技术领域

本发明是一种运用生物工程技术和现代物理学纳米技术原理以咖啡豆为主要原料辅以大豆生产的全咖啡肽营养品及其制备方法。

背景技术

咖啡含有的营养成分很丰富：每100克咖啡豆中含水分2.2克、蛋白质12.6克、脂肪16克、糖类46.7克、纤维素9克、灰分4.2克、钙120毫克、磷170毫克、铁42毫克、钠3毫克、维生素B20.12克、烟酸3.5毫克、咖啡因1.3克、单宁8克。而每100克咖啡浸出液含水分99.5克、蛋白质0.2克、脂肪0.1克、灰分0.1克、糖类微量、钙3毫克、磷4毫克、钠2毫克、维生素B20.01毫克、烟酸0.3毫克。把10克咖啡溶于热水中、咖啡因含量为0.04克、单宁含量为0.06克。咖啡因是咖啡所有成份中最为人注目的，它可以加速人体的新陈代谢，使人保持头脑清醒和思维灵敏；脂肪：咖啡内含的脂肪，在风味上占极为重要的角色，挥发性脂肪是咖啡香气主要来源；由于咖啡中蛋白质不易溶出，不能被人体吸收利用，且人们在喝咖啡消遣时只能领略它的美味及刺激乃至提神，而不能将咖啡的全部营养物质吸收利用。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种以咖啡豆为主要原料经过烘烤或者经过烘烤后再辅以少量的大豆，运用生物工程技术中的酶工程、组织蛋白工程和现代物理学中的纳米原理制备的全咖啡肽营养品及其制备方法，可将咖啡蛋白质转化为人体能直接吸收的肽等营养成分。所述的肽是低聚肽、短肽和多肽等化合物的混合物。

为实现上述目的需要解决以下科技难题：一是解决咖啡中蛋白质难以溶出的问题；二是解决咖啡蛋白质不易被酶切断和蛋白链不易打开的难题；三是解决通常蛋白质降解易转化为大量氨基酸而缩合成少量肽的转化为肽的转化率低下的难题；四是解决饮用咖啡易引起心血脑管疾病、诱发骨质疏松和致癌危险等三大副作用的问题。

本发明提供的全咖啡肽营养品含有1～60％重量百分比的肽，还含有亚油酸、亚麻酸、油酸、咖啡因、双歧因子、皂甙、黄酮类物质、磷脂、VB、钙、铁、磷、硒和葡萄糖，也含有一定量的水；所述的全咖啡肽营养品是按以下方法制成的：咖啡豆与大豆的重量份数比为100～60∶0～40；先将咖啡豆在80～150℃烘烤30～50分钟，破碎后加水研磨制浆，细度达260～500目；再将大豆浸泡后加水研磨制浆，细度达200～300目；将咖啡浆液与大豆浆液混合后高压均质2～4遍，均质压力为40～60Mpa；将均质后的浆液在135～160℃的温度和7～8kg压力下研磨细分，并加热35～40分钟；将浆液冷却至30～55℃，加入脂肪酶和纤维酶静置生化1.5～2.5小时，然后将温度调整至45～50℃，加入菠萝蛋白酶再恒温生化4～8个小时；将生化后的浆液升温至80～100℃灭酶灭菌，最后在温度为68～85℃的条件下，通过含食品级硅藻土助滤剂的板框析出系统析出，即得全咖啡肽原液，进而制成全咖啡肽营养品。

本发明的全咖啡肽营养品可以是：全咖啡肽粉、全咖啡肽胶囊、全咖啡肽片剂、全咖啡肽口服液或全咖啡高肽活性运动饮。对于全咖啡肽粉其肽含量可高达60％，而全咖啡肽口服液或活性运动饮料的肽含量为4％以上。

本发明提供的全咖啡肽营养品的制备方法其步骤如下：

1)配料：选新鲜、无杂质、无霉变的咖啡豆和大豆，咖啡豆与大豆的重量份数比为100～60∶0～40；

2)制备咖啡浆液

2.1)先将咖啡豆在80～150℃烘烤30～50分钟，至颜色为深褐色且香味浓郁，使其蛋白变性；

2.2)将烘烤后的咖啡豆破碎，然后加水研磨3～5遍，细度达260～500目，得咖啡浆液，使蛋白质变性，更易降解和缩合；

3)制备大豆浆液

3.1)浸泡：将大豆在水温为20～35℃的水中浸泡8～10小时；

3.2)研磨细分：浸泡好的大豆用水清洗干净(通常清洗3～5遍即可)，加水磨浆，浆渣分离后得大豆浆液，再将大豆浆液在胶体磨中至少研磨2遍，细度达200～300目，使蛋白质变性，更易降解和缩合；

4)混合：将咖啡浆液与大豆浆液混合后搅拌均匀，搅拌速度为2700～3000转/分；

5)均质：将混合浆液在高压均质机中均质2～4遍，均质压力为40～60Mpa，使二者的蛋白质分散交融得更均匀，有利于生化降解的同时克服掉咖啡易引起心血脑管疾病、诱发骨质疏松和致癌危险等三大副作用；

6)脱腥去害：将均质后的浆液在135～160℃的温度和7～8kg压力下研磨细分，并加热35～40分钟，细度为300—350目，使咖啡和大豆浆液中有害物质得以钝化，彻底克服掉咖啡易诱发心脑血管等疾病及大豆所固有的抗营养性、致甲状腺肿大，肠胃不适恶心、胀气和豆腥苦涩味易痛风等五大副作用和使咖啡和大豆蛋白进一步变性；

7)生化：将上述浆液冷却至30～55℃，加入脂肪酶和纤维酶搅拌均匀，静置生化1.5～2.5小时，然后将温度调整至45～50℃，加入菠萝蛋白酶搅拌均匀，使酶制剂与浆液充分混合，再恒温生化4～8个小时；

8)灭酶、灭菌：将生化后的浆液升温至80～100℃，灭酶时间15～30秒；

9)析出：将灭酶、灭菌后的物料在温度为68～85℃的条件下，通过含食品级硅藻土助滤剂的板框析出系统析出，即得全咖啡肽原液，进而制成全咖啡肽营养品。

上述全咖啡肽原液的含肽量为0.8～1.5％(重量百分比)左右，可根据实际需求经多级浓缩系统做多级浓缩，可使肽含量达到4％以上，然后经多级过滤处理，通过真空喷雾干燥系统，可得出全咖啡肽粉或再制成全咖啡肽胶囊或片剂，或通过无菌分装制成全咖啡肽口服液或全咖啡高肽活性运动饮料。

上述步骤1)中咖啡豆与大豆的重量份数比为100～60∶0.5～40；

上述步骤2.2)中咖啡豆与水的重量份数比优选为1∶6～8；步骤3.2)中大豆(干大豆)与水的重量份数比优选为1∶6～8。

步骤7)的优选方案是：将上述浆液冷却至30～35℃，加入占浆液重量0.03～0.05％的脂肪酶和0.01～0.025％的纤维酶搅拌均匀，静置生化1.5～2小时，然后将温度调整至45～50℃，加入占浆液重量0.1～0.5％的菠萝蛋白酶搅拌均匀，使酶制剂与浆液充分混合，再恒温生化6～8个小时。

步骤9)中析出效果的最佳方案是：含食品级硅藻土助滤剂的板框析出系统中涂覆在板框上的食品级硅藻土助滤剂的重量按板框滤网面积计算为0.5～0.8公斤/平方米。

本发明采用生物工程技术通过独特的工艺和关键有效参数的实施，不仅彻底克服了咖啡固有的3大副作用，保留了咖啡原有营养功能，还获得了富含为人体直接、完全吸收的肽，且不会对人体肝、肾、脾、大脑等器官造成高渗透压，具有直接增强人体生命活力和免疫功能以及抗氧化性、清除自由基、降胆固醇、非变应性促进脂代谢、降血脂、降血压、消炎、美容、抗疲劳、抗衰老、抗癌、抑制有害菌侵害和促进益生菌生长繁殖等特殊营养保健功能，解决了长期以来咖啡蛋白不易被人体吸收的这一难题，使咖啡蛋白质一次性降解缩合成肽之转化率高达80％以上。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的内容加以详细说明。

1)选取70kg无霉变、无杂质、新鲜的咖啡豆和30kg大豆；

2)将70kg的咖啡豆置温度为80℃的烤箱中烘烤50分钟；

3)将咖啡豆用破碎机破碎，然后加入纯净水280kg，进行研磨3遍，细度达260目，得咖啡浆液；

4)将30kg大豆置于水温为20℃的水中浸泡8小时；

5)将浸泡好的大豆用纯净水清洗3遍，然后加入纯净水180kg进行浆渣分离处理，分离后的浆液在胶体磨中研磨2遍，细度达200目，得大豆浆液；

6)将咖啡浆液与大豆浆液混合在一起，在2700转/分钟的搅拌罐中充分搅拌，使二者混合均匀；

7)将上述混合浆液进入高压均质机中均质2遍，均质压力为400kg；

8)将均质后的浆液在135℃的温度和7个大气压力下处理35分钟，研磨细度为300目；

9)将上述浆液通过管式换热器作10秒时间冷却至30℃；在冷却后的浆液中加入占浆液重量0.03％的脂肪酶和0.01％的纤维酶搅拌均匀，静置生化1.5小时，然后将温度调整至45℃，加入0.1％的菠萝蛋白酶，经过高速搅拌，使酶制剂与浆液充分混合，保持恒温生化8个小时；

10)将生化后的浆液经过管式换热器将物料升温至100℃灭酶、灭菌，灭酶时间15秒；

11)通过已预涂过食品级硅藻土的板框析出系统析出全咖啡肽原液450kg左右(含肽量0.8～1.5％)，其中食品级硅藻土助滤剂的预涂量按板框滤网面积算为0.5％kg/平方米，板框滤网细度为600～3000目，本实例的板框滤网细度为1000目；

12)上述析出的肽液为全咖啡肽原液，依需要进行多级浓缩得4％以上的全咖啡肽营养营养液200kg左右，此时，再经过多级过滤和灭菌后无菌分装制成全咖啡肽口服液或全咖啡高肽活性运动饮；或通过真空喷雾干燥系统制得20kg全咖啡肽粉或再制成全咖啡肽胶囊或片剂。