[发明专利]咖啡因生产方法

说明书

本发明提供了用于生产咖啡因的方法，其中所述方法包括：(a)将包含咖啡因的咖啡提取物与水性有机酸合并；(b)使所述咖啡提取物和所述水性有机酸结晶，以便在水相中形成咖啡因‑有机酸共晶体；(c)将所述咖啡因‑有机酸共晶体与所述水相分离；以及(d)从步骤(c)中获得的所述共晶体中提取咖啡因，其中步骤(d)包括将所述共晶体置于水性溶液中，以便形成咖啡因沉淀和包含所述有机酸的溶液。本发明还提供了用于生产包含绿原酸的除去咖啡因的咖啡提取物的方法。

技术领域

本发明整体涉及用于生产咖啡因的方法。该方法涉及将咖啡提取物与水性有机酸合并，形成咖啡因-有机酸共晶体，以及使用水性溶液从共晶体中提取咖啡因。本发明还提供了用于生产包含绿原酸的除去咖啡因的咖啡提取物的方法。

背景技术

除去咖啡因是用于描述从咖啡豆、可可、茶叶和其它含咖啡因的物质中去除咖啡因的术语。除去咖啡因的产品通常包含1％至2％的原始咖啡因含量，有时高达20％。就咖啡而言，有多种本领域已知的除去咖啡因方法，并且在所有这些方法中，咖啡处于其生、未烘焙的状态。

一种广泛使用的用于除去咖啡因的咖啡的方法是公开于美国专利号2,309,092中的水除去咖啡因技术。在该方法中，在多级逆流提取电池中，用咖啡因缺乏的生咖啡提取物提取水合的生咖啡豆。当生咖啡提取物通过电池前进时，它变得越来越富含咖啡因，同时接触减少的除去咖啡因的咖啡豆。从电池的最后级取出的含咖啡因的咖啡提取物经过处理以从电池中去除咖啡因，并且随后返回到该系统中。通过与有机溶剂(通常为卤化有机溶剂诸如二氯甲烷)接触，从生咖啡提取物中去除咖啡因。

然而，虽然水除去咖啡因的方法提供了包含显著量咖啡因的提取物，但使用有机溶剂从生咖啡提取物中去除咖啡因意味着它不是食品级的方法。咖啡因还包含杂质，并且存在于生咖啡提取物中的绿原酸的至少一部分在提取物与有机溶剂接触时损失。

另一种已知的用于除去咖啡因的咖啡的方法是CO₂方法，换句话讲称为液体二氧化碳方法或超临界二氧化碳方法。在该方法中，将水浸泡的咖啡豆置于提取容器中；然后密封容器，并且在约69巴的压力下注入超临界CO₂以选择性地提取咖啡因。含咖啡因的CO₂随后被转移到另一个容器中，在该容器中压力被释放并且将CO₂返回至其气体状态并且蒸发，留下咖啡因。使用木炭过滤器去除咖啡因，并且将无咖啡因的CO₂再循环回到密封的提取容器中。该方法是食品级的，因为它避免了潜在有害物质的使用。然而，用于执行该方法是非常昂贵的，并且不提供可接受的咖啡因回收收率。因此，该方法主要用于对大量商业级的、不太奇特的咖啡进行除去咖啡因。

美国专利号4,521,438描述了对含水的咖啡提取物除去咖啡因的方法。所述方法包括向包含咖啡因的含水的咖啡提取物中添加咖啡酸以形成不溶性胶态咖啡酸/咖啡因复合物，生成不溶性咖啡酸/咖啡因复合物的晶体，以及从除去咖啡因的液体中分离出晶体。

本领域仍需要用于生产咖啡因的方法，其中：

(a)不涉及使用可能有害的物质，诸如有机溶剂，

(b)以基本上纯的形式生产咖啡因；和/或

(c)经济上有吸引力。

除了咖啡因以外，咖啡豆还可用于生产绿原酸。绿原酸天然存在于生、未烘焙的咖啡豆中，并且在水解时形成酚酸和奎尼酸。已知由咖啡产生的酚酸的抗氧化活性通过减少可能涉及的自由基损伤(例如在癌症、心脏病、退行性脑障碍和老化中)而防止“氧化应激性”。据信，奎尼酸也具有健康有益效果，例如，由于其对人体内抗氧化剂的原位效应(Pero等人，“国际生物技术和生物化学杂志(International Journal of Biotechnology andBiochemistry)”(2009)5，293-305)。

因此，本领域还期望从咖啡提取物中生产绿原酸源。

发明内容