JPS60259145A - コ−ヒ−から健康に有害でありうる物質及びカフエインを除去する為の方法 - 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】 本発明はグリーンコーヒーから健康に有害でありうる物
質およびカフェインを除去することによってマイルドな
脱カフェインされたコーヒーを製造する方法に関するも
のである。

これは豆の形でまたは縮少された形でグリーンコーヒー
を、大気圧下において１５０℃以下の沸点を有する有機
溶媒および水を用いてコーヒーと抽出液の外部相との間
に平衡が成立し、または実質的に成立した後、この外部
相が均一であるような方法で抽出せしめ、更にこのよう
に処理されたコーヒーをスチーム処理し、乾燥しおよび
所望により焙煎せしめることからなるものである。

コーヒーは多くの消費者が感じているように、胃腸管を
刺戟しまたは換言すると有害である異なる成分を含有し
ていることが知られている。このような成分の一つがカ
フェインである。これはコーヒー中に含まれており、豆
全体に存在している。コーヒーを脱カフェインする多く
の方法が知られている。一般にカフェインはコーヒーが
水を吸収することにより拡散させられる。そしてカフェ
インは有機溶媒、しばしばジクロロメタンを用いる抽出
によって除去される。その溶媒には、カフェインは十分
に溶解するが、他のコーヒーの成分はコーヒーの量およ
び質の減少を最少にするために可能な限り小さな溶解性
しか示さない。抽出後、コーヒーはスチームで処理され
残留溶媒が除かれる。有機溶媒は水−非混和性または限
界的水混和性である。出願人の欧州公開特許出願節１０
１，１３５号（Ｌａ１ｄ−ｏｐｅｎ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ
　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　１０１，１３５　）は最後
に記載したタイプの有機溶媒と水との混合物で乾燥コー
ヒーを脱カフェインするための方法を開示している。脱
カフェインに関して米国特許第４，２５６，７７４号に
先行技術のより詳しい検討がなされている。

コーヒーの消費によって一部の人々に対し起こる胃腸管
に対する刺戟は、グリーンコーヒー豆の周囲のワックス
層に大部分が含まれる物質に帰因する。一部の研究者は
これらの物質はカルボキシル−５−ヒドロキシトリブタ
ミド類（Ｃａｒｂｏｘｙ−５−ｈｙｄｒｏｘｙ−ｔｒｙ
ｐｔａｍｉｄｅｓ　）（Ｃ３ＨＴ　）であるとイｉじて
いる。とにかくこれらのＣ，ＨＴはコーヒーの刺戟作用
を減じるために除去しなければならないワックス層の存
在の指標として使われる。有機溶媒で乾燥グリーンコー
ヒーを処理することによってこのワックス層を除去し、
それに続く処理されたコーヒーのスチーム処理によって
残留溶媒を除くために行なわれる試みの方法が知られて
いる。有機溶媒での抽出によるコーヒーの脱カフエイン
操作において、ワックス層は脱カフエインコーヒーが減
少したカフェイン含量のみならず減少したＣ３ＨＴ含量
をも示すように一般にまた溶解する。それにもかかわら
ず、このようなコーヒーが一部の人々に関し望まない作
用を起こすとまだ考えられている。コーヒー中に存在す
るクロロゲン酸化合物（ｃｈｌｏｒｏｇｅｎｉｃ　ａｃ
ｉｄｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）　、特に、クロロゲン酸化合
物類のカフェー酸部分（ｃａｆｆｅｉｃ　ａｃｉｄ　ｍ
ｏｉｅｔｙ　）および／またはフェルラ酸部分（ｆｅｒ
ｕｌｉｃ　ａｃｉｄ　ｍｏｉｅｔｙ）が、このことに重
要な役割を担っていることの強い支持が存在する。

グリーンコーヒーから同時に、および十分な程度にカフ
ェインおよびクロロゲン酸化合物を除くことは今まで不
可能であった。これはカフェインが実質的に非極性であ
るということ、およびこれらのクロロゲン酸化合物が高
極性であるという事実により生ずるのである。ゆえに、
これらの物質は溶媒に対し非常に異なる挙動をするので
ある。カフェインは多くの有機溶媒に関し十分に適応可
能であるが、クロロゲン酸化合物類の場合にはそうでは
ない。十分な程度にまでクロロゲン酸化合物を溶解する
ための多量の水の使用は、例えばすべてのタイプの糖類
のような他の水溶性のコーヒー成分の許容できない損失
を引き起こすであろう。

本発明の目的は、グリーンコーヒーからカフェイン、ワ
ックス層およびクロロゲン酸化合物、特にそれらのカフ
ェー酸部分および／またはフェルラ酸部分の同時除去に
よる１１マイルド″コーヒーを製造することである。

驚くべきことに、この目的はグリーンコーヒーの抽出に
対し、抽出液中に酸を付加的に使用することによって成
されるということが発見されたのである。

従って、この発明はグリーンコーヒーから健康に害のあ
りうる物質およびカフェインを除去する方法に関するも
のである。これは豆の形または縮少された形でグリーン
コーヒーを、大気圧下において１５０℃以下の沸点を有
する有機溶媒および水を用いて、コーヒーと抽出液の外
部用との間に平衡が成立しまたは実質的に成立した後、
外部用が均一であるような方法で抽出せしめ、更に、こ
のように処理されたコーヒーをスチーム処理し、乾燥し
、所望により焙煎することからなるものである。この方
法は、抽出がコーヒーからクロロゲン化合物を除去する
ために十分な量の酸を併用することによってなされるこ
とを特徴としている。

好ましくは、このような有機溶媒、水および酸の量はコ
ーヒーと平衡にある抽出液の外部用が６５〜９９．４ｗ
ｔ％の溶媒、０．５〜１５Ｉｌｔ％の水および０．１〜
２５％ｗｔ％の酸を含有するように使用される。

驚くべきことに、本発明に従って当該方法を用いること
により潜在的に健康に有害である物質が除去されるばか
りでなく、カフェインの除去効率も増加することがわか
ったのである。

加えて、シカフェオイルキナ酸化合物の選択的除去は、
これらの化合物に対して提案された特質に関し否定的影
響という点からコーヒーの特質の改善することができる
［オー。

オヒオルペハイ、ジー、プルメンおよびエム。

エフ。クリフォード、第１０回ニー・ニス・アイ・シー
・コ゛ロキウム、サルバドール・デ・バヒア、１９８２
年、第１７７頁（０，０ｈｉｏｌｐｅｈａｉ。

Ｇ、Ｂｒｕｎ＋ｅｎ　ａｎｄ　Ｍ、Ｎ、Ｃ１１ｆｆｏｒ
ｄ　１０ｔｈ　Ａ　ＳＳＩＣＣｏ１１ｏｑｕｉｕ、５ａ
ｌｖａｄｏｒ　ｄｅ　Ｂａｈｉａ　１９８２　。

Ｐ、１７７）］。

抽出で使われた種々の物質は、異なる度合でグリーンコ
ーヒーにより吸収されるので、有機溶媒、水および酸の
それに対する使用量を調整する必要があるだろう。

コーヒーと抽出液の外部用との間に平衡が成立した後に
、この外部用が均一であるように抽出液の組成および抽
出条件、特に抽出温度が選択されるべきである。抽出液
の外部用は、抽出の間のグリーンコーヒーの外側に存す
る抽出液の部分を意味している。

抽出液中の有機溶媒、水および酸の量は実際に適用され
る温度において、抽出液が均一であるような方法におい
て、これらの液の相互の混和性に相関して選択されるべ
きである。

選択された有機溶媒に対し、水および酸の適切な混和比
および適切な抽出温度が単純な試験により決定できる。

本発明に従って使用された抽出液に関して、相の分離は
有機溶媒からの水性相の分離により起こる。これは、も
し溶媒が非常に非極性あるか、または多量の水が使用さ
れる場合、特にそうである。

相分離が起こると抽出効率が実質的に低下することにな
る。従って、それぞれの物質の比率は、抽出液の外部相
が均一であるような方法において、選択されるべきであ
る。もちろん、固体粒子がこの外部相に存在することは
可能である。

ここで使用された″平衡″という概念は、グリーンコー
ヒーによる抽出液の吸収に関するものである。平衡はコ
ーヒー中の有機溶媒、水および酸の含量、一方では外部
相のこれらの物質の相互の比１、他方ではその両方が一
定または実質的に一定になると即時に成立する。

本発明の方法においては、カフェインが拡散しうるよう
な程度に予め湿潤させたグリーンコーヒーまたは乾燥グ
リーンコーヒーから始めることができる。後者の場合、
コーヒーを予め湿潤させるのに要求されるような量の水
が更に抽出において使われるべきである。

ここで“湿潤させる”とは、コーヒーが２０〜５０重量
％の水を含むように、水またはスチームで処理すること
を意味する。

他方、抽出に何ら水を供給する必要のない程度まで湿潤
されたコーヒーから始めることもまた可能である。コー
ヒー中に含有される水は平衡が成立したときに、外部相
ヘコーヒーから一部拡散する。

原則的には、カフェインが十分に溶解しうる有機溶媒で
あればいずれで構出液として使用できる。このような溶
媒の例は、ジクロロメタン、トリクロロエチレンおよび
酢酸エチルである。

しかしながら好ましくは、出願人の英国特許第１，５２
７，６６７号に開示されているように、焙煎したコーヒ
ー中に天然に存在し、また存在していることが好ましい
有機溶媒を、焙煎後、通常の溶媒含量がコーヒー中に見
出されるような程度の不当に長くないスチーム時間でコ
ーヒーから、その溶媒残渣を除去するのに十分であるよ
うな量で選択される。

その他に原則的には、いかなる酸類でも抽出液に使うこ
とができる。しかしながら、その作用は酸がよりよく解
離することに比例して、より好ましくなることがわかっ
た。従って、ＰＫａ値が５より小さい酸の使用が好まし
い。

焙煎されたコーヒーが酸の残余を含まないことが望まれ
るならば、コーヒーをスチーム処理し、乾燥し、および
／または焙煎する過程で揮発物質に分解するか、または
蒸発してしまう酸の使用が好ましい。また焙煎されたコ
ーヒ：中に、天然にその酸の残余が存在するような酸を
使用することも可能である。

これらの条件の一つまたは両方の条件を満足する酸の例
は、蟻酸、酢酸、クエン酸、リンゴ酸、塩酸、硫酸およ
びリン酸である。

抽出液の外部相における酸の量は、酸の酸度によって共
定量される。特に、強酸類が使用されるときには、より
少ない量で十分である。

仏国特許公告第２，３６３，９９５号（Ｆｒｅｎｃｈｐ
ａｔｅｎｔ　ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ　）にはベンジル
アルコールでグリーンコーヒーを脱カフェインするため
の方法を開示していることは特筆されるべきである。そ
れの粘度を減するために、酢酸についても記載している
一覧表から選択された第二の有機化合物を使用できる。

ベンジルアルコールは沸点２０５℃であり、そのために
本方法には適当ではない。その高い沸点のために、この
ベンジルアルコールを処理されたコーコーから除去する
ことは難しいのである。

好ましくは、本発明に従って、水の沸点より高くない沸
点を有する有機溶媒を使用する。

沸点の下限は精確ではないが、０°Ｃより低い沸点の化
合物は、実際的な理由（非常に低い抽出温度または圧力
装置の必要性）のために好ましくは使用されない。

本発明による方法は回分式または連続式で、例えば抽出
装置またはコンベアーベルト式抽出器で行なわれる。

本発明の方法を用いてカフェイン、ワックス層およびク
ロロ、ゲン酸化合物はグリーンコーヒーから同時に除去
される。コーヒー中に存在する主なりロロゲン酸化合物
は、モノカフニオイル−、モノフェロイル−１およびシ
カフェオイルキナ酸化合物（ｍｏｎｏｃａｆｆｅｏｙｌ
−＋ｍｏｎｏｆｅｒｏｙｌ−，ａｎｄ　ｄｉｃａｆｆｅ
ｏｙｌｑｕｉｎｉｃ　ａｃｉｄｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　）
である。健康に最も有害と思われるクロロゲン酸化合物
はシカフェオイル−およびモノフェロイルキナ酸化合物
である。

これは１分子当り２個のカフェー酸基の存在により、そ
のシカフェオイルキナ酸化合物が他のクロロゲン酸のサ
ブグループよりも、より著しくコーヒーの焙煎中にフェ
ノール性分解生成物を形成することに貢献すること、お
よびフェルラ酸が他のクロロゲン酸のサブグループより
も、より強く胆汁に作用するという事実により説明され
る。正にモノフェロイル−およびシカフェオイルキナ酸
化合物が本発明の方法を用いて、グリーンコーヒーから
優先的に除去されるのである。

本発明に従って抽出されたコーヒーをスチームで処理し
、および更に乾燥する。この乾燥工程の直後に焙煎工程
を行なうことができる。後の段階のみだけ、もし必要な
らば他の場所で、乾燥されたコーヒーを焙煎することも
また可能である。それ故に、本発明は焙煎されたコーヒ
ーの製造のみならず、焙煎されていないコーヒーの製造
にも関係するものである。

更に本発明は１本発明の方法を用いて得られた焙煎法ま
たは未焙煎コーヒーに関するものである。

更に驚（べきことに酸の添加の結果として、前出のクロ
ロゲン酸が共抽出されるばかりでなく、カフェインの抽
出が以下の表に示されるように、より好ましい分配係数
によって改善されるのである。

分配係数はコーヒー中のカフェインの平衡濃度を、その
抽出物中のカフェインの平衡濃度で徐したものである。

これは（ｇカフェイン／ｋｇ乾燥コーヒー）を（ｇカフ
ェイン１０抽出物）で除したものとして表示される。

これらの分配係数はグリーンコーヒー（所望により湿潤
させる）、有機溶媒、酸および必要ならば水の既知量を
指示された温度で、それぞれ−晩で平衡に達成させるこ
とにより決定される。もし平衡が成立した後に、抽出剤
の外部相が均一（すなわち単一）な液相ならば、水、酸
およびその関連の溶耐物質の平衡濃度が測定され、そし
て分配係数は前出の方法でそれから計算される。

この、より好ましい分配係数の直接の結果は、同量の抽
出剤を用いてより高い程度のカフェインの抽出が達成す
ること、つまりより少量の抽出剤がコーヒーの完全な脱
カフェイン化を得ることに要求されるということを示し
ている。この効果は、次に挙げる実施例により示される
。

例　１゜ ６個の抽出セクションを有する抽出装置で約１０ｗｔ％
の水分を含有している総量１ｋｇのロブスタ−コーヒー
（Ｒｏｂｕｓｔａ　Ｃｏｆｆｅｅ　）（数個の部分に分
割して供される）はメチルエチルケトン（ＭＥＫ）と水
（Ｈ２０）および酢酸（ＨＡｃ）の混合物からなる抽出
液で８時間抽出された。その抽出液にはリッター当り７
２ｇのＨ２Ｏと２１ｇのＨＡ　ｃが含まれていた。、１
ｋｇのコーヒーの分割部分のそれぞれは、装置の第一の
セクションに入れられ、同様に第一のセクションにおい
て停滞している間、１個のコーヒーの分割部分当り重量
比で１＝１５のＨＡ　ｃとＨ２Ｏの混合物の０．１６聴
が行き渡された。第一部分から２．ＩＱ　の抽出物がコ
ーヒー分割部分当り回収された。

その抽出物はリッター当り７２ｇのＨ２Ｏおよび２１ｇ
のＨＡｃ、同様に抽出されたカフェインおよびクロロゲ
ン酸化合物を含有していた。２．３ｋｇの新たな抽出液
は装置の最終のセクションに入れられた。抽出されたコ
ーヒーは最終セクションから得られた。

抽出されたコーヒーはスチーム処理で溶媒を除去され、
更に、その元元の水分含量にまで乾燥され、通常の方法
で焙煎された。

元元のグリーンコーヒーおよび乾燥された（まだ焙煎倍
されていない）抽出されたコーヒーのカフェイン、クロ
ロゲン酸化合物およびＣ３ＨＴの含有量が定量された。

比較の目的のために記載されている試験が繰り返された
。ただし、抽出液中にＩ−Ｉ　Ａ　ｃを用いないで行な
われた。そして同じ分析が行なわれた。その結果が以下
の表中に示される。

含量はｇ／ｋｇ乾燥物として表現されている。

抽出前　抽出後 四里溶媒（ＭＫＫ＋８２０）　（ＭＥＫ＋８２更集り−
カフェイン　２２　０．９　０．ｓ クロロゲン酸化合物： モノカフェオイルキ ナ酸類　７５　７２　６４ モノフエロイルキナ 酸類　１６　１３．５　６．９ シカフエオイルキナ 酸類　１７　１２　７．３ カルボキシ−５−ヒドロ キシトリブタミド類　０．８　＜０．１　＜０．１両方
の試験からの焙焼された生成物は実質的に等しい量のＨ
Ａｃを含有していた。

これらの結果は、抽出液中のＨＡｃの存在がモノフェロ
イルキナ酸類（１６％除去から５７％へ）およびシカフ
ェオイルキナ酸類（２９％除去から５７％へ）の抽出を
優先的に増加させることを示している。こうして抽出さ
れたグリーンコーヒーの焙煎された生成物の品質は抽出
されないで、焙煎された生成−物と比較して高品質であ
ると専門の試験員によって判断された。

例　２゜ ６個の抽出セクションを有する抽出装置で、ロブスタ−
コーヒーが７０℃において９時間、酢酸エチル、水（５
０ｇ／ｆｌ　＞および酢酸（３１ｇ／Ｑ）からなる抽出
液で逆流的に抽出−された。１．３５ｋｇの湿ったコー
ヒー（数個の部分に分割して供される）は、装置の第一
・セクションに入れられた。この湿ったコーヒーはスチ
ームおよび／または水で、さもなくば如られている方法
で３３％の含水量に湿らされた。

第一セクションからコーヒーの分割部分当り３．０Ｑ　
の抽出物が回収された。その抽出物はリッター当り５０
ｇの水および３１ｇの酢酸、同様に抽出されたカフェイ
ンおよびクロロゲン酸化合物を含有していた。コーヒー
分割部分当り３．６ρ　の新たな抽出液が装置の最終セ
クションに入れられた。抽出されたコーヒーは、このセ
クションから得られた。

抽出されたコーヒーはスチーム処理され、溶媒残渣が除
去され、更に、元元の水分含量（±１０％）に乾燥され
た。こうして得られた抽出されたコーヒーの試料は分析
された。

そして残部は通常の方法で焙焼された。

比較の目的のために記載された試験が同条件、同量で、
ただし抽出液中に酎・酸を用いないで繰り返された。

粗コーヒーおよび抽出された２個のグリーンコーヒーの
分析結果は、以下の表に示されている（ｇ／ｋｇ　乾燥
物） 抽出前　抽出後 仇凰薩東（臭Ａｃ＋Ｈ２０）　（ＥｔＡｃ＋Ｈ２里カフ
ェイン　２２　１．．２　０．５ クロロゲン酸化合物： モノ力フエオイルキ ナ酸類　７５　７４．．２　６９．６ モノフエロイルキナ 酸類　１６　１５．ｏ　１０．４ シカフエオイルキナ 酸類　１７　１５．６　１１．１ カルボキシ−５−ヒド ロキシ１〜リプタミド 類　０．８　＜０．１　＜０．１ 抽出前に酢酸（３１ｇ／１２）を添加することにより、
他には同じ抽出条件の下で、モノフェロイルキナ酸類と
シカフェオイルキナ酸の抽出は元元グリーンコーヒー中
に含有されている量のそれぞれ６乃至３５％、８乃至３
５％の量に増加しているのである。

焙煎後、抽出されていないコーヒーおよび２種の抽出さ
れたコーヒーの両方の試料は、通常、焙煎されたロブス
タ−コーヒーに含まれる（〜４ｇ／ｋｇ）酢酸を含んで
いる。

これらの焙煎されたコーヒーで実際にコーヒーを入れる
テストを行なったところ、専門家は酢酸エチル＋Ｈ２０
＋ＨＡｃで抽出されたコーヒーの品質が高級であると判
断した。

例　３゜ 例２の方法を有機溶媒としてジクロロメタンを用いて繰
り返した。１６　］−ｇ　／　Ｑの酢酸が外部相に使用
されたとき、モノフェロイルキナ酸類の分配係数は３５
である。一方、酢酸の非存在下では、これらの化合物の
抽出は起こらなかった。

例４゜ 例３において、酢酸の代替として他の酸類系列、すなわ
ち蟻酸、クエン酸、リンゴ酸、塩酸、硫酸およびリン酸
を用いて例３の方法を繰り返した。

同様の結果が得られた。

例１および２を、これらの酸を用いて繰り返すと同様の
結果が得られる。

手続補正書 昭和６０年６月３日 １、事件の表示　昭和６０年特許願第４６３３１号２、
発明の名称 コーヒーから健康に有害でありうる物質及びカフェイン
を除去する為の方法 ３、補止をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　オランダ国、３５３２　エーエーユトレヒト、
クールセカデ　１４３ エイン　−　テーハンデル　エヌ　ウェー。

４、代理人 住所　〒１００ 東京都千代田区丸の内３−２−３．富士ビル２０９号軍
電話（２１３０５６１（代表） Ｂ、補正の内容　別　紙　の　と　お　リ（明細書の浄
書内容に変更なし） （１）　昭和６０年３月８日付提出の願書第４項の代表
者名　アルノ（−ト　シツクス を記載した訂正願書１通を提出１．Ｘたします。

（２）　別紙のとおり、委任状およびその翻訳文者１通
を提出いたします。

（３）　別紙のとおり、印書せる全文明細ａ１通を提出
いたします。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、グリーンコーヒーを豆の形態でまたは縮少された形
   態で、コーヒーと抽出液の外部相との間に平衡が成立し
   、または実質的に成立した後に、この外部相が均一であ
   るような方法で、大気圧下においてＩｔ　５０　’Ｃ以
   下の沸点を有する有機溶媒を用いて抽出せしめ、更にこ
   うして処理されたコーヒーをスチーム処理し、乾燥し、
   そして所望によりそのコーヒーを焙煎せしめることから
   なり、前記抽出をコーヒーからクロロゲン化合物を除去
   するために十分な量の酸の併用により行なうことを特徴
   とする、グリーンコーヒーから健康に有害でありうる物
   質およびカフェインを除去する為の方法。 ２、均−外部相が６５〜９９．４重量％の溶媒、０．５
   〜１５重量％の水および０．１〜２５重量％の酸を含む
   ような量で、有機溶媒、水および酸を用いることによっ
   て特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．５以下のＰＫａ値を有する酸を用いることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項および第２項のいずれかに記
   載の方法。 ４、抽出されたコーヒーがスチーム処理、乾燥および／
   または焙煎されたときに揮発性生成物に分解されるか、
   または蒸発する酸を用いることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項、第２項および第３項のいずれかに記載の方
   法。 ５、焙焼されたコーヒー中に天然に存在する酸残渣を有
   する酸を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   、第２項および第３項のいずれかに記載の方法。 ６、Ｍ酸、酢酸、クエン酸、リンゴ酸、塩酸、硫酸、リ
   ン酸またはそれらの２またはそれ以上の混合物を用いる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項、第４項および
   第５項のいずれかに記載の方法。 ７、焙煎されたコーヒー中に天然に存在する有機溶媒ま
   たはこのような溶媒の混合物を用いることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の方
   法。 ８、メチルエチルチトン、アセトン、メチルアセテート
   、エチルアセテート、ジクロロメタン、トリクロロエチ
   レンまたはそれらの２またはそれ以上の混合物を用いる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７項のい
   ずれかに記載の方法。 ９、実施例において説明され、本質的にその中に記載さ
   れているような特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １０、特許請求の範囲第１項乃至第９項のいずれかに記
   載の方法を用いることによって得られるコーヒー。