JPH084458B2 - Method of removing methylxanthine from cocoa material - Google Patents

Method of removing methylxanthine from cocoa material

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JPH084458B2
JPH084458B2 JP62010122A JP1012287A JPH084458B2 JP H084458 B2 JPH084458 B2 JP H084458B2 JP 62010122 A JP62010122 A JP 62010122A JP 1012287 A JP1012287 A JP 1012287A JP H084458 B2 JPH084458 B2 JP H084458B2
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cocoa
theobromine
water
caffeine
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エル.ビガッリ ジョバンニ
ディー.ホーシール,ジュニア ロバート
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ハ−シ− フ−ズ コ−ポレイシヨン
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    • A23G1/02Preliminary treatment, e.g. fermentation of cocoa
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Description

【発明の詳細な説明】 技術の背景 しばらくの間、カカオ子(cacao bean)が少量のカフ
ェイン(1,3,7トリメチルキサンチン)およびかなり多
量のテオブロミン(3,7ジメチルキサンチン)を含んで
いることが知られていた。この関係は、特定の種類のカ
カオ子に依存しており、約2対1のテオブロミン対カフ
ェインの比から約10対1のテオブロミン対カフェインの
比まで変化する。さらに、テオブロミンはカフェインよ
り約100倍水溶性が低いことが見い出された。従って、
カカオ子からのこれらメチルキサンチンの有効な除去
は、主として、比較的不溶性のテオブロミンの大部分を
除去しそして同時に比較的より少量のより可溶性のカフ
ェインを除去する方法を扱わねばならない。本発明は、
テオブロミンおよびカフェインからなるメチルキサンチ
ンを除去する、カカオ子またはカカオ豆(cacao nib)
の改善された処理方法を指向するものである。このよう
なキサンチンは、プリンとして知られる広い化学的クラ
スのメンバーである。プリン系は一緒に縮合されたイミ
ダゾール環およびピリミジン環から構成されている。プ
リン分子の環は、ピリミジン環の左上すみの窒素原子か
ら出発して番号付けされ、6番目の位置までの時計の針
と反対回りに(左回りに)進み次にピリミジンの5番目
の位置から右回りに進んでイミダゾール環において7,8
および9の位置を与える。ジヒドロキシプリンはキサン
チンとして知られており同じ方法で番号付けされる。こ
の命名法システムは本明細書の全体を通じて使用する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION For some time, cacao beans contain a small amount of caffeine (1,3,7trimethylxanthine) and a significant amount of theobromine (3,7dimethylxanthine). Was known. This relationship is dependent on the particular type of cocoa cocoa and varies from a ratio of theobromine to caffeine of about 2 to 1 to a ratio of theobromine to caffeine of about 10 to 1. Furthermore, theobromine was found to be about 100 times less water soluble than caffeine. Therefore,
Efficient removal of these methylxanthines from cocoa must primarily address methods of removing the majority of the relatively insoluble theobromine and at the same time removing the relatively lesser amount of the more soluble caffeine. The present invention
Cocoa cocoa or cocoa beans (cacao nib) that removes methylxanthine consisting of theobromine and caffeine
It is aimed at an improved processing method of. Such xanthines are members of a broad chemical class known as purines. The purine system is composed of imidazole and pyrimidine rings fused together. The rings of the purine molecule are numbered starting from the nitrogen atom in the upper left corner of the pyrimidine ring, proceeding counterclockwise to the 6th position (counterclockwise) and then from the 5th position of the pyrimidine Turn clockwise 7 and 8 in the imidazole ring
And 9 positions are given. Dihydroxypurine is known as xanthine and is numbered in the same way. This nomenclature system is used throughout this specification.

カカオ材料からこのようなメチルキサンチンの除去を
達成する種々の方法は従来提案されてきた。このような
従来方法の1つは、塩素化炭化水素溶剤、例えば、クロ
ロホルム、二塩化エチレンまたはテトラクロロエタンを
使用することによるこれらメチルキサンチンの抽出を含
んでいる。このような溶剤抽出法は米国特許第1,073,44
1号、第1,855,026号おび第1,925,326号の各明細書に示
されている。しかしながら、このような抽出溶剤の使用
は、とりわけ食品が関与している場合には勧められな
い。なぜならば、これら溶剤の残渣は食品中で望まいく
ないからである。カカオ子からテオブロミンを除去する
別の方法は、水による抽出を行ない次いでこの水性抽出
物を小分けして吸着剤を用いて処理することを含んでい
る。この方法は好ましくない化学物質、例えば、塩素化
炭化水素溶剤の使用を含んでいないが、最終的な脱プリ
ン化カカオ製品の味覚に悪影響を与える前記吸着剤の使
用に関連した困難を有している。さらに、テオブロミン
の除去の割合は限られている。
Various methods have been previously proposed to achieve such removal of methylxanthine from cocoa materials. One such conventional method involves extraction of these methylxanthines by using a chlorinated hydrocarbon solvent such as chloroform, ethylene dichloride or tetrachloroethane. Such a solvent extraction method is described in U.S. Pat. No. 1,073,44.
No. 1, No. 1,855,026 and No. 1,925,326. However, the use of such extraction solvents is discouraged, especially when food is involved. This is because residues of these solvents are not desirable in food products. Another method of removing theobromine from cocoa beans involves extracting with water and then aliquoting this aqueous extract with an adsorbent. Although this method does not involve the use of unfavorable chemicals, such as chlorinated hydrocarbon solvents, it does have the difficulties associated with the use of such adsorbents which adversely affect the taste of the final depurinated cocoa product. There is. Moreover, the rate of removal of theobromine is limited.

カカオ材料からメチルキサンチンを抽出するさらに別
の従来方法は、比較的少量の水を用いた処理によって膨
潤させたカカオ材料を、食品上許容され得る溶剤ガス、
例えば、超臨界亜酸化窒素または超臨界二酸化炭素と接
触させることを含んでなる。しかしながら、この方法は
長い処理時間を要し、しばしばテオブロミン含量の十分
な割合低下を達成しない。さらに、超臨界ガスからのメ
チルキサンチンの除去は、通常そうであるが超臨界ガス
の再使用が望ましい場合には、問題を与える。
Yet another conventional method of extracting methylxanthine from a cocoa material is a cocoa material swollen by treatment with a relatively small amount of water, a food-acceptable solvent gas,
For example, comprising contacting with supercritical nitrous oxide or carbon dioxide. However, this method requires long processing times and often does not achieve a sufficient percentage reduction of theobromine content. Furthermore, removal of methylxanthine from supercritical gases presents a problem, as is usually the case when reuse of supercritical gases is desired.

コーヒーからカフェインを除去するさらに別の方法
は、米国特許第4,474,821号明細書に、向流操作におい
て複数の抽出容器を用いる向流抽出法として開示されて
いる。しかしながら、この特許の方法においては、酢酸
エチルおよび水からなる抽出溶剤が用いられ、酢酸エチ
ル−水共沸混合物が最終的に差圧蒸気ストリッピングに
よって除去される。この特許の方法においては、抽出溶
剤の乱流を用いて促進された脱カフェイン速度を得、こ
れによってカフェイン抽出時間を短縮する。この従来方
法は、有機溶剤を用いる他の抽出方法と同様に、生成物
または水抽出物の大部分が溶剤に暴露されることを必要
とするという不都合を有している。
Yet another method of removing caffeine from coffee is disclosed in US Pat. No. 4,474,821 as a countercurrent extraction method using multiple extraction vessels in a countercurrent operation. However, in the method of this patent, an extraction solvent consisting of ethyl acetate and water is used and the ethyl acetate-water azeotrope is finally removed by differential pressure steam stripping. In the method of this patent, a turbulent flow of extraction solvent is used to obtain an accelerated decaffeination rate, which reduces caffeine extraction time. This conventional method, like other extraction methods using organic solvents, has the disadvantage that most of the product or water extract requires exposure to the solvent.

発明の記載 本発明は、脱プリン化された最終製品に悪影響を及ぼ
すいかなる工程をも使用することなく、および有機溶剤
に暴露される最終製品の量を最小にする、カカオ材料中
に存在する実質的にすべてのメチルキサンチンを除去す
る方法を指向するものである。本発明者らは、約40℃〜
約60℃の範囲内の温度まで加熱した水によるカカオ材料
の抽出がこのような水抽出を何回も繰り返した場合でさ
えカカオ材料中に存在するメチルキサンチンのすべては
除去しないということを見い出した。このことはとりわ
けテオブロミン除去の場合にそうであり、除去されずに
残留するテオブロミンは1%〜3%のオーダーである。
しかしながら、本発明者らは、約45℃〜約55℃の水によ
る1回またはそれ以上の抽出工程の後に約90℃〜約105
℃の水による数回の抽出工程を行なった場合大いに改善
されたテオブロミン除去が達成されるということを見い
出した。本発明者らは、このような低温水抽出の後に連
続の有意に高温の水抽出工程を用いることにより、これ
らの抽出温度のいずれか一方を単独で用いた際に得られ
るよりはるかに高い割合の全テオブロミン除去が得られ
るということを見い出した。明らかに、約45℃〜約55℃
での水抽出は、引き続きの約90℃〜約105℃における連
続の水抽出工程がいずれか一方の温度単独で前には除去
されなかった残留テオブロミンを除去するように、カカ
オ豆混合物の内容物およびおそらくは構造を変化させ
る。最初に低温抽出を行なわずに連続の高温抽出工程を
用いた場合には、テオブロミンのすべては除去されな
い。同様に、後に連続の高温抽出工程を行なわない低温
抽出を用いた場合にもテオブロミンのすべては除去され
ない。この驚くべき予想外の結果は、種々の温度および
多数の抽出工程を用いてカカオ豆の水抽出から得たデー
タに基づいて第1表および第2表に示す。これらの表の
データは、本明細書の一部を構成する図面の第2図およ
び第3図の各曲線を作製する際に用いた。
DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a substance present in cocoa materials that does not use any process that adversely affects the depurinated end product and minimizes the amount of end product exposed to organic solvents. The present invention is directed to a method of removing all methylxanthines. The present inventors have found that about 40 ° C
We have found that extraction of cocoa material with water heated to a temperature in the range of about 60 ° C does not remove all of the methylxanthines present in the cocoa material, even after repeated such water extractions. . This is especially the case for theobromine removal, the residual theobromine not being removed being of the order of 1% to 3%.
However, we have found that after one or more extraction steps with water at about 45 ° C to about 55 ° C, about 90 ° C to about 105 ° C.
It has been found that greatly improved theobromine removal is achieved when several extraction steps with water at ° C are carried out. We use such a low temperature water extraction followed by a sequence of significantly higher temperature water extraction steps, resulting in a much higher percentage than would be obtained when using either of these extraction temperatures alone. It has been found that all theobromine removal can be obtained. Obviously, about 45 ℃ ~ 55 ℃
The water extraction with the cocoa bean mixture content is such that the subsequent successive water extraction steps at about 90 ° C to about 105 ° C remove residual theobromine that was not previously removed at either temperature alone. And perhaps change the structure. Not all theobromine is removed when a continuous hot extraction step is used without first performing a cold extraction. Similarly, not all of theobromine is removed using low temperature extraction without subsequent sequential high temperature extraction steps. This surprising and unexpected result is shown in Tables 1 and 2 based on data obtained from water extraction of cocoa beans using various temperatures and multiple extraction steps. The data in these tables were used in making the curves in Figures 2 and 3 of the drawings, which form a part of this specification.

第1表および第2表に示すデータは以下のようにして
得た。
The data shown in Tables 1 and 2 were obtained as follows.

例 1 均一の集団の袋から得られた各450gの生の選別され脱
胚芽されたカカオ豆の4セットを準備した。各セットに
ついて、豆を100メッシュステンレス鋼円筒濾管内に入
れ、次いでこれを外部循環水浴によって恒温に維持され
たジャケット付ステンレス鋼抽出溜め内に入れた。抽出
溜めに1400mlの水を加え、1分間当り約500mlの速度で
運転する再循環ポンプを20分間使用して抽出器の底部か
ら上部へ再循環することによって水を連続的にカカオ豆
中に撹拌した。最初の抽出の後さらに7回抽出を行な
い、これらの抽出において毎回1100mlの水を添加して液
体の初期容量に戻した。4つのセットの各々は以下の記
載からわかるように特定の目的を有していた。
Example 1 Four sets of 450 g each of raw, screened and degerminated cocoa beans obtained from a bag of uniform populations were prepared. For each set, the beans were placed in a 100 mesh stainless steel cylindrical filter tube, which was then placed in a jacketed stainless steel extraction sump maintained at a constant temperature by an external circulating water bath. Add 1400 ml of water to the extraction reservoir and use a recirculation pump operating at a speed of about 500 ml per minute for 20 minutes to recirculate the water from bottom to top of the extractor to continuously stir the water in the cocoa beans. did. After the first extraction, seven more extractions were carried out, each time adding 1100 ml of water to restore the initial volume of liquid in these extractions. Each of the four sets had a specific purpose, as will be seen below.

4つの抽出セットを次のように実施した: 1−a 第1のセットにおいては、8回の抽出すべてを
55℃で実施した。
Four extraction sets were performed as follows: 1-a In the first set, all eight extractions were performed.
It was carried out at 55 ° C.

1−b 第2のセットにおいては、8回の抽出すべてを
95℃で実施した。
1-b In the second set, all eight extractions
It was carried out at 95 ° C.

1−c 第3のセットにおいては、3回の抽出を55℃で
行ないその後5回の抽出を95℃で実施した。
1-c In the third set, three extractions were performed at 55 ° C, followed by five extractions at 95 ° C.

1−d 第4のセットにおいては、3回の抽出を55℃で
行ないその後5回の抽出を105℃で実施した。(105℃の
温度を達成するために、抽出器を適当な正圧に保っ
た。)これら4つ抽出法の結果を第1表に示す。
1-d In the fourth set, three extractions were performed at 55 ° C, followed by five extractions at 105 ° C. (The extractor was kept at a suitable positive pressure to achieve a temperature of 105 ° C.) The results of these four extraction methods are shown in Table 1.

上記の結果の意味は第2図に示される曲線を調べると
明らかである。55℃曲線は抽出されたテオブロミンの累
積量の一様の上昇を示しており、この曲線は8回の抽出
後破線よりかなり下で終わっている。この破線は標準AO
AC分析法を用いて得られる理論的テオブロミン量を表わ
している。95℃曲線は4回の抽出後顕著に平らになり8
回の抽出後は実質的に破線のレベルで終わっている。し
かしながら、下端に55℃をそして上端に55℃+95℃を印
した曲線は破線のかなり上で終わっており、55℃での3
回の抽出の後に95℃で5回の抽出を行なった場合にはテ
オブロミンの除去における実質的増加が見られることを
示している。
The meaning of the above results is clear when examining the curves shown in FIG. The 55 ° C. curve shows a uniform increase in the cumulative amount of theobromine extracted, the curve ending well below the dashed line after eight extractions. This dashed line is the standard AO
It represents the theoretical amount of theobromine obtained using the AC analysis method. The 95 ° C curve becomes significantly flatter after four extractions 8
After the extraction of the number of times, it ends substantially at the level of the broken line. However, the curve marked 55 ° C at the lower end and 55 ° C + 95 ° C at the upper end ends well above the dashed line, at 3
It is shown that there is a substantial increase in theobromine removal when 5 extractions are performed after 95 extractions.

例 2 3つの抽出セットについて例1の手順を繰り返しそし
てこの3つの抽出セットを以下のように実施した: 2−a 第1のセットにおいては、55℃で1回の抽出を
行なった後95℃で7回の抽出を行なった。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated for the three extraction sets and the three extraction sets were carried out as follows: 2-a In the first set, 95 ° C after one extraction at 55 ° C. The extraction was performed 7 times.

2−b 第2のセットにおいては、55℃で2回の抽出を
行なった後95℃で6回の抽出を行なった。
2-b In the second set, two extractions were performed at 55 ° C followed by six extractions at 95 ° C.

2−c 第3のセットにおいては、55℃で3回の抽出を
行なった後95℃で5回の抽出を行なった。
2-c In the third set, extraction was performed 3 times at 55 ° C and then 5 times at 95 ° C.

抽出回数は、1回および7回、または2回および6
回、または3回および5回について匹敵する結果である
と言えよう。最初の抽出温度が約55℃より高くなくかつ
約45℃より低くなかった場合に許容され得る結果が得ら
れる。
The extraction times are 1 and 7 times, or 2 and 6 times.
It can be said that the results are comparable for one, or three and five. Acceptable results are obtained if the initial extraction temperature is not higher than about 55 ° C and not lower than about 45 ° C.

例 3 7つの抽出セットについて例1の手順を繰り返しそし
てこの7つの抽出セットを以下のように実施した: 3−a 第1のセットにおいては、40℃で3回の抽出を
行なった後95℃で5回の抽出を行なった。
Example 3 The procedure of Example 1 was repeated for the seven extraction sets and the seven extraction sets were carried out as follows: 3-a In the first set, three extractions at 40 ° C followed by 95 ° C were performed. The extraction was performed 5 times.

3−b 第2のセットにおいては、50℃で3回の抽出を
行なった後95℃で5回の抽出を行なった。
3-b In the second set, extraction was performed 3 times at 50 ° C and then 5 times at 95 ° C.

3−c 第3のセットにおいては、55℃で3回の抽出を
行なった後95℃で5回の抽出を行なった。
3-c In the third set, extraction was performed 3 times at 55 ° C and then 5 times at 95 ° C.

3−d 第4のセットにおいては、60℃で3回の抽出を
行なった後95℃で5回の抽出を行なった。
3-d In the fourth set, three extractions were performed at 60 ° C followed by five extractions at 95 ° C.

3−e 第5のセットにおいては、70℃で3回の抽出を
行なった後95℃で5回の抽出を行なった。
3-e In the fifth set, three extractions were performed at 70 ° C followed by five extractions at 95 ° C.

3−f 第6のセットにおいては、80℃で3回の抽出を
行なった後95℃で5回の抽出を行なった。
In the 3-f sixth set, three extractions were performed at 80 ° C followed by five extractions at 95 ° C.

3−g 第7のセットにおいては、毎回95℃で8回の抽
出を行なった。
In the 3-g seventh set, each extraction was carried out eight times at 95 ° C.

これらの7つの抽出法の結果を第3表に示す。 The results of these seven extraction methods are shown in Table 3.

上記の結果の意味は第3図に示した曲線を調べると明
白である。この第3図には、プロットされた各点に、抽
出されたテオブロミンの累積量を示すg数が印されてい
る。各曲線の温度も表示されている。95℃曲線を除く各
々については2つの温度が示されている。その第1の温
度は特定の曲線の下の部分(3回抽出)に当てはまり、
そして第2の温度は上の部分(追加の5回抽出)に当て
はまる。この実験の示すところは、初期温度が50℃±5
℃である場合に最大の抽出が生ずるということである。
The meaning of the above results is clear when examining the curves shown in FIG. In FIG. 3, each plotted point is marked with a g number indicating the cumulative amount of extracted theobromine. The temperature of each curve is also displayed. Two temperatures are shown for each except the 95 ° C curve. The first temperature applies to the lower part of the particular curve (three extractions),
And the second temperature applies to the upper part (5 additional extractions). This experiment shows that the initial temperature is 50 ° C ± 5
The maximum extraction occurs at ° C.

発明を実施するための好ましい条件 本発明の方法を実施するための便利な出発点(10)
(第1図)は、よく知られている標準的手順を用いて、
カカオ子から得られる多量の生のカカオ豆を用意するこ
とからなる。実際的に言えば、本発明の方法は、最初の
生のカカオ豆からカフェインおよびテオブロミンを含む
実質的にすべての水溶性材料を分離しそのことによって
カカオ豆の水抽出物および多量の湿潤カカオ豆を生成す
る連続の水抽出工程からなる。この水抽出は2つの全く
異なる温度での連続工程によって実施される:(1)は
豆は最初に約45℃〜約55℃の水で抽出される。(2)こ
れに続いて約90℃〜約105℃の水で約4〜5回抽出され
る。各抽出の後、実質的にすべての液体を抽出容器から
排出し、次いで水を添加する。
Preferred Conditions for Carrying Out the Invention Convenient starting points for carrying out the method of the invention (10)
(Figure 1), using well-known standard procedures,
It consists of preparing a large amount of raw cocoa beans obtained from cacao cocoa. Practically speaking, the method of the present invention separates substantially all water-soluble materials, including caffeine and theobromine, from the original raw cocoa beans, thereby extracting an aqueous extract of cocoa beans and a large amount of wet cocoa. It consists of a series of water extraction steps to produce beans. This water extraction is carried out by successive steps at two completely different temperatures: (1) beans are first extracted with water at about 45 ° C to about 55 ° C. (2) This is followed by extraction with water at about 90 ° C to about 105 ° C about 4 to 5 times. After each extraction, substantially all the liquid is drained from the extraction vessel and then water is added.

実質的にすべてのメチルキサンチンおよび大部分の水
溶性材料を除去された、水抽出工程後に残った湿ったカ
カオ豆(27)を徐々に乾燥させる(28)。豆中の水分が
約4%より下のポイントに達した後、豆を保存し最終的
には磨砕して(29)生カカオマス(30)として知られる
生成物を得る。ポンプ輸送可能な液体を得るために、こ
のマスを再磨砕する。この再磨砕した生カカオマス(3
1)は、最初に豆から抽出された水溶性材料(26)の固
形分とブレンドされるのにすぐ使用できる。
The moist cocoa beans (27) remaining after the water extraction step, from which substantially all of the methylxanthine and most of the water-soluble materials have been removed, are gradually dried (28). After the water content in the beans reaches a point below about 4%, the beans are stored and finally ground (29) to obtain the product known as raw cocoa mass (30). Re-grind this mass to obtain a pumpable liquid. This reground cocoa mass (3
1) is ready to be blended with the solids of the water soluble material (26) originally extracted from the beans.

抽出工程から得られた水抽出物は小粒子を取り除くた
めにフィルタープレス(13)または遠心清澄器によって
濾過される。次いで、濾過された抽出物は、約10,000ま
たは約20,000のカットオフ分子量を有する分離膜を用い
た限外濾過工程(14)に付される。この膜からの瀘液
(15)は、水抽出物に初めから存在していた水の97%以
上を含み、そしてカフェイン、テオブロミンおよび膜の
カットオフ値より小さい分子を含んでいる。残留してい
る材料は、分子量が20,000より大きい可溶性のカカオ材
料を含む限外濾過残量物(retentate)(23)である。
水は最初の容量のわずか3%であり極めて少量のカフェ
インおよびテオブロミンを含んでいる。
The water extract obtained from the extraction process is filtered by a filter press (13) or centrifugal clarifier to remove small particles. The filtered extract is then subjected to an ultrafiltration step (14) with a separation membrane having a cutoff molecular weight of about 10,000 or about 20,000. The filtrate (15) from this membrane contains more than 97% of the water originally present in the water extract and contains caffeine, theobromine and molecules below the cut-off value of the membrane. The remaining material is an ultrafiltration retentate (23) containing soluble cocoa material with a molecular weight greater than 20,000.
Water is only 3% of its original volume and contains very small amounts of caffeine and theobromine.

前記残留物中に残留する少量の2つの主要なメチルキ
サンチン、すなわちジメチルキサンチンおよびトリメチ
ルキサンチンは、残留物に同容量(最初の3%)の水を
添加することによって実施されるダイアフィルトレーシ
ョン(24)によって最小にされる。次いで、別の同容量
の水を添加し、ダイアフィルトレーション(24)の過程
を少なくとも4回繰り返す。ダイアフィルトレーション
工程の濾液を主なる濾液(15)に添加する。瀘液の最終
的容量は、抽出物の初期容量の約109〜115%である。約
10%のカカオ固体を含有する残留物を、ものと容量が約
1/2または1/3の容量に低減されるまでエバポレータ中で
濃縮する。この溶液〔最終UF残留物(25)と呼ぶ〕は一
層は処理に適した状態にある。
The small amounts of the two major methylxanthines remaining in the residue, namely dimethylxanthine and trimethylxanthine, are carried out by adding an equal volume (first 3%) of water to the residue (diafiltration ( 24) minimized. Then another equal volume of water is added and the process of diafiltration (24) is repeated at least 4 times. The filtrate from the diafiltration step is added to the main filtrate (15). The final volume of filtrate is about 109-115% of the initial volume of extract. about
The residue, which contains 10% cocoa solids, is approximately
Concentrate in evaporator until reduced to 1/2 or 1/3 volume. This solution, called the final UF residue (25), is more ready for processing.

濾過工程(15)の後に残った材料は、20,000未満の分
子量を有する水溶性物質を含んでおり、濃縮プロセス
(16)に付される。この濃縮プロセス(16)において、
含有される水の少なくとも80%が、固体の濃縮および海
水の脱塩に対して商業的に利用可能な公知の物理的方法
である逆浸透によって除去される。カフェイン、テオブ
ロミン、カカオ固形物および水溶性の低分子量物質を含
有する濃縮された濾液(17)を、塩化メチレンを用いた
向流抽出(18)に付する。この向流抽出は、水と塩化メ
チレンの間での2種類のメチルキサンチンの分配係数に
基づくものである。塩化メチレンは、塩化メチレン溶剤
の比重を利用して分配カラム内を上から下に循環するよ
うに、一定速度で再循環させそして再蒸留する。向流抽
出工程に用いられる分配カラムは、約30℃〜約38℃の温
度に維持される。濃縮された濾液は、塩化メチレンの蒸
留速度に等しい速度で分配カラム中に底からポンプ輸送
される。97%より良好なカフェインの除去を得るために
は、濃縮濾液の各容量に対して6容量の塩化メチレンを
再蒸留しなければならないが、テオブロミンの抽出の場
合には同じ効率に対して18容量が必要である。この結果
は、直列に反応性カラムの数を増やすことによって、必
要とされるだけ同じカラム内に濃縮濾液を再循環させる
ことによってまたは比例して濃縮濾液の流速を減少させ
ることによって得ることができる。
The material remaining after the filtration step (15) contains water-soluble substances having a molecular weight of less than 20,000 and is subjected to a concentration process (16). In this concentration process (16),
At least 80% of the water contained is removed by reverse osmosis, a well-known physical method commercially available for solid concentration and desalination of seawater. The concentrated filtrate (17) containing caffeine, theobromine, cocoa solids and water-soluble low molecular weight substances is subjected to countercurrent extraction (18) with methylene chloride. This countercurrent extraction is based on the partition coefficient of the two methylxanthines between water and methylene chloride. The methylene chloride is recirculated and redistilled at a constant rate, utilizing the specific gravity of the methylene chloride solvent to circulate through the distribution column from top to bottom. The distribution column used in the countercurrent extraction process is maintained at a temperature of about 30 ° C to about 38 ° C. The concentrated filtrate is pumped from the bottom into the distribution column at a rate equal to the distillation rate of methylene chloride. In order to obtain better than 97% removal of caffeine, 6 volumes of methylene chloride must be redistilled for each volume of concentrated filtrate, but for theobromine extraction 18% for the same efficiency. Needs capacity. This result can be obtained by increasing the number of reactive columns in series, by recycling the concentrated filtrate in the same column as needed, or by proportionally reducing the concentrated filtrate flow rate. .

向流抽出から得られる濃縮濾液はここではメチルキサ
ンチンが抽出された画分の形である。カフェインおよび
テオブロミン(19)は塩化メチレン抽出工程の後エバポ
レータから高い純度で回収される。次いで、メチルキサ
ンチンが抽出された画分(20)を減圧下で蒸発させ溶剤
の少残留量のすべてを実質的に除去する。固形分が約10
容量%に達するまで蒸発を継続する。この濃縮材料を最
終濾液(21)と呼ぶ。
The concentrated filtrate obtained from the countercurrent extraction is here in the form of the fraction in which the methylxanthines have been extracted. Caffeine and theobromine (19) are recovered in high purity from the evaporator after the methylene chloride extraction step. The methylxanthine extracted fraction (20) is then evaporated under reduced pressure to remove substantially all of the small residual amount of solvent. Solid content is about 10
Continue evaporation until volume% is reached. This concentrated material is called the final filtrate (21).

ここで最終濾液および最終UF残留物(25)を合する
(22)。次いで、合した最終溶液を、通常の乾燥技法、
例えば、凍結乾燥または噴霧乾燥によって乾燥させる
(26)。このようにして得られた粉末を再磨砕された生
カカオマス(31)に添加し、次いで公知の設計のカカオ
マスロースタ(32)でローストする。
The final filtrate and final UF residue (25) are now combined (22). The combined final solution is then subjected to normal drying techniques,
Dry (26), for example by freeze-drying or spray-drying. The powder thus obtained is added to the reground milled cocoa mass (31) and then roasted in a cocoa mash roaster (32) of known design.

第2の別法は、合した最終溶液(22)を濃縮しこれを
カカオマス反応器内に直接注入することである。溶液を
数回の工程で添加して、同じ反応器内で全部のカカオマ
スをローストする前に水を蒸発させる。ローストされた
カカオマスは、品質、風味および官能性(fonctionalit
y)において通常のカカオ液と同等であるが、キサンチ
ン刺激物、とりわけテオブロミンを実質的に含んでいな
い。
The second alternative is to concentrate the combined final solution (22) and inject it directly into the cocoa mass reactor. The solution is added in several steps to evaporate the water before roasting the entire cocoa mass in the same reactor. Roasted cocoa mass has quality, flavor and sensory (fonctionalit
In y), it is equivalent to normal cocoa liquor, but substantially free of xanthine stimulants, especially theobromine.

上記のプロセス全体の記載は、本発明の多段階抽出プ
ロセスを用いる1方法を説明するために提供されたもの
である。
The above overall process description is provided to illustrate one method of using the multi-stage extraction process of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の方法を実施するための1方法を示す
フローチャートである。 第2図は、第1表に示されたデータをグラフに描いたも
のであり、直交座標の横座標に抽出回数をとりそして縦
座標に抽出されたテオブロミン量をとることによって低
温抽出、高温抽出および低温と高温とを組み合わせた抽
出を示す一連の曲線からなる図である。各曲線に当ては
まる温度は引出線によって示されている。 第3図は、第3表に示されたデータをグラフ化したもの
であり、種々の初期段階温度で操作される2つの温度抽
出系の効果を示す一連の曲線からなる図である。 第1図中、 10……カカオ豆、 11……水抽出、 33……カカオ液、 である。
FIG. 1 is a flow chart showing one method for carrying out the method of the present invention. FIG. 2 is a graph of the data shown in Table 1. Low temperature extraction and high temperature extraction are performed by taking the number of extractions on the abscissa of the Cartesian coordinates and the amount of theobromine extracted on the ordinate. FIG. 4 is a diagram consisting of a series of curves showing extraction with combined cold and hot temperatures. The temperature that fits each curve is indicated by a leader line. FIG. 3 is a graphical representation of the data shown in Table 3 and is a series of curves showing the effect of two temperature extraction systems operating at various initial stage temperatures. In Figure 1, 10 ... cacao beans, 11 ... water extraction, 33 ... cacao liquid.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】カカオ子からテオブロミンおよびカフェイ
ンを除去する方法であって、カカオ豆を約45℃〜約55℃
の温度における低温水抽出に付す工程に続く約90℃〜約
105℃の温度における一連の高温水抽出工程、抽出濾液
を除去する工程および次いで、このようにして得られた
カカオマスからテオブロミンおよびカフェインを実質的
に含まないカカオ液を回収する工程を含んでなる方法。
1. A method for removing theobromine and caffeine from cocoa beans, which comprises removing cocoa beans from about 45 ° C to about 55 ° C.
About 90 ℃ ~ following the process of low temperature water extraction at the temperature of
Comprising a series of hot water extraction steps at a temperature of 105 ° C., removing the extraction filtrate and then recovering a cocoa liquor substantially free of theobromine and caffeine from the cocoa mass thus obtained. Method.
【請求項2】さらに、低温セットの抽出による少なくと
も1回の水抽出工程および高温セットの抽出による少な
くとも3回の水抽出工程を含んでいることを特徴とす
る、特許請求の範囲第1項記載の方法。
2. The method according to claim 1, further comprising at least one water extraction step by low temperature set extraction and at least three water extraction steps by high temperature set extraction. the method of.
【請求項3】さらに、前記低温抽出を約55℃で実施しそ
して高温抽出工程を約95℃で実施することを特徴とす
る、特許請求の範囲第2項記載の方法。
3. A process according to claim 2 further characterized in that the cold extraction is carried out at about 55 ° C and the hot extraction step is carried out at about 95 ° C.
【請求項4】さらに、前記除去された抽出濾液を限外濾
過およびダイアフィルトレーションに付して限外濾過残
留物を得る工程および次いで、カカオマスからテオブロ
ミンおよびカフェインが抽出されたカカオ液を回収する
前にカカオマスに前記残留物を添加する工程を特徴とす
る、特許請求の範囲第1項記載の方法。
4. A step of subjecting the removed extraction filtrate to ultrafiltration and diafiltration to obtain an ultrafiltration residue, and a cocoa liquor in which theobromine and caffeine are extracted from cocoa mass. A process according to claim 1, characterized in that the residue is added to the cocoa mass before recovery.
【請求項5】さらに、前記抽出濾液からメチルキサンチ
ンを除去する工程および次いで、このようにして得られ
たメチルキサンチンが抽出された画分を、カカオマスか
らカカオ液に処理する前に、前記カカオマスに添加する
工程を特徴とする、特許請求の範囲第1項記載の方法。
5. A step of removing methylxanthine from the extraction filtrate and a step of removing the thus obtained methylxanthine-extracted fraction from the cocoa mass before the cocoa mass is treated with the cocoa mass. A method according to claim 1 characterized by the step of adding.
【請求項6】さらに、限外濾過およびダイアフィルトレ
ーション工程からの抽出濾液を濃縮および向流抽出工程
に付し、次いで、カカオマスからカカオ液に処理する前
に前記メチルキサンチンが抽出された画分をカカオマス
に添加することを特徴とする、特許請求の範囲第4項記
載の方法。
6. An extract obtained by subjecting the extract filtrate from the ultrafiltration and diafiltration steps to a concentration and countercurrent extraction step, and then extracting the methylxanthine from the cocoa mass before processing it into a cocoa liquor. A method according to claim 4, characterized in that the component is added to the cocoa mass.
【請求項7】さらに、前記濃縮工程を逆浸透によって実
施することを特徴とする、特許請求の範囲第6項記載の
方法。
7. The method according to claim 6, further comprising performing the concentration step by reverse osmosis.
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