JP3513346B2 - アロマ含有ガスの改質方法 - Google Patents
アロマ含有ガスの改質方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アロマ含有ガスの
改質方法に関する。さらに詳しくは本発明は、食物素
材、特に焙煎コーヒー豆あるいは緑茶葉から回収される
アロマ含有ガスを、強酸で酸化された分子ふるい炭素に
アロマ含有ガスを接触させることで、アロマ含有ガスの
香りを改質する方法に関する。
改質方法に関する。さらに詳しくは本発明は、食物素
材、特に焙煎コーヒー豆あるいは緑茶葉から回収される
アロマ含有ガスを、強酸で酸化された分子ふるい炭素に
アロマ含有ガスを接触させることで、アロマ含有ガスの
香りを改質する方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】硫化水素やメチルメル
カプタンといった硫黄化合物は、キャベツ、トマト、ポ
テトなどの野菜やパッションフルーツ、グレープ、グレ
ープフルーツなどの果物あるいは緑茶や焙煎コーヒー豆
などの食物素材の揮発性成分中に微量含まれている。硫
黄化合物を含めてこれらの揮発性成分を総称して本明細
書では「アロマ」と呼ぶ。
カプタンといった硫黄化合物は、キャベツ、トマト、ポ
テトなどの野菜やパッションフルーツ、グレープ、グレ
ープフルーツなどの果物あるいは緑茶や焙煎コーヒー豆
などの食物素材の揮発性成分中に微量含まれている。硫
黄化合物を含めてこれらの揮発性成分を総称して本明細
書では「アロマ」と呼ぶ。
【０００３】硫化水素やメチルメルカプタンなどを含む
揮発性のアロマを含有するガス（以下「アロマ含有ガ
ス」と呼ぶ）は、コーヒーおよび茶あるいは柑橘系果実
などのような食物素材を加工する工程中に発生する。例
えば、インスタントコーヒーとか液体コーヒーの製造で
は、アロマ含有ガスはコーヒー豆を焙煎するとき、焙煎
されたコーヒー豆を破砕機を使用して破砕するとき、破
砕されたコーヒーから水可溶性物質を取り出すために水
（通常８０〜１００℃）を注入し破砕されたコーヒーの
間およびその細胞の中にある空気、二酸化炭素を主とし
て含むガスが水と置換されるとき、あるいは破砕された
コーヒーに水蒸気を注入し水蒸気蒸留を行うなどの加工
工程中に発生する。
揮発性のアロマを含有するガス（以下「アロマ含有ガ
ス」と呼ぶ）は、コーヒーおよび茶あるいは柑橘系果実
などのような食物素材を加工する工程中に発生する。例
えば、インスタントコーヒーとか液体コーヒーの製造で
は、アロマ含有ガスはコーヒー豆を焙煎するとき、焙煎
されたコーヒー豆を破砕機を使用して破砕するとき、破
砕されたコーヒーから水可溶性物質を取り出すために水
（通常８０〜１００℃）を注入し破砕されたコーヒーの
間およびその細胞の中にある空気、二酸化炭素を主とし
て含むガスが水と置換されるとき、あるいは破砕された
コーヒーに水蒸気を注入し水蒸気蒸留を行うなどの加工
工程中に発生する。
【０００４】これらのアロマ含有ガスを回収し、乾燥前
のコーヒー抽出物を含む水溶液、あるいは乾燥後の粉末
コーヒーパウダーにアロマ成分を添加することにより、
コーヒー飲料の風味を強化することは一般的に実施され
ている。例えば、米国特許第3,077,405号および第3,76
9,032号明細書に記載されている。
のコーヒー抽出物を含む水溶液、あるいは乾燥後の粉末
コーヒーパウダーにアロマ成分を添加することにより、
コーヒー飲料の風味を強化することは一般的に実施され
ている。例えば、米国特許第3,077,405号および第3,76
9,032号明細書に記載されている。
【０００５】また、コーヒーから回収されるアロマ含有
ガスを、液体窒素を冷媒とする熱交換器を使用して、凝
縮させてアロマを含むフロスト（霜）として回収し、こ
れをトリグリセライドや食用油脂などに添加して使用す
る方法が知られている（米国特許第3,021,218号、第4,5
51,344号）。コーヒー以外でも食物素材からの可溶性粉
末や飲料の製造において、加工工程でアロマ成分をさま
ざまな方法で回収することが試みられている。
ガスを、液体窒素を冷媒とする熱交換器を使用して、凝
縮させてアロマを含むフロスト（霜）として回収し、こ
れをトリグリセライドや食用油脂などに添加して使用す
る方法が知られている（米国特許第3,021,218号、第4,5
51,344号）。コーヒー以外でも食物素材からの可溶性粉
末や飲料の製造において、加工工程でアロマ成分をさま
ざまな方法で回収することが試みられている。
【０００６】しかしながら、回収されたアロマが、硫化
水素やメチルメルカプタンといった硫黄化合物を多く含
む場合、そのアロマが濃縮されると、食物素材本来の香
りとは異なる、刺激的で不快な臭気を発することがあ
る。この品質上の問題を改善する試みとして、次の技術
が開示されている。米国特許第2,875,063号明細書に
は、食物素材から回収されたアロマ含有ガスを螺旋状の
金属の銅の切り屑と接触させることで硫化水素を除去す
る方法が記載されている。また、日本特開平5-123109号
明細書には、アロマ含有ガスを液体窒素で凝縮させて得
られるフロストに少量の食用油脂を混合し、臭気成分を
食用油脂に移行させることによって除去する方法が記載
されている。しかしながら、前者の方法では、実質的に
臭気の原因となるメチルメルカプタンが除去されないこ
とや銅材の再生処理における有機廃液処理の問題があ
る。また、後者の場合は、食用油脂やアロマ成分のロス
に伴うコストの増加や操作の繁雑さの点で工業化が困難
という問題がある。また、コーヒーから回収される揮発
成分の液体凝縮物をマイクロポーラスカーボンで処理す
る方法が、米国特許第5,008,125号明細書に記載されて
いるが、処理の対象及び使用吸着剤の要件は、本発明と
は明らかに異なる。
水素やメチルメルカプタンといった硫黄化合物を多く含
む場合、そのアロマが濃縮されると、食物素材本来の香
りとは異なる、刺激的で不快な臭気を発することがあ
る。この品質上の問題を改善する試みとして、次の技術
が開示されている。米国特許第2,875,063号明細書に
は、食物素材から回収されたアロマ含有ガスを螺旋状の
金属の銅の切り屑と接触させることで硫化水素を除去す
る方法が記載されている。また、日本特開平5-123109号
明細書には、アロマ含有ガスを液体窒素で凝縮させて得
られるフロストに少量の食用油脂を混合し、臭気成分を
食用油脂に移行させることによって除去する方法が記載
されている。しかしながら、前者の方法では、実質的に
臭気の原因となるメチルメルカプタンが除去されないこ
とや銅材の再生処理における有機廃液処理の問題があ
る。また、後者の場合は、食用油脂やアロマ成分のロス
に伴うコストの増加や操作の繁雑さの点で工業化が困難
という問題がある。また、コーヒーから回収される揮発
成分の液体凝縮物をマイクロポーラスカーボンで処理す
る方法が、米国特許第5,008,125号明細書に記載されて
いるが、処理の対象及び使用吸着剤の要件は、本発明と
は明らかに異なる。
【０００７】さまざまな臭気成分の除去には活性炭など
用いた吸着操作が一般に用いられる。特に硫黄化合物の
除去には、通常の活性炭の表面にMn、Cu、Cr、Ni、Feな
どの金属塩を添着させることで、硫黄化合物の吸着を促
進させる方法が開示されている（日本特公昭53-13708
9、60-4727、62-729)。またヨウ素や臭素あるいはこれ
らの化合物を添着した活性炭を用いても効果的に除去さ
れることが開示されている（日本特公昭55-20297、57-2
368)。しかしながら、こうした添着活性炭を用いた除去
方法では、添着物と硫黄化合物の化学反応に基づく除去
であり、硫黄化合物以外のアロマ成分とも反応して香り
が変質することがある。さらに、担体となる活性炭がブ
ロードな細孔分布を有することにより、硫黄化合物以外
のアロマ成分も吸着除去されてしまい、香りそのものが
失われてしまう。
用いた吸着操作が一般に用いられる。特に硫黄化合物の
除去には、通常の活性炭の表面にMn、Cu、Cr、Ni、Feな
どの金属塩を添着させることで、硫黄化合物の吸着を促
進させる方法が開示されている（日本特公昭53-13708
9、60-4727、62-729)。またヨウ素や臭素あるいはこれ
らの化合物を添着した活性炭を用いても効果的に除去さ
れることが開示されている（日本特公昭55-20297、57-2
368)。しかしながら、こうした添着活性炭を用いた除去
方法では、添着物と硫黄化合物の化学反応に基づく除去
であり、硫黄化合物以外のアロマ成分とも反応して香り
が変質することがある。さらに、担体となる活性炭がブ
ロードな細孔分布を有することにより、硫黄化合物以外
のアロマ成分も吸着除去されてしまい、香りそのものが
失われてしまう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、工業的に実施
が容易で、アロマ成分中に含まれる臭気物質である硫黄
化合物を選択的に除去することによってアロマ含有ガス
を改質する方法を提供することを目的とする。さらに、
改質されたアロマ含有ガスを食品製造工程において利用
することによって、加工製品や飲料の品質を向上する方
法を提供することを目的とする。
が容易で、アロマ成分中に含まれる臭気物質である硫黄
化合物を選択的に除去することによってアロマ含有ガス
を改質する方法を提供することを目的とする。さらに、
改質されたアロマ含有ガスを食品製造工程において利用
することによって、加工製品や飲料の品質を向上する方
法を提供することを目的とする。
【０００９】すなわち本発明は、食物素材より回収され
る揮発性成分よりなるアロマ含有ガスを、強酸で酸化処
理された分子ふるい炭素と接触させることによって達成
できる。前記食物素材は、コーヒーのほか緑茶や柑橘系
果実であってもよい。
る揮発性成分よりなるアロマ含有ガスを、強酸で酸化処
理された分子ふるい炭素と接触させることによって達成
できる。前記食物素材は、コーヒーのほか緑茶や柑橘系
果実であってもよい。
【００１０】また、前記食物素材がコーヒーであるとき
には、前記アロマ含有ガスは、コーヒー豆を焙煎すると
きに発生するガス、焙煎コーヒー豆を粉砕するときに発
生するガス、焙煎粉砕コーヒーに水又はコーヒー抽出液
（通常８０〜１００℃）を供給するときに発生するガ
ス、焙煎粉砕コーヒーに水蒸気を供給するときに発生す
るガス、またはそれら一種あるいは二種以上の混合ガス
であることを特徴としている。
には、前記アロマ含有ガスは、コーヒー豆を焙煎すると
きに発生するガス、焙煎コーヒー豆を粉砕するときに発
生するガス、焙煎粉砕コーヒーに水又はコーヒー抽出液
（通常８０〜１００℃）を供給するときに発生するガ
ス、焙煎粉砕コーヒーに水蒸気を供給するときに発生す
るガス、またはそれら一種あるいは二種以上の混合ガス
であることを特徴としている。
【００１１】以下、本発明をさらに詳しく述べる。発明
者は、上記課題を解決する為に鋭意研究を行った。その
結果、分子ふるい炭素を硝酸あるいは硫酸などの強酸を
用いて液相酸化した場合に、これを用いたアロマ含有ガ
スの吸着操作において、共存する揮発性のアロマ成分は
ほとんどに吸着されずに、硫化水素やメチルメルカプタ
ンの硫黄化合物が選択的に除去されることを見い出し
た。本発明は、この発見に基づくものである。
者は、上記課題を解決する為に鋭意研究を行った。その
結果、分子ふるい炭素を硝酸あるいは硫酸などの強酸を
用いて液相酸化した場合に、これを用いたアロマ含有ガ
スの吸着操作において、共存する揮発性のアロマ成分は
ほとんどに吸着されずに、硫化水素やメチルメルカプタ
ンの硫黄化合物が選択的に除去されることを見い出し
た。本発明は、この発見に基づくものである。
【００１２】本発明は、強酸で酸化処理された分子ふる
い炭素が、細孔径０．４〜０．８ｎｍの幅を有する細孔
を全細孔容積の７０％以上、好ましくは８５％以上有し
ており、かつ０．１５〜０．７ｍｌ／ｇ、好ましくは
０．２〜０．６ｍｌ／ｇ、の全細孔容積を有する分子ふ
るい炭素であることを特徴とする。
い炭素が、細孔径０．４〜０．８ｎｍの幅を有する細孔
を全細孔容積の７０％以上、好ましくは８５％以上有し
ており、かつ０．１５〜０．７ｍｌ／ｇ、好ましくは
０．２〜０．６ｍｌ／ｇ、の全細孔容積を有する分子ふ
るい炭素であることを特徴とする。
【００１３】本発明で酸化処理に用いられる分子ふるい
炭素としては、細孔容積に占める７０％以上が０．４〜
０．８ｎｍの範囲の均一でスリット状のマイクロ細孔か
らなる活性炭がある。このような分子ふるい炭素はすで
に市販されており（例：武田薬品工業（株）製、商品
名：「モルシーボン」）、その製造方法は、木材や石炭
などを出発原料として過去に多くの方法が開示されてい
る（特開昭56-130226、57-42514、57-129816、57-17571
4、59-45914、60-7938、61-68312、61-68312、61-19151
0、61-251507、62-108722等）。通常の分子ふるい炭素
は成形されたペレット状を有している場合が多いが、本
発明ではこれを粉砕したものであってもよい。また同様
な細孔特性を有するものであれば、活性炭素繊維もここ
で言う分子ふるい炭素に含まれる。
炭素としては、細孔容積に占める７０％以上が０．４〜
０．８ｎｍの範囲の均一でスリット状のマイクロ細孔か
らなる活性炭がある。このような分子ふるい炭素はすで
に市販されており（例：武田薬品工業（株）製、商品
名：「モルシーボン」）、その製造方法は、木材や石炭
などを出発原料として過去に多くの方法が開示されてい
る（特開昭56-130226、57-42514、57-129816、57-17571
4、59-45914、60-7938、61-68312、61-68312、61-19151
0、61-251507、62-108722等）。通常の分子ふるい炭素
は成形されたペレット状を有している場合が多いが、本
発明ではこれを粉砕したものであってもよい。また同様
な細孔特性を有するものであれば、活性炭素繊維もここ
で言う分子ふるい炭素に含まれる。
【００１４】本発明で言う強酸による分子ふるい炭素の
酸化処理方法としては、種々の方法が考えられるが、１
規定（以下「Ｎ」と記す）以上、好ましくは５Ｎ以上、
さらに好ましくは１３〜２３Ｎ、の濃度の硝酸水溶液、
１Ｎ以上、好ましくは５Ｎ以上、さらに好ましくは１８
〜３６Ｎの濃度の硫酸水溶液またはこれらの任意の混合
からなる強酸水溶液に、分子ふるい炭素を浸せきさせる
ことによって行われる。
酸化処理方法としては、種々の方法が考えられるが、１
規定（以下「Ｎ」と記す）以上、好ましくは５Ｎ以上、
さらに好ましくは１３〜２３Ｎ、の濃度の硝酸水溶液、
１Ｎ以上、好ましくは５Ｎ以上、さらに好ましくは１８
〜３６Ｎの濃度の硫酸水溶液またはこれらの任意の混合
からなる強酸水溶液に、分子ふるい炭素を浸せきさせる
ことによって行われる。
【００１５】浸せき時の混合比率は、重量で分子ふるい
炭素：強酸水溶液＝１：１０〜１：２５程度で行うのが
適当である。この場合の酸化反応はできるだけ高温、す
なわち強酸水溶液の沸騰温度で行うのが、酸化を速やか
に進行させる上で好ましいが、必須条件ではない。
炭素：強酸水溶液＝１：１０〜１：２５程度で行うのが
適当である。この場合の酸化反応はできるだけ高温、す
なわち強酸水溶液の沸騰温度で行うのが、酸化を速やか
に進行させる上で好ましいが、必須条件ではない。
【００１６】例えば１０倍量の１３．２Ｎ硝酸水溶液を
用いて沸騰温度で行なう場合、２時間程度で０．５ｍｏ
ｌ／ｋｇ以上の表面酸素官能基が得られる。酸化反応の
終了は、硝酸水溶液を用いた場合、反応の際に発生する
ＮＯ2と思われる褐色ガスの発生が止まることで判断で
きる。酸化処理後、分子ふるい炭素を取り出し、蒸留水
で洗浄水のｐＨが５以上になるまで十分に洗浄する。表
面の水分を取り除くため、窒素ガス雰囲気で予備乾燥
後、１００℃前後で３時間以上真空乾燥することで使用
できる。
用いて沸騰温度で行なう場合、２時間程度で０．５ｍｏ
ｌ／ｋｇ以上の表面酸素官能基が得られる。酸化反応の
終了は、硝酸水溶液を用いた場合、反応の際に発生する
ＮＯ2と思われる褐色ガスの発生が止まることで判断で
きる。酸化処理後、分子ふるい炭素を取り出し、蒸留水
で洗浄水のｐＨが５以上になるまで十分に洗浄する。表
面の水分を取り除くため、窒素ガス雰囲気で予備乾燥
後、１００℃前後で３時間以上真空乾燥することで使用
できる。
【００１７】本発明で言う表面酸素官能基とは、活性炭
表面の炭素原子と結合したカルボキシル基、フェノール
性水酸基、カルボニル基などを指し、Ｂｏｅｈｍらによ
って分類されたものである。これら表面酸素官能基量及
びその構成比の測定は、Ｂｏｅｈｍの方法と呼ばれる滴
定による分析法によって行われる（H. P. Boehm et a
l., Angew. Chem. Internat., Ed., 3, 669-677, 196
4)。分子ふるい炭素はその製造過程において５００℃以
上の高温で処理されるため、通常最終製品において表面
酸素官能基はほとんど存在しない。上記方法で酸化処理
した分子ふるい炭素において、表面における表面酸素官
能基を総量として０．５ｍｏｌ／ｋｇ以上存在し、かつ
フェノール性水酸基として検出される酸素官能基量の構
成比率が６０ｍｏｌ％以上であるとき、本発明の目的と
合致するものが得られることを見い出した。さらに好ま
しくは、表面酸素官能基を総量として、１．０ｍｏｌ/k
g以上有し、かつフェノール性水酸基として検出される
表面酸素官能基量の構成比率が７５ｍｏｌ％以上である
とき、より効果的に本発明の目的は達成された。
表面の炭素原子と結合したカルボキシル基、フェノール
性水酸基、カルボニル基などを指し、Ｂｏｅｈｍらによ
って分類されたものである。これら表面酸素官能基量及
びその構成比の測定は、Ｂｏｅｈｍの方法と呼ばれる滴
定による分析法によって行われる（H. P. Boehm et a
l., Angew. Chem. Internat., Ed., 3, 669-677, 196
4)。分子ふるい炭素はその製造過程において５００℃以
上の高温で処理されるため、通常最終製品において表面
酸素官能基はほとんど存在しない。上記方法で酸化処理
した分子ふるい炭素において、表面における表面酸素官
能基を総量として０．５ｍｏｌ／ｋｇ以上存在し、かつ
フェノール性水酸基として検出される酸素官能基量の構
成比率が６０ｍｏｌ％以上であるとき、本発明の目的と
合致するものが得られることを見い出した。さらに好ま
しくは、表面酸素官能基を総量として、１．０ｍｏｌ/k
g以上有し、かつフェノール性水酸基として検出される
表面酸素官能基量の構成比率が７５ｍｏｌ％以上である
とき、より効果的に本発明の目的は達成された。
【００１８】アロマ含有ガスからの臭気の除去操作の実
施においては、ステンレス製あるいはガラス製のカラム
に酸化した分子ふるい炭素を充填し、これにアロマ含有
ガスを連続通気させる方法で行われる。硫黄化合物の除
去度合いの確認は、ＦＰＤ検出器を備えたガスクロマト
グラフによる分析によって可能である。
施においては、ステンレス製あるいはガラス製のカラム
に酸化した分子ふるい炭素を充填し、これにアロマ含有
ガスを連続通気させる方法で行われる。硫黄化合物の除
去度合いの確認は、ＦＰＤ検出器を備えたガスクロマト
グラフによる分析によって可能である。
【００１９】
【実施例】 以下に本発明を実施例によって、より具体
的に説明するが、本発明は、この実施例に限定されるも
のではない。
的に説明するが、本発明は、この実施例に限定されるも
のではない。
【００２０】
【実施例１】ＭＳＣ５Ａ（武田薬品工業（株）製、商品
名：「モルシーボン」５Ａ、有効細孔径 ０．６ｎｍ、
ペレット、８〜１２メッシュ）２０ｇを粉砕して１６〜
２４メッシュに篩分けした。これを１３．２Ｎ硝酸溶液
５００mlに浸せきさせ、沸騰温度で３時間処理すること
によって酸化した分子ふるい炭素を調製した。得られた
酸化処理分子ふるい炭素の細孔特性及び表面酸素官能基
量を表１に示す。これを０．５ｇ用いて内径６ｍｍ、高
さ１００ｍｍのステンレスカラムに充填した。一方、２
５０ｋｇの粉砕焙煎コーヒーを充填した抽出器に、９５
℃の熱水を下方より供給させながら、真空ポンプにて−
５００ｍｍＨｇの減圧下で、コーヒーアロマ成分を含む
ガスを抽出器上部より回収した。このガスを５℃に冷却
された熱交換器に通した後、４００リットルのステンレ
ス容器に充填した。このガスを、室温において上記のス
テンレスカラムに１００ミリリットル／分の一定流量で
流した。この時のカラム出口のガスにおける各アロマ成
分の経時変化を図１に示す。図１の縦軸は各成分の入口
濃度に対する出口濃度の比（C/C0）を表わす。図１の横
軸は酸化処理分子ふるい炭素の重量当たりに供給したア
ロマ含有ガスの供給量を表す。図１より、酸化処理した
分子ふるい炭素では、異臭原因となるメチルメルカプタ
ンは、他のアロマ成分よりも顕著に遅れて溶出されるこ
とを示している。即ち、コーヒーアロマ成分を含むガス
からメチルメルカプタの選択的な分離が可能であった。
名：「モルシーボン」５Ａ、有効細孔径 ０．６ｎｍ、
ペレット、８〜１２メッシュ）２０ｇを粉砕して１６〜
２４メッシュに篩分けした。これを１３．２Ｎ硝酸溶液
５００mlに浸せきさせ、沸騰温度で３時間処理すること
によって酸化した分子ふるい炭素を調製した。得られた
酸化処理分子ふるい炭素の細孔特性及び表面酸素官能基
量を表１に示す。これを０．５ｇ用いて内径６ｍｍ、高
さ１００ｍｍのステンレスカラムに充填した。一方、２
５０ｋｇの粉砕焙煎コーヒーを充填した抽出器に、９５
℃の熱水を下方より供給させながら、真空ポンプにて−
５００ｍｍＨｇの減圧下で、コーヒーアロマ成分を含む
ガスを抽出器上部より回収した。このガスを５℃に冷却
された熱交換器に通した後、４００リットルのステンレ
ス容器に充填した。このガスを、室温において上記のス
テンレスカラムに１００ミリリットル／分の一定流量で
流した。この時のカラム出口のガスにおける各アロマ成
分の経時変化を図１に示す。図１の縦軸は各成分の入口
濃度に対する出口濃度の比（C/C0）を表わす。図１の横
軸は酸化処理分子ふるい炭素の重量当たりに供給したア
ロマ含有ガスの供給量を表す。図１より、酸化処理した
分子ふるい炭素では、異臭原因となるメチルメルカプタ
ンは、他のアロマ成分よりも顕著に遅れて溶出されるこ
とを示している。即ち、コーヒーアロマ成分を含むガス
からメチルメルカプタの選択的な分離が可能であった。
【００２１】
【実施例２】分子ふるい炭素（武田薬品工業（株)製、
商品名：「モルシーボン」４Ａ、有効細孔径０．５ｎ
ｍ、ペレット８〜１２メッシュ）５０ｇを用いて、６．
６Ｎ硝酸溶液５００mlに浸せきし沸騰温度で５時間処理
することによって、酸化処理した分子ふるい炭素を調製
した。得られた分子ふるい炭素の細孔特性及び表面酸素
官能基量を表１に示す。
商品名：「モルシーボン」４Ａ、有効細孔径０．５ｎ
ｍ、ペレット８〜１２メッシュ）５０ｇを用いて、６．
６Ｎ硝酸溶液５００mlに浸せきし沸騰温度で５時間処理
することによって、酸化処理した分子ふるい炭素を調製
した。得られた分子ふるい炭素の細孔特性及び表面酸素
官能基量を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】これを２０ｇ用いて内径１６．５ｍｍ、高
さ６００ｍｍのステンレスカラムに充填した。この充填
カラムに下部より、新鮮な焙煎コーヒー豆を粉砕機で粉
砕しながら、発生するガスを隔膜式真空ポンプで２リッ
トル／分の流量で１２０分通気した。カラムより流出し
たガスを、 通気開始直後より２００リットルのステンレ
ス容器に回収した。この酸化した分子ふるい炭素で処理
ガスと未処理のガスを専門パネルによる官能において比
較評価した結果、硫黄に似た刺激臭が有意に減少し、官
能的に好ましいやわらかい香りと評価された。また、ガ
スクロマトグラフによる処理前と処理後のガス中のアロ
マ成分分析結果を表２に示す。
さ６００ｍｍのステンレスカラムに充填した。この充填
カラムに下部より、新鮮な焙煎コーヒー豆を粉砕機で粉
砕しながら、発生するガスを隔膜式真空ポンプで２リッ
トル／分の流量で１２０分通気した。カラムより流出し
たガスを、 通気開始直後より２００リットルのステンレ
ス容器に回収した。この酸化した分子ふるい炭素で処理
ガスと未処理のガスを専門パネルによる官能において比
較評価した結果、硫黄に似た刺激臭が有意に減少し、官
能的に好ましいやわらかい香りと評価された。また、ガ
スクロマトグラフによる処理前と処理後のガス中のアロ
マ成分分析結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
硫化水素、メチルメルカプタンといった成分は顕著に減
少した。
少した。
【００２５】
【実施例３】実施例１と同じ酸化処理した分子ふるい炭
素１０ｇ用いて内径１６．５ｍｍ、高さ６００ｍｍのス
テンレスカラムに充填した。新鮮な焙煎コーヒー豆を粉
砕機で粉砕しながら、発生するガスを隔膜式真空ポンプ
で、酸化処理した分子ふるい炭素を充填したカラムに２
リットル／分の流量で通気した。カラムより流出したガ
スを、１５０〜２５０μｍのガラスフィルターを通し
て、２５０mlのガス洗浄瓶に入れた５０ｇのコーヒーオ
イルに吹き込んだ。この操作を９０分連続して行った。
回収したオイルを凍結乾燥されたインスタントコーヒー
に０．２５重量％の割合で噴霧し、２００mlのガラス容
器にパウダー５０ｇを密閉した。常温にて一昼夜放置
後、ガラス容器のシールを最初に開封した時の香りの官
能評価を行った。６名の専門パネルによる評価結果を表
３に示す。
素１０ｇ用いて内径１６．５ｍｍ、高さ６００ｍｍのス
テンレスカラムに充填した。新鮮な焙煎コーヒー豆を粉
砕機で粉砕しながら、発生するガスを隔膜式真空ポンプ
で、酸化処理した分子ふるい炭素を充填したカラムに２
リットル／分の流量で通気した。カラムより流出したガ
スを、１５０〜２５０μｍのガラスフィルターを通し
て、２５０mlのガス洗浄瓶に入れた５０ｇのコーヒーオ
イルに吹き込んだ。この操作を９０分連続して行った。
回収したオイルを凍結乾燥されたインスタントコーヒー
に０．２５重量％の割合で噴霧し、２００mlのガラス容
器にパウダー５０ｇを密閉した。常温にて一昼夜放置
後、ガラス容器のシールを最初に開封した時の香りの官
能評価を行った。６名の専門パネルによる評価結果を表
３に示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】酸化処理した分子ふるい炭素の充填カラム
を通さないで同様に調製したサンプルでは硫黄に似た刺
激臭が認められ、本発明による方法で調製されたもので
は硫黄に似た刺激臭が有意に減少し、官能的に好ましい
やわらかい香りとなった。
を通さないで同様に調製したサンプルでは硫黄に似た刺
激臭が認められ、本発明による方法で調製されたもので
は硫黄に似た刺激臭が有意に減少し、官能的に好ましい
やわらかい香りとなった。
【００２８】
【実施例４】実施例１と同様にして酸化処理した分子ふ
るい炭素２０gを内径１６．５ｍｍ、高さ６００ｍｍのス
テンレスカラムに充填した。２５０ｋｇの焙煎粉砕コー
ヒーから、減圧下で９０℃の熱水で上方より加湿するこ
とにより、アロマ含有ガスを発生させた。このガスを、
隔膜式真空ポンプにより５℃のプロピレングリコール冷
却凝縮器に１５分間通した。ガス中の水分は９５６ｇ凝
縮させた。除湿したアロマ含有ガスをカラム下部より２
リットル／分の流量で１５０分通気した。カラムより流
出したガスを実施例３と同様の方法にてコーヒーオイル
にて回収した。一方で酸化処理した分子ふるい炭素の充
填カラムに通さない場合の香り強化されたオイルも比較
として、同様にして調製した。アロマ付与されたオイル
はいずれもコーヒーオイルで３倍に希釈し、凍結乾燥コ
ーヒー粉末に０．２５重量％の割合で噴霧し、ガラス容
器に密閉した。これより、硫黄に似た刺激臭が低減する
ことを確認した。
るい炭素２０gを内径１６．５ｍｍ、高さ６００ｍｍのス
テンレスカラムに充填した。２５０ｋｇの焙煎粉砕コー
ヒーから、減圧下で９０℃の熱水で上方より加湿するこ
とにより、アロマ含有ガスを発生させた。このガスを、
隔膜式真空ポンプにより５℃のプロピレングリコール冷
却凝縮器に１５分間通した。ガス中の水分は９５６ｇ凝
縮させた。除湿したアロマ含有ガスをカラム下部より２
リットル／分の流量で１５０分通気した。カラムより流
出したガスを実施例３と同様の方法にてコーヒーオイル
にて回収した。一方で酸化処理した分子ふるい炭素の充
填カラムに通さない場合の香り強化されたオイルも比較
として、同様にして調製した。アロマ付与されたオイル
はいずれもコーヒーオイルで３倍に希釈し、凍結乾燥コ
ーヒー粉末に０．２５重量％の割合で噴霧し、ガラス容
器に密閉した。これより、硫黄に似た刺激臭が低減する
ことを確認した。
【００２９】
【実施例５】活性炭素繊維(ACC-20、Nippon KynolInc.
製、有効細孔径０．８ｎｍ)２０ｇを１.０Ｎ硫酸水溶液
５００mlに浸せきさせ沸騰温度で５時間酸化処理した。
酸化した活性炭素繊維の細孔特性及び表面酸素官能基量
を表１に示す。これを１０ｇ用いて実施例４と同様の方
法にて、アロマ含有ガスを処理し、アロマ強化オイルを
凍結乾燥されたインスタントコーヒーに噴霧しガラス容
器に密閉した。６名の専門パネルによる開封時の官能評
価結果を表３に示す。この場合、実施例３よりより多く
のアロマ成分の減少が認められ、官能的にもさらに刺激
感が弱くやわらかい香りとなった。
製、有効細孔径０．８ｎｍ)２０ｇを１.０Ｎ硫酸水溶液
５００mlに浸せきさせ沸騰温度で５時間酸化処理した。
酸化した活性炭素繊維の細孔特性及び表面酸素官能基量
を表１に示す。これを１０ｇ用いて実施例４と同様の方
法にて、アロマ含有ガスを処理し、アロマ強化オイルを
凍結乾燥されたインスタントコーヒーに噴霧しガラス容
器に密閉した。６名の専門パネルによる開封時の官能評
価結果を表３に示す。この場合、実施例３よりより多く
のアロマ成分の減少が認められ、官能的にもさらに刺激
感が弱くやわらかい香りとなった。
【００３０】
【比較例１】本例は、実施例１で示した本発明における
酸化処理した分子ふるい炭素における酸化処理の効果と
比較するために、酸化処理をしていない分子ふるい炭素
を用いて吸着操作を行った比較例である。粉砕して得ら
れた分子ふるい炭素の細孔特性及び表面酸素官能基量を
表１に示す。これを実施例１と同じカラムに１．０ｇ充
填し、同様な操作を行った。この時のカラム出口のガス
における各アロマ成分の経時変化を図２に示す。図２の
縦軸は各成分の入口濃度に対する出口濃度の比（C/C0）
を表わす。図２の横軸は酸化処理分子ふるい炭素の重量
当たりに供給したアロマ含有ガスの供給量を表す。これ
より、酸化してない分子ふるい炭素では臭気の原因とな
るメチルメルカプタンをアロマ成分を含むガスから選択
的に分離することは不可能であった。
酸化処理した分子ふるい炭素における酸化処理の効果と
比較するために、酸化処理をしていない分子ふるい炭素
を用いて吸着操作を行った比較例である。粉砕して得ら
れた分子ふるい炭素の細孔特性及び表面酸素官能基量を
表１に示す。これを実施例１と同じカラムに１．０ｇ充
填し、同様な操作を行った。この時のカラム出口のガス
における各アロマ成分の経時変化を図２に示す。図２の
縦軸は各成分の入口濃度に対する出口濃度の比（C/C0）
を表わす。図２の横軸は酸化処理分子ふるい炭素の重量
当たりに供給したアロマ含有ガスの供給量を表す。これ
より、酸化してない分子ふるい炭素では臭気の原因とな
るメチルメルカプタンをアロマ成分を含むガスから選択
的に分離することは不可能であった。
【００３１】
【比較例２】分子ふるい炭素（武田薬品工業（株)製、
商品名：「モルシーボン」５Ａ、有効細孔径０．６ｎ
ｍ、ペレット、８〜１２メッシュ）１０ｇを酸素ガスを
１００ミリリットル／分で流通しながら、３５０℃で３
時間処理した。得られた分子ふるい炭素の細孔特性及び
表面酸素官能基量を表１に示す。これを実施例１と同様
にして回収したガスを処理したが、メチルメルカプタン
の選択的な除去はなされなかった。
商品名：「モルシーボン」５Ａ、有効細孔径０．６ｎ
ｍ、ペレット、８〜１２メッシュ）１０ｇを酸素ガスを
１００ミリリットル／分で流通しながら、３５０℃で３
時間処理した。得られた分子ふるい炭素の細孔特性及び
表面酸素官能基量を表１に示す。これを実施例１と同様
にして回収したガスを処理したが、メチルメルカプタン
の選択的な除去はなされなかった。
【００３２】
【比較例３】分子ふるい炭素（武田薬品工業（株)製、
商品名：「モルシーボン」５Ａ、有効細孔径０．６ｎ
ｍ、ペレット、８〜１２メッシュ)５０ｇを３０％濃度
の過酸化水素水５００mlで２４時間浸せきした。得られ
た分子ふるい炭素の細孔特性及び表面酸素官能基量を表
１に示す。これを実施例１と同様にして回収したガスを
処理したが、メチルメルカプタンの選択的な除去はなさ
れなかった。
商品名：「モルシーボン」５Ａ、有効細孔径０．６ｎ
ｍ、ペレット、８〜１２メッシュ)５０ｇを３０％濃度
の過酸化水素水５００mlで２４時間浸せきした。得られ
た分子ふるい炭素の細孔特性及び表面酸素官能基量を表
１に示す。これを実施例１と同様にして回収したガスを
処理したが、メチルメルカプタンの選択的な除去はなさ
れなかった。
【図１】酸化処理分子ふるい炭素におけるコーヒーアロ
マ成分の破過曲線を示すグラフ。
マ成分の破過曲線を示すグラフ。
【図２】分子ふるい炭素５Ａにおけるコーヒーアロマ成
分の破過曲線を示すグラフ。
分の破過曲線を示すグラフ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A23F 5/48
A23F 3/42
B01J 20/00 - 20/26
A61L 9/01
Claims (6)
- 【請求項１】 食物素材より回収される揮発性成分より
なるアロマ含有ガスを、強酸で酸化処理された分子ふる
い炭素と接触させることを特徴とするアロマ含有ガスを
改質する方法。 - 【請求項２】 上記食物素材がコーヒーであることを特
徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 アロマ含有ガスが、コーヒー豆を焙煎す
るときに発生するガス、焙煎コーヒー豆を粉砕するとき
に発生するガス、焙煎粉砕コーヒーへ水又はコーヒー抽
出液又は水蒸気を供給するときに発生するガスよりなる
群から選択された、いずれか一種あるいは二種以上の組
み合わせであることを特徴とする請求項１または２記載
の方法。 - 【請求項４】 強酸で酸化処理された分子ふるい炭素
が、細孔径０．４〜０．８ｎｍの幅を有する細孔を全細
孔容積の７０％以上占めており、かつ０．１５〜０．７
ｍｌ／ｇの全細孔容積を有する分子ふるい炭素であるこ
とを特徴とする請求項１乃至３記載の方法。 - 【請求項５】 酸化処理された分子ふるい炭素におい
て、炭素表面における表面酸素官能基を総量として０．
５ｍｏｌ/kg以上有し、かつフェノール性水酸基として
検出される表面酸素官能基量の構成比率が６０ｍｏｌ％
以上であることを特徴とする請求項１乃至３記載の方
法。 - 【請求項６】 分子ふるい炭素の酸化処理を、１Ｎ以上
の濃度の硝酸水溶液、１Ｎ以上の濃度の硫酸水溶液およ
びこれらの任意の混合物よりなる群から選択された強酸
水溶液に分子ふるい炭素を浸せきさせて酸化処理を行う
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33321796A JP3513346B2 (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | アロマ含有ガスの改質方法 |
| EP97309332A EP0847699B1 (en) | 1996-12-13 | 1997-11-19 | Method for modifying aroma-containing gas |
| ES97309332T ES2158454T3 (es) | 1996-12-13 | 1997-11-19 | Metodo para modificar un gas que contiene aroma. |
| AT97309332T ATE200389T1 (de) | 1996-12-13 | 1997-11-19 | Verfahren zur modifizierung eines aroma enthaltenden gases |
| CA002221534A CA2221534C (en) | 1996-12-13 | 1997-11-19 | Method for modifying aroma-containing gas |
| DK97309332T DK0847699T3 (da) | 1996-12-13 | 1997-11-19 | Fremgangsmåde til modifikation af aromaholdig gas |
| PT97309332T PT847699E (pt) | 1996-12-13 | 1997-11-19 | Processo para a modificacao de um gas contendo um aroma |
| DE69704538T DE69704538T2 (de) | 1996-12-13 | 1997-11-19 | Verfahren zur Modifizierung eines Aroma enthaltenden Gases |
| US08/987,205 US5908652A (en) | 1996-12-13 | 1997-12-09 | Method for modifying aroma-containing gas |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10165099A JPH10165099A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3513346B2 true JP3513346B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=18263631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33321796A Expired - Lifetime JP3513346B2 (ja) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | アロマ含有ガスの改質方法 |
Country Status (11)
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| EP (1) | EP0847699B1 (ja) |
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| DK (1) | DK0847699T3 (ja) |
| ES (1) | ES2158454T3 (ja) |
| GR (1) | GR3036183T3 (ja) |
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| US20130196155A1 (en) | 2012-02-01 | 2013-08-01 | Ut-Battelle, Llc | Apparatus and process for the surface treatment of carbon fibers |
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| KR102026136B1 (ko) * | 2016-05-09 | 2019-09-27 | 한남대학교 산학협력단 | 향기 캡슐용 탄소 기공막 및 그 제조방법 |
| KR20190087522A (ko) * | 2016-12-16 | 2019-07-24 | 하세가와 고오료오 가부시끼가이샤 | 동식물 원료로부터의 향료 조성물의 제조 방법 및 동식물 원료로부터의 향기 회수 장치 |
| WO2018110585A1 (ja) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | 長谷川香料株式会社 | 焙煎コーヒー豆からの香料組成物の製造方法および焙煎コーヒー豆からの香気回収装置 |
| KR102390387B1 (ko) * | 2022-03-24 | 2022-04-26 | 최상배 | 훈제향이 함유된 부탄가스 제조방법 및 이에 의해 제조된 부탄가스 |
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