JP2006149235A

JP2006149235A - コーヒー飲料組成物の製造法

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Publication number: JP2006149235A
Application number: JP2004341372A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Sato; 仁佐藤; Shingo Koyama; 伸吾小山
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: JP4584688B2

Abstract

【課題】優れた血圧降下作用を有するコーヒー飲料の製法の提供。
【解決手段】焙煎コーヒー豆抽出液にラッカーゼを作用させることを特徴とするヒドロキシヒドロキノン含有量の低下したコーヒー飲料組成物の製造法。
【選択図】なし

Description

本発明は、ヒドロキシヒドロキノン含有量の低下したコーヒー飲料組成物の製造法に関する。

高血圧の治療薬としては、神経因子による調節系に作用する各種神経遮断薬、液性因子に関わる調節系に作用するＡＣＥ阻害薬、ＡＴ受容体拮抗薬、血管内皮由来物質による調節系に関わるＣａ拮抗薬、腎臓での体液調節系に関わる降圧利尿薬などの医薬品が挙げられ、これらは主として医療機関において、重症の高血圧患者に使用される。しかし、現状において高血圧対策の目的で使用される医薬品は、有効性に関しては満足できる反面、少なからず存在する副作用のため患者にかかる負担は大きい。

また食餌療法、運動療法、飲酒・喫煙の制限などの生活改善による一般療法が、軽症を含む正常高値高血圧者から重症な高血圧者に広く適用されている。一般療法の重要性の認識の高まりに伴い、特に食生活の改善が重要であるといわれ続けている。血圧降下作用を有する食品は、数多く、従来から食品由来の降圧素材の探索がさかんに行われ、その有効成分の分離・同定が数多く行われている。

このうち、コーヒー等の食品に含まれているクロロゲン酸、カフェ酸、フェルラ酸等が優れた血圧降下作用を示すことが報告されている（特許文献１〜３）。しかしながら、クロロゲン酸類を多量に含むことが知られているコーヒー飲料では、明確な血圧降下作用が認められず、逆に血圧を上昇させるという報告もある（非特許文献１）。
特開２００２−３６３０７５号公報特開２００２−２２０６２号公報特開２００２−５３４６４号公報 Eur. J. Clin. Nutr., 53(11), 831(1999)

本発明の目的は、優れた血圧降下作用を有し、通常摂取できる飲料の製造法を提供することにある。

そこで本発明者らは、コーヒー飲料がクロロゲン酸を含んでいるにもかかわらず、十分な血圧降下作用を示さないことに着目し、血圧降下作用とコーヒー飲料成分との関係について種々検討した結果、コーヒー飲料に含まれているヒドロキシヒドロキノンがクロロゲン酸類の血圧降下作用を阻害していることを見出した。さらに検討した結果、コーヒー飲料中のクロロゲン酸類量を一定範囲に保持し、ヒドロキシヒドロキノン含有量を通常含まれる量より少ない一定量以下に低下させれば、優れた血圧降下作用を有するコーヒー飲料組成物が得られることを見出した。そしてさらに、かかるヒドロキシヒドロキノン含有量の低下したコーヒー飲料を効率的に製造する方法について検討した結果、焙煎コーヒー豆抽出液にラッカーゼを作用させれば、クロロゲン酸類量の含有量はほとんど低下せず、ヒドロキシヒドロキノン含有量が選択的に低下したコーヒー飲料が得られることを見出した。

すなわち、本発明は、焙煎コーヒー豆抽出液にラッカーゼを作用させることを特徴とするヒドロキシヒドロキノン含有量の低下したコーヒー飲料組成物の製造法を提供するものである。

本発明によれば、ヒドロキシヒドロキノン含有量が低く、かつクロロゲン酸類含有量の保持されたコーヒー飲料組成物が、効率良く得られる。得られたコーヒー飲料組成物は、優れた血圧降下作用を有し、かつ長期間摂取可能である。

本発明方法に用いる焙煎コーヒー豆抽出液は、焙煎されたコーヒー豆及び／又はその粉砕物から水〜熱水で抽出することにより得られる。その抽出液は必要に応じて濃縮又は希釈して用いてもよい。

用いるコーヒー豆の種類は、特に限定されないが、例えばブラジル、コロンビア、タンザニア、モカ等が挙げられる。コーヒー種としては、アラビカ種、ロブスタ種などがある。コーヒー豆は１種でもよいし、複数種をブレンドして用いてもよい。コーヒー豆の焙煎方法については特に制限はなく、焙煎温度、焙煎環境についても何ら制限はなく、通常の方法を採用することができる。

ラッカーゼは、ポリフェノールオキシダーゼとも呼ばれ、種々のフェノール系化合物やアニリン系化合物を酸化する性質を有し、茶飲料やコーヒーの着色、毛髪の染色、不乾漆の乾燥促進等に用いられている。しかし、焙煎コーヒー抽出液中のヒドロキシヒドロキノンを選択的に酸化し、クロロゲン酸類をほとんど酸化しないことは、本発明者により初めて見出された。ラッカーゼとしては、白色腐朽菌、担子菌等の微生物由来のもの、ウルシなどの植物、動物由来のもの等が挙げられる。このうち、食品に使用できるものが好ましい。

ラッカーゼの使用量は、焙煎コーヒー豆抽出液１mLに対し、０．１〜１，０００Ｕ/Ｌ、特に１．０〜２００Ｕ/Ｌが好ましい。

ラッカーゼを作用させる手段としては、焙煎コーヒー豆抽出液に、８０℃以下、より好ましくは３０〜６０℃で酵素存在下にラッカーゼを接触させればよい。具体的には、粉体状ラッカーゼ又はその水溶液を焙煎コーヒー豆抽出液に添加して撹拌すればよい。反応時間を短縮するには、空気を通液しながら撹拌するか、酸素を通気しながら撹拌するのが好ましい。反応は、条件により異なるが、１分〜５時間程度で十分である。

反応は、ヒドロキシヒドロキノン含有量が十分に低下した時点で、酸素の供給を止めるか、又はラッカーゼ失活処理により終了させるのが、ヒドロキシヒドロキノン含有量を低下させ、かつクロロゲン酸類含有量を保持するうえで望ましい。ラッカーゼの失活処理としては、８０℃以上、特に９０〜１００℃に加熱するのが簡便である。酸素の供給を止めるには、焙煎コーヒー豆抽出液を窒素置換あるいは酸素を遮断する密閉容器に充填すればよい。

前記の処理により得られた焙煎コーヒー豆抽出液は、そのままコーヒー飲料とすることもできるが、容器詰コーヒー飲料とすることもでき、さらにソリュブルコーヒー飲料とすることもできる。本発明におけるコーヒー飲料組成物には、これらの容器詰コーヒー飲料、ソリュブルコーヒー飲料も含まれる。容器詰飲料とする場合には容器が酸素非透過性のものを用いるのが好ましい。

本発明方法により、コーヒー飲料組成物中のヒドロキシヒドロキノン含有量を、クロロゲン酸類量の０．１質量％未満にまで低下させることができる。クロロゲン酸類量に対してヒドロキシヒドロキノン量が０．１質量％未満であれば、クロロゲン酸類の血圧降下作用が十分に発揮される。より好ましくは０．０１質量％以下である。クロロゲン酸類量に対してヒドロキシヒドロキノン量が０．０１質量％以下であればクロロゲン酸の血圧降下作用はまったく抑制されない。ここで、本発明により得られるコーヒー飲料組成物中のヒドロキシヒドロキノン含量は０であってもよい。

当該ヒドロキシヒドロキノン含量は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）により測定することができる。ＨＰＬＣにおける検出手段としては、ＵＶ検出が一般的であるが、ＣＬ（化学発光）検出、ＥＣ（電気化学）検出、ＬＣ−Ｍａｓｓ検出等により更に高感度で検出することもできる。なお、ＨＰＬＣによるヒドロキシヒドロキノン含量の測定にあたっては、コーヒー飲料を濃縮した後に測定することもできる。
なお、ヒドロキシヒドロキノン量の測定にあたっては、容器詰飲料の場合には開缶後直ちに、例えば０.１Ｎ(規定)となるように塩酸を加えて、又は、０．１Ｎの塩酸／水酸化ナトリウムバッファー系で測定するのが好ましい。

本発明により得られるコーヒー飲料組成物は、血圧降下作用及び味の点で、クロロゲン酸類を０．０１〜１質量％含有するのが好ましい。容器詰コーヒー飲料などの、そのまま飲む形態のコーヒー飲料組成物の場合には、クロロゲン酸類を０．０１〜１質量％、さらに０．０５〜１質量％、特に０．１〜１質量％含有するのが好ましい。またソリュブルコーヒー組成物にはクロロゲン酸類は０．１〜１０質量％、さらに０．５〜１０質量％、特に１〜１０質量％含有するのが好ましい。（Ａ）当該クロロゲン酸類としては（Ａ¹）モノカフェオイルキナ酸、（Ａ²）フェルラキナ酸、（Ａ³）ジカフェオイルキナ酸の三種を含有する。ここで（Ａ¹）モノカフェオイルキナ酸としては３−カフェオイルキナ酸、４−カフェオイルキナ酸及び５−カフェオイルキナ酸から選ばれる１種以上が挙げられる。また（Ａ²）フェルラキナ酸としては、３−フェルラキナ酸、４−フェルラキナ酸及び３−フェルラキナ酸から選ばれる１種以上が挙げられる。（Ａ³）ジカフェオイルキナ酸としては３，４−ジカフェオイルキナ酸、３，５−ジカフェオイルキナ酸及び４，５−ジカフェオイルキナ酸から選ばれる１種以上が挙げられる。

本発明のコーヒー飲料組成物は、ヒドロキシヒドロキノン含有量を低減させる以外は、通常のコーヒー成分をそのまま含有しているのが好ましい。

本発明のコーヒー飲料組成物は、カリウムを３０〜３００mg／１００ｇ、好ましくは４０〜２５０mg／１００ｇ、更に好ましくは５０〜２００mg／１００ｇ含有するのが好ましい。カリウム濃度は原子吸光光度法によって測定することができる。

本発明のコーヒー飲料組成物は、１００ｇあたりコーヒー豆を１ｇ以上使用したものをいう。好ましくはコーヒー豆を２．５ｇ以上使用しているものである。さらに好ましくはコーヒー豆を５ｇ以上使用しているものである。

本発明のコーヒー飲料組成物には、所望により、ショ糖、グルコース、フルクトース、キシロース、果糖ブドウ糖液、糖アルコール等の糖分、乳成分、抗酸化剤、pH調整剤、乳化剤、香料等を添加することができる。乳成分としては、生乳、牛乳、全粉乳、脱脂粉乳、生クリーム、濃縮乳、脱脂乳、部分脱脂乳、れん乳等が挙げられる。本発明のコーヒー飲料組成物のpHとしては、３〜７、さらに４〜７、特に５〜７が飲料の安定性の面で好ましい。

ソリュブルコーヒー組成物とは粉体状のインスタントコーヒー粉体等の粉体食品のことである。インスタントコーヒー粉体は常法にしたがって製造することができる。例えばコーヒー抽出液をノズルからスプレーし、約２１０〜３１０℃の熱風中を落下させることにより、多孔質、水可溶性のコーヒー粉末にする噴霧乾燥（スプレードライ）、あるいはコーヒー抽出物を液体窒素や冷凍庫等で凍結し、粉砕し、篩別したのち真空で水分を昇華させて、水分を３％以下にする凍結乾燥（フリーズドライ）等により乾燥粉体を得ることができる。

本発明のコーヒー飲料組成物又はソリュブルコーヒーはＰＥＴボトル、缶（アルミニウム、スチール）、紙、レトルトパウチ、瓶（ガラス）等の容器に詰めることができる。この場合、本発明のコーヒー飲料組成物はそのまま容器に詰めて５０〜２５００mLの容器詰飲料とすることができる。また本発明のソリュブルコーヒーは１ｇあたり２５〜５００mLの水又はお湯に溶解して飲むことができる。

参考例１
（ａ）ヒドロキシヒドロキノン含有量を低下させたコーヒー飲料組成物を次のように製造した。インスタントコーヒー（ネスカフェカフェインレス）２．５ｇをＯＤＳ充填剤（ＹＭＣＧＥＬＯＤＳ−Ａ細孔径６nm 粒子径１５０μｍ）５００ｇを充填したカラムにアプライし、０．５％酢酸水６Ｌでヒドロキシヒドロキノンを含む画分を溶出し、クロロゲン酸類その他の成分を含む画分はメタノール６Ｌで溶出した。クロロゲン酸類その他の成分を含む画分Ａは凍結乾燥法によりメタノールを完全に除去した。インスタントコーヒー２．５ｇから画分Ａは０．９３３ｇ得られた。

（ｂ）コーヒー飲料組成物のクロロゲン酸類及びヒドロキシヒドロキノンの分析法は次の通りである。分析機器はＨＰＬＣ（島津製作所（株））を使用した。装置の構成ユニットの型番は次の通り。ディテクター：ＳＰＤ−Ｍ１０Ａ、オーブン：ＣＴＯ−１０ＡＣ、ポンプ：ＬＣ−１０ＡＤ、オートサンプラー：ＳＩＬ−１０ＡＤ、カラム：Inertsil ＯＤ
Ｓ−２内径４．６mm×長さ２５０mm。
分析条件は次の通り。サンプル注入量：１０μＬ、流量：１．０mL/min、紫外線吸光光度計検出波長：３２５nm（クロロゲン酸類）、２９０nm（ヒドロキシヒドロキノン）、溶離液Ａ：０．０５Ｍ酢酸３％アセトニトリル溶液、溶離液Ｂ：０．０５Ｍ酢酸１００％アセトニトリル溶液

濃度勾配条件
時間溶離液Ａ溶離液Ｂ
０分１００％０％
２０分８０％２０％
３５分８０％２０％
４５分０％１００％
６０分０％１００％
７０分１００％０％
１２０分１００％０％

クロロゲン酸類のリテンションタイム（単位：分）（Ａ¹）モノカフェオイルキナ酸：１７．９、２０．４、２２．０の計３点（Ａ²）フェルラキナ酸：２２．８、２５．８、２７．０の計３点（Ａ³）ジカフェオイルキナ酸：３２．３、３３．０、３５．８の計３点ここで求めたエリアから５―カフェオイルキナ酸を標準物質とし、質量％を求めた。
ヒドロキシヒドロキノンのリテンションタイム：５．５分、ここで求めたエリアからヒドロキシヒドロキノンを標準物質とし、質量％を求めた。
インスタントコーヒーと上記参考例１（ａ）で製造した画分Ａの総クロロゲン酸量及びヒドロキシヒドロキノン量は表１に示すものであった。

参考例２
血圧降下評価
ｉ）実験材料及び方法
（ａ）１２週齢の雄性自然発症高血圧ラット（ＳＨＲ）を予備的に５日間連続で市販のラット用非観血式血圧測定装置（ソフトロン社製）を用いて血圧測定することにより、ラットを血圧操作に十分慣れさせた後、評価試験を測定した。ラットはすべて温度２５±１℃、相対湿度５５±１０％、照明時間１２時間（午前７時〜午後７時）の条件下（ラット区域内飼育室）で飼育した。

（ｂ）投与方法及び投与量；試験群ではインスタントコーヒからヒドロキシヒドロキノンを除去した画分Ａを投与材料とした。対照群はインスタントコーヒーを使用した。画分Ａインスタントコーヒーをそれぞれ生理食塩水に溶解し、総クロロゲン酸量として２００mg／kgの投与量となるように作製した。投与方法は経口用ゾンデを用いて、経口投与を行った。投与量は５mL/匹とした。

（ｃ）試験方法；ＳＨＲを１群３−６匹使用した。経口投与前と１２時間後の尾静脈の収縮期血圧を測定し、投与前血圧から１２時間後の血圧変化率を算出した。

（ｄ）統計学処理方法；得られた測定結果は、平均値及び標準誤差を表してStudent's t-testを行い、有意水準は５％とした。

ii）結果
表２から明らかなように、ヒドロキシヒドロキノン含有量を低下させたコーヒー飲料組成物を摂取することにより、通常のインスタントコーヒーを摂取した場合に比較して、著明な血圧降下を認めた。

参考例３
血圧降下評価
ｉ）実験材料及び方法
（ａ）１２週齢の雄性自然発症高血圧ラット（ＳＨＲ）を参考例２と同様に予備飼育した。

（ｂ）投与方法及び投与量；対照群では生理食塩水を経口投与した。比較群ではクロロゲン酸が主成分である生コーヒー豆抽出物（フレーバーホルダーＦＨ１０４１：長谷川香料（株）製）を使用した。投与量は総クロロゲン酸量として３００mg／kgの投与量となるように作製した。試験群１ではＦＨ１０４１を総クロロゲン酸量として３００mg／kg、ヒドロキシヒドロキノンを０．０３mg／kg（総クロロゲン酸量に対して０．０１％）の投与量となるように作製した。以下試験群２では、ＦＨ１０４１を総クロロゲン酸量として３００mg／kg、ヒドロキシヒドロキノンを０．３mg／kg（総クロロゲン酸量に対して０．１％）、試験群３では、ＦＨ１０４１を総クロロゲン酸量として３００mg／kg、ヒドロキシヒドロキノンを３mg／kg（総クロロゲン酸量に対して１％）の投与量となるように作製した。投与方法は経口用ゾンデを用いて、経口投与を行った。投与量は５mL／匹とした。

（ｃ）試験方法；ＳＨＲを１群３匹使用した。経口投与前と１２時間後の尾静脈の収縮期血圧を測定し、投与前血圧から１２時間後の血圧変化率を算出した。

（ｄ）統計学処理方法；得られた測定結果は、平均値及び標準誤差を表して多群検定（Ｓｃｈｅｆｆｅ）を行い、有意水準は５％とした。
ii）結果
表３から明らかなように、クロロゲン酸にヒドロキシヒドロキノンを添加することにより、クロロゲン酸の血圧降下が阻害された。

実施例１
３Ｌ容ステンレスビーカーに２Ｌの蒸留水を仕込み、４０℃の恒温水槽にて水温を４０℃にし、インスタントコーヒー（ネスカフェゴールドブレンドカフェインレス）を１．４３％濃度（総ＣＱＡ含量６６０mg／Ｌ、ＨＨＱ含量７mg／Ｌ）になるように溶解した。
その後、スターラーにて激しく撹拌し、ラッカーゼ（ラッカーゼダイワＹ１２０、大和化成（株））１０％水溶液（１２００万Ｕ／Ｌ）を各種濃度で添加し、酵素反応を行った。
所定の時間反応後、９８℃の温浴槽に酵素反応液を１５min撹拌しながら漬け、コーヒー液中の酵素を失活させ、その後氷冷した。
クロロゲン酸類及びヒドロキシヒドロキノンの定量はＨＰＬＣ法にて行った。

（１）クロロゲン酸類の分析
＜分析機器＞ＨＰＬＣ（島津製作所（（株））を使用した。
装置の構成ユニットの型番は次の通り。
ディテクター：ＳＰＤ−１０Ａ
ポンプ：ＬＣ−１０ＡＴ
オートサンプラー：ＳＩＬ−１０ＡＤ
カラム：Inertsil ＯＤＳ−２（φ４．６mm×２５０mm、ＧＬサイエンス）
＜分析条件＞
サンプル注入量：１０μＬ
流量：０．３mL／min
紫外線吸光光度計検出波長：３２５nm
溶離液Ａ：０．０５Ｍ酢酸３％アセトニトリル水溶液
溶離液Ｂ：０．０５Ｍ酢酸１００％アセトニトリル溶液

クロロゲン酸類のリテンションタイムは、
３−カフェオイルキナ酸（３−ＣＱＡ）：１７．９min、
５−カフェオイルキナ酸（５−ＣＱＡ）：２０．４min、
４−カフェオイルキナ酸（５−ＣＱＡ）：２２．０min、
３−フェリルキナ酸（３−ＦＱＡ）：２２．８miｎ、
５−フェリルキナ酸（５−ＦＱＡ）：２５．８min、
４−フェリルキナ酸（４−ＦＱＡ）：２７．０min、
３，５−ジカフェイルキナ酸（３，５−ｄｉＣＱＡ）：３２．３min、
３，４ジカフェイルキナ酸（３，４−ｄｉＣＱＡ）：３３．０min、
４，５−ジカフェイルキナ酸（４，５−ｄｉＣＱＡ）：３５．８min
ここで求めたａｒｅａ％から５−ＣＱＡを標準物質とし、重量％を求めた。

（２）ヒドロキシヒドロキノンの分析
クロロゲン酸の分析の場合と同じ機器を用いた。
＜分析条件＞
サンプル注入量：５０μＬ
流量：１．０mL／min
紫外線吸光光度計検出波長：２５８nm
溶離液Ａ：０．０５Ｍ酢酸水溶液
溶離液Ｂ：０．０５Ｍ酢酸１００％アセトニトリル溶液

濃度勾配条件
時間溶離液Ａ溶離液Ｂ
０分１００％０％
１５分１００％０％
２５分０％１００％
３５分０％１００％
４５分１００％０％
６０分１００％０％
ここで求めたａｒｅａ％から標準物質により重量％を求めた。
ヒドロキシヒドロキノンのリテンションタイム；６．８min

（３）ラッカーゼ活性の測定
４−アミノアンチピリンとフェノールとの酸化縮合により発生するキノンイミン色素の５０５nmにおける吸光度を測定することによりラッカーゼ活性を測定した。
７．５μmolのフェノール及び１．２５μmolの４−アミノアンチピリンを含む１９０mM酢酸ナトリウム緩衝液（pH４．５）５２０μｌを３０℃にて１分間プレインキュベートした後、酵素液を２０μｌを混合して、５０５nmの吸光度変化を測定し、１分間に吸光度を０．０１増加させる酵素活性を１単位（Ｕ；ユニット）とする。

結果を図１、２に示す。図１、２の結果から明らかな様に、コーヒーにラッカーゼを作用させることにより、クロロゲン酸類を損なうことなく、ヒドロキシヒドロキノンを除去できることがわかる。

実施例２
上記実施例１と同様に１．４３％濃度で４０℃のインスタントコーヒー液を調製した。その後、０．２Ｌ／minの流量で空気あるいは純酸素をガラススパージャーを通して液中に通気しながら、スターラーにて激しく撹拌し、ラッカーゼ（ラッカーゼダイワＹ１２０、大和化成（株））１０％濃度水溶液（１，２００万Ｕ／Ｌ）を１％添加し（１２０，０００Ｕ／Ｌになるように調製）、酵素反応を行った。

所定の時間反応後、９８℃の温浴槽に酵素反応液を１５min撹拌しながら漬け、コーヒー液中の酵素を失活させ、その後氷冷した。
結果を図３、４に示す。図３，４の結果から明らかの様に、コーヒーにラッカーゼを作用させる時に、液中に酸素を供給することにより、より短時間でヒドロキシヒドロキノンを除去できることがわかる。一方で、反応時間が長くなると、ヒドロキシヒドロキノンだけでなくクロロゲン酸も除去されることがわかる。

種々のラッカーゼ処理濃度における反応時間とヒドロキシヒドロキノンの残存率との関係を示したグラフである。種々のラッカーゼ処理濃度における反応時間と総クロロゲン酸類量の残存率との関係を示したグラフである。ラッカーゼ濃度１２００００Ｕ／Ｌでの種々の酸素供給条件における反応時間とヒドロキシヒドロキノンの残存率との関係を示したグラフである。ラッカーゼ濃度１２００００Ｕ／Ｌでの種々の酸素供給条件における反応時間と総クロロゲン酸類の残存率との関係を示したグラフである。

Claims

焙煎コーヒー豆抽出液にラッカーゼを作用させることを特徴とするヒドロキシヒドロキノン含有量の低下したコーヒー飲料組成物の製造法。
焙煎コーヒー豆抽出液にラッカーゼを作用させる条件が、８０℃以下、酸素存在下である請求項１記載の製造法。
ラッカーゼを作用させた後、酸素供給を止めるか又はラッカーゼ失活処理を行うものである請求項１又は２記載の製造法。
コーヒー飲料組成物中のヒドロキシヒドロキノン含有量が、クロロゲン酸類量の０．１質量％未満である請求項１〜３のいずれか１項記載の製造法。
コーヒー飲料組成物中のクロロゲン酸類含有量が０．０１〜１０質量％である請求項１〜４のいずれか１項記載の製造法。