JPH02200147A - 完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒーの加水分解法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒー
を可溶化する方法に関する。より詳細には、商業用のコ
ーヒーパーコレーション系で出てくる使用済みコーヒー
粉砕物のような完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コー
ヒーを、反応器中において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方法に関する。本発明では、
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におとし、かつ、糖の反応を十分に制御して
コーヒーの風味、かおりおよび色がでてくるように調節
される。本発明によって生ずる加水分解物は、例えば焙
炒コーヒーの水性抽出液と一緒にして、可溶性コーヒー
固形分量を増やしたり、コーヒー風味およびかおりを高
めたりするのに有効に使用される。

（従来技術および発明が解決しようとする課題）ソルブ
ルコーヒーの分野では、焙炒粉砕コーヒーからいかに多
くの水溶性固形分をとるかということに大きな力点がお
かれてきた。その方法としてもっとも代表的なのは、パ
ーコレーションの条件をいろいろと変える方法である。

インスタントコーヒーの開発初期の時代である第二次世
界大戦前は、沸騰水を用いて焙炒粉砕コーヒーから可溶
性固形分を取り出していたが、その収率は２５％以下で
あった。モルガンサラ−（Ｍａｒ（ａｌｈ＊Ｉｅｒ）ら
の米国特許第２，３２４，５２６号では、３２０〜３４
７’Ｆの温度条件を用いて固形分量を２７％まで上げて
いる。また、酸性で加水分解を行うことによって総固形
分収率を５０％以上にしている。

シビッツ（Ｓｉｖｅｔｆｆ）およびデスロシャ−（Ｄｅ
ｓｒｏｓｉｅｒ）らの［コーヒーテクノロジーＪ　　（
１９７９年）の３６６頁には、焙炒粉砕コーヒーから得
られる可溶性コーヒーの全収率は約４０〜５０％である
ことが記載されている。しかし、！二とえ温度や圧力を
高くしても、粉砕物が圧縮されたり、流速や工程効率が
落ちたり、インスタントコーヒーの質が落ちる等の問題
があるため結局パーコレーションの収率を上げることは
できない。とくに、パーコレーター内で広範囲にわたっ
て力ａ水分解することによってタールや好ましからざる
匂いが生じてしまうという欠点がある。

完全に抽出しきっていないコーヒー粉砕物を加水分解す
る方法は、固形分量を高める方法として当業者に周知で
あり、またこの方法は可溶性の固形分量を高める手段と
して使用されている。例えば、クロウ（Ｃｌｏｔｈ）ら
の米国特許第２，５７３．４０６号には、大気中で約２
０重量％のコーヒーを抽出し、粉砕物を１００℃の約１
％硫酸サスペンシコン中で加水分解し、加水分解物のｐ
Ｈを調節して濾過した後大気中での抽出物とあわせて乾
燥する工程からなる可溶性コーヒーの製造方法が開示さ
れている。これと類似する方法として、硫酸の代わりに
リン酸を使用した方法がペナーＣＢ！ｎｎｅｒ）らの米
国特許第２，６８７，３５５号に開示されている。デナ
ルド（ＤｉＮａｒｄｏ）らの米国特許第３．２２４．８
７９号には、少なくとも大気条件で抽出したコーヒー粉
砕物を抽出装置に入れたまま直接酸またはアルカリで加
水分解する方法が開示されている。抽出装置内で直接加
水分解することによって従来の独立した加水分解工程が
不要となり、酸またはアルカリを使用ずみのコーヒー粉
砕物に吸着させることができる。

より最近では、フルガー（Ｆｉｌｌｓｒ）らの米国特許
第４，５０８，７４５号に、コーヒー抽出残査を加水分
解してＤＰが１〜８のマンナンオリゴマーをつくる方法
が開示されている。ここでは、濃度５〜６０重量％の使
用ずみコーヒー粉砕物のスラリーをつくり、そのｐＨを
約０．５〜４．０に調整して１６０〜２６０℃で６〜６
０秒間反応させる方法を使用している。フルガーらは、
この方法によれば、例えば商業上のパーコレ−９１フ反
応器内で大気条件で抽出し部分的に熱加水分解した完全
に抽出しきっていないコーヒー抽出残査から得られる可
溶性固形分量が３０重量％台多くなると述べている。

ソルブルコーヒーの分野では、水溶性固形分量を増やす
ことの他Ｉ；最終生成物たるソルブルコーヒーのかおり
をよくすることにも力点がおかれている。今日まで、か
おりをよくするための最大のファクターは焙炒工程と使
用するコーヒーのブレンドにあるとされていた。焙炒粉
砕コーヒーまたはコーヒー抽出物からスチームまたは真
空ストリフピング等の技術によってコーヒーのかおりを
取り出し、後の工程でこれを添加する方法が従来の文献
に記載されている。シビッツおよびデストロジャー（上
記の引例の２５０−２５１頁）には、焙炒中につく色の
濃さを監視しながら望ましい程度に糖の熱分解とカラメ
ル化を行うことによって所望のコーヒーのかおりを得る
ことができることが記載されている。グリーンコーヒー
に約７％含まれているショ糖の大部分は、コーヒーを焙
して熱分解している間に失われてしまう。、また、熱分
解生成物は蛋白質や蛋白質の分解生成物と反応してさら
に違ったかおりを有する化合物を生成する。この文献に
記載されている複雑な化学反応は一般に無触媒褐変反応
といわれる。このような二つの反応はカラメル化、糖の
みを含む工程、還元糖がアミン、アミノ酸、ペグチドお
よび蛋白質と反応するメイラード反応である。

かかる化学反応をより十分に記載したものとしてホッジ
（Ｊ、［Ｉｎ２（ｅ）の［食品中のかおりの源：無触媒
褐変反応」と題するシュルツ（Ｂ、５ｃｋｉｌＬｘ）、
デイＣＥ、Ｄｓｙ）およびリビー（Ｌ、Ｌｉｂｌ＋ｅＦ
）らの■出版社（１９６７））がある。このシンポジウ
ムのジャイアンツルコ（Ｍ、Ｇｉ口ｔｍｒｃｏ）の「コ
ーヒーフレーバー」には、「アロマコンプレックス（ａ
ｒｅａｓ　ｃｏ−ｐｌｅｘ）　Ｊという揮発性物質を含
むコーヒーフレーバーの複雑さについて記載されている
。報告されているコーヒーフレーバーは１０３種類にの
ぼり、その多くは明らかに炭水化物に由来するものであ
る。また、ダッチインスチチュートｃｒｖｏの「ボラタ
イルカンパウンズインフード」　（７２章：コーヒー、
ステイタン（Ｓ、ＹａａＳｔｉｇｍａ）　？−ス（ｆｌ
、Ｍｔｒｓｅ）著、第５版ＴＮ０゜１９８３年、ジース
ト、オランダ）と題する報告の中には５００以上の化合
物が報告されている。

主たる炭水化物としてマンナンを含有する完全に抽出し
きっていない焙炒粉砕コーヒーに酸触媒を添加せずに、
高温短時間処理用反応器中で可溶化する方法を開発する
ことが、コーヒーの技術分野においてなお必要とされて
いる。しかも、この方法は、天然の長さのマンナンプラ
クシＢンを加水分解して、乾燥に適し、保存や濃縮中に
生成する沈澱やスラッジを最小限にとどめうる程度のポ
リマーからなるマンナンオリゴマーを有する加水分解物
にするのに十分な方法でなくてはならない。

上記の方法において、処理中にでてくる蛋白質性の成分
と炭水化物オリゴマーとの反応を制御することによって
、コーヒーのかおりや色を作り出すことができると思わ
れる。こうして作り出されたかおりは、炒ったときに生
じるが抽出の初期段階で失われてしまうコーヒー元来の
かおりを補強し改善することができる。可溶性固形分量
をできるだけ多くシ、コーヒーのかおりや色を良くし、
かつ濃縮やその後に行う工程中にスラッジや沈澱ができ
るだけ生じないように、反応器中の時間／温度関係を最
適化することが求められている。

（課題を解決するための手段） 本発明は、完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒー
に酸を添加せずに、反応器中で加水分解する方法に関す
る。完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒーは、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１〜６にし、糖を十分に反応させてコーヒーのかおり
と色をつくりだす。加水分解後、完全に抽出しきってい
ない焙炒粉砕コーヒーは可溶性固形分から分離してもよ
い。

本発明の詳細な説明する前に、本明細書で使用する用語
を定義する必要がある。

本明細書において「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１１ｄ−マンノ
ースはアルドヘキソースでアリ、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。完全に抽出しきっ
ていない焙炒粉砕コーヒー中に存在するマンナン中のｄ
−マンノースは４０以下であろう。Ｄｒ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。

「アラビノガラクタンＪは数百の単糖からなる比較的高
分子のポリマーである。主鎖はガラクトースを含み、側
鎖はアラビノースおよびガラクトースを含む。同様に、
「セルロース」は広くセロビオースの繰り返し単位（二
分子のグルコースが互いにベータ１．４結合しているも
の）からなる高分子であって、さらに加水分解すればグ
ルコースになるであろうものをさす。即ち、セルロース
は完全に加水分解すれば単糖グルコースになるものであ
り、植物の構造を形成する物質の多くを占めるものであ
る。セルロースとその性質については、コナント（Ｊ、
Ｃｕ＋ａ＋１）とブラット（Ａ、ＢＩｓ日）のザケミス
トリーオブオーガニツタ　カンパウンズにューヨーク、
マクミラン、１９４７年、２９５−２９９頁）に詳細に
記載されている。

「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１
０未満であるポリマーをさす。マンノースは便宜上ＤＰ
Ｉ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さす。

「重合度」またはｒＤＰＪとは、オリゴマーを＃Ｉ成し
ている単糖の数を意味する。従って、例えばマンノース
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。

［完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒー」とは、
例えば大気条件下で抽出したコーヒーのように完全には
抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒーを意味する。一般
に、大気条件下で抽出するとカラメルや褐変物質、焙炒
粉砕コーヒーに元来存在するかおり、カフェイン、トリ
ゴネリン、クロロゲン酸、灰分、砂糖、蛋白質およびコ
ーヒー酸が除去される。「完全に抽出しきっていない焙
炒粉砕コーヒー」からは、アラビノガラクタンも抽出さ
れていてもよい。アラビノガラクタンは大部分が除去さ
れているのが好ましい。さらに、「完全に抽出しきって
いない焙炒粉砕コーヒー」には、その中に存在するマン
ナンの一部が、アラビノガラクタン、蛋白質およびその
他の熱凝縮物とともに加水分解を受けている程度に加水
分解した焙炒粉砕コーヒーも含まれる。マンナンの１／
３〜１／２が除かれている焙炒粉砕コーヒーも「完全に
抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒー」に含まれる。か
かるコーヒーは、熱加水分解による等して得ることがで
きる。

商業的なパーコレーション系では、焙炒粉砕コーヒーを
多区画で向流の抽出系で抽出する。この系は、温度が約
１７５°Ｃ以上の純水を最も使用したコーヒー（最も抽
出を受けｊ；コーヒー）を含有する区画に流し、高濃度
のコーヒー抽出物を最も新しいコーヒーを入れた区画か
ら取り出すものである。このコーヒーは、パーコレーシ
ョン中に明らかに組成が変化している。第１表に焙炒粉
砕コーヒーの組成を示し、第２表に完全に抽出しきって
いない焙炒粉砕コーヒーの組成を示した。炭水化物の含
有量はほぼ一定であるが、熱で加水分解したアラビノガ
ラクタンはその一部が除去されている。完全に抽出しき
っていない焙炒粉砕コーヒーとして好ましいのは、炭水
化物を約４５３！量％含有し、その半分以上はマンナン
であるものである。また、商業上の焙炒粉砕コーヒーを
総含有量約３５〜約５５％（乾燥した焙炒粉砕コーヒー
基準）にしたものが好ましい。

第１表 焙炒粉砕コーヒーの組成例 重量％（乾燥量基準） 成分 高分子炭水化物 アラビノガラクタン マンナン セルロース 蛋白質 カラメルおよび褐変物質 脂質 不活性材料 酸 灰 カフェイン トリゴネリン 第２表 完全に抽出しきっていない 焙炒粉砕コーヒーの組成例 成分　　　　　　　　　　重量％（乾燥量基準）高分子
炭水化物　　　　　　　　４５ アラビノガラクタン　　　　　　　　　５マンナン　　
　　　　　　　　　　　２５セルロース　　　　　　　
　　　　　　１５蛋白質　　　　　　　　　　　　ｌＯ 脂質　　　　　　　　　　　　　２５ 不活性材料　　　　　　　　　　２０ 本発明について以下詳細に説明する。反応器（その中で
も好ましくは栓流反応器）に入れる前の完全に抽出しき
っていない焙炒粉砕コーヒーの水和物は、液体（水が典
型的）中に乾燥重量基準で完全に抽出しきっていない焙
炒粉砕コーヒーを約２〜約７５重量％含有する。水和し
た完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒーは均一で
なくてはならない。即ち、焙炒粉砕コーヒーは全体にわ
たって等しく分布していなくてはならない。あらかじめ
バッチ内でつくっておくときは、スラリーポンプによる
再循環等の均一化工程が必要である。加水分解を栓流反
応器内で行うときは、完全に抽出しきっていない焙炒粉
砕コーヒーを乾燥重量基準で５〜２５重量％、最も好ま
しくは１０〜２０重量％であるスラリーを使用するのが
好ましい。栓流反応器を使用する場合でスラリーの濃度
が２５％を越えるときは、スラリーは濃厚になりすぎて
適当な流れを確保することができない。押出器等の他の
反応器を使用した場合は、一般にスラリーを調製する必
要なない。例えば、典型的には約６５〜８０重量％の液
体を含有する、通常の商業的なパーコレーション系から
でる使用済み粉砕コーヒーは、さらに希釈することなく
押出器に直接供給してもよい。約４０〜６５重量％の液
体を含有する使用済み粉砕コーヒーも使用しうる。かか
る粉砕物は、スクリュープレス、空気乾燥等の当業者に
知られた方法で部分的に水和される。

完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒーは水利また
はスラリー化した後、反応器に供給する。

連続反応器としては、ｌまたは２のスクリュー押出器ま
たは栓流管型反応器等の比較的高温長時間の反応を行う
ことができるものが含まれる。バッチ反応器として適当
なのは、オートクレーブ等のいわゆる圧力容器であるか
、反応容器内にコーヒー抽出残留物を入れて加圧して蒸
気とともに加熱する爆発バッファ　−（Ｅｘｐｌｏｓｉ
ｏｎ　ｐｍｆｆｅｒ）である。

圧力は突然かつ爆発的に低下するとともに、内容物が反
応容器から出て行くものである。その後、反応容器から
出てきた物質から可溶性固形分が濾別される。栓流管型
反応器は、本質的には内部において反応を行うための円
筒状のパイプであり、特に反応器として便利である。反
応器の圧力を調節して排出速度を一定に保つために、オ
リフィス等の適当な装置を反応器の排出口に備え付ける
。

「栓流」とは、反応器を通って流れるスラリーの速度分
布を表す。通常、流体の流速分布は壁に近い部分が遅く
て中心部が速い放物線となる。理想的な栓流は、速度分
布がフラットな場合である。

このような栓流は、滞留時間の変動を最小限に止とめる
ことによって反応器内のすべての物質を同一の高温短時
間反応条件におくことができる、反応器のかたちと流体
の性質に起因するものである。

反応器内の温度は、いくつかある内のいずれかの方法に
よって上昇させることができる。スラリーは、例えば反
応室から分離した熱交換器または反応の一部である熱交
換器を通してもよい。また、スラリーの温度は単に反応
室から隔離することによって下げてもよい。温度を上昇
させる手段としては高圧蒸気を反応器に直接挿入しても
よい。かかる蒸気はスラリーを希釈してしまうかもしれ
ないが、かかる加熱はかなり迅速に行われるため反応時
間は極めて短い。好ましい加熱方法の選択およびオリフ
ィスと反応器の直径の決定は、標準的な設計法に基づい
て、すべて当業者の技術範囲内で行われる。

タール等の問題のある不溶物を生成することなくマンナ
ンを加水分解して好ましい風味と色を作すには、反応時
間／温度条件を臨界的に制御することが必要であること
はいうまでもない。

収率、風味生成およびＤＰ分布といった条件に適合する
加水分解物を調製するために、上記の時間／温度条件内
で好ましい条件を設定する。できた加水分解物は乾燥し
てもよく、またタール含有量は最小限に止どまっている
。本発明の熱的加水分解によれば、通常のコーヒー抽出
物に加水分解物を加えたとき、全収率は約５５〜約７３
％（乾燥焙炒粉砕コーヒー基準）、好ましくは約６５〜
約７３％になる。本工程によれば、また加水分解物内に
４０００　ｐｐｍを越える量のアロマを含ませることが
できる。力）かるアロマはガス１クロマトクラフイーに
よって当山した。このアロマは、ピラジン、ジケトン、
アルデヒドおよび硫黄を含有する化合物等の望ましいコ
ーヒー様の風味を高濃度で有している。当業者に周知の
ように、フル７ラルを過剰に含有する場合は、穀物のよ
うな好ましらぬ性質がでてくることになる。望ましいコ
ーヒー様の風味を示す化合物は、本発明の工程によって
かなりの量生成する２、３−ベンタンジオンおよびジア
セチルである。本発明の工程によって、１００　ｐｐｍ
以上のジアセチルが生成するのが理想的である。

最後に、ＤＰ分布は、沈澱を生成するＤＰ−６以上のマ
ンナンオリゴマーが加水分解中にできるだけすくなくな
るようにしなくてはならない。加水分解物は、ＤＰ−６
以上のオリゴマーを１０％未満、好ましくは５％未満含
有するのが典を的である。加水分解物はまた、吸湿性が
高くて乾燥しにくいＤＰ−１を生成した加水分解物固形
分総量の５０％未満しか含まない。中でも３０％未満で
あるのが好ましく、その場合は加水分解物とコーヒー抽
出物との混合物を、噴霧乾燥、凍結乾燥、ドラム乾燥等
の通常の方法によって乾燥することができる。

マンナンクラクションを所望の程度にまで加水分解して
所望の色、風味およびアロマを作り出すために、反応温
度は約り００℃〜約２６０℃、好ましくは約２１０℃〜
２４０℃とする。少なくとも５０％、好ましくは７５％
、より好ましくは９０％のマンナンフラクションがコー
ヒー残留物から除かれる。アラビノガラククンフラクシ
３ンが存在する場合は、マンテンプラクシ１ンよりも速
く溶解する。上記の反応温度に対応する反応容器内の圧
力は、反応器に供給されるスラリー内の水の飽和圧力に
匹敵する約１７〜約４０気圧である。

加水分解を行うのに望ましい反応時間は、約１〜約１５
分であり、好ましくは約２〜約８分である。

本発明の範囲内のいかなる温度でも、マンナンは可溶化
し加水分解する。収率は滞留時間々ともに最大値まで増
大し、その後オリゴマーが劣化してタールやスラッジ等
の揮発性物質または不溶物になるのにともなって減少す
る。本発明の反応速度は温度が１０℃上昇するごとに２
倍になるのが一般的である。本発明の温度範囲の上限で
は、滞留時間は下限にしなくてはならない。また、逆に
下＠温度を採用したときには、滞留時間は上限にしなく
てはならない。

本発明の条件下では、マンナン高分子は結晶またはアモ
ルファス中に見いだされるのが一般的である。また、残
留したアラビノガラククンはすべて可溶化し加水分解し
て低分子のオリゴマーとモノマーになり、これらはさら
にメイヤード反応やカラメル化等の反応を受けてコーヒ
ーの風味とコーヒー様の色を生成する。

上述のように、反応器の排出口および／または反応器は
、本反応器内の圧力および排出速度を制御するためにオ
リフィスを有していてもよい。スラリーをオリフィスに
迅速に通すことによって、スラリーが受ける圧力をほぼ
大気圧まで下げる。

このように迅速に圧力を下げることによって、スラリー
を引き伸ばし、蒸発を伴う冷却を行う。それによって、
加水分解および褐変反応を直ちに止めることができる。

このように反応を急激に止めることによって、かなりの
信頼性をもって上記の１−１５分という範囲内で加水分
解反応を制御することができるのである。

栓流管型反応器からスラリーを取り出してしまった後は
、スラリーをさらに冷却して可溶性固形分とその他の加
水分解した完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒー
とに分離してもよい。このようにさらに冷却する工程は
、フラッシュタンクに導くことによって行ってもよい。

フラッシュタンク内に導かれた蒸気やフラッシュタンク
内で生成した蒸気は、凝縮しうる風味のアロマ”と凝縮
しないアロマとを含んでいる。このようなアロマは分離
されて凝縮器へと導かれる。凝縮しうるアロマは凝縮し
回収して再利用してもよい。また、必要に応じて蒸留し
てもよい。一方、凝縮しないアロマは液体媒体に吸収さ
せてもよいし、アロマとして使用してもよい。

分離は、当業者に知られた固体−液体分離法であればい
かなる方法を用いてもよい。例えば、加水分解した完全
に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒーを除くために、
上記のスラリーを濾過してもよい。また、バスケット遠
心器の中などで遠心分離することによってスラリーを分
離してもよい。

可溶性コーヒーの最も重要な用途は、使用した焙炒粉砕
コーヒーから得られる抽出液中の可溶性コーヒーの量を
増すために、その抽出液に可溶性コーヒーの混合物を加
えることである。本発明の工程によれば、可溶性コーヒ
ーの収率（乾燥した完全に抽出しきっていない焙炒粉砕
コーヒーを基準とする）を約ｌθ〜約り０％上げること
ができる。従って、可溶性コーヒーの総収率（乾燥した
焙炒粉砕コーヒーを基準とする）は約５５〜約７３％と
なる。本発明の工程によって得られる可溶性固形分は、
通常の方法によって得られるコーヒー抽出物を乾燥する
前に混合してもよい。あるいは、可溶性固形分をあらか
じめ乾燥しておいてから、通常の方法によって得られる
ソルブルコーヒーと混合してもよい。乾燥は、凍結乾燥
または噴霧乾燥等の当業者に知られた方法であればいず
れの方法によって行ってもよい。

本発明の実施態様を説明するために以下に実施例を記載
する。実施例は特許請求の範囲に記載される本発明を制
限するものではない。

実施例１ 脱カフエインした完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コ
ーヒーを、商業上使用されるパーコレーション系から収
率（乾燥した焙炒粉砕コーヒーを基準とする）５０．６
％で得た。これを４”ｘ４０′の熱栓流反応器内で熱処
理した。総固形分濃度が約１１％の水と粉砕物からなる
スラリーを調製し、高圧蒸気とともに栓流反応器に入れ
た。このスラリーを４３０’Ｆ（約２２１℃）の反応器
中に８時間おいた。反応器中で液体状態に保ために、１
／４オリアイスを通して背圧をかけた。その後、この材
料を大気圧下に噴出した。出て来たスラリーを濾過して
可溶性固形分を回収した。上記の材料はコーヒーに似た
望ましい色と風味を有していた。この濾液を蒸留器を使
用して固形分濃度４１゜２％まで濃縮し、冷凍した。栓
流反応器を通したことによる収率の増加（乾燥重量基準
：　Ｒ＆Ｇコーヒー）は１１，６％であり、この２段階
工程全体の総収率は６２．２％であった。可溶性固形分
は定量的に加水分解して糖となり、高速液体クロマト（
ＨＰ　Ｌ　Ｃ）によって分析したところ糖の総量は７４
％であった。また、残りの２６％の殆どは褐変反応の生
成物であった。ＨＰＬＣによる分折によるオリゴマーの
分布は以下に示すとおりであった。

ＰＩ Ｐ２ Ｐ３ Ｐ４ Ｐ５ Ｐ６ Ｐ７ Ｐ８ 実施例２ 完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒー（５０％ロ
ブスタ、５０％コロンビア）をマイルドな抽出工程によ
って収率（乾燥した処理前の焙炒粉砕コーヒーを基準と
する）３５．６％で得た。これを、４”ｘ４０’の熱栓
流反応器内において熱処理した。使用したコーヒーは、
濃縮スラリーを反応器に送り易くするために、まず粉砕
して粒径を約１■にした。このスラリーの総置形分量は
約１４％であった。このスラリーを滞留時間８分に対２
４．８％ １６．９％ １６．０％ １５．４％ １０．０％ ８．４％ ５．３％ ２．８％ 応する速度で反応器にポンプ輸送し、１７４オリフイス
を用いて４３０’Ｆ（約２２１℃）に維持した。その後
、大気圧下に噴出することによって、反応を急止した。

できたスラリーを濾過して、不溶性固形分から可溶性固
形分を分離した。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
た焙炒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
ョンの炭水化物の濃度は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て、根本的にコーヒーに
似た風味を有していた。これを、固形分量４０〜４５％
に濃縮し、適当な比で濃縮コーヒー抽出物と混合した。

炭水化物量％（乾燥重量基準） ａ　　　　　　　　　ｂ　　　　　　　　　ｃグルコー
ス　　　　８．７　　　　Ｌ、６　　１７．２ガラクト
ース　　　９．３　　１２．１　　　０．０アラビノー
ス　　　２．４　　　０．０　　　０．０マンノース　
　　２６．７　　３３．５　　　４．７合計　　　　　
　４７．２　　４７．２　　２１．９Ｊ）完全に抽出し
きっていないＲ＆Ｇ ｂ）可溶性７ラクシヨン Ｃ）残留物 実施例３ 商業上使用されるパーコレーション系から圧力脱水しｌ
２使用済みコーヒー粉砕物を収率（乾燥した最初の焙炒
粉砕コーヒーを基準とする）４９〜５５％で得た。これ
を、改良したウェンガーＣＷｅｍＨｅｒ）押出系で熱処
理した。この装置は、ＷｃＢｅｔＳＸ−８０（８０＋ｍ
）単一スクリュー押出器に用いる双スクリューオーガー
を有するライブボトムビンからなる。ＳＸ−８０の出口
は、ｔｅａｇｅｒ　５Ｘ−１１０（１１０！＋１１）単
一スクリュー押出器の入り口に導いた。５Ｘ−８０はフ
ィードスクリュ一部、スチームロックおよび２つの電気
的に加熱したバンドに備え付けた。５ｘ−ｓｏはフィー
ダ、予熱ヒーターおよび５Ｘ−１１０への蒸気、材料シ
ールとして機能した。５Ｘ−１１０は、４つの比較的大
きい電気的に加熱したバンド（１゜７〜１．９ＫＷ／バ
ンド）、１５のスクリュ一部村よび１３のスチームロッ
クに備え付けられ、供給部、加熱部、反応部の３つの部
分に分けた。反応部は、背圧を維持するため４つの栓と
油圧制御したコニカルダイからなる。少量の水（１７０
ｍｌ／ｍ１ａ）を栓１にポンプ輸送した。系への供給速
度は２１０　ｌｂ／Ｉ＋ｒでかなり均一であった。チョ
ークした条件で、使用済みコニカルダイ粉砕物を供給部
に３０秒、加熱部に２００秒、反応部ｌこ８０秒滞留さ
せた。５Ｘ−１１０内の総滞留時間は３２５秒と見積も
れる（加熱部と反応部とを結ぶ短い輸送部に滞留する時
間を入れている）。ヒーターバンドは最大にし、５Ｘ−
１１０の出口（ダイ）における温度は４ＱＯｃＦ（約２
０４℃）と測定された。油圧ダイの背圧は５００　ｐｓ
ｉであった。

使用済みコニカルダイ粉砕物を約４３５’Ｆ（約２２４
℃）に約３分おいたことも計算されている。

押出器から出した後、使用済みコーヒー粉砕物を大気圧
下に噴出することによって迅速に冷却した。

そして、一部を取り出してさらにドライアイスで冷却し
た。粉砕物は水で希釈して濾過した。乾燥重量基準で、
使用済みコーヒー粉砕物の２６％が可溶性固形分に転換
したことが判明した。

実施例４ カフェインを有する完全に抽出しきっていない焙炒粉砕
コーヒー（１００％ロブスタ）をマイルドな押出し工程
によって収率（乾燥した最初の焙炒粉砕コーヒーを基準
とする）４４％で得た。本実施例は、反応温度と滞留時
間が収率に及ぼす影響を検討するために４”Ｘ４０’の
熱栓流反応器において行った。反応温度としては、４６
０’Ｆ（約２３８℃）、４３０’Ｆ（約２２１℃）およ
び４００°Ｆ（約２０４℃）の３つを検討した。

また、滞留時間は２〜２３分の範囲で検討した。

結果は第１図に示す通りであった。Ｙ軸の収率は、マイ
ルドな抽出と栓流反応器との２段階の工程を経た後の総
収率を示している。水分量７％のＲ＆Ｇコーヒーを処理
した後の総収率は約５６〜６６％であった（乾燥重量を
基準にすると６０〜７１％）。このような結果は、４０
０〜４６０’Ｆにおける滞留時間が約３〜約１３分の範
囲で得られたものである。かかる温度でこれよりも長い
時間加熱すると収率は低下した。このことは、長時間処
理することは望ましくないことを示している。

実施例５ 実施例２で調製した栓流反応器の抽出物を濃縮して総固
形分を４０〜４５％とした。これを、第１段階のマイル
ドな抽出によって調製された抽出物とパッチングした。

これらの２成分は、収率スプリットに従って混合した。

パッチングの　　　　　　アトパック 収率スプリット　　　　　フラクシａンマイルドな抽出
　３５．６％　　　０．５５熱栓流　　　　　２９．２
％　　　０．４５総収率　　　　　６４．８％　　　１
．００本実施例においては、最終生成物の固形分の５５
％はマイルドな抽出工程によるものであり、４５％は熱
栓流によるものである。混合した抽出物は噴霧乾燥して
試作品とした。

熟練したパネラ−により製造物の風味と色を評価した。

製造物は、受容しうる色を呈しており、収率が増加して
いるため現在市販されているソルブルコーヒーに典型的
な風味と同等の風味を有していた。

実施例６ フルガーらの米国特許環４，５０８，７４５号に代表さ
れる使用済みコーヒー粉砕物の酸加水分解法と本発明の
方法との差異を説明するために、−連の比較試験を行っ
た。本実施例では２種類の完全に抽出しきっていない焙
炒粉砕コーヒーＲ＆Ｇコーヒー（使用済みの粉砕物）を
使用した。商業上使用されるパーコレーション系から収
率（乾燥したＲ＆Ｇコーヒーを基準とする）５７％で得
られた使用済みの粉砕物をＡ型とした。そして、パイロ
ットプラント抽出器から収率（乾燥したＲ＆Ｇコーヒー
を基準をする）４３％で得られた使用済み粉砕物をＢ型
とした。反応器としては実験室サイズの栓流反応器を用
いた。本実施例で用いた栓流反応器は、電気的に加熱し
た空気を流動させたサンドバス内にコイルを通して約５
％の固形分を有するコーヒー粉砕物のスラリーをボンピ
ングすることができるダイヤプラムポンプを備えている
。サンドバスは下から加熱して、熱が上部に伝わって行
くようにした。５％の固形分を有するスラリーを直接加
熱して、熱流をよくするためサンドバスは２〜３１１Ｆ
スラリーより高めに維持した。

滞留時間はコイルの体積とスラリーの流速によって決定
した。反応器を出てすぐ、スラリーをアイスバス中につ
るしたコイルを通し、冷却して反応を急止した。加水分
解物は残留物（不溶物）から分離し、ＤＰ分布、収率お
よびすべての香気物質を検出するために分析した。

酸触媒を用いた試験では、スラリーの重量を基準にして
１％の硫酸をスラリーに添加した。スラリーは分析後に
濾過するに先立ち炭酸カルシウムでｐＨ５，５に中和し
Ｉ；。

完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒー（使用済み
粉砕物）の酸触媒加水分解法による試験結果を第１表に
示した。また、本発明によって完全に抽出しきっていな
い焙炒粉砕コーヒーを熱的に加水分解した試験の結果を
第２表に示した。

Ｏｕ’）へくへ 以上の結果から明らかであるように、酸加水分解法を用
いた場合は香気物質の総量が少ない。生成した香気物質
のうちかなりの割合をフルフラルが占めており、具体的
にはすべての場合において６６％以上であった。ジアセ
チルや２，３−ペンタンジオンの生成は少なかった。ま
た、酸加水分解法によると、ＤＰ−１オリゴマーをかな
り含有するものが生成した。報告したすべての場合につ
いて、ＤＰ−１の濃度は７０％以上であった。このよう
に、高濃度のＤＰ−１を有するために、通常のコーヒー
抽出物と混合したときに加水分解物を噴霧乾燥するのが
困難になっている。

本発明の方法に従って行った場合のＤＰ−１濃度は３０
％未満であった。本発明の熱的加水分解の条件では、意
義ある程度の量の香気物質が生成した。また、重要なの
はすべての場合、フル７ラルの量が香気物質の総量の２
１％未満であったことである。さらに、望ましいコーヒ
ー風味の代表例であるジアセチルや２，３−ペンタンジ
オンの量は、最加水分解法による場合よりも高かった。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は、本発明の工程の滞留時間と収率との関係
を示したものである（実施例４）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒー
   を液体中でスラリーにすることによって、完全に抽出し
   きっていない焙炒粉砕コーヒーを約２〜約７５重量％含
   有する、水和した完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コ
   ーヒーをつくり、（ｂ）収率（乾燥した完全に抽出しき
   っていない焙炒粉砕コーヒーを基準とする）を１０〜６
   ０％効果的に増加させ、５０％以上のマンナンフラクシ
   ョンを効果的に除去し、ＤＰ−１オリゴマーを５０％未
   満およびＤＰ−６以上のオリゴマーを各々１０％未満（
   両数値とも、生成する加水分解固形分全量を基準とする
   ）含有する加水分解物が効果的にできるように、前記完
   全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒーの加水分解を
   行うために、またコーヒーに似た望ましい風味のアロマ
   と色を出すために、前記水和した完全に抽出しきってい
   ない焙炒粉砕コーヒーを酸触媒を加えずに反応器中にお
   いて約２００〜約２６０℃で約１〜約１５分間加熱し、 （ｃ）加水分解および褐変反応を急冷して止め、（ｄ）
   加水分解した完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒ
   ーから可溶性固形分およびアロマを分離する 各工程からなる、反応器中で完全に抽出しきっていない
   焙炒粉砕コーヒーを可溶化してコーヒーの風味と色を作
   り出す方法。 ２、加水分解した完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コ
   ーヒーから分離した可溶性固形分を通常のコーヒー抽出
   物と混合し、できた混合物を乾燥する工程をさらに含む
   請求項１の方法。 ３、前記方法により乾燥焙炒粉砕コーヒーの総収率が５
   ５〜７３％になる請求項２の方法。 ４、総収率が６５〜７３％である請求項２の方法。 ５、マンナンフラクションの７５％以上が加水分解によ
   って除去される請求項１の方法。 ６、反応器が栓流管型反応器である請求項１の方法。 ７、時間が約２〜約８分である請求項１の方法。 ８、反応器中の温度が約２１０〜約２４０℃である請求
   項１の方法。 ９、分離された可溶性固形分を乾燥し、できた乾燥固形
   分を可溶性コーヒーと混合する工程をさらに含む請求項
   １の方法。 １０、前記完全に抽出しきっていない焙炒粉砕コーヒー
   が、該コーヒーから抽出したアラビノガラクタンの大部
   分を含有する請求項１の方法。