菌絲體化的咖啡產(chǎn)品和用于制備菌絲體化的咖啡產(chǎn)品的方法
【專利說明】菌絲體化的咖啡產(chǎn)品和用于制備菌絲體化的咖啡產(chǎn)品的方法
[0001]相關(guān)串請的交叉引用
[0002]于2013 年 3 月 15 日提交且名稱為“Myceliated Agricultural Substratesfor Product1n of Nutraceutical Formulat1ns and Funct1nal Foods，，的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/802，256 ;于2013年3月15日提交且名稱為“A Method for MyceliatingCoff ee (amended) ”的美國專利申請?zhí)?3/844，685 ;于2013年4月9日提交且名稱為“Method of Myceliat1n of Agricultural Substrates for Producing Funct1nalFoods and Nutraceuticals”的美國專利申請?zhí)?3/859，719 ;于2013年5月I日提交且名稱為“Extract of a Myceliated Agricultural Substrate and it’s Use as aNutraceutical Composit1n” 的美國專利申請?zhí)?13/874，832 ;于 2013 年 7 月 10 日提交且名稱為“Method for Manufacturing Coffee by Fermentat1n” 的美國臨時(shí)申請?zhí)?61/844，498 ;于 2013 年 7 月 23 日提交且名稱為 “Coffee Decafeinat1n ProcessIncluding Fungal Components”的美國臨時(shí)申請?zhí)?61/396，863 ;于 2013 年 8 月 15 日提交且名稱為“Cocao Beans Including Metaboloites of 2-Methoxy-3-1sopropylpyrazineand Method for Metabolizing 2-Methoxy-3-1sopropylpyrazine in Cocao Beans，，的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/866，371 ;于2013年8月19日提交且名稱為“Cocao Beans includingMethyl Pyrazines Produced by Fermenat1n， and a Method of Increasing MethylPyrazines in Cocao”的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/867，501 ;于2013年9月6日提交且名稱為“Improved Method for Myceliating Raw Coffee Beans Including Removal ofChlorogenic Acids”的美國專利申請?zhí)?4/020，512 ;于2013年9月6日提交且名稱為‘‘Method for Myceliating Raw Coffee Beans Including Removal of ChlorogenicAcids”的美國專利申請?zhí)?4/020, 781 ;于2013年9月15日提交且名稱為“MyceliatingGreen Coffee Beans to Lessen the Tooth-Staining Impact of Coffee Melanoidins，，的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/878，037 ;和于2013年10月27日提交且名稱為“Cocao Myceliat1nin an Aqueous Solut1n”的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/896，097 ;全部整體通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]該方法和產(chǎn)品涉及使用真菌菌株來改善農(nóng)業(yè)底物特別是咖啡中的風(fēng)味。
【背景技術(shù)】
[0004]咖啡已混合或注入真菌組分例如干香菇粉或提取物。這些混合物具有提供衍生自真菌多糖的另外營養(yǎng)價(jià)值的益處。然而，這種混合真菌組分的方法無助于改善咖啡的風(fēng)味。
[0005]給予Pe1- Jung Let等人的美國專利公開20100239711 Al描述了通過使用真菌菌絲體的固態(tài)發(fā)酵來制造咖啡的方法。這是天然過程。將未經(jīng)處理的綠咖啡放置到無塵容器內(nèi)，用真菌菌株接種咖啡，進(jìn)行到執(zhí)行無菌操作用于將真菌植入咖啡豆內(nèi)，并且起始真菌發(fā)酵過程。利用牛樟芝(Antrodia Camphorate)，原產(chǎn)于臺(tái)灣的真菌菌株。該過程花費(fèi)15至60天。美國專利公開20100239711的完整公開內(nèi)容整體通過引用并入本文。
[0006]許多真菌菌株可以與綠原酸共存，但綠原酸的存在降低這些真菌菌株最佳代謝各種底物包括綠咖啡豆的能力。
[0007]咖啡市場的一部分由無咖啡因的咖啡代表。目前的咖啡因提取技術(shù)包括使咖啡預(yù)濕潤至40%或更多的含水量，隨后用與水不混溶的有機(jī)溶劑提取，并且在脫咖啡因后，通常通過汽提從豆中去除殘留溶劑(脫溶)。
[0008]這些咖啡因去除過程的缺點(diǎn)是在綠咖啡脫咖啡因期間，咖啡風(fēng)味以及芳香化合物或前體尤其是水不溶性蠟的少許去除。
[0009]本領(lǐng)域存在關(guān)于改善的咖啡產(chǎn)品和獲得此類產(chǎn)品的方法的需要，相對(duì)于綠咖啡豆，所述改善的咖啡產(chǎn)品具有降低水平的不期望的味道組分和/或增加水平的風(fēng)味和/或健康促進(jìn)組分。
【附圖說明】
[0010]圖1是依照本發(fā)明制備生物可用的菌絲體提取物的方法的流程圖。
[0011]圖2是依照本發(fā)明制備菌絲體化(myceliated)農(nóng)產(chǎn)品的提取物的方法的流程圖，所述菌絲體化農(nóng)產(chǎn)品的提取物用于人消費(fèi)以實(shí)現(xiàn)在人中的神經(jīng)再生和神經(jīng)保護(hù)。
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明從綠咖啡豆中去除咖啡因的方法的流程圖。
[0013]圖4是制備菌絲體化的咖啡產(chǎn)品的方法的流程圖。
[0014]圖5是制備菌絲體化的咖啡產(chǎn)品的方法的流程圖。
[0015]圖6是依照本發(fā)明使用的輸送機(jī)。
[0016]圖7是依照本發(fā)明使用以將容器遞送至高壓滅菌器的輸送機(jī)。
[0017]圖8仏)、8出)、8(0顯示了具有凹凸不平表面的高壓滅菌袋、一疊可高壓滅菌袋和成卷高壓滅菌材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了用于制備菌絲體化的咖啡產(chǎn)品的方法。該方法包括提供制備的綠咖啡?的步驟，其包括提供綠咖啡?且將綠咖啡?滅菌，以提供制備的綠咖啡豆。該方法還包括提供制備的真菌組分的步驟。該方法還包括用制備的真菌組分接種制備的綠咖啡豆，并且培養(yǎng)接種物以制備菌絲體化的咖啡產(chǎn)品。
[0019]在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括降低不期望的味道組分的量。降低不期望的味道組分的量任選包括綠咖啡豆的至少一次或兩次水提取。不期望的味道組分包括綠原酸。
[0020]在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括將綠咖啡豆任選水合至約60%的步驟。本發(fā)明的方法還包括其中制備的真菌組分是靈芝(G.1ucidum)、冬蟲夏草(C.sinensis)和/或黑孢塊菌(T.melanosporum)，任選靈芝菌株806。本發(fā)明的方法包括篩選多個(gè)真菌菌株，并且選擇具有增強(qiáng)的在綠咖啡豆上生長、代謝或利用綠咖啡豆的能力的菌株，和/或選擇能夠增強(qiáng)一種或多種不期望的味道組分從綠咖啡豆中去除、和/或增強(qiáng)咖啡因從綠咖啡豆中去除的菌株。
[0021]在另一個(gè)實(shí)施方案中，制備的真菌組分維持在包含綠咖啡豆水提取物和能量來源的非限定型(undefined)培養(yǎng)基上。真菌菌株的維持促使真菌適應(yīng)，導(dǎo)致真菌在綠咖啡豆上生長、代謝或利用綠咖啡豆的能力增強(qiáng)。
[0022]本發(fā)明方法還包括其中培養(yǎng)步驟是在半?yún)捬鯒l件下進(jìn)行的發(fā)酵步驟，任選共約7天。
[0023]本發(fā)明的方法導(dǎo)致菌絲體化的咖啡產(chǎn)品，相對(duì)于綠咖啡豆，所述菌絲體化的咖啡產(chǎn)品具有降低水平的不期望的味道組分例如綠原酸、以及增加水平的菌絲體化產(chǎn)物例如β葡聚糖和多糖。
[0024]綠咖啡豆可以來自阿拉比卡種咖啡(Coffea Arabica)或羅布斯塔種咖啡(Coffearobusta)。
[0025]本發(fā)明包括通過本發(fā)明的方法制備的菌絲體化的咖啡產(chǎn)品和綠咖啡豆，以及相對(duì)于綠咖啡豆，具有降低水平的不期望的味道組分以及增加水平的菌絲體化產(chǎn)物的菌絲體化的咖啡產(chǎn)品。
[0026]方法還包括如本文描述的用于降低綠咖啡豆中不期望的味道組分的水平的方法，以及用于增加綠咖啡豆中的菌絲體化產(chǎn)物的水平的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了用于制備菌絲體化的咖啡產(chǎn)品的方法。該方法包括提供制備的綠咖啡?的步驟，其包括提供綠咖啡?且將綠咖啡?滅菌，以提供制備的綠咖啡豆。該方法還包括提供制備的真菌組分的步驟。該方法還包括用制備的真菌組分接種制備的綠咖啡豆，并且培養(yǎng)制備的綠咖啡豆和制備的真菌組分，以允許菌絲體化以產(chǎn)生菌絲體化的咖啡產(chǎn)品。這些步驟可以以任何次序執(zhí)行。
[0028]在一個(gè)實(shí)施方案中，提供了制備的綠咖啡豆，其包括提供綠咖啡豆的步驟?？Х戎钙錇橛谢ㄖ参飳俚目Х葘?CofTea)，其種子被稱為咖啡豆，用于制備咖啡。它是茜草科(Rubiaceae)的成員?？Х榷箍梢赃x自幾個(gè)咖啡品種之一，其是通過咖啡植物的選擇育種或自然選擇衍生的不同栽培品種。在不同地區(qū)生長的相同品種的咖啡豆可以具有獨(dú)特特征，例如風(fēng)味(風(fēng)味標(biāo)準(zhǔn)包括術(shù)語例如“柑橘樣”或“土臭味”)、咖啡因含量、醇度或口感和酸度。用于本發(fā)明的綠咖啡豆可以是任何咖啡物種，包括阿拉比卡種咖啡和羅布斯塔種咖啡(也稱為卡尼弗拉種咖啡(Coffea conephora));用于本發(fā)明的另外的咖啡物種包括本伽蘭西斯種咖啡(Coffea benghalensis)或孟加拉咖啡；康金西斯種咖啡(Coffeacongensis)或剛果咖啡；利比里亞種咖啡(Coffea Iiberica)或利比里亞咖啡；思迪諾菲拉種咖啡(Coffea stenophylIa)或窄葉咖啡；艾克賽爾薩種咖啡(Coffea excelsia)，另一種利比里亞咖啡；Coffea bonnieri ；Coffea gallienii ;和 Coffea mogeneti。本發(fā)明包括上文列出的物種的任何品種或品系。例如，許多阿拉比卡品種以它們在其中占優(yōu)勢地發(fā)現(xiàn)或它們在其中起源的國家或地區(qū)命名。阿拉比卡咖啡的一些示例性品種包括蒂皮卡、波旁、卡杜拉、卡杜艾、新世界和藍(lán)山。在本發(fā)明中還包括的是咖啡的衍生物種，包括任何遺傳修飾的(GMO)品系或栽培品種，以及咖啡的任何原生品種(heirloom variety)(非GM0)品系或栽培品種。
[0029]綠咖啡豆指未經(jīng)烘焙的咖啡生豆。一般地，咖啡植物的生果被稱為咖啡果。為了制備綠咖啡豆，一般地，將咖啡果去除果實(shí)或果肉，并且隨后將種子或果實(shí)干燥。果實(shí)和果肉通過本領(lǐng)域已知的各種方法從綠咖啡豆中去除，并且包括其中果實(shí)/果肉在干燥前從咖啡豆中去除的濕法，以及其中整粒果在機(jī)械脫殼、分選、分級(jí)和裝袋發(fā)生之前干燥的干法。用于本文過程的干燥咖啡豆可以包括新鮮或可以經(jīng)歷陳化過程的干燥咖啡豆。在進(jìn)入本文過程之前，干燥咖啡豆可以貯存于麻袋、內(nèi)襯麻袋或真空密封容器中。
[0030]在一些實(shí)施方案中，綠咖啡豆在用于本發(fā)明的過程中之前并非干燥的。在該實(shí)施方案中，在收獲綠咖啡豆后，綠咖啡豆已通過本領(lǐng)域已知的任何過程去除果肉，并且隨后可以用于本發(fā)明中，而無需進(jìn)一步的綠咖啡豆處理例如干燥。在該實(shí)施方案中，如下所述的水合和/或洗滌步驟是不需要的或通過使用未干燥的綠咖啡豆被避免。
[0031]水合和洗滌步驟
[0032]在一個(gè)實(shí)施方案中，制備綠咖啡豆用于本發(fā)明的方法，導(dǎo)致制備的綠咖啡豆。
[0033]在一些實(shí)施方案中，綠咖啡豆通過使綠咖啡豆水合的步驟進(jìn)行制備。當(dāng)綠咖啡豆已干燥時(shí)，水合是特別有用的。水合確保綠咖啡豆具有用于培養(yǎng)(菌絲體化)過程的最佳含水量。水合可以通過本領(lǐng)域已知的許多方法來完成。
[0034]水合可以通過水介質(zhì)來完成。水介質(zhì)包括水和任選的另外賦形劑。水可以是蒸餾或礦化的。其他賦形劑可以加入水例如緩沖液中，以維持一定pH，氯化鈉、檸檬酸和/或抗壞血酸。pH可以是中性的或調(diào)整的。水介質(zhì)的溫度可以是室溫，或在溫度中是升高的以加速水合過程。
[0035]水合可以通過允許綠咖啡豆在水介質(zhì)中浸泡任何適當(dāng)?shù)臅r(shí)間長度來完成，所述時(shí)間長度范圍為數(shù)秒或更少至過夜。用于水合和/或水提取步驟的浸泡步驟可以是小于一秒、至少五秒、至少十秒、至少三十秒、至少一分鐘、至少五分鐘、至少十分鐘、至少二十分鐘、至少三十分鐘、至少四十分鐘、至少五十分鐘、至少一小時(shí)、至少一個(gè)半小時(shí)、至少兩小時(shí)、至少兩個(gè)半小時(shí)、至少三小時(shí)、至少四小時(shí)、至少五小時(shí)、至少六小時(shí)、至少七小時(shí)、至少八小時(shí)、至少十小時(shí)、至少十二小時(shí)或至少十五小時(shí)、至少十八小時(shí)、至少二十四小時(shí)、至少三十六小時(shí)、或至少四十八小時(shí)。然而，水合步驟的時(shí)間應(yīng)考慮到下述事實(shí)加以選擇:綠咖啡豆不是無菌的，且浸泡太長時(shí)間可能促進(jìn)不期望的生物生長。
[0036]綠咖啡豆可以在允許有效水合的任何溫度下水合；在一個(gè)實(shí)施方案中，水性組分溫度的溫度是室溫。水合溫度應(yīng)考慮到下述事實(shí)加以選擇:在高溫下，期望的風(fēng)味組分可能改變。
[0037]水合可以在正常大氣壓下進(jìn)行，或可以在增加壓力下進(jìn)行，以加速水合過程和/或水提取過程，例如I大氣壓至2大氣壓，例如在1.5大氣壓下。
[0038]水合綠咖啡豆的含水量任選為約20%至約80%含水量、40%至70%含水量。在一個(gè)實(shí)施方案中，含水量為至少約30%、至少約50%或至少約60%。
[0039]水合步驟可以在容器中發(fā)生。在一個(gè)實(shí)施方案中，容器是桶(drum)例如55加侖桶。在該實(shí)施方案中，允許體積1:1(等體積)比的綠咖啡豆:水性組分靜置5-24小時(shí)。例如，將55加侖桶用綠咖啡豆裝到半滿，并且加入水介質(zhì)以完全裝滿桶。在該實(shí)施方案中，綠咖啡豆可以吸收所有水性組分。在另一個(gè)實(shí)施方案中，容器中容納的可可豆或其他農(nóng)業(yè)底物可以裝滿水以完全浸沒豆，在一個(gè)實(shí)施方案中，沒有顯著過量。
[0040]在另一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用已分離果肉但仍未干燥的綠咖啡豆，其平均起來具有60%的含水量。這種方法避免水合步驟。
[0041 ] 在一個(gè)實(shí)施方案中，提供制備的咖啡豆的步驟任選包括通過洗滌或沖洗綠咖啡豆而去除不期望的味道組分的步驟。洗滌或沖洗可以是如上所述的水介質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，綠咖啡豆任選在任選的水合步驟之前、期間或之后進(jìn)行洗滌或沖洗。洗滌、排水和/或沖洗綠咖啡豆可以通過本領(lǐng)域已知的任何方法來進(jìn)行。綠咖啡豆可以洗滌一次、至少兩次、至少三次、至少四次、至少五次、至少十次、至少十五次、至少二十次、至少五十次或更多次。在一個(gè)實(shí)施方案中，洗滌步驟進(jìn)行兩次。洗滌或沖洗步驟可以包括如本文描述的任選的浸泡時(shí)間。
[0042]在一個(gè)實(shí)施方案中，綠咖啡豆通過下述方法進(jìn)行洗滌:將容納綠咖啡豆的容器裝滿水，允許水浸泡10秒至4小時(shí)，將水排掉且根據(jù)需要將步驟重復(fù)多次，或使豆提高至所需水分水平。洗滌或沖洗步驟還可以進(jìn)行直至綠咖啡豆已去除確定量的不期望的味道組分。
[0043]綠咖啡豆可以在任何溫度下進(jìn)行洗滌，所述任何溫度允許不期望的味道組分的有效提取；在一個(gè)實(shí)施方案中，水介質(zhì)溫度的溫度是室溫。洗滌溫度應(yīng)考慮到下述事實(shí)加以選擇:在高溫下，期望的風(fēng)味組分可以被改變、破壞和/或提取。
[0044]在另一個(gè)實(shí)施方案中，在水合步驟后，從水合的咖啡豆中去除和/或分開和/或排出過量的水介質(zhì)或組分。該步驟還可以被稱為水提取步驟?？梢赃M(jìn)行該步驟以去除不期望的味道組分。
[0045]咖啡的主要組分包括咖啡因、礦物質(zhì)、單寧酸、纖維素、水、脂肪、蛋白質(zhì)和纖維?？Х群屑谆S嘌呤如咖啡因、茶堿和可可堿、黃酮類、酚類、酚酸、揮發(fā)性生物堿、非揮發(fā)性生物堿。咖啡同樣含有一些不期望的味道組分。這些組分將促成咖啡的澀味和/或苦味感覺。這些味道通常通過添加糖或奶油得到減輕，以掩蔽苦味組分。在更優(yōu)質(zhì)、昂貴的咖啡品種例如阿拉比卡咖啡中注意到降低的苦味和/或澀味。
[0046]水合步驟、水提取步驟、洗滌和/或沖洗步驟可以任選降低和/或去除來自綠咖啡豆的不期望的味道組分，并且可以如本文描述的進(jìn)行直至所需量的不期望的味道組分已從綠咖啡豆中去除。
[0047]綠咖啡豆(和烘焙的常規(guī)咖啡豆)已知含有促成澀或苦風(fēng)味的許多組分。這些風(fēng)味組分在咖啡中視為不期望的。一種此類組分是綠原酸，其是咖啡酸和奎尼酸的酯，并且可以描述為丙烯酸衍生物。在烘焙期間，來自咖啡的煙對(duì)呼吸道是有毒的。綠原酸促成咖啡和咖啡產(chǎn)品中的澀味和/或苦味，并且可以對(duì)人、哺乳動(dòng)物以及各種真菌菌株是有毒的。
[0048]綠原酸具有綠色并且它在綠咖啡豆中的存在促成豆的綠色。任選地，即使當(dāng)進(jìn)行去除綠原酸同時(shí)產(chǎn)生制備的綠咖啡豆的步驟時(shí)，至少一些量的綠原酸仍留在制備的綠咖啡豆中，因?yàn)樗俪煽Х鹊奶赜形兜馈Ｔ谝恍?shí)施方案中，綠咖啡豆中的至少一些綠原酸被保留。據(jù)報(bào)道綠原酸攜帶一定的健康利益，特別是其介導(dǎo)胰島素水平中的能力，因此幫助脂肪代謝。它還已鑒定為有力的抗氧化劑。在烘焙后，由于在奎尼酸部分處的脫水，綠原酸轉(zhuǎn)換為內(nèi)酯。內(nèi)酯可以摻入稱為類黑精的大分子內(nèi)，所述類黑精是質(zhì)量25，OOOkD以上的分子，并且是眾多和后續(xù)美拉德反應(yīng)(內(nèi)酯上的羰基或羥基中的任何均可充當(dāng)該反應(yīng)中的親核試劑)的結(jié)果，使得其比純形式更少生物可用。此外，廣泛烘焙(即深度烘焙)使內(nèi)酯降解成輕基化苯基林丹(phenylindanes)。