(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記工程：
（１）焙煎し粉砕したコーヒー豆からコーヒー液を抽出する工程、
（２）前記工程（１）で抽出したコーヒー液を、減圧下で加温して香気成分を含む蒸気を発生させ、発生した蒸気を捕集し、冷却して凝縮水を得る工程、
（３）前記工程（２）で蒸気を発生させた後のコーヒー抽出液に、コーヒー抽出液の固形分に対して１〜５０ｕｎｉｔｓ／ｇのガラクトマンナン分解酵素を添加し、５０〜９０℃で５０〜１０分間処理する工程、
（４）前記工程（３）で酵素処理したコーヒー抽出液を濾過または遠心分離し、不溶性物質を除去する工程、および
（５）前記工程（４）で不溶性物質を除去したコーヒー液に、アルカリ剤を添加する工程
を含むコーヒー液の沈殿を防止する方法。
【請求項２】
前記工程（２）において、蒸気を発生させる条件が１．３〜９４ｋＰａの減圧下、３０〜９８℃であり、冷却温度が１〜１０℃であり、凝縮水の量がコーヒー液の５〜９０重量％である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
下記工程：
（１）焙煎し粉砕したコーヒー豆からコーヒー液を抽出する工程、
（２）前記工程（１）で抽出したコーヒー液を、減圧下で加温して香気成分を含む蒸気を発生させ、発生した蒸気を捕集し、冷却して凝縮水を得る工程、
（３）前記工程（２）で蒸気を捕集した後のコーヒー抽出液に、コーヒー抽出液の固形分に対して１〜５０ｕｎｉｔｓ／ｇのガラクトマンナン分解酵素を添加し、５０〜９０℃で５０〜１０分間処理する工程、
（４）前記工程（３）で酵素処理したコーヒー抽出液を濾過または遠心分離し、不溶性物質を除去する工程、
（５）前記工程（４）で不溶性物質を除去したコーヒー液に、アルカリ剤を添加する工程、および
（６）前記工程（２）で得られた凝縮水を、前記工程（５）で得られたコーヒー液に加える工程
を含むコーヒー液を製造する方法。
【請求項４】
前記工程（２）において、蒸気を発生させる条件が１．３〜９４ｋＰａの減圧下、３０〜９８℃であり、冷却温度が１〜１０℃であり、凝縮水の量がコーヒー液の５〜９０重量％である請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーヒー液の沈殿防止方法および製造方法に関する。詳しくは、コーヒー液の香気成分の損失が少ない沈殿防止方法および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本来、コーヒー抽出液は、保存中に濁りや沈殿を発生しやすい性質を有している。さらに近年は、輸送、貯蔵スペースの削減から濃縮化が進んだこと、本格風味を出すために原料コーヒー豆の使用量が増大化したことと共に、販売地域拡大による市場滞留期間の長期化および自動販売機による加温などにより、沈殿が生じて商品価値を著しく低下させるという問題が生じてきている。
【０００３】
コーヒー液の沈殿を除去するためには、一般的には、コーヒー抽出液を濾過や遠心分離などの物理的手段に供している。また、保存中に生成される沈殿の発生に対しては、酵素処理やアルカリ剤添加などの方法が提案されている。
【０００４】
酵素によるコーヒーの濁り・沈殿の防止方法としては、ガラクトマンナン分解酵素によるコーヒー液中の多糖類分解が有効であり、その効果が報告されている（特開平７−１８４５４６号公報）。さらに、アルカリ剤の添加による沈殿防止処理としては、特開昭６１−７４５４３号公報および特開平２−２２２６４７号公報に、炭酸水素ナトリウムの有用性が開示されている。
【０００５】
一方、抽出直後のコーヒー液には多くの香気成分が含まれている。これらの香気成分は抽出直後から飛散が開始され、コーヒー液が加温または攪拌されることによって飛散が促進されることが知られている。前記の物理的な処理工程においては、コーヒー液から大気中にコーヒーの香気成分が飛散し、風味が低下する。また、前記酵素による沈殿防止処理では、コーヒー液を４０〜７０℃で３０〜９０分間加温して酵素を反応させる必要があり、加温によっても香気成分がコーヒー液から飛散する。同様に、アルカリ剤添加処理でも、溶解時のコーヒー液の攪拌および発泡によって香気成分が損失する。
【０００６】
これらを解決する方法の一つとして、至適温度の低いマンナン分解酵素を用いて処理温度や時間を短縮する方法（特開２００１−１４５４８５号公報）が提案されているが、コーヒー抽出液に含まれる香気成分は飛散し易いため、その損失を防ぐことが困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、コーヒーの香気成分の損失を防ぎつつコーヒー液の沈殿を防止する方法および当該方法を用いるコーヒー液の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、コーヒー抽出液を沈殿防止処理する前に、適切な条件下で良好な香気成分を回収すること、および沈殿防止処理後に前記香気成分を前記抽出液に還元することにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のコーヒー液の沈殿防止方法は、下記工程：
（１）焙煎し粉砕したコーヒー豆からコーヒー液を抽出する工程、
（２）前記工程（１）で抽出したコーヒー液を、減圧下で加温して香気成分を含む蒸気を発生させ、発生した蒸気を捕集し、冷却して凝縮水を得る工程、
（３）前記工程（２）で蒸気を発生させた後のコーヒー抽出液に、コーヒー抽出液の固形分に対して１〜５０ｕｎｉｔｓ／ｇのガラクトマンナン分解酵素を添加し、５０〜９０℃で５０〜１０分間処理する工程、
（４）前記工程（３）で酵素処理したコーヒー抽出液を濾過または遠心分離し、不溶性物質を除去する工程、および
（５）前記工程（４）で不溶性物質を除去したコーヒー液に、アルカリ剤を添加する工程
を含むことを特徴とする。
【００１０】
前記工程（２）において、蒸気を発生させる条件は、１．３〜９４ｋＰａの減圧下、３０〜９８℃が好ましく、４０〜８５ｋＰａの減圧下、７０〜９５℃がより好ましい。かかる範囲の条件下では、通常熱水で抽出するコーヒー液は概ね９０〜９８℃の範囲であるので、抽出液を特に冷却したり加温する必要がなく、温度管理の手間をほとんど要しない。
【００１１】
前記工程（２）において、冷却温度は１〜１０℃が好ましく、３〜７℃がより好ましい。かかる範囲の冷却温度であると、良質な香気成分を凝縮することができるとともに、香気成分の回収率もよい。
【００１２】
また、前記工程（２）において、凝縮水の量は、コーヒー抽出液の５〜９０重量％が好ましく、１０〜７０重量％がより好ましく、２０〜５０重量％がさらに好ましい。かかる範囲までコーヒー抽出液を蒸発させて凝縮することにより、香気成分の回収率がよい。
【００１３】
さらに、本発明のコーヒー液の製造方法は、下記工程：
（１）焙煎し粉砕したコーヒー豆からコーヒー液を抽出する工程、
（２）前記工程（１）で抽出したコーヒー液を、減圧下で加温して香気成分を含む蒸気を発生させ、発生した蒸気を捕集し、冷却して凝縮水を得る工程、
（３）前記工程（２）で蒸気を捕集した後のコーヒー抽出液に、コーヒー抽出液の固形分に対して１〜５０ｕｎｉｔｓ／ｇのガラクトマンナン分解酵素を添加し、５０〜９０℃で５０〜１０分間処理する工程、
（４）前記工程（３）で酵素処理したコーヒー抽出液を濾過または遠心分離し、不溶性物質を除去する工程、
（５）前記工程（４）で不溶性物質を除去したコーヒー液に、アルカリ剤を添加する工程、および
（６）前記工程（２）で得られた凝縮水を、前記工程（５）で得られたコーヒー液に加える工程
を含むことを特徴とする。
【００１４】
前記工程（２）において、蒸気を発生させる条件は、１．３〜９４ｋＰａの減圧下、３０〜９８℃が好ましく、４０〜８５ｋＰａの減圧下、７０〜９５℃がより好ましい。かかる範囲の条件下では、通常熱水で抽出するコーヒー液の温度は概ね９０〜９８℃の範囲であるので、抽出液を特に冷却したり加温する必要がなく、温度管理の手間をほとんど要しない。
【００１５】
前記工程（２）において、冷却温度は１〜１０℃が好ましく、３〜７℃がより好ましい。かかる範囲の冷却温度であると、良質な香気成分を凝縮することができるとともに、香気成分の回収率もよい。
【００１６】
また、前記工程（２）において、凝縮水の量は、コーヒー抽出液の５〜９０重量％が好ましく、１０〜７０重量％がより好ましく、２０〜５０重量％がさらに好ましい。かかる範囲までコーヒー抽出液を蒸発させて凝縮することにより、香気成分の回収率がよい。
【００１７】
［作用効果］
本発明のコーヒー液の沈殿防止方法によると、コーヒーの抽出直後、沈殿防止処理の前に香気成分を積極的に回収することにより、工程（３）〜（５）の沈殿防止処理の各工程での香気成分の損失がなく、有効な沈殿防止処理をすることができる。本発明においては、前記沈殿処理工程が進行するに伴うコーヒー抽出液の温度管理は、酵素処理後に１回冷却する程度でよい。したがって、本発明のコーヒー液の沈殿防止方法は、温度管理の手間や費用が従来の方法よりもかからないという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明のコーヒー液の製造方法によると、事前に回収した香気成分を沈殿処理後のコーヒー抽出液に還元することにより、芳香性と清澄性に富んだコーヒー液を製造することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２０】
本発明のコーヒー液の沈殿防止方法は、最初に、（１）焙煎し粉砕したコーヒー豆からコーヒー液を抽出する工程を行う。
【００２１】
本発明に使用するコーヒー生豆の種類は、特に制限されるものではなく、アラビカ種、ロブスタ種、リベリカ種等のものが挙げられる。複数の種類をブレンドした豆を用いてもよい。
【００２２】
コーヒー生豆の焙煎は、公知の方法および装置で行えばよく、焙煎の程度は、目的とするコーヒー飲料に応じて適宜選択することができる。
【００２３】
焙煎したコーヒー豆の粉砕は、公知の方法および装置で行えばよく、粉砕の程度は、目的とするコーヒー飲料に応じて適宜選択することができる。
【００２４】
前記粉砕したコーヒー豆から、コーヒー液を抽出する。抽出方法は、特に限定されるものでなく、公知の方法および装置で行えばよい。本発明において、良好な香気成分を回収するためには、コーヒー豆の粉砕から抽出までの期間は短いほどよく、大気圧条件下で１００℃以下の水で抽出することが好ましい。
【００２５】
得られたコーヒー抽出液は、濃度を調整する目的などで、粉末コーヒーまたは濃縮液を加えてもよい。
【００２６】
次に、（２）前記工程（１）で抽出したコーヒー液を、減圧下で加温して香気成分を含む蒸気を発生させ、発生した蒸気を捕集し、冷却して凝縮水を得る工程を行う。
【００２７】
本工程において、減圧下で加温して香気成分を含む蒸気を発生させるには、公知の装置を用いて行えばよい。蒸気を発生させる条件は、１．３〜９４ｋＰａの減圧下、３０〜９８℃が好ましく、４０〜８５ｋＰａの減圧下、７０〜９５℃がより好ましい。熱水で抽出した直後のコーヒー抽出液は、概して温度が９８℃以下であり、特に温度管理をする必要がない。冷水で抽出した直後のコーヒー抽出液は、３０℃以下の場合もありうるが、蒸発時間を短縮させるためには、減圧度を上げるとともに、前記温度範囲に加温すればよい。
【００２８】
発生した蒸気は、密閉した系内で前記減圧装置から冷却装置に送られ、捕集される。
【００２９】
捕集された蒸気の冷却は、公知の方法および装置で行えばよい。冷却温度は１〜１０℃が好ましく、３〜７℃がより好ましい。
【００３０】
本工程において、凝縮水の量は、コーヒー抽出液の５〜９０重量％が好ましく、１０〜７０重量％がより好ましく、２０〜５０重量％がさらに好ましい。
【００３１】
本工程において得られた凝縮水は、密閉された容器に入れ、使用直前まで１０℃以下の低温で保存する。保存期間は、沈殿防止処理を行った後のコーヒー抽出液に加えるまでの期間である。
【００３２】
次に、（３）前記工程（２）で蒸気を発生させた後のコーヒー抽出液に、コーヒー抽出液の固形分に対して１〜５０ｕｎｉｔｓ／ｇのガラクトマンナン分解酵素を添加し、５０〜９０℃で５０〜１０分間処理する工程を行う。
【００３３】
本工程において使用するガラクトマンナン分解酵素は、ガラクトマンナンを分解し、かつ食品製造に使用される酵素であれば特に制限されるものではないが、アスペルギルス・ニガー（Aspergillus niger)由来のマンナナーゼであって、力価は１００００ｕｎｉｔｓ／ｇ以上であることが好ましい。
【００３４】
前記ガラクトマンナン分解酵素の力価（ガラクトマンナン糖化力）は、ローカストビーンガム（ｐＨ５．０）を基質とし、４０℃、１分間に１μmoleのマンノースに相当する還元力の増加をもたらす酵素量を１ｕｎｉｔとする。
【００３５】
前記ガラクトマンナン分解酵素の添加量は、ガラクトマンナンの分解を必要かつ十分に行うためには、コーヒー抽出液の固形分に対して１〜５０ｕｎｉｔｓ／ｇであり、１〜３０ｕｎｉｔｓ／ｇが好ましい。
【００３６】
なかでも、前記ガラクトマンナン分解酵素は、セルロシンＧＭ５（商品名、阪急バイオインダストリー製、Aspergillus niger 由来、１００００ｕｎｉｔｓ／ｇ）がより好ましい。この酵素の添加量は、ガラクトマンナンの分解を必要かつ十分に行うためにはコーヒー抽出液の固形分あたり０．０１〜０．５０重量％であり、０．０１〜０．３０重量％が好ましい。
【００３７】
本発明においてコーヒー固形分は、デジタル屈折計にて測定した値である。コーヒー固形分の測定方法は、実施例に記載されている。
【００３８】
前記コーヒー抽出液のｐＨは、２０℃でｐＨ４．０〜６．０程度であり、ガラクトマンナン分解酵素の至適ｐＨ内であるので、本発明においては、特にコーヒー抽出液のｐＨを調整せずに以下の酵素処理を行うことができる。
【００３９】
まず、前記コーヒー抽出液にガラクトマンナン酵素を添加する。酵素添加中および酵素反応中は、反応液を撹拌することが好ましい。
【００４０】
たとえば、商品名セルロシンＧＭ５（阪急バイオインダストリー製、Aspergillus niger 由来、１００００ｕｎｉｔｓ／ｇ）の場合、前記したように、コーヒー抽出液の固形分に対して０．０１〜０．５０重量％添加する。
【００４１】
反応温度は５０〜９０℃、反応時間は５０〜１０分であり、好ましくは７０〜８０℃で２０〜１０分である。事前に香気成分を回収しているので、本工程においては、香気成分の損失を考慮せずにガラクトマンナン分解酵素の至適温度で短時間で処理することができる。
【００４２】
最後に、酵素を失活させる。酵素の失活は、８５〜１３０℃で６０分〜３０秒程度行えばよい。また、酵素の失活は、コーヒー液を容器に充填する際の滅菌と同時に行ってもよい。次いで、コーヒー液を４〜２０℃程度まで冷却する。
【００４３】
次に、（４）前記工程（３）で酵素処理したコーヒー抽出液を濾過または遠心分離し、不溶性物質を除去する工程を行う。
【００４４】
本工程において、濾過は、不溶性物質を除去可能であれば特に制限されるものではなく、公知の方法で行えばよい。
【００４５】
また、本工程において、遠心分離は、公知の装置を用いて行えばよく、不溶性物質を除去するためには、通常、３０００〜５０００ｒｐｍで１０〜３０分程度の条件下で行えばよい。
【００４６】
次に、（５）前記工程（４）で不溶性物質を除去したコーヒー液に、アルカリ剤を添加する工程を行う。
【００４７】
本工程において使用するアルカリ剤は、コーヒー液の酸化を防止して沈殿の発生を有効に抑制するものであり、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム等の弱アルカリ性塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の強アルカリ塩等が挙げられるが、炭酸水素ナトリウムまたは水酸化カリウムが好ましい。
【００４８】
アルカリ剤の添加量は、コーヒー固形分に対して０．１〜５．０重量％が好ましく、０．５〜３．０重量％がより好ましい。
【００４９】
このようにして処理されたコーヒー液は、長期間の保存でも沈殿の発生が抑制された清澄性に富むコーヒー液である。
【００５０】
本発明のコーヒー液の製造方法は、工程（１）ないし工程（５）は、前記コーヒー液の沈殿防止方法と同じ工程である。当該製造方法は、前記工程（５）終了後に、
（６）前記工程（２）で得られた凝縮水を、前記工程（５）で得られたコーヒー液に加える工程を含む。
【００５１】
本工程において、香気成分を含む凝縮水を沈殿防止処理後のコーヒー液に全量加える。得られたコーヒー液は、抽出直後のコーヒー液とほぼ同じ固形分濃度を有し、抽出直後の香気量に近い量の香気成分を保持している。
【００５２】
前記工程（６）で得られたコーヒー液は、必要に応じて砂糖やミルク等を添加する。その後、適当な容器に充填後、滅菌して液体コーヒー製品となる。
【００５３】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明するが、本発明は、これらの実施例等により制限されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
焙煎し、粉砕したコーヒー豆を、９５℃の熱水で抽出し、７０００ｍｌの抽出液を得た。得られた抽出液を減圧機に入れ、５１ｋＰａ、８２℃の条件下で蒸発させた。蒸発した成分を５℃の冷却器に導入して凝縮させ、全コーヒー液量の１／７量（１０００ｍｌ）に相当する凝縮水を捕集した。
【００５５】
香気成分を分離した後のコーヒー抽出液６０００ｍｌに、コーヒー固形分に対して０．１重量％のガラクトマンナン分解酵素セルロシンＧＭ５（商品名、阪急バイオインダストリー製、Aspergillus niger 由来、１００００ｕｎｉｔｓ／ｇ）を添加し、７０℃で１０分間反応させた。反応終了後、反応液を９０℃で１０分間加熱して酵素を失活させ、５℃に冷却した。
【００５６】
次に、前記コーヒー抽出液を、２０℃で遠心分離して沈殿物を除去した。
【００５７】
前記遠心分離後のコーヒー抽出液に、コーヒー固形分に対して１．０重量％の水酸化カリウムと３．０重量％の炭酸水素ナトリウムを添加し、溶解した。
【００５８】
このようにして沈殿防止処理されたコーヒー抽出液に、前記凝縮水を加え、コーヒー液を得た。
【００５９】
本実施例および下記比較例において、コーヒー固形分の濃度は、デジタル屈折計（ＡＴＡＧＯ製、ＲＸ−５０００）により測定した。
【００６０】
（比較例１）
実施例１において、コーヒー抽出液を減圧して香気成分を蒸発・捕集しないこと以外は実施例１と同様にして、沈殿防止処理を行い、コーヒー液を得た。
【００６１】
［ガスクロマトグラフィーによる香気量の測定］
実施例１で、抽出直後、香気成分分離後、沈殿防止処理後および香気成分還元後の各段階におけるコーヒー液について、香気量を下記条件下でガスクロマトグラフィーにより測定し、抽出直後のコーヒー液と比較した各段階のコーヒー液の香気成分の残存率を求めた。結果を表１に示す。
【００６２】
同様にして、比較例１で、抽出直後および沈殿防止処理後の各段階におけるコーヒー液について、ガスクロマトグラフィーにより香気量を測定し、比較した。結果を表２に示す。
【００６３】
前記コーヒー液１０ｍｌを、２２ｍｌのバイアル瓶に採取し、密栓した。密栓したバイアル瓶を、Ｔｅｋｍａｒ社製ガスクロマトグラフィー用オートサンプラにて８０℃で２０分間加温した後サンプリングし、ガスクロマトグラフィーで分析した。
【００６４】
測定条件
測定装置：日立製ガスクロマトグラフィーＧ−３０００
カラム：ジーエルサイエンス（株）製ＴＣ−ＷＡＸ  ０．５３ｍｍ×３０ｍ
キャリヤーガス：ヘリウム
キャリヤーガス流量：１ｍｌ／分
カラム温度：４０℃（５分）→２２０℃（５℃／分で昇温）
検出器：ＦＩＤ。
【００６５】
ガスクロマトグラフィー分析によるピークの総面積を、総香気量として算出した。抽出直後の総香気量を１００％として、各段階の値を比較した。
【００６６】
また、各ピークを分析時のカラム温度を基に下記のように４つのエリアに分類し、各エリア別のピーク面積を算出し、抽出直後の各エリア別の値を１００％として比較した。
【００６７】
高沸点エリア：カラム温度１０１℃〜２００℃
中沸点エリア（２）：カラム温度７１℃〜１００℃
中沸点エリア（１）：カラム温度４１℃〜７０℃
低沸点エリア：カラム温度４０℃
【表１】
0003690795.tif 000002
【表２】
0003690795.tif 000003
表１より、香気成分分離後のコーヒー液は、飛散性の低い高沸点エリアの香気成分が多少残存しているものの、全体として抽出直後のコーヒー液に含まれる香気成分の９６％が取り除かれたことがわかる。このため、沈殿防止処理の段階で香気成分の減少は認められない。また、香気成分を還元した後のコーヒー液は、約８０％の香気成分が残存しており、本発明のコーヒー液の製造方法は、香気成分の損失が少ないことがわかる。
【００６８】
一方、表２より、香気成分を事前に回収せずに沈殿防止処理を行ったコーヒー液は、全体として香気成分が５０％以上損失しており、特にコーヒーの風味に大きく寄与する低沸点エリアの香気成分の損失が大きいことがわかる。
【００６９】
［官能試験］
実施例１および比較例１で得られたコーヒー液を、香り、異臭の有無および沈殿の有無について、パネラーによる官能試験を行った。結果を表３に示す。
【００７０】
【表３】
0003690795.tif 000004
表３より、実施例１で得られたコーヒー液は、芳香性と清澄性に富んだものであることがわかる。一方、比較例１で得られたコーヒー液は、香りに乏しく、異臭を感じるものであった。