JP2018529378A - コーヒーをベースとする抽出物および粉末の調製 - Google Patents

Abstract

抗酸化物質の豊富な組成物を、例えばコーヒーチェリーから調製する方法が開示される。これらの方法は、マメを取り除いたコーヒーチェリーを、保存被膜と迅速に接触させるステップ、および抽出物または粉末の調製の前に、冷蔵条件下、場合によって貯蔵するステップを含み得る。マメを取り除いたコーヒーチェリーを用意するステップ、マメを取り除いたコーヒーチェリーを、クエン酸およびアスコルビン酸を含む被膜と迅速に接触させて、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを生成するステップ、ならびに略無酸素の条件下、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを脱水するステップを含む、抗酸化物質の豊富な粉末を調製する方法。【選択図】 図１

Description

（関連出願の相互参照）
なし

本発明は、一般的に、コーヒーチェリーから、抗酸化物質およびその他の有益な化合物を単離し、抽出する方法に関する。

コーヒーノキ（例えば、アラビカコーヒーノキ（Ｃｏｆｆｅａ ａｒａｂｉｃａ））の果実は、しばしば、「コーヒーチェリー」と呼ばれる。コーヒーチェリーは、（外側から中へ向かって）以下のような層からなる：果皮、果肉、粘液、パーチメントおよびマメ。果皮は、エピカープまたはエクソカープとも呼ばれ、果実を確実に保護するロウ様物質で覆われた、単細胞の層である。中果皮は、果肉および粘液を含む。果肉は、果皮の直下にある、中果皮の多肉質の外層であり、処理する間に、果肉除去機で除去することができる。粘液は、コーヒーチェリーの内側のパーチメントに付着している、果肉とパーチメントとの間にある粘液性の層である。粘液は、一般的には、果肉除去によって除去されない。粘液は、熟していないコーヒー果実中には存在せず、熟しすぎたコーヒー中では消失する。内果皮、すなわち「パーチメント」は、生の場合、マメにしっかり押し付けられた堅い外皮であるが、マメは、乾燥の間に内果皮から収縮して離れる。内果皮は、チェリーの多肉質の部分（すなわち、果肉）と銀皮との間にある。内果皮は、果肉除去および発酵の後で、水洗式コーヒーマメ上に残存する薄く、もろい、紙様の被覆物をも含み、この被覆物は、その後、ハリングの間に除去される。マメは、胚乳および胚を含む。胚乳は、発芽の間、胚に養分を与える組織を含む。胚は、コーヒーマメを最終的に形成する。銀皮は、胚乳を覆う種子の外皮、すなわち、コーヒーマメを直接包囲する薄い、紙様の、輝く層であり、外皮の残遺物である。処理する間、搬出前に挽くことによって、ほとんどの銀皮が除去され、残部は、もみ殻の形態で、焙煎の間に除去される。胚乳は、コーヒーチェリーが熟すにつれて外皮を満たす。

コーヒーチェリーは、収穫され、処理されて、コーヒーになる。処理する間に、チェリーのマメ部分は除去され、様々な技術を使用して、さらに処理される。この処理は、マメ、銀皮およびパーチメントを一般的に除去する。したがって、マメが除去された後、かなりの量のコーヒーチェリー果実が残る。

従来、マメが除去された後に残るチェリーの部分は、処理されてコンポストまたは動物の飼料になる場合もあるが、廃棄物とみなされていた。しかし、この残存部分には、かなりの栄養価がある。特に、この残存部分は、抗酸化物質およびポリフェノール、例えば、様々な種類のクロロゲン酸、コーヒー酸、キナ酸、フェルラ酸、プロアントシアニジン等が豊富である。これらの化合物は、抗酸化活性を有し、酸化損傷を減少させ、それによって糖尿病、アルツハイマー疾患ならびにある種類の心血管および神経系状態などの関連病態を寛解させることによって、健康に貢献することができる。かかる化合物の有益な抗酸化特性およびその他の特性や、抽出物のその他の有益な成分は、皮膚障害等などのその他の状態を治療するためにも使用できる。しかし、マメを取り除いたコーヒーチェリーから、これらの抗酸化物質およびその他の有益な化合物を単離することは困難である。例えば、コーヒー果肉は、高レベルのタンニンを含有し、タンニンは、タンパク質と結合するため、抽出および沈殿を困難にする。さらなる問題は、コーヒー果肉中の遊離フェノールが酸化されてキノンになることである。キノンは、コーヒーチェリータンパク質中のアミノ酸を酸化させる酸化剤である。また、熟したコーヒー果実が、籾摺りの間に使用され、酸素への曝露や、コーヒーチェリーの酵素、糖およびその他の成分の活性により、処理する前または処理する間に、これらの化合物の急速な分解および／または酸化や、急速な細菌増殖が引き起こされる。これらの分解過程は、マメの除去に続いてほぼ直ちに始まる。結果として、コーヒーチェリーからの有益な成分を単離する利用可能な方法では、乏しい収量しか得ることができず、また望ましくない副産物の生成をしばしばもたらす。

当技術分野において、コーヒーチェリーから抗酸化物質およびその他の有益な化合物を単離する改善された方法に対する必要性が、まだ存在する。

本明細書に開示された方法に使用される、マメを取り除く方法を表すフローチャートである。コーヒーチェリーを入手後、洗浄し、水に浮遊させ（１）、「浮遊物」（傷んだチェリー浮遊物）を排除する。次に、チェリーは、生コーヒーマメおよびコーヒー果皮を分離するコーヒー果肉除去機を使用して、「マメを取り除く」（果肉を除去する）（２）。生コーヒーマメは、発酵／洗浄タンクに移動させ（２ａ）、コーヒー生成（２ｃ）に使用される。本明細書において、コーヒー果肉または果皮とも呼ばれる、マメを取り除いたコーヒーチェリーに、果肉除去機に取付けた電動または手動の噴霧器によって、アスコルビン酸とクエン酸との混合物を噴霧する（３）。コーヒー果皮は、通常、短時間（＜１０秒）でオーガーを通通過し、コーヒー果皮の収集点に進む。ここで、コーヒー果皮を、（食品等級の気密な）ポリ袋中に収集する（４）。受け入れ容器がいっぱいになったら、真空を使用して酸素を袋から除去する（５）が、代替方法としては、窒素またはその他の不活性ガスフラッシュを使用して酸素を除去することができる。袋は、直ちに閉じられ、密封されて、容器中が低（または無）酸素環境に保持される。密封され、酸素のない／酸素を減少させた果皮の袋を直ぐに冷蔵するため、冷蔵／冷凍輸送車に直ちに（一般的に、果肉除去の数分以内に）入れ（６）、冷凍施設に輸送する（７）。酸素のない果皮の袋は、通常、２０〜２５°Ｆを超えない温度にまで冷凍され、分解酵素活性を変性させる。

本発明のマメを取り除いたコーヒーチェリーから、粉末を調製する代表的な方法を表すフローチャートである。この方法において、マメを取り除いたコーヒーチェリーは、生（つまり、図１に示されている、早ければマメを取り除く方法のステップ２の後、および遅ければステップ５の後）または冷凍（すなわち、図１の全ステップの後）のいずれかの状態で受け入れる。生または冷蔵（およそ２０〜３２°Ｆ）下のコーヒー果皮を、孔の開いた乾燥棚（食品用）の上に広げ、破片、変色した果実、葉、または茎のいずれをも取り除いて清浄する（１１）。清浄し、処理した果皮を載せた棚を、クエン酸／アスコルビン酸の混合物を含有した水の容器中に沈めるか、または代替方法として、「蒸気ブランチング」の方法を使用して、もしくはマイクロ波ブランチングによって、処理することができる（１２）。ブランチングとは、酵素を不活性化させるために、短い時間、コーヒー果皮を沸騰水または蒸気へ曝露することである。一般的に、野菜（ハーブおよびピーマンを除く）は、冷凍する前に、ブランチングし、迅速に冷却する必要がある、その理由は、加熱により、野菜を成長させ成熟させる原因となる酵素作用を遅延させるか、または止めることができるからである。しかしながら、成熟後は、酵素は、品質、風味、色、感触、および栄養分を損なう原因となる。野菜が十分に加熱されない場合、冷凍貯蔵している間にも酵素活性があり続けることになり、野菜が堅くなったり、異臭や退色を発生させる原因となる。ブランチングはまた、野菜をしおれさせ、軟化させ、より容易に包装できるようにする。ブランチングは、いくつかの細菌を死滅させ、その表面の汚れの除去の助けにもなる。７０〜１０５℃の温水でのブランチングは、酵素活性の破壊を引き起こす。ブランチングは、１分間よりも短い時間、７５〜９５℃の間で、通常実行される。これらのブランチング／処理ステップは、脱水工程の間に、確実に酵素活性を無くす助けとなる。脱水前にコーヒー果実から過剰な水分を除去するために、バイブレーター／シェーカーとして働く部分を有する無酸素コンベヤーを通じて、処理されたコーヒー果実の棚を運ぶ（１３）。コーヒー果実の棚を、低温および無酸素または低酸素で作動可能な脱水機中に入れる。例えば、酸素は、不活性ガスで置き換えることができる。好ましくは１４０°Ｆを超えない温度で果皮を脱水し、およそ５〜６％の水分レベルが達成されるまで脱水を続ける（１４）。この時点で、乾燥されたコーヒー果実は、乾燥されたコーヒー果皮をそのまま貯蔵するか、あるいはコーヒー果実液体抽出物を含有する計測噴霧器によって栄養強化され（１５）、次に、およそ５〜６％の水分となるまで再度、脱水される（１６）。脱水後、コーヒー果皮は、貯蔵されるか、またはＦｉｔｚｍｉｌｌなどの粉末を生成する機械を使用して、市場の要望に基づいた粉末形態に、さらに処理する（１７）。酸素が窒素またはその他の不活性ガスで置き換えられた果皮を粉末にする方法を、密閉環境下で実行する。処理されたコーヒー果皮は、例えば、窒素で押し出すことで容器中の略全ての酸素が除去され、密封食品等級容器に貯蔵され、冷暗環境で貯蔵される（１８）。次に、容器を、処理工場または冷凍庫へ輸送する。冷凍庫は、処理工場の場所にあってもなくてもよい。

本発明のマメを取り除いたコーヒーチェリーから、液体抽出物を調製する代表的な方法を表すフローチャートである。図１に表されている貯蔵後、処理されたコーヒー果皮を、気密な真空中で冷凍して受け入れる（２１）。生の果皮は使用されていない。その理由は、冷凍（急速冷凍以外）により、抽出を高めるチェリー果皮の細胞壁中での溶解が助長されるからである。冷蔵環境（３２°Ｆより低い）下にある間に、果皮のそれぞれの冷凍袋を、プレス機を使用して押しつぶし、冷凍された果皮を互いに分離する（２２）。袋を除去し、冷凍された果皮をコンベヤーに載せ、破片、葉、および細枝を取り除く。果皮を受け入れタンクに運び、このタンク内で、最大約１４５°Ｆの初期温度の水中に浸す。受け入れタンクには、果皮を、抽出にふさわしいサイズに切る１つまたは複数の「粉砕／せん断ポンプ」（２３）が存在し、次に、材料を抽出（２４）用の抽出容器へポンプで送り込む。抽出容器は、精製水（代替方法として、水とメタノール／エタノールとの５０対５０の混合物）を含有し、真空下において約１４５度になるまで加熱される。果皮を、機械的または超音波振動などの手段によって撹拌する。水対果皮の比率は、およそ１：１（果皮ポンド：水ガロン）である。代替方法としてまたは追加として、超高圧抽出（ＵＰＥとして知られる）をフェノールおよびその他の化合物を抽出するために使用することもできる。抽出された果皮を、コーヒー果皮果肉から残りの液体を除去する「果実プレス機」に移動させる（２５）。絞り尽くした果皮を除去する。抽出物からの液体を、沈降もしくは代替方法として遠心分離機を使用するか、または膜濾過技術のいずれかを使用して濾過する（２６）。濾過された液体抽出物を、蒸発器では低温、無酸素／低酸素、および少ない滞留時間となる蒸発システムを使用して、抽出物が安定する（およそ５０ＢＲＩＸ）濃度点まで減少させる（例示された実施形態においては、生成物は、脱水中に、およそ１秒間だけ加熱され、栄養分を保存する）（２７）。結果として生じた液体抽出物を、窒素で押し出して酸素を除去された食品等級の容器に詰めて貯蔵し、冷暗条件で貯蔵する（２８）。

本発明の実施形態を、以下、詳細に考察する。実施形態を説明する際、特定の用語が、明確化のために使用される。しかし、本発明は、そのようにして選択された特定の用語に限定されることを意図しない。当業者は、その他の同等の部分を使用することができ、その他の方法を、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、発展させることができることを認識されたい。本明細書に引用された全ての参考文献は、それぞれが個別に組み込まれているように、参照として組み込まれる。

ヒト細胞は、酸化過程を通じて「生命エネルギー」を創造する。しかし、過酸化は、細胞損傷を引き起こす。人体は、抗酸化物質を使用することによる、細胞における酸化を制御する様々なシステムを持っている。しかし、汚染、放射線、ストレス、および我々の忙しいライフスタイルを含む、高度に産業化された社会に起因する要素が理由で、我々の身体は、蓄積するのと同じ速さで酸化を排除することができず、広範な健康問題を引き起こす。人体から酸化および酸化損傷を減少させることは、ヒトの健康にとって最も重要な問題の１つである。抗酸化物質の豊富な材料は、調達するのが困難であり、また処理に費用がかかるので、地球規模でヒトに供給するのに十分大きな供給量の抗酸化物質を創造することが最大の問題である。

コーヒーは、世界で２番目に多い農業作物であるが、その果実のほんの少量であるマメのみが使用される。本発明を使用することにより、以前は廃棄物とされてきたコーヒー生成の「副産物」は、果実に含有される強力な抗酸化物質およびその他の有益な化合物の貴重な供給源となり、抗酸化物質およびその他の有益な化合物は、公衆に容易かつ大量に入手可能なものとなる。

粉末を調製する方法

本明細書に開示されている方法は、例えば、コーヒーチェリーから、抗酸化物質の豊富な粉末を生成するために使用できる。

コーヒーチェリーは、コーヒーチェリーから抗酸化物質およびその他の有益な化合物を抽出するのにふさわしい、いずれの成熟度の段階のものであってもよい。かかる抗酸化物質およびその他の有益な化合物としては、例えば、様々な種類のクロロゲン酸、例えば、３つの異性体（３−、４−および５−ＣＱＡ）を有するカフェオイルキナ酸（ＣＱＡ）；３つの異性体（３，４−ｄｉＣＱＡ、３，５−ｄｉＣＱＡ、４，５−ｄｉＣＱＡ）を有するジカフェオイルキナ酸（ｄｉＣＱＡ）；３つの異性体（３−、４−および５−ＦＱＡ）を有するフェルロイルキナ酸（ＦＱＡ）；３つの異性体（３−、４−および５−ｐＣｏＱＡ）を有するｐ−クマロイルキナ酸（ｐＣｏＱＡ）、ならびに微量のジフェルロイルキナ酸、ジメトキシシンナモイルキナ酸、カフェオイル−ジメトキシシンナモイルキナ酸およびフェルロイル−ジメトキシシンナモイルキナ酸を有する、カフェオイル−フェルロイル−キナ酸（ＣＦＡＱ）の６つの混合ジエステル；ならびにまた、プロデルフィニジン、プロシアニジン、トリゴネリン、リグニン、濃縮タンニンなどのタンニン、様々な種類のヒドロキシケイ皮酸、コーヒーサッカライド、コーヒー酸、キナ酸、フェルラ酸、アントシアニンおよびプロアントシアニジンが挙げられる。クロロゲン酸（ＣＧＡ）は、ある種のヒドロキシケイ皮酸とキナ酸との間に形成されるエステルのファミリーである。いずれのかかるエステルも、上に記載された抗酸化物質およびその他の有益な化合物中に含まれる。成熟度の段階は通常、コーヒーチェリーの表面上に残る緑色の着色の量にあらわれ、緑色の着色が多ければ多いほど、より未成熟であることを示す。本明細書に開示されている方法において使用されるコーヒーチェリーは、例えば、緑色が、表面の約５０％、約４０％、約３０％、約２０％、約１０％、約５％、もしくは約１％を超えているか、または、熟している、つまり、赤い色である。例示的実施形態において、コーヒーチェリーは、熟しているか、またはほぼ熟している（例えば、表面の緑色が、約１０％未満もしくは５％未満）。

例えば、コーヒーチェリーは、さらなる処理の前に、マメを取り除くこともできるし、また、コーヒーチェリー全体を使用することもできる。例示的実施形態では、コーヒーチェリーは、マメを取り除いている。しかし、「マメを取り除いたコーヒーチェリー」が本明細書のどこで使用されているとしても、当業者は、コーヒーチェリー全体が代替できることを理解されたい。したがって、本発明は、コーヒー生成方法において使用された、マメを取り除いた後の熟したチェリーの使用に特に適用できる。これらのチェリーは、急速に分解するので、一般的には、生成方法における廃棄物と見なされている。本明細書に使用されている場合、文脈が別段に指示しなければ、「果皮」は、コーヒー果実について使用されている場合には、「マメを取り除いたコーヒーチェリー」に等しいと理解できる。

コーヒーチェリーのマメを取り除くことは、本明細書に記載されている方法など、当業者に既知の方法を使用して行うことができる。マメを取り除いた後、マメを取り除いたコーヒーチェリーの表面に、迅速に、保存被膜などの被膜を噴霧する。例えば、コーヒーチェリーは、マメを取り除きながら、マメを取り除いたコーヒーチェリーをコーヒーチェリーの袋詰め区域へ輸送するオーガーに落とし入れる。次に、オーガーの一端でマメを取り除いたコーヒーチェリーに噴霧するために噴霧器を使用でき、マメを取り除いたコーヒーチェリーは、反対側の端で収集される。マメを取り除いたコーヒーチェリーは、オーガーへ落ちる前に噴霧してもよく、さらなる処理の前に、短時間、例えば（その他の時間も本明細書に開示されている通り、適切であり得るが）およそ１分間、オーガーで輸送される。被膜は、例えば、酸化または酵素分解を妨げることにより、コーヒー中の抗酸化物質およびその他の有益な化合物の分解を抑制する効果を有している。例えば、果実中のフェノール化合物は、ポリフェノールオキシダーゼ（ＰＰＯ）と呼ばれる酵素によって酸化される。この過程は、果実の褐変によって証明される。また、コーヒー果実酵素は活性があるので、遊離フェノールおよびアミノ酸を、キナ酸に転換する。被膜は、これらの分解の過程を遅らせるので、より多量の抗酸化物質を保存することができる。

被膜は、例えば、アスコルビン酸、クエン酸、酢酸、安息香酸、二酸化硫黄、亜硫酸カリウムなどの亜硫酸塩の１つもしくは複数、またはこれらの化合物の２つ以上の組合せを含む。例えば、被膜は、水または別の適切な溶媒中のアスコルビン酸とクエン酸との組合せを含む。例えば、アスコルビン酸は、水または適切な溶媒の１ガロンにつき１グラム以下もしくは約１グラム、１ガロンにつき２グラム、１ガロンにつき３グラム、１ガロンにつき４グラム、１ガロンにつき５グラム、１ガロンにつき６グラム、１ガロンにつき７グラム、１ガロンにつき８グラム、１ガロンにつき９グラム、１ガロンにつき１０グラム、１ガロンにつき１１グラム、１ガロンにつき１２グラム、１ガロンにつき１３グラム、１ガロンにつき１４グラム、１ガロンにつき１５グラム、１ガロンにつき２０グラム以上、または１ガロンにつき約１０〜３０グラム、約１０〜２０グラム、もしくは約１２〜１６グラムの量で使用できる。いくつかの実施形態において、アスコルビン酸の食品等級粉末などの粉末が使用できる。例えば、アスコルビン酸は、水またはその他の適切な溶媒の１ガロンにつき、食品等級粉末約１５グラムで存在できる。

クエン酸は、１ガロンにつき０．５グラム以下もしくは約０．５グラム、１ガロンにつき１グラム、１ガロンにつき２グラム、１ガロンにつき３グラム、１ガロンにつき４グラム、１ガロンにつき５グラム、１ガロンにつき６グラム、１ガロンにつき７グラム、１ガロンにつき８グラム、１ガロンにつき９グラム、１ガロンにつき１０グラム、１ガロンにつき１１グラム、１ガロンにつき１２グラム、１ガロンにつき１３グラム、１ガロンにつき１４グラム、１ガロンにつき１５グラム、１ガロンにつき２０グラム以上、または１ガロンにつき約１〜１５グラム、２〜１０グラム、もしくは５〜１０グラムの量で使用できる。いくつかの実施形態において、クエン酸の食品等級粉末などの粉末が、使用できる。

アスコルビン酸対クエン酸の比は、約４：１から約１：４である。例示的実施形態において、アスコルビン酸対クエン酸の比は、約４：１から約１：２、約３：１から約１：１、または約２：１である。例えば、被膜は、水１ガロンにつき、アスコルビン酸約１５グラムおよびクエン酸約７グラムからなる。被膜１ガロンを使用して、マメを取り除いたチェリー、約１００〜２００ポンド、約１２５〜１７５ポンド、または約１５０ポンドを、処理することができる。

収穫され（マメを取り除いたコーヒーチェリーの場合）マメを取り除かれた後に、迅速に、被膜がマメを取り除いたコーヒーチェリーに塗布される。果肉の迅速な処理により、酸化を助長する酵素を変性させるため、アミノ酸および遊離フェノールを保存する働きを可能にする。本明細書に使用されている場合、「迅速に」とは、コーヒーチェリー中の抗酸化物質およびその他の有益な化合物の全てまたはその多くを保存するのにふさわしい時間範囲内を意味する。「迅速に」は、方法中の前のステップの後、または場合に応じて、言及された事象の後、例えば、約２４時間以内、約１２時間以内、約６時間以内、約４時間以内、約３時間以内、約２時間以内、約１時間以内、約４５分以内、約３０分以内、約１５分以内、約５分以内、約１分以内、約３０秒以内、約１５秒以内、約１０秒以内、もしくは約５秒以内またはそれ未満を意味することができる。例えば、被膜は、収穫および／またはマメを取り除いた後、約５分以内、または約１分以内、または約３０秒以内に、塗布できる。本明細書に使用されている場合、「約」は、文脈が別段の意味を含まないならば、列挙された数字の上下、１０パーセント（１０％）以内を意味する。被膜は、例えば、マメを取り除いたコーヒーチェリーが、果皮廃棄処理オーガーを通って進む前に、または進みながら、塗布することができる。

方法を実施している状況に応じて、被膜された後であって、さらなる処理が行われる前に、マメを取り除いたコーヒーチェリーを貯蔵することが望ましい可能性がある。かかる状況において、貯蔵は、略無酸素および／または冷蔵の条件下で行うことができる。本明細書に使用されている場合、「略無酸素の条件」および「無酸素条件」は、互換可能に使用され、マメを取り除いたコーヒーチェリーまたはその処理された成分が、マメを取り除いたコーヒーチェリー中の抗酸化物質および／またはその他の有益な化合物の酸化分解および／または酵素分解にとって都合のよい量または、活性の酸素への曝露から保護される条件を意味する。抗酸化物質および／または有益な化合物の実質的な酸化分解および／または酵素分解を起こさない酸素のレベルも「無酸素条件」内に含まれる。無酸素条件は、例えば、コーヒーチェリーを取り巻く環境から、ほとんどもしくは全ての酸素を除去することによって、例えば、コーヒーチェリーを入れる容器の空気を抜いて密封することによって、もしくは酸素を、異なるガス、例えば、窒素、アルゴン、二酸化炭素、もしくはそれらの組合せなどの不活性ガスで置き換えることによって、達成できる。例えば、本明細書に開示されているクエン酸／アスコルビン酸の混合物、もしくはレモン果汁、メタ亜硫酸水素ナトリウム溶液もしくは二酸化硫黄などの、酸素または酸化活性がほとんどないか、もしくは全くない流体中にコーヒーチェリーを浸すことによって、または環境中に存在する酸素を無効もしくは不活性にすることによって、無酸素条件を達成するその他の手段もまた、使用することができる。例えば、無酸素条件は、１個もしくは複数の容器にコーヒーチェリーを入れ、容器の空気を抜くことによって達成することができる。容器は、貯蔵用に設計されたいずれの適切な気密のユニット、例えば、食品等級ポリ袋、ライナー付きまたはライナーなしの格納ドラム、ライナー付きまたはライナーなしのごみ箱、および／またはごみ／芝／冷凍用袋でもよく、どのような容量、例えば、約５０ｌｂ．の容量であってもよい。本明細書に開示されている方法におけるいずれのステップも、無酸素条件下で実施するのに適切である。

マメを取り除いたコーヒーチェリーが、無酸素条件下で貯蔵される場合、チェリーがマメを取り除かれた後、迅速に、例えば、マメを取り除いた後、約１分以内に、コーヒーチェリーをかかる条件に付す。例えば、マメを取り除いたコーヒーチェリーは、オーガーに落ちる前に噴霧することができ、次に、およそ１分間、オーガーで輸送した後、（例えば）袋詰めし、真空にし、密封することができる。

無酸素条件下で貯蔵されてもされなくても、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーは、冷蔵条件下で貯蔵することができる。本明細書に使用されている場合、「冷蔵条件」は、コーヒーチェリー中の抗酸化物質およびその他の有益な化合物の酸化分解および／または酵素分解を抑制するのに有効である、どのような温度条件をも意味する。したがって、冷蔵は、環境中のいずれの酸素または残留酸素の活性および有害な効果も低下させるか、または排除する、１つの容易におよび経済的に達成可能な方法を表す。冷蔵条件はまた、コーヒーチェリー中での細胞溶解を助長する働きをする可能性がある。これは、細胞からの有益な化合物の放出を助長するので、さらなる処理を促す。かかる条件はまた、コーヒーチェリーの分解に貢献する酵素を、変性させるのにも役立つ。例えば、「冷蔵条件」は、約６０°Ｆ、約５０°Ｆ、約４０°Ｆ、約３５°Ｆ、約３２°Ｆ、約３０°Ｆ、約２５°Ｆ、約２０°Ｆ、約１５°Ｆ、約１０°Ｆ、約５°Ｆ、約０°Ｆ未満またはそれより低い温度を含む。約３２°Ｆより低い温度は冷凍条件とみなすことができる。したがって、「冷凍条件」は、「冷蔵条件」内に網羅される。例えば、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーは、冷凍条件下で貯蔵できる。被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーが、冷蔵条件下で貯蔵される場合、チェリーがマメを取り除かれた後、迅速に、例えば、マメを取り除いた後、約１５分、約５分、または約２分以内に、かかる条件に付す。例示的実施形態において、保存被膜は、マメを取り除いた直後にコーヒーチェリーに塗布され、続いて、酸素が除去され、冷蔵される。例えば、コーヒーチェリーを容器に入れた後、容器は、約３２°Ｆの条件に容器を曝露したり、氷温トラックなどの冷蔵輸送車中に入れることができる。貯蔵施設への輸送の間を含む貯蔵輸送車の貯蔵時間は、約５分から数日、例えば、約２０分から約３時間の範囲である。容器は、約０〜２０°Ｆの条件に容器を曝露できる貯蔵施設へ、輸送される。

無酸素および／または冷蔵条件下で貯蔵される、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーは、コーヒーチェリー中の抗酸化物質および／またはその他の有益な化合物の少なくともかなりの部分の保存にふさわしいいずれの時間の長さでも、かかる条件下で貯蔵できる。かかる貯蔵は、例えば、約２時間、約４時間、約６時間、約１２時間、約２４時間、約３日、約１週間、約２週間、約１カ月、約２カ月、約３カ月、約４カ月、約５カ月、約６カ月、約１２カ月、約１８カ月、約２４カ月まで、またはそれより長くてもよい。例えば、期限に達した、冷凍しマメを取り除いたコーヒーチェリーは、乾燥果皮として処理し、保存できるが、かかる貯蔵は、約６カ月までである。コーヒーチェリーを貯蔵施設に届けるために輸送する場合、かかる輸送はまた、無酸素および／または冷蔵条件下で行うことができる。

冷蔵条件下で貯蔵された、マメを取り除いたコーヒーチェリーは、例えば、水圧、機械、水、または空気圧のプレス機を使用することによって、押しつぶされる。このステップは、検査および清浄のために、マメを取り除いたコーヒーチェリーを、均等に広げる働きをする。被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーは、貯蔵される場合でも、また、されない場合であっても、次に、任意のさらなる処理ステップに追加することができる。このステップは、コーヒーチェリーが貯蔵から取り出された後で行うことができ、冷蔵条件下で貯蔵された、マメを取り除いたコーヒーチェリーを、部分的にまたは全体的に解凍する働きをすることができる。任意のさらなる処理ステップは、例えば、無酸素条件下、例えば、不活性ガスのガスシール下でかかる作業を実行することによって、行うことができる。このさらなる処理ステップは、例えば、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーをブランチングすることを含む。ブランチングは、マメを取り除いたコーヒーチェリーを、ある一定の時間、温水または蒸気に曝露することによって実行される。ブランチングステップは、コーヒーチェリー中の抗酸化物質および／またはその他の有益な化合物のかなりの部分の保存にふさわしい時間や温度のどのような条件下でも実行できる。例えば、ブランチングステップは、少なくとも約１５秒、３０秒、４５秒、１分、２分、２分３０秒、３分、３分３０秒、４分、５分、１０分、１２分、１４分、１５分、１６分、１８分、２０分、２５分、３０分、１時間またはそれより長時間、水および／または蒸気への曝露を含む。温水および／または蒸気は、例えば、少なくとも約１２０°Ｆ、１３０°Ｆ、１４０°Ｆ、１５０°Ｆ、１６０°Ｆ、１７０°Ｆ、１８０°Ｆ、１９０°Ｆ、２００°Ｆ、２１０°Ｆ、２１２°Ｆ、２１５°Ｆ、２２０°Ｆ、２３０°Ｆ、２４０°Ｆ、２５０°Ｆ、３００°Ｆまたはそれより高温であってもよい。例えば、ブランチングは、トレー毎に、およそ４５秒から１分間、およそ１９０°Ｆの温度を使用した、蒸気または温水浸漬のいずれかを使用して行うことができる。ここでは浸漬が使用されるが、噴霧方法もまた、ここか、あるいは浸漬が本明細書に記載されている場合のどこにおいても代替として使用できる。例示的実施形態において、ブランチングを水中で実行する場合、水は、さらなる保存剤、例えば、アスコルビン酸、クエン酸、酢酸、安息香酸、二酸化硫黄、亜硫酸カリウムなどの亜硫酸塩、またはそれらの組合せを含有することができる。ブランチングの後、マメを取り除いたコーヒーチェリーのトレーを、より冷たい水からなる第２のタンク中に浸漬する。このタンクもまた、アスコルビン酸、クエン酸、酢酸、安息香酸、二酸化硫黄、亜硫酸カリウムなどの亜硫酸塩、またはそれらの組合せを含有することができ、こうして、マメを取り除いたコーヒーチェリーの即時冷却を実現する。その結果、ブランチングした後、加熱調理をし続けることがない。より冷たい水または溶液は、マメを取り除いたコーヒーチェリー上に噴霧することもできる。ブランチングは、冷凍した、これから脱水する予定の、マメを取り除いたコーヒーチェリーに対して行うことができる。代替方法としてまたは追加的に、ブランチングステップは、マメを取り除いたコーヒーチェリーに対し、貯蔵前に、例えば、収穫しマメを取り除いた後ではあって、噴霧する前、または噴霧した後であって、冷蔵する前に、または冷蔵した後であって、冷凍する前に、行うことができる。

さらなる処理ステップは、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを、酸化分解および／または酵素分解を抑制するのに適した追加の組成物に曝露することを含んでもよい。かかる組成物は、例えば、アスコルビン酸、クエン酸、酢酸、安息香酸、二酸化硫黄、亜硫酸カリウムなどの亜硫酸塩、またはそれらの組合せを含む。例えば、組成物は、本明細書に開示されている比率でおよび溶媒中にアスコルビン酸およびクエン酸を含む。例えば、コーヒーチェリーを、少なくとも約１５秒、３０秒、４５秒、１分、２分、２分３０秒、３分、３分３０秒、４分、５分、１０分、１２分、１４分、１５分、１６分、１８分、２０分、２５分、３０分、１時間またはそれより長時間、かかる組成物に曝露することができる。

代替方法として、マメを取り除いたコーヒーチェリーを、直接、生成施設へ冷蔵条件下で輸送することとし、冷凍のため貯蔵施設へ全く届けないようにすることもできる。生成プラントでは、次に、マメを取り除いたコーヒーチェリーを、密封された袋から取り出し、検査のために脱水トレー上に広げることができる。そして、本明細書に記載されているように、コーヒーチェリーを、ブランチングまたは溶液に浸漬し、次に、冷浸漬して、加熱調理を停止させることができ、次に、脱水機にトレーを入れる前に、過剰水を振り落とす。

任意のさらなる処理ステップ後、あるとすれば、次に、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを、脱水する。コーヒーチェリーは、より低い含水量、例えば、約５０重量％、４０重量％、３０重量％、２０重量％、１０重量％、９重量％、８重量％、７重量％、６重量％、５重量％、４重量％、３重量％未満またはそれより低い含水量に脱水することができる。例えば、コーヒーチェリーは、脱水後、約５％から約６％（ｗ／ｗ）の含水量を有する。時間および温度のいずれの適切な条件も含め、食品試料を脱水するための本技術分野において既知のどのような方法も、本明細書に開示されている方法で使用することができる。例えば、脱水は、低熱下で、例えば、１００以下もしくは約１００、１１０、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１６０、１８０もしくは２００°Ｆ以上、または約１００〜２００、約１２０〜１７０、約１３０〜１６０、約１３０〜１５０°Ｆで行うことができる。脱水は、例えば、少なくとも約１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、９時間、１０時間、１１時間、１２時間、１３時間、１４時間、１５時間、１６時間、１７時間、１８時間、１９時間、２０時間、２４時間、４８時間またはそれより長時間行うことができる。例えば、脱水は、約１３０から約１４５°Ｆまたは約１３５°Ｆの温度で、約１０〜１２時間または約５％もしくは６％の含水量に達するまで行うことができる。例示的実施形態において、脱水ステップは、無酸素条件下、例えば、脱水の間、窒素などの不活性ガスにコーヒーチェリーを曝露することによって実行できる。マメを取り除いたコーヒーチェリーは、シェーカー／バイブレーターコンベヤーを使用して脱水機に運ぶこともできるし、直接、脱水機中に入れることもできる。

脱水後、コーヒーチェリーは、任意の栄養強化ステップに付すことができる。この栄養強化ステップは本明細書に開示されており、さらに、以下に記載されている方法を使用して調製されたコーヒーチェリー抽出物などの栄養強化物質を、脱水したコーヒーチェリーと接触させるステップを含む。かかる接触は、例えば、脱水したチェリーに、水性またはその他の抽出物を噴霧することによって実行できる。抽出物への曝露後、栄養強化されたコーヒーチェリーは、さらなる脱水ステップに付す。例えば、脱水中のマメを取り除いたコーヒーチェリーが、５〜６％の水分含有量に到達したとき、噴霧器で、本明細書に記載された通りに調製された液体コーヒー抽出物を使用するか、または当技術分野にいて既知の方法を使用して、脱水したコーヒーチェリーに噴霧し、粉末のマメを取り除いたコーヒーチェリー生成物を栄養強化することができる。例えば、噴霧量は、脱水したコーヒーチェリー１キログラム当たり、抽出物、約０．１、０．５、０．７５、１、１．２５、１．５、２、３、４、５、１０オンス以上である。例えば、噴霧量は、（５〜６％の水分をベースとして）乾燥粉末１キログラムに対し、５０ＢＲＩＸ抽出物、およそ１オンスである。この栄養強化された粉末を、水分５〜６％に到達するまで再度、脱水する（本明細書に開示された方法を使用して、およそ１〜２時間）。

コーヒーチェリーが任意の栄養強化ステップに付されても、付されなくても、次いで、脱水したチェリーを粉砕して粉末にすることができる。この粉砕は、当技術分野において既知の方法や機械を使用して行うことができる。例えば、Ｆｉｔｚｐａｔｒｉｃｋ Ｍｉｌｌ（Ｆｉｔｚｍｉｌｉ）（Ｆｉｔｚｐａｔｒｉｃｋ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅｌｍｈｕｒｓｔ、ＩＮ）またはＨａｍｍｅｒＭｉｌｌ（Ｍｅａｄｏｗｓ Ｍｉｌｌｓ，Ｉｎｃ．、Ｎｏｒｔｈ Ｗｉｌｋｅｓｂｏｒｏ、ＮＣ）を使用して脱水したコーヒーチェリーを粉砕し、顧客の仕様ごとの粉末にすることができる。粉砕ステップは、無酸素条件下で行うことができる。

液体抽出物を調製する方法

別の態様において、本発明は、コーヒーチェリーの、例えば、マメを取り除いたコーヒーチェリーの抽出物を調製する方法を提供する。抽出方法のためのマメを取り除くステップ（あるとすれば）、被膜ステップ、および貯蔵ステップ（あるとすれば）は、粉末の調製のために、上に記載された通りである。例示的実施形態において、方法は、貯蔵せずに得た、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを使用する。その他の例示的実施形態において、方法は、前記の通り、冷蔵輸送車か、または冷蔵貯蔵施設に届けられ貯蔵され、無酸素および／または冷蔵条件で貯蔵された、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを使用する。本明細書に記載されている抽出ステップは、１回だけ実施することもできるし、望ましい純度および収量を達成するために、複数回、実施することもできる。

例示的実施形態において、マメを取り除いたコーヒーチェリーは、抽出方法に付される前に冷凍される。抽出された、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーは、浸軟ステップに付される。浸軟ステップでは、コーヒーチェリーを刻んで砕片にする。砕片の平均サイズは、例えば、約５ｃｍ、４ｃｍ、３ｃｍ、２ｃｍ、１ｃｍ、９ｍｍ、８ｍｍ、７ｍｍ、６ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．１ｍｍ未満またはそれより小さい可能性があり、ここでの測定は、砕片の長さの最大の寸法を示す。例えば、砕片は、約０．５〜２ｍｍまたは１〜２ｍｍである。浸軟ステップは、かかる目的のために当技術分野において既知のいずれかの手段を使用して実施することができる。例えば、浸軟タンクを用いることができる。いくつかの実施形態において、浸軟タンクには、底に、１つまたは複数の粉砕／浸軟ポンプが存在し、気密にされ、酸素に置き換える窒素を使用して、無酸素とすることができる。例えば、タンクは、およそ１ガロン対１ポンド（液体抽出物対マメを取り除いたコーヒーチェリー）の比率で、精製水などの水性溶媒を含む溶媒を保持することができる。いくつかの実施形態において、「粉砕ポンプ」は、液化された材料を汲み出し、抽出用の密封抽出容器に入れるために使用することができる。例えば、浸軟ステップは、無酸素条件下、浸軟タンク中で実行することができる。

浸軟されたコーヒーチェリー砕片は、次いで、抽出ステップに付すことができる。抽出ステップは、コーヒーチェリー中の抗酸化物質および／またはその他の有益な化合物を抽出するのに適切な、当技術分野において既知の手段を使用して実行することができる。例えば、コーヒーチェリー砕片を、抽出タンク中で水性溶媒と接触させることができる。その他の適切な溶媒としては、メタノール、エタノール、またはメタノールとエタノールのいずれかもしくは両方と水との組合せが挙げられる。例えば、溶媒は、水とエタノールとのまたは水とメタノールとの約５０／５０（体積により、重量により、またはｗ／ｖもしくはｖ／ｗにより測定）の混合物である。水性溶媒は、例えば、水である。水は、精製水であり、かかる精製は、例えば、逆浸透、膜濾過、活性炭濾過、脱イオン化、蒸留、またはこれらの方法の組合せを含む、既知の方法によって実行できる。例えば、水性溶媒は、逆浸透され、次に、脱イオン化することで調製された、実験室品質の水を用いることができる。例えば、水は、逆浸透、膜濾過、および活性炭濾過されて、高いレベルの純度、例えば、３ｐｐｍよりも小さくし、次に、脱イオン化することによって調製できる。水またはその他の抽出流体は、追加の保存剤、アスコルビン酸、クエン酸または当技術分野における既知のそのほかのものを、場合によって含有することができる。抽出は、超高圧抽出（ＵＰＥとして知られている）を使用して行うこともでき、これは、コーヒーチェリー中のフェノールもしくはその他の抗酸化物質または有益な化合物を抽出するために有用である。ＵＰＥにおいて、高圧は、分解を引き起こす過剰な熱を必要とすることなしに、材料を通じて溶媒を「押す」ために使用することができる。

水性溶媒の温度は、高温であり、例えば、室温を超えることとしてもよい。水性溶媒の温度は、例えば、少なくとも約７０°Ｆ、８０°Ｆ、９０°Ｆ、１００°Ｆ、１１０°Ｆ、１２０°Ｆ、１３０°Ｆ、１４０°Ｆ、１４５°Ｆ、１５０°Ｆ、１５５°Ｆ、１６０°Ｆ、１７０°Ｆ、１８０°Ｆ、１９０°Ｆ、２００°Ｆ、２１０°Ｆまたはそれより高い温度である。抽出に使用される水の量は、コーヒーチェリー砕片に対する比率として表すことができる。例えば、水性溶媒：砕片の比（溶媒ガロン：砕片ポンドの単位で）は、少なくとも約０．０１：１、０．１：１、０．２：１、０．３：１、０．４：１、０．５：１、０．６：１、０．７：１、０．８：１、０．９：１、１：１、１．１：１、１．２：１、１．３：１、１．４：１、１．５：１、１．６：１、１．７：１、１．８：１、１．９：１、２：１またはそれより高くなる。抽出は、無酸素条件下で実行することができる。

抽出の間、溶媒／砕片の混合物を、場合によって撹拌することができる。撹拌は、当技術分野において既知の方法によって、例えば、機械撹拌（例えば、モーターおよびブレード）、超音波撹拌（例えば、超音波トランスデューサーを使用して）、および／または酵素の撹拌（当技術分野において既知の方法に従って、導入された酵素を使用することによって）によって、実行することができる。例えば、混合物は、機械撹拌を使用して撹拌することができる。かかる機械撹拌は、Ｌｉｇｈｔｎｉｎ撹拌機（Ｌｉｇｈｔｎｉｎ、Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ、ＮＹ）を使用して達成することができる。混合物は、抽出方法を促進するために、所定の時間時間、撹拌することができる。例えば、混合物は、少なくとも約１分、５分、１０分、１５分、２０分、２５分、３０分、３５分、４０分、４５分、５０分、５５分、１時間、１時間３０分、２時間、３時間またはそれより長く撹拌することができる。混合物は、例えば、約４０分間、撹拌することができる。

溶媒／砕片の混合物を濾過し、コーヒーチェリー果肉沈降物を含む、微粒子状物質を除去することができる。濾過方法は、当技術分野において既知であり、当業者は、既知の濾過方法から好適なものを選択できる。かかる濾過方法の非限定的例として、以下を挙げる。１）膜濾過：例えば、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過、ならびに渦巻き形、ステンレス鋼、セラミック、管状、またはプレートおよびフレーム構造形のいずれかで逆浸透する。２）沈降物の清澄化（食品等級タンクを、使用して、無酸素条件下で抽出物を保持し、例えばおよそ２４時間、重力によってタンクの底に沈降物を収集できる）およびセパレーターバルブによる底の沈降物を除去する。３）圧搾および濾過法：機械、空気圧または水圧によるプレス機を、使用して、篩もしくは一連の篩、またはサイズが５ミクロン未満のスクリーンを通して、透明な果汁を絞り出し、沈降物を排除する。４）遠心分離：遠心分離機を使用して、遠心力によって固体を分離する。５）真空濾過：これは、別の無酸素濾過法を提供できる。例えば、溶媒／砕片の混合物は、圧搾および濾過法を使用して、濾過する。次に、濾液を食品等級保持タンクなどの容器に収集し、タンク中に、無酸素条件下で貯蔵する。保持タンクは、重力分離（下に記載）による清澄化／濾過のため、または、例えば、処理される液体があまりにも多くて、蒸発器が追いつかない場合、もしくは蒸発器が最大能力で作動している場合、溢流管理のためにも使用することができる。微粒子状物質は、またもしくはさらに、沈降によって、つまり、上に記載された方法を使用して、混合物を溜め、微粒子状物質を貯蔵容器の底に沈殿させることによって除去される。沈降後、さらに処理するために上澄み液を除去する。上澄み液は、場合により濾過される。使用される場合、沈降は、無酸素条件、例えば、不活性ガスのガスシール下で実行することができる。この時点での流体および濾液を、希薄な抽出物と呼ぶことができる。

濾過の間に収集された微粒子状物質は、果実／ハーブプレス機、例えば、能力１０トンの空気圧プレス機（Ｅｄｅｎ Ｌａｂｓ、Ｔａｃｏｍａ、ＷＡ）、水圧プレス機、またはさらなる流体を産生する同様のデバイスで、場合によりさらに処理することができる。次に、微粒子状物質を圧搾することによって産生された流体を、濾過ステップの間に産生された濾液に加え、希薄な抽出物に加えることができる。

希薄な抽出物は、蒸発ステップに付すことができる。蒸発ステップにより、より濃縮された抽出物をもたらすことができる。抽出物濃度は、ＢＲＩＸ測定を使用してモニターされる。ＢＲＩＸ値は、液体中の糖濃度を測定するために、一般的に使用されるが、抽出物濃度のためにも代用できる。ＢＲＩＸ値が高ければ高いほど、抽出物はより濃縮されている。希薄な抽出物は、低ＢＲＩＸ値、例えば、約１０ＢＲＩＸ、８ＢＲＩＸ、６ＢＲＩＸ、もしくは４ＢＲＩＸ未満もしくはそれより低い、または約０．１〜１０ＢＲＩＸ、１〜５ＢＲＩＸ、および１〜３ＢＲＩＸの間、または約１．５〜約２．５ＢＲＩＸとすることもできる。濃縮された抽出物のＢＲＩＸ値は、１．５ＢＲＩＸ以下もしくは少なくとも約１．５ＢＲＩＸ、２．５ＢＲＩＸ、５ＢＲＩＸ、１０ＢＲＩＸ、１５ＢＲＩＸ、２０ＢＲＩＸ、２５ＢＲＩＸ、３０ＢＲＩＸ、３５ＢＲＩＸ、４０ＢＲＩＸ、４５ＢＲＩＸ、５０ＢＲＩＸ、５５ＢＲＩＸ、６０ＢＲＩＸ、６５ＢＲＩＸ、７０ＢＲＩＸ、７５ＢＲＩＸ、８０ＢＲＩＸ、８５ＢＲＩＸ、９０ＢＲＩＸ、９５ＢＲＩＸ、１００ＢＲＩＸ以上、または約３０〜７０ＢＲＩＸ、もしくは３０〜６０ＢＲＩＸ、もしくは４０〜６０ＢＲＩＸの間、または約５０ＢＲＩＸとなる場合もある。抽出物は、約５：１、約１０：１、約１５：１、約２０：１、約２５：１、約３５：１、約４０：１、約４５：１、約５０：１、約６０：１またはそれより高い比で減少させることができる（比は、初期体積対最終体積を示す）。ＢＲＩＸ測定は、「ＢＲＩＸ計」または「屈折計」を使用して実行できる。比較的希薄な抽出物から、非常に濃縮され粘性のある抽出物まで、液体抽出物を望ましいレベルに濃縮し、完全に蒸発させて（例えば、約１０％未満の水分含有量、または約５〜６％以下の水分含有量）、乾燥抽出濃縮物を提供することができる。

蒸発ステップは、当技術分野において既知の手段および方法を使用して、例えば、管状流下薄膜式蒸発器、プレート式蒸発器、スピニングバンドカラム式蒸発器、またはスピニングコーン式蒸発器を使用して実行することができる。管状流下薄膜式蒸発器中で、蒸発させる果汁を、特別に開発された分配システムを使用することによって、上部の管板および加熱管に分配する。このシステムから、生成物が、加熱管中で下方へ、薄膜として用いられる低い管板に流れる。蒸発された気化ガス（蒸気）は、同じ方向の下方に流れ、その結果として、薄膜の流れを加速する。これによって、蒸発される果汁が加熱管中に保持される滞留の時間は、数秒間に限定される。プレート式蒸発器の主要な特徴は、小型に設計されていることである。構造上の高さは、設計に応じて、３〜５メートルの範囲である。プレート式蒸発器は、１回の通過作業での上昇流のために、通常、設計される。これによって、生成物の熱ひずみは、できるだけ低く維持される。透明な果汁、またはほとんど果肉を含有しない果汁の濃縮は、果汁産業における適用の例である。スピニングコーン式蒸発器は、感熱性があり、貴重な、粘性のある生成物の濃縮に非常に適している小型ユニットである。この蒸発器は、短い滞留時間ですみ、伝統的な上昇または流下薄膜式蒸発器ほど熱衝撃がなく、より大きな処理柔軟性を実現する。例えば、蒸発は、Ｃｅｎｔｒｉｔｈｅｒｍ（登録商標）蒸発器（ＦＴ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｇｒｉｆｆｉｔｈ、Ａｕｓｔｒａｌｉａ）などのスピニングコーン式蒸発器を使用して行うことができる。例示的実施形態において、蒸発ステップは、低温条件下および／または減圧で、実行される。本明細書に使用されている場合、低温は、約１００℃、９０℃、８０℃、７０℃、６９℃、６８℃、６７℃、６６℃、６５℃、６４℃、６３℃、６２℃、６１℃、６０℃、５９℃、５８℃、５７℃、５６℃、５５℃、５０℃未満もしくはそれより低い、または約５０〜１００℃、５０〜８０℃、もしくは６０〜７０℃の温度を意味する。例えば、蒸発は、約６２℃で行うことができる。例えば、蒸発は、低温および無酸素条件下で行うことができる。蒸発は、真空に基づく技術を使用して実行できる。結果として生じる濃縮された抽出物は、無酸素および／または冷蔵条件下で貯蔵することができ、必要に応じて低温殺菌することもできる。

以下の実施例は、開示された組成物および方法を、当業者がよりよく作成および使用できるようにする目的で提供され、本発明の範囲を限定することを全く意図していない。

実施例１：粉末の調製

マメを取り除いたコーヒーチェリーの収集：コーヒーチェリーは、「果肉除去」と呼ばれる方法を使用してマメを取り除いたチェリーである。「果肉除去」では、コーヒーパルパーと呼ばれる機械が、果実からマメを優しく「摘み取る」。マメを取り除いたコーヒーチェリーは、果皮廃棄処理オーガーを通って進みながら（オーガーに乗って約１０秒間）、果肉除去された数秒以内に噴霧される。オーガーの放出端から、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを食品等級ポリ袋中に入れ、次に、袋を真空にして密封する。次に、収集が終了するまで、直ちに袋を冷蔵車に積み込む。冷蔵車貯蔵内の温度はおよそ３２°Ｆである。袋を冷蔵車で貯蔵施設へ輸送し、施設において、袋を冷蔵条件下で貯蔵する。収集時から継続して袋を直射日光から守る。

粉末形成前のマメを取り除いたコーヒーチェリーの処理：マメを取り除いたコーヒーチェリーを、品質、破片、小枝、および種子について検査するための冷蔵室内の検査コンベヤーに載せる。次に、マメを取り除いたコーヒーチェリーを、約１９０°Ｆの温水が入ったブランチングタンクへ運び、酵素を無効化するために、およそ４５秒間浸漬する。次に、フェノールを「加熱調理」しないように、ブランチングされたコーヒーチェリーをアスコルビン酸／クエン酸の冷たい溶液に浸漬する。

処理されたコーヒーチェリーの脱水：次に、ブランチングされたコーヒーチェリーを、（無酸素条件下で）シェーカー／バイブレーターコンベヤーに載せて、過剰流体を除去し、次いで、脱水機中に投入する。脱水機は、ＥＸＣＡＬＩＢＥＲ（商標）脱水機またはＫｌａｍａｔｈと同様の、Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｄｅｈｙｄｒａｔｏｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（Ｅｕｇｅｎｅ、ＯＲ）によって製作された、低温でステンレス鋼製の市販の脱水機であり、酸素を排除するために改造されている。空気取り入れ口は、脱水機中の酸素を排除する窒素発生器につながっている。脱水機を密封し、低熱で作動させ、窒素を脱水機中で循環させて酸素を排除し、脱水ステップの間の酵素活性を抑制する。ブランチングされたコーヒーマメを、６％（ｗ／ｗ）未満の含水量となるまで、約１４０°Ｆで、およそ１０〜１２時間、乾燥させる。

粉末形成：脱水したコーヒーチェリーを、Ｆｉｔｚｐａｔｒｉｃｋ Ｍｉｌｌ（Ｆｉｔｚｍｉｌｌ）Ｐｏｗｄｅｒ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅを使用して粉砕し、粉末にする。ＦｉｔｚＭｉｌｌを作動している間は、生成物分解をなくすために、無酸素環境に密閉する。

実施例２：クエン酸／アスコルビン酸での浸漬を使用する粉末の調製

マメを取り除いたコーヒーチェリーを、ブランチングする代わりに、アスコルビン酸およびクエン酸の溶液（水１ガロンにつき、クエン酸約７グラムおよびアスコルビン酸約１５グラム）が入った浸漬タンク中に４５秒間、浸漬し、約１８５°Ｆまで加熱し、実施例１に従って、マメを取り除いたコーヒーチェリーを処理する。

実施例３：栄養価を高めた粉末の調製

マメを取り除いたコーヒーチェリーを、粉砕する前に、下の実施例４に従って調製される５０ＢＲＩＸ抽出物を噴霧することによって栄養強化した。次いで、栄養強化された組成物を脱水機に戻して、再乾燥する。

実施例４：冷凍しない粉末調製

マメを取り除いたコーヒーチェリーを、冷凍用貯蔵施設に届けないことを除き、実施例１の「マメを取り除いたコーヒーチェリーの収集」ステップに従って、処理する。代わりに、マメを取り除いたコーヒーチェリーを冷蔵車に積み込み、生成プラントに届ける。

生成プラントにおいて、マメを取り除いたコーヒーチェリーを、密封袋から取り出し、次いで、検査用の脱水トレーに広げる。実施例１に示した通り、マメを取り除いたコーヒーチェリーをブランチングし、次いで、冷浸漬して加熱調理を停止させ、過剰水を振い落とし、その後、さらなる処理のために脱水機中へトレーを入れる。

実施例５：液体抽出物の調製

マメを取り除いたコーヒーチェリーの収集：コーヒーチェリーを、実施例１に示されている通り、マメを取り除き、被膜し、貯蔵する。

抽出の前のマメを取り除いたコーヒーチェリーの処理：マメを取り除いたコーヒーチェリーを、品質、破片、小枝、および種子について検査するために冷蔵室内の検査コンベヤーに載せる。液体抽出を行うため、マメを取り除いたコーヒーチェリーを、無酸素条件下で浸軟タンクへ運ぶ。ここでは、チェリーを０．５〜２ｍｍのサイズに刻む。

抽出：抽出タンクを、逆浸透させ、次に脱イオン化させて調製された実験室品質の水で満たす。次に、水を１４５°Ｆ（６３℃）まで加熱する。浸軟されたコーヒーチェリーの砕片を、１：１（水ガロン／砕片ポンド）の比率で、水を満たした抽出タンクへ加える。抽出タンクを真空にして全ての酸素を除去し、次いで、約４０分間、Ｌｉｇｈｔｎｉｎ Ｍｉｘｅｒ撹拌機（Ｌｉｇｈｔｎｉｎ、Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ、ＮＹ）で撹拌する。次いで、水／砕片の混合物を、２５ミクロンステンレス鋼製スクリーンフィルターを使用して濾過し、濾液を受け入れタンクに運ぶ。濾過により除去された抽出された果皮を、果実プレス機へ運び、残存流体を絞り出した。次に、圧搾された液体を、上記の通り濾過し、受け入れタンクにパイプで送る。受け入れタンクは食品用であり、密封して真空にする。全てのステップを、無酸素条件下で実行した。

蒸発：これまでに生成された抽出物は、およそ１．５〜２．５のＢＲＩＸ測定値を有している。（真空を使用して達成される）無酸素条件下において、およそ１４５°Ｆで蒸発させる。抽出物を、材料滞留時間１秒で蒸発させる。抽出物のＢＲＩＸ値を、蒸発の発生中に測定する。ＢＲＩＸレベル５０となった後、濃縮された抽出物を、窒素を使用して酸素を置き換えた無酸素条件下で、タンクに密封する。次いで、５０ＢＲＩＸ抽出物を冷蔵室へ輸送する。

本明細書において例証および考察された実施形態は、本発明を作成し使用するための、本発明者らが知る最良の方法を、当業者に教示することのみを意図している。本明細書において、本発明の範囲を限定すると考えられるべきものは何もない。提示された全ての実施例は、代表であり、非限定的である。本発明の、上に記載された実施形態は、上記の教示に鑑みて、当業者によって理解される通り、本発明から逸脱することなく、改変または変更されてよい。したがって、本発明の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内で、本発明は、具体的に記載されているのとは別の方法で、実行されてもよいことが理解されるべきである。

Claims (37)

1. マメを取り除いたコーヒーチェリーを用意するステップと、
   該マメを取り除いたコーヒーチェリーを、クエン酸およびアスコルビン酸を含む被膜と迅速に接触させて、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを生成するステップと、
   略無酸素の条件下において、前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを脱水するステップと、を含む、抗酸化物質の豊富な粉末を調製する方法。
2. 前記マメを取り除いたコーヒーチェリーが、該コーヒーチェリーがマメを取り除かれた後１分以内に前記被膜と接触させられる、請求項１に記載の方法。
3. 脱水するステップの前に、略無酸素および冷蔵の条件下、前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを迅速に貯蔵するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 略無酸素の条件下、前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを貯蔵するステップが、
   該コーヒーチェリーがマメを取り除かれた後、迅速に、前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを容器に入れて、充填された容器を生成するステップと、
   該充填された容器から酸素を除去するステップと、
   該充填された容器を密封するステップと、を含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記容器が、前記コーヒーチェリーが被膜された後、５分以内に密封される、請求項３に記載の方法。
6. 冷蔵条件が、約３２°Ｆより低い温度を含む、請求項３に記載の方法。
7. 前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーをブランチング（ｂｌａｎｃｈｉｎｇ）するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記ブランチングするステップが、前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを、約４５秒間、約１９０°Ｆの温度で水に曝露するステップを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを、クエン酸およびアスコルビン酸を含む溶液と接触させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーが、約１〜２分間、クエン酸およびアスコルビン酸を含む前記溶液と接触させられる、請求項９に記載の方法。
11. 前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを脱水する前記ステップが、前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを、約１０〜１２時間、約１３５°Ｆの温度にさらすステップを含む、請求項１に記載の方法。
12. マメを取り除き乾燥させたコーヒーチェリーを粉砕して、粉末を形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
13. 前記マメを取り除き脱水したコーヒーチェリーを、抗酸化物質の豊富なコーヒー抽出物と接触させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
14. アスコルビン酸およびクエン酸を含む組成物が、水１ガロンにつき、アスコルビン酸約１５グラムおよびクエン酸約７グラムを含む、請求項１に記載の方法。
15. マメを取り除いたコーヒーチェリーを用意するステップと、
    該マメを取り除いたコーヒーチェリーに、クエン酸およびアスコルビン酸を含む被膜を迅速に塗布して、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを生成するステップと、
    その後、該被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを、容器に迅速に入れて、充填された容器を生成するステップと、
    該充填された容器から酸素を除去するステップと、
    該充填された容器を密封するステップと、
    冷蔵条件下、該充填された容器を貯蔵するステップと、
    前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを貯蔵から取り出すステップと、
    略無酸素の条件下、該被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーをブランチングするステップと、
    略無酸素の条件下、該被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを脱水して、脱水したコーヒーチェリーをもたらすステップと、
    該脱水したコーヒーチェリーを、抗酸化物質の豊富なコーヒー抽出物と接触させることによって、栄養強化するステップと、を含む、抗酸化物質の豊富な粉末を調製する方法。
16. マメを取り除いたコーヒーチェリーを用意するステップと、
    該マメを取り除いたコーヒーチェリーを、クエン酸およびアスコルビン酸を含む被膜と迅速に接触させて、被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを生成するステップと、
    該被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーから抗酸化物質を抽出して、抽出物および抽出されたコーヒーチェリーを生成するステップと、を含む、前記抗酸化物質の豊富なコーヒー抽出物を調製する方法。
17. 前記チェリーから抗酸化物質を抽出する前に、略無酸素および冷蔵の条件下、前記チェリーを迅速に貯蔵するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 略無酸素の条件下、前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを貯蔵するステップが、
    該被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを、容器に迅速に入れて、充填された容器を生成するステップと、
    該充填された容器から酸素を除去するステップと、
    該充填された容器を密封するステップと、を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 冷蔵条件が、約２５°Ｆより低い温度を含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記抗酸化物質を抽出するステップが、
    前記被覆したマメを取り除いたコーヒーチェリーを浸軟させて、コーヒーチェリー砕片を生成するステップと、
    該コーヒーチェリー砕片を、水性溶媒と接触させるステップと、を含む、請求項１６に記載の方法。
21. 前記コーヒーチェリー砕片の平均サイズが、約１〜２ｍｍ^２の大きさである、請求項２０に記載の方法。
22. 前記浸軟させるステップが、略無酸素の条件下で実行される、請求項２０に記載の方法。
23. 前記接触させるステップが、略無酸素の条件下で実行される、請求項２０に記載の方法。
24. 前記水性溶媒が、精製水を含む、請求項２０に記載の方法。
25. 前記精製水が、逆浸透され、脱イオン化されている、請求項２４に記載の方法。
26. 水性溶媒が、少なくとも約１４０°Ｆの温度まで加熱される、請求項２０に記載の方法。
27. 前記コーヒーチェリー砕片および前記水性溶媒が、重量：ガロンの比で、約１：１である、請求項２０に記載の方法。
28. 前記浸軟されたコーヒーチェリー砕片および前記水性溶媒を、少なくとも約３０分間撹拌するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
29. 前記浸軟されたコーヒーチェリー砕片および水性溶媒を濾過するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
30. 前記抽出されたコーヒーチェリーを圧搾して、流体を除去するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
31. 前記圧搾するステップの間に除去された前記流体が、濾過され、請求項１６に記載の抽出物と組み合わされる、請求項３０に記載の方法。
32. 前記抽出物を蒸発させて、濃縮された抽出物を生成するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
33. 前記濃縮された抽出物が、少なくとも約３０のＢＲＩＸ値を有する、請求項３２に記載の方法。
34. 請求項１から３３のいずれか一項に記載の方法に従って調製された、コーヒーをベースとする抽出物。
35. 液体である、請求項３４に記載のコーヒーをベースとする抽出物。
36. 固体である、請求項３４に記載のコーヒーをベースとする抽出物。
37. 前記固体が粉末である、請求項３６に記載のコーヒーをベースとする抽出物。
    

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