JPH0145349B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、焙焼磨砕したコーヒーから得られた
濃厚コーヒー水性抽出液を噴霧乾燥することによ
り可溶性コーヒーを製造する方法に関する。

ヒユステ等の米国特許第3345182号による研究
では、噴霧乾燥を通して揮発物の保持率はコーヒ
ー水性抽出液の固体の濃度をより高めることによ
り改良されることが示されている。しかしなが
ら、高引き抜率においてパーコレーターを操作し
て高収率を与えることが、経済的であるため、低
濃度抽出液が製造される。従つて、抽出液を濃縮
するより効果的な方法が望ましい。しかしなが
ら、揮発性コーヒーフレーバーおよび香気化合物
の捕捉および保持もまた重要である。

本発明は、シユリムプトンの米国特許第
4107339号に開示された方法を改良し変更を行な
つたものである。特許に記載された方法による
と、小割合の蒸発をバルク蒸発によつて実施し、
高濃度抽出液を生成する。第１蒸発からの凝縮物
は次に濃縮物に再添加され、次いで噴霧乾燥され
る。

該特許に記載されたような方法は、フレーバー
および香気の捕捉および保持に関係する３種の因
子により影響される。第１は化合物の除去が相対
的に高揮発性（水に対して）により容易となる小
量割合の蒸発である。相対的揮発性（α）は
K₁／K₂として定義され、式中Ｋは蒸気濃度対液
体濃度の比率であり、K₁は蒸留されるフレーバ
ーおよび香気化合物のものを指し、K₂は水のも
のを指す。相対的揮発性で40％以下のα′を持つ化
合物は十分に除去されない。第２に、凝縮は低
α′の化合物に有利となる。高α′を有する化合物が
損失となる。第３に、小割合の蒸発により除去さ
れない化合物は、いずれも次に大割合の蒸発によ
り除去され廃棄される。

もし、全てのフレーバー化合物が重要と仮定す
れば、前述の米国特許第4107339号に開示された
方法は改良を必要とする２領域がある。第１の領
域は小割合の蒸発である。大割合の蒸発はより重
質の揮発物（低α′）を除去できるが、水の増量負
荷により生成物は希釈される。従つて、再添加前
に揮発物を分離し濃縮する蒸留塔のような手段を
必要とする。第２に、凝縮器は通常失われる高揮
発性化合物を捕捉する手段を備えることにより改
良される。

本発明は、揮発性コーヒーフレーバーおよび香
気化合物を捕捉し保持するため吸収塔を使用し、
該化合物をコーヒー冷却抽出液中に吸収せしむる
ことに関するものである。“冷却”は約10℃−15
℃の温度において、かつ約10％−40％、好ましく
は約35％の固体濃度を有するコーヒー抽出液を意
味する。処理工程として吸収塔の使用により好ま
しいコーヒーフレーバーおよび香気化合物が排出
ガスの流れからコーヒー抽出液の生成物液体の流
れに移行できる。これらのフレーバーおよび香気
揮発物は次に更に処理され濃厚抽出液を噴霧乾燥
することにより得られる最終製品に保持すること
ができる。ガス状香気流体は、揮発性香気のいず
れの原料源、例えば、凝縮器からの通気口、パー
コレーター通気口、摩砕機等から得られる。揮発
性香気化合物は、凝縮器からの非−凝縮フレーバ
ーおよび香気化合物が好ましい。吸収塔は大気圧
または若干高い圧で操作されるように設計される
が、もしガス状香気化合物が真空で生成されるな
らば、例えば、膜ポンプのような密封ガス圧縮器
が使用され、香気流体を汚染されず常圧で圧縮さ
れる。

本発明は、高揮発性コーヒーフレーバーおよび
香気化合物がコーヒー冷却抽出液に強い親和力を
有することを見出したことに基づいている。

本発明は、処理中望ましいフレーバーおよび香
気揮発物の損失を防止するよう設計されている。
詳しくは、例えば、シユリムプトンの特許第
4107339号におけるような方法において、それは
香気化合物凝縮器における高揮発性フレーバーお
よび香気化合物の凝縮不足による抽出液蒸発中の
フレーバーの損失の問題を解決する。それはまた
焙焼および磨砕コーヒーの蒸気ストリツピングの
ような方法における揮発性蒸気香気化合物の不十
分な凝縮による損失の問題を解決するためおよび
ジヤーまたは醸造香気化合物用の摩砕器ガス香気
化合物収集のために使用できる。

本発明の更に一つの利点は、ガス状香気捕集器
に対する従前の装置が液体窒素凝縮器またはボー
テーター（Votetor）のようなプライン−冷却ふ
き取りフイルム蒸気−流体接触器のような高貴用
品目であつたが、相対的に低費用の装置の利用が
包含されていることである。更に本発明の利点は
非凝縮性ガス状フレーバーおよび香気化合物を最
終製品中に保持するため補捉することが望ましい
方法に利用する多用性である。

焙焼磨砕したコーヒーから得られた濃厚なコー
ヒー水性抽出液を噴霧乾燥することにより可溶性
コーヒーを製造する方法が現在発見され、揮発性
コーヒーフレーバーおよび香気化合物を捕捉し、
保持することを特徴とする次の工程からなる即
ち、 (a) コーヒー水性抽出液を蒸発してフレーバーお
よび香気水溶液を生成し、 (b) コーヒーフレーバーおよび香気水溶液を蒸留
塔で100−500mm水銀絶対圧力において水蒸気ス
トリツピングし、フレーバーおよび香気化合物
をストリツプし、フレーバーおよび香気濃厚溶
液を得、 (c) 水蒸気ストリツピング生成物を凝縮器で凝縮
し、 (d) ガス状非凝縮フレーバーおよび香気化合物を
(a)工程および(c)工程から圧縮し、 (e) 圧縮したガス状非凝縮フレーバーおよび香気
化合物を吸収塔に通し、 (f) (a)工程のストリツプした濃厚抽出液の一部を
補集し、 (g) (f)工程の濃厚抽出液を前記の吸収塔に向流に
して通して(e)工程の化合物を吸収し、 (h) (c)工程の水蒸気ストリツピング生成物、(a)工
程のストリツプした濃厚抽出液の残部および(g)
工程のフレーバーおよび香気化合物を含有する
濃厚抽出液の一部を混合し、 (i) (h)工程の混合したストリツピング生成物およ
び抽出液を噴霧乾燥する。

好ましくは、(f)工程の抽出液は吸収塔を通過す
る時、約10−15℃の温度に、10％−40％、代表的
には35％の固体の濃度および70−150cpsに維持さ
れる。

(a)工程の蒸発濃縮はセントリサーム
（Centritherm）のような単一効用蒸発器または
多重効用蒸発器中で実施できる。

噴霧乾燥器に供給された(h)工程の混合ストリツ
ピング生成物および抽出液の固体濃度は約35％−
60％、好ましくは40％−45％である。

本発明は、従つて、ガス吸収塔における吸収媒
体として、代表的に35％固体濃度の緩和な粘性液
体（70−150cps）の使用を包含している。一般に
吸収塔は粘性液体では操作されない。ガス状香気
化合物を濃厚コーヒー抽出液の如き粘性液中に吸
収させる以前の試みはまた不十分な操作と発泡に
より好結果が得られず、あるいは経済的に実施可
能とは考えられなかつた。本発明の独特な面は塔
において連続相としてガス液体両者の流体の使用
であつて、従つて発泡の生成を防止し、しかもガ
スから液体へ揮発物の物質移行に影響を与えるよ
うに、ガスと液体との間に十分な接触面積が与え
られる。全工程がコーヒー抽出液を当初10％−20
％から35％−60％固体に濃縮させフレーバーおよ
び香気化合物の損失を最小にしている。

全工程は初期の蒸発工程を包含し、単一効用蒸
発器中で実施され、２種の回収系によつて実施さ
れる。単一効用蒸発器からの凝縮流体は揮発物が
分離濃縮される蒸留工程に送られる。非−凝縮流
体は吸収塔で70−150cpsの粘度および約10−15℃
の温度を有する香気の少ない濃厚抽出液と接触さ
せることにより回収される。揮発物濃厚流体は噴
霧乾燥前に抽出液濃厚流体と混合される。

抽出液の濃縮／凝縮から得られるフレーバーお
よび香気水溶液を蒸気ストリツプする工程は蒸留
塔で実施される。揮発物はストリツピングまたは
排出部と称される蒸留塔の低い部分において除去
される。この区域において多量の液体が蒸発さ
れ、揮発物が除去できるように多数の段が設けら
れている。濃縮または精留部と称される蒸留塔の
上部において、揮発物は塔に再び流体を還流し、
所望の濃度を達成するよう十分多数の段を設ける
ことにより濃縮される。

蒸発器へ供給される抽出物の約75％が蒸発され
る。この工程において最も多量恐らくは90％の揮
発物が濃縮液から除去される。蒸発器を出た抽出
物は約52％固体の濃度にある。この濃度を達成す
るため蒸発器に掛けることが必要である。多段効
用のようなより効率的な蒸発器が蒸発をバルクで
遂行するために利用できる。

蒸留塔は相対揮発度３−15の低部限界により化
合物を回収するように設計されている。実際のた
な段の数は標準設計法を使用して決定出来る。分
離および濃縮装置として蒸留塔を使用する利点は
その適応性である。設計および／あるいは操作の
パラメーターを変更することにより他の相対揮発
度を有する化合物が回収され、従つて、最終製品
のフレーバーを変更できる。

蒸発器および蒸留塔の両者からの非凝縮性蒸気
を分析してフレーバーに影響する多量の揮発物を
含有することを見出した。吸収体に関する回収は
炭素化合物に対して95％以上であつた。

噴霧乾燥は高濃度抽出液（43％固体）、高噴霧
ノズル圧力（70.3Kg／cm²、1000psi）および低温
乾燥条件（205℃入、105℃出、400〓入、220〓
出）を使用して実施される。

本発明により生成された噴霧乾燥製品は、凍結
乾燥品に類似しているものとして記載されてい
る。製品に関するフレーバーの批評は、ぶどう酒
状、バター状、芳香性、粉末の、平滑な、かつ十
分洗練されたものとされた。

実施例 本発明は、凝集器から排出する非凝縮ガス状フ
レーバーおよび香気化合物を蒸発器および蒸留塔
で効率的に回収するのに適合している。

１ パーコレーター規模の槽からの原料抽出物
（15％固体）を単段蒸発器中で真空下（125−
150mm水銀絶対圧）に55％濃度に蒸発した。

２ 水蒸気は塔水凝縮器中で凝縮した。

３ 非凝縮ガス状香気化合物は次に大気圧に圧縮
し吸収塔の底部に供給した。

４ 工程２からのフレーバーおよび香気凝縮物は
20段蒸留塔において真空下（360mm水銀絶対圧）
に濃縮した。

５ 真空蒸留塔からの非凝縮ガス状香気化合物は
大気圧に圧縮して吸収塔の底部に供給した。

６ 濃厚抽出液（工程１から固体重量10％）の一
部は再び35％固体濃度に希釈して吸収塔の最上
部に供給した。操作は連続的に向流とした。

７ 香気化合物に富む吸収塔生成物は次に蒸留塔
からの液体香気化合物および濃厚抽出液の残部
と混合した。

８ 混合した留出物および抽出液は次に噴霧乾燥
した。

ガス流体のガスクロマトグラフイー分析を実施
した。吸収塔原料および吸収塔製品の味覚比較は
該生成物がぶどう酒状、バター状、芳香性の豊富
なものと記載される。著しく高水準のコーヒーフ
レーバー特徴を主として含有することを示した。
ガスクロマトグラムは更にガス状香気化合物のす
べてが吸収塔に供給されたガス状流体から本質的
に回収されたことを示した。

製品評価の目的のため、次の製品の研究を次に
実施した。

１ 市販の冷凍乾燥したコーヒー製品 ２ 本発明の方法により噴霧乾燥したコーヒー製
品（コロンビアもの高配合） ３ 本発明の方法により噴霧乾燥したコーヒー製
品（コロンビアもの中程度配合） ４ 市販の冷凍乾燥したコーヒー製品 総計576の判断を非−脱カフエインした冷凍乾
燥したコーヒーまたは磨砕し冷凍乾燥したコーヒ
ーのいずれかを使用した回答者の間で実施した。

２使用者群（冷凍乾燥および冷凍乾、両使用
者）の間に差異は見出されなかつた。この試験の
結果は、本発明の方法により製造された製品と市
販の冷凍乾燥したコーヒー製品との間に等しい選
択性を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 焙焼し磨砕したコーヒーから得られた濃厚コ
   ーヒー水性抽出液を噴霧乾燥して可溶性コーヒー
   を製造する方法において、 (a) コーヒー水性抽出液を蒸発し、フレーバーお
   よび香気水溶液を製造し、 (b) コーヒーフレーバーおよび香気水溶液を蒸留
   塔で100−500mm水銀絶対圧で水蒸気ストリツピ
   ングを行い、フレーバーおよび香気化合物をス
   トリツプしてフレーバーおよび香気の濃厚水溶
   液を得、 (c) 凝縮器で水蒸気ストリツピング生成物を凝縮
   し、 (d) (a)工程および(c)工程からのガス状の非−凝縮
   フレーバーおよび香気化合物を圧縮し、 (e) 圧縮されたガス状の非凝縮フレーバーおよび
   香気化合物を吸収塔に通し、 (f) (a)工程のストリツプした濃厚抽出液の一部を
   補集し、 (g) (f)工程の濃厚抽出液を前記の吸収塔に向流に
   より通過させて工程(e)の化合物を吸収させ、 (h) (c)工程の水蒸気ストリツピング生成物、(a)工
   程のストリツプされた濃厚抽出物の残量および
   (g)工程のフレーバーおよび香気化合物を含有す
   る濃厚抽出液の一部を混合し、 (i) (h)工程の混合したストリツピング生成物およ
   び抽出物を噴霧乾燥する、 各工程からなることを特徴とする可溶性コーヒー
   の製造方法。 ２ (f)工程の抽出液が、吸収塔を通過する際、約
   10℃−15℃の温度および70−150cpsの粘度に維持
   される特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ (a)の蒸発濃縮工程が、単一効用蒸発器で実施
   される特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ (a)の蒸発濃縮工程が、多重効用蒸発器で実施
   される特許請求の範囲第２項記載の方法。 ５ (h)工程の混合したストリツプ生成物と抽出液
   との固体濃度が40−45％である特許請求の範囲第
   ２項記載の方法。