JPH10215771A - アルカリ処理による液体コーヒーの安定化 - Google Patents
アルカリ処理による液体コーヒーの安定化Info
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Abstract
有する液体コーヒー製品を製造する。 【解決手段】 本発明の液体コーヒー製品を製造すると
きに用いられる方法は、コーヒー抽出液中に存在する酸
前駆物質を、それらのそれぞれの酸の塩へと転化させる
のに有効な量で存在しているアルカリで前記コーヒー抽
出液を処理する工程、次に、第一工程からの任意の過剰
なアルカリを中和し、前記液体コーヒー製品の最終pH
を所望の値に調整するのに有効な量で存在する酸を用い
て、前記処理されたコーヒー抽出液を中和する工程を含
む。
Description
ーの分野に関するものであり、更に詳しくは、改良され
た液体コーヒーの製造に関するものである。なお更に詳
しくは、本発明は、貯蔵時に起こる酸度の上昇を抑制す
ることによって、液体コーヒー製品を安定化させる技術
に関するものである。前記の事柄は、アルカリでコーヒ
ー抽出液を処理し、その後で、所望のpHまで前記溶液
を中和することによって達成される。アルカリ処理は、
可溶化されたコーヒー固形分中に存在するラクトン及び
エステルを加水分解し、それらを安定な塩へと転化させ
る。ラクトン及びエステルは、貯蔵された液体コーヒー
製品の酸度を上昇させる原因となる酸前駆物質である。
料の最終品質において果たす役割は、十分に文献で説明
されている。コーヒー抽出液の酸画分(fraction)は、
一般的に、前記抽出液における固形分の約10% 〜 約
15%しか構成しないが、酸が最終コーヒー製品に関し
て及ぼす影響は、消費者がコーヒー飲料の魅惑性を決定
する因子であると言うことができる。更に詳しくは、コ
ーヒーの酸度があまりに大きいと、飲物には望ましくな
い酸味がもたらされ得るが、コーヒーの酸度が殆ど無い
と、「単調な(flat)」香味プロフィールがもたらされ
る。故に、適当な酸度バランスを見出して維持すること
は重要である。
コーヒーにおいて確認されたという事実からすると、コ
ーヒー飲料の酸度を調整する仕事は容易ではない。更に
詳しくは、加工していない生のコーヒーの約8%は、ク
ロロゲン酸とも呼ばれるカフェオイルキナ酸(caffeoyl
quinic acids)の多数の異性体から構成されている。生
のコーヒー中に見出された他の主な酸としては、リンゴ
酸及びクエン酸が挙げられる。焙焼コーヒーにおいて
は、例えば酢酸、蟻酸、グリコール酸、乳酸及びピログ
ルタミン酸のような更なる酸が生じる。
な因子は公知である。例えば、異なる豆の品種が様々な
酸度をもたらす。アラビカ品種を用いていれたコーヒー
のpHは、一般的に4.85 〜 5.15であることが
認められる。対照的に、ロブスタ豆を用いていれたコー
ヒーは、一般的に5.25 〜 5.40のpHを有す
る。酸度に影響を及ぼすと言われている他の因子として
は、焙焼の程度、焙焼炉のタイプ、加工性(the nature
of the processability)、及び生の豆の齢が挙げられ
る。
ではないが、日本及び韓国のコーヒー市場では重要な地
位を占めている。前記製品は、通常は、予め甘くされて
いて、すぐに飲めるようにしてある。一般的に、液体コ
ーヒー製品は、例えばミルク、砂糖、及び香味料のよう
な望ましい添加剤と、希釈されたコーヒー抽出液を混合
することによって調製される。次に、その製品を、レト
ルト加工にかけることもでき、例えば缶のような適当な
容器中に入れる。その結果、消費者に販売することがで
きる液体コーヒー製品が得られる。本製品は、消費され
る前に、室温で一般的に最大6カ月まで貯蔵することが
できる。
に関しては大きな問題がある。更に詳しくは、コーヒー
抽出液は不安定な系であり、また現在市販されている陳
列貯蔵された(shelf-stored)及び冷蔵庫貯蔵された液
体コーヒー製品の双方とも、短期間の間に酸度が上昇す
る。pHが低すぎると、ミルク又はクリームの凝固を招
く恐れもある。単純に、酸度を上昇させると、製品の品
質が損なわれる。すなわち、液体コーヒー製品の酸味が
増す。この品質の損失は、「ステイリング(stalin
g)」として公知であり、ステイリングの原因は、大部
分、pHの低下及び滴定酸度の上昇であるが、それが起
こることについての明確な説明又はメカニズムは知られ
ていない。
l-Rdsch. 80(9):265-268(1984)では、低分子量の
酸の含量が高温で貯蔵したときに増加することが示さ
れ、その増加は、焙焼時に製造されるエステル及びラク
トンが加水分解することによるものであることが記載さ
れている。
て来た一つの解決策は、炭酸水素ナトリウムを添加して
コーヒー製品の初期pHを上昇させておくというもので
ある。しかしながら、炭酸水素ナトリウムで処理された
液体コーヒー製品のpHは、依然として貯蔵時に低下
し、製品の香味に関して更なる重大な影響を及ぼす可能
性を有する。
酸味の蓄積を防止する方法に対する必要性が依然として
存在する。
ーヒー抽出液のステイリングに対する解決策を見出すた
めに開発された。貯蔵コーヒー抽出液において滴定可能
な酸度が同時に増加するという事実は、貯蔵中に酸が生
じていることを示している。この事は、新鮮なコーヒー
抽出液中に有意量の酸前駆物質が存在していることも示
している。本明細書で説明する処理を用いることによっ
て、品質を損なわずに、液体コーヒーを貯蔵することが
できる。
存在する酸前駆物質を、それらの個々の酸の塩(acid s
alt)へと転化させるのに有効な量で存在しているアル
カリによってコーヒー抽出液を処理する工程、及び任意
の過剰なアルカリを中和し、約4.8 〜 約5.2のコ
ーヒー抽出液の最終pHを得るのに有効な量で存在する
酸を用いて、前記の処理されたコーヒー抽出液を中和す
る工程を含むコーヒー抽出液を安定化させる方法に関す
るものである。
の製品貯蔵寿命を延ばし、その結果として、前記製品を
消費者に対して一層魅惑的にする機会を提供する。
たがって製造された改良液体コーヒー製品に関するもの
である。本発明にしたがって製造された前記液体コーヒ
ー製品は、現在市販されている公知のどの液体コーヒー
製品と比べても、より長く且つより安定な貯蔵寿命を有
する。
る酸度の上昇を抑制する方法を提供する。貯蔵コーヒー
における酸度の上昇を抑制するために、コーヒー飲料
(cofee brew)貯蔵中における有機酸濃度の変化を研究
し、また酸度の上昇に最も関係している酸を同定するこ
とがまず最初に必要であった。
拠づけられるように、貯蔵コーヒーの酸度の上昇に主と
して寄与しているものは、大体40%だけ増加したキナ
酸の生成であることを見出した。濃度が有意に増加した
他の酸は、酢酸(24%)、グリコール酸(16%)、
蟻酸(14%)及び燐酸(27%)であった。クエン酸
及びリンゴ酸は、有意な増加を示さず、モニターされて
いる他の酸は、小さな増加を示した。
っている主な酸が同定されたら、本発明の発展における
次の段階は、これらの酸を生成する反応を理解すること
であった。例えば、焙焼時に、キナ酸及びクロロゲン酸
の双方とも、ラクトンを形成すること、すなわち、キナ
酸ラクトン及びクロロゲン酸ラクトンを形成することが
知見された。それらの化学式は以下のように表すことが
できる:
ロロゲン酸は、焙焼時に分解して、キナ酸及びクロロゲ
ン酸ラクトンの双方を生成する。更に説明しているよう
に、次にキナ酸は分解してキナ酸ラクトンを生成する。
本発明は、これらのラクトンが、貯蔵時に増加する酸の
主要な前駆物質に相当すると認識している。上記ラクト
ンのゆるやかな加水分解は、未処理液体コーヒー中にお
けるクロロゲン酸及びキナ酸の増加の原因である。
用いることによって、貯蔵コーヒー飲料(温度60℃で
8日間)において、キナ酸濃度が14.8ミリモル/kg
だけ増加し、一方キナ酸ラクトン濃度は12.2ミリモ
ル/kgだけ減少したことが測定された。前記の事実は、
酸が29.6%増加し、ラクトンが24.5%減少した
ことを意味している。貯蔵時におけるキナ酸濃度の大き
な増加は、キナ酸ラクトンの加水分解が酸度上昇の重要
な原因であることを示唆している。
酸ラクトンの存在に基づいて、前記ラクトンのクロロゲ
ン酸への加水分解は、貯蔵時のコーヒーの総酸度を10
〜15%増加させることが測定された。
れた他の酸、例えば酢酸、蟻酸、燐酸及びグリコール酸
は、前駆物質エステルの加水分解によって、貯蔵時に生
成されると考えられる全て低分子量の酸である。これら
の前駆物質エステルは、例えばコーヒー多糖類中に存在
するヒドロキシル基と、焙焼中に生成された酸が反応す
ることによって生じ得ることが示唆される。加水分解時
には、酸が放出されると考えられる。酢酸、蟻酸、燐酸
及びグリコール酸に関して、それぞれ約20%,10
%,7%及び6%の増加が起こることが見出された。総
合すると、焙焼時に生成されるエステルの加水分解が、
貯蔵液体コーヒー製品における約35%の酸度上昇の究
極的原因であると考えられる。前記%は、トータルの酸
増加のパーセント(total acid increase)である。
ンとして公知のポリマーメイラード型生成物が、焙焼コ
ーヒーの酸味の一因であると考えられていることが更に
注目される。コーヒーメラノイジンが、酸性であって、
様々な官能基を含むという事実から考えると、コーヒー
メラノイジンは、貯蔵時における酸度上昇の一因である
と考えられるエステル結合又はラクトン結合も含んでい
そうである。
における総酸度上昇は、主として、焙焼時に生成される
エステル及びラクトンの加水分解による酸の形成による
ものであることを見出した。これらの知見に基づいて、
酸生成を抑制し、それによって、コーヒー製品のステイ
リングが起こらないようにコーヒー抽出液を安定化させ
るための方法を開発した。
安定化させるための第一工程は、アルカリによるコーヒ
ー抽出液の処理である。アルカリは、水酸化物イオン
(OH)を含む化合物である。アルカリがエステルと反
応すると、エステル基を酸の塩及びアルコール基へと転
化させる鹸化反応が起こる。したがって、貯蔵中の加水
分解によってラクトン及びエステルが酸を形成し、コー
ヒー飲料の酸度を上昇させるのを防止するために、アル
カリをラクトン及びエステルと反応させて、安定な酸の
塩を生成させる。従って、貯蔵時には、ラクトン及びエ
ステルは、もはや存在しておらず、加水分解によるそれ
らの酸対応物を形成することはできない。
対して加えるアルカリの量は、前記コーヒー抽出液中に
存在する酸前駆物質を、それらのそれぞれの酸の塩へと
転化させるのに十分な量でなければならない。コーヒー
の異なる品種及びコーヒーの焙焼度によって、異なるパ
ーセントで酸を含むという事実に基づいて、用いられる
コーヒーブレンド、ならびにコーヒー抽出液の酸組成に
影響する他の因子にしたがって、必要とされるアルカリ
の量は変化する。しかしながら、一般的に言って、アル
カリは、約0.1モル/リットル 〜 約0.5モル/リッ
トルの量で加える。アルカリの好ましい量は、約0.2
5モル/リットル 〜 約0.35モル/リットルである。
において典型的に用いられるアルカリのいずれかである
ことができ、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カルシウ
ム、水酸化カリウムなどのような任意の食品許容可能性
のアルカリが挙げられる。水酸化カリウムは、好ましい
アルカリである。なぜならば、カリウムは、コーヒー中
に自然に存在していて、香味からは感知し難いからであ
る。
出液の処理は、行われる中和反応にとって最適な温度及
びpHで行うべきである。中和反応、すなわち、ラクト
ン及びエステルを、それら個々の安定な酸の塩へと転化
させるための時間も、他の変数にしたがって変化する。
更に詳しくは、より低いpHの使用は、高温において可
能である。例えば、コーヒー抽出液のpHを、室温にお
いて1時間、1規定の水酸化カリウムを添加することに
よって、pH10まで上げても良い。別法として、温度
60℃で同じ時間、コーヒー抽出液を処理する場合、p
Hを9に保つことができる。一般的に、コーヒー抽出液
は、0℃ 〜 80℃の温度で処理することができる。よ
り高い温度では、低いpH(8.5)及び短い加工時間
(1分)を用いることができる。より低い温度では、高
いpH(12.0)及びより長い加工時間(1日)が必
要であると考えられる。アルカリと確実に反応させるた
めの前記変数の調整は、十分に当業者の能力の範囲内に
ある。
ー抽出液のアルカリ処理をもたらす二つの好ましい一連
の加工条件がある。第一の好ましい一連の条件では、約
20℃ 〜 約25℃の室温でコーヒー抽出液を処理す
る。これらの温度で、前記抽出液を、個々の酸の塩へと
酸前駆物質を転化させるのに有効な時間、約9.5〜約
12のpHに保つべきである。好ましい時間は、約0.
75 から約1.25時間の範囲で変化させるべきであ
る。第二の一連の条件では、約55℃ 〜 約65℃の高
温で、コーヒー抽出液を処理する。これらの温度では、
前記抽出液は、それらのそれぞれの酸の塩へと酸前駆物
質を転化させるのに有効な時間、pHを約8.8 〜 約
9.5に保つべきである。好ましい時間は、約0.75
から約1.25時間の範囲で変化させるべきである。
から得られる処理されたコーヒー抽出液の中和である。
第一工程が完了した後、過剰のアルカリが存在してい
て、コーヒー抽出液のpHは高過ぎる。酸を加えること
によって、過剰のアルカリを中和し、pHを所望の値に
調整することができる。
において典型的に用いられる酸のいずれかであることが
でき、任意の食品許容可能性の酸、例えば燐酸、クエン
酸、酒石酸、フマル酸、アジピン酸、リンゴ酸などの様
々なタイプを挙げることができる。
られる酸のタイプは、最終製品の所望の品質、詳しくは
所望のpHならびに所望の香味に左右される。すなわ
ち、酸を加えて、最適な感覚の品質をもたらす最終pH
を得る。典型的には、液体コーヒー飲料に関しては、p
Hは、望ましくは約4.7 〜 約5.3であり、好まし
くは約4.9 〜 約5.1である。
は、[H+]形態の陽イオン交換体を用いることによっ
て行うことができる。前記反応の詳細は、当業者には公
知であるので、詳しく説明しない。
抽出液については、長時間にわたる前記コーヒー抽出液
の貯蔵後には、低いキナ酸ラクトン含量を有しているこ
とが見出された。予期されたように、液体コーヒー抽出
液は、pHに関して、感知可能な低下を示さなかった。
コーヒー揮発性画分の組成にほんの少しの小さな変化が
検出されたが、室温で6カ月の貯蔵時間後の製品は、新
鮮な対照サンプルと比較して、香味密度がわずかに低下
しただけであった。更に、好ましい方法は、例えば水蒸
気蒸留によって、アルカリ処理前に、コーヒー抽出液か
ら芳香物質(aromatics)を取り出し、次にアルカリ処
理された抽出液を中和した後、これらの芳香物質を戻す
ことによって、芳香物質の損失を防止しようとするもの
である。処理された抽出液における塩レベルの増加は、
味覚パネル時に少数(すべてではない)のテイスター
(味きき役)によって検出された。
ヒー製品は、市場で現在市販されている液体コーヒー製
品に比べて、より長く且つより安定な貯蔵寿命を示す。
安定化されたpHにより、貯蔵時にミルク凝集が発生す
る危険は無くなる。上記したように、本発明にしたがっ
て製造された液体コーヒー製品の特徴は、キナ酸ラクト
ンが存在していないか、又は非常に低レベルであること
である。一般的に、本発明方法によって処理された液体
コーヒー製品は、0.05%未満のキナ酸ラクトン含量
を有する。
する。
いて、酸の形成に関して、6カ月間、温度25℃におけ
るコーヒー抽出液の貯蔵は、14日間、温度60℃にお
ける同じ抽出液の貯蔵と等しいことが測定された。
された標準的なコーヒー溶液を、14日間にわたって貯
蔵し、モニターした。約200時間後に、酸の増加は横
ばいになり、pHは約4.9 〜 約4.5まで低下し
た。pHの低下は、不快な酸味をもたらした。得られた
データ(以下に示した表1参照)は、いくつもの有機酸
の増加を示した。
8%液体コーヒー溶液を得た。その抽出液を、1時間、
室温でpH10に保たれるように、撹拌しながら、1規
定KOHで処理した。次に、85%H3PO4を用いて、
その溶液をpH4.8まで中和した。貯蔵研究(60℃
の温度で14日間)では、pHの低下は認められなかっ
た。貯蔵期間後の前記製品は、味わいにおいて、新しく
抽出した液体コーヒーに匹敵していた。
留分の組成に生じたが、コーヒー抽出液を処理するため
の条件を最適化することによって、新鮮な対照サンプル
と比較したときに、ほんのわずかにしか香味強度が減弱
していない製品が得られた。
8%液体コーヒー溶液を得た。その抽出液を、60℃の
温度において、撹拌しながら10規定KOHで処理し、
pHを約9.0の値に保った。前記処理は約1時間行っ
た。
をpH5.0まで中和してから、60℃の温度で14日
間貯蔵した。貯蔵期間の終わりには、前記製品は、pH
の観察できる程度の低下は示さず、新鮮な対照サンプル
に匹敵する香味を有していた。
8%液体コーヒー溶液を得た。その抽出液を、1時間室
温で12を超えるpHに保たれるように、撹拌しなが
ら、10規定NaOHで処理した。次に、85%H3PO
4を用いて、その溶液をpH4.73まで中和した。中
和工程後の貯蔵研究では、比較実施例1で認められたよ
うなpHの低下は、起こっていないことが分かった。前
記溶液のpHは、貯蔵時に安定したままであった(60
℃,8日間)。
は、より高濃度の燐酸を加えて、上記二つの実施例に匹
敵するような中和を引き起こす必要がある。結果とし
て、これによって、処理された抽出液中において生成し
た燐酸塩が知覚認知される可能性が増大する。
明の範囲及び趣旨を説明するためのものである。本明細
書で説明した態様及び実施例により、当業者には、他の
態様及び実施例は明らかである。これらの他の態様及び
実施例は、本発明の意図の範囲内である。したがって、
本発明は、添付の請求の範囲によってのみ限定されるべ
きである。
Claims (22)
- 【請求項1】 以下の工程:すなわち、 a)アルカリでコーヒー抽出液を処理する工程、前記ア
ルカリはコーヒー抽出液中に存在する酸前駆物質をそれ
らの個々の酸の塩へと転化させるのに有効な量で存在し
ている、及び b)酸を用いて、工程a)の処理されたコーヒー抽出液
を中和する工程、前記酸は任意の過剰なアルカリを中和
し、コーヒー抽出液の最終pH約4.7 〜 約5.3を
得るのに有効な量で存在するを含むコーヒー抽出液を安
定化させる方法。 - 【請求項2】 該アルカリが、食品許容可能性のアルカ
リである請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 該食品許容可能性のアルカリが、水酸化
カリウムである請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 該アルカリの有効量が、約0.1モル/
リットル 〜 約0.5モル/リットルである請求項1記
載の方法。 - 【請求項5】 該アルカリの有効量が、約0.25モル
/リットル 〜 約0.35モル/リットルである請求項4
記載の方法。 - 【請求項6】 該酸前駆物質が、ラクトン及びエステル
である請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 該ラクトンが、クロロゲン酸ラクトン及
びキナ酸ラクトンである請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 工程(a)を、約20℃ 〜 約25℃の
温度で行う請求項1記載の方法。 - 【請求項9】 該酸前駆物質をそれらの個々の酸の塩へ
と転化させるのに有効な時間、該抽出液を約9.5 〜
約12.0のpHに保つ請求項8記載の方法。 - 【請求項10】 該有効な時間が、約0.75 〜 約
1.25時間である請求項9記載の方法。 - 【請求項11】 工程(a)を、約55℃ 〜 約65℃
の温度で行う請求項1記載の方法。 - 【請求項12】 該酸前駆物質をそれらの個々の酸の塩
へと転化させるのに有効な時間、該抽出液を約8.8
〜 約9.5のpHに保つ請求項11記載の方法。 - 【請求項13】 該有効な時間が、約0.75 〜 約
1.25時間である請求項12記載の方法。 - 【請求項14】 該酸が、食品許容可能性の酸である請
求項1記載の方法。 - 【請求項15】 該酸を、燐酸、クエン酸、フマル酸、
リンゴ酸、酒石酸及びアジピン酸から成る群より選択す
る請求項14記載の方法。 - 【請求項16】 該食品許容可能性の酸が、燐酸である
請求項15記載の方法。 - 【請求項17】 該最終pHが、約4.7 〜 約5.3
である請求項1記載の方法。 - 【請求項18】 該pHが、約4.9 〜 約5.1であ
る請求項17記載の方法。 - 【請求項19】 工程(b)が、[H+]形態の陽イオ
ン交換体を用いることによって、工程(a)の処理され
たコーヒー抽出液を中和する工程を含む請求項1記載の
方法。 - 【請求項20】 工程(a)の前に、該抽出液から芳香
物質を取出し、工程(b)の後に、該処理された抽出液
に対して該芳香物質を戻す工程を更に含む請求項1記載
の方法。 - 【請求項21】 請求項1記載の方法にしたがって製造
された液体コーヒー組成物。 - 【請求項22】 該組成物が、キナ酸ラクトンを0.0
5%未満含む請求項21記載の液体コーヒー組成物。
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