JP2005117997A - 量産コーヒー飲料並びにその抽出方法並びにその抽出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 業務用の量産コーヒーにおいて、抽出に重要な役割を果たすフィルタの改良により、安定した抽出と、更にこれに伴う抽出後のクラリファイヤ処理の排除を可能として、これに起因する品質劣化の防止とを併せ達成し、優れた香味を呈するコーヒー飲料を提供する。
【解決手段】 抽出タンク１内にコーヒー豆を焙煎粉砕した原料粉Ａを準備し、これに抽出用液Ｌ１を注入して、フィルタの介在により原料粉Ａのエキス分を抽出して製品液Ｌ２としたものであり、抽出にあたってのフィルタ装置に用いるフィルタエレメントは、ペーパーフィルタ１３であり、抽出された製品液Ｌ２は、その後工程において、クラリファイヤによる仕上げ工程を経ていないことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は工業的にコーヒー飲料を量産するための手法に関するものであって、特に抽出時の精度を高めることによって、次工程の仕上げ工程を簡略化できるとともに、従来の仕上げ工程の存在に起因していた味覚の低下を防ぐことのできる製造手法の改良に係るものである。

コーヒー飲料を工業的に量産する手法は、例えば内容量４５００リットル程度の抽出タンク内にコーヒー豆を焙煎、粉砕した原料粉を入れ、これに加熱した抽出用液を注ぎ込み、綿布、金網をフィルタエレメントとしたフィルタ装置の介在の下、エキス分を抽出していた（例えば、特許文献１参照）。そしてこの抽出された製品液は未だ微小な原料粉成分を含んでいるため、清澄状態が消費者が求める程度に達していない。
このため抽出工程に加え、更にその後の仕上げ工程を必要としていたものであって、この仕上げ工程は、クラリファイヤと言われるいわば遠心分離作用を行う既存の装置を用いて行われている。このような手法に起因して工業的に量産されるコーヒー飲料にあっては、次のような改善の余地、ないしは要求が存在していた。

すなわちまずフィルタ装置の濾過手法に起因して生ずる不都合としては、フィルタエレメントに対し原料粉の微小な成分が付着するいわば目詰まり状態を起こしやすく、この結果、同一回分の作業中においても始発状態と最終状態では、濾過状況が異なり、工業的生産にあたっての抽出用液の供給制御等が不安定となる問題があった。また後工程のクラリファイヤの工程を経ることの不都合としては、この手法はいわゆる遠心分離の手法であり、製品液の攪拌を伴うことになるから、この工程でいわばエアレーションを受けた状態となって、製品液が酸化しやすく、その香味、風味が劣化してしまうという問題があった。加えて清澄状態をつくり出すために微粉状の固形粒子を排除することに伴い有効成分もそれに付随して除去されてしまうという問題があり、これによっても香味、風味等も低下を生じていた。加えて、工業的な生産ラインの生産性からの視点で見ると、生産効率を低下させる主たる要因は、クラリファイヤの生産作業効率に負うところが多く、この工程を不可欠とする限りは、量産を試みた場合でも一定の限界が生ずることは免れ得ない。
特許第２５９１９６０号公報

本発明はこのような背景を考慮してなされたものであって、抽出に重要な役割を果たすフィルタの改良により、安定した抽出と、更にこれに伴う抽出後のクラリファイヤ処理の排除を可能として、これに起因する品質劣化の防止とを併せ達成し、優れた香味を呈するコーヒー飲料の製造を可能としたものである。

すなわち請求項１記載の量産コーヒー飲料は、抽出タンク内にコーヒー豆を焙煎粉砕した原料粉を準備し、これに抽出用液を注入して、フィルタの介在により原料粉のエキス分を抽出して製品液としたものであり、抽出にあたってのフィルタ装置に用いるフィルタエレメントは、ペーパーフィルタであることを特徴として成るものである。

また請求項２記載の量産コーヒー飲料は、前記要件に加え、前記抽出された製品液は、その後工程において、クラリファイヤによる仕上げ工程を経ていないことを特徴として成るものである。

更に請求項３記載の量産コーヒー飲料は、前記要件に加え、前記原料粉は複数種類のものが種類ごとに複数の抽出タンクに各別に投入され、且つ同時に抽出を受けた後、ブレンドされることを特徴として成るものである。

更にまた請求項４記載の量産コーヒー飲料の抽出方法は、抽出タンク内に設けたフィルタ装置上にコーヒー豆を焙煎粉砕した原料粉を載置した後、抽出用液を注入して、前記フィルタ装置の介在により原料粉のエキス分を抽出する方法において、前記フィルタ装置に用いるフィルタエレメントは、ペーパーフィルタであることを特徴として成るものである。

更にまた請求項５記載の量産コーヒー飲料の抽出方法は、前記請求項４記載の要件に加え、前記抽出された製品液は、その後工程において、クラリファイヤによる仕上げ工程を経ていないことを特徴として成るものである。

更にまた請求項６記載の量産コーヒー飲料の抽出方法は、前記請求項４または５記載の要件に加え、前記フィルタ装置上には、５０〜１０００ｋｇの量の原料粉を準備するものであり、且つ抽出時に供給する抽出用液の液面は、ペーパーフィルタ上における原料粉の堆積高さ程度に維持するように抽出用液の供給量と排出量を設定することを特徴として成るものである。

更にまた請求項７記載の量産コーヒー飲料の抽出方法は、前記請求項４、５または６記載の要件に加え、前記原料粉は複数種類のものが種類ごとに複数の抽出タンクに各別に投入され、且つ同時に抽出を受けた後、ブレンドされることを特徴として成るものである。

更にまた請求項８記載の量産コーヒー飲料の抽出装置は、抽出タンク内の少なくとも下方にフィルタ装置を設け、このフィルタ装置のフィルタエレメント上にコーヒー豆を焙煎粉砕した原料粉を載置し、これに抽出用液を注入して、フィルタの介在により原料粉のエキス分を抽出して製品液を得る装置において、前記フィルタ装置におけるフィルタエレメントは、ペーパーフィルタであることを特徴として成るものである。

請求項１記載の量産コーヒー飲料によれば、フィルタエレメントがペーパーフィルタであるため、従来の布フィルタや金網フィルタでは除去することのできなかった微小の原料粉を取り除くことができ、清澄な製品液を得ることができる。また原料粉の微小な成分が、布フィルタや金網フィルタにおける布目や網目の間に挟まる目詰まり現象が生じないため、常時均一な抽出を行うことが可能となる。

また請求項２記載の量産コーヒー飲料によれば、抽出された製品液は、その後の仕上げ工程において、クラリファイヤによる仕上げ工程を経ないため、抽出液の酸化が防止されるとともに、必要以上の有効成分の排除も防がれ、香味、風味等の劣化を防止することができるとともに、生産効率が上がり、より大量な量産化が可能となる。

更に請求項３記載の量産コーヒー飲料によれば、所望のブレンドが施された量産コーヒー飲料を得ることが可能である。

更にまた請求項４記載の量産コーヒー飲料の抽出方法によれば、フィルタエレメントとしてペーパーフィルタを適用するため、従来の布フィルタや金網フィルタでは除去することのできなかった微小の原料粉を取り除くことができ、清澄な製品液を得ることができる。また原料粉の微小な成分が、布フィルタや金網フィルタにおける布目や網目の間に挟まる目詰まり現象が生じないため、常時均一な抽出を行うことが可能となる。

更にまた請求項５記載の量産コーヒー飲料の抽出方法によれば、抽出された製品液は、その後の仕上げ工程において、クラリファイヤによる仕上げ工程を経ないため、抽出液の酸化が防止されるとともに、必要以上の有効成分の排除も防がれ、香味、風味等の劣化を防止することができるとともに、生産効率が上がり、より大量な量産化が可能となる。

更にまた請求項６記載の量産コーヒー飲料の抽出方法によれば、抽出時に原料粉が抽出用液に浮遊せず、確実良好な抽出を行うことが可能である。

更にまた請求項７記載の量産コーヒー飲料の抽出方法によれば、所望のブレンドが施された量産コーヒー飲料を製造することが可能である。

更にまた請求項８記載の量産コーヒー飲料の抽出装置によれば、フィルタエレメントとしてペーパーフィルタを適用するため、従来の布フィルタや金網フィルタでは除去することのできなかった微小の原料粉を取り除くことができ、清澄な製品液を得ることができる。また原料粉の微小な成分が、布フィルタや金網フィルタにおける布目や網目の間に挟まる目詰まり現象が生じないため、常時均一な抽出を行うことが可能となる。更にこのことからクラリファイヤによる仕上げ工程を省略することが可能となり、省略した場合には、抽出液の酸化が防止されるとともに、必要以上の有効成分の排除も防がれ、香味、風味等の劣化を防止することができるとともに、生産効率が上がり、より大量な量産化が可能となる。

コーヒー飲料の工業的な生産性を高めるとともに、香味及び風味を向上させるという目的を、抽出装置における抽出後の製品液の取り出し時の濾過力を高め、製品液抽出後のクラリファイヤによる仕上げ工程を省略することを可能とすることによって実現した。

以下本発明の実施例を図面を参照しながら具体的に説明する。この説明にあたってはまず本発明の抽出装置の構成について説明し、その装置の作動状態を述べながら併せ本発明の抽出方法と量産コーヒーについて説明する。
符号１は本発明たる抽出装置であって、抽出タンク２を主要部材とする。この抽出タンク２は、図１に示されるようにほぼ円筒形状の缶体であり、まずその下方に底部蓋板３を具える。この底部蓋板３はヒンジ４において回動自在に取り付けられているアーム５によって支持されて成り、このアーム５には蓋板開閉シリンダ６の摺動子が作用して底部蓋板３の開閉を行う。そしてこの底部蓋板３は閉蓋状態を維持するためにクランプユニット７によって閉蓋状態を維持するものであり、このクランプユニット７はクランプシリンダ８の作用を受けてクランプ状態の維持ないし解除を図るようにする。そしてこの底部蓋板３の中央には液出口９を設けるものであり、ここから抽出製品液Ｌ２を取り出すものである。

そして抽出タンク２の底部付近には、フィルタ装置１０が設けられるものであり、図１（ｂ）、図２等に示されるように、底部蓋板３の内側上面には内部の原料素材等の重量を支持し得るような耐荷重を有するパンチングメタル１１を張設するとともに、その上面に金網１２を張設する。なおこの金網は１２は従来のフィルタエレメントとしてのものではなく、ペーパーフィルタ１３支持用のものであるため、フィルタエレメント用の網目の細かいものを用いなくともよい。そして本発明の特徴として、この金網１２上にペーパーフィルタ１３が敷設されるものであり、敷設したペーパーフィルタ１３を底部蓋板３の内径を有した円形のフィルタ留めフレーム１４により抑えて留め、このフィルタ留めフレーム１４を留め金１５により留めている。なお留め金１５のセット及び解除は、符号１５ａで示す蝶ネジにより行われる。なおフィルタ留めフレーム１４は、図示のものは円形のフレームに十字状の補強フレームを設けたものを用いたが、円形のフレームのみで十分な強度が得られる場合には、それのみで構成してもよいし、抽出に支障が出ない範囲で格子状や網状のものでペーパーフィルタ１３を抑え留めるようにしてもよい。

更に図３に示されるように、抽出タンク２の下方周囲には温度計取付口１７とガス注入口１８を設ける。因みにガス注入口１８は後述するように窒素ガスＮ₂ 等を抽出タンク２内に供給し得るようにしている。一方抽出タンク２の上方における諸部材について述べると、まず予備注入口２０を上方に複数カ所設けるものであり、このものはその下方吐出口の抽出タンク２の内壁側に偏向するように湾曲させて成り、発泡防止構造をとる。更に抽出タンク２の頂部中央には抽出用液Ｌ１の給液ノズル２１を設けるとともに、それに隣接して洗浄口２２を設ける。また更に補機的なものとして点検用覗き窓２３、照明灯２４及びマンホール２５を設ける。

本発明の抽出装置１は以上述べたような具体的な構造を有するものであり、次のようにして原料粉Ａのエキス分の抽出を行う。
（１）ペーパーフィルタの設置
まず作業開始にあたっては抽出タンク２の底部蓋板３のクランプユニット７を解除して底部蓋板３を開放し、金網１２上にペーパーフィルタ１３を敷設する。そしてこのペーパーフィルタ１３の上部をフィルタ留めフレーム１４により上部から抑え、このフィルタ留めフレーム１４を留め金１５により固定する。ペーパーフィルタ１３の設置を行った後に、底部蓋板３を閉蓋し、底部の液出口９が閉鎖されていることを確認する。

（２）原料粉の設置
ペーパーフィルタ１３の設置が終了した後、一例として４００リットルの抽出用液Ｌ１を注入して、ペーパーフィルタ１３下方の空間を抽出用液Ｌ１で満たすいわゆる「湯張り」を行う。これによりペーパーフィルタ１３下方のエアが抜かれ、均一な抽出を可能とするためである。コーヒー豆を焙煎した後、粉砕した原料粉Ａを、上方のマンホール２５を開けて、ここから投入する。この投入量は本実施例では、一例として約４５０ｋｇ程度投入するものであるが、一度の抽出においては４００〜５００ｋｇ程度の量の原料粉Ａを用いることが好ましい。因みに現状では装置によって、一度の抽出において５０〜１０００ｋｇ程度の量の原料粉Ａを用いることが工業的に実用化可能である。
そして投入された原料粉Ａをならし具により平らにならす。なお前記湯張りと原料粉Ａを投入する前に、予め抽出タンク２内に前記ガス注入口１８から窒素ガスＮ₂ 等を供給して抽出タンク２内を窒素ガスＮ₂ 等で満たした状態としておくことができるものであって、これは望ましい措置の一つである。

（３）第一の抽出用液の注入
このようにした後、給液ノズル２１から抽出用液Ｌ１を抽出タンク２内に供給するものであって、抽出タンク２内にはスプレー状に吐出する。この実施例では抽出タンク２内に特に加熱装置を設けないから、この抽出用液Ｌ１はエキス分の抽出に都合のよい温度に加熱された温水を供給する。液量としては、具体的には前記湯張り量の３倍程度の１２００リットルをシャワー状に注入する。このように抽出用液Ｌ１を供給すると、このものと原料素材Ａとが反応して原料素材Ａ中のエキス分の抽出が図られるものであり、原料素材Ａに抽出用液Ｌ１が浸透するようにその状態で１０分間等の一定時間放置する。

（４）製品液の取り出し開始、第二の抽出用液の注入
このようにして１０分等の一定時間経過した後は液出口９の先端に設けたバルブ（図示を省略）を開放し、製品液Ｌ２を毎分８０リットルの速度で取り出しながら、同時に第二の抽出用液Ｌ１の注入をシャワー状に毎分８０リットルの速度で行う。このように抽出用液Ｌ１の注入と製品液Ｌ２の取り出しを行う際に、供給する抽出用液Ｌ１の液面は、フィルタ上における原料粉Ａの堆積高さ程度に維持するように抽出用液Ｌ１の供給量と排出量を設定することが好ましい抽出方法であって、このような抽出方法により原料粉Ａが抽出用液Ｌ１に浮遊せず確実良好な抽出を行うことが可能となる。なおこの第二の抽出用液Ｌ１の注入は一例として１７００〜１８００リットル行うものである。なお製品液Ｌ２は、取り出される際に、ペーパーフィルタ１３を通過するため、従来の金網フィルタや、布フィルタでは濾すことのできなかった微小な原料粉成分を除去することができ、排出された製品液Ｌ２は、清澄な状態である。

（５）後処理
このようにして抽出製品液Ｌ２の取り出しが完全になされた後には、底部蓋板３を開口させ、原料粉Ａを落下させて排除回収し、その後ペーパーフィルタ１３をフィルタ装置１０から取り外して回収廃棄する。尚その後、更に抽出タンク２内の洗浄を行う場合には例えば洗浄口２２から洗浄液Ｌ３をシャワー状に噴射し、その洗浄を行う。
なお前記排出された製品液Ｌ２は、一例として、８０メッシュ程度の金網で再度濾過を行い、１０±５℃程度で低温冷蔵し、そして再度片ネルを１６枚等の複数枚多段に設けた多段式の濾過を行った後、ストレージタンクに貯蔵する。

前記実施例１では、単一の抽出タンク２の抽出装置１を用いたが、他の実施例としては、複数種類の原料粉を種類ごとに各別のタンクに投入して同時に抽出を行い、得られた製品液をブレンドすることも好ましい実施例である。この場合には、前記後処理工程前までは各別の抽出タンク２において前記実施例１と同様の抽出操作を行い、そして取り出された製品液をブレンドした後、後処理工程を行うようにするものである。なお複数種類の原料粉を各別に抽出する例としては、浅煎り豆を粉砕した原料粉と、深煎り豆を粉砕した原料粉とをブレンドするなどが例として挙げられる。

なお本発明のペーパーフィルタ１３が具備された量産コーヒー飲料の抽出装置を用い、後処理にクラリファイヤの処理を行わなかった実施例（実施例ａ）と、本発明のペーパーフィルタ１３を具備したた量産コーヒー飲料の抽出装置を用い、後処理にクラリファイヤによる後処理を行った実施例（実施例ｂ）と、従来の金網フィルタ（網目は８０メッシュ）を具備した量産コーヒー飲料の抽出装置を用い、後処理にクラリファイヤによる後処理を行った比較例との量産コーヒー飲料の清澄度の比較実験例を表１に示す。なお清澄度を調べるために実験では濁度（単波長７２０ｎｍでの製品液の吸光度）を測定して行った。

実験では上記実施例２で示したように二基の抽出装置で各別に抽出を行い、得られた製品液をブレンドする手法を採ったものである。
実施例ａ、実施例ｂ及び比較例は、ともにフィルタ装置の下方にまず抽出用液Ｌ１である湯水を４００リットル投入し、湯張りを行い浅煎りの原料粉と深煎りの原料粉をそれぞれ別の抽出タンクに約５００ｋｇずつ投入し、抽出用液Ｌ１である湯水をシャワー状に注入したものである。なお湯水の温度は浅煎りの原料粉には９５℃のものを用い、深入りの原料粉には、８５℃のものを用いた。抽出溶液の注入は、毎分８０リットルで原料粉に対しその１１倍量を行い、得られた製品液を低温冷蔵し、その後、実施例ｂ及び比較例については、クラリファイヤ（遠心分離機）により濾過を行った後、布フィルタによる濾過を行った。一方実施例ａにおいてはクラリファイヤによる濾過を行わず、布フィルタによる濾過のみを行った。

以上の実験結果から表１に示されるように、実施例ａの本発明のペーパーフィルタを用いた量産コーヒー飲料の抽出装置を用い、後処理にクラリファイヤの処理を行わなかった場合が、最も濁度が低く、最も濁度の高いものは、比較例の金網フィルタを用い、後処理にクラリファイヤによる後処理を行ったものであった。特筆すべき点としてペーパーフィルタを用いた場合には、むしろ後処理において清澄度を増加させるはずのクラリファイヤ処理を行わない方が清澄なコーヒー飲料を得ることができる点である。

また前記実施例１では、抽出タンク２の底部中心の液出口９から製品液Ｌ２を取り出すようにしたが、例えば特許第２５９１９６０号公報で開示しているように、抽出タンク２の側壁の原料粉Ａの堆積上限を超えた位置に対し、製品液の取出口を設け、ここにペーパーフィルタを用いたフィルタ装置を設けて抽出タンク２の側壁から製品液を取り出すようにしてもよい。
以上のように構成した場合には、抽出後の製品液を取り出すにあたり、抽出タンク２の側面から取り出される抽出製品液は堆積する原料素材を通過せずに堆積上限よりも上方から取り出されるから迅速な取り出しが可能となる。

本発明の量産コーヒー飲料の抽出装置の実施例を示す斜視図並びにフィルタ装置を示す斜視図である。 フィルタ装置を分解して示す斜視図である。 本発明の量産コーヒー飲料の抽出装置の実施例を示す縦断面図である。 本発明の量産コーヒー飲料の抽出装置の平面図である。 同上底面図である。

符号の説明

１ 抽出装置
２ 抽出タンク
３ 底部蓋板
４ ヒンジ
５ アーム
６ 蓋板開閉シリンダ
７ クランプユニット
８ クランプシリンダ
９ 液出口
１０ フィルタ装置
１１ パンチングメタル
１２ 金網
１３ ペーパーフィルタ
１４ フィルタ留めフレーム
１５ 留め金
１５ａ 蝶ネジ
１７ 温度計取付口
１８ ガス注入口
２０ 予備注入口
２１ 給液ノズル
２２ 洗浄口
２３ 点検用覗き窓
２４ 照明灯
２５ マンホール
Ａ 原料粉
Ｌ１ 抽出用液
Ｌ２ 製品液
Ｌ３ 洗浄液
Ｎ₂ 窒素ガス

Claims (8)

1. 抽出タンク内にコーヒー豆を焙煎粉砕した原料粉を準備し、これに抽出用液を注入して、フィルタの介在により原料粉のエキス分を抽出して製品液としたものであり、抽出にあたってのフィルタ装置に用いるフィルタエレメントは、ペーパーフィルタであることを特徴とする量産コーヒー飲料。
2. 前記抽出された製品液は、その後工程において、クラリファイヤによる仕上げ工程を経ていないことを特徴とする請求項１記載の量産コーヒー飲料。
3. 前記原料粉は複数種類のものが種類ごとに複数の抽出タンクに各別に投入され、且つ同時に抽出を受けた後、ブレンドされることを特徴とする請求項１または２記載の量産コーヒー飲料。
4. 抽出タンク内に設けたフィルタ装置上にコーヒー豆を焙煎粉砕した原料粉を載置した後、抽出用液を注入して、前記フィルタ装置の介在により原料粉のエキス分を抽出する方法において、前記フィルタ装置に用いるフィルタエレメントは、ペーパーフィルタであることを特徴とする量産コーヒー飲料の抽出方法。
5. 前記抽出された製品液は、その後工程において、クラリファイヤによる仕上げ工程を経ていないことを特徴とする請求項４記載の量産コーヒー飲料の抽出方法。
6. 前記フィルタ装置上には、５０〜１０００ｋｇの量の原料粉を準備するものであり、且つ抽出時に供給する抽出用液の液面は、ペーパーフィルタ上における原料粉の堆積高さ程度に維持するように抽出用液の供給量と排出量を設定することを特徴とする請求項４または５記載の量産コーヒー飲料の抽出方法。
7. 前記原料粉は複数種類のものが種類ごとに複数の抽出タンクに各別に投入され、且つ同時に抽出を受けた後、ブレンドされることを特徴とする請求項４、５または６記載の量産コーヒー飲料の抽出方法。
8. 抽出タンク内の少なくとも下方にフィルタ装置を設け、このフィルタ装置のフィルタエレメント上にコーヒー豆を焙煎粉砕した原料粉を載置し、これに抽出用液を注入して、フィルタの介在により原料粉のエキス分を抽出して製品液を得る装置において、前記フィルタ装置におけるフィルタエレメントは、ペーパーフィルタであることを特徴とする量産コーヒー飲料の抽出装置。

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