糖被膜和可溶咖啡參照中吡咯的相對保留對時間的函數(shù)實施例8包含咖啡香味料-阿拉伯半乳聚糖被膜的咖啡混合物阿拉伯半乳聚糖被膜是根據(jù)實施例6產(chǎn)生的，其具有的咖啡香味料濃度比在標準的可溶咖啡中高15倍。阿拉伯半乳聚糖被膜和冷凍干燥制備的非芳香化可溶咖啡以重量比1比15混合以產(chǎn)生具有標準的總香味料濃度的咖啡混合物。以這種方式得到的咖啡混合物具有良好的視覺外觀。另外，在粉末混合物中阿拉伯半乳聚糖被膜和可溶咖啡的分離傾向是可以接受的。
實施例9增加的感官特征阿拉伯半乳聚糖是根據(jù)實施例6制備的，其具有的咖啡香味料濃度比在標準的可溶咖啡中高15倍。根據(jù)標準方法制備冷凍干燥咖啡作為參照，但是它具有的香味料濃度比正常高15倍。增強樣品的生產(chǎn)在添加的香味料量、冷凍干燥前總的固體含量和冷凍干燥儀器和條件方面保持一致。在樣品產(chǎn)生后立即繪制樣品的感官曲線(sensory profile)。用于品嘗的樣品按照下述制造水溫70℃。水的類型2/3礦質(zhì)水和1/3去離子水。按照下表中所述的濃度將咖啡粉末稀釋。在完成的產(chǎn)品中增強物質(zhì)的總量是大約6-7％。
表7
*注意產(chǎn)品2和3是用咖啡A完成的，咖啡A沒有再混合香味料以具有相同的1.5％最終咖啡濃度。
咖啡飲料讓一組11位經(jīng)專門訓練的品嘗員評價，使用20種香氣/滋味屬性。要求評估者在數(shù)值范圍0(不強烈)到10(非常強烈)之間對每種屬性打分。
表8
感官曲線樣品2vs.樣品3發(fā)現(xiàn)兩種產(chǎn)品都具有高的香氣和滋味的咖啡特征，并且任何差別都不是顯著的。因此，可溶咖啡可以因此用阿拉伯半乳聚糖被膜增強，而沒有顯著性的改變可溶咖啡最初的感官特征。
進行儲存測試以評估在阿拉伯半乳聚糖被膜和增強的可溶咖啡中的香味料的相對穩(wěn)定性。通過在25℃下在含有飽和鹽溶液(MgCl2)的干燥器中儲存，在aw＝0.32時平衡阿拉伯半乳聚糖被膜和可溶咖啡參照。在平衡后，樣品儲存在兩種溫度-25℃和+37℃下儲存3個月期限。沒有再混合香味料的咖啡基礎(chǔ)粉末(base powder)儲存在-25℃和37℃下，但是儲存在低的含濕量(aw＝0.17)下以防止非揮發(fā)性物的降解和酸度發(fā)展。
于保存在-25℃和+37℃下1個月儲存后(T1)和完整的3個月儲存期(T3)后的每種產(chǎn)品的樣品間進行三點比較法。每100mL杯量(mL cup)用1.4g非芳香化可溶咖啡粉末和0.1g增強粉末(阿拉伯半乳聚糖被膜和增強的可溶咖啡粉末)重新組成飲料用于品嘗。
表9
*表示產(chǎn)品是顯著性不同的(P＜0.05)在上表中的數(shù)據(jù)是儲存1個月和3個月對多種咖啡香味組合物的香氣/滋味屬性的影響的測量(左手欄)。數(shù)值(X/Y)代表評價儲存在-25℃和+37℃下的批量為不同的評估者數(shù)量(X)對測試的總數(shù)量(Y)。因此，X對Y的高比例表示判斷咖啡香味組合物在儲存1或3個月后在香氣/滋味上顯著性的不同。
來自三點比較法的結(jié)果顯示，盡管對于可溶咖啡參照，在嚴峻的條件下(T＝37℃，aw＝0.32)儲存1個月后，儲存在-25℃和+37℃樣品間的差異已經(jīng)是顯著的，但是即使在這些嚴峻的條件下(T＝37℃，aw＝0.32)儲存3個月后，對于阿拉伯半乳聚糖被膜也沒有觀察到顯著性的變化。因此，在阿拉伯半乳聚糖中包埋咖啡香味料對于保持最初的香味料質(zhì)量和可溶咖啡的濃度是有利的。
權(quán)利要求
1.一種從咖啡中提取阿拉伯半乳聚糖的方法，其包括酶促水解完整的或研磨的生的或烘培的咖啡豆，從而得到包含部分水解的咖啡豆和阿拉伯半乳聚糖的含水分散體，其中咖啡豆在緊接著酶處理前用溫度從10℃到95℃的水預(yù)處理2小時到1周。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其還包括步驟a.處理含水分散體以產(chǎn)生包含阿拉伯半乳聚糖的水溶液，或任選地產(chǎn)生富含阿拉伯半乳聚糖的粉末；b.通過濃縮水溶液和沉淀阿拉伯半乳聚糖分離阿拉伯半乳聚糖，從而得到提取的阿拉伯半乳聚糖的分散體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其還包括一個或多個下列步驟c.水解權(quán)利要求1或2的提取的阿拉伯半乳聚糖以降低分子量；d.濃縮含水分散體以得到具有高濃度源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖的黏滯的液體；e.任選地干燥步驟b)的阿拉伯半乳聚糖沉淀物或步驟d)的黏滯的液體以得到源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖的固體制品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中酶促水解包括以下步驟-研磨咖啡豆到平均顆粒大小在大約10微米到大約2毫米之間；-用溫度在大約10℃到大約95℃的水預(yù)處理研磨的咖啡豆大約2小時到大約1周；-在溫度從大約30℃到大約80℃之間用纖維素酶和gamanase溫育預(yù)處理的研磨的咖啡，溫育大約12小時到大約1周；-冷卻步驟c)的懸液到環(huán)境溫度；-移除步驟c)的懸液殘留以產(chǎn)生可溶級分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中步驟a)包括以下的額外步驟-濃縮包含阿拉伯半乳聚糖的水溶液到其最初體積的5％和95％之間；-離心濃縮的水溶液從而得到表層；-移除離心溶液的表層以產(chǎn)生包含提取的阿拉伯半乳聚糖的上清；-任選地，干燥步驟b)的上清以產(chǎn)生富含阿拉伯半乳聚糖的粉末狀提取物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中步驟b)包括以下額外的步驟-在水中稀釋富含阿拉伯半乳聚糖的上清或溶解富含阿拉伯半乳聚糖的干燥提取物以產(chǎn)生水溶液；-任選地用截留分子量為大約5kDa到大約100kDa的膜透析水溶液；-濃縮水溶液或任選地透析水溶液到黏滯的液體；-將黏滯的液體與大約50到大約90體積％的水溶的有機溶劑溫育以得到沉淀物；-任選地用含水醇溶液和丙酮清洗沉淀物；-任選地干燥沉淀物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3、5和6中任意一項所述的方法，其中濃縮步驟通過蒸發(fā)或超濾法實施。
8.根據(jù)權(quán)利要求3、5和6中任意一項所述的方法，其中干燥步驟用噴霧干燥、冷凍干燥、真空干燥、帶式干燥或流化床干燥實施。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其中阿拉伯半乳聚糖從完整的或研磨的生的咖啡豆中酶促提取。
10.源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖作為食物成分的用途。
11.源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖作為健康促進物質(zhì)的用途。
12.具有重均分子量大于大約150kDa，優(yōu)選的大于大約500kDa以及更優(yōu)選的大于大約2000kDa的源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖的用途，用作食物和/或飲料中的質(zhì)地改善劑。
13.源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖在食物和飲料中作為黏滯性增強劑的用途。
14.源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖作為可溶咖啡口感增強劑的用途。
15.源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖在食物和飲料中，優(yōu)選的在咖啡飲料中作為泡沫增強劑或泡沫穩(wěn)定劑的用途。
16.源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖在脫水食物中，優(yōu)選的在飲料中作為玻璃態(tài)基質(zhì)包埋香料或香味料優(yōu)選的為咖啡香味料或其混合物的用途。
17.固體咖啡組合物，其包含包埋在源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖中的咖啡香味料。
18.包含咖啡香味料的玻璃態(tài)基質(zhì)，其特征在于基質(zhì)包含源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的玻璃態(tài)基質(zhì)，其特征在于源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖具有平均分子量大于大約10kDa，優(yōu)選的大于30kDa。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的玻璃態(tài)基質(zhì)，其中基質(zhì)包括大于大約占總的固體玻璃態(tài)基質(zhì)80重量％的源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖。
21.根據(jù)權(quán)利要求18到20中任意一項所述的玻璃態(tài)基質(zhì)，其特征在于源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖具有的半乳糖對阿拉伯糖的重量比大于大約2∶1，優(yōu)選的大于大約2.5∶1。
22.根據(jù)權(quán)利要求18到21中任意一項所述的玻璃態(tài)基質(zhì)，其特征此基質(zhì)可通過混合咖啡香味料與源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖的含水分散體從而形成混合物，并且隨后加工得到的混合物以形成固體玻璃態(tài)基質(zhì)而獲得。
23.可溶咖啡組合物，其包含如權(quán)利要求18所定義的玻璃態(tài)基質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及從咖啡豆中提取阿拉伯半乳聚糖的方法，包括用10到95℃的水預(yù)處理咖啡豆兩小時到1周之間并且隨后酶促水解完整的或研磨的生的或烘培的咖啡豆從而得到包含部分水解的咖啡豆和阿拉伯半乳聚糖的含水分散體。另外，本發(fā)明也包括源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖產(chǎn)品的用途，其中源自咖啡的阿拉伯半乳聚糖用于如玻璃態(tài)基質(zhì)、純的可溶咖啡和飲料組合物。
文檔編號A23F5/48GK1956999SQ200580016843
公開日2007年5月2日 申請日期2005年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月24日
發(fā)明者D·G·庫爾蒂, C·格雷奇, D·P·拉貝, R·J·雷德格韋爾, J·H·朔恩曼, J·B·烏賓克 申請人:雀巢技術(shù)公司