JP4667316B2 - コーヒー組成物の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、クロロゲン酸類含量が多く、ヒドロキシヒドロキノン含量が少なく、風味を改善したコーヒー組成物の製造方法及びソリュブルコーヒーの製造方法に関する。
クロロゲン酸、カフェ酸、フェルラ酸等が優れた血圧降下作用を示すことが報告されている(特許文献1〜3)。しかしながら、クロロゲン酸類を多量に含むことが知られているコーヒー飲料では、明確な血圧降下作用が認められず、逆に血圧を上昇させるという報告もある(非特許文献1)。
特開2002−363075号公報 特開2002−22062号公報 特開2002−53464号公報 Eur. J. Clin. Nutr., 53(11), 831(1999)
本発明の目的は、優れた血圧降下作用を有し、すっきりとした風味有するコーヒー組成物及びソリュブルコーヒーの製造法を提供することにある。
そこで本発明者は、コーヒー飲料がクロロゲン酸類を含んでいるにもかかわらず、十分な血圧降下作用を示さないことに着目し、血圧降下作用とコーヒー飲料成分との関係について種々検討した結果、コーヒー飲料に含まれているヒドロキシヒドロキノンがクロロゲン酸類の血圧降下作用を阻害していることを見出した。そして、更に検討した結果、特定の細孔径を有する多孔質吸着体の存在下にコーヒー豆からの抽出操作を行うことでコーヒー飲料中のクロロゲン酸類量を一定範囲に保持しつつ、ヒドロキシヒドロキノン含量を十分な血圧降下作用が得られる濃度に低下させることができ、かつ、すっきりとした風味が得られることを見出した。
すなわち、本発明は、細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体の存在下に、コーヒー豆からコーヒー抽出液を抽出する、又はコーヒー豆からコーヒー抽出液を抽出し、当該抽出液を冷却することなく細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体に接触させることを特徴とする、コーヒー組成物の製造方法を提供するものである。
すなわち、本発明は、細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体の存在下に、コーヒー豆からコーヒー抽出液を抽出する、又はコーヒー豆からコーヒー抽出液を抽出し、当該抽出液を冷却することなく細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体に接触させることを特徴とする、クロロゲン酸類を0.01〜1質量%含有し、かつヒドロキシヒドロキノンの含有量が該クロロゲン酸類量の0.1質量%未満であるコーヒー組成物の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体の存在下に、コーヒー豆からコーヒー抽出液を抽出する、又はコーヒー豆からコーヒー抽出液を抽出し、当該抽出液を冷却することなく細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体に接触させることによって、クロロゲン酸類を0.01〜1質量%含有しかつヒドロキシヒドロキノンの含有量が該クロロゲン酸類量の0.1質量%未満であるコーヒー組成物を得、次いで該コーヒー組成物を噴霧乾燥又は凍結乾燥することを特徴とする、ソリュブルコーヒーの製造方法を提供するものである。このソリュブルコーヒーを温水などに溶解することにより、クロロゲン酸類を0.01〜1質量%含有し、かつヒドロキシヒドロキノンの含有量が該クロロゲン酸類量の0.1質量%未満であるコーヒー液を簡便に調製することができる。
本発明の製造方法によれば、優れた血圧降下作用を有し、かつすっきりとした風味のコーヒー組成物を得ることができる。
本発明において用いられるコーヒー豆の種類は、特に限定されないが、例えばブラジル、コロンビア、タンザニア、モカ、キリマンジェロ、マンデリン、ブルーマウンテン等が挙げられる。コーヒー豆種としては、アラビカ種、ロブスタ種などがある。コーヒー豆は1種でもよいし、複数種をブレンドして用いてもよい。コーヒー豆を焙煎により焙煎コーヒー豆とする方法については、特に制限はなく、焙煎温度、焙煎環境についても制限はないが、好ましい焙煎温度は100〜300℃であり、更に好ましくは150〜250℃である。好ましい焙煎方法としては直火式、熱風式、半熱風式があり、回転ドラムを有している形式が更に好ましい。また、風味の観点より焙煎後1時間以内に0〜100℃、更に好ましくは10〜60℃まで冷却することが好ましい。
焙煎コーヒー豆の焙煎度としては、ライト、シナモン、ミディアム、ハイ、シティ、フルシティ、フレンチ、イタリアンがあり、ライト、シナモン、ミディアム、ハイ、シティが好ましい。焙煎度を色差計で測定したL値としては、通常10から30、好ましくは15から25である。尚、焙煎度の違うコーヒー豆を混合しても良い。
コーヒー豆からの抽出方法についても制限はなく、例えば焙煎コーヒー豆又はその粉砕物から水〜熱水(0〜100℃)又はスチーム、100℃以上の加圧スチームなどの抽出溶媒を用いて10秒〜120分抽出する方法が挙げられる。抽出温度は、クロロゲン酸類の回収量の観点から、好ましくは50〜100℃、特に好ましくは80〜100℃、特に好ましくは90〜100℃である。粉砕度合いは、極細挽き(0.250-0.500mm)、細挽き(0.300-0.650mm)、中細挽き(0.530-1.000mm)、中挽き(0.650-1.500mm)、中粗挽き、粗挽き(0.850-2.100mm)、極粗挽き(1.000-2.500mm)や平均粒径3mmや同5mm、同10mm程度のカット品が挙げられる。抽出方法は、ボイリング式、エスプレッソ式、サイホン式、ドリップ式(ペーパー、ネル等)等が挙げられる。
抽出溶媒としては、水、アルコール含有水、ミルク、炭酸水などが挙げられる。抽出溶媒のpHは通常4〜10であり、風味の観点からは5〜7が好ましい。尚、抽出溶媒中にpH調整剤、例えば重炭酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、L−アスコルビン酸、L−アルコルビン酸Naを含有させ、pHを適宜調整しても良い。
抽出溶媒量は、コーヒー豆量1重量部に対して通常0.1〜100倍量、クロロゲン酸類の回収量の観点から1〜30倍量が好ましい。
抽出器としては、ペーパードリップ、不織布ドリップ、サイホン、ネルドリップ、エスプレッソマシン、コーヒーマシン、パーコレーター、コーヒープレス、イブリック、ウォータードリップ、ボイリング等、コーヒーカップへ実質的に懸架可能なペーパー又は不織布の袋状構造体、上部にスプレーノズル下部に実質的にコーヒー豆の固液分離可能な構造体(メッシュやパンチングメタルなど)を有するドリップ抽出器、上部及び又は下部に実質的にコーヒー豆の固液分離可能な構造体(メッシュやパンチングメタルなど)を有するカラム抽出器等が挙げられる。抽出器に加熱又は冷却可能な構造(例えば、電気ヒーター、温水や蒸気、冷水が通液可能なジャケット)を有していても良い。
抽出方法としてはバッチ式抽出法、半バッチ式抽出法、連続式抽出法が挙げられる。バッチ式抽出法又は半バッチ式抽出法の抽出時間は風味の観点より10秒〜120分が好ましく、更に30秒〜30分が好ましい。
また、本発明の原料コーヒー抽出液には、必要に応じて生コーヒー豆及び/又はL値30〜60の微焙煎豆などから抽出したクロロゲン酸類を添加することができる。
本発明では、ヒドロキシヒドロキノン含量を低減させるために、細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体に対して30%以上である多孔質吸着体を用いる。好ましくは細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下、より好ましくは0.2〜0.7ナノメートル(nm)の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体に対して30%以上、更に30〜98%、更に50〜95%、特に70〜90%のものが好ましい。細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体に対して30%未満の多孔質吸着体は、ヒドロキシヒドロキノン除去の選択性が低くなるため好ましくない。ここで、多孔質吸着体の細孔半径及び容量は、細孔半径1ナノメートル(nm)以下域においてはMP法により測定された値であり、細孔半径1ナノメートル(nm)超過域においてはKJH法により測定された値であり、細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体に対して30%以上であるか否かはMP法及びKJH法により得られた細孔分布曲線から判定することができる。
MP法による細孔半径1ナノメートル(nm)以下全細孔容量:VM(cm3/g)
KJH法による細孔半径1ナノメートル(nm)超過全細孔容量:VK(cm3/g)
MP法による細孔半径0.7ナノメートル(nm)以下細孔容量:V7(cm3/g)
細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量と多孔質吸着体の細孔容量全体の比:V%=V7/(VM+VK)×100%
MP法とは、文献(Colloid and Interface Science, 26, 46(1968))に記載の細孔測定法であり、KJH法とは、文献(J.Amer.Chem.Soc.,73.373(1951))に記載の細孔測定法であり、それぞれ株式会社住化分析センター、株式会社東レリサーチセンター等にて測定可能である。細孔測定装置としては、BELSORP−miniなどがあり、窒素吸着法を用い測定できる。
また、当該多孔質吸着体は、ミクロ孔領域における平均細孔半径が0.5ナノメートル(nm)以下、更には0.2〜0.5ナノメートル(nm)以下、特に0.3〜0.5ナノメートル(nm)の範囲にあることが好ましい。ここでミクロ孔領域とは、1ナノメートル(nm)以下を示し、平均細孔半径は、MP法により得られた細孔分布曲線のピークトップを示す細孔半径の値である。
また、ヒドロキシヒドロキノン含量の低減効果の点から、多孔質吸着体のMP法による細孔容量は、0.5cm3/g以上、更に0.5〜2cm3/gが好ましく、更に0.6〜1cm3/gが好ましい。
多孔質吸着体の粒子径は特に限定されないが、大きすぎると被吸着体との接触面積が小さくなり、吸着速度が遅くなる。以上の点から平均粒径として0.01μm以上2mm以下が好ましく、更に50μm以上400μm以下が好ましく、特に好ましいのは50μm以上200μm以下である。
多孔質吸着体の例としては、吸着技術便覧−プロセス・材料・設計−(平成11年1月11日、エヌ・ティー・エス発行、監修者:竹内 雍)に記載されている。炭素質吸着材・シリカ・アルミナ系吸着材、高分子吸着材、キトサン樹脂などが使用できる。コーヒー風味を残存させる観点から、炭素質吸着材が好ましい。
炭素質吸着材としては、ヒドロキシヒドロキノンを選択的に吸着する観点から、粉末状活性炭、粒状活性炭、活性炭繊維が好ましい。更に抽出液の風味が良く、クロロゲン酸類の回収量も多いことから活性炭繊維が好ましい。
粉末状及び粒状活性炭の由来原料としては、オガコ、石炭やヤシ殻などがあるが、ヤシ殻由来のヤシ殻活性炭が好ましい。具体的には、白鷺WH2C(日本エンバイロケミカルズ株式会社)、太閤CW(二村化学工業株式会社)、クラレコールGL(クラレケミカル株式会社)等を用いることができる。特に、水蒸気などのガスにより賦活した活性炭が好ましい。
活性炭繊維としては、ファインガード(東邦レーヨン株式会社)のようなポリアクリロニトリル系、アドール(ユニチカ株式会社)のようなピッチ系、クラクティブ(クラレ株式会社)のようなフェノール系、Kフィルター(東洋紡績株式会社)のようなセルロース系、その他フェノール系や綿花系などが挙げられる。
また、多孔質吸着体の形状は特に限定されず、通常の粉体・粒状はもとより吸着体を繊維に練りこんだもの、各多孔質吸着剤同士で成型したもの、セルロース、不織布、バインダーを用いて成型したものでも良い。
当該多孔質吸着体の使用量はコーヒー豆に対して通常1〜300質量%、好ましくは5〜100質量%、更に8〜50質量%が好ましい。
前記多孔質吸着体は、抽出操作中又は抽出操作直後に存在すればよく、例えばコーヒー豆と多孔質吸着体を混合し抽出機に入れてもよいし、また、多孔質吸着体層の上にコーヒー豆層を積層させコーヒー豆層側より抽出溶媒を投入し、多孔質吸着体層側よりコーヒー組成物を得てもよい。また、コーヒー豆からのコーヒー抽出処理に続き、コーヒー抽出液に多孔質吸着体を浸漬させてもよい。この場合コーヒー抽出液を冷却することなく、コーヒー抽出液に多孔質吸着体を接触させても良く、自然冷却後コーヒー抽出液に多孔質吸着体を接触させても良く、強制冷却後コーヒー抽出液に多孔質吸着体を接触させても良い。風味を良く残し且つクロロゲン酸類の回収量を多くする観点から、―10〜90℃に冷却後コーヒー抽出液に多孔質吸着体を接触させるのが好ましく、更に0〜90℃に冷却するのが好ましく、特に5〜40℃が好ましい。
またドリップ式では、ペーパーやネル等のフィルター上に多孔質吸着体を入れるのが好ましい。また、フィルターの間に多孔質吸着体を挿入してもよい。更には、抽出されたコーヒー抽出液側に多孔質吸着体を入れておいてもよい。抽出されたコーヒー抽出液側に多孔質吸着体を入れる場合には、例えば多孔質吸着体を充填した袋を抽出されるコーヒー抽出液に入れたり、棒状の多孔質吸着体をコーヒー抽出液に浸漬させる、好ましくは更に棒状の多孔質吸着体でコーヒー抽出液を攪拌することができる。かかる多孔質吸着体を用いた場合、操作終了後の多孔質吸着体の除去が容易となる。
本発明方法に用いられる多孔質吸着体を充填した袋や棒状の多孔質吸着体を、インスタントコーヒーをお湯で溶解したコーヒー液や缶やPET容器に入った容器詰めコーヒー飲料組成物に処理温度−10〜95℃の範囲でコーヒー抽出液に浸漬させる。風味を良く残し且つクロロゲン酸類の回収量を多くする観点から、―10〜90℃で処理するのが好ましく、更に0〜80℃が好ましく、特に5〜60℃が好ましい。
活性炭を充填した袋の材質は、コーヒー抽出液が透過し実質的に活性炭が漏れ出さないものであれば良く、例として、不織布や紙、金網などが挙げられる。尚、適宜袋や容器に紐やカップに取り付けられる補助構造体部を設けても良い。
棒状の多孔質吸着体としては、活性炭及びバインダーを混合し、成型したさまざまな形状のものなどが挙げられる。
前記多孔質吸着体の成型体とコーヒー抽出液の接触時間(カラム通液の場合は滞留時間)は、通常30秒〜100時間、抽出液の温度が10℃超の場合30秒〜120分、特に1〜60分であるのが、ヒドロキシヒドロキノン含量低減効果及び風味の改善の点で好ましい。
また、抽出操作を0.01〜5MPaの加圧条件下に行うことも、ヒドロキシヒドロキノン含量低減効果の点で好ましい。加圧処理の手段としては、バッチ式の密閉容器(図1)やカラム抽出器(図2)を用い抽出する方法が挙げられる。
前記多孔質吸着体は、それを組み込んだ多孔質吸着体保持道具として、コーヒー抽出液の処理に使用できる。従って、本発明によれば、前記多孔質吸着体を備えてなるコーヒー抽出液からヒドロキシヒドロキノンを除去するための多孔質吸着体保持道具が提供される。
当該多孔質吸着体保持道具としては、(1)前記多孔質吸着体を、実質的に漏洩しない袋に充填した、バッグ型多孔質吸着体保持道具、(2)前記多孔質吸着体を、実質的に液中に漏洩しないように成形した、成形体型多孔質吸着体保持道具、(3)前記多孔質吸着体を、濾過機能を有する形状に成形した、濾過器型多孔質吸着体保持道具が挙げられる。
バッグ型多孔質吸着体保持道具としては、コーヒー抽出液が透過又は通液し、実質的に多孔質吸着体が漏れ出さない袋状構造体に多孔質吸着体を充填したものが挙げられる。
袋状構造体としては、不織布や濾紙、網やパンチング構造体を袋状にしたものが挙げられる。尚、適宜紐やカップに取り付けられる補助構造体を設けても良い。
成形体型多孔質吸着体保持道具(以下、成形体型多孔質吸着体とも言う)としては、多孔質吸着体をセルロース繊維などと混合し抄紙したもの、不織布用繊維と多孔質吸着体を成形したもの、多孔質吸着体及びバインダーを混合し成形したもの、多孔質吸着体原料を成形した後多孔質吸着体としたもの、活性炭繊維類と他の多孔質吸着体を混合及び又は積層させたもの、その他、吸着技術便覧−プロセス・材料・設計−(平成11年1月11日、エヌ・ティー・エス発行、監修者:竹内 雍)に記載されている活性炭成形体であるハニカム状活性炭が挙げられる。
多孔質吸着体原料を成形した後多孔質吸着体としたものの例としては、活性炭繊維フェルト、活性炭繊維編物、活性炭繊維織物の活性炭繊維類がある。
濾過器型多孔質吸着体保持道具としては、前記成形体型多孔質吸着体をコーヒーメーカー用などのペーパーフィルター形状である濾過可能な袋状にしたもの、容器に通液部を設けその部分に前記成形体型多孔質吸着体を固定又は設置したものが例示できる。
尚、前記多孔質吸着体保持用道具に用いる多孔質吸着体は、前記各種多孔質吸着体を適宜混合して用いても良い。
前記多孔質吸着体保持用道具の−10〜95℃のコーヒー抽出液との接触時間は、ヒドロキシヒドロキノンの除去効率及び風味の観点より、30秒〜100時間、更に1時間〜48時間が好ましい。
本発明方法により得られるコーヒー組成物は、クロロゲン酸類を0.01〜1質量%含有するが、血圧降下作用及び風味の点で、0.05〜1質量%含有するのが好ましい。また、本発明方法により得られるコーヒー組成物は、クロロゲン酸類量に対してヒドロキシヒドロキノンを0.1質量%未満、より好ましくは0.08質量%以下であり、更には0.05質量%以下、特に0.03質量%以下が好ましい。クロロゲン酸類量に対してヒドロキシヒドロキノン量が0.1質量%未満であれば、クロロゲン酸類の血圧降下作用が発揮される。クロロゲン酸類量に対してヒドロキシヒドロキノン量が0.03質量%以下であればクロロゲン酸の血圧降下作用は顕著に現われる。ここで、本発明コーヒー組成物中のヒドロキシヒドロキノン含量は0であってもよい。
当該クロロゲン酸類としてはモノカフェオイルキナ酸、フェルラキナ酸、ジカフェオイルキナ酸の三種が知られており、クロロゲン酸類の含有量はこれらの合計量で示される。モノカフェオイルキナ酸としては3−カフェオイルキナ酸、4−カフェオイルキナ酸及び5−カフェオイルキナ酸から選ばれる1種以上が挙げられる。またフェルラキナ酸としては、3−フェルラキナ酸、4−フェルラキナ酸及び3−フェルラキナ酸から選ばれる1種以上が挙げられる。ジカフェオイルキナ酸としては3,4−ジカフェオイルキナ酸、3,5−ジカフェオイルキナ酸及び4,5−ジカフェオイルキナ酸から選ばれる1種以上が挙げられる。
当該クロロゲン酸類の含有量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定することができる。HPLCにおける検出手段としては、UV検出が一般的であるが、CL(化学発光)検出、EC(電気化学)検出、LC−Mass検出等により更に高感度で検出することもできる。
当該ヒドロキシヒドロキノン含量は、HPLCにより測定することができる。HPLCにおける検出手段としては、UV検出が一般的であるが、CL検出、EC検出、LC−Mass検出等により更に高感度で検出することもできる。なお、HPLCによるヒドロキシヒドロキノン含量の測定にあたっては、コーヒー溶液を濃縮した後に測定することもできるが、リン酸や塩酸などの添加であらかじめpH3以下に調整するのが好ましい。
また、本発明方法により得られるコーヒー組成物は、コーヒー固形分に占めるクロロゲン酸類の比率、すなわちクロロゲン酸類/コーヒー固形分の質量比は0.025以上が好ましく、更に好ましくは0.03〜0.9、特に好ましくは0.08〜0.4である。ここでいうコーヒー固形分とは、飲料又は組成物中のすべての固形分ではなく、以下の計算式に基づき定義され、単位は質量基準である。
コーヒー固形分[質量%]
=Brix−[乳固形分+糖類+食物繊維+糖類を除く糖質]
ここで上記記載の各項目は以下の計算式で定義される。
乳固形分=脂質+1.8×乳糖
糖類=ぶどう糖+果糖+しょ糖+麦芽糖
ここで各項目の測定法は以下の方法によって定量される。
・Brix:20℃における糖用屈折計示度(°Brix)で表される。
例えば、Atago RX-5000(Atago社製)にて分析できる。
最新・ソフトドリンクス(平成15年9月30日発行、発行所株式会社光琳、243頁に記載)
・脂質:レーゼゴットリーブ法
・乳糖:高速液体クロマトグラフ法
・糖類:ぶどう糖、果糖、しょ糖、麦芽糖:高速液体クロマトグラフ法
・糖類を除く糖質:高速液体クロマトグラフ法
ここで「糖類を除く糖質」とはコーヒー組成物に添加した糖質であり、例えば三糖類、四糖類などのオリゴ糖、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、マルチトール、還元水飴などの糖アルコール、デンプンなどの多糖類などであり、文献(甘みの系譜とその科学:昭和61年6月20日発行、発行所 株式会社 光琳、90頁、表2−1 主な糖質系甘味料)に記載の糖質系甘味料から、乳糖や糖類として定義する4種であるぶどう糖、果糖、しょ糖、麦芽糖を除いた単糖類、二糖類、オリゴ糖類及び糖アルコール類として定義されるものである。
・食物繊維:高速液体クロマトグラフ法(酵素−HPLC法)
ここで食物繊維とは、食品の栄養表示基準制度 第2版(平成11年7月1日発行、編集 財団法人日本健康・栄養食品協会・栄養食品部、46頁〜51頁)に記載の分析方法による分析対象を指す。
また上記各項目の分析法は東京都消費生活総合センター発行の商品テストシリーズ(12−5)−(平成13年11月発行)の中に記載された分析方法や平成11年4月26日付、厚生省生活衛生局食品保健課新開発食品保健対策室長通知、衛新第13号「栄養表示基準における栄養成分等の分析方法等について」に準拠する。
本発明で得られるコーヒー組成物は、100gあたりコーヒー豆を生豆換算で1g以上使用したものが好ましく、より好ましくはコーヒー豆を2.5g以上使用しているものであり、更に好ましくはコーヒー豆を5g以上使用しているものである。
また、本発明方法により製造されるコーヒー組成物には乳成分として、生乳、牛乳、全粉乳、脱脂粉乳、生クリーム、濃縮乳、脱脂乳、部分脱脂乳、練乳等を適宜配合できる。
また、上記の如くして得られたコーヒー組成物を噴霧乾燥又は凍結乾燥すれば、当該組成のコーヒー組成物を調整できるソリュブルコーヒーが得られる。また、上記の如くして得られたコーヒー組成物を濃縮することにより、当該組成のコーヒー液を調整できるペースト状のコーヒーが得られる。また、上記の如くして得られたコーヒー組成物を適宜調合し殺菌後ペットボトルやカップなどの容器に充填・巻き締め、又は缶などの容器に充填・巻き締め後殺菌することにより容器詰めコーヒー飲料が得られる。
ここで噴霧乾燥法及び凍結乾燥法としては、特に制限されない。例えば噴霧乾燥の場合は、コーヒー組成物をノズルからスプレーし、通常150〜310℃、好ましくは約210〜310℃の熱風中を通過させることにより、多孔質、水可溶性のコーヒー粉末にすることができる。一方、凍結乾燥の場合は、コーヒー組成物を液体窒素や冷凍庫等で凍結し、粉砕し、篩別したのち真空で水分を昇華させて、水分を3%以下にすることにより乾燥粉体にすることができる。
本発明により得られるコーヒー組成物及びソリュブルコーヒーは、血圧降下作用を有するクロロゲン酸類を有効量含有しており、かつヒドロキシヒドロキノン量が低減されかつ、風味も改善されていることから、継続飲料することが可能である。
実施例1
レギュラーコーヒー豆としてコロンビア豆をL値=22まで焙煎した。中挽きに粉砕したコーヒー豆130gを得、円筒型筒の下部に80メッシュの金網を有する抽出器に活性炭(WH2CLSS、水蒸気賦活品、日本エンバイロ製)40gを該抽出器下部層に活性炭を均一厚みになる様に投入し、上部層にコーヒー豆を積層させ、90℃のイオン交換水を用い流量12g/分にて抽出し20℃まで冷却後、コーヒー組成物1040gを得た(図3参照)。
処理した活性炭含有コーヒー組成物を0.5μmのフィルターを用い活性炭を除去し、コーヒー抽出処理液を得た。該コーヒー抽出処理液を表1に示す処方にてpHが規定値になるまで重曹を添加しコーヒー飲料組成物を調合した。該コーヒー飲料組成物を飲料缶に充填、密封の後、レトルト殺菌機を用い殺菌実施し製品を得た。表2に示す殺菌条件(温度×時間)にて殺菌をおこない、容器詰コーヒー飲料を得た。
日本エンバイロ製活性炭:WH2C 42/80 LSS(粒径200〜400μm)
BELSORP−miniによる細孔容量測定結果
全細孔容量0.837mL/g、0.7nm以下細孔容量0.651mL/g
MP法による細孔容量0.670mL/g
ミクロ孔領域における平均細孔半径0.35nm
0.7nm以下の細孔容量/全体細孔容量=78%
0.2〜0.7nm細孔容量/全体細孔容量=78%
実施例2
実施例1で得たコーヒー抽出処理液を表1に示す処方にてpHが規定値になるまで重曹を添加しコーヒー飲料組成物を調合した。該コーヒー飲料組成物を減圧濃縮器にてBrix25%まで濃縮し、噴霧乾燥機にてソリュブルコーヒー(インスタントコーヒー)製品を得た。
ソリュブルコーヒー(インスタントコーヒー)6gを80℃のお湯に溶解し、コーヒー飲料組成物を得た。
比較例1
活性炭を用いなかった以外は、実施例1と同様にして容器詰コーヒー飲料を製造した。
実施例3
レギュラーコーヒー豆としてコロンビア豆をL値=22まで焙煎した。中挽きに粉砕したコーヒー豆130gを得、攪拌可能な円筒容器に該コーヒー豆及び活性炭(WH2CLSS、水蒸気賦活品、日本エンバイロ製)40g及び93℃のイオン交換水1040g投入し、30分間温度保持したまま抽出し20℃まで冷却後、コーヒー組成物1040gを得た。
処理した活性炭含有コーヒー組成物を0.5μmのフィルターを用い活性炭を除去し、コーヒー抽出処理液を得た。
なお、実施例1〜3及び比較例1のコーヒー溶液中のクロロゲン酸は以下の分析条件で測定し、ヒドロキシヒドロキノンはHPLC−電気化学検出器により測定した。
クロロゲン酸類の分析方法:分析条件
容器詰コーヒー飲料又はコーヒー組成物のクロロゲン酸類の分析法は次の通りである。分析機器はHPLCを使用した。装置の構成ユニットの型番は次の通り。UV−VIS検出器:L−2420((株)日立ハイテクノロジーズ)、カラムオーブン:L−2300((株)日立ハイテクノロジーズ)、ポンプ:L−2130((株)日立ハイテクノロジーズ)、オートサンプラー:L−2200((株)日立ハイテクノロジーズ)、カラム:Cadenza CD−C18 内径4.6mm×長さ150mm、粒子径3μm(インタクト(株))。
分析条件は次の通りである。サンプル注入量:10μL、流量:1.0mL/min、UV−VIS検出器設定波長:325nm、カラムオーブン設定温度:35℃、溶離液A:0.05M 酢酸、0.1mM 1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、10mM 酢酸ナトリウム、5(V/V)%アセトニトリル溶液、溶離液B:アセトニトリル。
濃度勾配条件
時間 溶離液A 溶離液B
0.0分 100% 0%
10.0分 100% 0%
15.0分 95% 5%
20.0分 95% 5%
22.0分 92% 8%
50.0分 92% 8%
52.0分 10% 90%
60.0分 10% 90%
60.1分 100% 0%
70.0分 100% 0%
HPLCでは、試料1gを精秤後、溶離液Aにて10mLにメスアップし、メンブレンフィルター(GLクロマトディスク25A,孔径0.45μm,ジーエルサイエンス(株))にて濾過後、分析に供した。
クロロゲン酸類の保持時間(単位:分)
(A1)モノカフェオイルキナ酸:5.3、8.8、11.6の計3点(A2)フェルラキナ酸:13.0、19.9、21.0の計3点(A3)ジカフェオイルキナ酸:36.6、37.4、44.2の計3点。ここで求めた9種のクロロゲン酸類の面積値から5−カフェオイルキナ酸を標準物質とし、質量%を求めた。
HPLC−電気化学検出器によるヒドロキシヒドロキノンの分析方法
コーヒー飲料のヒドロキシヒドロキノンの分析法は次の通りである。分析機器はHPLC−電気化学検出器(クーロメトリック型)であるクーロアレイシステム(モデル5600A、開発・製造:米国ESA社、輸入・販売:エム・シー・メディカル(株))を使用した。装置の構成ユニットの名称・型番は次の通りである。
アナリティカルセル:モデル5010、クーロアレイオーガナイザー、クーロアレイエレクトロニクスモジュール・ソフトウエア:モデル5600A、溶媒送液モジュール:モデル582、グラジエントミキサー、オートサンプラー:モデル542、パルスダンパー、デガッサー:Degasys Ultimate DU3003、カラムオーブン:505。カラム:CAPCELL PAK C18 AQ 内径4.6mm×長さ250mm 粒子径5μm((株)資生堂)。
分析条件は次の通りである。
サンプル注入量:10μL、流量:1.0mL/min、電気化学検出器の印加電圧:0mV、カラムオーブン設定温度:40℃、溶離液A:0.1(W/V)%リン酸、0.1mM 1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、5(V/V)%メタノール溶液、溶離液B:0.1(W/V)%リン酸、0.1mM 1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、50(V/V)%メタノール溶液。
溶離液A及びBの調製には、高速液体クロマトグラフィー用蒸留水(関東化学(株))、高速液体クロマトグラフィー用メタノール(関東化学(株))、リン酸(特級、和光純薬工業(株))、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸(60%水溶液、東京化成工業(株))を用いた。
濃度勾配条件
時間 溶離液A 溶離液B
0.0分 100% 0%
10.0分 100% 0%
10.1分 0% 100%
20.0分 0% 100%
20.1分 100% 0%
50.0分 100% 0%
分析試料の調製及び分析は以下の手順で行った。試料5gを精秤後、0.5(W/V)%リン酸、0.5mM 1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、5(V/V)%メタノール溶液にて10mLにメスアップし、この溶液について遠心分離を行い上清を得た。この上清について、ボンドエルートSCX(固相充填量:500mg、リザーバ容量:3mL、ジーエルサイエンス(株))に通液し、初通過液約0.5mLを除いて通過液を得た。この通過液について、メンブレンフィルター(GLクロマトディスク25A,孔径0.45μm,ジーエルサイエンス(株))にて濾過し、速やかに分析に供した。
HPLC−電気化学検出器の上記の条件における分析において、ヒドロキシヒドロキノンの保持時間は、6.38分であった。得られたピークの面積値から、ヒドロキシヒドロキノン(和光純薬工業(株))を標準物質とし、質量%を求めた。
(すっきり感の評価)
専門パネラー5人で、官能評価をし、1(すっきりしない)〜5(すっきり感が強い)の5段階評価で行った。
実施例4
活性炭(WH2CLSS、粒径200〜400μm、日本エンバイロ製)2gを、不織布からなる袋に充填し活性炭が漏れ出さないよう活性炭投入口をヒートシールし、紐や持紙を付け市販コーヒー飲料(ソリュブルコーヒー溶解液や、缶又はPET容器詰めコーヒー飲料)用のバッグ型多孔質吸着体保持道具とした(図4参照)。
実施例5
活性炭繊維をカリタ社102(2〜4人用)のペーパーフィルター形状に成形し濾過器型多孔質吸着体保持道具とした。
レギュラーコーヒー豆としてコロンビア豆をL値=24まで焙煎し、細挽きに粉砕したコーヒー豆40gを得た。
ペーパーフィルター内に前記濾過器ヒドロキシヒドロキノン除去用道具(図5参照)を2枚積層させ、松下電器産業株式会社製コーヒーメーカー(NC−471M、抽出温度約90℃)を用い、前記コーヒー豆の抽出を400gのイオン交換水を用いコーヒー抽出処理液を得た。
活性炭繊維:東邦レーヨン製FE−200(活性炭繊維フェルト)
BELSORP−miniによる細孔容量測定結果
全細孔容量0.379mL/g、0.7nm以下細孔容量0.345mL/g
MP法による細孔容量0.356mL/g
ミクロ孔領域における平均細孔半径0.3nm
0.7nm以下の細孔容量/全体細孔容量=92%
0.2〜0.7nm細孔容量/全体細孔容量=92%
実施例6
活性炭繊維を下記品種にした以外は、実施例5と同様にしコーヒー抽出処理液を得た。
活性炭繊維:東邦レーヨン製FE−400(活性炭繊維フェルト)
BELSORP−miniによる細孔容量測定結果
全細孔容量0.759mL/g、0.7nm以下細孔容量0.521mL/g
MP法による細孔容量0.594mL/g
ミクロ孔領域における平均細孔半径0.4nm
0.7nm以下の細孔容量/全体細孔容量=69%
0.2〜0.7nm細孔容量/全体細孔容量=69%
比較例2
活性炭繊維を用いなかった以外は、実施例5と同様にコーヒー抽出処理液を得た。
実施例5及び比較例2で得られたコーヒー組成物中のクロロゲン酸類量及びヒドロキシヒドロキノンの分析結果を表2に示す。官能評価においては、実施例5、6では、評価は4で風味が良好であったが、比較例2では、評価2で好ましくなかった。
実施例7
活性炭繊維を通液可能なプラスチック容器に固定(接着又は融着)し、濾過器型多孔質吸着体保持道具とした(図6)。尚、プラスチック容器には取っ手及びカップ内径に合わせたガイド部を有している。
実施例8
通液性がありかつ袋内から充填物漏洩の無い構造となっている不織布袋(図7)内に活性炭(WH2C SS、粒径200〜400μm、日本エンバイロ製)50gを仕込んだものをバッグ型多孔質吸着体保持道具とした。コーヒー抽出液1000mLが入った容器に前記バッグ型多孔質吸着体保持道具1個を投入し、5℃の冷蔵庫に12時間放置してコーヒー抽出処理液を得た。
日本エンバイロ製活性炭:WH2C 42/80 SS(粒径200〜400μm)
BELSORP−miniによる細孔容量測定結果
全細孔容量0.699mL/g、0.7nm以下細孔容量0.463mL/g
MP法による細孔容量0.472mL/g
ミクロ孔領域における平均細孔半径0.3nm
0.7nm以下の細孔容量/全体細孔容量=78%
0.2〜0.7nm細孔容量/全体細孔容量=78%
実施例9
コーヒー抽出液1000mLが入った容器に、活性炭(EH SS、粒径50〜100μm、日本エンバイロ製)50gを充填したバッグ型多孔質吸着体保持道具として通液性がありかつ系内から充填物漏洩の無い構造となっている不織布袋(図7)をつけさせ、5℃の冷蔵庫に12時間放置してコーヒー抽出処理液を得た。
日本エンバイロ製活性炭:EHSS(粒径50〜100μm)
BELSORP−miniによる細孔容量測定結果
全細孔容量0.618mL/g、0.7nm以下細孔容量0.503mL/g
MP法による細孔容量0.514mL/g
ミクロ孔領域における平均細孔半径0.3nm
0.7nm以下の細孔容量/全体細孔容量=81%
0.2〜0.7nm細孔容量/全体細孔容量=81%
実施例10
コーヒー抽出液1000mLが入った容器に、活性炭繊維10gを充填した成型体型多孔質吸着体保持道具として(図8)をつけ、5℃の冷蔵庫に12時間放置してコーヒー抽出処理液を得た。
活性炭繊維:KURACTIVE FT305−20(活性炭繊維フェルト)、クラレ製
BELSORP−miniによる細孔容量測定結果
全細孔容量0.920mL/g、0.7nm以下細孔容量0.825mL/g
MP法による細孔容量0.844mL/g
ミクロ孔領域における平均細孔半径0.4nm
0.7nm以下の細孔容量/全体細孔容量=90%
0.2〜0.7nm細孔容量/全体細孔容量=90%
比較例3
コーヒー抽出液1000mLが入った容器を5℃の冷蔵庫に12時間放置した。
実施例8〜10及び比較例3で得られたコーヒー組成物中のクロロゲン酸類及びヒドロキシヒドロキノンの分析結果を表3に示す。官能評価においては、実施例8,9,10では、評価は4で風味が良好であったが、比較例3では、評価2で好ましくなかった。
実施例11
レギュラーコーヒー豆としてコロンビア豆をL値=24まで焙煎し、細挽きに粉砕したコーヒー豆40gを得た。
カリタ社102のペーパーフィルター内に下記粒状活性炭16g及び前記粉砕豆を混合し、松下電器産業株式会社製コーヒーメーカー(NC−471M、抽出温度約90℃)を用い、前記コーヒー豆の抽出を400gのイオン交換水を用いコーヒー抽出処理液を得た。
粒状活性炭:EHSS 日本エンバイロ製 (粒径50〜100μm)
BELSORP−miniによる細孔容量測定結果
全細孔容量0.618mL/g、0.7nm以下細孔容量0.503mL/g
MP法による細孔容量0.514mL/g
ミクロ孔領域における平均細孔半径0.3nm
0.7nm以下の細孔容量/全体細孔容量=81%
0.2〜0.7nm細孔容量/全体細孔容量=81%
比較例4
活性炭を下記に変更した以外は、実施例11と同様にコーヒー抽出処理液を得た。
粒状活性炭:KL 日本エンバイロ製(粒径500〜2000μm)
BELSORP−miniによる細孔容量測定結果
全細孔容量2.051mL/g、0.7nm以下細孔容量0.479mL/g
MP法による細孔容量0.771mL/g
ミクロ孔領域における平均細孔半径0.6nm
0.7nm以下の細孔容量/全体細孔容量=23%
0.2〜0.7nm細孔容量/全体細孔容量=23%
実施例11及び比較例4で得られたコーヒー組成物中のクロロゲン酸類及びヒドロキシヒドロキノンの分析結果を表4に示す。官能評価においては、実施例11では、評価は4で風味が良好であったが、比較例4では、評価2で好ましくなかった。
参考例1
市販インスタントコーヒー(ネスカフェ(登録商標)ゴールドブレンド赤ラベル、ネスレジャパン))20gを、蒸留水1400mLに溶解し原料コーヒー溶液を得た。HPLC分析の結果、原料コーヒー溶液には、クロロゲン酸は660ppm、ヒドロキシヒドロキノンは5.0ppm含まれていた。
この原料コーヒー溶液1400mLに対し、活性炭白鷺WH2C 28/42(日本エンバイロケミカルズ株式会社)を30g(固形分に対し150%)加え、1時間攪拌したのち、メンブレンフィルター(0.45μm)を用いてろ過し、コーヒー溶液約1300mLを得た。HPLC分析の結果、クロロゲン酸は590ppm含まれていたが、ヒドロキシヒドロキノンのピークは検出されなかった。
更に、得られたろ液を凍結乾燥し、ソリュブルコーヒー粉末15.8gを得た。
参考例2
参考例1で作製したコーヒー粉末の血圧降下評価
i)実験材料及び方法
(a)13−14週齢の雄性自然発症高血圧ラット(SHR)を予備的に5日間連続で市販のラット用非観血式血圧測定装置(ソフトロン社製)を用いて血圧測定することにより、ラットを血圧操作に十分慣れさせた後、評価試験を測定した。ラットはすべて温度25±1℃、相対湿度55±10%、照明時間12時間(午前7時〜午後7時)の条件下(ラット区域内飼育室)で飼育した。
(b)投与方法及び投与量;試験群では実施例1で作製したコーヒー粉末(活性炭処理コーヒー)を用いた。対照群は市販のインスタントコーヒーを使用した。活性炭処理コーヒーとインスタントコーヒーをそれぞれ生理食塩水に溶解し、総クロロゲン酸量として200mg/kgの投与量となるように作製した。投与方法は経口用ゾンデを用いて、経口投与を行った。投与量は5mL/kgとした。
(c)試験方法;SHRを1群4−6匹使用した。経口投与前と12時間後の尾静脈の収縮期血圧を測定し、投与前血圧から12時間後の血圧変化率を算出した。
(d)統計学処理方法;得られた測定結果は、平均値及び標準誤差を表してStudent's t-testを行い、有意水準は5%とした。
ii)結果
表5から明らかなように、本発明により得られたコーヒーを摂取することにより、通常のインスタントコーヒーを摂取した場合に比較して、著明な血圧降下を認めた。
バッチ式の抽出方法の具体例を示す。 カラム式の抽出方法の具体例を示す。 ドリップ式の抽出方法の具体例を示す。 バッグ型多孔質吸着体保持道具の具体例を示す。 濾過器型多孔質吸着体保持道具の具体例を示す。 濾過器型多孔質吸着体保持道具の具体例を示す。 バッグ型多孔質吸着体保持道具の具体例を示す。 成形体型多孔質吸着体保持道具の具体例を示す。

Claims (9)

  1. 細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体と、コーヒー豆を同一系内に仕込み、50〜100℃の温度にて、コーヒー豆からコーヒー抽出液抽出と、当該抽出液の多孔質吸着体処理を同時に行う、コーヒー組成物の製造方法。
  2. 50〜100℃の抽出温度にてコーヒー豆からコーヒー抽出液を抽出し、当該抽出液を冷却することなく細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体に接触させるコーヒー組成物の製造方法。
  3. 多孔質吸着体が、細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30〜98%である多孔質吸着体である請求項1又は2記載のコーヒー組成物の製造方法。
  4. 多孔質吸着体のミクロ孔領域における平均細孔半径が、0.2〜0.5ナノメートル(nm)である請求項1〜3のいずれか1項記載のコーヒー組成物の製造方法。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項記載のコーヒー組成物を噴霧乾燥又は凍結乾燥するソリュブルコーヒーの製造方法。
  6. 細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体と、コーヒー豆を同一系内に仕込み、50〜100℃の温度にて、コーヒー豆からコーヒー抽出液抽出と、当該抽出液の多孔質吸着体処理を同時に行う、クロロゲン酸類を0.01〜1質量%含有し、かつヒドロキシヒドロキノンの含有量が該クロロゲン酸類量の0.1質量%未満であるコーヒー組成物の製造方法。
  7. 50〜100℃の抽出温度にてコーヒー豆からコーヒー抽出液を抽出し、当該抽出液を冷却することなく細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体に接触させ、クロロゲン酸類を0.01〜1質量%含有し、かつヒドロキシヒドロキノンの含有量が該クロロゲン酸類量の0.1質量%未満であるコーヒー組成物の製造方法。
  8. 細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体と、コーヒー豆を同一系内に仕込み、50〜100℃の温度にて、コーヒー豆からコーヒー抽出液抽出と、当該抽出液の多孔質吸着体処理を同時に行うことによって、クロロゲン酸類を0.01〜1質量%含有しかつヒドロキシヒドロキノンの含有量を該クロロゲン酸類量の0.1質量%未満であるコーヒー組成物を得、次いで該コーヒー組成物を噴霧乾燥又は凍結乾燥するソリュブルコーヒーの製造方法。
  9. 50〜100℃の抽出温度にてコーヒー豆からコーヒー抽出液を抽出し、当該抽出液を冷却することなく細孔半径が0.7ナノメートル(nm)以下の細孔の容量が多孔質吸着体の細孔容量全体の30%以上である多孔質吸着体に接触させることによって、クロロゲン酸類を0.01〜1質量%含有しかつヒドロキシヒドロキノンの含有量を該クロロゲン酸類量の0.1質量%未満であるコーヒー組成物を得、次いで該コーヒー組成物を噴霧乾燥又は凍結乾燥するソリュブルコーヒーの製造方法。
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