TWI469737B - Can be processed into high green base of coffee beans method - Google Patents

Description

可加工為高含綠原酸類之咖啡豆的方法

本發明係關於將咖啡生豆經焙煎處理而得咖啡焙煎豆之咖啡豆加工方法。

形成咖啡特有之滋味及香氣之來源成分(以下稱做咖啡香味成分)，係由將咖啡生豆施以焙煎程序，於該咖啡豆中進行連續且複雜的化學反應而生成。通常，咖啡生豆之焙煎程序係以常壓條件下之熱風式．直火式等而實施。

經由焙煎程序而生成之香味成分，其後被萃取出，添加至例如罐裝咖啡飲料等。

然而，若將罐裝咖啡飲料開封，歷時性地減低咖啡特有之滋味及香氣。此為開封後罐內之咖啡飲料與大氣中之氧分子接觸，而產生過氧化氫使咖啡香味成分氧化變性所致。

因此，為使過氧化氫之生成速度降低，考慮添加抗壞血酸等抗氧化劑等，但必須儘可能不損及咖啡原有之風味。因此，進行研究添加原本含於咖啡豆中且具抗氧化作用之綠原酸類，增高其於咖啡萃取液中之含量，抑制開封後過氧化氫之生成(參照專利文件1)。

另外，綠原酸類為桂皮酸衍生物與奎寧酸之酯類之總稱，係一種多酚化合物。

[專利文件1]特開2003－204756號公報

綠原酸類為對熱不穩定，易受加水分解及熱分解。咖啡生豆通常含有5.5%~8.0%之綠原酸類，但由於熱風焙煎等焙煎處理，半數以上被分解而消失。

過去，自含有綠原酸類之非焙煎植物(例如咖啡生豆等)，以使用乙醇及甲醇等親水性有機溶劑之溶媒萃取方法，或超臨界萃取等特殊萃取方法萃取出綠原酸類。因此，添加含有綠原酸類之萃取液於自一般的咖啡焙煎豆所得之萃取液中。

亦即，為得到綠原酸類，必須於咖啡飲料製造另外實施萃取綠原酸類之萃取處理，而得綠原酸類萃取液，或是購入咖啡生豆萃取物等市售品。總之，綠原酸類之萃取處理，及與自咖啡焙煎豆所得萃取液混合等均須耗費時間，會招致增大為萃取處理裝置之設備成本，及因購入咖啡生豆萃取物等市售品之原料成本等之虞。

本發明有鑑於上述之情形，提供一不另外添加綠原酸類，而是可製造含高濃度綠原酸類之咖啡飲料之咖啡生豆加工方法。

為達成上述目的之本發明之第一特徵構成，將咖啡生豆經焙煎處理而得咖啡焙煎豆之咖啡豆加工方法，係實施以使高溫高壓之流體接觸咖啡生豆之前述之焙煎處理。

根據前述之第一特徵構成，因進行使高溫高壓之流體接觸咖啡生豆之焙煎處理，與高溫常壓下進行之過去的熱風焙煎處理相比較，可以短時間實施焙煎處理。因此，可將咖啡生豆中所含綠原酸類之熱分解，抑制至最小限度。

另外，因咖啡生豆於高溫高壓下被處理，其中不溶性成分之多糖類及纖維質等有些部份被促進加水分解，藉由其物理性之障礙變少，增加其由焙煎所生成之各種咖啡香味成分及綠原酸類等之萃取效率。其結果，因對此咖啡焙煎豆僅進行一般之粉碎以及萃取，而更具豐富之香味，並且，因含有高濃度之綠原酸類抑制了過氧化氫之生成，可得香味成分難以被氧化之安定的咖啡萃取液。

因此，於咖啡飲料之製造另外萃取綠原酸類，或是，變為因不需要購入咖啡生豆萃取物等市售品，之後才添加於咖啡萃取液之簡便的咖啡生豆加工法。因此，無成本增加之虞，且由於短時間焙煎，亦期待消費電力等維持管理費削減，及由於原料(咖啡生豆)利用效率改善之原料成本削減之成本降低。

本發明之第二特徵構成，係將藉由高溫高壓之流體之焙煎處理於100℃~230℃實施。

根據前述之第二特徵構成，變為可能以更短時間確實地實施咖啡生豆之焙煎處理。

較100℃為低溫時，為生成咖啡特有之良好的焙煎風味，必須增長處理時間。其結果，變為易引起綠原酸類之熱分解，焙煎豆中之綠原酸類量減少，至咖啡飲料之綠原酸類之轉移量變少。另外，較230℃為高溫時，良好的焙煎風味多飛散掉，因糊焦味變強而不適合飲用。

本發明之第三特徵構成，係將前述之焙煎處理於170℃~210℃實施。

根據前述之第三特徵構成，特別於170℃~210℃之範圍，可一面抑制綠原酸類之熱分解，並且一面給予良好的焙煎香味。

本發明之第四特徵構成，係以計示壓力0.1MPa~3.0MPa實施前述之焙煎處理。

根據前述之第四特徵構成，變為可能以更短時間確實地實施咖啡生豆之焙煎處理。

較計示壓力0.1MPa為低壓時，因為反應須耗時較長，而引起綠原酸類之熱分解，減少焙煎豆中之綠原酸類量，至咖啡飲料之綠原酸類之轉移量變少。

另外，較計示壓力3.0MPa為高壓時，因反應容器中之壓力控制有困難，於操作面看來亦不適合於操作。本發明之第五特徵構成，係以飽和水蒸氣作為高溫高壓之流體。

根據前述之第五特徵構成，與乾燥空氣(熱風焙煎)時相比，熱傳導效率有飛躍性的增加(約為10倍)。其結果，根據所要求之焙煎度(淺焙~義式烘焙)，以熱風焙煎通常需要15分鐘~30分鐘以上之處理時間，根據本構成其焙煎處理時間變為可縮短至約為30秒~4分鐘左右。

本發明之第六特徵構成，係經第一~第五特徵構成之任一項之咖啡豆加工方法所加工而成之咖啡豆加工品。

根據前述之第六特徵構成，可提供多量含有於咖啡生豆中所含綠原酸類此於熱不安定之化合物，並且，具有咖啡特有之良好的焙煎風味，萃取效率增加之之咖啡焙煎豆。

本發明之第七特徵構成，係以於第六特徵構成所載之咖啡豆加工品為原料之咖啡飲料。

綠原酸類係一種多酚化合物，被廣為所知其具有消去被認為是引起癌症及動脈硬化等生活習慣疾病原因之一之活性氧之機能之成份。關於生活習慣疾病，目前被理解為以食事療法、運動療法、限制飲酒．吸煙等生活習慣之改善為目的之一般療法之重要性。其中飲食習慣之改善被認為是最重要的，因而目前正盛行研究關於含有具消除活性氧機能之素材之飲料．食品。

根據前述之第七特徵構成，因含有高濃度之綠原酸類，例如即使於開封後之罐裝咖啡飲料，可提供抑制過氧化氫生成，長時間亦不喪失其香味之高品質的咖啡飲料。兼之，因可攝取將對癌症及動脈硬化等生活習慣疾病，具有優越生理活性機能(消去活性氧機能)之綠原酸類，使其以高濃度地含於嗜好性高、於全世界被廣為喜愛飲用之咖啡飲料，對預防生活習慣疾病亦得到廣大貢獻。

本發明之第八特徵構成，係一咖啡焙煎豆，其焙煎度為L18~23，且其每1g含有綠原酸類10~13mg。

前述之第八特徵構成之咖啡焙煎豆，係為可得到即便經過於咖啡飲料所使用之程度之焙煎後，仍含有高濃度之綠原酸類之咖啡焙煎豆，且適合使用為咖啡飲料之原料。

本發明係將咖啡生豆以高溫高壓之流體進行焙煎處理。於實施方式中此焙煎處理稱做高溫高壓處理。

本說明書中之綠原酸類係桂皮酸衍生物與奎寧酸之酯類之總稱，咖啡酸與奎寧酸之第3，第4，第5取代位置上之羥基中之一個酯聯後之caffeylquinic acid，(例如5-caffeylquinic acid等)，與奎寧酸之第3，第4，以及第5取代位置上之羥基中之二個與咖啡酸酯聯後之dicaffeylquinic acid，(例如3、4-dicaffeylquinic acid等)，與奎寧酸之第3，第4，以及第5取代位置上之羥基中之一個與阿魏酸酯聯後之feruloylquinic acid，(例如3-FQA等)。

本發明之一個實施方式係將咖啡生豆以高溫高壓處理而製造咖啡豆加工品。

咖啡之品種可舉出例如阿拉比加種，羅姆斯達種，利比利加種等。

咖啡生豆係指咖啡樹之果實，將此果實收穫後，去除果肉及薄皮等精製後之種子並使其乾燥。精製程序有水洗式和非水洗式等。

使用於高溫高壓處理之流體，就液體而言，可舉出例如蒸餾水，去氯水，自來水，鹼離子水，海洋深層水，離子交換水，去氧水，含有水溶性之有機化合物(例如酒精等)及無機鹽類之水等，但不被限定於這些。

使用於高溫高壓處理之流體，就氣體而言，上述液體之蒸氣可舉出例如水蒸氣，酒精蒸氣等。該水蒸氣，自作業，操作性之觀點性看來，以飽和水蒸氣為佳，但不被限定。

使用於高溫高壓處理之流體，除上述之流體外，亦含有臨界流體或次臨界流體等。超過某些特定之壓力與溫度(臨界點)時，存在一個氣體與液體之臨界面消失，二者渾然成為一體維持流體狀態之範圍。該流體稱做超臨界流體，形成具氣體與液體中間性質之高密度流體。次臨界流體係處於壓力及溫度較臨界點為低狀態之流體。

高溫高壓流體之供給方法，例如，有供給流體與壓力容器並保持昇溫昇壓狀態一定之處理時間之分批溶爐。或是，於設計有之流體供給管路以及流體排出管路之壓力容器，以較大氣壓力為高之出口壓力，使流體自前述流體排出管路排出，進行使流體自前述之流體供給管路於一定之時間流通過前述之液體排出管路之處理之連續式等。但，若為可維持壓力容器之加壓狀態之方法，則不被限定為此。

以連續式供應時流體之流動方向未特別被限定，例如對高溫高壓處理之咖啡生豆自上至下，自下向上，由外而內，由內而外進行。

高溫高壓處理時若以約100℃~230℃之溫度為佳。於本發明，因必須得到將咖啡生豆中之不溶性成分之多糖類及纖維質加水分解之可溶性成分，將溫度以較高條件之約170℃~210℃特佳。

高溫高壓處理時，加壓條件，特別希望是以計示壓力0.1MPa~3.0 MPa處理。特別於高溫高水蒸氣處理希望為飽和水蒸氣。於本說明書中使用「壓力」時係指「計示壓力」，其意義為大氣壓力為0時之壓力。因此，例如將「計示壓力0.1MPa」換算為絕對壓力，就成為大氣壓力加上0.1MPa後之壓力。特別最好是計示壓力約0.7MPa~3.0 MPa。

處理時間以1秒~60分鐘為佳，30秒~4分鐘更佳。

於本發明，高溫高壓處理後亦可以公知之處理進行。公知之處理，例如可舉出粉碎、萃取(亦包含超臨界萃取)、乾燥(真空乾燥等)等，但不被限定於這些方法。

如此被高溫高壓處理過之咖啡豆加工品，進行冷卻、乾燥(真空乾燥、熱風乾燥等)後，根據常用方法保存於倉庫等處。

如此所得之本發明之咖啡焙煎豆，即便經過用於咖啡飲料程度之焙煎後，仍含有高濃度之綠原酸類。例如可得到焙煎度係L18~23，每1g含有綠原酸類10~13mg之咖啡焙煎豆(參照下述之實施例1)。

在高溫高壓處理的同時或處理前，亦可進行粉碎程序。經此步驟，變為可進行均勻的處理，均勻地混合混合物之原料，亦可將本發明之高溫高壓處理均勻化。另外，可於粉碎過程加入混合程序。由此可均勻地混合粉碎後之原料。

為使本發明有效率地進行，使用擠壓機為佳。若以使用此機器，上述之處理後之操作變為容易進行。另外，因可連續處理，為提供大量之加工品亦適合使用擠壓機。

擠壓機經常被使用於膨脹食品等之製造，藉由押出筒中配置有二軸等多軸或單軸之螺旋，混合原料之同時施以加熱加壓，於高溫高壓狀態下自載物合板壓出之裝置。

於本發明因安定可進行高溫高壓處理之二軸型為佳。藉由使用擠壓機，連續處理變為可能，另外，處理後若將處理氣壓自高壓急遽開放至低壓，水分就會蒸散。

另外，藉由適當地選擇如上所述之載物合板之形狀，可以得到被以所期待之形狀成型之處理物。這些裝置以外，若為可實現本發明之上述之條件之裝置，任何裝置均可。

於本發明中之咖啡豆加工品，為咖啡飲料之咖啡原料之一，可與咖啡焙煎豆．即溶咖啡．液體咖啡萃取物等一同使用，根據慣用方法，可於咖啡飲料製造工廠中製造。

例如，舉出以罐裝咖啡飲料裝罐之製造程序為例，可以「粉碎」「萃取」「調合」「過濾」「充填」「封口」「殺菌」「冷卻」「裝箱」之程序製造。或是使用咖啡焙煎豆，調整即溶咖啡及液體咖啡萃取物等亦可。

〔實施例1〕

以下，將本發明藉由實施例具體地說明，但本發明不被限定於這些實施例。

將咖啡生豆(阿拉比加種)置入具有流體入口配管，出口配管之壓力容器中，由流體入口配管供給水蒸氣，當容器內壓力達到1.3MPa(190℃)時，關閉出口配管之氣門，保持1~10分鐘。之後，打開出口配管之氣門，緩慢地開放壓力，獲得焙煎度(L值)係L18~23之咖啡豆加工品(發明品1~3)。

藉由將咖啡生豆(阿拉比加種)使用一般的電焙煎機(熱風式焙煎機)，進行7~15分鐘之熱風焙煎，獲得焙煎度係L18~23之咖啡焙煎豆(對照品1~3)。

測定本發明品1~3與對照品1~3之咖啡豆中綠原酸類之含有量(綠原酸類測定程序)。

將試料各別以粉碎器粉碎後，量取0.2g，以80%甲醇100ml作為萃取溶媒，進行3小時之索克斯果特萃取。使用此熱甲醇萃取液，藉由HPLC進行綠原酸類之定量評價。

以HPLC(檢出器UV280nm)檢出綠原酸類。因咖啡中所含之綠原酸類大部分為5-caffeylquinic acid，將5-caffeylquinic acid作為標準品，做成檢量線，進行綠原酸類之定量評價。

此結果，發明品之咖啡豆，因綠原酸類之含有量為10mg/g以上，與對照品之咖啡豆相比綠原酸類之含有量明顯變多。因此，看到以高溫高壓處理(焙煎程序)所引起之綠原酸類之消失被抑制。

〔實施例2〕

將具有相同L值(18)之發明品3以及對照品3作為試料，各量取30g以粉碎器粉碎，使用一般市售之滴落式咖啡製作器，以熱水450g萃取，得到咖啡萃取液(咖啡飲料)，藉由HPLC測定綠原酸類含有量。由專門之評鑑員進行官能評價。

結果，發明品之咖啡飲料與對照品之咖啡飲料相同，均呈現實在的焙煎香味與茶褐色，並且，因為有如水果般之淺酸味，餘味濃醇，可說是具有個性之特徵。另外，發明品之咖啡飲料與對照品相比，因綠原酸類含量高，未感覺到澀味及收縮味等。

因此，可看出發明品之咖啡加工豆，其為具有相異於過去咖啡焙煎豆之品質之咖啡豆。

本發明係為可利用於將咖啡生豆焙煎處理得到咖啡焙煎豆之咖啡豆加工方法。

Claims (4)

1. 一種咖啡豆加工方法，其係將咖啡生豆經焙煎處理而得到含高濃度綠原酸類之咖啡焙煎豆之咖啡豆加工方法，其特徵為使前述咖啡生豆收容在設計有流體供給管路及流體排出管路之壓力容器內，並具有下述步驟：使前述咖啡生豆接觸由前述流體供給管路導入之高溫高壓之飽和水蒸氣後，以100℃~230℃、計示壓力0.1MPa~3.0MPa實施前述焙煎處理之焙煎步驟；當前述焙煎處理中達到特定壓力後，關閉前述出口配管1~10分鐘保持該壓力之壓力保持步驟；前述壓力保持步驟之後，打開前述出口配管開放壓力之壓力開放步驟。
2. 如申請專利範圍第1項之咖啡豆加工方法，其中，以170℃~210℃實施該焙煎處理。
3. 一種咖啡豆加工品，其係經如申請專利範圍第1項之咖啡豆加工方法加工而成。
4. 一種咖啡飲料，其係以如申請專利範圍第3項之咖啡豆加工品為原料。