JP5390309B2 - 精製焙煎コーヒー豆の製造方法 - Google Patents
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Description
また、精製焙煎コーヒー豆から得られたコーヒー抽出液は、風味が良好であるため、長期に亘って継続して摂取するのに適している。
「クロロゲン酸類」とは、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のモノカフェオイルキナ酸と、3−フェルラキナ酸、4−フェルラキナ酸及び3−フェルラキナ酸のフェルラキナ酸と、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のジカフェオイルキナ酸を併せての総称である。クロロゲン酸類含量は上記9種の合計量に基づいて定義される。
また、「クロロゲン酸類のジ体(以下、単に「ジ体」という)」とは、ジカフェオイルキナ酸、すなわち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を併せての総称であり、ジ体含量は上記3種の合計量に基づいて定義される。一方、「クロロゲン酸類のモノ体(以下、単に「モノ体」という)」とは、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のモノカフェオイルキナ酸と、3−フェルラキナ酸、4−フェルラキナ酸及び3−フェルラキナ酸のフェルラキナ酸を併せての総称であり、モノ体含量は上記6種の合計量に基づいて定義される。
(準備工程)
先ず、原料焙煎コーヒー豆を準備する。
本発明で使用す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、ブルーマウンテンが例示される。また、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。
原料焙煎コーヒー豆のL値は、好ましくは16〜24、更に好ましくは18〜24、特に好ましくは19〜23である。L値が上記範囲内であると、ヒドロキシヒドロキノンの低減効果及び風味改善効果を十分に発現できる。ここで、本明細書において「L値」とは、黒をL値0とし、また白をL値100として、原料焙煎コーヒー豆の明度を色差計で測定したものである。すなわち、L値はコーヒー豆の焙煎の程度を表す指標であり、コーヒー豆の焙煎が深いものほどコーヒー豆の色は黒っぽくなるためL値は低い値となり、逆に焙煎度が浅いほどL値は高い値となる。
また、焙煎方法の加熱方式としては、例えば、直火式、熱風式、半熱風式などが例示され、これらのうちのいずれかに回転ドラムを用いる形式を組み合わせることが特に好ましい。
焙煎後においては、風味の観点から、30分以内に0〜100℃まで冷却することが好ましく、特に好ましくは10〜60℃である。
次に、原料焙煎コーヒー豆の温度を、大気圧下で80〜150℃の所定の温度に設定する。これにより、香味成分を残存させつつ、ヒドロキシヒドロキノンをより一層除去しやすくなる。その結果、風味を損なうことなく、クロロゲン酸類に対するヒドロキシヒドロキノンの含有比率を低減させることが可能になる。
温度の設定方法としては、例えば、下記の(i)又は(ii)の方法が例示されるが、原料焙煎コーヒー豆の温度が後掲の加熱処理工程の際に上記所定範囲内であれば特に限定されるものではない。
(i)焙煎後に室温まで冷却された原料焙煎コーヒー豆を、上記所定の温度になるように加熱する方法。
(ii)焙煎後の原料焙煎コーヒー豆を徐冷しながら、上記所定の温度に保持する方法。
1)原料焙煎コーヒー豆を装置内に投入した後、原料焙煎コーヒー豆が上記所定の温度になるように装置を加熱する方法。
2)予め上記所定の温度に加熱した装置に原料焙煎コーヒー豆を投入し、原料焙煎コーヒー豆が上記所定の温度になるまで加熱する方法。
3)予め上記所定の温度に加熱した焙煎コーヒー豆を装置内に投入し、原料焙煎コーヒー豆が上記所定の温度を保持するように装置を加熱する方法。
4)予め上記所定の温度に装置及び焙煎コーヒー豆を加熱した後、加熱した装置に加熱した原料焙煎コーヒー豆を投入する方法。
また、焙煎コーヒー豆は、未粉砕のものでも、粉砕したものであってもよいが、粉砕したものが好ましい。粉砕コーヒー豆の大きさは適宜選択することが可能であるが、例えば、30〜100メッシュである。
次に、予め所定の温度に加熱された原料焙煎コーヒー豆を、6.7kPa以下の真空条件下、90〜150℃の温度にて加熱する。これにより、焙煎コーヒー豆中の香味成分を残存させながら、ヒドロキシヒドロキノンを効率よく除去することができる。その結果、クロロゲン酸類に対するヒドロキシヒドロキノンの含有比率が低く、風味の良好な精製焙煎コーヒー豆を得ることができる。
加熱温度は90〜150℃であるが、ヒドロキシヒドロキノン含量の低減及び風味の観点から、好ましくは95〜145℃、特に好ましくは100〜130℃である。
真空度は6.7kPa以下であるが、ヒドロキシヒドロキノン含量の低減及び風味の観点から、好ましくは4kPa以下、更に好ましくは2.7kPa以下、特に好ましくは1.0kPa以下である。なお、真空度の下限は、生産効率及び経済的観点から、0.13kPaであることが好ましい。
処理時間は、ヒドロキシヒドロキノン含量の低減及び風味の観点から、好ましくは1〜10時間、特に好ましくは3〜7時間である。
精製焙煎コーヒー豆中のヒドロキシヒドロキノン含量[mg/kg]=コーヒー抽出液中のヒドロキシヒドロキノン濃度[mg/kg]×コーヒー抽出液質量[kg]/精製焙煎コーヒー豆質量[kg]・・・(2)
精製焙煎コーヒー豆中の水可溶性固形分量[%]=コーヒー抽出液中の固形分[%]×コーヒー抽出液質量[g]/精製焙煎コーヒー豆質量[g]・・・(3)
(II)精製焙煎コーヒー豆中のクロロゲン酸類含量は生理効果の観点から、精製焙煎コーヒー豆100g当たり1〜4g、更に1.2〜3g、特に1.5〜2gであることが好ましい。
(III)精製焙煎コーヒー豆中のヒドロキシヒドロキノン含量は生理効果の観点から、精製焙煎コーヒー豆1kg当たり180mg以下、更に170mg以下、より更に160mg以下、より更に150mg以下、特に140mg以下であることが好ましい。なお、下限は、生産効率の観点から、10mgが好ましい。
(IV)精製焙煎コーヒー豆中の水可溶性固形分量は、風味の観点から、20〜35%、特に22〜30%であることが好ましい。
(V)精製焙煎コーヒー豆中のヒドロキシヒドロキノン/クロロゲン酸類の質量比は、生理効果の観点から、1×10-4〜100×10-4、更に1×10-4〜90×10-4、特に10×10-4〜80×10-4であることが好ましい。
(IV)精製焙煎コーヒー豆中のジ体/モノ体の質量比は、風味の観点から、4×10-2以上、特に4.5×10-2以上が好ましい。なお、上限は、生産効率の観点から、8×10-2が好ましい。
本発明においては、上記精製焙煎コーヒー豆を用いてコーヒー抽出液を得てもよい。ここでいう「コーヒー抽出液」は、当該コーヒー抽出液100g当たり精製焙煎コーヒー豆を生豆換算で1g以上、好ましくは2.5g以上、特に好ましくは5g以上使用しているものである。
コーヒー抽出液は、精製焙煎コーヒー豆をそのまま抽出して得てもよいが、精製焙煎コーヒー豆を乾燥してから抽出してもよい。
抽出に使用する精製焙煎コーヒー豆の粉砕度は適宜選択することが可能であるが、例えば、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、5mm又は10mm程度のカット品が例示される。
抽出器としては、ペーパードリップ、不織布ドリップ、サイフォン、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、ニーダー、ドリップ抽出器、カラム抽出器等の公知のものを使用できる。また、抽出器には、温水、蒸気又は冷水が通液可能なジャケット、電気ヒーターなどの加熱又は冷却手段を備えていてもよい。
抽出溶媒の温度は抽出溶媒の種類により適宜選択可能であるが、好ましくは0〜100℃、より好ましくは10〜100℃、特に好ましくは80〜100℃である。
抽出溶媒量としては、精製焙煎コーヒー豆1質量部に対して0.5〜50質量部、特に0.5〜10質量部であることが好ましい。
コーヒー抽出液中のクロロゲン酸類含量は、生理効果の観点から、当該コーヒー抽出液の固形分当たり1〜10%、更に3〜8%、特に5〜7%であることが好ましい。また、「コーヒー抽出液中のクロロゲン酸類含量」は、後掲の実施例の「クロロゲン酸類の分析方法」に記載の方法により定量することができる。
コーヒー抽出液中のヒドロキシヒドロキノン含量は、生理効果の観点から、当該コーヒー抽出液の固形分当たり0.8%以下、更に0.7%以下、特に0.6%以下であることが好ましい。なお、下限は、生産効率及び経済的観点から、当該コーヒー抽出液の固形分当たり0.001%である。また、「ヒドロキシヒドロキノン含量」は、後掲の実施例の「ヒドロキシヒドロキノンの分析方法」に記載の方法により定量することができる。
コーヒー抽出液中のヒドロキシヒドロキノンとクロロゲン酸類との質量比(ヒドロキシヒドロキノン/クロロゲン酸類)は、生理効果の観点から、100×10-4以下、更に90×10-4以下、特に80×10-4以下であることが好ましい。なお、下限は、生産効率及び経済的観点から、1×10-4である。
コーヒー抽出液中のジ体/モノ体の質量比は、4×10-2以上、更に4.5×10-2以上、特に5×10-2以上が好ましい。なお、上限は、生産効率の観点から、8×10-2が好ましい。
このように、クロロゲン酸類の生理作用を阻害するヒドロキシヒドロキノンの含有比率が低いだけでなく、生理作用発現に有効なクロロゲン酸類のジ体含量比率が高いコーヒー抽出液が得られるため、クロロゲン酸類による生理作用を十分に期待することができる。
本発明においては、上記コーヒー抽出液を乾燥してソリュブルコーヒーとすることが可能である。乾燥方法としては噴霧乾燥、凍結乾燥等が例示されるが、これらに限定されない。ソリュブルコーヒーの形状としては、粉末、粒状、錠剤等が例示される。
本発明においては、得られたコーヒー抽出液を用いて、コーヒー組成物を製造してもよい。コーヒー組成物は、乳成分、甘味料、苦味抑制剤、酸化防止剤、香料、有機酸類、有機酸塩類、無機酸類、無機酸塩類、無機塩類、色素類、乳化剤、保存料、調味料、酸味料、ビタミン、アミノ酸、pH調整剤、品質安定剤等の添加剤を単独で又は併用して配合してもよい。
また、容器詰飲料は、例えば、金属缶のような容器に充填後、加熱殺菌できる場合にあっては適用されるべき法規(日本にあっては食品衛生法)に定められた殺菌条件で製造できる。PETボトル、紙容器のようにレトルト殺菌できないものについては、あらかじめ上記と同等の殺菌条件、例えばプレート式熱交換器などで高温短時間殺菌後、一定の温度迄冷却して容器に充填する等の方法が採用できる。
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である。
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))。
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。
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%
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、クロロゲン酸類含量(mg/100g)を求めた。
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、米国ESA社製)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)。
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C: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D: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。
時間 溶離液C 溶離液D
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%
試料を、色差計((株)日本電色社製 スペクトロフォトメーター SE2000)を用いて測定した。
試料を、糖度計((株)アタゴRX−5000α−Bev)を用いて測定した。
各実施例及び比較例で得られたコーヒー抽出液のコク、えぐ味及び香味について、パネラー5名が下記の基準により評価し、その後協議によりスコアを決定した。
5:非常に感じられる
4:感じられる
3:やや感じられる
2:あまり感じられない
1:ほとんど感じられない
5:ほとんど感じられない
4:あまり感じられない
3:やや感じられる
2:感じられる
1:非常に感じられる
5:非常に感じられる
4:感じられる
3:やや感じられる
2:あまり感じられない
1:ほとんど感じられない
コロンビア産コーヒー豆を200℃で焙煎し、L22の原料焙煎コーヒー豆を得た。焙煎コーヒー豆の分析値を表1に示す。
(原料焙煎コーヒー豆の製造)
コロンビア産コーヒー豆を200℃で焙煎し、L19の原料焙煎コーヒー豆を得た。焙煎コーヒー豆の分析値を表1に示す。
粉砕されていないL22の原料焙煎コーヒー豆を、大気圧で80℃に予備加熱した後、それを真空定温乾燥機(DP33、ヤマト科学(株))に投入し、1.3kPaの減圧下、140℃で5時間の加熱処理を行い、L19の精製焙煎コーヒー豆を得た。得られた精製焙煎コーヒー豆の分析結果を表2に示す。
次いで、得られた精製焙煎コーヒー豆を粉砕し、粒径範囲がJIS標準篩42メッシュと80メッシュの間のものを得た。次に、この粉砕豆1部に対して98℃温水10部を用いて抽出液を得た。なお、抽出条件は、95℃以上保持、液面窒素雰囲気、スターラー攪拌(100rpm)、10分間である。次いで、市販コーヒー用紙フィルターに注ぎ、コーヒー抽出液を得た。得られたコーヒー抽出液の分析結果及び官能試験の結果を表2に示す。
真空度を0.4kPaに、減圧下での加熱温度を120℃にそれぞれ変更したこと以外は、実施例1と同様の操作にてL19の精製焙煎コーヒー豆を製造した。得られた精製焙煎コーヒー豆の分析結果を表2に示す。
次いで、得られた精製焙煎コーヒー豆を用いて、実施例1と同様の操作にてコーヒー抽出液を得た。得られたコーヒー抽出液の分析結果及び官能試験の結果を表2に示す。
L22の焙煎コーヒー豆を粉砕し、粒径範囲がJIS標準篩42メッシュと80メッシュの間のものを得た。次に、この粉砕豆を原料焙煎コーヒー豆として用い、真空度を0.4kPaに、減圧下での加熱処度を120℃にそれぞれ変更したこと以外は、実施例1と同様の操作にてL19の精製焙煎コーヒー豆を製造した。得られた精製焙煎コーヒー豆の分析結果を表2に示す。
減圧下での加熱温度を160℃に変更したこと以外は、実施例1と同様の操作にてL19の精製焙煎コーヒー豆を製造した。得られた精製焙煎コーヒー豆の分析結果を表2に示す。
次いで、得られた精製焙煎コーヒー豆を用いて、実施例1と同様の操作にてコーヒー抽出液を得た。得られたコーヒー抽出液の分析結果及び官能試験の結果を表2に示す。
L19の原料焙煎コーヒー豆を用いて、実施例1と同様の操作にてコーヒー抽出液を得た。L19の原料焙煎コーヒー豆の分析結果、並びに得られたコーヒー抽出液の分析結果及び官能試験の結果を表2に示す。
また、実施例1〜3の精製焙煎コーヒー豆から得られたコーヒー抽出液は、比較例2の原料焙煎コーヒー豆から得られたコーヒー抽出液に比べて、香味が豊かで、えぐ味がなく風味の良好で飲み易いものであった。
真空度を1.8kPaに、減圧下での加熱温度を100℃にそれぞれ変更したこと以外は、実施例1と同様の操作にてL20の精製焙煎コーヒー豆を製造した。得られた精製焙煎コーヒー豆の分析結果を表3に示す。
次いで、得られた精製焙煎コーヒー豆を用いて、実施例1と同様の操作にてコーヒー抽出液を得た。得られたコーヒー抽出液の分析結果及び官能試験の結果を表3に示す。
真空度を1.8kPaに、減圧下での加熱温度を80℃にそれぞれ変更したこと以外は、実施例4と同様の操作にてL20の精製焙煎コーヒー豆を製造した。得られた精製焙煎コーヒー豆の分析結果を表3に示す。
次いで、得られた精製焙煎コーヒー豆を用いて、実施例1と同様の操作にてコーヒー抽出液を得た。得られたコーヒー抽出液の分析結果及び官能試験の結果を表3に示す。
真空度を13.3kPaに変更したこと以外は、実施例4と同様の操作にてL20の精製焙煎コーヒー豆を製造した。得られた精製焙煎コーヒー豆の分析結果を表3に示す。
次いで、得られた精製焙煎コーヒー豆を用いて、実施例1と同様の操作にてコーヒー抽出液を得た。得られたコーヒー抽出液の分析結果及び官能試験の結果を表3に示す。
常圧101.3kPaで加熱処理を行ったこと以外は、実施例4と同様の操作にてL20の精製焙煎コーヒー豆を製造した。得られた精製焙煎コーヒー豆の分析結果を表3に示す。
次いで、得られた精製焙煎コーヒー豆を用いて、実施例1と同様の操作にてコーヒー抽出液を得た。得られたコーヒー抽出液の分析結果及び官能試験の結果を表3に示す。
原料焙煎コーヒー豆の予備加熱温度を25℃とし、真空度を0.4kPaに、減圧下での加熱温度を120℃にそれぞれ変更したこと以外は、実施例4と同様の操作にてL19の精製焙煎コーヒー豆を製造した。得られた精製焙煎コーヒー豆の分析結果を表3に示す。
次いで、得られた精製焙煎コーヒー豆を用いて、実施例1と同様の操作にてコーヒー抽出液を得た。得られたコーヒー抽出液の分析結果及び官能試験の結果を表3に示す。
原料焙煎コーヒー豆の予備加熱温度を60℃とし、真空度を0.4kPaに、減圧下での加熱温度を120℃にそれぞれ変更したこと以外は、実施例4と同様の操作にてL19の精製焙煎コーヒー豆を製造した。得られた精製焙煎コーヒー豆の分析結果を表3に示す。
次いで、得られた精製焙煎コーヒー豆を用いて、実施例1と同様の操作にてコーヒー抽出液を得た。得られたコーヒー抽出液の分析結果及び官能試験の結果を表3に示す。
また、原料焙煎コーヒー豆の予備加熱の温度が低すぎると、その後の加熱処理条件が十分であっても、クロロゲン酸類のジ体含有比率及びクロロゲン酸類に対するヒドロキシヒドロキノンの含有比率ともに不十分となり、しかもコーヒー抽出液の風味も不十分となることが分かった(比較例6〜7)。
これらの結果から、原料焙煎コーヒー豆の予備加熱の温度を80〜150℃とすること、加熱処理を6.7kPa以下の真空条件下、90〜150℃の温度で行うことの意義が明らかとなった。
Claims (4)
- 大気圧下で80〜150℃の原料焙煎コーヒー豆を、6.7kPa以下の真空条件下、90〜150℃の温度で加熱処理する、精製焙煎コーヒー豆の製造方法。
- 原料焙煎コーヒー豆のL値が16〜24である、請求項1記載の製造方法。
- 原料焙煎コーヒー豆の加熱処理時間が3〜7時間である、請求項1又は2記載の製造方法。
- 原料焙煎コーヒー豆が粉砕したものである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
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