TWI389645B

TWI389645B - The method of treating raw beans with controlled pH

Info

Publication number: TWI389645B
Application number: TW095118487A
Authority: TW
Inventors: Toshiharu Nakajima; Hideko Yomo
Original assignee: Suntory Holdings Ltd
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2013-03-21
Also published as: EP1886576B1; WO2006126587A1; CN1879492B; CN1879492A; JPWO2006126587A1; TW200715984A; EP1886576A4; US20090104310A1; JP5149619B2; BRPI0611411A2; EP1886576A1

Description

經控制pH值處理咖啡生豆之方法

本發明係關於包含由營養利用成份與發酵處理用微生物接觸而發酵，賦予由此所產生之發酵成份於咖啡生豆之發酵步驟之處理咖啡生豆之方法。

簡單地說明咖啡飲料之製造過程，首先，自咖啡果實(稱為咖啡樹之茜草科植物之果實)，除去其外皮及果肉部份，單離咖啡生豆(精製步驟)。對於所得之該咖啡生豆，由施以焙炒處理(烘烤)而得到咖啡焙炒豆(焙炒步驟)。另外，成為咖啡特有的味覺或香氣元素之成份(以下稱為咖啡香味成份)係於此焙炒步驟所生成。之後，粉碎該咖啡焙炒豆，由熱水等萃取咖啡香味成份之萃取液，提供作為咖啡飲料。

現在，咖啡飲料作為嗜好飲料，其需求逐漸增加中，消費者對於咖啡香味之嗜好亦多樣化，要求對咖啡香味之各種改善。

對應如此消費者之需要，作為改善咖啡香味方法之一，係使咖啡生豆、及微生物(酵母等)、及由該微生物營養利用之營養利用成份接觸，實施發酵處理後，將吸收由微生物之發酵所產生之醇類或酯類之咖啡生豆，分離回收而焙炒，以該焙炒豆作為原料而製造咖啡飲料之方法(參考專利文獻1)。

上述專利文獻1所揭示之方法中，對於發酵處理後之咖啡生豆，賦予起因於醇類或酯類等之釀造香味之獨特香氣。進一步，關於自該咖啡生豆之焙炒豆所得之咖啡飲料，除了上述之釀造香味以外，實物感(表示濃醇或飲用感、風味豐富)亦增加，可製造新穎之優質香味之咖啡飲料。

〔專利文獻1〕國際公開號碼WO2005/029969A1

〔發明之揭示〕

然而，於此方法中，實施由微生物之發酵處理時，會發生因咖啡果實上所附著的菌等而有雜菌污染的問題。尤其受具有醋酸產生能力之雜菌(例如醋酸菌等)污染時，咖啡生豆吸收了來自雜菌所產生之醋酸，自該焙炒豆所得之咖啡飲料之官能品質有明顯降低之虞。

本發明係有鑑於上述情況而實施者，提供對於咖啡生豆實施由微生物之發酵處理時，防止產生醋酸雜菌之污染，可賦予咖啡飲料新穎之優質香味之處理咖啡生豆之方法者。

本發明之第1個特徵組成係包含由營養利用成份與發酵處理用微生物接觸而發酵，賦予由此所產生之發酵成份於咖啡生豆之發酵步驟之處理咖啡生豆之方法，於上述發酵步驟中，於抑制產生醋酸微生物增殖之pH範圍內，使上述營養利用成份與上述發酵處理用微生物接觸之處理咖啡生豆之方法。

咖啡生豆(種子)係存在於咖啡果實之最內側，具有吸水以預備發芽之性質。另外，已知酵母等所代表之某種微生物係分解(發酵)有機化合物(營養利用成份)而產生醇類、有機酸類、酯類等(以下稱為發酵成份)。

因此，於營養利用成份之存在下，由某種微生物(發酵處理用微生物)進行發酵處理時，所產生之發酵成份係可與水份一同為咖啡生豆所吸收。其結果係由焙炒如此所得之咖啡生豆，可得到除了焙炒步驟所產生之傳統的咖啡香味成份以外，亦含有來自由發酵所產生之發酵成份之新穎香味成份(發酵成份)之咖啡焙炒豆，可賦予萃取自該咖啡焙炒豆之咖啡飲料新穎之優質香味。

因此，依據本發明之第1個特徵組成，因為於上述發酵步驟中，於抑制產生醋酸微生物(以下稱為醋酸產生菌)增殖之pH(以下稱為增殖抑制pH)範圍內，使上述營養利用成份與上述發酵處理用微生物接觸，所以可以抑制發酵處理中之醋酸產生。另外，除了抑制由醋酸產生菌之營養利用成份浪費，並且提高由發酵處理用微生物之營養利用成份之利用效率，增加賦予咖啡飲料新穎優質香味之發酵成份之產生量。該結果係與上述之傳統技術所得之咖啡生豆相比較，可得到發酵成份之含量高，並且醋酸含量低，進而高品質之咖啡生豆。

本發明之第2個特徵組成係上述咖啡生豆係至少任一種之單離自咖啡果實之狀態、或存在於咖啡果實內之狀態。

依據本發明之第2個特徵組成，如後述實施例1所記載，上述咖啡生豆經過精製處理等，係以單離自咖啡果實之狀態存在時，若進行上述發酵步驟時，可選擇例如使用其他種類之果實或果汁作為營養利用成份、或適當地改變營養利用成份及發酵處理用微生物及咖啡生豆接觸時之順序等之其他種類設定。或如實施例2至4所記載，上述咖啡生豆係以存在於咖啡果實內之狀態存在時，若進行上述發酵步驟時，以成為營養利用成份之咖啡果肉與咖啡生豆接近之狀態，由微生物進行發酵。因此，由發酵所產生之醇類或酯類等之發酵成份容易移至上述生豆。

本發明之第3個特徵組成係該pH為pH2.4至4.7。

依據本發明之第3個特徵組成時，使pH為2.4至4.7，可抑制醋酸產生菌之增殖，促進發酵處理用微生物之增殖。

本發明之第4個特徵組成係具有使用pH調整劑，調整成上述pH範圍內之調整pH步驟。

本發明之第4個特徵組成所記載之處理咖啡生豆之方法係具有調整pH步驟，於此步驟使用pH調整劑，可簡單地調整營養利用成份與發酵處理用微生物接觸時之pH成為抑制增殖pH。上述pH調整步驟係以於發酵步驟開始前進行為宜。接著，上述pH調整步驟係如後述實施例之記載顯示，可以各種型態實施。例如準備懸浮發酵處理用微生物於較大量的水(例如與咖啡果實相同重量左右的量)之濃度薄之懸浮液，添加pH調整劑於該懸浮液，調整該pH於抑制增殖pH。接著，浸漬應發酵咖啡果實於該懸浮液後撈出，使接觸後，可實施發酵步驟(另外，此時主要的營養利用成份係咖啡果實的果肉)。

或是於自咖啡果實分離精製咖啡生豆之水洗式精製步驟中，沈入咖啡果實於水槽，除去不純物時，預先準備添加pH調整劑以調整成抑制增殖pH之水槽，加入收穫咖啡果實及發酵處理用微生物於該水槽，可實施發酵步驟(另外，此時主要之營養利用成份係咖啡果實之果肉)。

本發明之第5個特徵組成，上述pH調整劑係至少任一種之乳酸及磷酸。

依據本發明之第5個特徵組成，使用至少任一種之乳酸及磷酸作為pH調整劑，降低發酵液之pH至可抑制醋酸產生菌增殖之pH(抑制增殖pH)。作為抑制醋酸產生菌增殖，而且對於發酵處理後之咖啡生豆品質並無任何不良影響的酸，至少任一種之乳酸及磷酸特別有效之事實係本發明者努力研究的結果，最早發現的。並且，因為乳酸及磷酸係廉價且容易取得，亦作為食品添加物使用，所以對人體亦安全無害。

本發明之第6個特徵組成係上述發酵處理用微生物為至少一種選自酵母、乳酸菌、及不完全菌類所成群之微生物。

有關本發明之第6個特徵組成之處理咖啡生豆之方法，作為上述發酵處理用微生物，係使用至少一種選自酵母、乳酸菌、及不完全菌類所成群之微生物。因為此等微生物係容易取得，而且關於培養或保存等，亦可適用一般的方法，所以容易操作。

於本發明之第7個特徵組成，上述酵母係葡萄酒發酵用酵母。

於本發明之第7個特徵組成所記載之處理咖啡生豆之方法中，因為使用葡萄酒發酵用酵母作為發酵處理用微生物，所以可賦予具有釀造香味特徵之香味於咖啡生豆，由使用該咖啡生豆作為原料，可得到除了焙炒步驟所產生之傳統咖啡香味以外，並且賦予具有水果之釀造香味，且具有實物感之口感之咖啡飲料。

本發明之第8個特徵組成係上述不完全菌類為屬於地黴(Geotrichum)屬之不完全菌類。

本發明之第8個特徵組成所記載之處理咖啡生豆之方法中，使用作為屬於地黴(Geotrichum)屬之不完全菌類，例如地黴(Geotrichum)屬之白地黴(Geotrichum candidum)、Geotrichum rectangulatum、或Geotrichum klebahnii，進行發酵處理。依據本方法而可賦予新穎香味成份(發酵成份)於咖啡生豆。尤其使用上述微生物所得之咖啡生豆，作為原料使用，可得到具有與焙炒步驟所產生之傳統咖啡香味取得平衡(抑制醇臭)之豪華且馥郁的酯香，而且賦予實物感之口感之咖啡飲料。

本發明之第9個特徵組成係上述屬於地黴(Geotrichum)屬之不完全菌類係地黴屬(Geotrichum sp.)SAM2421(國際寄託號碼：FERM BP－10300)或其突變株、或此等之轉型株。

關於本發明之第9個特徵組成之處理咖啡生豆之方法中，使用地黴屬(Geotrichum sp.)SAM2421(國際寄託號碼：FERM BP－10300)(以下稱為SAM2421)。SAM2421係由本發明者等分離自咖啡果實之新穎菌株。此微生物係於2005年3月22日委託於獨立行政法人產業技術總合研究所特許生物寄託中心(日本茨城縣筑波市東1丁目1番地1中央第6)。由使用SAM2421，可賦予咖啡生豆新穎之香味成份(發酵成份)，可得到具有更豪華且馥郁的酯香，而且賦予實物感之口感之咖啡飲料。另外，於本發明中，亦可適當地使用SAM2421或其突變株、或此等之轉型株。例如可自作為突變株之自然突變者或人為誘導突變(由放射線或突變物質處理)者，另外，作為轉型株係導入外來的基因於SAM2421或其突變株者等，分離發酵能力更優異(或具有容易操作等之特徵)之菌株而使用。

本發明之第10個特徵組成係上述營養利用成份為果汁或咖啡果肉。

依據本發明之第10個特徵組成，使用果汁作為營養利用成份時，可適用例如葡萄汁、桃子汁、蘋果汁等。另外，咖啡果肉(含糖份或其他營養成份之部份)係於自咖啡果實用以得到咖啡生豆之精製步驟所得之副產物，雖然通常為丟棄物，但於本發明中可有效地利用作為營養利用成份，無須準備外來的營養利用成份，亦無增加成本之虞。

本發明之第11個特徵組成係由第1個或第2個特徵組成所記載之處理咖啡生豆之方法所得之咖啡生豆。

關於本發明之第11個特徵組成之咖啡生豆係包含賦予新穎的優質香味於咖啡飲料之發酵成份。

本發明之第12個特徵組成係將第11個特徵組成所記載之咖啡生豆焙炒處理之咖啡焙炒豆。

關於本發明之第12個特徵組成之咖啡焙炒豆係除了焙炒步驟所產生之傳統的咖啡香味成份以外，亦含有來自由發酵所產生之發酵成份之新穎香味成份。

本發明之第13個特徵組成係使用第12個特徵組成所記載之咖啡焙炒豆作為原料所得之咖啡飲料。

關於本發明之第13個特徵組成之咖啡飲料係除了傳統的咖啡香味成份以外，亦具有來自由發酵所產生之發酵成份之新穎的優質香味。

用以實施發明之最佳型態

以下係說明關於本發明之實施型態。

[實施型態]

(咖啡果實)本發明中所謂咖啡果實係指咖啡樹的果實，其結構大致而言，係由咖啡生豆(種子)、果肉(含有糖份或其他營養成份之部份)及外皮所形成者。更詳細而言，咖啡生豆存在於最內側，其周圍依序覆蓋著銀皮(silver skin)、內果皮(紙皮(parchment))、果肉、外皮。作為品種，可適用阿拉比卡種、羅布斯塔種及利比利卡種等，另外，關於產地，可適用巴西產、衣索匹亞產、越南產、瓜地馬拉產等，並無特別的限制。另外，本實施型態可使用之咖啡果實，有未乾燥及乾燥狀態者，以咖啡生豆為1時之重量比係分別每1粒為「咖啡果實(未乾燥)：乾燥咖啡果實：咖啡生豆＝6：4：1」。

(咖啡生豆)自咖啡果實用以單離咖啡生豆之精製步驟，已知有非水洗式及水洗式之二種。

所謂非水洗式係收穫咖啡果實後，將直接乾燥物脫殼，除去外皮、果肉、內果皮、銀皮等，而得到咖啡生豆之方法。

所謂水洗式係收穫咖啡果實後，沈入水槽以除去不純物，以果肉除去機除去外皮及果肉後，沈入水中，溶解黏著物以除去，進而將水洗後乾燥之物脫殼，除去內果皮、銀皮等，而得到咖啡生豆之方法。

非水洗式之精製步驟雖操作容易，但主要適合氣候乾燥的地區。另一方面，水洗式之精製步驟，主要適用於多雨的地區。另外，自1粒的咖啡果實，可採取1粒或2粒的咖啡生豆。

(營養利用成份)作為本發明之發酵步驟中所使用之營養利用成份，可舉例如果肉、果汁、糖類、穀物類、培養基等，以果汁或咖啡果肉為宜。但本發明所謂的咖啡果肉，簡單而言，係指於咖啡果實(不論未乾燥或乾燥狀態)中，其咖啡生豆及外皮以外之所有部份。

咖啡果肉係可使用未經過精製步驟之咖啡果實狀態者(因應需要，亦可以刀刃等使表面受傷，露出部份果肉)，或亦可使用精製步驟中與咖啡生豆分離時所得之果肉狀態。另外，咖啡果肉，可為未乾燥者，亦可為乾燥者。另外，不限於咖啡果肉，因應需要，亦可使用葡萄果肉、櫻桃果肉、桃子果肉等之其他果肉，包含咖啡果肉之此等果肉，亦可單獨或任意組合使用。

作為上述果肉以外之營養利用成份，可舉例如果汁(例如葡萄、桃子、蘋果等)、糖類(例如取自甘蔗或蕃薯等植物之單糖、雙糖、多糖等)、穀物類(例如糖化麥芽之麥汁等)、培養基等，只要微生物可營養利用之成份即可，並無特別的限制，可單獨或任意合使用包含果肉之此等營養利用成份。

(咖啡果肉之露出方法)直接使用咖啡果實，使用其中的咖啡果肉作為營養利用成份時，為增加發酵速度，使至少部份咖啡果實的表面露出咖啡果肉之方法係適合的。

作為露出咖啡果肉之方法，可以銳利的刀刃等切傷收穫的咖啡果實，亦可使用脫殼裝置等，施壓於咖啡果實，使外皮有裂口，但此時不可使內部的咖啡生豆受傷。另外，亦可使用剝皮機等，剝去咖啡果實的外皮而露出果肉。另外，收穫咖啡果實時，關於偶然有傷口，至少露出部份該果肉者，無須特別地進行上述之露出果肉操作。另外，於精製步驟，使用與咖啡生豆分離時所得之咖啡果肉時，亦無須特別地進行上述之露出果肉操作，另外加入其他咖啡生豆，進行發酵。

(發酵處理用微生物)作為本發明所使用之發酵處理用微生物係於上述抑制增殖pH，可營養利用化(發酵)如上所述之營養利用成份之微生物(具有耐酸性之微生物)即可，並無特別的限制。

作為具體之微生物，可舉例如酵母、乳酸菌、不完全菌類等。此等微生物就容易取得，操作性容易上，可適合使用。

酵母係就作為食品之安全性面上，可適合使用實際上使用於食品之葡萄酒發酵用酵母或啤酒發酵用酵母之釀造用酵母。作為葡萄酒發酵用酵母，可使用例如市售之乾燥酵母之Lalvin L2323株(以下稱為L2323：Sceti company社)或CK S102株(以下稱為S102：Bio Springer社)等。通常L2323係使用於釀造紅酒用，S102係使用於釀造玫瑰紅酒用。如此地使用酵母時，可添加具有釀造香味特徵之香味。

乳酸菌只要係製造發酵乳、乳酸菌飲料、乳酪發酵乳等所使用之已知菌，即可適用。可舉適合之例，如Lactobacillus屬之乳酸菌。

作為不完全菌類，可適用如地黴(Geotrichum)屬之白地黴(Geotrichum candidum)、Geotrichum rectangulatum、及Geotrichum klebahnii等，以地黴屬(Geotrichum sp.)SAM2421(國際寄託號碼：FERM BP－10300)或其突變株、或此等之轉型株為宜。

作為可單離屬於地黴(Geotrichum)屬之微生物之單離來源，可舉例如土壤、植物、空中、纖維、木材、灰塵(house dust)、飼料、河川、青貯飼料(Silage)、食品、果實、穀類、肥料、工廠排水、堆肥、排泄物、消化管等，以果實(咖啡果實)為宜。

作為單離方法，例如於滅菌水中攪拌咖啡果實，將其上澄液，塗抹於含有適當抗生素之瓊脂培養基後培養，單離所產生之菌落等之方法，亦可自適當的菌體保存機構直接購入。

另外，本發明中所謂的突變株係包含因自然突變者，或由人為誘導突變(由放射線或突變物質處理等)所得者，DNA之鹽基序列與野生株(地黴屬(Geotrichum sp.)SAM2421(國際寄託號碼FERM BP－10300))相比較，為改變者。

(1)自然突變(spontaneous mutation)微生物於通常環境下正常生長發育時所發生之突變，稱為自然突變。自然突變的主要原因，認為係DNA複製時錯誤，及內在性突變因子物質(核苷類似物(nucleotideanalog))(真木，「自然突變及修復機制」，細胞工學Vol.13No.8,pp.663－672,1994)。

(2)人為突變2－1.由放射線或突變因子物質(mutagen)處理由紫外線或X光線等之放射線處理，或如烷化劑之人工突變因子物質處理，使DNA發生損傷。該損傷於DNA複製過程，固定成突變。

2－2.利用PCR(polymerase chain reaction，聚合酶鏈反應)法因為PCR法係於試管內增幅DNA，所以細胞內之部份突變抑制機制欠缺，可高機率誘導突變發生。另外，與基因重排法(Stemmer，“Rapid evolution of a protein in vitro by DNA shuffling”，Nature Vol.370,pp.389－391,Aug.1994)組合，避免有害突變的累積，可累積複數個有益突變於基因。

2－3.利用突變種(mutator)幾乎所有的生物係由抑制突變機制，保持自然突變的發生率於非常低的程度。此抑制突變機制係存在10種以上基因參與之複數階段。1個或複數個此等基因遭破壞之個體，因為發生高機率突變，所以稱為突變種。另外，此等基因係稱為突變基因(真木,「自然突變及修復機制」,細胞工學Vol.13 No.8,pp.663－672,1994；Horst et.al.,“Escherichia coli mutator genes”,Trends in Microbiology Vol.7 No.1,pp.29－36,Jan.1999)。

另外，本發明所謂轉型株係指人工導入他種生物所具有之基因(外來基因)於新穎微生物(地黴屬(Geotrichum sp.)SAM2421(國際寄託號碼FERM BP－10300))或其突變株者。作為製法，例如裝入外來基因於適當的表現載體內，以電穿孔法(electroporation)、磷酸鈣法、微脂粒(Liposome)法、二乙氨基乙醇－葡聚糖法(DEAE－dextran)等之已知方法導入該表現載體。

微生物為乾燥物時，可依據各自適合的方法進行復水。例如使用乾燥酵母時，可懸浮於加溫成37至41℃的水20至30分鐘後使用。

本發明中微生物之使用量係只要可得到添加香味的效果，並無特別的限制，可考慮培養時間或成本而適當地設定。例如相對於咖啡生豆重量，於酵母及乳酸菌時，為1.0×10⁸ cells/g至1.0×10¹ ⁰ cells/g係適當的，不完全菌時，1.0至10mg/g係適當的。

(產生醋酸之微生物)作為本發明中產生醋酸之微生物(醋酸產生菌)，可舉例如具有氧化醇能力之醋酸桿菌(Acetobacter)屬及葡糖醋桿菌(Gluconacetobacter)屬等之醋酸菌類，但不局限於此等者，雖以可產生醋酸為主，但亦包含可產生其他有機酸(檸檬酸、琥珀酸、蘋果酸等)或醇類等之各種有機化合物之微生物。

(pH調整步驟)於本發明之發酵步驟中，使發酵處理用微生物接觸營養利用成份時，作為可抑制產生醋酸微生物增殖之pH範圍，以pH2至5為宜，以pH為2.4至4.7尤佳。因此，營養利用成份與發酵處理用微生物接觸之環境未逹此pH範圍時，以使用pH調整劑調整pH為宜。

作為pH調整劑，可舉例如檸檬酸、蘋果酸、乳酸、磷酸等之酸，以乳酸或磷酸為宜。另外，作為其他的pH調整劑，亦可使用此等酸之鹽，或含有此等酸及該鹽之緩衝溶液。

pH調整步驟係營養利用成份與發酵處理用微生物接觸前或後，皆可實施。適宜的是於營養利用成份與發酵處理用微生物接觸前實施，可自營養利用成份與發酵處理用微生物開始接觸時，抑制雜菌繁殖之狀態開始上述發酵步驟。

(發酵步驟)

1.微生物與營養利用成份之接觸方法

本發明中，於發酵步驟，使微生物與營養利用成份接觸之方法，可舉例如下述方法。

(a)直接法直接法係於咖啡生豆存在下，使微生物直接接觸營養利用成份的方法。例如對於以刀刃等使表面受傷，露出部份咖啡果肉之咖啡果實(或於精製步驟，與咖啡生豆分離時所得之咖啡果肉與咖啡生豆之混合物)，將使用pH調整劑，調整該pH於抑制增殖pH的水中，懸浮上述發酵處理用微生物之懸浮液，噴霧或散佈，使直接接觸而發酵。或是預先準備懸浮發酵處理用微生物於較大量的水(例如與咖啡果實相同重量左右的量)之濃度薄之懸浮液，添加pH調整劑於該懸浮液，調整該pH成抑制增殖pH。接著，浸漬應發酵咖啡果實於該懸浮液中後撈出，使接觸後而發酵。

尤其使用露出部份果肉之咖啡果實發酵時，因為微生物容易自露出部份滲入咖啡果實內，而且因為營養利用化之糖份等，以高濃度局部存在於果肉中，所以有效地進行發酵，並且，因為咖啡生豆就存在附近，所以由發酵所生成之醇類或酯類等之發酵成份，可迅速地移至咖啡生豆中。另外，使用乾燥咖啡果實(或咖啡果肉)時，使含有適當水份的狀態而發酵亦可。

(b)間接法間接法係準備備有發酵液之發酵槽，於使用pH調整劑，調整成抑制增殖pH之發酵液中，添加咖啡生豆、營養利用成份及發酵處理用微生物，使發酵處理用微生物接觸溶出於發酵液中之營養利用成份之方法。例如添加發酵處理用微生物，及以刀刃等使表面損傷而露出部份咖啡果肉之咖啡果實(或於精製步驟，與咖啡生豆分離時所得之咖啡果肉與咖啡生豆之混合物)，於預先調整成抑制增殖pH之發酵液中，使其發酵。此時因為露出果肉，所以容易溶出果肉中之糖份等於發酵液中，促進發酵處理用微生物之發酵。

2.發酵條件

關於微生物之發酵條件，只要滿足至少暫時置於抑制產生醋酸微生物增殖之pH範圍內，使上述營養利用成份與上述發酵處理用微生物接觸之條件(例如調整成相關pH範圍後開始本步驟，於旺盛地進行產生發酵成份時，調整成相關pH範圍等)，並無特別的限制。因應需要，可適當地設定適合發酵之條件(例如所使用之微生物的種類或其菌量(初期菌數)、營養利用成份的種類或量(濃度)、溫度、濕度、氧或二氧化碳濃度、發酵時間等)。另外，其他例如除了上述之營養利用成份以外，因應需要，亦可補助地添加用以補充氮來源或碳來源之市售營養培養基等。

於本發明之發酵步驟中，為防止其他雜菌(包含醋酸產生菌)的污染，可分別單獨、或適當任意地組合控制抑制雜菌增殖之溫度、二氧化碳濃度等之條件而發酵。例如於15至30℃之低溫環境下發酵，或提高二氧化碳濃度(或氧濃度)，於較嫌氣性的(或好氣性的)條件下實施發酵等亦可。

另外，於本發明之發酵步驟中，亦可於自動及/或手動控制上述之發酵條件(例如使用微生物之種類或其菌量(初期菌數)、營養利用成份的種類或量(濃度)、溫度、濕度、pH、氧或二氧化碳濃度、發酵時間等)之設備、裝置(例如恒溫槽、桶或貯藏庫等)，進行發酵步驟。

另外，並未限制發酵步驟所需時間，依所添加香味的品質、強度，或依微生物或營養利用成份而可適當地選擇。另外，可以營養利用成份之枯竭作為大致上的判斷而結束發酵步驟。

對於結束發酵步驟，可單獨實施或任意組合實施加熱滅菌、水洗、日曬、分離營養利用成份與咖啡生豆、或焙炒之處理以結束。例如，使用乾燥機時，可以50至60℃乾燥1至3日左右，而結束發酵。

另外，於本發明中，分別適當地選擇微生物(選擇2種以上之微生物，亦可同時使用此等)或發酵條件，由任意組合，亦可添加各種香味於咖啡生豆。

3.發酵步驟之一例

在此，說明使用咖啡果實，進行發酵之例。

本發明係可於咖啡生豆之精製步驟中進行發酵步驟。

非水洗式之精製步驟，例如收穫咖啡果實，由上述之直接法接觸發酵處理用微生物而發酵後、乾燥。

水洗式之精製步驟，例如收穫咖啡果實，沈入水槽以除去不細物時，使用適當的pH調整劑，調整水槽中水的pH成為抑制增殖pH，由上述之間接法，添加發酵處理用微生物及咖啡果實於該水槽(發酵槽)而進行發酵。

另外，本發明另外亦可於咖啡果實收穫前，以樹上的結果狀態，露出果肉，由上述直接法，使其發酵。

發酵步驟結束後之咖啡果實，之後，以水等洗去發酵處理用微生物而分離後，或直接附著發酵處理用微生物，依據通常的精製步驟，除去果肉，脫殼，分離咖啡生豆。

如此操作所分離之咖啡生豆，可以通常的方法焙炒處理，得到焙炒程度相異之各種咖啡焙炒豆(輕炒至義大利焙炒)。

所得之咖啡焙炒豆係粉碎後加水，由瀘材過濾萃取，可作為普通咖啡供予飲用之外，亦可使用於作為工業用原料之即溶咖啡、咖啡濃縮物、罐裝咖啡等。

以下係由實施例具體地說明本發明，但本發明並不局限於此等者。

〔實施例〕〔實施例1〕

使用葡萄醪(葡萄酒之釀造原液)作為營養利用成份，檢討添加乳酸的影響。

於2000ml容積之三角燒瓶，添加1000g之以水稀釋智利產之紅葡萄濃縮液，比重為1.084(15℃)之紅葡萄醪。所得之紅葡萄醪液之pH為5.0。於其中添加乳酸成730ppm時，pH為4.0(試樣1)。準備未添加乳酸者作為對照組(比較例1)。

作為發酵處理用微生物，係將乾燥重量為0.1g之地黴屬(Geotrichum sp.)SAM2421(國際寄託號碼：FERM BP－10300)(以下稱為SAM2421)，依據定法復水後添加。於其中添加300g之咖啡生豆(巴西產聖多士No.2)，於23℃靜置72小時，進行發酵。

觀察72小時後之發酵液之結果，認為添加乳酸之試樣(試樣1)中，無SAM242l以外的菌繁殖，並且發酵液呈現良好的香味。

另一方面，除了未添加乳酸以外，以相同方法所得之試樣(比較例1)，於發酵的終場，認為視為雜菌的微生物繁殖，認為除了良好的釀造香味，亦有些許的酸臭味。

接著，採樣所得之發酵液之上澄液，進行成份分析。由對於咖啡豆品質造成不良影響之代表性雜菌之醋酸產生菌存在，以液相層析法分析上澄液中之醋酸濃度，判斷有無醋酸產生菌增殖(亦即，醋酸產生菌增殖時，醋酸產生量增加，醋酸濃度變高者而判斷)。同時，關於SAM2421的培育是否良好，係以發酵成份之丙酮酸作為指標，以液相層析法測定上澄液中之丙酮酸濃度而評估(亦即，SAM2421增殖時，丙酮酸產生量增加，丙酮酸濃度變高者而判斷)。

液相層析法之分析裝置係使用島津製作之HPLC一組。使用Shim－pack SCR－102H作為管柱，以電導度偵測器CDD－6A偵測。管柱加熱器之溫度為40℃，以含有對苯磺酸之Tris－緩衝溶液，進行反應及沖提。以絕對校正曲線定量。液相層析的結果如以下表1至表2所示。

如此可知，添加乳酸之試樣，與比較例相比，醋酸濃度低，並且丙酮酸濃度高。亦即，由添加乳酸於發酵液，抑制雜菌繁殖，促進有目的添加之微生物(發酵處理用微生物)之增殖、發酵。

接著，進行評估咖啡焙炒豆。自發酵後之發酵液取出咖啡生豆，瀝水後，以相當量的去離子水洗淨固形物以除去，而得到約300g之咖啡生豆。將所得咖啡生豆中之100g，以家庭用全自動咖啡豆焙炒機(CRPA－100，tortoise股份有限公司)，由深炒按鍵操作焙炒。焙炒時間約25分鐘左右。接著，由5位咖啡官能專業品評員，進行咖啡焙炒豆之官能評估。30g之試樣1及比較例1之各咖啡焙炒豆不粉碎，以原本的形狀，放入專用之官能用玻璃杯，玻璃杯加蓋。官能評估時，開蓋以評估釀造香、醋酸臭之2種。以弱(1分)、稍弱(2分)、普通(3分)、稍強(4分)、強(5分)之5個階段，以0.5分刻度評估。以5位評估分數之平均值表示。結果如表3所示。試樣1之咖啡焙炒豆與比較例1相比較，具有良好的香味。

使用上述試樣1及比較例1之咖啡焙炒豆，調製咖啡萃取液。將各咖啡焙炒豆細磨，相對於12g之粉碎豆，加入100g之熱水攪拌。依據杯試驗(cup test)的定法，除去浮起的咖啡，進行上澄液之官能評估。由5位咖啡專業品評員實施。評估項目係香味(酯香、釀造香)及味道(實物感、酸味)之4種。自非常弱(1分)至非常強(5分)，以0.1分刻度評估。以5位之評估分數之平均值表示。結果如表4所示。與比較例1相比，實施例1之咖啡萃取液係香味及味道均良好者。

〔實施例2〕

使用咖啡果實，檢討添加乳酸的影響。加入1000g之咖啡果實(沖繩縣產)於5000ml容積之三角燒瓶，添加1000ml的水。此時之pH為5.5。於其中添加乳酸成3000ppm時，pH為2.6(試樣2)。準備未添加乳酸者作為對照組(比較例2)。

作為發酵處理用微生物，係將乾燥重量為1g之地黴屬(Geotrichum sp.)SAM2421(國際寄託號碼：FERM BP－10300)，依據定法復水後添加。於23℃靜置72小時，進行發酵。觀察72小時後之發酵液之結果，添加乳酸之試樣(試樣2)，認為無SAM2421以外的菌繁殖，並且發酵液呈現良好的香味。

另一方面，除了未添加乳酸以外，以相同方法所得之試樣(比較例2)，於發酵的終場，認為視為雜菌的微生物繁殖，認為除了良好的釀造香味，亦有些許的酸臭味。

接著，將所得之發酵液之上澄液，經時地(24小時、48小時、72小時)採樣，進行成份分析。

與上述實施例1同樣地，由對於咖啡豆品質造成不良影響之代表性雜菌之醋酸產生菌存在，以液相層析法分析上澄液中之醋酸濃度，判斷有無醋酸產生菌增殖。同時，關於SAM2421的培育是否良好，係以發酵成份之丙酮酸作為指標，以液相層析法測定上澄液之丙酮酸濃度而評估。

液相層析法之分析裝置係使用島津製作所之HPLC一組。使用Shim－pack SCR－102H作為管柱，以電導度偵測器CDD－6A偵測。管柱加熱器之溫度為40℃，以含有對苯磺酸之Tris－緩衝溶液，進行反應及沖提。以絕對校正曲線定量。液相層析的結果如表5至表6所示。

接著，進行評估咖啡焙炒豆。自發酵液取出發酵後之咖啡生豆，瀝水後，以55℃之乾燥機乾燥48小時後，使用果肉除去機，除去果肉或果皮，而得到約250g之咖啡生豆。將所得咖啡生豆中之100g，以家庭用全自動咖啡豆焙炒機(CRPA－100，tortoise股份有限公司)，由深炒按鍵操作焙炒。焙炒時間約25分鐘左右。

接著，由5位咖啡官能專業品評員，進行咖啡焙炒豆之官能評估。30g之試樣2及比較例2之各咖啡焙炒豆不粉碎，以原本的形狀，放入專用之官能用玻璃杯，玻璃杯加蓋。官能評估時，開蓋以評估釀造香、醋酸臭之2種。以弱(1分)、稍弱(2分)、普通(3分)、稍強(4分)、強(5分)之5個階段，0.5分刻度評估。以5名評估分數之平均值表示。結果如表7所示。試樣2之咖啡焙炒豆與比較例2相比較，具有良好的香味。

使用上述比較例2及試樣2之咖啡焙炒豆，調製咖啡萃取液。將各咖啡焙炒豆分別細磨，相對於12g之粉碎豆，加入100g之熱水攪拌。依據杯試驗(cup test)的定法，除去浮起的咖啡，進行上澄液之官能評估。由5名咖啡專業品評員實施。評估項目係香味(酯香、釀造香)及味道(實物感、酸味)之4種。自非常弱(1分)至非常強(5分)，以0.1分刻度評估。以5名之評估分數之平均值表示。結果如表8所示。與比較例2相比，試樣2之咖啡萃取液係香味及味道均良好者。

〔實施例3〕

使用墨西哥產冷凍咖啡果實，確認添加乳酸之效果。作為發酵處理用微生物，使用市售之乾燥葡萄酒酵母，由直接法發酵。將15g之乾燥葡萄酒酵母(L2323，購自Sceti company)復水，活性化之後，植菌於1000ml的水。於其中，添加1kg之解凍墨西哥產冷凍咖啡果實，與酵母接觸。之後，使用篩子分離酵母溶液與咖啡果實，移至2L容積瓶子，靜置3天發酵。作為用以確認添加乳酸之實驗組，係使用添加3000mg之乳酸於酵母溶液(1L)中者(試樣3)。添加咖啡果實後之酵母溶液之pH係無添加乳酸者(比較例3)為5.8。添加乳酸成為3000ppm者(試樣3)為4.7。

對於上述比較例3及試樣3所得之發酵結束時之咖啡果實之果肉中所含醋酸含量，進行評估。

自上述比較例3及試樣3所得之發酵結束後之咖啡果實(3粒至5粒)，取出果肉，將榨取自該果肉之果汁，以水稀釋20倍，調製果汁稀釋液。接著，以液相層析法，測定該果汁稀釋液中之醋酸濃度(ppm)。

液相層析法之分析裝置係使用島津製作所之HPLC一組。使用Shim－pack SCR－102H作為管柱，以電導度偵測器CDD－6A偵測。管柱加熱器之溫度為40℃，以含有對苯磺酸之Tris－緩衝溶液，進行反應及沖提。以絕對校正曲線定量。

醋酸產生菌(造成咖啡豆品質不良影響之代表性雜菌)於咖啡果實中增殖時，醋酸產生量增加，果肉中所含之醋酸含量增加，該結果係果汁中之醋酸濃度變高。比較例3之果肉中之醋酸濃度與試樣3之果肉中之醋酸濃度相比較，係非常高的。因此，由此可知，於試樣3中，可抑制醋酸產生菌增殖。

接著，進行咖啡焙炒豆之評估。關於上述發酵後之咖啡果實，使用果肉除去機，除去果肉或果皮，而得到約250g之咖啡生豆。將所得咖啡生豆中之100g，以家庭用全自動咖啡豆焙炒機(CRPA－100，tortoise股份有限公司)，由深炒按鍵操作焙炒。焙炒時間約25分鐘左右。接著，由5位咖啡官能專業品評員，進行咖啡焙炒豆之官能評估。30g之比較例3及試樣3之各咖啡焙炒豆不粉碎，以原本的形狀，放入專用之官能用玻璃杯，玻璃杯加蓋。官能評估時，開蓋以評估酯香、醋酸臭之2種。以弱(1分)、稍弱(2分)、普通(3分)、稍強(4分)、強(5分)之5個階段，以0.5分刻度評估。以5位評估分數之平均值表示。結果如表10所示。試樣3之咖啡焙炒豆與比較例3相比較，具有良好的香味。

使用上述比較例3及試樣3之咖啡焙炒豆，調製咖啡萃取液。將各咖啡焙炒豆分別細磨，相對於12g之粉碎豆，加入100g之熱水攪拌。依據杯試驗(cup test)的定法，除去浮起的咖啡，進行上澄液之官能評估。由5位咖啡專業品評員實施。評估項目係香味(酯香、釀造香)及味道(實物感、酸味)之4種。自非常弱(1分)至非常強(5分)，以0.1分刻度評估。以5位之評估分數之平均值表示。結果如表11所示。與比較例3相比，試樣3之咖啡萃取液係香味及味道均良好者。

〔實施例4〕

使用咖啡果實，檢討添加磷酸的影響。加入1000g之咖啡果實(沖繩縣產)於3000ml容積之三角燒瓶，添加1000ml的水。此時之pH為5.5。於其中添加乳酸成3000ppm時，pH為2.4(試樣4)。準備未添加磷酸者作為對照組(比較例4)。

作為發酵處理用微生物，係將乾燥重量為1g之白地黴(Geotrichum candidum)IAM12700株(購自東京大學分子生物學研究所，以下稱為IAM12700)，依據定法復水後添加。於23℃靜置72小時，進行發酵。觀察72小時後之發酵液之結果，添加磷酸之試樣，認為無IAM12700以外的菌繁殖，並且發酵液呈現良好的香味。

另一方面，除了未添加磷酸以外，以相同方法所得之試樣(比較例4)，於發酵的終場，認為視為雜菌的微生物繁殖，認為除了良好的釀造香味，亦有些許的酸臭味。

接著，將所得發酵液之上澄液採樣，分析該最終組成。由對於咖啡豆品質造成不良影響之代表性雜菌之醋酸產生菌存在，以與上述實施例1同樣地以液相層析法分析上澄液中之磷酸及醋酸濃度，判斷醋酸產生菌有無增殖。

液相層析法之分析裝置係使用島津製作所之HPLC一組。使用Shim－pack SCR－102H作為管柱，以電導度偵測器CDD－6A偵測。管柱加熱器之溫度為40℃，以含有對苯磺酸之Tris－緩衝溶液，進行反應及沖提。以絕對校正曲線定量。液相層析的結果如表12所示。

如此可知，添加磷酸之試樣(試樣4)，與比較例4相比，醋酸濃度低(亦即醋酸產量係少量)，抑制雜菌繁殖。

接著，進行評估咖啡焙炒豆。自發酵液取出發酵後之咖啡果實，瀝水後，以55℃之乾燥機乾燥48小時後，使用果肉除去機，除去果肉或果皮，而得到約250g之咖啡生豆。將所得咖啡生豆中之100g，以家庭用全自動咖啡豆焙炒機(CRPA－100，tortoise股份有限公司)，由深炒按鍵操作焙炒。焙炒時間約25分鐘左右。接著，由5位咖啡官能專業品評員，進行咖啡焙炒豆之官能評估。30g之比較例4及試樣4之各咖啡焙炒豆不粉碎，以原本的形狀，放入專用之官能用玻璃杯，玻璃杯加蓋。官能評估時，開蓋以評估酯香、醋酸臭之2種。以弱(1分)、稍弱(2分)、普通(3分)、稍強(4分)、強(5分)之5個階段，以0.5分刻度評估。以5位評估分數之平均值表示。結果如表13所示。試樣4之咖啡焙炒豆與比較例4相比較，具有良好的香味。

使用上述比較例4及試樣4之咖啡焙炒豆，調製咖啡萃取液。將各咖啡焙炒豆分別細磨，相對於12g之粉碎豆，加入100g之熱水攪拌。依據杯試驗(cup test)的定法，除去浮起的咖啡，進行上澄液之官能評估。由5位咖啡專業品評員實施。評估項目係香味(酯香、釀造香)及味道(實物感、酸味)之4種。自非常弱(1分)至非常強(5分)，以0.1分刻度評估。以5位之評估分數之平均值表示。結果如表14所示。與比較例4相比，試樣4之咖啡萃取液係香味及味道均良好者。

〔產業上利用性〕

本發明係以精製或焙炒之咖啡果實加工處理業為首，自本發明所處理之咖啡生豆之焙炒豆，製造各種製品(普通咖啡、即溶咖啡、罐裝咖啡、咖啡香味等)，係非常適用於咖啡飲料類製造業，可幫助如此產業更進一步的發展者。

Claims

一種處理咖啡生豆之方法，為包含由營養利用成份與發酵處理用微生物接觸而發酵，賦予由此所產生之發酵成份於咖啡生豆之發酵步驟之處理咖啡生豆之方法，其特徵為，於該發酵步驟中，於抑制產生醋酸微生物增殖之pH2.4至4.7之範圍內，使該營養利用成份與該發酵處理用微生物接觸。
如申請專利範圍第1項之處理咖啡生豆之方法，其中該咖啡生豆係至少任一種之單離自咖啡果實之狀態、或存在於咖啡果實內之狀態。
如申請專利範圍第1項或第2項之處理咖啡生豆之方法，其中包含使用pH調整劑，調整成該pH範圍內之調整pH步驟。
如申請專利範圍第3項之處理咖啡生豆之方法，其中該pH調整劑係至少任一種之乳酸及磷酸。
如申請專利範圍第1項或第2項之處理咖啡生豆之方法，其中該發酵處理用微生物係至少一種選自酵母、乳酸菌、及不完全菌類所成群之微生物。
如申請專利範圍第5項之處理咖啡生豆之方法，其中該酵母係葡萄酒發酵用酵母。
如申請專利範圍第5項之處理咖啡生豆之方法，其中該不完全菌類係屬於地黴(Geotrichum)屬之不完全菌類。
如申請專利範圍第6項之處理咖啡生豆之方法，其中該屬於地黴(Geotrichum)屬之不完全菌類係地黴屬(Geotrichum sp.)SAM2421國際寄託號碼：FERM BP-10300)或其突變株、或此等之轉型株。
如申請專利範圍第1項或第2項之處理咖啡生豆之方法，其中該營養利用成份係果汁或咖啡果肉。
一種咖啡生豆，其特徵為，由申請專利範圍第1項或第2項之處理咖啡生豆之方法而得。
一種咖啡焙炒豆，其特徵為，焙炒處理如申請專利範圍第10項之咖啡生豆。
一種咖啡飲料，其特徵為，使用如申請專利範圍第11項之咖啡焙炒豆作為原料而得。