JP2013055916A - コーヒーエキス組成物 - Google Patents
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- Tea And Coffee (AREA)
Abstract
【解決手段】 L値が20以下の深煎りコーヒー豆より抽出液を得る前の段階において、コーヒー粉砕豆またはコーヒースラリーから蒸留により香気成分であるコーヒーエキスAを分画する工程1、
工程1のコーヒー豆残渣を温度が50〜100℃の水で抽出して得られる抽出液または工程1のコーヒースラリー残渣から得られた抽出液を吸着剤による吸着処理を行って非吸着画分であるコーヒーエキスBを分画する工程2、及び、
コーヒーエキスBの乾燥固形量に対してコーヒーエキスAに含まれるピリジン量の質量比が0.0026〜3.312となるように、コーヒーエキスAとコーヒーエキスBを混合する工程3、
を含む製造方法により得られるコーヒーエキス組成物。
【選択図】 なし
Description
一般的に、コーヒー豆を高温で焙煎する際、焙煎が進み深煎りになってゆくと糖質のカラメル化によって芳醇な香りが生み出されるとともに、コーヒー本来の酸味も加熱により新たなコク味へと変化し、味に広がりをもたらす。
このように、好ましい深煎りコーヒーの特徴は、香気成分中にあるため、深煎りコーヒー豆から種々の方法で香気成分のみを抽出し、それを容器詰めコーヒー飲料に添加して、より自然な淹れたて感を表現することが考えられる。さらに、深煎りコーヒーの独特の香りと呈味をコーヒー飲料以外の飲食品に適用して香味の改善や風味の特徴付け、嗜好性の向上を図ることも考えられる。
例えば、特許文献1には、乳無添加の無糖または微糖コーヒーに使用しても嗜好性が高いコーヒーエキスの提供を目的として、焙煎コーヒー豆を水抽出時および/または水抽出後に酵素処理を施してコーヒーエキスを製造するに当たり、酵素処理前の段階における、焙煎コーヒー豆またはコーヒースラリーの段階において水蒸気蒸留を行うことにより香気留出液を回収し、酵素処理後の抽出液に香気留出液を添加することを特徴とするコーヒーエキスの製造方法が開示されている。
また、特許文献2には、コクと香りに富み、かつ後味のキレの良い濃縮コーヒー抽出液を提供することを目的として、焙煎コーヒー豆を水で抽出したコーヒー抽出液を蒸留により濃縮液と留分に分離し、濃縮液を多孔質吸着体で処理した後、多孔質吸着体処理濃縮液と留分を混合し、濃縮コーヒー抽出液を製造する方法が開示されている。
さらに、深煎りコーヒー豆を水蒸気蒸留して得られるリカバリーは、空気との接触により容易に変調するなど、安定性が悪く、抽出時の芳醇な香りを維持することが困難であった。
従って、深煎りコーヒーの複雑な特徴をより忠実に再現でき、しかも保存安定性に優れたコーヒーエキスの提供が要望されている。
そこで、本発明者らは深煎りコーヒーエキスの香味を改善するため、エキスの製造法を種々検討した。
図2に示すように、本発明においては、先ず、深煎りコーヒー豆から抽出液を得る前の段階において、コーヒー豆を粉砕またはスラリー化して、これを蒸留処理に付し、リカバリー液と残渣に分ける。このリカバリーには、深煎りコーヒー豆の芳醇な香りが豊富に含まれる。
一方、苦味・雑味成分の多い残渣から、好ましい呈味成分だけを抽出するために、コーヒー豆残渣を温水で抽出し、またはコーヒースラリー残渣を固液分離し、更にその抽出液を吸着剤と接触させ、苦味・雑味成分だけを吸着剤に吸着させ、好ましい呈味を持った非吸着画分を得る。
この混合の際に、リカバリー及び非吸着画分をそれぞれ濃縮し、比率を変えることで、香りの強さとコク・飲みごたえのバランスが異なった、さまざまなバリエーションを作ることもできる。
「L値が20以下の深煎りコーヒー豆より抽出液を得る前の段階において、コーヒー粉砕豆またはコーヒースラリーから蒸留により香気成分であるコーヒーエキスAを分画する工程1、工程1のコーヒー豆残渣を温度が50〜100℃の水で抽出して得られる抽出液または工程1のコーヒースラリー残渣から得られた抽出液を吸着剤による吸着処理を行って非吸着画分であるコーヒーエキスBを分画する工程2、及び、コーヒーエキスBの乾燥固形量に対してコーヒーエキスAに含まれるピリジン量の質量比が0.0026〜3.312となるように、コーヒーエキスAとコーヒーエキスBを混合する工程3、を含む製造方法により得られるコーヒーエキス組成物」である。
また、吸着剤による吸着処理で苦味・雑味成分および健康を害する恐れのある成分を低減させることができる。
さらに、コクと香りに富み、かつ後味の切れの良いコーヒーエキスを得ることができる。また、リカバリー中に豊富に存在するが空気との接触によって変化しやすい香気成分(アロマ)の保存安定性に優れる。
(1)コーヒー豆
本発明のコーヒーエキス組成物の原材料であるコーヒー豆は、アカネ科コーヒー属のコーヒーの樹の果実(コーヒーチェリー)であれば、生産地や種類にかかわらず、いずれのコーヒー豆でも使用することができる。代表的なコーヒー豆として、レギュラーコーヒーに使われるアラビカ種またはロブスタ種、ブルーマウンテン(ジャマイカ)、コナ(ハワイ島)、キリマンジャロ(タンザニア)、モカ(イエメン、エチオピア)、グアテマラ、コロンビア、マンデリン(インドネシア)、トラジャ(インドネシア)、ジャワコーヒー(インドネシア)、ケニア、サルバドル(エルサルバドル)、コスタリカ、パプアニューギニア、キューバを例示することができる。
本発明においては、焙煎度がエキスの香りと呈味に大きな影響を及ぼすことから、焙煎度を正確に表現する必要があり、L値が20以下の焙煎豆を深煎り豆と定義する。
ここで、L値での焙煎色とは、焙煎されたコーヒー豆の粉砕サンプルを、ダブルビーム方式(交照測光方式)を採用する色差計(例えば、日本電色工業株式会社製の「ZE2000」など)を用いた反射測定から算出される焙煎色を意味する。具体的には、標準白板の反射率を100とした時の試料の反射率をいう。L値が低いほど焙煎色は暗色、すなわち深煎りであることを示す。
(1)焙煎されたコーヒー豆を細挽きに粉砕する。
(2)次に、粉砕したコーヒーサンプルを、上記の色差計の測定用セルに満たすよう粉砕豆を入れ、セル底部に隙間が空かないように、タッピングを行う。
(3)続いて、色差計を始動させて、反射率測定を行い、L値を表示させる。
コーヒー豆を深煎りすると、甘味が減り、苦味が増すことはよく知られている。そこで、焙煎度(L値)を変え、コーヒー抽出液の甘味、苦味のバランスを官能評価により調べたところ、以下の表の通り、おおよそL値=23を境に、甘みと苦味のバランスが逆転していることが判明した。
そこで、本発明においては、甘みに比べて苦味が強く、かつピリジン量が著しく増えるL値が20以下14以上を、深煎りと定義したのである。一般に、コーヒー豆を焙煎しても、L値が14以下ではコーヒー豆が焦げてしまうため、飲用に供することができない。そこで、本発明では、好ましくはL値が14〜19、特に好ましくは15〜17の焙煎豆を使用する。
本発明では粉砕の程度は特定されないが、残渣の温水抽出の観点から細挽きが好ましい。なお、本発明では、焙煎豆を挽いて粉状に加工した市販のコーヒーを購入して使用することができる。
なお、後述の工程1において、水蒸気蒸留法を適用する場合は焙煎豆の粉砕物をそのまま使用できるが、気液向流接触法を適用する場合は焙煎豆の粉砕物を液状もしくはスラリー(水中にコーヒー豆の粒子が分散した高濃度懸濁液)にしてから気液向流接触装置に導入する。
工程1は、コーヒー粉砕豆またはコーヒースラリーを蒸留により香気成分であるコーヒーエキスA(図2におけるリカバリー)とコーヒー豆残渣(蒸留残渣)を分画する工程で
ある。
蒸留方法として、常圧蒸留、加圧蒸留、減圧蒸留、水蒸気蒸留、炭酸ガス蒸留、分子蒸留及び共沸蒸留を例示することができる。特に、深煎りコーヒーの香りを余すところなく捕集できる点から、水蒸気蒸留装置又は気液向流接触装置を用いた蒸留が好ましい。
深煎りコーヒー豆から抽出されたコーヒー液をそのまま吸着剤で処理すると、苦味・雑味と共にせっかくの特徴的な香りも吸着除去されてしまうので、本発明では吸着処理前にリカバリーを分ける必要があり、また、深煎りコーヒーの香りを余すところなく捕集するためには、コーヒー豆より抽出液を得る前の段階において、直接、コーヒー豆から水蒸気蒸留することが有効である。
具体的には、例えば、原料の焙煎コーヒー粉砕豆を仕込んだ水蒸気蒸留釜の底部から水蒸気を吹き込み、上部の留出側に接続した冷却器で留出蒸気を冷却することにより、凝縮物として揮発性香気成分を含有する留出液を捕集することができる。
必要に応じて、この香気捕集装置の先に冷媒を用いたコールドトラップを接続することにより、より低沸点の揮発性香気成分をも確実に捕集することができる。
本発明において、常圧または減圧状態で、60〜100℃の蒸気を蒸留装置に導入することが好ましい。
気液向流接触抽出法はそれ自体既知の各種の方法で実施することができ、例えば、特公平7−22646号公報に記載の装置を用いて抽出する方法を採用することができる。
この装置を用いて香気を回収する手段を具体的に説明すると、回転円錐と固定円錐が交互に組み合わせられた構造を有する気液向流接触抽出装置の回転円錐上に、液状またはペースト状の原料を上部から流下させると共に、下部から蒸気を上昇させ、該原料に本来的に存在している香気成分を回収する方法を例示することができる。この気液向流接触抽出装置の操作条件としては、該装置の処理能力、原料の種類および濃度、香気の強度その他によって任意に選択することができる。
すなわち、湿式粉砕した深煎りコーヒー豆を、20〜95℃の温水にて液状もしくはスラリーとし、該スラリーをSCCにて処理することでリカバリーであるコーヒーエキスAを回収する第1の工程と、SCC処理により香気成分が除去された残渣である抽出液もしくはスラリーを回収し、フィルターろ過や遠心分離等で固形物を除去することで得られた清澄な抽出液を更に活性炭処理などの吸着剤処理を行い、非吸着画分であるコーヒーエキスBを分画する工程2と、第1の工程により得られたコーヒーエキスAと第2の工程で得られたコーヒーエキスBとを所定の配合割合で混合する第3の工程により、本発明のコーヒーエキスを得ることができる。
合成吸着剤としては、特に限定されないが、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、エチルビニルベンゼンとジビニルベンゼン共重合体、2,6−ジフェニル−9−フェニルオキサイドの重合体等を例示することができる。
次いで、該吸着剤を水洗した後、50〜95重量%のエタノール溶液をSV=0.1〜10/hの流速で通液し、該吸着剤に吸着されている香気成分を溶出させることにより水溶性の香気濃縮物とすることができる。
水層部に更に油脂類を添加して抽出することにより、効率よくリカバリー中の香気成分を回収することができる。得られた油層部は、例えば、無水硫酸ナトリウムなどの脱水剤にて脱水して、例えば、濾紙による濾過等の清澄濾過手段により油溶性の香気濃縮物とすることができる。
工程1における蒸留後のコーヒー豆残渣を、50〜100℃、好ましくは70〜90℃の温水で抽出し、その抽出液を、吸着剤による吸着処理に付する。または、工程1における蒸留後のコーヒースラリー残渣を固液分離し、その抽出液を、吸着剤による吸着処理に付する。この処理によって、コーヒー豆残渣中の不快な苦味・雑味成分だけを吸着剤に吸着させ、好ましい呈味を持ち吸着剤に吸着されない画分であるコーヒーエキスBを得ることができる。
コーヒー豆に含まれるカフェインは、蒸留後のコーヒー豆残渣に存在するが、比較的低分子量(分子量194.19)のため、逆浸透膜、限外濾過膜、精密濾過膜等の高分子膜処理を使っては除去できない。しかし、吸着剤処理によって吸着除去できるので、本発明はカフェイン含有量の少ないコーヒーエキス製造に有利である。
本発明において用いる吸着剤としては、活性炭や合成吸着樹脂材を使用することができる。一般に工業レベルで使用されているものであれば特に限定されない。
本発明において用いる活性炭として、例えば、「太閤(商品名)」(フタムラ化学社製)、「白鷺(商品名)」(キリン協和フーズ社製)、「クラレコール(商品名)」(クラレケミカル社製)などの市販品を用いることができる。
深煎りコーヒー豆の好ましい呈味が含まれる活性炭非吸着画分を炉別し、好ましくは減圧濃縮等の方法で濃縮(約3.5倍)を行ったのちに、次の工程3に使用する。
工程2で得られたコーヒーエキスAと工程3で得られたコーヒーエキスBを混合して、本発明のコーヒーエキス組成物を得ることができる。
同じ組成のコーヒーエキスでも、コーヒーエキスAとコーヒーエキスBの濃縮度合により配合比が変わってしまう。
しかしながら、香気と呈味のバランスがとれたコーヒーエキスを製造するためには、コーヒーエキスAとコーヒーエキスBの混合比が重要な要件である。
また、コーヒーエキス組成物中のコーヒーエキスBの乾燥固形量は0.008〜6.8質量%、好ましくは0.04〜4.7質量%である。
従って、コーヒーエキス組成物を構成するコーヒーエキスAとコーヒーエキスBのブリックス換算での溶質量比が、A:B=10055:1〜1:13、好ましくは20:1〜1:8である。
本発明のコーヒーエキス組成物は、容器詰めの深煎りコーヒー飲料をはじめ、各種飲食品に適度な深煎りコーヒー風味を付与する素材、すなわち香味付与剤として適している。
本発明の効果を十分に発揮するには、添加量をエキス重量換算で0.1〜1.0質量%にすることが最も望ましい。
本発明のコーヒーエキス組成物と他の植物エキスや香料素材と組み合わせた香味料組成物として使用することも可能である。
そのような植物エキスや香料素材としては、例えば、アセト酢酸エチル、アセトフェノン、アニスアルデヒド、α−アミルシンナムサルデヒド、アントラニル酸メチル、イオノン、イソオイゲノール、イソ吉草酸イソアミル、イソ吉草酸エチル、イソチオシアン酸アリル、イソチオシアン酸3−ブテニル、イソチオシアン酸4−ペンテニル、イソチオシアン酸ベンジル、イソチオシアン酸3−メチルチオプロピル、イソチオシアネート類、インドール及びその誘導体、γ−ウンデカラクトン、エステル類、エチルバニリン、エーテル類、
ウィーフルーツ、キカイガラタケ、キキョウ、キク、
ブナ、ブナハリタケ、ブラックキャラウェイ、ブラックベリー、プラム、ブリオニア、プリックリーアッシュ、プリムローズ、プルネラ、
ブラジル産アラビカコーヒー粉砕豆(#4/5、L値16.5、株式会社ユニカフェ社製品)を水蒸気蒸留機に2.6kg仕込んだ。
減圧(47.5kPa)にて、原料豆の下から蒸気(80℃)を1.3kg/hで導入し、豆を通過した抽出水蒸気をコンデンサー(5℃)で冷却し、コーヒーエキスAであるリカバリー(1.3kg)を得た。
活性炭処理した抽出液を珪藻土で濾過し、清澄な抽出液を4160g(Brix値7.5)得た。
この抽出液を減圧濃縮によってBrix 25.5まで濃縮し、コーヒーエキスBである濃縮エキス1200gを得た。
この濃縮エキスとリカバリーを任意に配合し、コーヒーエキス組成物を得た。
コーヒーエキス組成物は、重曹でpH4.4に調整し、134℃×30秒間のUHT殺菌を行った。
表2〜4に示すように、リカバリーと活性炭吸着処理を行った濃縮エキスの配合比を変えて、実施例1〜9と比較例1〜4のコーヒーエキス組成物試料を製造した。
製造した試料について、熟練したパネル5名により、下記の通りコーヒーエキス組成物の風味について官能評価を行った。
採点方法:苦味とナチュラルなコーヒー感を指標に、絶対評価にて評価。苦味が5点以上、もしくは、ナチュラルなコーヒー感が3点以下で総合判定を×とし、それら以外を○とした(1点:非常に弱い、2点:弱い、3点:やや弱い、4点:普通、5点:やや強い、6点:強い、7点:非常に強い)。
結果を表2〜4に示す。
ブラジル産アラビカコーヒー粉砕豆(#4/5、L値16.5、株式会社ユニカフェ社製品)を水蒸気蒸留機に2.6kg仕込んだ。
減圧(47.5kPa)にて、原料豆の下から蒸気(80℃)を1.3kg/hで導入し、豆を通過した抽出水蒸気をコンデンサー(5℃)で冷却し、コーヒーエキスAであるリカバリー(1.3kg)を得た。
コーヒー豆残渣は、上から80℃の水9000gを散布し、5200g(Brix値8.5)の抽出液を得た。
吸着剤処理した抽出液を珪藻土で濾過し、清澄な抽出液を5538g(Brix値6.2)得た。
この抽出液を減圧濃縮によってBrix25.5まで濃縮し、コーヒーエキスBである濃縮エキス1300gを得た。
この濃縮エキスとリカバリーを任意に配合し、コーヒーエキス組成物を得た。
コーヒーエキス組成物も、同様に、重曹でpH4.4に調整し、UHT殺菌の134℃×30秒間のUHT殺菌を行った。
表5に示すように、リカバリーと合成吸着剤処理を行った濃縮エキスの配合比を変えて、実施例10〜12と比較例5のコーヒーエキス組成物試料を製造した。
製造した試料について、熟練したパネル5名により、実施例1と同じ方法で官能評価を行った。
結果を表5に示す。
(A)香気成分(ピリジン)分析
・試料の調製方法
各エキス[2×対原料収率(%)/100]gをカラム濃縮法(使用樹脂:SP700、抽出溶媒:ジエチルエーテル)にて濃縮し、分析用試料とした。
(I.S.(phenyl isothiocyanate:0.1026% in MeOH w/v)を100μL添加)
・GC−MS分析
定性・定量方法
GC−MSを用いて、内部標準物質と各成分のレスポンスファクターを1と仮定して定量した。
Instrument : SOZAI-246 装置:6890N/5973 inert GC/MSおよび7683 オートサンプラー(アジレント社製)
Column : DB-WAX (0.25mm i.d. × 60m, film thickness 0.25μm、アジレント社製)
Carrier gas : He (1.0mL/min)
Oven temp . : 80℃-230℃, 3℃/min.
Injection : 250℃, Split ratio 30:1
Injection vol.: 1.0μL
サンプル約4gを海砂約20gに混ぜ、105℃オーブンで2時間加熱する。
デシケーターで30分程度放冷後、重量を測定し、乾燥固形量を求めた。
・試料の調製方法
適当な濃度に希釈した各抽出液を0.45μmのメンブランフィルターで濾過し、分析用試料とした。
・定量方法
HPLCを用いて、濃度既知の標準カフェインのピーク面積値から検量線を作成し、ピーク面積比により未知試料中のカフェイン含量を測定した。
Column : CAPCELL Pak C18 MG (4.6φmm × 250mm、5μm、
アジレント社製)
Solvent : A:Acetonitrile/Water=10/90 pH 2.5(H3PO4) 、
B:Acetonitrile
Detector : Agilent 1100 Diode Array Detector 1 (カフェイン 280 nm)
Flow rate : 1mL/min.
Oven temp. : 25℃
Injection Vol. : 10μL
グラディエント法で溶離
Time (min) 溶離液比
A : B
0 100 : 0
20 95 : 5
35 50 : 50
40 0 : 100
表6〜7に示すように、リカバリーと濃縮エキスの配合比を変えて、実施例5、6、9と比較例1、6〜8のコーヒーエキス組成物試料を製造し、1週間5℃で冷蔵庫に保管した。
保管後の各試料について、物性評価(沈殿量、濁り)、並びに実施例1と同様の方法で熟練したパネル5名による官能評価を行った。
評価方法:イオン交換水に1%添加
採点方法:官能はそれぞれ冷蔵保管に対する相対評価でおこなった。沈殿量、濁りは目視で判定した。
物性値の○:沈殿がない、もしくはややある。
△:沈殿が見られるが、許容できる量。
×:沈殿が多い。
結果を表6〜7に示す。
コーヒー豆はブラジル産、アラビカ種のL値20の焙煎豆を使用した。粉砕豆250gを濾紙上に仕込み、90〜95℃の水2500gでドリップ抽出し、2000gまでドリップを回収した。
抽出したコーヒー液を20℃以下まで冷却し、ブリックスを測定した。
次いで、抽出したコーヒー液のブリックスが1.2になるまで希釈し、重層でpH値を調整して、実施例5、6および比較例1、4のコーヒーエキス組成物を1質量%添加した後、121℃で10分間のレトルト殺菌を行い、ブラックコーヒーを得た。
評価は、コク、飲み応え感、苦味を指標にコーヒーエキス組成物無添加品をコントロールにして、相対評価で行った。
特に、コク、飲み応え感の向上が見られない、もしくは、苦味がコントロール品に比べて1.2倍以上強くなっているものを×として、それ以外を○とした。
L値が異なるブラジル産アラビカコーヒー粉砕豆(L値15、コロラド株式会社製品)を用い、リカバリーと活性炭吸着処理を行った濃縮エキスを試作し、それぞれの配合比を変えて、実施例13〜16のコーヒーエキス組成物を製造した。
製造した試料について、熟練したパネル5名により、実施例1と同じ方法で官能評価を行った。
結果を表9に示す。
Claims (8)
- L値が20以下の深煎りコーヒー豆より抽出液を得る前の段階において、コーヒー粉砕豆またはコーヒースラリーから蒸留により香気成分であるコーヒーエキスAを分画する工程1、
工程1のコーヒー豆残渣を温度が50〜100℃の水で抽出して得られる抽出液または工程1のコーヒースラリー残渣から得られた抽出液を吸着剤による吸着処理を行って非吸着画分であるコーヒーエキスBを分画する工程2、及び、
コーヒーエキスBの乾燥固形量に対してコーヒーエキスAに含まれるピリジン量の質量比が0.0026〜3.312となるように、コーヒーエキスAとコーヒーエキスBを混合する工程3、
を含む製造方法により得られるコーヒーエキス組成物。 - コーヒーエキス組成物を構成するコーヒーエキスBの乾燥固形量が0.008〜6.8質量%である請求項1に記載の組成物。
- コーヒーエキス組成物に含まれるカフェインの濃度が3.18〜2958ppmである請求項1又は2に記載の組成物。
- コーヒーエキス組成物を構成するコーヒーエキスAとコーヒーエキスBのブリックス換算での溶質量比が、A:B=10055:1〜1:13である請求項1〜3のいずれかの1項に記載の組成物。
- 工程1の蒸留が、水蒸気蒸留装置又は気液向流接触装置を用いた蒸留である請求項1〜4のいずれか1項に記載のコーヒーエキス組成物。
- L値が20以下の深煎りコーヒー豆より抽出液を得る前の段階において、コーヒー粉砕豆から水蒸気蒸留により、またはコーヒースラリーから気液向流接触法により得られる香気成分であるコーヒーエキスA、及び、
水蒸気蒸留残渣のコーヒー豆を温度が50〜100℃の水で抽出して得られる抽出液、または気液向流接触残渣スラリーから得られた抽出液をさらに吸着剤による吸着処理を行って得られる非吸着画分であるコーヒーエキスBからなり、
コーヒーエキスBの乾燥固形量に対してコーヒーエキスAに含まれるピリジン量の質量比が0.0026〜3.312であることを特徴とする保存安定性に優れるコーヒーエキス組成物。 - L値が20以下の深煎りコーヒー豆より抽出液を得る前の段階において、コーヒー粉砕豆から水蒸気蒸留により、またはコーヒースラリーから気液向流接触法により香気成分であるコーヒーエキスAとコーヒー豆残渣を分画する工程1、
水蒸気蒸留残渣のコーヒー豆を温度が50〜100℃の水で抽出して得られる抽出液、または気液向流接触残渣スラリーから得られた抽出液を吸着剤による吸着処理を行って非吸着画分であるコーヒーエキスBを分画する工程2、及び、
コーヒーエキスBの乾燥固形量に対してコーヒーエキスAに含まれるピリジン量の質量比が0.0026〜3.312となるように、コーヒーエキスAとコーヒーエキスBを混合する工程3、
を含むコーヒーエキス組成物の製造方法。 - 請求項1〜6のコーヒーエキス組成物を添加したことを特徴とする飲食品。
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