JP2009261354A

JP2009261354A - コーヒー飲料の製造法

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Publication number: JP2009261354A
Application number: JP2008116735A
Authority: JP
Inventors: Taiji Yamada; 泰司山田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2028-04-28
Also published as: JP4866877B2

Abstract

【課題】雑味、エグ味が低減され、風味の変化しない、コーヒー飲料の製造法の提供。
【解決手段】焙煎したコロンビア豆を中挽きに粉砕し、カラム抽出機に仕込み、抽出機上部から９５℃のイオン交換水を供給しながらカラム抽出機下方から抽出液を連続的に抜き出し、イオン交換水で希釈して、コーヒー組成物の溶液とする。該コーヒー組成物の溶液内に、渦流ポンプを用いて加圧溶解法にて窒素の微細気泡を放出し、次いで、液表面に形成された泡を除去する。液部を缶容器に充填し、１３４℃で１２５秒間レトルト殺菌し、容器詰めコーヒー飲料を得る。
【選択図】なし

Description

本発明は、風味の良好なコーヒー飲料の製造法に関する。

コーヒー飲料は、独特の苦味を有することが特徴であるが、コーヒー豆由来の雑味やエグ味があり、加熱殺菌するとこれらの不快な味が強くなることが知られており、容器詰コーヒー飲料等においてはこのような雑味やエグ味を抑制することが望まれている。

このような雑味や渋味を低減させる手段として、未焙煎の乾燥コーヒー生豆に対して水分を１〜１０重量％添加した後、焙煎する方法（特許文献１）、コーヒー生豆の重量に対して２．５〜１０倍重量の１０〜６０℃の水を加え、水温と同温度下で４〜２４時間コーヒー生豆を浸漬させる方法（特許文献２）、及びコーヒー抽出液に対して加水分解酵素処理、吸着剤処理次いで凍結濃縮する方法（特許文献３）、及びキナ酸又はキナ酸を含むコーヒー豆加水分解物を高甘味度甘味料の甘味改善剤として配合する方法（特許文献４）等が知られている。
特開２００８−６１６０３号公報特開２００３−９７６７号公報特開２００３−３１０１６２号公報特開２００１−３２１１１５号公報

しかしながら、未焙煎のコーヒー生豆を処理する方法ではコーヒー本来のコクや旨味等が減少してしまう。また、酵素処理や吸着剤処理を行う方法や甘味剤を添加する方法では、コーヒー本来の風味が変化してしまう。さらに、これらの方法では、雑味とエグ味の低減効果は十分でなく、また加熱殺菌後の風味の変化は改善できなかった。
従って本発明の目的は、コーヒー本来の風味を変化させずに、雑味やエグ味を低減し、かつ加熱殺菌後の風味も良好なコーヒー飲料の製造法を提供することにある。

そこで、本発明者は風味を変化させることなくコーヒー飲料の雑味及びエグ味を低減させる手段について検討した結果、コーヒー組成物の溶液内に気泡を形成させ、次いで泡を除去すれば雑味及びエグ味が低減することを見出した。そしてさらに検討した結果、当該気泡のストークス径を１〜２００μmと微細にすることにより、雑味、エグ味の低減と加熱殺菌処理後の風味の保持に有効であることを見出し本発明を完成した。

すなわち、本発明は、コーヒー組成物の溶液内にストークス径１〜２００μmの気泡を放出し、次いで泡を除去するコーヒー飲料の製造法を提供するものである。
また、本発明は上記の方法により得られるコーヒー飲料を提供するものである。

本発明方法によれば、簡便な操作で、雑味とエグ味が低減され、まろやかで風味の良好なコーヒー飲料が提供できる。また本発明方法によれば、加熱殺菌しても雑味やエグ味が発生しにくく、風味が保持されるので、容器詰コーヒー飲料の製造に有用である。

本発明方法においては、まず、コーヒー組成物の溶液内にストークス径１〜２００μmの気泡を放出する。

本発明に用いるコーヒー組成物の溶液としては、常法に従って焙煎されたコーヒー豆及び／又はその粉砕物から水又は熱水で抽出された液が挙げられる。また、抽出された液を乾燥させ、再度溶液にしたものを用いても良い。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、抗酸化剤、ｐＨ調整剤、乳化剤、香料等の水溶性成分を添加した溶液でも良い。

本発明で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。豆の種類としては、アラビカ種、ロブスタ種が挙げられる。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。焙煎は通常の方法で行えばよく、焙煎の程度は所望する呈味により適宜調整すればよい。具体的には、焙煎を深くすると苦みが強くなり、焙煎が浅いと酸味が強くなる。

コーヒー組成物の溶液内に放出される気泡のストークス径は１〜２００μmであることが、雑味、エグ味の低減と風味の保持の点から必要となる。例えば特開２００５−１７６７６１号公報記載のように、通常のバブリング手段により形成された気泡の直径は、数ミリ〜数センチメートルであり、このような大きな気泡では形成される泡の層が不安定で壊れやすく、処理時間がかかり、気体も大量に必要である。そのために香味成分が散逸する。また、雑味、エグ味の低減効果が十分でない。２００μmより小さいと安定な泡の層を形成する。１μmより小さい気泡では泡の浮上速度が小さいため処理に長時間を要し、また、１μmより小さい気泡を生成するには高価な特殊装置が必要となる。より好ましい気泡のストークス径は、３〜１００μmであり、特に好ましいストークス径は５〜５０μmである。泡のストークス径は、泡の放出を停止した後に液中を泡が１５ｃｍ浮上する時間を測定し、ストークスの式から計算する。

本発明において、コーヒー組成物の溶液内にストークス径１〜２００μmの気泡を放出する手段は、このような微細な気泡を放出できれば特に限定されないが、ポンプの吸引側で自吸した気体を加圧下で溶液に溶解させ、ノズルで液中に圧力を開放する条件（加圧溶解法、図１参照）；ラインミキサー内で施回流を起こし、突起に衝突させて剪断を起こして剪断流中央の気相を微細化する条件；気液混相流をベンチュリ管に通し、圧力開放により生じる衝撃波を利用する条件；シラス多孔質ガラス膜の微細孔から溶液中に空気を高圧で押し出す条件等がある。どの条件を用いても良いが、加圧溶解法が気泡の生成量がもっとも多く好ましい。

また、コーヒー組成物の溶液内に気泡を放出させる気体は特に限定されないが、酸素による品質劣化を防ぐため、二酸化炭素、窒素、その他の不活性ガス等が好ましい。窒素を含む気泡が飲料への溶解度が低く残存しないのでより好ましい。さらに、気体中の窒素濃度は９５％以上が良い。

また、コーヒー組成物の溶液内に泡として存在する気体の体積は、安定な泡層を形成させるために、コーヒー組成物の溶液に対して２５℃１気圧に換算して０．１〜１０体積％、さらに０．２〜５．０体積％、特に０．２〜２．０体積％が好ましい。同様にコーヒー組成物の溶液内の気泡の数密度は１０²〜１０⁶個／ｃｍ³、さらに１０³〜１０⁵個／ｃｍ³が好ましい。ここで、溶液内に泡として存在する気体とは、既に浮上して上層に存在する泡層ではなく、浮上しつつある泡を指す。気泡の数密度はパーティクルカウンター（ＲＩＯＮ製ＫＳ−１７Ａ）などで測定できる。

また、コーヒー組成物の溶液内における気泡の放出位置は、発生した気泡と溶液との接触効率を考慮すると、溶液の底部付近が好ましい。

次いで形成された泡を除去する。泡の層を除去するには、例えばフィルタ濾過、遠心分離、泡のバキュームなどの操作が使用できる。また簡便な操作としては、槽内で気泡を形成させたあとで槽下から送液する際に液深を制御することで泡だけを槽内に残して分離する操作をとることができる。このうち、液深制御によるのが工業的生産性の点で好ましい。ここでいう槽はコーヒー抽出液の製造槽でも、これらの抽出液の調合槽でもあるいは起泡用に特別に設置した起泡除去槽でもよく、本発明の本質的な目的を達成させることができれば、どのような槽で処理してもよい。

これら起泡及び泡の除去操作は、液の温度が０〜８０℃、特に０〜４０℃の条件で行うのが、処理時の熱履歴を抑えることができる為に風味維持効果の点で好ましい。

コーヒー由来の雑味成分は疎水性物質であり、気液界面に吸着しやすい。従って、多量の微細気泡を生成させることにより界面積を著しく増加させ、安定化された泡の層にこれらをトラップし、除去できるものと考えられる。

得られたコーヒー組成物の溶液は、加熱殺菌処理しても、雑味やエグ味が生じにくく、加熱臭も抑制されるので、容器詰コーヒー飲料として有用である。

本発明で定義するコーヒー飲料とはコーヒー飲料等の表示に関する公正競争規約に定めるコーヒー入り清涼飲料、コーヒー飲料、コーヒーを全て含めたものを意味する。

また本発明のコーヒー飲料には、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、練乳等が挙げられる。
本発明のコーヒー飲料のｐＨとしては、４〜７、さらに４〜６が飲料の安定性の面で好ましい。

抗酸化剤としては、アスコルビン酸又はその塩、エリソルビン酸又はその塩等が挙げられるが、このうちアスコルビン酸又はその塩等が特に好ましい。

乳化剤としてはショ糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、微結晶セルロース、レシチン類、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル等が好ましい。

容器詰コーヒー飲料とする場合に用いる容器としては、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）等が挙げられる。

本発明における殺菌処理は、金属缶のように容器に充填後、加熱殺菌できる場合にあっては食品衛生法に定められた殺菌条件で行われる。ＰＥＴボトル、紙容器のようにレトルト殺菌できないものについては、あらかじめ食品衛生法に定められた条件と同等の殺菌条件、例えばプレート式熱交換器で高温短時間殺菌後、一定の温度迄冷却して容器に充填する等の方法が採用される。また無菌下で加熱殺菌後、無菌下でｐＨを中性に戻すことや、中性下で加熱殺菌後、無菌下でｐＨを酸性に戻す等の操作も可能である。

加熱殺菌処理は、微生物学的安定性の点より、Ｆ０値が５〜６０の条件で行うことが好ましく、より好ましくは１０〜５０、更に好ましくは１５〜４０、特に好ましくは１７〜３５である。ここで、Ｆ０値とは、缶詰コーヒー飲料を加熱殺菌した場合の加熱殺菌効果を評価する値で、基準温度（１２１．１℃）における加熱時間（分）を示す。Ｆ０値は、容器内温度に対する致死率（１２１．１℃で１）に、加熱時間（分）を乗じて算出される。致死率は致死率表（藤巻正生ら、「食品工業」、恒星社厚生閣、１９８５年、１０４９頁）から求めることができる。Ｆ０値を算出するには、一般的に用いられる面積計算法、公式法等を採用することができる（例えば谷川ら《缶詰製造学》頁２２０、恒星社厚生閣参照）。

殺菌温度は、微生物学的安定性の点で１２３℃以上が好ましく、更に１２３〜１５０℃、より好ましくは１２６〜１４１℃、更に好ましくは１２９〜１４０℃が好適である。
殺菌時間は、Ｆ０値が所定の値になるように適宜決定することができる。

殺菌機はバッチ式殺菌機又は連続式殺菌機が使用可能である。バッチ式殺菌機としては、レトルト釜がある。連続式殺菌機としては、チューブ式殺菌機、プレート式殺菌機、ＨＴＳＴプレート式殺菌装置、ＵＨＴ殺菌機などがある（改訂版ソフトドリンクス、頁５４６−５５８、頁６３３−６３８、監修：全国清涼飲料工業会、発行：光琳）。

＜風味評価方法＞
コーヒー飲料のエグ味、雑味、及び加熱臭については、熟練した専門家５名が下記基準で官能評価を行い、平均値を四捨五入して点数化した。
風味評価：
５：強い
４：やや強い
３：僅かに強い
２：やや弱い
１：弱い

実施例１
コロンビア豆をＬ値＝２２まで焙煎した。中挽きに粉砕した豆９００ｋｇを、８０メッシュの金網を備えた内径５００ｍｍカラム抽出機に仕込み、抽出機上部から９５℃のイオン交換水を供給しながらカラム抽出機下方から抽出液を連続的に抜き出した。イオン交換水の供給流量及び抽出液の抜き出し速度は２２５ｋｇ／ｍｉｎで行った。これを２０℃まで冷却し、Ｂｒｉｘ４．０のコーヒー抽出液６１００ｋｇを得た。これをイオン交換水で１．８倍に希釈し、コーヒー組成物の溶液を得た。
（株）ニクニ製渦流ポンプＭ２０ＬＤを用いて加圧溶解法にて窒素の微細気泡を１５Ｌのコーヒー組成物の溶液中に放出した。コーヒー組成物の溶液は９．５Ｌ／ｍｉｎで循環し、窒素は１．０Ｌ／ｍｉｎで注入した。窒素溶解圧力は０．４０ＭＰａ、気泡のストークス径は２９μmであった。コーヒー組成物の溶液内に泡として存在する気体の体積は０．７体積％であった。３０分処理後、液表面に形成された泡（２．７重量％）を除去した。液部を缶容器に充填し、１３４℃で１２５秒間レトルト殺菌し、容器詰めコーヒー飲料を得た。分析値と風味評価結果を表１に示す。

比較例１
実施例１で調製したコーヒー組成物の溶液を缶容器に充填した（気泡の処理はなし）。１３４℃で１２５秒間レトルト殺菌し、容器詰めコーヒー飲料を得た。分析値と風味評価結果を表１に示す。

比較例２
実施例１で調製したコーヒー組成物の溶液に窒素バブリングを行った。内径４ｍｍのシリコンホースを用い、窒素を１．０Ｌ／ｍｉｎで１０分間注入しながらスターラー攪拌し、液表面に形成された泡を除去した。この操作を３回繰り返した。除去した全泡量は０．８重量％であった。気泡はすぐに浮上・破裂するためストークス径を測定できず、目視で直径約１０ｍｍであった。液部を缶容器に充填し、１３４℃で１２５秒間レトルト殺菌し、容器詰めコーヒー飲料を得た。分析値と風味評価結果を表１に示す。

実施例２
コロンビア豆をＬ値＝２６まで焙煎した。中挽きに粉砕した豆４００ｇを、８０メッシュの金網を備えた内径７０ｍｍカラム抽出機に仕込み、抽出機上部から９５℃のイオン交換水を供給しながらカラム抽出機下方から抽出液を連続的に抜き出した。イオン交換水の供給流量及び抽出液の抜き出し速度は０．１ｋｇ／ｍｉｎで行った。これを２０℃まで冷却し、Ｂｒｉｘ４．４のコーヒー抽出液２４００ｇを得た。この抽出液をイオン交換水で４倍に希釈し、コーヒー組成物の溶液を得た。
実施例１と同様に窒素の微細気泡を１５Ｌのコーヒー組成物の溶液中に放出した。コーヒー組成物の溶液は１３Ｌ／ｍｉｎで循環し、窒素は０．８Ｌ／ｍｉｎで注入した。窒素溶解圧力は０．３０ＭＰａ、気泡のストークス径は３８μmであった。コーヒー組成物の溶液内に泡として存在する気体の体積は０．６体積％であった。３０分処理後、液表面に形成された泡（２．０重量％）を除去した。液部を缶容器に充填し、１３４℃で１２５秒間レトルト殺菌し、容器詰めコーヒー飲料を得た。分析値と風味評価結果を表２に示す。

比較例３
実施例２で調製したコーヒー組成物の溶液を缶容器に充填した（気泡の処理はなし）。１３４℃で１２５秒間レトルト殺菌し、容器詰めコーヒー飲料を得た。分析値と風味評価結果を表２に示す。

表１及び表２に示すように、本発明方法により得られたコーヒー飲料はエグ味や雑味が少なく、まろやかであり、殺菌による加熱臭も弱かった。

加圧溶解法による微細気泡の形成方法の概略を示す図である。

符号の説明

１１：調合液タンク
２１：ポンプ
２２：気体吸引ライン
２３：流量調整バルブ
３１：加圧溶解タンク
４１：気液分離タンク
４２：未溶解気体パージバルブ
５１：減圧ノズル

Claims

コーヒー組成物の溶液内にストークス径１〜２００μmの気泡を放出し、次いで、泡を除去するコーヒー飲料の製造法。
気泡の放出方法が、溶液に気体を加圧溶解させ、その後大気圧に開放することによる請求項１記載のコーヒー飲料の製造法。
気泡が窒素を含む請求項１又は２記載のコーヒー飲料の製造法。
泡を除去する工程の後に加熱殺菌処理を施す、請求項１〜３のいずれか１項記載のコーヒー飲料の製造法。
請求項１〜４のいずれか１項記載の方法により得られるコーヒー飲料。
容器詰コーヒー飲料である、請求項５記載のコーヒー飲料。