JP6890959B2 - クロロゲン酸類含有組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
したがって、本発明の課題は、クロロゲン酸類を豊富に含み、アクリルアミドが低減された微焙煎コーヒー豆由来のクロロゲン酸類含有組成物及びその製造方法を提供することにある。
前記微焙煎コーヒー豆からコーヒー抽出液を得る第2の工程と、
前記コーヒー抽出液を活性炭処理する第3の工程
を含む、クロロゲン酸類含有組成物の製造方法を提供するものである。
アクリルアミド/クロロゲン酸類の質量比が10(μg/g)以下である、
微焙煎コーヒー豆由来のクロロゲン酸類含有組成物を提供するものである
本発明のクロロゲン酸類含有組成物の製造方法は、第1の工程から第3の工程を含むものである。以下、各工程について詳細に説明する。ここで、本明細書において「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5−フェルラキナ酸のモノフェルラキナ酸を併せての総称であり、クロロゲン酸類の含有量は上記6種の合計量に基づいて定義される。なお、本発明においては、上記6種のうち少なくとも1種を含有すればよいが、6種すべてを含有することが好ましい。
第1の工程は、脱カフェイン生コーヒー豆を微焙煎する工程である。
本工程においては、原料コーヒー豆として、脱カフェイン生コーヒー豆を使用する。ここで、本明細書において「脱カフェイン生コーヒー豆」とは、生コーヒー豆に脱カフェイン処理を施したものをいう。脱カフェイン処理は、公知の方法を採用することが可能であり、例えば、ウォーター法、超臨界二酸化炭素抽出法、有機溶媒抽出法等を挙げることができる。中でも、安全性、風味の観点から、ウォーター法、超臨界二酸化炭素抽出法が好ましい。なお、脱カフェイン生コーヒー豆として、市販品を使用しても構わない。
第2の工程は、微焙煎コーヒー豆からコーヒー抽出液を得る工程である。
微焙煎コーヒー豆は、未粉砕(全粒)でも、粉砕物でも、これらの混合物であっても構わないが、クロロゲン酸類の回収率向上の観点から、粉砕物が好ましい。粉砕方法は特に限定されず、公知の方法及び装置を用いることができる。例えば、カッターミル、ハンマーミル、ジェットミル、インパクトミル、ウィレー粉砕機等の粉砕装置を挙げることができる。カッターミルとしては、例えば、ロールグラインダー、フラットカッター、コニカルカッター、グレードグラインダー等が挙げられる。
抽出溶媒のpH(20℃)は、通常4〜10であり、風味の観点から、5〜7が好ましい。
第3の工程は、コーヒー抽出液を活性炭処理する工程である。
活性炭の由来原料としては、一般に食品工業用に使用されているものであれば特に限定されないが、例えば、木質(例えば、オガコ)、石炭、ヤシ殻等の各種の有機物原料を挙げることができる。また、活性炭の賦活方法や形状も任意であり、水蒸気等のガスや薬品により賦活した活性炭を用いてもよく、粉末状、粒状、繊維状等の形状を適宜選択することもできる。
本発明のクロロゲン酸類含有組成物は、微焙煎コーヒー豆に由来するものであるが、クロロゲン酸類が強化されている。具体的には、固形分中のクロロゲン酸類の含有量は、クロロゲン酸類の強化の観点から、13質量%以上が好ましく、14質量%以上がより好ましく、15質量%以上が更に好ましく、また生産効率(精製負荷)の観点から、80質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、50質量%以下が更に好ましい。かかる固形分中のクロロゲン酸類の含有量の範囲としては、好ましくは13〜80質量%、より好ましくは14〜60質量%、更に好ましくは15〜50質量%である。ここで、本明細書において「固形分」とは、試料を105℃の電気恒温乾燥機で3時間乾燥して揮発物質を除いた残分をいう。
本発明のクロロゲン酸類含有組成物の製品形態としては、例えば、液体、スラリー、半固体、固体等の種々のものが挙げられる。中でも、アクリルアミドのより一層の低減の観点から、固体、例えば粉末が好ましい。
(分析機器)
HPLC(島津製作所(株)製)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。
・装置 :島津 LC−Solution HPLC
・カラム:CADENZA C18 内径4.6mm×長さ150mm、粒子径3μm(インタクト(株))
・検出器:UV−Vis検出器
・サンプル注入量:10μL
・流量:1.0mL/min
・紫外線吸光光度計検出波長:325nm(クロロゲン酸類)、270nm(カフェイン)
・溶離液A:0.05mol/L酢酸、0.01mol/L酢酸ナトリウム、及び0.1mmol/L 1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸(HEDPO)を含有する5%アセトニトリル水溶液
・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%
・3−カフェオイルキナ酸(3−CQA): 6.2min
・5−カフェオイルキナ酸(5−CQA):10.8min
・4−カフェオイルキナ酸(4−CQA):14.2min
・3−フェリルキナ酸(3−FQA) :15.8min
・5−フェリルキナ酸(5−FQA) :22.2min
・4−フェリルキナ酸(4−FQA) :23.4min
ここで求めたarea%から5−CQAを標準物質とし、クロロゲン酸類の含有量(質量%)を求めた。
試料3.0gを精秤後、水100mL、ヘキサン20mL及び内部標準物質(d3-アクリルアミド)を添加して抽出し、遠心分離後、水層を分取した。次いで、上方にSep−Pak C18カートリッジ、下方にSep−Pak AC−2カートリッジを接続し、メタノール、次いで水でプレコンディショニング後、上記水層40mLを通液した。Sep−Pak AC−2カートリッジ中の水分を窒素ガスで除去した後にメタノール5mLでアクリルアミドを溶出した。溶出液の溶媒を除去し、残渣にメタノール1mL、キサントヒドロール5質量%メタノール溶液0.1mL、塩酸0.3モル/Lメタノール溶液0.1mLを加え、40℃で2時間反応し誘導体化をした。誘導体化液の溶媒を除去し、残渣に水と塩化ナトリウムを加え、更に酢酸エチルを加え、抽出を行った。酢酸エチル層を採取し、分析に供した。下記の条件にてGC−MSにて測定した。
・分析装置:6890N/5973N GC−MS Agilent
<GC>
・カラム:DB−5MS(30m×0.25mm×0.25μm)
・カラム温度:40℃(2分間ホールド)→ 20℃/分(昇温)→300℃(5分間ホールド)
・カラム流量:1mL/分 ヘリウムガス
・注入方法:スプリットネスインジェクションモード
・注入口温度:250℃
<MS>
・イオン源温度:230℃
・イオン化エネルギー:70eV
・SIM:アクリルアミド誘導体 251m/z、d3−アクリルアミド誘導体 254m/z
試料100gを、粉砕機(大阪ケミカル(株)製 ワンダーブレンダーWB−1)を用いて10秒間粉砕した。コーヒー豆のL値を色差計((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。
コーヒー豆のL値の変化率は、下記式(1)により算出した。
活性炭を120℃以上の真空下で十分に脱気した後、アサップ2020(マイクロメリックス社製)にて77Kの窒素ガスを用いて測定した。
(第1の工程)
コーヒー豆(ベトナムロブスタ種、L値70)1kgを、200℃に設定した熱風式焙煎機(富士ローヤル社製、PROBAT) に投入し、12分間焙煎し、焙煎機から取り出した。取り出した微焙煎コーヒー豆を、速やかに大気で冷却した。微焙煎後のコーヒー豆のL値を測定した結果、59であった。
得られた微焙煎コーヒー豆を、粉砕機(レッチェ社製、カッターミル)にて粉砕した後、篩(JIS規格、目開き1.68mm)を用いて、微焙煎コーヒー豆の微粒子を除去した。
(第2の工程)
円筒状抽出カラム(内径40mm×高さ400mm)6本に、篩上に回収した微焙煎コーヒー豆を120gずつ充填した。微焙煎コーヒー豆を充填した抽出カラム6本を直列に配列し、1本目の抽出カラムの先端から150℃の熱水を33mL/minで供給した。熱水温度を保つために、直列に配列した抽出カラムの6本目の出口に圧力制御バルブを取り付け、抽出カラム内部を0.5MPa以上に保った。6本目の抽出カラムからコーヒー抽出液をチューブ式熱交換機に通して速やかに25℃に冷却し、1200gのコーヒー抽出液を得た。得られたコーヒー抽出液について分析を行った。その結果を表1に示す。
(第1及び第2の工程)
原料コーヒー豆として超臨界処理により脱カフェインされたコーヒー豆(ベトナムロブスタ種、Atlantic coffee solutions社製、L値48)を用いたこと以外は、参考例1と同様の操作により、微焙煎コーヒー豆(L値41)及び、コーヒー抽出液1200gを得た。得られたコーヒー抽出液について分析を行った。その結果を表1に示す。
(第1及び第2の工程)
参考例2と同様の操作により、コーヒー抽出液1200gを得た。
(第3の工程)
円筒状吸着カラム(内径23mm×高さ200mm)に活性炭(大阪ガスケミカル製、粒状白鷺WH2c、ヤシ殻高賦活活性炭、かさ密度0.42g/mL)28gを充填した。吸着カラムの下部より90℃の熱水を供給し、吸着カラム上部の温度が80℃に達してから10分間通液を続け、活性炭の洗浄を行った。次いで、25℃のイオン交換水を吸着カラム下部から通液し、吸着カラム上部の温度が25℃になるまで冷却した。冷却された吸着カラム下部より、コーヒー抽出液を2.7mL/minで供給し、吸着カラム出口から活性炭処理液を1000g回収した。
(固液分離)
活性炭処理液中の活性炭微粒子を取り除くため、フィルター(日本ポール製・ネクシスNXA、孔径0.5μm)に通して、クロロゲン酸類含有組成物を得た。得られたクロロゲン酸類含有組成物について分析を行った。その結果を表1に示す。
第3の工程において、吸着カラム上部の温度が15℃になるまで冷却したこと以外は、実施例1と同様の操作によりクロロゲン酸類含有組成物を得た。得られたクロロゲン酸類含有組成物について分析を行った。その結果を表1に示す。
第3の工程において、活性炭としてクラレコールGW(クラレケミカル製、ヤシ殻低賦活活性炭)を用いたこと以外は、実施例1と同様の操作によりクロロゲン酸類含有組成物を得た。得られたクロロゲン酸類含有組成物について分析を行った。その結果を表1に示す。
参考例1で得たコーヒー抽出液を用い、実施例1と同様の操作により第3の工程、固液分離を行いクロロゲン酸類含有組成物を得た。得られたクロロゲン酸類含有組成物について分析を行った。その結果を表1に示す。
実施例1により得たクロロゲン酸類含有組成物を、噴霧乾燥機(ヤマト科学製、ALD311S)を用いて、熱風温度180℃、排風温度75℃にて乾燥し、粉末状のクロロゲン酸類含有組成物を得た。得られたクロロゲン酸類含有組成物について分析を行った。その結果を表1に示す。
また、微焙煎コーヒー豆から抽出されたコーヒー抽出液を、25℃より低い温度で活性炭で処理するか、細孔容積の制御された活性炭で処理することにより、アクリルアミドが顕著に低減されたクロロゲン酸類含有組成物が得られることがわかる。
Claims (3)
- 脱カフェイン生コーヒー豆を微焙煎する第1の工程と、該微焙煎コーヒー豆からコーヒー抽出液を得る第2の工程と、該コーヒー抽出液を活性炭処理する第3の工程を含む、クロロゲン酸類含有組成物の製造方法であって、
第1の工程における微焙煎は、焙煎前後のコーヒー豆のL値の変化率が0.8〜0.95の範囲で行うものであり、
第3の工程において、細孔容積が0.1〜1.0mL/gである活性炭を使用し、かつ5〜30℃で処理する、
アクリルアミド/クロロゲン酸類の質量比が10(μg/g)以下であるクロロゲン酸類含有組成物の製造方法。 - 活性炭の処理温度が5〜20℃である、請求項1記載のクロロゲン酸類含有組成物の製造方法。
- 活性炭の細孔容積が0.1〜0.7mL/gである、請求項1又は2記載クロロゲン酸類含有組成物の製造方法。
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