(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃縮したコーヒー原料液にガラクトマンナン分解酵素を添加し、アルカリ剤および安定剤を加えた後、超音波処理するコーヒー濃縮液の製造方法において、
前記ガラクトマンナン分解酵素の添加量がコーヒー固形分に対して０．１〜０．３重量％であると共に、前記安定剤がセルロースである場合の添加量がコーヒー固形分に対して２．０重量％以上かつ５．０重量％未満であり、前記安定剤がショ糖脂肪酸エステルである場合の添加量がコーヒー固形分に対して４．０〜５．０重量％であることを特徴とするコーヒー濃縮液の製造方法。
【請求項２】
前記ガラクトマンナン分解酵素がアスペルギルス・ニガー（Aspergillus niger)由来のマンナナーゼであり、当該酵素の添加量がコーヒー固形分１ｇに対して１〜５０ｕｎｉｔｓである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アルカリ剤が水酸化カリウムまたは炭酸水素ナトリウムであり、当該アルカリ剤の添加量がコーヒー固形分に対して０．０１〜５．０重量％である請求項１または２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、コーヒー濃縮液の製造方法、特に製造・保存時の濁りの堆積防止を目的とするコーヒー濃縮液の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
輸入エキスを主体とする濃縮エキスから濃縮コーヒーを製造する際に、液性として特に沈殿と濁りが問題となる。輸入エキスには、もともと沈殿や濁りが多く、沈殿や濁りの成分として、物理的に除去し易い大きな粒子から除去し難い微細粒子まで存在する。
【０００３】
従来より、沈殿や濁りを物理的に除去する方法として、遠心分離が利用されている。しかし、この方法では、微細粒子は除去し難く、完全には除去できない。
【０００４】
特開平５−３０４８９１号公報では、コーヒー液を所定期間凍結静置し、濁り成分を除去してコーヒー液の清澄化を試みている。この方法では、静置期間が長くかかり、生産性の観点から問題がある。また、特開平１−１９６２５７号公報では、コーヒー液にサイクロデキストリンや水溶性のカゼインを添加することで濁りや沈殿を防止しているが、濁りの堆積は防止されていない。さらに、特開平２−２２２６４７号公報においては、コーヒー抽出液に重炭酸ナトリウムを添加して濁りの発生を防止しているが、アルカリ剤のみの添加では濁りの堆積防止には十分な効果を発揮できない。
【０００５】
したがって、これまでのところ、コーヒー濃縮液の濁りの堆積防止技術は確立されていないのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、保存の際に濁りの堆積のない安定なコーヒー濃縮液の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、濁りの堆積防止について鋭意検討したところ、以下のような方法で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。
【０００８】
すなわち、本発明のコーヒー濃縮液の製造方法は、濃縮したコーヒー原料液にガラクトマンナン分解酵素を添加し、アルカリ剤および安定剤を加えた後、超音波処理するコーヒー濃縮液の製造方法において、前記ガラクトマンナン分解酵素の添加量がコーヒー固形分に対して０．１〜０．３重量％であると共に、前記安定剤がセルロースである場合の添加量がコーヒー固形分に対して２．０重量％以上かつ５．０重量％未満であり、前記安定剤がショ糖脂肪酸エステルである場合の添加量がコーヒー固形分に対して４．０〜５．０重量％であることを特徴とする。
【０００９】
前記ガラクトマンナン分解酵素がアスペルギルス・ニガー（Aspergillus niger)由来のマンナナーゼであり、当該酵素の添加量がコーヒー固形分１ｇに対して１〜５０ｕｎｉｔｓであることが好ましい。
【００１０】
前記アルカリ剤が水酸化カリウムまたは炭酸水素ナトリウムであり、当該アルカリ剤の添加量がコーヒー固形分に対して０．０１〜５．０重量％であることが好ましい。
【００１２】
［作用効果］
本発明のコーヒー濃縮液の製造方法によると、濁り防止に有効なガラクトマンナン分解酵素、アルカリ剤および安定剤を添加し、さらに超音波処理することにより、濃縮コーヒー液の濁りの堆積を長期間有効に防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のコーヒー濃縮液の製造方法について、詳細に説明する。
【００１４】
本発明のコーヒー濃縮液の製造方法に用いられる濃縮したコーヒー原料液は、通常２５〜４５重量％程度のコーヒー固形分を有するものであれば特に制限されるものではない。例えば、コーヒー抽出液を公知の方法により濃縮したもの、濃縮したコーヒー液を冷蔵もしくは冷凍保存しておいたもの、粉末コーヒーを所定の濃度に溶解したもの、またはこれらの混合物などが挙げられる。
【００１５】
ここで、コーヒー固形分とは、デジタル屈折計により測定した値をいう。
【００１６】
本発明のコーヒー濃縮液の製造方法においては、前記コーヒー原料液に存在する沈殿物や濁りを除去するために、遠心分離の前処理をすることが好ましい。遠心分離の条件は、特に制限されるものではないが、通常、５０００〜８０００ｒｐｍ程度である。
【００１７】
まず、前記コーヒー原料液または遠心分離した原料液に、ガラクトマンナン分解酵素を添加する。
【００１８】
前記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、ガラクトマンナンに対する特異性が高いアスペルギルス・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。
【００１９】
前記マンナナーゼの力価（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。
【００２０】
前記アスペルギルス・ニガー由来のマンナナーゼを用いた場合、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前記固形分１ｇに対して１〜５０ｕｎｉｔｓが好ましく、１０〜３０ｕｎｉｔｓがより好ましい。
【００２１】
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液の固形分あたり０．１〜０．３重量％とする。
【００２２】
酵素反応条件としては、使用する酵素に応じて適する条件下で行えばよいが、反応温度は通常３０℃〜７５℃、好ましくは４０℃〜６５℃、反応時間は１時間程度である。
【００２３】
酵素反応後、コーヒー原料液にアルカリ剤を加える。本発明において使用されるアルカリ剤は、濃縮コーヒー液の酸化を防止して濁りの堆積を防止するものであり、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、風味の点から炭酸水素ナトリウムまたは水酸化カリウムが好ましい。
【００２４】
本発明における「濁りの堆積」とは、保存中に底面に堆積した微細粒子の蓄積をいい、濃縮コーヒー液をメスシリンダーに入れて目視観察することにより測定する。
【００２５】
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。
【００２６】
次に、コーヒー原料液に安定剤を加える。安定剤としては、セルロース、またはショ糖脂肪酸エステルを用いる。なかでも、低粘性で、コーヒー濃縮液の粘度を増加させないためにはセルロースが好ましい。セルロースとしては、平均粒子径の小さい結晶セルロースが好ましく、セルロース単体よりは結晶セルロースに天然ゴムやカルボキシメチルセルロースナトリウムを配合したものがより好ましく、セオラスＳＣ−９００（商品名、旭化成製）、アビセルＲＣ（商品名、旭化成製）等が例示される。これらの安定剤は、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２７】
前記安定剤の添加量は、コーヒーの濁り成分の堆積を防止しうる量以上で、かつ用いる安定剤につき食品中に許容されうる限度量以下であるように設定する。例えば、セルロースの場合、コーヒー固形分あたり２．０重量％以上かつ５．０重量％未満添加する。また、ショ糖脂肪酸エステルの場合、コーヒー固形分あたり４．０〜５．０重量％添加する。
【００２８】
本発明において、コーヒー原料液にガラクトマンナン分解酵素、アルカリ剤および安定剤を添加した後、超音波処理を行う。
【００２９】
超音波処理は、コーヒー原料液の濁りの堆積を防止し、前記酵素反応を促進し、かつ、アルカリ剤の溶解性や安定剤の溶解・分散性を高めるために行う。本発明においては、超音波処理、酵素処理、アルカリ剤の添加および安定剤の添加の相乗作用により、得られるコーヒー濃縮液の濁りの堆積防止を長期間にわたって防止することができる。
【００３０】
超音波処理の条件は、市販の超音波発生装置を使用して、常法により行えばよく、特に限定されるものではないが、コーヒー濃縮液の濁りの堆積を有効に防止するためには、９０〜３５０Ｗの出力で、３５〜１００ｋＨｚの周波数で１５〜６０分行うことが好ましく、１００〜２００Ｗの出力で、４０〜８０ｋＨｚの周波数で３０〜４０分行うことがより好ましい。
【００３１】
超音波処理終了後、コーヒー液を８５〜１３０℃で６０分〜３０秒間加熱することにより、酵素の失活と殺菌を行い、適宜香料を添加し、最終製品の濃縮コーヒー液を得る。
【００３２】
【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に限定されるものではない。
【００３３】
［コーヒー固形分の濃度］
コーヒー固形分の濃度は、デジタル屈折計（ＲＸ−５０００、アタゴ製）にて測定した。
【００３４】
［ガスクロマトグラフィーによる香気量の測定］
実施例および比較例において、測定試料液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。香気量の値は、得られたピーク面積値を算出して求めた。
【００３５】
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。
【００３６】
［試験例１］
固形濃度３０重量％のコーヒー原料液を８０００ｒｐｍで遠心分離し、分離液にガラクトマンナン分解酵素（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）をコーヒー固形分に対して０．１重量％添加し、４０℃で１時間反応させた。その後、水酸化カリウムをコーヒー固形分に対して１．０重量％添加した。
【００３７】
次に、前記コーヒー液を、３０分間撹拌し、または超音波振動装置（ブランソニック  ２５１０Ｊ−ＭＴＨ）にて、出力１２５Ｗ、周波数４２ｋＨｚで３０分間処理した。その後、９０℃で１０分間加熱して酵素を失活させた。
【００３８】
酵素失活後のコーヒー液を、４００メッシュフィルターにて濾過し、冷却し、香料を添加した。得られたコーヒー濃縮液を５℃で４〜７日間メスシリンダー中に静置し、濁りの堆積を目視により測定し、濃縮液１００ｍｌに対して、底面に蓄積した濁り量（ｍｌ）を濁り堆積率（％）として示した。また、超音波処理後の上澄み液の濁りの有無についても、目視により観察した。
【００３９】
【表１】
0003764122.tif 000002
表１より、アルカリ剤添加よりも酵素処理の方が濁り堆積率が減少し、両者を組み合わせた方がその効果が高いことがわかる。また、撹拌処理よりも超音波処理の方が、濁り堆積率を減少させることがわかる。また、超音波処理単独あるいは超音波処理とアルカリ剤添加の場合、上澄み液部に浮遊した濁りが多く存在する。この浮遊した濁りは、いずれ沈降して堆積するものと考えられ、実際７日目には濁り堆積率が上昇していることがわかる。即ち、ガラクトマンナン分解酵素を添加しない場合は、単に濁りの堆積を遅らせているだけであり、この酵素の添加は、濁りの堆積の防止に有効である。
【００４０】
（実施例１〜６）
固形濃度３０重量％のコーヒー原料液を８０００ｒｐｍで遠心分離し、分離液にガラクトマンナン分解酵素（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）をコーヒー固形分に対して０．１重量％添加し、４０℃で１時間反応させた。その後、水酸化カリウムをコーヒー固形分に対して１．０重量％添加し、さらに結晶セルロース（セオラスＳＣ−９００、旭化成製）をコーヒー固形分に対して、下記表２に記載のように添加した。
【００４１】
次に、前記コーヒー液を、超音波振動装置（ブランソニック  ２５１０Ｊ−ＭＴＨ）にて、出力１２５Ｗ、周波数４２ｋＨｚで３０分間処理した。その後、９０℃で１０分間加熱して酵素を失活させた。
【００４２】
酵素失活後のコーヒー液を、４００メッシュフィルターにて濾過し、冷却し、香料を添加した。得られたコーヒー濃縮液を５℃で２０日間メスシリンダー中に静置し、濁りの堆積の有無を目視にて調べた。濁り分散性については、目視により調べた。結果を表２に示す。
【００４３】
（比較例１〜６）
固形濃度３０重量％のコーヒー原料液を８０００ｒｐｍで遠心分離し、分離液にガラクトマンナン分解酵素（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）をコーヒー固形分に対して０．１重量％添加し、４０℃で１時間反応させた。その後、水酸化カリウムをコーヒー固形分に対して１．０重量％添加し、さらに結晶セルロース（セオラスＳＣ−９００、旭化成製）をコーヒー固形分に対して、下記表２に記載のように添加した。
【００４４】
次に、前記コーヒー液を、３０分間撹拌し、その後、９０℃で１０分間加熱して酵素を失活させた。
【００４５】
酵素失活後のコーヒー液を、４００メッシュフィルターにて濾過し、冷却し、香料を添加した。得られたコーヒー濃縮液を５℃で２０日間静置し、濁りの堆積の有無と濁り分散性について、実施例１と同様に目視により調べた。結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
0003764122.tif 000003
＜濁り分散性＞
◎：非常に良好
○：良好
△：普通
×：悪い。
【００４７】
表２より、セルロース添加による濁り堆積防止効果は、超音波処理の場合にその効果が大きく、添加したすべての濃度で濁り堆積防止効果が得られた。比較例の撹拌処理では、セルロースの分散性が不完全であると考えられ、濁り堆積防止効果が小さい。
【００４８】
（実施例７〜９）
固形濃度３０重量％のコーヒー原料液を８０００ｒｐｍで遠心分離し、分離液にガラクトマンナン分解酵素（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）をコーヒー固形分に対して０．１重量％添加し、４０℃で１時間反応させた。その後、水酸化カリウムをコーヒー固形分に対して１．０重量％添加し、さらに結晶セルロースとしてセオラスＳＣ−９００（商品名、旭化成製）をコーヒー固形分に対して２．０重量％添加した。
【００４９】
次に、前記コーヒー液を、超音波振動装置（ブランソニック  ２５１０Ｊ−ＭＴＨ）にて、出力１２５Ｗ、周波数４２ｋＨｚで１０分間、２０分間または３０分間処理した。このときの液温は、約６０℃であった。その後、９０℃で１０分間加熱して酵素を失活させた。
【００５０】
酵素失活後のコーヒー液を、４００メッシュフィルターにて濾過し、冷却し、濃縮コーヒー液を得た。得られた濃縮コーヒー液の香気量をガスクロマトグラフィーにより測定した。また、実施例１と同様にして、濁り分散性を調べた。さらに、前記濃縮コーヒー液を２６倍に希釈し、５名のパネラーによる官能試験を行った。結果を表３に示す。
【００５１】
（実施例１０〜１２）
実施例７〜９において、結晶セルロースとしてアビセルＲＣ（商品名、旭化成製）を使用したこと以外は、実施例７〜９と同様にして濃縮コーヒー液を得た。得られた濃縮コーヒー液の香気量をガスクロマトグラフィーにより測定した。また、実施例１と同様にして、濁り分散性を調べた。さらに、前記濃縮コーヒー液を２６倍に希釈し、５名のパネラーによる官能試験を行った。結果を表３に示す。
【００５２】
【表３】
0003764122.tif 000004
表３より、超音波処理時間による香気量と風味にはほとんど差がないことがわかる。しかし、超音波処理時間は、濁りの分散性に影響し、濁り堆積防止の観点から、処理時間は３０分以上が好ましい。
【００５３】
（実施例１３）
固形濃度３０重量％のコーヒー原料液を８０００ｒｐｍで遠心分離し、分離液にガラクトマンナン分解酵素（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）をコーヒー固形分に対して０．１重量％添加し、４０℃で１時間反応させた。その後、水酸化カリウムをコーヒー固形分に対して１．０重量％添加し、さらに結晶セルロースとしてセオラスＳＣ−９００（商品名、旭化成製）をコーヒー固形分に対して０．５〜５．０重量％添加した。
【００５４】
次に、前記コーヒー液を、超音波振動装置（ブランソニック  ２５１０Ｊ−ＭＴＨ）にて、出力１２５Ｗ、周波数４２ｋＨｚで１０〜３０分間処理した。このときの液温は、約６０℃であった。その後、９０℃で１０分間加熱して酵素を失活させた。
【００５５】
酵素失活後のコーヒー液を、４００メッシュフィルターにて濾過し、冷却し、濃縮コーヒー液を得た。得られた濃縮コーヒー液の香気量をガスクロマトグラフィーにより測定した。また、実施例１と同様にして、濁り分散性を調べた。さらに、前記濃縮コーヒー液を２６倍に希釈し、５名のパネラーによる官能試験を行った。結果を表４に示す。
【００５６】
（実施例１４）
実施例１３において、結晶セルロースとしてアビセルＲＣ（商品名、旭化成製）を使用した以外は実施例１３と同様にして、濃縮コーヒー液を得た。得られた濃縮コーヒー液の香気量をガスクロマトグラフィーにより測定した。また、実施例１と同様にして、濁り分散性を調べた。さらに、前記濃縮コーヒー液を２６倍に希釈し、５名のパネラーによる官能試験を行った。結果を表５に示す。
【００５７】
（実施例１５）
実施例１３において、結晶セルロースの代わりにショ糖脂肪酸エステルのシュガーエステルＡ（商品名、三菱化学フーズ製）をコーヒー固形分に対して１．０〜４．０重量％添加したこと以外は実施例１３と同様にして、濃縮コーヒー液を得た。得られた濃縮コーヒー液の香気量をガスクロマトグラフィーにより測定した。また、実施例１と同様にして、濁り分散性を調べた。さらに、前記濃縮コーヒー液を２６倍に希釈し、５名のパネラーによる官能試験を行った。結果を表６に示す。
【００５８】
【表４】
0003764122.tif 000005
【表５】
0003764122.tif 000006
【表６】
0003764122.tif 000007
＜濁り分散性＞
◎：非常に良好
○：良好
△：普通
＜官能（風味）＞
◎：非常に良好
○：良好
△：普通。
【００５９】
表４〜６より、結晶セルロースを使用した場合、添加した濃度の内２重量％以上で濁り堆積の防止および濁り分散性に効果があった。なお、添加量が５重量％になると、コーヒーの風味が低下する傾向があった。風味の点から、結晶セルロースの添加量は、５重量％未満にする。４重量％以上かつ５重量％未満にする。一方、ショ糖脂肪酸エステルを使用した場合、濁り分散性の効果を発揮させるためには、４重量％以上添加する。