JP2006304606A

JP2006304606A - コーヒー液の製造方法

Info

Publication number: JP2006304606A
Application number: JP2005127347A
Authority: JP
Inventors: Hideo Oonami; 英雄大南; Yusuke Shibuya; 祐輔渋谷
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2005-04-26
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】長期飲用しても体内で過酸化水素を生成しないコーヒー液の製造方法の提供。
【解決手段】原料コーヒー液を活性炭で処理することを特徴とする、ヒドロキシヒドロキノン含有量が０〜０．５ｐｐｍであるコーヒー液の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、長期飲用しても体内での過酸化水素の発生を抑制することのできるコーヒー液の製造方法に関する。

活性酸素の一つである過酸化水素は、変異原性、癌原性等の他、動脈硬化症、虚血性心疾患等の循環器系疾患、消火器疾患、アレルギー疾患、眼疾患など多くの疾患に深く関与しているといわれている（非特許文献１）。一方、コーヒーには、焙煎によって自然発生する過酸化水素が含まれており（非特許文献２）、カタラーゼ、ペルオキシダーゼ、抗酸
化剤（特許文献１〜４）等を添加することにより、コーヒー中の過酸化水素を除去する技術が報告されている。

栄養−評価と治療 19,3 (2002) Mutat. Res. 16,308(2) (1994) 特公平４−２９３２６号公報特開平３−１２７９５０号公報特開平１１−２６６８４２号公報特開２００３−８１８２４号公報

本発明者らが、過酸化水素を除去したコーヒーをラットに飲用させたところ、体内で過酸化水素が生成し、尿中過酸化水素濃度が上昇することが判明した。すなわち、従来の過酸化水素除去技術によって得られたコーヒーでは、コーヒー飲用後に体内での過酸化水素生成を抑制することはできなかった。

従って、本発明の目的は、飲用後に体内で過酸化水素を生成させないコーヒー液の製造方法を提供することにある。

そこで本発明者は、コーヒー中の何らかの成分が生体内において過酸化水素を生成させるのではないかとの仮説に基づき、種々検討した結果、コーヒー中に含まれるヒドロキシヒドロキノンに、生体内で過酸化水素を生成させる作用があること、及び、原料コーヒー液を活性炭で処理することでヒドロキシヒドロキノン含有量を通常含まれる量より十分に少ない一定量以下に低下させることができ、この方法によって生体内で過酸化水素生成を増加させないコーヒー液が得られることを見出した。

すなわち、本発明は、原料コーヒー液を活性炭で処理することを特徴とする、ヒドロキシヒドロキノンを０〜０．５ｐｐｍ含有するコーヒー液の製造方法を提供するものである。

また、本発明は、原料コーヒー液を活性炭で処理することによりヒドロキシヒドロキノンを０〜０．５ｐｐｍ含有するコーヒー液を得、次いで該コーヒー液を噴霧乾燥又は凍結乾燥することを特徴とする、ソリュブルコーヒーの製造方法を提供するものである。このソリュブルコーヒーを温水などに溶解することにより、ヒドロキシヒドロキノンを０〜０．５ｐｐｍ含有するコーヒー液を簡便に調製することができる。

本発明の製造方法によれば、生体内で過酸化水素の生成が増加しないコーヒー飲料を得ることができる。

本発明方法に用いられる原料コーヒー液は、焙煎コーヒー豆抽出液であればよい。当該原料コーヒー液の製造に用いられ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。焙煎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、通常の方法を採用できる。更にその豆からの抽出方法についても何ら制限はなく、例えば、焙煎コーヒー豆及び／又はその粉砕物から水〜熱水（０〜１００℃）を用いて１０秒〜３０分間抽出する方法が挙げられる。抽出方法は、ボイリング式、エスプレッソ式、サイホン式、ドリップ式（ペーパー、ネル等）等が挙げられる。

本発明で用いる原料コーヒー液は、１００ｇあたりコーヒー豆を生豆換算で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。更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。

このような原料コーヒー液は、通常ヒドロキシヒドロキノンを１〜１００ｐｐｍ含有している。当該ヒドロキシヒドロキノンの含有量は、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、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、コーヒー溶液を濃縮した後に測定することもできるが、リン酸や塩酸などの添加であらかじめｐＨ３以下に調整するのが好ましい。

本発明では、ヒドロキシヒドロキノン含量を低減させるために、原料コーヒー液を活性炭で処理する。活性炭としてはヤシ殻、木質、石炭、石油等を原料とした活性炭が挙げられる。また、活性炭の賦活法としては、水蒸気等のガスによる賦活法又は塩化亜鉛等の薬液により賦活されたものが挙げられる。このような活性炭の市販品としては、白鷺ＷＨ₂ｃ、白鷺Ｐ（日本エンバイロケミカルズ株式会社）、クラレコールＧＬ（クラレケミカル株式会社）、ダイアホープＳ８０Ｓ（三菱化学カルゴン株式会社）等を用いることができる。これらのうち、ヤシ殻又は木質を原料とした活性炭が好ましく用いられる。白鷺ＷＨ₂ｃはヤシ殻を原料とした、白鷺Ｐは木質を原料とした活性炭である。

当該活性炭の使用量は、原料コーヒー液の固形分に対して１０質量％以上、更に１０〜２００質量％が好ましい。なお、原料コーヒー液の固形分とは、凍結乾燥法などにより原料コーヒー液から水分を除去して得られたものを示す。

処理手段としては、例えば原料コーヒー液に、当該活性炭を加え、１０分〜５時間攪拌した後、活性炭を除去するバッチ法が好ましく、また当該活性炭を充填したカラムに原料コーヒー液を導入するカラム法など食品工業的に適用される活性炭処理法も適用できる。

当該処理により、原料コーヒー液中のヒドロキシヒドロキノンが顕著に除去される。従って、本発明方法により得られるコーヒー液は、ヒドロキシヒドロキノンを０〜０．５ｐｐｍ含有量するが、体内での過酸化水素発生抑制効果の点から０〜０．３ｐｐｍ、更に０〜０．１ｐｐｍであるのが好ましい。

また、上記の如くして得られたコーヒー液を噴霧乾燥又は凍結乾燥すれば、当該組成のコーヒー液を調製できるソリュブルコーヒーが得られる。

ここで噴霧乾燥法及び凍結乾燥法としては、特に制限されない。例えば噴霧乾燥の場合は、コーヒー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ことができる。一方、凍結乾燥の場合は、コーヒー液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％以下にすることにより乾燥粉体にすることができる。

また、活性炭処理により得られた当該コーヒー液を濃縮することにより、ペーストコーヒーを製造することも出来る。

ヒトが通常の市販のインスタントコーヒー２杯（２８０ｇ）を飲用すると、尿中過酸化水素量は有意に増加する（図１）。一方、通常のコーヒー及び過酸化水素除去コーヒーを摂取したラットの尿中過酸化水素増加は同程度であった（図２）。このことから、コーヒー中に含まれる過酸化水素により、飲用後の尿中過酸化水素量が増加しているのではなく、コーヒー中に含まれる何らかの成分が生体内で過酸化水素を生成させていることは明らかである。

そこで本発明者は、コーヒー中に含まれる種々の成分の体内での過酸化水素生成能について検討した。その結果、ヒドロキシヒドロキノンは通常、市販の缶コーヒーなどの容器入りコーヒーに０．２〜３mg／１９０ｇ（１．１〜１５．８ｐｐｍ）含まれているが、極めて少量の摂取でも体内過酸化水素生成を増加させる作用を有し（図３）、ヒドロキシヒドロキノン含有量を０．５ｐｐｍ以下に調整したコーヒーを摂取した場合には、体内過酸化水素生成を増加させないことが判明した（図４）。

本発明により得られるコーヒー液及びソリュブルコーヒーは、ヒドロキシヒドロキノン含有量を低減させるが、コーヒーに特徴的に多量に含まれるカリウムは、活性炭処理で低減することはなく、通常のコーヒーと同等に含まれる。

参考例１
（焙煎コーヒーが体内過酸化水素量に与える影響）
（ａ）焙煎コーヒーの調製
インスタントコーヒー（ネスカフェゴールドブレンド赤ラベル）４ｇをミネラルウォーター２８０mLに溶解した。この時コーヒー２８０mL中のヒドロキシヒドロキノン量は２．６mgとなる。

（ｂ）得られたコーヒー２８０mLを健常男性６名に飲用させ、その後１〜５時間後に尿中過酸化水素量を測定した。なお、尿中過酸化水素量は、ＦＯＸ（ferrous ion oxidation-xylenol orange）アッセイにより測定した。

その結果、図１に示すように、焙煎コーヒーの飲用により、ヒトの尿中過酸化水素量は増加することがわかる。

参考例２
（過酸化水素除去コーヒーが体内過酸化水素量に与える影響）
（ａ）焙煎コーヒー
インスタントコーヒー（ネスカフェゴールドブレンド赤ラベル）１０ｇを２６mLの蒸留水に溶解した。

（ｂ）過酸化水素除去コーヒー
インスタントコーヒー（ネスカフェゴールドブレンド赤ラベル）１０ｇを２３mLの蒸留水に溶解し、３mLのカタラーゼ溶液（セントラル科学）を添加した。

（ｃ）上記（ａ）及び（ｂ）で得られたコーヒーを、６週齢のＳＤ系雄性ラット（ｎ＝４）に強制経口投与（１０mL/kg）した。投与後３時間目に採尿し、尿中過酸化水素量を測定した。なお、尿中過酸化水素量はＦＯＸ（ferrous ion oxidation-xylenol orange）アッセイにより測定した。

その結果、図２に示すように、焙煎コーヒーの摂取により尿中過酸化水素量は増加し、その増加率は焙煎コーヒーから過酸化水素を除去してもほとんど変化しなかった。このことから、焙煎コーヒーを摂取することにより体内で新たに過酸化水素が生成することがわかる。

参考例３
（体内で過酸化水素を生成させる成分）
（ａ）焙煎コーヒー
インスタントコーヒー（ネスカフェゴールドブレンド赤ラベル）をＨＰＬＣ分析の溶離液Ａに溶解し、２０mg／mLのコーヒー溶液を作製した。

（ｂ）インスタントコーヒー（ネスカフェゴールドブレンド赤ラベル）２．４ｇ／kg（ヒドロキシヒドロキノンとして１．６mg／kg）、ヒドロキシヒドロキノン１．６mg／kgを、７週齢のＳＤ系雄性ラット（ｎ＝４）に強制経口投与した。投与前及び投与後３時間、６時間目に採尿し、参考例２と同様にして尿中過酸化水素量を測定した。

その結果、図３に示すように、ヒドロキシヒドロキノン及び焙煎コーヒー摂取群では摂取後３時間目の尿中過酸化水素量が有意に増加し、増加した尿中過酸化水素量はヒドロキシヒドロキノン及び焙煎コーヒー摂取群で同程度であった。これにより、コーヒー中の体内過酸化水素生成物質がヒドロキシヒドロキノンであることが判明した。

参考例４
７週齢のＳＤ系雄性ラット（ｎ＝３）に、ヒドロキシヒドロキノン（０．１、０．３、１及び３mg／kg）を強制経口投与した。投与前及び投与後３時間、６時間目に採尿し、参考例２と同様にして尿中過酸化水素量を測定した。

その結果、図４に示すように、０．３mg／kg以上のヒドロキシヒドロキノンの摂取によって、用量依存的に体内の過酸化水素が増加することが判明した。

実施例における分析条件
コーヒー溶液中のヒドロキシヒドロキノンの定量はＨＰＬＣにより行なった。ＨＰＬＣシステム：D-7000シリーズ(日立製作所（株）)、ディテクター：L-7455、オーブン：L-7300、ポンプ：L-7100、オートサンプラー：L-7200。サンプルは、すべてメンブランフィルターにより不溶物を除去して分析に供した。

カラム：Inertsil ODS−2 内径4.6mm×長さ250mm、サンプル注入量：１０μＬ、
流量：1.0 mL／min、検出：ＵＶ288nm、
溶離液Ａ：0.05Ｍ酢酸含有蒸留水、溶離液Ｂ：0.05Ｍ酢酸含有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％
１５．１分０％１００％
２５分０％１００％
２５．１分１００％０％
３０分１００％０％

ヒドロキシヒドロキノンの保持時間：６．８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。また、ヒドロキシヒドロキノン０．００１ｐｐｍ溶液の分析において、明確なピークを与えた。

実施例１
市販インスタントコーヒー（ネスカフェゴールドブレンド赤ラベル）２０ｇを、蒸留水１４００mLに溶解し原料コーヒー溶液を得た。ＨＰＬＣ分析の結果、原料コーヒー溶液には、ヒドロキシヒドロキノンは５．０ｐｐｍ含まれていた。
この原料コーヒー溶液１４００mLに対し、活性炭白鷺ＷＨ₂ｃ２８／４２（日本エンバイロケミカルズ株式会社）を３０ｇ（固形分に対し１５０%）加え、１時間攪拌したのち、メンブレンフィルター（０．４５μｍ）を用いてろ過し、コーヒー溶液約１３００mLを得た。ＨＰＬＣ分析の結果、ヒドロキシヒドロキノンのピークは検出されなかった。
さらに、得られたろ液を凍結乾燥し、ソリュブルコーヒー粉末１５．８ｇを得た。また、ＩＣＰ発光分光分析法でカリウム含量を測定した結果、原料インスタントコーヒーと同じ値を示し、共に４．２質量％（乾燥固形分あたり）であった。

実施例２
実施例１の活性炭白鷺ＷＨ₂ｃ２８／４２の代わりにクラレコールＧＬ（クラレケミカル株式会社）３０ｇを用いて同様の操作を行い、コーヒー溶液約１３００mLを得た。ＨＰＬＣ分析の結果、ヒドロキシヒドロキノンのピークは検出されなかった。

実施例３
実施例１の活性炭白鷺ＷＨ₂ｃ２８／４２の代わりに白鷺Ｐ（日本エンバイロケミカルズ株式会社）を用いて同様の操作を行い、コーヒー溶液約１３００mLを得た。ＨＰＬＣ分析の結果、ヒドロキシヒドロキノンのピークは検出されなかった。

実施例４
実施例１の活性炭白鷺ＷＨ₂ｃ２８／４２の代わりにダイアホープＳ８０Ｓ（三菱化学カルゴン株式会社）を用いて同様の操作を行い、コーヒー溶液約１３００mLを得た。ＨＰＬＣ分析の結果、ヒドロキシヒドロキノンのピークは検出されなかった。

実施例５
市販レギュラーコーヒー（コロンビア産、中挽き）１００ｇをドリップ式で抽出し、原料コーヒー溶液１４００mLを得た。ＨＰＬＣ分析の結果、原料レギュラーコーヒー溶液には、ヒドロキシヒドロキノンは７．０ｐｐｍ含まれていた。
この原料コーヒー溶液に活性炭白鷺ＷＨ₂ｃ２８／４２（日本エンバイロケミカルズ株式会社）を２０ｇ（固形分に対し１００%）加え、１時間攪拌したのち、メンブレンフィルター（０．４５μｍ）を用いてろ過し、コーヒー溶液約１３００mLを得た。ＨＰＬＣ分析の結果、ヒドロキシヒドロキノンのピークは検出されなかった。

表１より、いずれの活性炭でもヒドロキシヒドロキノンの低減が可能であることがわかる。

実施例６
ラットにおける焙煎コーヒーと実施例１で製造した活性炭処理コーヒーの体内過酸化水素量に対する影響
（ａ）焙煎コーヒーの調製
インスタントコーヒー（ネスカフェゴールドブレンド赤ラベル）８ｇを１２mLの蒸留水に溶解した。
（ｂ）活性炭処理コーヒーの調製
実施例７で製造した活性炭処理コーヒー８ｇを１２mLの蒸留水に溶解した。（ｃ）上記（ａ）及び（ｂ）で得られたコーヒーを、７週齢のＳＤ系雄性ラット（ｎ＝８）に強制経口投与（１０mL/kg）した。投与前及び投与後３時間、６時間目に採尿し、参考例２と同様にして尿中過酸化水素量を測定した。
その結果、図５に示すように、焙煎コーヒー摂取群では摂取後３時間目の尿中過酸化水素量が蒸留水摂取群に比べて有意に増加するが、活性炭処理コーヒー摂取群では蒸留水摂取群と同等であることがわかる。

実施例７
ヒトにおける焙煎コーヒーと活性炭処理コーヒーの体内過酸化水素量に対する影響
（ａ）焙煎コーヒーの調製
インスタントコーヒー（ネスカフェゴールドブレンド赤ラベル）４．５ｇをミネラルウォーター２８０mLに溶解した。
（ｂ）活性炭処理コーヒーの調製
実施例１で製造した活性炭処理コーヒー４．５ｇをミネラルウォーター２８０mLに溶解した。
（ｃ）上記（ａ）及び（ｂ）で得られたコーヒー２８０mLを健常男性７名に飲用させ、その後１〜５時間後に尿中過酸化水素量を測定した。また試験はクロスオーバーを行った。参考例２と同様にして尿中過酸化水素量を測定した。
その結果、図６に示すように、焙煎コーヒーの飲用により、ヒトの尿中過酸化水素量は増加するが、本発明の活性炭処理コーヒーでは増加しないことがわかる。

焙煎コーヒーが体内過酸化水素に与える影響（ヒト）を示す図である。過酸化水素除去コーヒーが体内過酸化水素量に与える影響を示す図である。体内で過酸化水素を生成させるコーヒー中の成分を示す図である。ヒドロキシヒドロキノンが体内過酸化水素生成に及ぼす作用を示す図である。活性炭処理コーヒーがラットの体内過酸化水素量に与える影響を示す図である。活性炭処理コーヒーがヒトの体内過酸化水素量に与える影響を示す図である。

Claims

原料コーヒー液を活性炭で処理することを特徴とする、ヒドロキシヒドロキノンを０〜０．５ｐｐｍ含有するコーヒー液の製造方法。
原料コーヒー液が、焙煎コーヒー豆抽出液である請求項１記載のコーヒー液の製造方法。
活性炭を、原料コーヒー液の固形分に対して１０質量％以上使用する請求項１又は２記載のコーヒー液の製造方法。
活性炭が、薬液賦活法により活性化された活性炭である請求項１〜３のいずれか１項記載のコーヒー液の製造方法。
活性炭が、ガス賦活法により活性化された活性炭である請求項１〜３のいずれか１項記載のコーヒー液の製造方法。
活性炭が、ヤシ殻活性炭である請求項４又は５記載のコーヒー液の製造方法。
活性炭が、木質活性炭である請求項４又は５記載のコーヒー液の製造方法。
活性炭が、石炭原料活性炭である請求項４又は５記載のコーヒー液の製造方法。
活性炭が、石油原料活性炭である請求項４又は５記載のコーヒー液の製造方法。
原料コーヒー液を活性炭で処理することによりヒドロキシヒドロキノンを０〜０．５ｐｐｍ含有するコーヒー液を得、次いで該コーヒー液を噴霧乾燥又は凍結乾燥することを特徴とする、ソリュブルコーヒーの製造方法。