JP5920735B2 - コーヒー飲料、そのコーヒー液の抽出方法およびコーヒー液抽出用の抽出溶媒 - Google Patents

Description

本発明はコーヒー飲料、そのコーヒー液の抽出方法およびコーヒー液抽出用の抽出溶媒に関する。

コーヒーは、世界中で最も消費されている嗜好品の一つであり、缶、ペットボトル、紙パック等様々な形態にて販売されており、日常生活に欠かせないものである。そのため、コーヒー豆からコーヒー液を効率的に抽出する様々な研究が行われている。

例えば、特許文献１では、８０〜１００℃のミルク水を用いてコーヒー液を抽出するコーヒー飲料の製造方法が開示されている。この製造方法により、ポリフェノール類の抽出効率が向上する。また香味を保持したまま、良好なコーヒー色が得られる。
特許文献２には、ｐＨが８．０以上のアルカリイオン水を用いてコーヒーを抽出するコーヒー飲料の製造方法が開示されている。この製造方法により、製品の香味を改善させ、抽出効率を向上させることができる。さらに特許文献３にも、炭酸水素ナトリウム水溶液によってコーヒーを抽出するコーヒー飲料の製造方法が開示されている。
そして、特許文献４には、ポリグリセリン脂肪酸エステルもしくはショ糖脂肪酸エステルが添加された３０〜９０℃の温水を用いてコーヒー液を抽出するコーヒー飲料の製造方法が開示されている。この製造方法により、抽出速度、抽出効率が向上させることができる。
さらに、アスコルビン酸類、炭酸カリウムまたは重曹（特許文献５）、または、キタンサンガム（特許文献６）を添加した水溶液や、水−エタノール混合物（特許文献７）を抽出溶媒として用いてコーヒー液を抽出するコーヒー飲料の製造方法が開示されている。

一方、フルクトース二分子からなる環状の二糖からなるダイフルクトースアンハイドライド（以下、ＤＦＡ）が知られている。ＤＦＡは、様々な栄養分の吸収を促進することも人および動物実験において確認されている。また、天然成分としても存在しており、その安全性も高い。そのため、例えば、コーヒー製品を含め様々な食品に添加することが知られている（特許文献８〜１０）。

特開平５−１６１４５２号公報 特開平７−１８４５４７号公報 特開２０００−３１６４７６号公報 特開２０１１−１３９６７８号公報 特開２００８−２９５３９８号公報 特開平８−１５４５８４号公報 特開２００３−１１６４６４号公報 特開２００６−６１７６号公報 特開２００６−６１７７号公報 特開２００６−２９６３７５号公報

上述したようにコーヒー液の抽出はその抽出条件によって、その抽出されたコーヒー液の内容は大きく変わる。
本発明は新規なコーヒー飲料、そのコーヒー液の抽出方法およびコーヒー液抽出用の抽出溶媒を提供することを目的とする。

本発明のコーヒー飲料は、コーヒー豆を果糖縮合物を含有した水溶液によって抽出したコーヒー液を含んだことを特徴としている。ここで果糖縮合物とは、複数のフルクトースを縮合させたものを言う。特に、フルクトース二分子からなる環状の二糖が好ましく、この中でもダイフルクトースアンハイドライドＩ〜Ｖ（ＤＦＡＩ〜Ｖ）およびその誘導体等が好ましい。
さらに本発明のコーヒー液抽出用の抽出溶媒は、０．００３〜１．５重量％の果糖縮合物を含有した水溶液からなることを特徴としている。

本発明のコーヒー飲料は、果糖縮合物を含有した水溶液によってコーヒー豆を抽出しているため、苦味を含むコーヒーのうま味が強く、濃厚感があり、カフェインおよびポリフェノールの抽出量が高い。果糖縮合物は、水溶性でありながら、疎水基をもっているため、その疎水基がコーヒーの油性分と混じり、その成分を抽出しているものと考えられる。
また抽出液およびコーヒー液に果糖縮合物が存在しているため、コーヒー液自体の酸化を防止することができる。コーヒー豆は急激に酸化する性質があり、特に抽出工程においては高温であることから、その酸化が促進されることが知られている。また、抽出されたコーヒー液も高温保管・長期保管で酸化しやすいことが知られている。しかし、果糖縮合物を抽出水に含ませることによりコーヒー液の酸化を防止することができる。
さらに抽出液およびコーヒー液に果糖縮合物が存在しているため、コーヒー液を抽出する際に発生しやすいエグ味をマスキングすることができる。コーヒー液の抽出量を高めることを目的に高温、かつ長時間でコーヒーの抽出を行うと他の成分が抽出されてエグ味が検出されることが知られている。しかし、果糖縮合物の持つ疎水基と、その果糖縮合物の構造により、エグ味成分を包摂し、エグ味成分がマスキングされているものと考えられる。
そして、果糖縮合物は多少の甘みはあるが、実質的に無味であるので、コーヒー飲料内に存在していてもコーヒーの味、香りを維持することができる。

試料水１中の果糖縮合物を検出した分析グラフである。 コーヒー飲料中の果糖縮合物を検出した分析グラフである。 コーヒー液中のクロロゲン酸及びカフェインの抽出量を示すグラフである。 コーヒー液中のクロロゲン酸及びカフェインの抽出量を示すグラフである。 コーヒー液中のクロロゲン酸及びカフェインの抽出量を示すグラフである。 コーヒー液中のクロロゲン酸及びカフェインの抽出量を示すグラフである。

焙煎し、粉砕したコーヒー豆を準備し、ついで抽出溶媒を準備する。このコーヒー豆に、抽出溶媒を接触させて、コーヒー液を抽出する。抽出溶媒は３０〜１００℃、好ましくは６０〜１００℃に加熱してもよく、常温で接触させてもよい。一般的に、抽出溶媒の温度は、９０℃程度が良いとされているが、抽出溶媒の温度に影響されず、その効果を発揮する。
そのコーヒー豆の抽出方法としては、ウォータードリップ、ペーパードリップ、ネルドリップ、エスプレッソマシン等を用いた濾過法・コーヒーサイフォン、バーコレータ等を用いた煮沸後濾過法・トルココーヒーなどの煮沸法・プランジャー、コーヒーバッグを用いた浸漬法等が挙げられ、特に限定されるものではない。

コーヒー豆の種類は、公知のものが採用される。また、ブレンドしても良い。コーヒー豆の焙煎方法は直火焙煎・熱風焙煎、遠赤外線焙煎、マイクロ波焙煎等種々の焙煎方法が用いられ、その焙煎度も特に限定されない。コーヒー豆の粉砕方法も、公知のコーヒーミルあるいはグラインダー等で粉砕され、その大きさは、細挽き、中挽き、粗挽きと特に限定されない。

抽出溶媒は、果糖縮合物を含有した水溶液からなる。果糖縮合物の含有量は特に限定されるものではないが０．００３重量％以上、特に０．００３〜１．５重量％とするのが好ましい。果糖縮合物の含有量が０．００３重量％より少なくなると短期間でコーヒー液を抽出する場合その効果が小さい。０．０１５重量％より小さいとマスキング効果が若干弱い。果糖縮合物の含有量が１．５重量％より多くしても抽出量は特に変わらなくなる。溶媒である水も飲料水であればよいが、特にミネラル水が好ましい。
果糖縮合物は、複数のフルクトースを縮合させたものである。特に、フルクトース二分子からなる環状の二糖が好ましい。工業的にはイヌリン（フラクタン）をイヌリン分解酵素により発酵させた等（ＤＦＡＩＩＩ、ＤＦＡＩＶ）、果糖を添加した水溶液を加熱し、果糖どうしを縮合させたもの等（ＤＦＡＩ、ＤＦＡII、ＤＦＡＶ）がある。しかし、果糖縮合物は他の製造方法によって製造されてもよい。二分子のフルクトースには、誘導体が多く存在しているが、特に限定されるものではない。

このようにして製造される本発明のコーヒー飲料（コーヒー液）は、同じ量のコーヒー豆を通常の飲料水で抽出したものと比較すると、苦味を含むコーヒーのうま味が強くなり濃厚感が増す。コーヒーの主成分であるカフェイン及びポリフェノールを分析すると、これらの成分が明らかに増加していた。これは果糖縮物は水溶性でありながら疎水基を有する物質であるためであり、果糖縮合物の疎水基により通常の飲料水では抽出できないコーヒーのオイル分が抽出され、コーヒーのオイル分に混じっているカフェインおよびポリフェノールも抽出しているためであると考えられる。
このことからも果糖縮合物を用いてコーヒー豆を抽出したコーヒー液はカフェイン及びポリフェノール等のコーヒー成分の抽出量が明らかに増大していることがわかり、濃厚なコーヒー飲料の製造又は使用するコーヒー豆の使用量の低減を可能にすることができる。

また本発明のコーヒー飲料は、抽出溶媒中に果糖縮合物が含有しているため、高温長時間で抽出してもエグ味を感じにくい。これは高温長時間抽出することによって生成されるエグ味成分が果糖縮合物の疎水基によって包摂され、そのエグ味成分をマスキングしエグ味成分が果糖縮合物の作用で生成されないためだと考えられる。
そのため、エグ味が原因で従来不可能であった高温長時間抽出が可能となり、抽出量を２倍近くまで引き上げることができ、コーヒー豆の使用量を極端に低減させることができる。

さらに本発明のコーヒー飲料は、抽出溶媒中に果糖縮合物を含有しており、そのコーヒー液の成分に果糖縮合物を含んでいるため、果糖縮合物の酸化防止効果により酸化されにくい。このことから酸化による酸味等の風味劣化が原因でできなかった高温殺菌、高温保管が可能となり、長期に保管しても風味劣化を防止することができ、良質なコーヒー飲料の製造を可能とする。

「果糖縮合物を含む水溶液の精製」
果糖水を１００℃以上で加熱して煮詰め、出来上がった液体に水を加えて冷却する。その後、活性炭等で濾過して果糖縮合物が３０重量％の水溶液（以下、試料水１とする）を精製した。
試料水１を液体クロマトグラフィー分析した。その結果を図１に示す。
試料水１には、大きなピークが３本と、小さなピークが幾つか見られた。つまり、試料水１は、２種類のＤＦＡ及びフラクトースを主成分とし、複数の果糖縮合物（ＤＦＡＩＩＩ、ＤＦＡＩＶ以外のＤＦＡ誘導体）が含まれていることがわかった。
ＤＦＡＩＩＩ含有の試料水として、ファンケル社のツイントースを用いた試料水（以下、試料水２）を精製した。

「試験１」
前述の試料水１を用いて果糖縮合物が０．１５重量％となる抽出水（以下「抽出水１」とする）を精製した。
焙煎し、粉砕したコーヒー豆（４ｇ、６ｇ）に１００度まで熱した抽出水１をかけて熱湯抽出した。このコーヒー液を実施例１、実施例２とする。また、水１００ｍｌで抽出したコーヒー液を比較例１とする。これら実施例１、２および比較例１のコーヒー液のカフェイン量（Ca量）およびポリフェノール量（PP量）は、液体クロマトグラフィーで測定し、その味を評価した。その結果を表１に示す。

試験１から抽出水に果糖縮合物を添加して抽出したコーヒー液（実施例２）は、果糖縮合物を添加しないで抽出したコーヒー液（比較例１）に比べて、カフェインおよびポリフェノールを多く抽出できることがわかる。実施例１のようにコーヒー豆を４ｇとした場合でも、比較例１と同程度のカフェインおよびポリフェノールを抽出できた。これにより果糖縮合物を添加することにより、少量のコーヒー豆で濃いコーヒー液が抽出できることがわかる。さらに、比較例１は、多少の渋みおよび酸味があった。実施例１、２では、果糖縮合物によりコーヒーの酸化が防止され、コーヒーのエグ味がマスキングされていることが推測される。

「試験２」
試験１と同様にコーヒー豆（６ｇ）に１００℃の試料水１を０．００５〜５．０重量％添加した抽出水１００ｍｌを注いで抽出したコーヒー液中に含まれるカフェイン（Ｃａ量）とポリフェノール量（ＰＰ量）を測定した結果を、その味の詳細と共に[表２]に示した。

試験２から、果糖縮合物量が０．００１５重量％以下の水で抽出したコーヒー液（実施例３）は、カフェインおよびポリフェノールの抽出量が比較例１と変わらなかった。つまり、果糖縮合物量を０．００３重量％以上添加することによって、コーヒー液のカフェインおよびポリフェノールの抽出量が向上した。また、果糖縮合物量を０．０９重量％以上添加した水で抽出したコーヒー液では、渋み・酸味が感じられなかった。
一方、果糖縮合物量が０．３重量％をピークにコーヒー液のカフェインおよびポリフェノールの抽出量が頭打ちとなった。また、果糖縮合物量が０．９重量％以上のコーヒー液は、渋みおよび酸味はないが、カラメル味が感じられるようになった。これは、試料水１を精製する際に残存した糖の影響であると考えられる。

「試験３」
焙煎し、粉砕したコーヒー豆（６ｇ）を、１００ｍｌの１００℃に沸騰させた抽出水１に投入した。その後、その状態で１０分間煮出し、ドリップした。そのコーヒー液を実施例１０とする。一方、同様の方法で、試料水１を入れない水１００ｍｌで煮出したコーヒー液を比較例２とする。それらのカフェインおよびポリフェノールの抽出量を測定し、その味を評価した。その結果を表３に示す。

試験３から、実施例１０は、渋み・酸味を伴わない濃厚な風味のあるコーヒーが得られた。一方、比較例２では、渋み・酸味が強くなった。これにより、果糖縮合物は、コーヒー液の酸化を防止し、かつエグ味をマスキングしていることが推測される。また、実施例１０では、カフェインおよびポリフェノールの抽出量が、試験１、２に比べて２倍近い値となった。

「試験４」
焙煎し、粉砕したコーヒー豆（６ｇ）に、１００ｍｌの１００℃の抽出水１を注ぎ、ドリップによりコーヒー液を抽出した。 その製品の液体クロマトグラフィー分析をしたところ、少なくとも２種類のＤＦＡの存在が確認できた（図２参照）。

「試験５」
焙煎し、粉砕したコーヒー豆（６ｇ）を、１００ｍｌの１００℃の抽出水１に投入し、コーヒー液（実施例１１）を抽出した。その後、このコーヒー液が５０℃で維持されるように加熱し、コーヒー液の経時的な味の変化を見た。一方、同様の方法で、熱湯水１００ｍｌで抽出したコーヒー液（比較例３）を５０℃に保ち、その経時的な味の変化を見た。さらに、熱湯水１００ｍｌで抽出したコーヒー液に０．５重量％となるように試料水１を添加し、５０℃に保ち、その経時的な味の変化を見た（比較例４）。なお、コーヒー液の加熱は開放状態で行い、酸化しやすい条件で行った。

試験５から果糖縮合物を添加し抽出したコーヒー液（実施例１１）を長時間加熱してもその風味は劣化せず、渋味・酸味・エグ味は強くならず、抽出直後のコーヒーの風味を保っていた。一方、熱湯水で抽出したコーヒー液（比較例３）は、加熱１０分後においてすでに風味は劣化し、６０分後はコーヒーの風味が消失し、飲食できない状態となった。これは主に酸化が原因であると考えられる。
さらに、熱湯水で抽出したコーヒー液に試料水１を添加したもの（比較例４）も、時間と共に渋味、エグ味、酸味が強くなり、味も風化した。

「試験６」
それぞれ飲料水に炭酸ナトリウムを加えてｐＨ８、ｐＨ９としたアルカリ水１、アルカリ水２を精製した。それぞれのアルカリ水１、２に、試料水１を０．５重量％となるように添加し、抽出水２、抽出水３を精製した。
焙煎し、粉砕したコーヒー豆（６ｇ）に、１００℃に熱したアルカリ水１、２及び抽出水２、３をかけてコーヒー液（比較例５、６、実施例１２、１３）を抽出した。その結果を表５に示す。

試験６から果糖縮合物を備えた抽出水を若干アルカリ性にすることにより、コーヒー本来の苦味が無くなることを防止し、苦味のある風味の良いコーヒーを抽出することができた（実施例１２・１３）。従来、コーヒーをアルカリ性の抽出水で抽出する場合、比較例５・６からも解るように、酸性成分であるコーヒーの苦味成分が酸・アルカリ反応で中和され、呈味力を消失させられていると考えられている。しかし、果糖縮合物を含ませることにより、その酸・アルカリ中和反応を停止させているものと考えられる。また、果糖縮合物により、アルカリ臭をマスキングしているためと考えられる。
従って、コーヒーの抽出水をｐＨ８〜９に調整し、かつ、抽出水に果糖縮合物を加えることによって、あっさりしたコーヒーであるにも関わらず、しっかりしたコーヒー本来の苦味とうま味のあるコーヒー液を得ることができた。

「試験７」
前述の試料水２を水で薄めた抽出水（以下抽出水４）を準備する。
焙煎し、粗く粉砕したコーヒー豆（５ｇ）を、９０度の抽出水１を用いた果糖縮合物濃度０．１２重量％の抽出水１５０ｍｌ（実施例１４）及び同様のＤＦＡIIIの溶媒（実施例１５）に入れて、コーヒー液を抽出した。
さらに、焙煎し、粗く粉砕したコーヒー豆（５ｇ）を、９０度の果糖を０．５重量％添加した水１５０ｍｌ及び９０℃の水１５０ｍｌ（無添加）に入れて、コーヒー液を抽出した（比較例７、８）．その結果を表６及び図３〜６のグラフに示す。

実施例１４・１５のコーヒーは、それぞれに味に差はあったが、ポリフェノール及びカフェイン量が増大し、渋味及び酸味が減少した。一方、果糖を添加して抽出した比較例７は、無添加の比較例８とポリフェノール及びカフェインの抽出量は変わらなかった。つまり、ポリフェノール及びカフェインの抽出に、果糖の関与は少なく、果糖縮合物によって抽出量が増大しているものと推測される。

Claims (1)

1. ０．００３〜１．５重量％の果糖縮合物を含有した水溶液からなることを特徴とするコーヒー液抽出用の抽出溶媒。