JPS6012009B2 - 酸度を減少させたコ−ヒ−抽出物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコーヒー抽出物からその酸含量を減少させるた
めの処理に関する。

コーヒー抽出物の酸性を減少させるにはフレーバもしく
は生理学的のような各種の理由がある。

酸性を減少させる１方法は苛性ソーダもしくは苛性カリ
、もしくは適当な炭酸塩もしくは重炭酸塩のような食用
アルカリ剤による化学的中和である。しかし、この方法
は抽出物の天然イメージを保つことが望ましい場合には
許容しえないことは容易に認められるであろう。更に技
術的観点からフレーバを損なう塩含量の実質的増加があ
る。外来物質を導入せずにコーヒー抽出物を脱酸するた
めの方法が考案された。その方法では脱酸はキトサンと
の接触により達成される。それはロ−ストコーヒー抽出
物のｐＨを１．４〜１．５筆位だけ実質的に増加させる
が、実際には任意にそれより高くすることは困難であり
、その上、ＦＨの増加は抽出物が生のコーヒーのもので
ある場合かなり小さい。本発明の目的は外釆物質をコー
ヒー抽出物に導入せずに上記制限に打勝つことである。

本発明はコーヒー水性抽出物の酸性を減少させる方法を
供する。その方法は、抽出物を電気透析し、陰極および
非陰極抽出物を回収し、非陰極抽出物を分割形のキトサ
ンと接触させ、キトサンを除き、そして非陰極抽出物を
少なくとも１部の陰極抽出物と組み合せることより成る
。便宜上コーヒー抽出物の酸性を減少させる操作は以下
に往々「脱酸化」として引用される。「脱酸化」なる用
語の使用は、必ずしも酸の全除去を意味するものではな
い。電気透析は露場の影響下に膜を通して移動させるこ
とにより、それらの電荷に従って溶液のイオンを分離さ
せる電気化学的技術である。

古典的電気透析はカチオンおよびアニオンに対し選択的
に透過性である膜を使用する。

本発明方法のわく内に含まれる電気透析の変法は、専ら
もしくは−部中性膜を使用する。本目的はその区画もし
くは厳格に陰極区画以外の区画の内容物は遊離酸で満た
されそしてそのｐＨが低下するような方法で陰極に向っ
てコーヒー抽出物中の金属イオンを移行させることであ
る。

それはｐＨを低下させる出発抽出物のこの部分であり、
「非陰極抽出物」を指すもので、陽極区画にも、そして
このようなものが供される場合には中間区画にも見出さ
れる。厳密な意味でのキトサンは徽起源の天然ポリグル
コサミンであり、甲殻類の殻および多くの昆虫にキチン
（ァセチルーキトサン）の形で豊富に見出される。

市販キトサンは一般にキチンの脱アセチル化で製造され
、通常含まれる約１０〜３０％のアミノ基はアセチル化
形で残留する。本発明の意味する広い意味では「キトサ
ン」なる用語は天然もしくは天然起源およびキトサンと
密接に関係のある生成物および遊離アミン基を有するポ
リサッカラィドとして規定することができる生成物を含
む。

１例として母ｃｍｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓのようなグラム
陽性細菌の細胞壁成分を引用することができる。

フレークもしくは粉末形で得ることができるこのキトサ
ンはそのまま使用することができるが、一般には予備精
製処理することが好ましい。

このような１処理はキトサンをアルコール、たとえば３
５％水性ィソプロパノールで洗縦することである。必要
の場合、キトサンは不快な着臭・残湾を蒸気で、特にア
ルカリ条件でストリップして脱臭することができる。コ
ーヒー抽出物は生もしくはローストコーヒーの抽出物で
あることができる。

任意の懸濁固形は炉過もしくは遠心分離で除去し、必要
であるならば脱酸化抽出物に再添加することができる。
同様にアロマ物質も蒸気でストリツプし、最終工程で戻
すことができる。生コーヒーの脱酸化抽出物と。

ースト前の生コーヒー豆と再組み合せすることは有利で
ある。電気透析では、その方法の第１工程として、次の
作業条件がコーヒー抽出物の処理に最適であることがわ
かった。温 度 １０〜７
０℃竜 場０．０１〜０．５Ｖ／肌ノｇ（乾燥抽出物
の）電流密度 ０．５〜２０ｈＡ／の（膜の
）これらの条件下における電気透析持続期間は通常５分
〜２４時間で求める目的による。

１〜１００ｋ９の可溶性コーヒー固形物は１時間当り１
での膜について処理することができる。

好ましくはセルロースアセテート膜が使用される。適当
な荷電膜は不活性繊維性ポリマーに固定したスルフオン
化ポリスチレンージビニルベンゼン（カチオン膜）およ
びアミノ化ポリスチレンージピニルベンゼン（アニオン
膜）である。出発コーヒー抽出物は通例次の特性を有す
る：生コーヒー抽出物ＰＨ ５．５〜６．０ 可溶性固形含量 好ましくは１〜１５％遊離酸含量
０．５〜１５％（全酸の）ローストコーヒー抽出物 ＰＨ ４．８〜５．２ 可溶性固形含量 １〜５０％ 好ましくは１２〜２５％ 遊離酸舎量 ５〜２０％（全酸の）よびこ代表的には
出発抽出物の結合酸のうち５〜８０％はそれらの塩から
遊離され、遊離酸として非陰極抽出物中に見出される。

非陰極抽出物のｐＨは０．１〜１．斑日単位だけ低下し
、陰極抽出物の餌は５〜８単位だけ増加する。非陰極抽
出物をキトサンと接触させる各種方法がある。

たとえば、抽出物はキトサンのカラムを通すことができ
る。この場合脱酸化非陰極抽出物は直接カラムの底部で
回収される。別の方法は適当な時間抽出物中にキトサン
をサスベンドさせ、次いで抽出物を、たとえばサイホン
およびデカンテーションによりもし〈は炉過により分離
することである。キトサンと非陰極抽出物の接触時間は
、接触中の温度およびキトサン対抽出物の割合のような
種々の他のパラメ−ターと同様に、求める脱酸レベルお
よび操作の実際面による。

一般に１０〜８０００の温度で５〜３０分の接触時間で
満足できる。抽出物／キトサンの有利な作業割合は１０
〜４００の‘／ｇの範囲である。キトサンは酸性物質の
きわめて選択的吸収剤であることおよび非酸固形のロス
は常に最小であることを理解せ独まならない。

禾処理非陰極抽出物と脱駿非陰極抽出物間には、１〜４
％の固形ロスがあり、処理前の非陰極抽出物中の酸量と
一致する。非陰極抽出物中に見出される遊離形の酸のう
ち、クロロゲン酸はもっとも多い。

主としてキトサンにより保留されるのはこの酸である。
コーヒー抽出物中に含まれる修酸、クエン酸、フマール
酸、りんご酸、ピルビン酸、キニン酸およびカフェイン
酸についても、レベルは減少することがわかる。キトサ
ンは豊富な材料であるが、使用後再生し、再循環するこ
とが好ましい。

活性の重要なロスなしに３０〜５０回再使用できること
がわかった。再生はアルカリ溶液と接触させ、キトサン
の天然ｐＨに達するまで水ですすぐことにより非常に簡
単に達成することができる。再生キトサンは新鮮キトサ
ンに対する上記予備精製を行なうことなく直接新処理に
使用することができる。キトサンにより脱酸された非陰
極抽出物は陰極抽出物と混合される。

脱酸レベルは明かに非陰極抽出物の脱酸レベルと直接連
結する。そして、全酸（遊離および塩形の）の１０〜７
５％の値が混合物に対し容易に達成することができる。
これは出発コーヒー抽出物に対し、１．５〜５単位の州
増加に相当する。たとえば６．２〜７．０の範囲のｐＨ
を有する比較的中性のコーヒー抽出物は脱酸非陰極抽出
物に陰極抽出物の僅か１部を添加することにより得るこ
とができる。本発明方法の好ましい１態様によれば、１
〜５０％の可溶性固形を含む生もし〈はローストコーヒ
ーの抽出物は上記のように電気透析される。

電気透析装置はセルロースアセテート膜により分離され
た２区画より成る：陰極抽出物は陰極区画に含まれ、非
陰極抽出物は他の区画、陽極に含まれる。２個のセルロ
ースアセテート膜により分離された３区画より成る電気
透析装置を使用する変法がある：陰極抽出物は陰極区画
に含まれるが、非陰極抽出物は中央および陽極区画の内
容物であり、両者共ｐＨが低い。

次にキトサンは非陰極抽出物中にサスベンドされる。

キトサンは前の脱酸サイクルから再生されるか、もしく
は水性イソプロパノールで洗総し、蒸気で脱臭した新鮮
キトサンである。抽出物／キトサンの割合は２０〜２４
０の【／ｇで、処理は環境温度に近い温度で行なわれる
。１０〜３び分の間隔後に、その間サスベンジョンはた
えず擁拝される。固形は炉週により液体から分離され、
非陰極脱酸抽出物はこうして回収される。キトサンはす
すぐために再び水にサスベンドされ、分離後すすぎ水は
非陰極脱酸抽出物に添加される。次に脱酸非陰極抽出物
は陰極抽出物と合わされる。ローストコーヒー抽出物の
場合、生成混合物は通例のインスタントコーヒー工業技
術により処理される。

生コーヒー抽出物は製造原料の生豆と再組み合せされる
。次に豆は乾燥し、ローストすることができる。第２の
好ましい態様によれば、カラムに配置されたキトサンの
ベッドが使用される。

上記のように製造された非陰極抽出物はこのカラムを流
過させる。脱酸非陰極抽出物はこうして直接回収される
。好ましくは抽出物／キトサンの比率は３０〜４００の
【／ｇの範囲で使用される。キトサンはかなりゆるい構
造を有すべきである。微細粉末キトサンはカラムが急速
につまるので避けることである。操作が終るとキトサン
はアルカリ処理次いで新鮮水ですすぐことにより再生さ
れる。

次に新しい吸収サイクルに使用することができる。カフ
ェィワが存在するか否かは電気透析中もしくはキトサン
による脱酸中、本発明方法に影響を与えないことは注目
する価値がある。

従って処理すべき抽出物はカフェインを含む通常の抽出
物もしくはカフェイン含有抽出物の１部もしくは全部の
脱カフェイン化もしくは脱カフェインコーヒー豆の抽出
により得た、ほとんどもしくは全くカフェインを含まな
い抽出物であることができる。得た抽出物の品質は処理
により影響をうけない。抽出物のアロマの強さも、バラ
ンスも全く影響されない。そして酸を全く含まぬコーヒ
ーをえらぶ味見入の判定では、処理は明かに有利である
と考えられる。次例は本発明方法の実施を例示し、例中
％は重量による。

便宜上、キトサンの製造および再生操作は、本発明の１
部ではないが、最初に記述される。例 キトサンの製造 ｌｋｇの市販粉末キトサン（かにキトサン、Ｂｉｏｓｙ
ｎｔｈＡＧ、０．５〜２柳粒子）を３３その５５％水性
ィソプロノールにサスベンドし、環境温度で３０分燈梓
する。

次にこれを遠心分離し、３１．５その水性ィソプロパノ
ールを回収し、再循環しキトサンを洗修する。キトサン
が尚いくらか臭いを有する場合、９．９その０．１ＮＫ
Ｏ印こサスベンドし、１時間蒸気でストリップする。Ｋ
ＯＨ溶液は遠心分離してキトサンから分離し、キトサン
は熱水もしくは冷水で洗修し、遠心分離し、次に８０ｏ
ｏの熱空気で乾燥する。キトサンの再生 吸収剤として活性を有するｌｋ９の使用したキトサンを
、１０ｋｇの１：１イソプロパノールおよびＩＮＫＯＨ
混合物にサスベンドし、環境温度で１５分振縁する。

次に遠心分離して９ｋｇの液相およびキトサンを回収し
、キトサンは熱水（８０〜９０ｑｏ）で洗液水が中性に
なるまで洗い、８０ｏｏで真空乾燥する。必要の場合、
再生処理は洗練相を１時間蒸気でストリップ後完了する
ことができる。

こうして、いくらかのイソプロパノールを回収すること
ができる。再生キトサンは前記のように乾燥する比較は
１バッチの新鮮洗糠キトサンと３バッチの再生キトサン
間の吸収能により、１３％可溶性固形を含む非陰極抽出
物に、１００の【抽出物につき２．５ｇキトサンのレベ
ルで添加したサスベンジョンで行なう。４バッチではＰ
比ま４．８から６．３になり、８５％のオーダーの脱酸
度に相当する。

平行して、同じキトサンを連続再生後に上記の非陰極抽
出物に２５０〆抽出物につき５ｋ９キトサンのレベルで
サスベンドして比較する。

脱酸度は１５連続再生後でさえ凡そ７０％で著しく一定
である。例１約１．３％可溶性固形を含み、５．８のｐ
Ｈを有する３００の‘の生コーヒー水性抽出物を、２個
のセルロースアセテート膜により分離された３区画の実
験室用電気透析ユニットの中央区画に入れる。

陰極および陽極区画はイオン除去水を満たし、１０仇ｈ
Ａの電流を４５分間通す。

この時間が終ると非陰極抽出物（中央および陽極区画に
含まれる）のｐＨ‘ま４．３５に低下し、陰極抽出物の
ｐＨは１２．２５に上昇した。出発抽出物の全酸のうち
４５％が遊離形になっていることが概算される。新鮮（
もしくは再生）キトサンは３００のと抽出物に対し１．
５ｇキトサンを使用して非陰極抽出物にサスベンドさせ
、環境温度で３粉ご擁拝する。

次に相を遠心分離して分離し、液相はわきにおく。キト
サンを水に再サスベンドし、遠心分離前に環境温度で１
５分櫨拝する。この液相を集め、最初の液相に添加する
。ｐＨ‘ま６．２となり、電気透析により遊離した酸の
８０％はキトサンによって保留されたものと見られる。

これは出発抽出物の製造に使用された生コーヒー豆の２
重量％に大ざっぱに相当する。脱酸非陰極抽出物は陰極
抽出物と組み合せ、８．３のｐＨを有する混合物を得る
。

キトサンは再生する。混合物は乾燥豆を混合物に浸債す
ることにより生コーヒー豆と簡単に組み合せる。ロース
ト後コーヒーは通例方法によりインスタントコーヒーに
変形させる。コーヒーを熱水で再構成する場合、通常コ
ーヒーのＰＨ約５．０に比し、７．３のｐＨを有する。

脱酸処理によりアロマに負の効果はないが、通常コ−ヒ
−のｐＨがカリの添加によって７．３にされた場合、魚
に似たアミンの明白なアロマがある。例２ 例１の方法を電気透析に対し反復する。

しかしキトサンとの俵触は非陰極抽出物をカラムを浸出
させて行なう。脱酸非陰極抽出物は直後底部に集める。
その後の工程は例１記載のとおりである。例３方法は例
１におけると同じであるが、適例方法（たとえば塩素置
換溶媒）により脱カフェィンしたコーヒー豆から得た生
コーヒーの脱カフェイン抽出物を使用する。

次のｐＨ観察を行なう：‘１１ 出発抽出物
４．９０■ 非陰極抽出物
３．９５脚 陰極抽出物
１２．４０‘４｝ 脱酸非陰極抽出物
５．７０‘５｝ 脱酸抽出物、｛３｝十‘
４｝ ８．９０｛６１ 再構成コーヒ
ー ７．４０例４例１記載の方法
をローストコーヒー抽出物に適用し、次の結果を得る：
‘１１ 出発抽出物 ５．１０
【２１ 非陰極抽出物 ４．５
０【３１ 陰極抽出物 １２．
６０【４ー 脱酸非陰極抽出物 ６
．００‘５１ 脱酸抽出物、‘３｝十【４｝
７．８０｛６１再構成コーヒー
７．５０例５例１の方法を塩素置換溶媒により
脱カフェィンしたローストコーヒー抽出物に適用する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸度を減少させたコーヒー抽出物の製造において、
   生コーヒー抽出物、ローストコーヒー抽出物、生もしく
   はローストコーヒーの脱カフエイン抽出物および脱カフ
   エイン生コーヒー抽出物より成る群から選択した水性コ
   ーヒー抽出物を電気透析し、陰極および非陰極抽出物を
   回収し、非陰極抽出物を粉状又はフレーク状のキトサン
   と接触させ、キトサンを除去し、そして非陰極抽出物を
   少なくとも一部分の陰極抽出物と組み合せることを特徴
   とする、上記製造方法。 ２ 電気透析は２個の膜により分離された３区画ユニツ
   トで行ない、陰極抽出物は陰極を含む区画の内容物であ
   り、そして非陰極抽出物は残部２区画の内容物である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 電気透析はセルロースアセテートの膜により行なう
   特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の方法。 ４ 電気透析は１０〜７０℃の温度で行なう特許請求の
   範囲第１項もしくは第２項記載の方法。 ５ 電気透析は水性抽出物に含まれる可溶性コーヒー固
   形の０．０１〜０．５Ｖ／ｃｍ／ｇの電場により行なう
   特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の方法。 ６ 電気透析は膜の０．５〜２０ｍＡ／ｃｍ＾２の範囲
   の電流密度により行なう特許請求の範囲第１項もしくは
   第２項記載の方法。 ７ 非陰極抽出物は１０〜８０℃の温度でキトサンと接
   触させる特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の方
   法。 ８ 非陰極抽出物は抽出物／キトサンが１０〜４００ｍ
   ｌ／ｇの割合でキトサンと接触させる特許請求の範囲第
   １項もしくは第２項記載の方法。 ９ 非陰極抽出物は５〜３０分間キトサンと接触させる
   特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の方法。