JPS6150571B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は焙炒コーヒーからコーヒー芳香成分を
分離、回収するための改良方法に関する。可溶性
インスタントコーヒーの製造に伴う苛酷な処理条
件ではしばしば比較的芳香の少い製品が生じる。
このような可溶性インスタントコーヒーに賦香す
ることは一般に特徴ある焙炒、磨砕コーヒーの芳
香の復元を計ることにあつた。新しく焙炒した丸
コーヒー豆からコーヒー油を機械的に搾取するこ
とにより、包装直前の可溶性コーヒーに添加すべ
き芳香物資源が供給されている。市場調査によれ
ば、消費者は得られるピン内の新鮮な「コーヒー
芳香」が極めて望しい特性であると考えているこ
とが判明した。 過去20年間に、コーヒー芳香を単離し固定する
際における顕著な進歩がなされた。いくつかのコ
ーヒー処理業者は多くの異なる天然および合成芳
香供給源を開発してきた。例えば、搾取されたコ
ーヒー油から揮発性の芳香成物を取し、これら芳
香成分より少量の搾取されたコーヒー油に濃縮す
るために種々の蒸留法が使用されてきた。これは
フエルドマン等（Feldman et al）のカナダ特許
603954に記載されたコーヒー油濃縮法の基本であ
る。これらの方法では、そのまゝの強さまたは所
望強度に濃縮されたものとして使用される一定の
十分に高い芳香を持つ搾取油を必要とする。 搾取コーヒー油法における明らかな問題は、搾
油操作上の副生成物として処理するのが困難であ
る圧搾された焙炒コーヒー（コーヒー搾油残渣、
圧搾ケーキ）の集積にある。 他の問題は、コーヒー油を焙炒コーヒーから搾
取する場合または焙炒コーヒーを微粉砕する場
合、顕著な量の有用な芳香成分が放出され、逃散
し、または生じるコーヒー搾油残渣の高い温度に
よつて損われることである。 搾取油を生産する際のその他の問題は一回圧搾
油は適切な低水分含量を持たなければならないこ
とである。その為、圧搾工程において、得られる
搾取油の水分含量は許容できる低い値にされる。 従来技術におけるその他の問題点は、磨砕され
つつある焙炒コーヒーの芳香成分（磨砕ガス）を
つかまえる場合、捕獲した芳香成分は粗い風味を
示すであろう、点にある。 上記の問題点から、本発明は圧搾された焙炒コ
ーヒーから揮発性芳香成分の分離および回収にお
ける操作上の改良を示すものである。 本発明は焙炒コーヒーに液化および脱芳香化油
脂を添加し、焙炒コーヒーを磨砕し、次いで、磨
砕された焙炒コーヒーから芳香化油脂を分離する
工程を含む。圧搾操作を用い、その場合5000P.
S.1（350Kg/cm²）の圧搾圧力を使用することが好
しい。 本発明のその他の特徴および利益は以下の記載
から明らかになるであろう。 液化油脂、すなわち、既に芳香成分を除去した
油脂を焙炒コーヒーに添加し、焙炒コーヒーを磨
砕し、次いで磨砕焙炒コーヒーから前記油脂を分
離（好しくは圧搾による）する場合、高い芳香成
分含量の油脂が高収率で圧搾焙炒コーヒーから得
られるであろうことが判明した。このことは、別
途油脂を添加することなしに、焙炒コーヒーを圧
搾することによつてこれまでに可能であつたもの
より、より高い比率の芳香成分を焙炒コーヒーか
ら得ることを示す。換言すれば、本発明の利用に
より、コーヒー芳香揮発分を数倍捕獲することが
可能となり、それによつて高品質の芳香油脂の抽
出収率を増加でき、その結果、生じる圧搾ケーキ
の量を減じることができる（すなわち、芳香化油
脂量に対する圧搾ケーキ量を減じることができ
る）。本発明の方法を使用することにより、焙炒
コーヒー豆からの芳香成分放出の全ての段階にお
いて担体油脂と芳香成分との間の接触を最大に
し、その状態が維持される（すなわち、担体―揮
発成分の界面を最大にする）。更に、焙炒コーヒ
ーからより多量の芳香成分が油脂中に入る。何故
ならば、芳香族成分を捕獲（溶解）するのに利用
できる油脂の量は焙炒コーヒー中に天然に存在す
る量よりも多い。生じた圧搾油は、非濃縮の芳香
の強さでまたは所望芳香強度に濃縮して使用する
のに十分でかつ一定の芳香成分含量および品質を
持つ。 焙炒コーヒーを抽出操作において磨砕し、コー
ヒー中に天然に存在するコーヒー油を搾取するこ
とが好しいが、別法としては油脂の存在下でコー
ヒーを磨砕することにより微細化できる。コーヒ
ーはコロイド状サイズの粒子または全ての芳香成
分が放出される微細な状態にまで磨砕されること
が好しい。 更に、焙炒コーヒーに添加される油脂は低いま
たは最適水分含量を持つように有効に制御できる
ので、芳香化油脂の水分含量は、たとえば微細化
コーヒー豆からの揮発性成分としてより多量の水
分が捕獲される場合でも、低いことが確実であ
る。油脂は乾燥されたもの（すなわち、水分含量
がほぼ０％）であることが好しい。したがつて、
得られる芳香化油脂は0.1重量％以下の水分含量
とすることができ、芳香成分が濃縮される場合、
得られる濃縮油は0.6重量％以下の水分含量とす
ることができる。これによつて許容できる水分含
量を持つ濃縮油の効率の良い生産が確実になされ
る。 本発明の更に予期できぬ利点は焙炒コーヒーに
対する油脂の添加による潤滑効果によつて、(1)抽
出機のメインシヤフトを操作するに必要な運転電
流を実質的に減じて実質的なエネルギー節約とな
り、(2)外部冷却が不要な程度の低温で抽出機を操
作できるのでエネルギー節約となり、(3)抽出機の
成分の摩損が少ない、ということである。 一般に、圧搾操作付近は150℃以下、好しくは
約130℃に冷却される。これはコーヒー芳香成分
の実質的な分解しにコーヒー油およびその中の芳
香成分の満足な収率を与えるに十分に高い温度で
ある。高い収率でコーヒー油および高品質の芳香
を与えるためにコーヒーに及ぼされる圧力は直接
または正確に述べることはできない。しかしなが
ら、コーヒー油はコーヒーに5000ないし20000psi
（350―400Kg/cm²）の圧力を与えると見込まれる装
置を用いることにより、許容できる条件で圧搾さ
れる。圧縮ケーキ（圧搾された焙炒コーヒー、コ
ーヒー粉末残渣は約175℃以下、約75℃以上の温
度を持たなければならない。圧搾直後の測定で、
圧搾油は約25ないし120℃の温度を持たなければ
ならない。 本発明で使用される液化油脂は、その融点以上
で液状である親抽性または油状物質、例えば高沸
点を持ち非揮発性の油脂であり、予じめ芳香成分
を除去したものかまたは芳香成分で飽和されてい
ないものを包含する。芳香成分で飽和されていな
いことを条件として非脱芳香化油も使用できる
が、予じめ脱芳香化した油脂が好しい。油脂の脱
芳香化は油脂に悪影響を与えてその芳香担体特性
を損いかつこの発明の方法に使用不能することの
ない、いかなる方法によつても得られる。酸化ま
たはその他の劣化し対して安定な油脂を用いるこ
とが好しい。好しい油脂としてはとうもろこし
油、大豆油、綿実油、やし油、落花生油、牛脂、
羊脂、鉱油等並びにそれらの混合油脂があるが、
コーヒー油が好しい。 コーヒー油が最も好しい芳香担体の１つである
理由は、貯蔵中およびビン中または陳列中にコー
ヒー油および芳香成分の腐敗を防止し、劣化（酸
化）を遅らせる天然の酸化防止剤の存在に依る。
別の理由は、コーヒー油（好しくは脱芳香化コー
ヒー油）は圧搾コーヒー油によつて普通に捕獲さ
れた芳香と区別のつかないバランスのとれたコー
ヒー芳香でしかも磨砕ガスに普通伴われる粗い、
コーヒー非類似の香りを持たない芳香を有効に捕
獲するからである。コーヒー油芳香物質を溶解す
るための種々の異なる親和力により、種々の油脂
はコーヒー油によつて通常捕獲されるのとは異つ
た芳香揮発物質を捕獲し、コーヒー類似の芳香を
生じる。例えば、とうもろこし油は、同一温度お
よび同一条件で等量のコーヒー油よりも極めて軽
質のコーヒー芳香揮発成分に対してより効率の良
い捕獲能を持ち、したがつてコーヒー非類似の芳
香を捕獲するとうもろこし油が生じる。しかしな
がら、そのようなコーヒー非類似の芳香は特定の
応用においては望しいであろう。また、コーヒー
油を、より重質の揮発成分に対し選択的である他
の油脂といつしよにするか、および／または異な
る温度または条件で処理する場合、好しいコーヒ
ー類似芳香物質を得ることができる。 焙炒コーヒーに添加される油脂の量は焙炒コー
ヒーの50重量％又はそれ以下である。 脱芳香化コーヒー油を得るための１つの好まし
い方法はフエルドマン等のカナダ特許603954に記
載された方法であり、この方法は焙炒コーヒーか
ら圧搾されたコーヒー油の芳香成分を穏かな温度
および減圧で留去して脱芳香化コーヒー油を残す
ことにある。この脱芳香化コーヒー油は最適な芳
香担持特性を持ち、かつ本発明に特に好適である
ことが判つた。コーヒー油が脱芳香化された際に
得た芳香成分は続いて、例えばフエルドマン等の
特許に記載されているような方法に使用できる。
この方法では芳香成分はコーヒー油中に配合され
て３ないし10倍濃縮のコーヒー油（３ないし10部
のコーヒー油から得た芳香成分を１部のコーヒー
油に濃縮）とすることが好ましく、また実用的で
ある。しかしながら、もし蒸留の目的が単に担体
を調製するためにコーヒー油を脱芳香化するもの
であり、芳香成分を捕獲するものでなければ、厳
しい条件を適用できる。 本発明は焙炒丸コーヒー豆に適用することが好
しいが、磨砕コーヒーまたは油脂添加前に部分的
に微粉砕されたコーヒー豆にも適用可能である。
しかしながら、磨砕コーヒーを使用する場合、有
用な芳香成分は最初の磨砕操作において失われ
る。 焙炒コーヒーに油脂を添加し、次いで微細化
（好しくは圧搾）することによつて生じる特徴は
未過の芳香化油脂中における多量の微細物質が
生じることである。この油から微細物質を除去す
るために使用される慣用のフイルターは効率的で
ないことが判つた。すなわち、微細物質の連続的
な堆稚が目詰りを起し、しばしば洗浄のために操
作を中断する必要がありかつ微細物質のもれは大
がかりな洗浄が必要になるまで実質的に検知不可
能である。スタータンクアンドフイルタークーポ
レーシヨン（Star Tank and Filter Corp）、ブ
ロンクス（Bronx）ニユーヨークによつて製造さ
れるプレートアンドフレーム（Plate―and―
frame）フイルタープレスのようなフイルタープ
レスの使用は油脂中に生じる多量の微細物質を除
去するのに有用かつ効率的であることが判つた。
そのようなプレートアンドフレームフイルタープ
レスの排出マニホールドは油脂からの芳香物質の
損失を防止するために覆われる。未過芳香化油
脂の粘度により、油脂は十分な過が得られるの
に十分な高温度が維持されなければならない。し
かしながら、同時に芳香成分の過度の損失または
分解を避けるのに十分に低い温度に維持されなけ
ればならない。担体としてコーヒー油を使用する
場合、好しい油脂温度は25―24℃の範囲である。 実施例 １ 減圧（すなわち、約50mmないし約４ミクロン）
および穏かな温度（すなわち、約20ないし60℃）
で搾取コーヒー油の芳香成分を留去することによ
り脱コーヒー油を得た。25℃の脱芳香コーヒー油
を比率を変えて焙炒コーヒー豆に添加し、次いで
コーヒー豆を1/4スケールのアンダーソン
（Anderson）ミツドジエツト抽出機中で圧搾操作
に付した。各操作に使用したコーヒー豆は一回の
焙炒によつて得られ、それぞれ下記の表に記録し
た。各操作は30℃の圧搾油温度および100℃の圧
搾焙炒コーヒーで65分間接続した。芳香成分の量
はガス―液体クロマトグラフイーによつて測定し
た。ガス―液体クロマトグラフイーのピーク面積
は油中に存在する芳香成分の量または油の芳香の
強さに直接比例するからである。焙炒コーヒーに
添加された脱コーヒー油のガス―液体クロマトグ
ラフイーのピーク面積は検知不能、すなわち、ほ
ぼ０であつた。 表１、表２および表３は、ガス―液体クロマト
グラフイーのピーク面積（芳香成分の量）はコー
ヒー豆への脱芳香化コーヒーの添加には有意には
影響されず（すなわち、稀釈されず）、しかしな
がら、芳香化油が14ないし46％に増加することを
示す結果を表わしている。実験における全ての抽
出油は芳香検定のパネルによつて評価され、かつ
それらが通常の芳香変化の範囲内であることが判
つた。すなわち、脱芳香コーヒー油を添加するこ
となしに搾取された油と有意な差がなかつた。

【表】

【表】

【表】 実施例 ２ 種々の異なる比率で25℃の精製消費者級脱芳香
化とうもろこし油を、実施例１に詳述した条件下
に1/4スケールのアンダーソンミツドジエツト抽
出機による圧搾工程中に焙炒丸コーヒー豆に添加
した。芳香成分の量はガス―液体クロマトグラフ
イーによつて測定された。焙炒コーヒーに添加さ
れるとうもろこし油のガス―液体クロマトグラフ
イーのピーク面積は検知不能、すなわち、ほとん
ど０であつた。下記の実験で使用されたコーヒー
豆は１回の焙炒によるものであつた。

【表】

【表】 表４の結果は、ガス―液体クロマトグラフイー
のピーク面積（芳香成分の量）はコーヒー豆に対
するとうもろこし油の添加には有意に影響されな
い（すなわち、稀釈されない）が、芳香化された
未過油の13から46％への有効な増が見られるこ
とを示している。しかしながら、とうもろこし油
はより多量の軽質芳香揮発分（非対称となつたガ
スクロマトグラフイーのピーク分布）を捕獲、保
持し、したがつて等量の脱芳香化コーヒー油より
も同一温度および同一条件において極めて軽質な
コーヒー芳香揮発成分のより効果的な捕獲能を持
つことを示唆している。 実施例 ３ 実施例１に詳述したように製造された、約25℃
の温度、ほぼ０の水分含量、約2.2単位のガス―
液体クロマトグラフイーピーク面積および125ポ
ンド／時の供給量の脱芳香化コーヒー油を320ポ
ンド／時の焙炒丸コーヒー豆（50／50コロンビア
およびブラジリアン）に添加し、次いでコーヒー
豆および油をアンダーソンジユオ抽出機
（Anderson Duo Expeller）による圧搾操作に付
た。5000ないし20000psl（350―1400Kg/cm²）の圧
力を与えた。コーヒーの温度は圧搾中約175℃以
下であり、搾取された油の温度は排出中約20ない
し50℃に維持された。メインシヤフト駆動モータ
ーの電流は約28ないし30アンペアに維持された、
生じた圧縮ケーキの厚さは約3/16ないし1/4イン
チ（0.48ないし0.64cm）であつた。 未過の芳香化抽出油収率は供給コーヒー豆に
対して約48重量％であつた。抽出された未過芳
香化コーヒー油はアルブライトアンドネル
（Allbright＆Nell）嵌込み棚プレートフイルター
プレスに移し、40ないし70psl（2.8ないし4.9Kg/
cm²）の圧力で操作された。過時の油の温度は約
30ないし40℃に保持された。得られた過済み抽
出芳香化油の収率は供給コーヒー豆の約41重量％
であり、約0.03重量％の水分含および31.5単位の
ガス―液体クロマトグラフイーピーク面積を持つ
た。得られた芳香化油は前掲のフエルドマン等の
特許に記載されたように濃縮され、インスタント
コーヒー乾燥粉末に添加、適用した。芳香化コー
ヒー粉末は、長期間の保存（40週）の後にも、好
しい「新鮮なコーヒー芳香」を持つことが判つ
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 焙炒コーヒーに液化および脱芳香化油脂
   を添加し、その添加された油脂の量はそのコー
   ヒーの量の50重量％以下であり； (b) その焙炒コーヒーおよび油脂を圧搾し； (c) その圧搾によりそのコーヒーから芳香化され
   た油脂を分離し、その分離される油脂の量は焙
   炒コーヒーに添加される油脂の量よりも大き
   い； ことからなる焙炒コーヒーから芳香成分を分
   離、回収する方法。 ２ 焙炒コーヒーを微細化し、かつ焙炒コーヒー
   および油脂を圧搾操作に付すことにより微細化焙
   炒コーヒーから芳香化油脂を分離することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記脱芳香化油が脱芳香化コーヒー油である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ４ 圧搾操作によつて回収された芳香化搾取油が
   120℃以下の温度を持ち、かつ圧搾焙炒コーヒー
   は175℃以下の温度を持ち、更に圧搾操作の周囲
   を約150℃以下の温度に冷却することを特徴とす
   る特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 ５ 前記脱芳香化コーヒー油脂は、穏かな温度お
   よび減圧を用いてコーヒー油の芳香成分を留去す
   ることによつて得ることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の方法。 ６ 油脂は水分含量がほぼ０％であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ 搾取された芳香化油脂を更にプレートアンド
   フレームフイルタープレスで過することを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の方法。