JP2023549059A - 平面状分子を溶液から選択的に除去するための前処理粘土組成物 - Google Patents

平面状分子を溶液から選択的に除去するための前処理粘土組成物 Download PDF

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Abstract

処理粘土組成物を形成する方法、脱カフェインの方法、および処理粘土組成物が開示される。処理粘土組成物を形成する方法は、カフェイン分子および非カフェイン分子の第１の溶液を準備することと、カフェイン分子を抽出して前処理溶液を形成することと、粘土組成物を前処理溶液と接触させて処理粘土組成物を形成し、非カフェイン分子の少なくとも一部が吸着されることとを含む。脱カフェインの方法は、カフェイン分子および非カフェイン分子の溶液を準備することと、溶液を処理粘土組成物と接触させることとを含む。処理粘土組成物は、粘土の鉱物層上に吸着された有機分子を含む。有機分子は、前処理溶液由来の非カフェイン分子である。

Description

本開示は、前処理粘土組成物を使用した、溶液の脱カフェイン、より詳細には選択的脱カフェインに関する。
コーヒー、茶（例えば、緑茶、紅茶および白茶）、ならびにソフトドリンク等の飲料を脱カフェインするための多様な技術がある。例えば、ジクロロメタン、酢酸エチル、クロロホルム、エタノール、アセトン等の溶媒を使用して、カフェインをコーヒーから抽出することができる。コーヒーを脱カフェインする他の技術としては、超臨界ＣＯ２による処理、および、カフェインが木炭濾過によって捕捉されるＳｗｉｓｓ ｗａｔｅｒ（Ｒ）プロセスが挙げられる。さらに、カフェインは、食品適合性粘土および粘土／ポリマー複合体を使用して、飲料から除去することができる。例えば、ベントナイトおよびそのポリマー複合体は、カフェイン等の平面状分子を捕らえることができる。
様々な実施形態は、カフェイン分子および非カフェイン分子の第１の溶液を準備することを含む、処理粘土組成物を形成する方法を対象とする。非カフェイン分子は、クロロゲン酸ラクトンおよびその分解生成物、フェノール類、ポリフェノール、ラクトン、タンニンならびにフェニルインダンを含むことができる。方法はまた、第１の溶液からカフェイン分子を抽出して前処理溶液を形成することと、粘土組成物を前処理溶液と接触させて処理粘土組成物を形成し、非カフェイン分子の少なくとも一部が吸着されることとを含む。前処理溶液は、非カフェイン分子を含むことができる。粘土組成物は、粘土（例えば、ベントナイト、モンモリロナイトまたはノントロナイト、あるいはその組合せ）、およびいくつかの実施形態では親水性ポリマーを含むことができる。方法はまた、カフェイン分子および非カフェイン分子の第２の溶液を準備することと、これを処理粘土組成物と接触させることによって、第２の溶液からカフェイン分子を抽出することとを含むことができる。第１および第２の溶液は、コーヒー、茶またはソフトドリンクであってもよい。
追加的な実施形態は、脱カフェインの方法であって、カフェイン分子および非カフェイン分子（例えば、クロロゲン酸ラクトン、フェノール類、ポリフェノール、ラクトン、タンニンおよびフェニルインダン）の溶液を準備することと、カフェイン分子を処理粘土組成物に選択的に吸着させることとを含む、方法を対象とする。溶液は、コーヒー、茶またはソフトドリンクであってもよい。処理粘土組成物は、粘土（例えば、ベントナイト、モンモリロナイトまたはノントロナイト粘土、あるいはその組合せ）に吸着された有機分子（例えば、クロロゲン酸ラクトン、フェノール類、ポリフェノール、ラクトン、タンニンおよびフェニルインダン）を含む。粘土は、ポリマーに収容されていてもよい。
さらなる実施形態は、鉱物層を有する粘土と、鉱物層上に吸着された有機分子とを含む、処理粘土組成物を対象とする。鉱物層はモンモリロナイト層を含むことができる。処理粘土組成物はまた、ポリマー（例えば、ポリ（アクリル酸）、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド等）を含むことができる。有機分子は、前処理溶液由来の非カフェイン分子である。これらの分子は、クロロゲン酸ラクトン、フェノール類、ポリフェノール、ラクトン、タンニンおよびフェニルインダンを含むことができる。
本開示のいくつかの実施形態による、脱カフェイン方法を図示した流れ図である。 本開示のいくつかの実施形態による、処理ベントナイト組成物を形成する方法を図示した模式図である。 本開示のいくつかの実施形態による、選択的脱カフェインの方法を図示した模式図である。
天然カフェイン供給源、例えば、コーヒー豆および茶葉から作製される飲料の脱カフェインには、カフェインの抽出が必要となる。様々な技術を使用して、グリーン（未焙煎）コーヒー豆または焙煎されたコーヒー豆から、カフェインを抽出することができる。例えば、Ｓｗｉｓｓ ｗａｔｅｒ（Ｒ）プロセスとして知られる技術では、グリーンコーヒー豆を熱水中に浸漬させ、次いでこれを、カフェイン分子を捕らえることができる細孔を有する木炭フィルタを通過させる。カフェインはまた、水に浸漬したコーヒー豆から、超臨界二酸化炭素（ｓＣＯ２）を用いた処理によって抽出することもできる。
加えて、溶液からカフェインを抽出するために、ベントナイト等の吸収性粘土を使用することができる。ベントナイトは、主としてモンモリロナイトから構成される粘土であるが、他のスメクタイト鉱物、例えば、ノントロナイト、ヘクトライト、サポナイトおよびバイデライトもまた存在することがある。ベントナイトはまた、不定の量の他の鉱物、例えば、石英、長石、方解石および石膏も含有することがある。ベントナイトは、ナノスケールの層状構造を有する。例えば、ベントナイト層は、約１００ｎｍ２の面積と、約１ｎｍの厚さとを有しうる。これらの層の凝結によって、マイクロメートルからミリメートルスケールの粒子が形成される。層同士は、主としてファンデルワールス力および静電気力によってまとまる。
これらの層の各々は、２つの四面体シートの間に、八面体シートを有しうる。八面体シートは、アルミニウム、マグネシウムまたは鉄のカチオン、あるいはこれらの組合せを含有しうる。各カチオンは、八面体単位セルによって共有される、酸素原子およびヒドロキシルイオンによって包囲される。四面体シートは、Ｓｉ２Ｏ５の単位セル式を有するシリカシートでありうる。ベントナイトの主要構成成分、モンモリロナイトは、式（Ａｌ，Ｍｇ）８（Ｓｉ４Ｏ１０）４（ＯＨ）８・１２Ｈ２Ｏを有する。水分子ならびに交換可能なカチオン（例えば、ナトリウムおよびカルシウムカチオン）は、層の間を移動することができ、層同士の分離および粒子の膨潤をもたらす。有機分子は、層同士の間の空間に入り、鉱物シートの大きな平面状表面上に吸着することができる。そのため、層表面における吸着のため、カフェインを、ベントナイトが混合された溶液から抽出することができる。
しかしながら、他の分子も同様に、ベントナイト層上に吸着されうる。他の分子には、多様な平面状で芳香族の非カフェイン化合物が含まれる。そのため、コーヒーからカフェインを除去するためにベントナイトが使用される場合、他の特徴（例えば、風味、色および芳香）を提供する化合物も除去されうる。除去されうる化合物としては、クロロゲン酸ラクトンおよびその分解生成物（例えばフェニルインダン）等の化合物を挙げることができる。加えて、フェニルインダンおよびコーヒー中に存在する他の化合物には、摂取したときの生理学的利益をもたらしうるという根拠がある。そのため、脱カフェインの際に他の構成成分が除去されることによって、質に悪影響が及ぶことを回避するために、コーヒーからカフェインをより選択的に除去するための技術が必要とされている。
ここで開示されるのは、処理粘土組成物を使用して、カフェインを溶液（例えば飲料）から選択的に除去するための技術である。粘土組成物は、ベントナイト、モンモリロナイトまたはノントロナイト、あるいはその組合せ等の吸収性粘土を含む。粘土組成物はまた、吸収性粘土が親水性ポリマー、例えば、ポリ（アクリル酸）、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールまたはポリアクリルアミドに収容されている、粘土／ポリマー複合体とすることもできる。処理プロセスは、脱カフェインされる溶液、例えば、コーヒー、茶およびソフトドリンク中に典型的に見出される非カフェイン分子を含有する前処理溶液に、粘土組成物を加えることを含む。これらの化合物の例としては、フェノール類、ポリフェノール、ラクトン、タンニン、フェニルインダンおよび他の芳香族炭化水素を挙げることができる。この溶液中の非カフェイン分子が、粘土組成物の層上に吸着して、吸着された非カフェイン化合物についての親和性が低下した粘土組成物を生成することができる。カフェインを優先的に除去するために、この処理粘土組成物を、カフェイン分子および非カフェイン分子の両方を含有する別の溶液に加えることができる。
図１は、本開示のいくつかの実施形態による、脱カフェイン方法１００を図示した流れ図である。前処理溶液を調製する。これは、操作１１０に図示されている。前処理溶液は、カフェイン分子および非カフェイン分子を含有する第１の溶液から調製することができる。第１の溶液は、カフェインを含有する飲料、例えば、コーヒー、茶またはソフトドリンクであってもよい。例えば、第１のコーヒー溶液は、焙煎され、挽かれたコーヒー豆に熱水が注がれる、抽出によって調製することができる。いくつかの実施形態では、コーヒー溶液の抽出は、焙煎された豆全体、または非焙煎豆を用いて行ってもよい。これらの抽出技術はまた、第１の茶溶液を調製するために使用することができる。コーヒー溶液はまた、可溶性（「インスタント」）コーヒーを水中に溶解させることによって調製することができる。いくつかの実施形態では、第１の溶液中のカフェイン濃度は、およそ２０ｋｇ／ｍ３～５０ｋｇ／ｍ３である。しかしながら、他のカフェイン濃度を有する溶液を使用することもできる（例えば、概ね０．２ｋｇ／ｍ３～５ｋｇ／ｍ３、概ね５ｋｇ／ｍ３～２０ｋｇ／ｍ３、概ね５０ｋｇ／ｍ３～１００ｋｇ／ｍ３等）。
ある量の粘土組成物を、第１の溶液と接触させる。いくつかの実施形態では、粘土組成物の量は約１００ｋｇ／ｍ３であるが、他の量の粘土組成物を使用することもできる（例えば、約５０ｋｇ／ｍ３～１００ｋｇ／ｍ３、約１００ｋｇ／ｍ３～１５０ｋｇ／ｍ３等）。これは室温で行うことができるが、他の溶液温度も同様に使用することができる（例えば、約５０～２００℃）。いくつかの実施形態では、粘土組成物は、ベントナイト、またはベントナイト／ポリマー複合体である（例えば、ポリ（アクリル酸）－ベントナイト、ポリビニルアルコール－ベントナイト、ポリエチレングリコール－ベントナイト、ポリアクリルアミド－ベントナイト等）。しかしながら、他の粘土組成物、例えば、モンモリロナイト、ノントロナイト、またはその粘土／ポリマー複合体を使用することもできる。いくつかの実施形態では、粘土組成物と第１の溶液とを組み合わせ、約１分～５分の間、容器中で接触したままにする。撹拌、振とうまたは他の方法でかき混ぜることで、第１の溶液と粘土組成物とを混合してもよい。大きな体積の溶液（例えば約１Ｌ超）の場合、より長い接触時間が必要となることもある。他の実施形態では、第１の溶液を、粘土／ポリマー複合体粒子を含有する濾過カラムに通過させることもできる。非粒子構造を有する粘土／ポリマー複合体も、同様に使用することができる（例えば、多孔質粘土／ポリマー複合材料）。
第１の溶液中のカフェインと非カフェイン分子の一部とが、粘土組成物に吸着されて、脱カフェイン溶液が得られる。非カフェイン分子の一部（例えば、約５０～９０％）は、脱カフェイン溶液中に残存する。次いで、粘土組成物を脱カフェインされた第１の溶液から分離する。残りの溶液を、ここでは、前処理溶液と称する。例えば、少なくとも１つの濾過ステップを通じて、粘土組成物を溶液から濾過して取り去ることができる。粘土組成物を溶液から除去するために、遠心分離を使用することもできる（例えば、濾過の前に）。粘土／ポリマー複合体を用いたカラム濾過を使用する場合、前処理溶液がカラムから収集される。
第１の溶液からの非カフェイン分子の除去は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法（例えば、プロトンまたは炭素－１３ ＮＭＲ、あるいはその両方）を通じて、カフェイン以外の芳香族分子に特徴的な化学シフトにおける信号を観測することによって測定することができる。第１のコーヒー溶液および対応する前処理溶液が関与する例では、前処理溶液のプロトンＮＭＲスペクトルが、カフェインに特徴的なピークの信号強度における（例えば、約７．５ｐｐｍにおける）約９７～９８％の減少と、約８．０１ｐｐｍまたは概ね４．０～４．２ｐｐｍ、あるいはその両方で、非カフェイン芳香族ピークの信号強度における約５０％の減少を示しうる。溶液中の有機分子の量を測定するための他の技術（例えば、ガスクロマトグラフィー－質量分光法）も、同様に使用することができる。非カフェイン分子の除去はまた、色の変化によって指示される場合もある。例えば、発色非カフェイン分子（例えば、コーヒーまたは紅茶由来の）が粘土組成物の層上に吸着される場合、粘土組成物の色が黒ずむことがある。
他の実施形態では、操作１１０において、所望の非カフェイン分子を溶解させることによって、前処理溶液を直接調製してもよい。この前処理溶液は、粘土組成物による脱カフェインの際に飲料から部分的に抽出されることが公知である、非カフェイン分子を含むことができる。例えば、コーヒーの脱カフェインの際にベントナイト上に一般に吸着される分子、例えば、フェノール類、ポリフェノール、ラクトン、タンニン、フェニルインダンまたは他の芳香族炭化水素、あるいはその組合せの溶液を準備することによって、前処理溶液を調製してもよい。
次いで、処理粘土組成物を調製する。これは、操作１２０に図示されている。いくつかの実施形態では、ある量の非処理粘土組成物（例えば、ベントナイト、モンモリロナイトまたはノントロナイト、あるいはその組合せ）を、前処理溶液と混合する。他の実施形態では、粘土／ポリマー複合体を、混合またはカラム濾過を通じて、前処理溶液と組み合わせる。非処理粘土組成物の添加および前処理溶液との混合は、粘土組成物と第１の溶液とを操作１１０において混合するために使用されるものと、実質的に同様の技術を使用して行うことができる。脱カフェインされた前処理溶液由来の有機分子は、粘土組成物の層上に吸着する。そのため、得られる処理粘土組成物は、吸着された非カフェイン分子についての親和性が低下している。処理粘土組成物を、前処理溶液から除去する（例えば、濾過または遠心分離、あるいはその両方を通じて）。処理粘土組成物を、任意選択で、前処理溶液からの除去後に乾燥させることもできる（例えば、加熱、周囲条件下での蒸発、減圧下での蒸発、乾燥剤の添加等を通じて）。
処理粘土組成物は、第２の溶液の選択的脱カフェインのために使用される。これは、操作１３０に図示されている。第２の溶液は、コーヒー溶液とすることができる（例えば、操作１１０における非処理ベントナイトの添加前の第１のコーヒー溶液と、実質的に同様のコーヒー溶液）。しかしながら、いくつかの実施形態では、他の溶液（例えば、茶またはソフトドリンク）を、処理ベントナイトによって脱カフェインすることもできる。これは、上でより詳細に論じられている。処理粘土組成物の添加および第２の溶液との混合は、非処理粘土組成物と第１の溶液とを混合するために使用されるものと、実質的に同様の技術を使用して行うことができる。
処理粘土組成物は、第１の溶液中に存在する、吸着された非カフェイン分子を含む。これらの非カフェイン分子は、第１の溶液の質的特性、例えば、味、芳香、外観等に寄与する化合物を含む。これらの化合物の例は、上でより詳細に論じられている。処理粘土組成物は、既に吸着している化合物についての親和性が低下している。前処理溶液は脱カフェインされているため、処理粘土組成物は、痕跡量を超えるカフェイン分子を吸着しない。そのため、処理粘土組成物と非処理粘土組成物とは、カフェインについて、実質的に異なる親和性を有しない。これによって、処理粘土組成物は、第２の溶液からカフェインを優先的に除去することができる。上のＮＭＲの例を続けると、コーヒー溶液と、処理粘土組成物によって脱カフェインされたコーヒー溶液とのプロトンＮＭＲスペクトルを比較することによって、選択的脱カフェインを観測することができる。脱カフェインコーヒー溶液は、約７．５ｐｐｍにおけるカフェインピークの信号強度に９７～９８％の減少と、８．０１ｐｐｍおよび約４．０～４．２ｐｐｍにおける芳香族ピークの信号強度に５０％未満の減少（例えば０～１０％の信号強度の減少）とを示しうる。
いくつかの実施形態では、操作１３０は、例えば、脱カフェインで淹れたコーヒーまたは脱カフェインインスタントコーヒー顆粒の調製において、工業スケールで行うことができる。他の実施形態では、処理粘土組成物を消費者に提供することができ、この消費者は、次いで、飲料を処理粘土組成物と混合し、次いで、混合物を濾過して粘土組成物と吸着されたカフェインとを除去することによって、選択した飲料を脱カフェインすることができる。
図２Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、処理ベントナイト組成物を調製する方法２００を図示した模式図である。方法２００を図示するため、実施形態を限定するものではないが、図２Ａは、図１に図示されている方法１００の文脈内で記載する。図２Ａにおいて参照される要素が図１に示す要素と同一である場合、両方の図において、同じ参照番号が使用される。
コーヒー溶液２１０を準備し、非処理ベントナイトの第１の部分（Ｂ１）と混合して、脱カフェイン混合物２２０を形成する。カフェイン分子は、この溶液２２０中のベントナイトの表面上に吸着されて、ベントナイト／カフェイン組成物（ＢＣａｆ）を形成する。例えば、脱カフェイン混合物２２０中のカフェイン分子の約９０～１００％を、ベントナイト上に吸着させることができる。混合物２２０中の非カフェイン分子の一部（例えば約１０～５０％）を、同様に、ＢＣａｆの表面上に吸着させることができる。
Ｂ－Ｃａｆを混合物２２０から除去して（例えば濾過によって）、前処理溶液２３０を形成する。第１のコーヒー溶液から前処理溶液２３０を調製するための技術は、方法１００の操作１１０（図１）に関して、より詳細に論じられている。図２Ａにおいて、前処理溶液２３０は、コーヒー溶液２１０および脱カフェイン混合物２２０よりも色が薄い。これは、Ｂ－Ｃａｆ上に吸着された発色非カフェイン分子の除去を表すことが意図されている。しかしながら、これは説明目的のためであり、いくつかの実施形態では、前処理溶液２３０の外観は、コーヒー溶液２１０の外観と実質的に同じである。
非処理ベントナイト（Ｂ２）の第２の部分を準備する。この非処理ベントナイトを、前処理溶液２３０に加えて、処理混合物２４０を形成する。処理混合物２４０中に存在する非カフェイン分子は、非処理ベントナイト上に吸着する。ベントナイト上に吸着する非カフェイン分子の量は、少なくとも部分的に、分子の濃度と、処理混合物２４０中のベントナイトの量とによって決まる。吸着量はまた、混合時間および温度等のパラメータによっても決まりうる。吸着した非カフェイン分子を有するベントナイトを、ここでは、処理ベントナイト（ｔＢ）と称する。
次いで、処理ベントナイトを、混合物２４０から分離する。処理ベントナイトを、混合物２４０から除去した後に、任意選択で乾燥させることができる。処理ベントナイトの調製は、方法１００の操作１２０（図１）に関して、より詳細に論じられている。残りの溶液２５０は、いくつかの実施形態では、廃棄されうる。他の実施形態（図示せず）では、残りの溶液は、溶液２５０中に残存するさらなる非カフェイン分子を抽出するために、次の部分の処理ベントナイトまたは非処理ベントナイトと混合されうる。
図２Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、選択的に脱カフェインされたコーヒー溶液を調製する方法２０１を図示した模式図である。方法２０１を図示するため、実施形態を限定するものではないが、図２Ｂは、それぞれ図１および２Ａに図示されている方法１００および２００の文脈内で記載される。図２Ｂにおいて参照される要素が図１および２Ａに示す要素と同一である場合、両方の図において、同じ参照番号が使用される。
第２のコーヒー溶液２６０を準備する。このコーヒー溶液２６０は、図２Ａに図示するコーヒー溶液２１０と実質的に同様とすることができる。しかしながら、任意のタイプのコーヒー溶液を使用することもできる。処理ベントナイト（ｔＢ）をコーヒー溶液２６０に加えて、選択的脱カフェイン混合物２７０を形成する。処理ベントナイトの調製は、図２Ａおよび方法１００の操作１２０（図１）に関して、より詳細に論じられている。方法２０１の混合条件（例えば、時間、温度、ベントナイトの量等）は、混合物２２０または２４０、あるいはその両方（方法２００）の混合条件と実質的に同様とすることができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、様々な混合またはカラム濾過、あるいはその両方の条件を使用することもできる。これは、図１に関して、より詳細に論じられている。
カフェイン分子は、選択的脱カフェイン混合物２７０中の処理ベントナイトの表面上に吸着して、処理ベントナイト／カフェイン組成物（ｔＢＣａｆ）を形成する。例えば、選択的脱カフェイン混合物２７０中のカフェイン分子の約９０～１００％を、処理ベントナイト上に吸着させることができる。ｔＢＣａｆ上に吸着された非カフェイン分子も同様に存在しうるが、ｔＢＣａｆ上に吸着された非カフェイン分子の量は、同様の条件下（例えば、コーヒー溶液２６０の濃度、ベントナイトと溶液との比、温度、混合時間等）で非処理ベントナイト上に吸着される非カフェイン分子の割当よりも少ない。これは、非処理ベントナイトに対して、処理ベントナイトは、コーヒー中に存在する非カフェイン分子についての親和性が低下しているためである。いくつかの実施形態では、非カフェイン分子の約０～１０％が処理ベントナイト上に吸着するが、同様に他の量を吸着させることもできる（例えば、約０～５％、１０～１５％、１５～２０％等）。
ｔＢＣａｆ組成物は、濾過を通じて、選択的脱カフェイン混合物２７０から除去される。いくつかの実施形態では、ｔＢＣａｆを混合物２７０から分離するために、遠心分離を使用することもできる。これに、濾過を続けることもできる。さらに、いくつかの実施形態では、ｔＢＣａｆを混合物から除去するために、２回以上の濾過ステップが行われる。ｔＢＣａｆを混合物２７０から除去することによって、脱カフェインコーヒー溶液２８０が得られ、これを消費することも、乾燥させて可溶性コーヒー顆粒を形成することもできる。脱カフェインコーヒー溶液２８０は、非処理ベントナイトを使用して調製された脱カフェインコーヒー溶液よりも、コーヒー溶液２６０に質的に類似させることができる。これは、処理ベントナイト上のカフェイン分子の優先的吸着が、コーヒーの特性、例えば、味、外観、芳香および他の生理学的効果を担う非カフェイン分子を引き離しているためである。選択的脱カフェインコーヒー溶液２８０を調製するための技術は、方法１００の操作１３０（図１）に関して、より詳細に論じられている。
方法２００および２０１は、コーヒー以外の飲料を用いて行うこともでき、処理ベントナイトまたはベントナイト／ポリマー複合体以外の粘土組成物が関与することもできる。例えば、方法２００において、茶の前処理溶液、続いて茶－処理ベントナイトを調製することができる。次いで、方法２０１において、茶－処理ベントナイトを用いて、茶溶液の選択的脱カフェインをすることができる。加えて、ベントナイトもしくはベントナイト／ポリマー複合体の代わりに、またはこれらに加えて、モンモリロナイト粘土、ノントロナイト、他のスメクタイト粘土およびこれらのポリマー複合体を使用することができる。脱カフェインすることができる溶液、および処理することができる粘土組成物は、図１に関して、より詳細に論じられている。
別段の注記がない限り、プロセス（例えば、混合、濾過等）は、周囲条件において、または特別な雰囲気もしくはヘッドスペースを用いずにわずかに加熱しながら実行され、溶媒除去および精製のための標準手順が実行される。室温は、約１５℃から３０℃の間とすることができる。別段の指示がない限り、「約」、「およそ」および「概ね（～）」という修飾用語は、述べられた値、値の範囲、または１つもしくは複数の値の範囲の端点±１０％を示す。ここで示される範囲（例えば、時間、濃度、温度等）は、両方の端点と、端点の間のすべての数を含む。別段の指定がない限り、範囲に関する「約」、「およそ」またはティルド（～）の使用は、範囲の両端に適用され（例えば、「およそ１ｇ～５ｇ」は、「およそ１ｇ～およそ５ｇ」として解釈されるべきである）、範囲の一覧に関しては、一覧の各範囲に適応される（例えば、「約１ｇ～５ｇ、５ｇ～１０ｇ等」は、「約１ｇ～約５ｇ、約５ｇ～約１０ｇ等」として解釈されるべきである）。
ここで論じられる方法、およびその添付図面は、限定するものとして解釈されるべきではない。選択的脱カフェインのための処理ベントナイトを最終的に生じる、条件、構成成分、方法等が様々である、多様な技術を使用してもよいことを、当業者は認識しているであろう。加えて、方法の過程にわたって、条件を任意選択で変化させることができる。さらに、当業者は理解するであろうが、いくつかの実施形態では、方法を加える、省略する、または他の順序で行うことができるが、依然として本開示の範囲内にある。方法は、単一の実体によって行うことも、または複数の実体によって行うこともできることにも留意するべきである。例えば、第１の実体が処理ベントナイトを調製してもよく、第２の実体が選択的脱カフェイン溶液を調製してもよい。
ここで記載される分子状化合物は、１つまたは複数のキラル中心を含有することができる。別段の注記がない限り、開示される構造は、表された化合物のすべての立体異性体、配座異性体、回転異性体、異性体および鏡像異性体を範囲に含む。さらに、開示される化合物を含有するポリマーまたは他の材料は、個々の立体異性体に加えて、その化合物のラセミ形態およびこれらの任意のものを含有する混合物を含むことができる。ここで記載される化合物における置換基は、合成、分解、単置換または二置換あるいはその両方、酸化／還元、酸／塩基、求核、求電子およびラジカル置換、付加／脱離反応、架橋反応、ならびに重合反応を含みうる、さらなる化学反応、変換または相互作用に関わってもよい。
指名されたアルキル、アルケニル、アルコキシ、アリールまたは他の官能基の異性体が存在する場合（例えば、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチルおよびｔｅｒｔ－ブチル）、特定の異性体を指定しない群のメンバーへの言及（例えばブチル）は、ファミリー内のすべての異性体（例えば、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチルおよびｔｅｒｔ－ブチル）を含むことが意図される。さらに、別段の指定がない限り、群の一メンバーへの言及（例えばｎ－ブチル）は、ファミリー内の残りの異性体（例えば、イソブチル、ｓｅｃ－ブチルおよびｔｅｒｔ－ブチル）を含む。

Claims (20)

  1. 処理粘土組成物を形成する方法であって、
    カフェイン分子、および
    非カフェイン分子
    を含む第１の溶液を準備することと、
    前記第１の溶液から前記カフェイン分子を抽出して、前処理溶液を形成することと、
    粘土組成物を前記前処理溶液と接触させて、前記処理粘土組成物を形成し、前記非カフェイン分子の少なくとも一部が前記処理粘土組成物上に吸着されることと
    を含む、方法。
  2. 前記前処理溶液が前記非カフェイン分子を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記粘土組成物が、ベントナイト、モンモリロナイトおよびノントロナイトからなる群から選択される粘土を含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記粘土組成物が親水性ポリマーをさらに含む、請求項３に記載の方法。
  5. 前記非カフェイン分子が、クロロゲン酸ラクトンの分解生成物を含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記非カフェイン分子が、クロロゲン酸ラクトン、フェノール類、ポリフェノール、ラクトン、タンニンおよびフェニルインダンからなる群から選択される少なくとも１種の分子を含む、請求項１に記載の方法。
  7. 第２の溶液を準備することであって、前記第２の溶液が、
    カフェイン分子、および
    非カフェイン分子
    を含む、前記準備することと、
    前記第２の溶液を前記処理粘土組成物と接触させることによって、前記第２の溶液から前記カフェイン分子を抽出することと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  8. 前記第１の溶液および前記第２の溶液が、コーヒー、茶およびソフトドリンクからなる群から選択される、請求項７に記載の方法。
  9. 脱カフェインの方法であって、
    溶液を準備することであって、前記溶液が、
    カフェイン分子、および
    非カフェイン分子
    を含む、前記準備することと、
    前記溶液を処理粘土組成物と接触させることであって、前記処理粘土組成物が、粘土上に吸着された有機分子を含む、前記接触させることと
    を含む、方法。
  10. 前記溶液が、コーヒー、茶およびソフトドリンクからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
  11. 前記非カフェイン分子が、クロロゲン酸ラクトン、フェノール類、ポリフェノール、ラクトン、タンニンおよびフェニルインダンからなる群から選択される少なくとも１種の分子を含む、請求項９に記載の方法。
  12. 前記粘土上に吸着された前記有機分子が、クロロゲン酸ラクトン、フェノール類、ポリフェノール、ラクトン、タンニンおよびフェニルインダンからなる群から選択される少なくとも１種の分子を含む、請求項９に記載の方法。
  13. 前記粘土が、ベントナイト、モンモリロナイトおよびノントロナイトからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
  14. 前記処理粘土組成物がポリマーをさらに含む、請求項９に記載の方法。
  15. 前記粘土が層状構造を有する、請求項９に記載の方法。
  16. 鉱物層を含む粘土と、
    前記鉱物層上に吸着された有機分子であって、前処理溶液由来の非カフェイン分子である、前記有機分子と
    を含む、処理粘土組成物。
  17. 前記有機分子が、クロロゲン酸ラクトン、フェノール類、ポリフェノール、ラクトン、タンニンおよびフェニルインダンからなる群から選択される少なくとも１種の分子を含む、請求項１６に記載の処理粘土組成物。
  18. 前記鉱物層がモンモリロナイト層を含む、請求項１６に記載の処理粘土組成物。
  19. ポリマーをさらに含む、請求項１６に記載の処理粘土組成物。
  20. 前記ポリマーが、ポリ（アクリル酸）、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールおよびポリアクリルアミドからなる群から選択される、請求項１９に記載の処理粘土組成物。
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