咖啡湿法发酵中使用果胶酶对脱胶时间与杯品质量的影响

咖啡湿法发酵中使用果胶酶对脱胶时间与杯品质量的影响

作者：陈云兰李学玲蒋快乐莫丽珍周志伟陈治华桂花

来源：《热带作物学报》2020年第02期

摘要：以云南阿拉比卡咖啡为原料，在咖啡湿法发酵环节中加入Pectinex Ultra SP-L果胶酶进行脱胶，并对加工出的咖啡豆进行理化及感官分析。結果表明：与自然发酵脱胶相比，果胶酶脱胶能缩短脱胶时间，有效快速脱除咖啡果胶。其脱胶时间与果胶酶的浓度、脱胶温度、鲜果成熟度呈正相关。与自然发酵脱胶相比，果胶酶脱胶所得咖啡豆的内含物质无显著差异，杯品质量干净稳定。就咖啡豆的杯品质量而言，0.01%果胶酶添加量脱胶处理要高于自然发酵脱胶，而添加量为1.00%、0.10%果胶酶脱胶处理略低于自然发酵脱胶。综上所述，果胶酶脱胶能保证咖啡品质的稳定性及提高咖啡加工效率，具有应用前景。

关键词：咖啡;湿法发酵;果胶酶;脱胶时间;杯品质量

中图分类号：TS273 文献标识码：A

Abstract： Yunnan arabica coffee was used as the raw material. Pectinex Ultra SP-L pectinase was added in the wet fermentation process of coffee to remover pectin， and the physicochemical and sensory properties of the processed coffee beans were analyzed. The results show that pectinase could effectively and rapidly remove coffee pectin compared with the natural fermentation， and the pectin removing time was positively correlated with the concentration of pectinase， pectin removing temperature and maturity of fresh fruits. There was no significant difference in the contents of coffee beans obtained with pectinase and natural fermentation， and the cup quality was clean and stable. The cup quality of coffee beans treated by pectinase with low concentration of 0.01% was higher than that by natural fermentation， while that of the 1.00% and 0.10% pectinase treated was slightly lower than that of the natural fermentation.

Keywords： coffee; wet fermentation; pectinase; pectin removingtime; cup quality

咖啡鲜果外果皮和内果皮之间有一层果胶状物，组成成分复杂，主要由水分、多种糖类、果胶等组成，其物质在咖啡湿法发酵过程中会被降解脱除[1]。发酵降解果胶方式与香气特征呈现存在复杂关系[2-3]，可通过不同的发酵方法来调整咖啡香气[4-5]。脱胶是湿法加工过程中的关键环节，在咖啡脱皮后，以水为介质，把脱皮后的咖啡浸泡到水中，依靠果胶本身所含的

酶进行生物发酵脱胶，复杂且质量难把控[6]，发酵过程控制不当会给咖啡的香气及风味带来负面影响，发酵不足及过度发酵是生产中比较突出的问题。

目前咖啡脱胶主要有自然发酵、机械、化学和物理脱胶[7]。自然发酵脱胶时间长且易受环境温度影响，而机械脱胶破损率高，化学脱胶污染大，物理脱胶不干净，以上脱胶技术均在不同程度上制约着咖啡品质和经济效益的提高。生产上需要一种优质稳定而高效的脱胶方法。生物脱胶是一种绿色环保的方法，主要包括微生物脱胶和酶脱胶，在食品加工、亚麻加工等方面应用较多[8-10]。国外将生物脱胶应用于咖啡发酵脱胶的研究相对国内比较成熟[11]。Silva 等[12]、de Melo等[13]、Avallone等[14]筛选具有果胶溶解活性的细菌和酵母种类，确定其是否适合作为生物发酵剂在咖啡中使用。Evangelista等[15-16]采用精选的酵母菌进行生物发酵，提高咖啡饮品质量。以上均是关于微生物在咖啡脱胶方面的研究，但采用生物酶在咖啡脱胶方面的研究比较少。本研究拟开展果胶酶脱胶对脱胶速度及咖啡品质影响的研究，在咖啡湿法发酵过程中加入不同浓度的Pectinex Ultra SP-L果胶酶进行发酵脱胶，测定感官及理化指标，筛选出最佳的经济浓度，获得基础数据，为云南阿拉比卡咖啡湿法加工妥善解决发酵品质稳定性提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 材料与试剂咖啡鲜果采摘于云南农业大学热带作物学院咖啡种植园，海拔1000～1200 m，品种为目前云南主栽的阿拉比卡咖啡。

果胶酶为诺维信公司生产的Pectinex Ultra SP-L 咖啡果胶酶。

1.1.2 仪器与设备 6KTP-480型咖啡脱皮机，UV-1800PCDS2型分光光度计，上海荣欣DHG-9145A型干燥箱，梅特勒-托利多ME204E型电子分析天平。

1.2 方法

1.2.1 果胶酶浓度与脱胶时间取40 kg全成熟的咖啡鲜果，进行浮选分级，剔除漂浮果及异物，用咖啡脱皮机进行脱皮，将带果胶的咖啡平均分成4份，每份6 kg，分别放进装有4 L 清水、无盖的不锈钢桶里，再分别加入豆和清水总重量的0.01%、0.10%、1.00%浓度 Pectinex Ultra SP-L果胶酶，以不加果胶酶为对照。每隔 20 min观察1次脱胶程度，脱胶程度的判断方法采用物理方法，用手抓取咖啡豆并搓揉，当豆体不黏滑有粗糙感时界定为完成脱胶。脱胶过程中的最低温度为17℃，最高温度为30℃。

1.2.2 温度对果胶酶脱胶时间的影响取30 kg全成熟的咖啡鲜果，进行浮选分级，剔除漂浮果及异物，用咖啡脱皮机进行脱皮，将带果胶的咖啡豆平均分成3份，每份6 kg，分别放进