JP3977934B2

JP3977934B2 - 冷凍コーヒー濃厚物

Info

Publication number: JP3977934B2
Application number: JP22053698A
Authority: JP
Inventors: 美花深水; 直人井村
Original assignee: Ajinomoto General Foods Inc
Current assignee: Ajinomoto General Foods Inc
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2018-08-04
Also published as: JP2000041578A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭で手軽にレギュラーコーヒーのような味、香りを有したコーヒーを提供できる冷凍コーヒー濃厚物に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
コーヒー飲料の消費は年々増加しており、特にインスタントコーヒーは手軽にいれることができ、消費者に好まれている。しかしながら、インスタントコーヒーはその製造上、コーヒー抽出液を乾燥して粉末化する工程が必要であり、また乾燥時にコーヒー抽出液中の芳香成分が散逸する欠点がある。従ってレギュラーコーヒーの味、香りを楽しみたい消費者にはインスタントコーヒーではもの足りないという不満があった。
【０００３】
一方、レギュラーコーヒーはいれるのが煩雑であり、また焙煎粉砕コーヒーの家庭での保存時における劣化の問題もあった。更に、レギュラーコーヒーはいれる際の熱水の温度等の条件が一定でなく飲用コーヒーにバラツキが生じるという問題もあった。
【０００４】
コーヒー抽出液を濃縮した液状コーヒー濃縮液も提案されたが、チルド流通、チルド保管においても風味の劣化が著しいため商品として不適当であった。また、冷凍条件下では凍結するため、一定量飲用に取り出すには不適であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、長期間の保存においてもレギュラーコーヒー本来の味および香りが劣化することなく、消費者が家庭で手軽にレギュラーコーヒーのような味、香りを楽しむことができるコーヒー製品の提供を目的としている。
【０００６】
本発明の発明者らは、消費者が家庭で手軽にレギュラーコーヒー本来の味および香りを有するコーヒー製品を提供するための検討を鋭意行った。その結果、焙煎粉砕コーヒーから常法により抽出あるいは必要により濃縮された所定のコーヒー抽出液に、所定量の単糖、２糖類またはＤＰ１〜７が１０％以上となるように加水分解したコーヒー固形分であるマンナンオリゴマーを添加後、空気または不活性ガスを用い低温下オーバーランが１０％以上となるようにホイップし、これを冷凍保管することによって達成できることを見出した。
【０００７】
本発明の方法は下記のように行われる。
【０００８】
本発明は、コーヒー固形分１０〜５７ＷＴ％、単糖類、２糖類、ＤＰ１〜７が１０％以上となるように加水分解したコーヒー固形分であるマンナンオリゴマー及びそれらの混合物からなる群より選ばれた少なくとも１種の糖類３〜５０ＷＴ％を含有する冷凍コーヒー濃厚物において全固形分濃度は２０〜６０ＷＴ％であり、そして、オーバーランが１０％以上である冷凍コーヒー濃厚物に関する。
【０００９】
コーヒー抽出液の調製
焙煎コーヒー豆からのコーヒー抽出液の調製は慣用の方法で行うことができる。好ましくは、コーヒー豆を焙煎、粉砕し、これを複数本、通常５〜６本のカラムから成る多段式抽出系の各カラムに充填し、常法により、例えば高温、高圧で向流連続抽出する。抽出時の液温および圧力は使用するコーヒー豆の種類、粉砕粒径等によって異なるが通常１５０〜１８０℃、１．０〜２．０×１０⁴パスカル（Ｐａ）程度で行われる。
【００１０】
抽出液の濃度は経済性および品質の両方の観点から１０〜２５％程度が好ましい。
【００１１】
コーヒー抽出液の濃縮
上記の工程で得たコーヒー抽出液は、熱濃縮法あるいは凍結濃縮法によって濃縮することができる。加熱によるコーヒー液の劣化が少ない点で凍結濃縮法は熱濃縮法よりも好ましい。
【００１２】
例えば従来公知の装置により凍結濃縮を行うことができる。すなわち、コーヒー抽出液は原液タンク、凍結面掻き取り型熱交換機（核発生器）、攪拌機を備えた氷晶熟成タンク、および氷洗浄器からなる凍結濃縮装置により凍結濃縮される。抽出液は先ず冷凍表面を備えた核発生器に供給される。冷凍表面は外部冷凍機により冷凍温度に冷却されており、この表面との接触により抽出液は冷却され小さい氷核を含んだ冷却コーヒー抽出液は次いで氷晶熟成タンクに導かれる。タンク内では小さい氷核は不安定なため溶解し、その際に溶解熱が奪われ、その結果氷晶熟成タンク内に既に存在する大きな氷結晶が更に成長する。小さな氷結晶が熱媒体として機能し、核発生器に装備された冷凍機による冷却効果が氷晶熟成タンクに及ぶことになる。
【００１３】
氷結晶と濃厚液スラリーは氷洗浄器に送られ、氷結晶表面に付着した溶質が回収され濃厚液は再び氷晶熟成タンクに戻される。
【００１４】
氷は洗浄器頂部で溶解されて水として排出されるが、その水によって氷表面が洗われることになる。氷晶熟成タンクの底より排出された濃厚液は一部核発生器に戻され、残りが目的のコーヒー濃縮液となる。
【００１５】
コーヒー濃縮液の濃度は通常２５〜５７ＷＴ％、好ましくは２８〜４０ＷＴ％程度である。
【００１６】
混合
上記の方法で得られたコーヒー抽出液あるいはコーヒー濃縮液に単糖または２糖類を加えて、コーヒー固形分１０〜５７ＷＴ％、単糖または２糖類３〜５０ＷＴ％、全固形分濃度２０〜６０ＷＴ％となるように調製し、タンク内で均一に混合することにより混合されたコーヒー濃厚液を得る。
【００１７】
単糖または２糖類として、グルコース、マンノース、ガラクトース、キシロース、スクロース、マルトースのいずれか、またはそれらの２以上の組合せを使用することができる。これら単糖または２糖類の含有割合を３〜１０ＷＴ％とすることにより、飲用コーヒーの甘味はさらにコントロールされ、また呈味も改良された。甘味を感知しないレベルをターゲットとする場合、スクロースなど高甘味の糖では５％以下が好ましい。
【００１８】
発明者らは、単糖または２糖類の代わりにＤＰ１〜７が１０％以上となるように加水分解したコーヒー固形分であるマンナンオリゴマーを使用することもできることを見出した。
【００１９】
ＤＰ１〜７が１０％未満の加水分解率の低いコーヒー加水分解物では氷点降下率が小さいため、コーヒー濃厚物の冷凍下でのやわらかさを付与するための機能を果たさない。
【００２０】
上記混合されたコーヒー濃厚液に甘味料、ミルク、香辛料などの原料をさらに加え全固形分濃度２０〜６０ＷＴ％とすることにより、カフェオレやカプチーノタイプとすることも可能である。
【００２１】
マンナンオリゴマーの調製
マンナンオリゴマーは、コーヒー抽出残査を加水分解して作ることができるが、その方法は米国特許第２，５７３，４０６号、米国特許第２，６８７，３５５号、米国特許第４，５０８，７４５号、米国特許第４，７９８，７３０号、欧州特許０３６３５２９Ｂ１等に開示されている。商業用のコーヒー多段式抽出系において出てくる使用済みコーヒー残査を、反応容器中において酸触媒を添加して加水分解することもできるし、酸触媒を添加せずに高温で短時間処理して加水分解することによっても得ることができる。管形栓流反応器を使用するのが便利であるが、比較的高温で短時間の反応を行わせるのに向いているものであればいかなる反応器を使用しても良好な結果が得られる。反応時間と温度との関係は、可溶化して加水分解することによってマンナンオリゴマーのＤＰを約１０〜４０から約１〜１０下げる。マンナンオリゴマーは糖類の１種である。
【００２２】
インスタントコーヒーの分野では、水溶性固形分量を増やすことの他に最終生成物たるインスタントコーヒーの香りをよくすることにも力点がおかれている。欧州特許０３６３５２９Ｂ１において、主たる炭水化物としてマンナンを含有するコーヒー残査を、酸触媒を添加する方法ではなくて、高温短時間処理用反応器中で可溶化する方法において、処理中に出てくる蛋白質の成分と炭水化物オリゴマーの反応を制御することによって、コーヒーの色や香りを作り出すことができることが開示されている。
【００２３】
より具体的には、コーヒー残査を約２００℃〜約２６０℃の反応器中に約１〜約１５分間おき、マンナンを加水分解してＤＰを約１〜１０、好ましくは約１〜６にし、糖を十分に反応させてコーヒーの色と香りを作り出す。加水分解後、コーヒー残査と分離してコーヒーの可溶性固形分であるマンナンオリゴマーを得る。
【００２４】
「マンナン」という用語は、広くｄ−マンノースからなる多糖を意味する。単糖ｄ−マンノースはアルドヘキソースの一種であり、ｄ−グルコース中のカルボキシル基に隣接する炭素に結合している水酸基の立体配置が逆になっているものである。コーヒー残査中に存在するマンナン中のｄ−マンノースは４０以下であり、ＤＰが約６以下のマンナンは水溶性であるが、ＤＰが約１０になると水に不溶性となる。
【００２５】
「オリゴマー」は、単糖の数が比較的少ないポリマーを意味する。とくに、本明細書においては、単糖の数が１０未満であるポリマーをいう。マンノースは、便宜上ＤＰ１のオリゴマーとするが、厳密にいうとオリゴマーは２以上の単糖からなるものをいう。
【００２６】
「重合度」または「ＤＰ」とは、オリゴマーを構成している単糖の数を意味する。従って、たとえばマンノオリゴマーのＤＰは４であり、これはマンノースが４つの単糖から構成されていることを意味する。
【００２７】
「コーヒー残査」とは、たとえば前記「コーヒー抽出液の調製」に記載された多段式抽出系の最も古いカラムから排出された、いわゆるコーヒー抽出粕を意味する。
【００２８】
ホイップ工程
前記の混合されたコーヒー濃厚液を、アイスクリームフリーザーのような冷凍攪拌機に入れ、０℃以下の温度、好ましくは−５〜−１０℃で、空気または不活性ガス、好ましくは窒素ガスを吹き込みながらゆっくり攪拌してホイップさせる。ホイップ工程は、コーヒー濃厚液のオーバーラン（見かけ体積増加率）が１０％以上、好ましくは１０〜１００％、さらに好ましくは２０〜５０％になるまで行う。
【００２９】
とくに、コーヒー濃厚液の全固形分濃度を３０〜５０ＷＴ％、オーバーランを２０〜５０％とすることにより、冷凍保存時の体積収縮を十分にコントロールすることができる。
【００３０】
これらの工程で得られた冷凍コーヒー濃厚物は−１５〜−２４℃の冷凍下においてもスプーンですくうことができる。従って、適当な容器に注いで冷凍下に流通、保存させることにより製品を市販できる。消費者は家庭の冷凍庫に製品を保存し、飲用したいときに、コーヒーをスプーンですくってカップにとり、熱湯で溶解して、ホットコーヒーを簡単にいれることができる。また、冷水で溶解することによりアイスコーヒーを作ることもできる。
【００３１】
コーヒー固形分の濃度が１０ＷＴ％未満では飲用時のコーヒー濃度として適する１ＷＴ％とするためには、必要とされる冷凍コーヒー濃厚物の量が多くなり、できあがったコーヒーの温度が８０℃より低くなり、ぬるくなってしまうので適さない。
【００３２】
全固形分濃度２０ＷＴ％未満では、冷凍下で柔らかいテクスチャーを実現できない欠点がある。６０ＷＴ％を越えると高粘性を示し、スプーンですくう動作に適さない。全固形分濃度は２０〜６０％が好ましく、より好ましくは３５〜４５％である。
【００３３】
オーバーランが１０％未満では冷凍下において硬くスプーンですくう動作に適さない。一般的には、オーバーランが高くなると保存時の体積収縮が目立ち賞味期限が短くなる傾向にあるが、本発明においてオーバーラン１０％以上であれば、一般的な冷菓の賞味期限として満足することができる−１８℃以下３か月を達成することができる。より好ましくは、オーバーランを２０〜５０％とすることによりさらに長い賞味期限とすることができる。
【００３４】
【実施例】
調製方法
［コーヒー抽出液の調製］
コロンビア産アラビカ豆：インドネシア産ロブスタ豆を１：１の割合で混合したものを商業用の回転式熱風コーヒー豆焙煎機を用い２３５℃で１２分間焙煎し、次いでコーヒー用粉砕機で平均粒径約１．５ｍｍの粒子に粉砕した。
【００３５】
細断した焙煎粉砕コーヒーを６本のカラムからなる連続抽出塔に充填し、圧力１．６×１０⁴Ｐａ、熱水温度１７５℃で向流多段式抽出法により抽出を行い、抽出液濃度が１６ＷＴ％となったコーヒー抽出液を抜き出した。
【００３６】
［コーヒー抽出液の濃縮］
このコーヒー抽出液を、核発生器に供給し、除熱されかつ約−５℃以下に冷却された。この際、冷却コーヒー抽出液中に小さな氷核が形成された。
【００３７】
この冷却コーヒー抽出液を核発生器から抜き出し、氷晶熟成タンクに供給した。氷晶熟成タンク内でゆるやかに攪拌しながら、冷却コーヒー抽出液を約５時間熟成した。この間冷却コーヒー抽出液中の小さい氷核は不安定なため溶解し、その際に溶解熱が奪われ、その結果氷晶熟成タンク内に既に存在する大きな氷結晶がさらに成長した。
【００３８】
熟成後、成長した氷結晶を含む濃厚液スラリーを氷洗浄器に入れ、氷結晶表面に付着したコーヒー液を回収後、氷結晶を溶解除去し、濃厚液は氷晶熟成タンクに戻され熟成−分離工程を繰り返した。
【００３９】
コーヒー濃厚液中の固形分濃度が約３８％に達した時に系より抜き出した。
【００４０】
［マンナンオリゴマーの調製］
コーヒー抽出残査（コロンビア産アラビカ豆：インドネシア産ロブスタ豆を１：１）を上記に示すようなコーヒー抽出工程によって３５．６％収率（乾燥した処理前の焙煎粉砕コーヒーを基準とする）で抽出することによって得た。これを熱栓流反応器（直径１０２ｍｍ、長さ１２ｍ）内において熱処理した。使用したコーヒー抽出残査は、濃縮スラリーを反応器に送りやすくすために、まず粉砕して粒径を約１ｍｍにした。次いで、総固形分濃度が約１４ＷＴ％の水と粉砕物からなるスラリーを調製し、滞留時間８分に対応する速度で高圧蒸気とともに栓流反応器にポンプ輸送し、直径６．３５ｍｍのオリフィスを用いて約２２０℃に維持した。最初に用いた不溶性コーヒー固形分から可溶性コーヒー固形分への転換率は、乾燥重量基準で４５．３％であった。この転換率は、栓流反応器を通すことによる収率の増加が２９．２％であり、最初に用いた焙煎粉砕コーヒーの乾燥量を基準とする総収率が６４．８％であることと関係している。可溶性固形分および不溶性固形分内に存在している炭水化物は定量的に加水分解して糖になった。ＨＰＬＣで分析したところ、以下に示す結果が得られた。この結果より、可溶性フラクションの炭水化物濃度は４７．２％であることを示している。加水分解物は普通の褐色を呈し、コーヒーに似た風味を有していた。これを固形分量４０〜４５ＷＴ％に熱濃縮することによってマンナンオリゴマーを得た。
【００４１】
【表１】

［混合／ホイッピッング］上記の方法で調製されたコーヒー抽出液あるいはコーヒー濃縮液に単糖、２糖類またはマンナンオリゴマーを所定量（表１，２参照）加えて、攪拌機付きタンク内で均一に混合した後、アイスクリームフリーザーに入れ、−５℃下窒素ガスを吹き込みながらゆっくり攪拌して氷結を析出させながらコーヒー濃厚液をホイップさせた。コーヒー濃厚液のオーバーランが所定値（表１，２参照）に達したときホイップを停止し、小型の容器に６〜７ｇずつ分注し密封して製品を得た（参考例１〜３及び実施例１）。
【００４２】
参考例４においては、甘味料としてアスパルテーム、ミルクとして全脂粉乳、およびシナモンパウダーをさらに配合すことにより、シナモン風味のカプチーノ製品を得た。
【００４３】
より具体的には、固形分５０ＷＴ％のコーヒー濃縮液とスクロース、全脂粉乳、アスパルテーム、シナモンパウダーおよび水を次の割合となるように配合した後、アイスクリームフリーザーで、−５℃下窒素ガスを吹き込みながらゆっくり攪拌してオーバーランが１００％になるまでホイップすることにより半凍結スラリーを作った。これを容量約４０ｍｌのワンポーションカップに充填し冷凍カプチーノを調製した。
【００４４】

［分析評価方法］
表１、２に示す「凍結下での適正」は、−１８℃の冷凍庫にサンプルを一昼夜保存した後、取り出してスプーンですくうことができるかどうかにより調べた。
【００４５】
「飲用温度」については、飲用時のコーヒー固形分濃度が１．０％になるようにコーヒー濃厚液をスプーンでコーヒーカップに採り、１００ｍｌの熱水を加えて、できあがったコーヒー飲料の温度を測定した。このときの液温が８０℃以上であれば飲用に適するとした。
【００４６】
「保存安定性」については、−１８℃の冷凍庫に保存したサンプルを取り出した後、コーヒー飲料について特別に訓練された官能評価パネル（５名）が風味を評価することにより、賞味期間を定めた。
【００４７】
［評価結果］
全固形分濃度２０〜６０ＷＴ％、オーバーラン１０％以上でありコーヒー固形分１０〜５７ＷＴ％、単糖または２糖類３〜５０ＷＴ％を含む冷凍コーヒー濃厚物は、凍結下での適性、飲用適性、保存安定性のすべてにおいて満足することができるものであった。
【００４８】
全固形分濃度が２０ＷＴ％未満では、凍結下での適正が劣りスプーンですくう動作に適さなかった。全固形分濃度が６０ＷＴ％を越えても同様であった。
【００４９】
オーバーランが１０％未満では、凍結下での適正が劣り冷凍コーヒー濃厚物が高粘性を示すことによりスプーンですくう動作に適さなかった。
【００５０】
コーヒー固形分の濃度を１０ＷＴ％以上とすることにより、できあがったコーヒーの温度を８０℃以上とすることができ、満足できる飲用温度であった。
【００５１】
オーバーラン４０％と８０％を比較すると、いずれも一般的な冷菓の賞味期間として満足することができる−１８℃以下３か月の期間を示したが、オーバーラン４０％の方が８０％のものよりも賞味期間を長くすることができる点で優った。
【００５２】
参考例４において調製した、冷凍カプチーノの容器の上面シールを剥がして中身を押し出し、カップに熱湯を注ぐことによって、ふんわり泡だったシナモン風味のカプチーノを作ることができた。
【００５３】
【表２】

【００５４】

Claims

コーヒー固形分３０〜５７ＷＴ％、ＤＰ１〜７が１０％以上となるように加水分解したコーヒー固形分であるマンナンオリゴマー３〜３０％を含有する冷凍コーヒー濃厚物において全固形分濃度２０〜６０ＷＴ％であり、そして、オーバーランが１０％以上である冷凍コーヒー濃厚物。