TWI444144B - A coffee beverage and a method for producing the same, and a method for producing a coffee extract - Google Patents
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Description
本發明係關於咖啡飲料。
以往,有關咖啡飲料曾有許多提議被提出。例如,作為防止來自乳成分之沈澱與環狀浮游物(ring)發生的方法,曾有使乳蛋白以各種酵素進行分解處理的方法被提出。具體而言,曾被提出者為對殺菌處理前之咖啡萃取液,併用聚甘露糖(mannan)分解酵素與鹼性鈉鹽進行處理的方法(專利文獻1)。
專利文獻1:日本專利特開平7-184546號公報
然而,上述方法中,對於來自咖啡豆纖維質之發生混濁與沈澱有防止效果,但對發生脂肪部分之分離與環狀浮游物的防止效果並不充分。
本發明之目的在於提供一種即使於製造時之高溫殺菌處理或製造後之長期保存中也不會產生沈澱物或脂肪分離等,口味純,且兼備有制菌力與乳化安定性的咖啡飲料。
亦即,本發明之第1要旨為:一種咖啡飲料,其特徵在於,來自咖啡飲料中之咖啡萃取物之多醣類滿足下述(A)~(C)的條件之至少一個:(A)以凝膠滲透層析測定之多醣類之相當於分子量5000~100000之波峰面積的50%以上,係藉由多醣類低分子化處理而減少;(B)以凝膠滲透層析測定之分子量1000~4000中有多醣類之分子量波峰頂點;(C)以凝膠滲透層析測定之多醣類之重量平均分子量為1000~6000。
又,本發明之第2要旨為:一種咖啡飲料,其特徵在於,係於以糖分解酵素處理之咖啡萃取液中添加聚合度為2~5之聚甘油脂肪酸酯而成。
本發明之咖啡飲料有極純的口味,且有抑制耐熱性芽胞菌之胞子發芽.增殖的作用,即使於以自動販賣機等在加溫狀態下保存,亦可抑制耐熱性芽胞菌之胞子發芽與增殖,可防止酸敗,且不會發生沈澱。
本發明中,咖啡萃取液可使用烘焙豆之萃取液、將其濃縮之濃縮液、將加工成即溶咖啡者溶解於水(通常為熱水)中所成液體之任一種。
於本發明之第一要旨之咖啡飲料中,作為上述咖啡萃取液,係使用來自咖啡萃取物之多醣類為滿足下述條件(A)~(C)之至少一個之咖啡萃取液(i)。
(A)以凝膠滲透層析測定之多醣類之相當於分子量5000~100000之波峰面積的50%以上,係藉由多醣類低分子化處理而減少。
(B)以凝膠滲透層析測定之分子量1000~4000中有多醣類之分子量波峰頂點。
(C)以凝膠滲透層析測定之多醣類之重量平均分子量為1000~6000。
又,於本發明第2要旨之咖啡飲料中,作為上述咖啡萃取液,係使用以糖分解酵素處理之咖啡萃取液(ii)。
咖啡萃取液(i)可藉由將咖啡萃取液以糖分解酵素處理而得到,亦即,咖啡萃取液(ii)可滿足上述條件(A)~(C)之至少一個,而咖啡萃取液(i)之調製方法並不限定於上述方法。
首先,針對咖啡萃取液(i)進行說明。
上述條件(A)中之「多醣類低分子化處理」,係指藉由糖分解酵素之處理,以及藉由酸、鹼處理等化學處理、過濾、層析分離等之分離處理,而使多醣類低分子化之處理。其中尤以藉由糖分解酵素之處理為佳。有關藉由糖分解酵素之處理,於後述之「咖啡萃取液(ii)」中進行說明。
於前述條件(A)中,藉由多醣類低分子化處理所減少之比例以60%以上為佳,以80%以上為更佳。
於前述條件(C)中,多醣類之重量平均分子量以1000~5000為佳,以1000~4000為更佳。
來自咖啡萃取液之多醣類之分子量可藉由凝膠滲透層析(GPC)決定。其操作順序詳述如下。
(1)試料之前處理:於咖啡飲料1mL中加入蟻酸10 μ L,於室溫下靜置1小時,將產生之沈澱於10000rpm下進行3分鐘之離心分離而除去。使得到之上澄液0.8mL通過預先用甲醇1mL並接著以0.1%蟻酸水溶液1mL施行前處理之「OasisHLB濾心」(30mg,Waters公司製),將疏水性化合物吸附除去。自此通過液中取出200 μ L,加入乙醇1mL,於-20℃下靜置一夜。將其於10000rpm下進行離心分離3分鐘,除去上澄液。於沈澱中加入乙醇1mL使其分散,以10000rpm進行3分鐘之離心分離,除去上澄液(2次)。將沈澱以氮氣乾燥,再溶解於水200 μ L中,將微量不溶物於10000rpm下進行離心分離3分鐘並除去,對上澄液進行GPC分析。
(2)GPC條件於東梭公司製「TSKgelG3000PWXL」管柱中注入試料50 μ L,於40℃下,對溶離液之0.1%HCOOH-H2
O/MeOH=80/20以0.8mL/min進行開展,進行RI(示差折射率)檢測。
(3)多醣類之分子量:由PEG(聚乙二醇:具有H-[-O-CH2
-CH2
-]n
-OH之通式的合成高分子聚合物)標準品之層析圖作成分子量校正曲線,計算重量平均分子量Mw。又,計算時係使用GPC之延遲時間為7.03分(分子量100000)至10.90分(分子量1000)的範圍。此處,所謂「延遲時間」係指GPC中之分析對象之洗提時間。PEG標準品係使用東梭公司製「RE-24」(分子量95000)、「RE-2」(分子量26000)、Aldrich公司製「PEG10000」(分子量10000)、和光純藥製「PEG4000」(分子量3000)、「PEG1540」(分子量1500)、「PEG1000」(分子量1000)。又,「重量平均分子量Mw」係於分子量Mi
之分子有Ni
個(i=1,2,...)存在之多分散系中,定義為「Mw=Σ Ni
Mi 2
/Σ Ni
Mi
」。
(4)多醣類之波峰面積擊波峰頂點以GPC測定之相當於分子量5000~100000的波峰面積,係由藉由上述分析條件之延遲時間為7.03分至9.55分的波峰面積所計算。所謂「於分子量1000~4000中有波峰頂點」係指於上述分析條件之延遲時間自9.74分至10.90分之間有波峰頂點。
其次,針對咖啡萃取液(ii)進行說明。
作為糖分解酵素可使用聚甘露糖分解酵素、果膠分解酵素、半纖維素分解酵素等之各種,以聚甘露糖分解酵素為佳。藉由聚甘露糖分解酵素所分解之聚甘露糖,係以甘露糖為主構成成分之多醣類的總稱,包括含有半乳糖、葡萄糖等之聚甘露糖。因而,本發明中,聚甘露糖分解酵素係包括半乳糖聚甘露糖分解酵素、葡萄糖聚甘露糖分解酵素。
聚甘露糖分解酵素之來源並無限制,只要是有甘露糖酶活性者,無論是精製品或粗製品皆可使用。作為聚甘露糖分解酵素,可舉出α型或β型甘露糖苷酶,以β型甘露糖苷酶為佳。酵素處理之反應溫度、時間、pH、添加量,係可依使用之酵素之來源、活性等而選擇適當的條件。作為來自尼日麴菌(AspergillusNiger)之聚甘露糖分解酵素,可舉出諾玻諾爾迪斯可(股)製之「嘎瑪拿杰1.5L」、新日本化學工業公司製之「斯米吉姆ACH」、HBI公司製之「西爾羅新GM5」等;作為來自籽芽孢桿菌(BacillusSubtilis)之聚甘露糖分解酵素,可舉出洛東化成工業公司製之「比卡拉杰M」等。又,只要具有甘露糖酶活性,如三菱化學食品(股)製之「斯科拉杰A」之類的複合酵素製劑亦可使用。
甘露糖酶活性(環內-1,4-β-甘露糖酶活性)可如下測定:對將Megazyme公司製之「偶氮-刺槐豆半乳糖聚甘露糖」(AZO-CAROB GALACTOMANNAN)(色料標示之刺槐豆(槐豆)半乳糖聚甘露糖)10mg溶於50mM之醋酸緩衝液(pH5.0)1mL中所成的基質溶液200 μ L、與於以50mM之醋酸緩衝液(pH5.0)稀釋之酵素製劑溶液50 μ L中,加入50mM之醋酸緩衝液(pH5.0)150 μ L,使基質分解反應在各酵素製劑之最適溫度下進行15分鐘,反應終了後,加入乙醇800 μ L至反應溶液中,使高分子量的基質沈澱,於10000rpm下進行離心分離5分鐘後,使用1cm光路長的試驗槽(cell),藉由測定上澄液於590nm之吸光度便可求出。
相對於咖啡萃取液之酵素製劑之添加量,係依存於酵素製劑之甘露糖酶活性,於上述活性測定中,係將每1分鐘之590nm之吸光度變化量(△○ D590nm
/min)為1.0定義為1單位。
本發明中,於使用L值20之烘焙豆100g得到Brix為2.3%之咖啡萃取液1kg之情況,以添加1~1000單位為佳。
例如,若為諾玻諾爾迪斯可(股)製之「嘎瑪拿杰1.5L」(200單位/g)之情況,其添加量,通常對每1kg咖啡萃取液為0.005~5g,以0.015~2.5g為佳。反應溫度,可適當地選擇,通常為20~80℃,以30~70℃為佳,以30~50℃為更佳。pH通常為pH3.0~8.0,以pH4.0~7.0為佳,以pH4.0~6.0為更佳。反應時間可適當地選擇,通常為15分鐘以上。
例如,於三菱化學食品(股)製「斯科拉杰A」(40單位/g)之情況,其添加量通常對每1kg咖啡萃取液為0.025~25g,以0.075~12.5g為佳,反應溫度可適當地選擇,通常為0~80℃,以30~70℃為佳,以50~70℃為更佳。pH通常為pH3.0~8.0,以pH4.0~7.0為佳,以pH4.0~6.0為更佳。反應時間可適當地選擇,通常為30分鐘以上。
添加之酵素於反應後並無特別除去之必要。又,此酵素反應於添加酵素之外,亦可藉由固定化酵素等之接觸反應,而於咖啡萃取液中不含有直接酵素。
其次,針對聚甘油脂肪酸酯進行說明。
本發明中使用之聚甘油脂肪酸酯,為甘油之聚合度為2~5者,較佳者係其構成脂肪酸為選自月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸中之一種以上,為酯取代度為30%以下者。又,單酯之含有量以50%以上為佳。又,聚甘油脂肪酸酯為聚合度酯化度等不同的酯混合之組成物;例如,二甘油酯係指平均聚合度為2之聚甘油酯組成物。就抗菌性的觀點考量,較佳者為含有二甘油肉豆蔻酸單酯、三甘油肉豆蔻酸單酯、二甘油棕櫚酸單酯、三甘油棕櫚酸單酯、二甘油硬脂酸單酯、三甘油硬脂酸單酯70%以上之聚甘油脂肪酸酯。
聚甘油脂肪酸酯之添加量必須為可顯示充分之抗菌力的量。此量之最適值依聚甘油脂肪酸酯之種類、咖啡飲料之種類而異。添加量通常為0.0001~0.5重量%。尤其於牛乳咖啡之情況之聚甘油脂肪酸酯的添加量以0.01~0.2重量%為佳,於黑咖啡萃取液之情況之聚甘油脂肪酸酯的添加量以0.0001~0.02重量%為佳。聚甘油脂肪酸酯的添加量愈多,抗菌力愈高,惟添加量若過多則不僅會增加成本,且會損及飲料之風味,故不佳。
其次,針對本發明之咖啡飲料之調製法進行說明。
本發明之咖啡飲料之調製法並無特別限定。例如,以牛乳咖啡為例,係調配既定之乳脂成分、成為乳蛋白量之乳成分、咖啡萃取液、甜味劑、香料等之飲料成分、聚甘油脂肪酸酯、水,藉由均質混合機等均質化,藉由甑(retort)殺菌、UHT殺菌等加熱進行殺菌,再填充至容器中。
於本發明之咖啡飲料中,作為乳化劑,係含有聚合度為2~5之聚甘油脂肪酸酯,惟只要在無損於此特徵與優點的範圍內,亦可添加可添加於咖啡飲料中之各種成分,又,亦可視需要添加其他食品用乳化劑、安定劑。
例如,可與下述乳化劑併用:單甘油脂肪酸酯、甘油檸檬酸脂肪酸酯、甘油琥珀酸脂肪酸酯、甘油二乙醯基酒石酸脂肪酸酯、甘油乳酸脂肪酸酯、聚合度為6以上之聚甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、絲蘭(yucca)萃取物、皂素(saponin)、卵磷脂、聚山梨糖醇酯(polysorbate)、硬脂醯乳酸鈉、硬脂醯乳酸鈣等之乳化劑。又,亦可與酪蛋白鈉等乳蛋白併用。又,亦可與鹿角菜膠(iota、lamda、kappa)、三仙膠、阿拉伯膠、關豆膠(guar gum)、槐豆膠、塔拉膠(tara gum)、吉拉膠(gellan gum)、羧甲基纖維素鈉、水溶性大豆多醣類等之增黏多醣類併用。
又,藉由添加屬於乳成分之乳脂肪、乳蛋白,可作成含乳咖啡。作為乳成分,可舉出牛乳、全脂奶粉、脫脂奶粉、鮮奶油等。乳成分之含有量,作為牛乳換算值,通常含有1~90重量%、以3~60重量%為佳,以5~40重量%為更佳。乳飲料之pH通常為5.5~7.0之弱酸性至中性。
又,乳成分亦可視需要以蛋白質分解酵素處理。作為有關以蛋白質酵素處理之乳成分之公知例,可舉出(i)使β-酪蛋白等乳蛋白以嗜熱菌蛋白酶(Thermolysin)等之源自微生物之蛋白酵素分解,用得到之具有血管緊縮素(angiotensin)轉換酵素阻礙活性之肽代替乳蛋白使用的方法(參照日本專利特開平6-128287號公報);(ii)以藉由使乳蛋白以蛋白酵素分解而提高乳活性且降低過敏反應之發生之肽,代替乳蛋白使用的方法(日本專利特開平4-320650號公報);(iii)使用以金屬蛋白酵素或絲胺酸蛋白酶處理之牛乳來製造含乳咖啡飲料的方法(參照日本專利特開平9-271328號公報)等。
此外,在不妨礙本發明之咖啡飲料的效果之範圍內,亦可添加檸檬酸、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、琥珀酸、琥珀酸鈉、乳酸、乳酸鈉、鹽酸、氯化鈉、抗壞血酸鈉、異抗壞血酸鈉、葡萄酸、葡萄酸鈉、葡萄酸鉀、植酸等之有機酸、無機酸及/或其鹽類;蔗糖、果糖、葡萄糖、麥芽糖、澱粉糖化物、還原澱粉水飴、糊精、環糊精、海藻糖等之醣類;赤蘚醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇等之糖醇類;三氯蔗糖(Sucralose)、甜菊葉、阿斯巴田、乙酰磺胺酸鉀K、索馬甜(thaumatin)等之高甜度甜味劑類等。
本發明之咖啡飲料,於熱填充後,適合作為加溫販賣之咖啡飲料。通常,上述熱填充可用一般方法進行。加溫販賣時之加溫條件為37℃以上。
以下,藉由實施例就本發明更具體地作說明,惟只要不超出其要旨,本發明並不限定於下述實施例。
又,關於甘露糖酶活性(環內-1,4-β-甘露糖酶活性)之測定、源自咖啡萃取物(以甘露糖酶可分解者)之多醣類之GPC分析(試料之前處理、GPC條件、多醣類之分子量、多醣類之波峰面積及波峰頂點),係依據本文中所記載之方法進行。
(實施例1)使L值20之烘焙咖啡豆(優尼咖啡製「哥倫比亞EX」)2.5kg以95℃之去礦物質水進行萃取,得到咖啡萃取液26.4kg。使此咖啡萃取液10kg冷卻至40℃後,添加入作為聚甘露糖分解酵素之諾玻諾爾迪斯可(股)製之「嘎瑪拿杰1.5L」1.0g,放置60分鐘。對此經酵素處理之咖啡萃取液5.4kg,加入由牛乳1.0kg、細粒糖0.5kg及三甘油棕櫚酸酯(理研維他命(股)製,商品名「波艾姆TRP-97RF」)3.0g在50℃下溶解於去礦物質水所調製成之水溶液,使全量作成為10kg。對此溶液加入碳酸氫鈉,使殺菌後之pH調節成6.4,使用高壓均質機於60~70℃之溫度於150kg/50kg之壓力下均質化後,填充至100ml的玻璃耐熱瓶中,藉由甑殺菌機(阿爾普(股),RK3030)於殺菌溫度121℃、殺菌時間40分之條件下進行殺菌(F0=40),經由冷卻得到牛乳咖啡。又,此咖啡飲料中之源自咖啡萃取物之多醣類的分子量分布示於圖1中之(a)。又,多醣類之重量平均分子量(Mw)為3900。對此咖啡飲料進行下述之評估。
(1)制菌試驗:對得到之咖啡飲料,接種經100℃ 30分鐘下活化之Moorellathermoacetica之芽胞懸浮液,使濃度成為1×105
個/ml,各採取2ml×5支玻璃管中,以火焰將開口端熔融封閉。將其保存於55℃下4週後,就有否腐敗進行判斷。判斷係藉由外觀及之和菌未接種區的pH差異來決定。結果示於表1。
(2)沈澱量評估:將得到之咖啡飲料於60℃下保存1週,取出內容物,就底部之沈澱量作評估。評估結果示於表1。又,沈澱量之評估基準如下。○:無沈澱、△:稍有沈澱、×:有沈澱
(3)感官評估:在25℃之室內於常溫下試喝得到之咖啡飲料,進行問卷調查(母集團14人)。結果如後述。
(實施例2)除了實施例1中之諾玻諾爾迪斯可(股)製之「嘎瑪拿杰1.5L」改為添加三菱化學食品公司製之「斯科拉杰A」5.0g,於70℃下進行酵素處理,並將三甘油棕櫚酸酯之添加量改為2.5g之外,係以與實施例1同樣的作法進行。源自此咖啡飲料中之咖啡萃取液之多醣類的重量平均分子量(Mw)為3900。評估結果示於表1。
(實施例3)除了實施例1中之乳化劑改為二甘油棕櫚酸酯(理研維他命(股)製,商品名「波艾姆DP-95RF」)2.5g與蔗糖硬脂酸酯(三菱化學食品(股)製,「琉托糖酯S-570」)3.0g之外,係以與實施例1同樣的做法進行。評估結果示於表1。
(參考例1)除了實施例1中之三甘油棕櫚酸酯改為蔗糖棕櫚酸酯(三菱化學食品公司製,「琉托糖酯P-1670」)之外,係以與實施例1同樣的作法進行。評估結果示於表1。
(參考例2)除了實施例3中之二甘油棕櫚酸酯改為蔗糖棕櫚酸酯(三菱化學食品公司製,「琉托糖酯P-1670」)之外,係以與實施例3同樣的作法進行。評估結果示於表1。
(參考例3)除了實施例1中之三甘油棕櫚酸酯未添加之外,係以與實施例1同樣的作法進行。評估結果示於表1。
(比較例1)除了於實施例1中使用未酵素處理之咖啡萃取液之外,係以與實施例1同樣的作法進行。來自此咖啡飲料中之咖啡萃取液之多醣類的分子量分布示於圖1中之(b)。又,多醣類之重量平均分子量(Mw)為7400。評估結果示於表1。
<感官評估之結果>(a)關於實施例1~3,得到「後味佳,極好喝」、「對不喜歡咖啡者亦好喝」、「味純好喝」等之正面意見為多數(約70%)。惟「咖啡特有之苦味、酸味、澀味較淡」的意見亦多(約80%)。
(b)有關參考例1與2,以「有咖啡特有苦味、酸味、澀味」的意見為多數(約80%)。
(c)有關比較例1,沈澱量多。參考例3由於分離之故,未進行評估。
由上述之(a)~(c)之結果可知,本發明之飲料為新的高品味咖啡飲料。本發明之咖啡飲料具備有吸引迄今對咖啡尚不喜好者之潛力,可期待賦予現代人的生活更加豐富。且可期待對現代之嗜好的多樣化有貢獻。
圖1為來自咖啡飲料中之咖啡萃取物之多醣類的分子量分布;其中,(a)為實施例1中之來自咖啡萃取物之多醣類的分子量分布,(b)為比較例1中之來自咖啡萃取物之多醣類的分子量分布,(c)為PEG(標準物質)之分子量分布。
Claims (4)
- 一種咖啡飲料,係含有乳成分者,其特徵在於,含有聚合度為3之聚甘油脂肪酸酯0.0001~0.5重量%,咖啡飲料中,來自利用聚甘露糖分解酵素經多醣類低分子化處理之咖啡萃取液之多醣類滿足下述(A)~(C)的條件之至少一個:(A)以凝膠滲透層析測定之多醣類之相當於分子量5000~100000之波峰面積的50%以上,係藉由多醣類低分子化處理而減少;(B)以凝膠滲透層析測定之分子量1000~4000中有多醣類之分子量波峰頂點;(C)以凝膠滲透層析測定之多醣類之重量平均分子量為1000~6000。
- 如申請專利範圍第1項之咖啡飲料,其中,聚甘油脂肪酸酯之構成脂肪酸為選自月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸所構成的群中之任一者,且酯取代度為30%以下。
- 一種咖啡飲料之製造方法,係含有乳成分之咖啡飲料之製造方法,其特徵為,將咖啡萃取物於溫度20~80℃、pH3.0~8.0之條件下,以聚甘露糖分解酵素進行多醣類低分子化處理15分鐘以上,得到含有滿足下述(A)~(C)之條件之至少一個的多醣類之咖啡萃取物,於所得之咖啡萃取物中添加乳成分與聚合度為3之聚甘油脂肪酸酯0.0001~0.5重量%;(A)以凝膠滲透層析測定之多醣類之相當於分子量 5000~100000之波峰面積的50%以上,係藉由多醣類低分子化處理而減少;(B)以凝膠滲透層析測定之分子量1000~4000中有多醣類之分子量波峰頂點;(C)以凝膠滲透層析測定之多醣類之重量平均分子量為1000~6000。
- 如申請專利範圍第3項之咖啡飲料之製造方法,其中,聚甘油脂肪酸酯之構成脂肪酸為選自月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸所構成的群中之任一者,且酯取代度為30%以下。
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