JPH0349602B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明はインスタントコーヒーのように天然
材料から取り出される溶解容易な乾燥抽出物の製
造方法および装置に関するものである。 ［従来の技術］ インスタントコーヒーの製造に際しては、一般
に、コーヒーのいり豆は粉砕機により0.5〜３mm
の大きさに粉砕され、粉砕されたいり豆は多数の
連設された抽出塔又はパーコレーターからなる抽
出装置の中に供給される。次に、いり豆は高圧力
下で導かれた熱水又は水蒸気と混合されることに
よりコーヒーの抽出液として浸出し、抽出塔の内
部が新しいコーヒーで満たされる。そして、抽出
塔の出口においては、抽出液の濃度は30％以上に
上昇し、これが10℃程度までに冷却された後に乾
燥塔の上端部に導かれ、そこから内部に噴霧され
る。それと同時に、乾燥塔の上端部から内部に熱
空気が導入され、噴霧された液滴が激しく撹拌さ
れるとともに、乾燥塔の内部に設けた螺旋状の板
に沿つて下降し、これによつて水分の大部分が蒸
発される。そして、これによつて生成されるコー
ヒーの粉末は、後の工程に設けられた集塵装置に
より空気中から捕収される。 ところで、抽出液の他の乾燥方法として凍結乾
燥法が知られている。この方法は、コーヒー抽出
液を氷結して高真空および高温下に保持すること
によつて、氷結物に含まれる水分を水蒸気として
除去し（昇華）、これによつて、溶解容易なコー
ヒーの粒子を得るものである。 また、抽出物の乾燥に際しては、上述したよう
な方法の代わりにインスタント化を行うこともあ
る。この方法では、抽出物は、溶液、乳濁液、懸
濁液、ペーストあるいはこれらに類する形態とさ
れ、そのような液または固体の状態から直ちに粉
末に乾燥される。また、その粉末が水に解けにく
い場合には、粉末に水分が加えられて再度乾燥さ
れることもある。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のインスタントコーヒーの
製造方法においては、いずれの乾燥方法をとつて
見ても多くの設備投資および操業費用を必要と
し、また、コーヒー粉末の歩留りはたかだか37％
程度にしかならないという欠点があつた。しか
も、抽出物の乾燥が高温かつ高圧下で行われるた
め、特に、コーヒーの生命というべき芳香が著し
く損なわれてしまうという欠点もあつた。 ［発明の目的］ この発明は上記欠点を解決するためになされた
もので、設備費用および操業費用を割安にするこ
とができるのは勿論のこと、コーヒー粉末の歩留
りを向上させることができ、しかも、味や芳香が
劣化するのを防止することができる乾燥抽出物の
製造方法を提供することを目的としている。具体
的には、本発明は、インスタントコーヒーの製造
への適用により、歩留りを45％まで高め、従来の
インスタントコーヒーよりも優れた芳香を有する
インスタントコーヒーを製造する技術を提供する
ことを目的とするものである。 ［課題を解決するための手段］ この発明は、天然材料を超微細に粉砕する工程
と、粉砕された天然材料に水などの溶媒を複数回
混合し、天然材料と溶媒との混合物を１回の混合
毎に濾過することにより、各濾過毎に濃度が段階
的に低くなる抽出溶液を浸出し、この抽出溶液を
濃度別に貯蔵する第１抽出工程と、新たな天然材
料を用い上記各抽出溶液を溶媒として上記第１抽
出工程と同じ工程を溶媒の濃度の高い順番に行う
処理を少なくとも１回行う第２抽出工程と、この
第２抽出工程で得られた最も濃度の高い抽出溶液
を乾燥させて粉末化する乾燥工程とを具備したも
ので、各第１および第２抽出工程において少なく
とも各抽出溶液の中で最も濃度の高い抽出溶液を
抽出する際に、抽出溶液をほぼ室温とすることを
特徴とするものである。 天然材料の粒子の大きさは、抽出器内で堆積さ
れる天然材料の層の厚さによつて適宜変更され
る。粒子の大きさは、歩留まりやコーヒーの芳香
に影響を与えるため100μｍ以下とされ、望まし
くは１〜50μｍに細かく粉砕される。また、抽出
器の濾過担体上に堆積される天然材料の層の厚さ
は１〜200mmとされ、望ましくは20〜40mmとされ、
抽出は材料側を高圧にするか又は抽出養液側を低
圧にして行われる。 芳香および味覚に富む天然材料を処理する場合
に、材料を非加熱状態で２段階に粉砕することが
望ましい。第１段階で材料を粗く粉砕した後に第
２段階で細かく粉砕することにより超微細な粒子
を得ることができ、そのような粒子で抽出を行う
ことにより歩留まりを向上させることができる。 材料の粉砕は湿式で行うことも可能である。こ
の場合、粉砕用のミルに抽出溶液を加えても良
い。 本発明の従来技術に対する優位点は、歩留まり
を向上させることができる一方において、天然材
料がコーヒーなどのように味覚及び芳香に富む場
合に、それらを可能な限り損なわないことにあ
る。 すなわち、本発明では、同じ材料で複数回抽出
を行つて濃度が段階的に異なる溶液を抽出するこ
とによつて、各抽出毎に最適な温度設定を行うこ
とができる。特に、少なくとも最も濃度の高い溶
液を抽出する際の抽出温度を室温としているか
ら、抽出物質を最も多く含む溶液が低い温度で抽
出され、味覚や芳香が熱によつて損なわれること
が少ない。 したがつて、歩留まりの向上と芳香等の維持と
いう目的を両立させるためには、濃度が低くなる
につれて抽出溶液の温度を高くするのが望まし
い。 抽出溶液の温度は、最高濃度のもので15〜30℃
とされ、最低濃度のもので60〜100℃または100℃
以上とされる。このような温度範囲のもとで抽出
を行うことにより、芳香等をより効果的に維持す
ることができるとともに溶液の加熱に伴うエネル
ギーコストを少なくすることができ、しかも、60
％という高い歩留まりを得ることができる。 さらに、本発明の他の特徴は、抽出溶液を乾燥
脱水する際に発生する水蒸気を凝縮させて溶媒と
して使用することにある。これによつて、蒸留水
の製造コストを低減することができる。 また、天然材料を粉砕する際に芳香物、たとえ
ばコーヒーの香りを含む物質が材料から放出され
るので、このような芳香物は気流移送により乾燥
工程に供給され、乾燥抽出物に加えられる。 ［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明をインスタン
トコーヒーの製造に適用した例について説明す
る。第１図は、インスタントコーヒーを製造する
に際しての、コーヒー豆の焙焼から最終製品の包
装直前までの工程を行う装置の全体図、第２図は
コーヒーの抽出液の乾燥工程を行う装置の概略
図、第３図は第２図に示す乾燥装置の回転吸着器
の断面図、第４図は第２図に示す乾燥装置におい
て液体のコーヒー抽出物の導入に用いられる分散
ノズルを示す横断面図である。なお、第１図に示
す工程には原則として第２図に示す乾燥工程が含
まれている。 本発明の製造方法の概略を説明すると以下の通
りである。 まず、緑のコーヒー豆がコーヒーいり器１に供
給され、その中で公知の方法により培煎されてコ
ーヒー独特の芳香が与えられる。いり豆は次に公
知の冷却装置２で冷却され、ロールミル３により
比較的粗い粒子に粉砕される。次に、いり豆は芳
香物吸収装置４に導入され、次にボールミル５中
においてコロイド状に細かく粉砕される。超微粒
に粉砕されたコーヒーは、抽出装置の平床濾過抽
出器６の中に導入される。なお、平床濾過抽出器
６には、互いに連設された複数の容器７ａ〜７ｌ
が連結されている。 抽出装置における次の抽出プロセスは、いわゆ
る向流抽出によるコーヒー中の抽出物質の抽出で
ある。この抽出プロセスは、容器７ａ…内の抽出
物質の濃度勾配を調節するための調整抽出プロセ
ス（第１抽出工程）と、次の乾燥工程へ送るため
の抽出が連続的に行われる主抽出プロセス（第２
抽出工程）とからなつている。 調整抽出プロセスにおいては、前処理により生
成された新鮮な水（溶媒、望ましくは蒸留水）が
平床濾過抽出器６の下方から内部に導入され、新
しく内部に充填されたコーヒー粉を盛り上げてこ
れと混合され、次に、コーヒーが平床濾過器６中
の下部に浸出する。浸出したコーヒーは、まず、
容器７ｂに貯蔵される。次に、上記と同様に平床
濾過器６へ水が供給され、浸出したコーヒーは容
器７ｃに貯蔵される。このようにして浸出したコ
ーヒーは容器７ｂから容器７ｌまで連続的に貯蔵
され、各容器７ｂ…内のコーヒーの濃度は濾過の
回数を重ねる毎に薄くなつてゆく。したがつて、
容器７ｂには最も濃度の高いコーヒーが貯蔵さ
れ、容器７ｃ，７ｄと段階的に濃度が低くなつて
容器７ｌには最も濃度の低いコーヒーが貯蔵され
ることになる。コーヒーの温度は熱交換器８によ
つて高められ、より低い濃度の場合により高く設
定される。 容器７ｂ…内のコーヒーが一定の濃度勾配と一
定の温度勾配に達したとき、主抽出プロセスが開
始される。主抽出プロセスは、まず、容器７ｂに
貯蔵された最高の濃度を有するコーヒーを平床濾
過器６に導入することから始まる。このとき、平
床濾過器６の内部には新しいコーヒー粉が入れら
れている。次に、平床濾過器６においてコーヒー
がさらに高い濃度となつて浸出し、このコーヒー
は容器７ａに送給される。次に、２番目に高い濃
度を有する容器７ｃのコーヒーが平床濾過器６に
導入され、２回目の濾過が行われる。この濾過に
より浸出したコーヒーの濃度は、容器７ｂ内に貯
蔵されていたコーヒーの濃度とほぼ等しくなる。
同様にして、容器７ｄから容器７ｌに貯蔵されて
いたコーヒーが順番に平床濾過器６に導入され、
１つ若い番号の容器に貯蔵されていたコーヒーと
ほぼ等しい濃度とされて該容器に貯蔵される。 容器７ａに貯蔵される最高濃度のコーヒーは、
濾過器または分離器９を通つて脱水機１０に供給
される。 ここで、容器７ｌは上記工程により空になる
が、この容器７ｌ内には、乾燥工程で得られた水
蒸気の凝縮物（蒸留水）、平床濾過器６において
浸出する残留液体あるいは必要に応じて新たな蒸
留水が満たされ、このような液体によつて容器７
ｂまで満たされた後に前述の調整抽出プロセスが
開始される。 容器７ａから取り出される液状コーヒーは、脱
水機１０の内部の乾燥媒体中に分散され、底に多
孔質層となつて沈澱する。なお、乾燥媒体として
は空気または不活性ガスが用いられる。この乾燥
ガスは、回転可能の吸着器（一般には内部にシリ
カゲルが充てんされている）１１によつて脱水さ
れる。一方、脱水によつて湿つたシリカゲルは、
加熱され乾燥したガスによつて脱水され、再生さ
れる。吸着器１１に脱水され、さらに吸着器１１
から脱水されてできた水分を含むガスは、熱交換
器１２に通され、熱交換器１２内での凝縮物は抽
出用溶媒として利用される。 脱水機１０において集積された抽出物の多孔質
層は、回転可能な分離装置に粒状物に分解され、
脱水機１０から取り出されて芳香物捕集装置１３
に供給される。コーヒーいり器１、冷却装置２お
よびロールミル３中に材料から放出される芳香物
は、芳香物捕集装置４に吸収され、配管経路中を
空気搬送されて芳香物捕集装置１３内に供給され
る。なお、芳香物が加えられたコーヒー粉はその
後袋詰めされる。 以上は、インスタントコーヒーの製造原理であ
るが、本発明の実施例については以下に詳述す
る。 コーヒーいり豆は、冷却装置２の中でふるいに
かけられた後、ロールミル３によつて比較的粗く
粉砕される。その後、陶磁器で構成されたボール
ミル５の中で超微細に粉砕される。なお、ボール
ミル５の内部は完全に無味無臭とされている。ボ
ールミル５の内部に設けられたふるい器の目は
100μｍ以下、望ましくは１〜20μとされている
が、粉砕されてできるコーヒー粒子の直径は２〜
20μとなる。この粒径は、コーヒー粉が速やかに
コロイド状となる上で重要である。ボールミル５
での粉砕は乾式でも湿式でも良い。湿式の場合に
は、コーヒー粉に高い濃度のコーヒー溶液あるい
は蒸留水を加えて行われる。 本発明をインスタントコーヒーの製造方法に適
用する場合には、各工程においてコーヒー豆ある
いは粉から放出される芳香物（コーヒーの芳香を
含んだ物質）が捕集され、配管経路中で気流搬送
されて最終製品としてのコーヒー粉に加えられ
る。すなわち、倍煎、冷却およびロールミル３で
の粉砕という一連の処理においてコーヒーの芳香
が放出され、芳香物捕集装置に吸引捕集される。
捕集された芳香物は不活性ガスによつて第１図中
破線で示す経路をたどつて芳香物捕集装置１３に
供給される。 超微細に粉砕されたコーヒー粉からコーヒー溶
液を抽出する工程は、平床濾過器６と、これに連
結された一連の容器７を基本構成とする抽出装置
によつて行われる。この実施例では12個の容器が
連設され、それぞれ７ａから７ｌまでの符号を付
してある。各容器７ａ〜７ｌの下端部には開閉弁
１４がそれぞれ連結され、開閉弁１４には導管１
５が連結されている。導管１５には、送り出しポ
ンプ２１、開閉弁２２および熱交換器８が介装さ
れ、導管１５の端末は、平床濾過抽出器６の底に
設けられた開口部１６に連結されている。これに
よつて、各容器７ａ…に貯蔵される溶液が平床濾
過抽出器６に供給されるようになつている。 導管１５の送り出しポンプ２２と熱交換器８と
の中間部には別の導管２３が連結され、この導管
２３は、開閉弁２４を介装させて容器７ａ…の上
端部に連結されており、平床濾過抽出器６の抽出
溶液が各容器７ａ…に導入されるようになつてい
る。また、導管２３には、送り出しポンプ２５と
開閉弁２６ａ，２６ｂが介装され、その端末には
さらに別の導管２７が連結されている。この導管
２７には、開閉弁２９と溶媒容器２８とが連結さ
れており、溶媒を各容器７ａ…に供給するように
なつている。また、各容器７ａ…と開閉弁１４と
の間では途中に開閉弁１８を介装させた導管１７
が分岐させられ、この導管１７には、途中に送り
出しポンプ２０と分離容器９を介装させた収集本
管１９が連結されている。この収集本管１９は、
分離容器９を３つの脱水機１０に連結している。 一方、導管１５の平床濾過抽出器６と熱交換器
８との間には開閉弁３０ａ，３０ｂが介装され、
それらの間にも分離容器３１と、この分離容器３
１に溶液を導入する２つの真空ポンプ３２が連結
されている。 ここで、平床濾過抽出器６は、内部が気密に設
けられるハウジング３３により主として構成され
ている。ハウジング３３の底部近くには、六角形
または三角形の蜂の巣状の格子３４が水平に配置
され、格子３４の上には、単子織物から構成され
た瀘紙３５が載置されている。また、ハウジング
３３の上部にはモータ３６が取り付けられ、モー
タ３６の出力軸には撹拌機３７が取り付けられて
いる。撹拌機３７は、コーヒー粉と溶媒とを撹拌
するものであるが、コーヒー粉の沈澱物が乾燥し
て表面に裂け目ができたときに、表面をなでつけ
て平滑にするという機能も有している。 なお、単糸織物３５としては、ポリプロピレ
ン、ポリエステル又はポリアミド繊維が使用さ
れ、目幅10〜40μの織物とされる。また、平床濾
過抽出器６へ溶媒等の導入は、格子３４の下方か
ら行われる。 次に、セツト容器群７内のコーヒー濃度の調整
を目的として行われる調整抽出プロセスは次のよ
うにして行われる。 まず、超微細に粉砕されたコーヒー粉が平床濾
過器６の濾過剤３５の上に載置される。ここで、
湿式粉砕の場合には、コーヒー粉の沈澱物の高さ
あるいはコーヒー粉の堆積高さは１〜200mm、望
ましくは10〜30mmとされる。これは、コーヒー粉
の層が厚いと、液体の分離が困難になるととも
に、分離に長時間を要するからである。一方、容
器７ｂ〜７ｌの内部には、貯蔵容器２８に蓄えら
れていた溶媒としての水が供給される。この水
は、イオン交換法により純粋化されたものよりも
蒸留水であることが望ましい。容器７ｂに貯蔵さ
れていた水は、導管１５を通つて平床濾過抽出器
６の下部から内部に導入され、上記コーヒー粉を
上方へ向けて吹き上げる。この際、コーヒー粉内
の可溶性物質が水に溶解する。この溶解を促進す
るために、コーヒー粉は水とともに撹拌器３７に
よつて激しく混合される。次に、分離容器３１と
セツト容器群７とを接続する導管１５に介装され
た開閉弁３０ｂが閉鎖される。この状態で、コー
ヒーは平床濾過抽出器６の瀘紙３５を通つて下部
に浸出する。そして、コーヒーの浸出が終わつた
ら、弁３０ａが開いた後にポンプ３２が起動し、
分離容器３１にコーヒーが吸引されて一時的に貯
蔵される。水分が抜けた後のコーヒー粉は、瀘紙
３５の上に濾過ケーキとして堆積しており、徐々
に乾燥して表面に割れ目が生じる。この割れ目
は、表面が撹拌器３７によつてなでつけられるこ
とにより消失する。平床濾過抽出器６において浸
出したコーヒーが分離容器３１に完全に吸引され
ると弁３０ａは閉じられる。一方、弁２２が閉じ
られるとともに弁３０ｂが開けられ、ポンプ２５
により分離器３１内のコーヒーが容器７ｂに戻さ
れる。次に、容器７ｃに貯蔵されていた水が平床
濾過抽出器６の内部に下部から導入され、上記と
同様にしてコーヒーにして容器７ｃに戻される。
この場合のコーヒーの濃度は、２回目の濾過のた
め容器７ｂのものよりも低くなつている。このよ
うにして、残りの容器７ｄから容器７ｌまでにコ
ーヒーが貯蔵される。こうして各容器７ｂ…内に
貯蔵されたコーヒーの濃度は、容器７ｂから７ｌ
に移るにしたがつて段階的に低くなつている。 次に、平床濾過器６内に残つたコーヒー粉のか
すが取り出され、代わりに新しいコーヒー粉が補
給される。そして、容器７ｂ〜７ｌ内のコーヒー
を溶媒として２回目の濾過が行われる。 すなわち、容器７ｂ内のコーヒーは、平床濾過
器６に導入され、新しく補給されたコーヒー粉と
混合され、より高い濃度を持つコーヒーとして浸
出した後に再び容器７ｂに戻される。同様にし
て、容器７ｃから７ｌ内のコーヒーについても混
合および濾過が行われ、全てのコーヒーの濃度が
高められる。このように、新しいコーヒー粉とコ
ーヒーの混合物による濾過が複数回行われ、容器
７ｌのコーヒーの濃度が40％まで高められるとコ
ーヒー濃度の調整が終了する。このような濾過工
程において、各容器７ｂ…のコーヒーの温度は、
容器７ｂが最も低く、７ｃ，７．…へと移るにし
たがつて段階的に高くなるように設定される。そ
の温度設定は水蒸気を導入し得るように構成され
た熱交換器８にコーヒーを通すことによつて行わ
れる。なお、このような濾過工程における各コー
ヒーの温度と、最初から最後までの各濾過工程に
おける濃度は表に示してある。 コーヒー濃度調整が終了すると、次のようにし
て主抽出プロセスが行われる。主抽出プロセス
は、容器７ｂ内のコーヒーと新しいコーヒー粉と
の混合物を濾過し、コーヒーの濃度を最終的な目
標値にまで高める工程であつて、濃度が高められ
たコーヒーは容器７ａに貯蔵される。 ここで、コーヒー豆の粉砕が湿式で行われる場
合には、容器７ａのコーヒーは、平床濾過器６で
はなくてボールミル５に導入され、未だ粉砕され
ていないコーヒー豆と混合される。そして、粉砕
工程の最終段階で、超微粒のコーヒー粉とコーヒ
ーとが混ざり合つたスラリーが生成され、このス
ラリーは平床濾過器６に上部から導入される。ス
ラリー内の液体分すなわち濃縮されたコーヒー
は、ポンプ３２の起動により瀘紙３５を通つて強
制的に浸出させられる。スラリー内の固形分は瀘
紙３５の上面に留まり、ケーキ状に堆積する。こ
の堆積物は水分が除去されるにしたがつてその固
さを増す。一方、平床濾過器６から浸出したコー
ヒーは、容器７ａに貯蔵される。容器７ｂに貯蔵
されていたコーヒーの濃度は、最初40％であつた
が、この抽出により濃度は50％まで高められる。 次に、容器７ｃのコーヒーは、平床濾過抽出器
６の下部に設け開口部１６から導入され、瀘紙３
５上の固形分を吹き上げてこれと混ざり合う。こ
の場合、コーヒーが瀘紙３５の下側から導入され
るため、瀘紙３５の目詰りが防止される。また、
撹拌器３７が作動されてコーヒーとコーヒー粉と
が撹拌され、コーヒーの濃度が上昇する。このよ
うにして濃縮されたコーヒーは、容器７ｂに貯蔵
される。このようにして、容器７ｄから７ｌのコ
ーヒーは次々に濃縮され、１つ若い番号の隣の容
器に貯蔵される。 表に示すように、主抽出プロセスにより得られ
たコーヒーの濃度は、最後の調整抽出プロセスで
一つ若い番号の容器のコーヒーがもつ濃度とほぼ
等しくなる。表は、複数回行われる調整抽出プロ
セス後の容器７ａ…のコーヒーの温度および濃度
を示すものである。ここで、使用されているコー
ヒーは、ロブスタとアラビカ（商標）を１：１で
混合したもので、水との混合比は１：５とされて
いる。なお、溶媒としてのコーヒーの温度は、平
床濾過抽出器６へ向かうときに通過する熱交換器
８によつて調整される。また、前述のように、容
器７ｌには、乾燥プロセスにおいて生成する水蒸
気が凝縮してできた蒸留水および新たに用意した
蒸留水が加えられる

【表】 次に、容器７ａに貯蔵されたコーヒーは、適当
なときに後工程である乾燥プロセスに供給され
る。この乾燥プロセスは、第２図に示す脱水機１
０によつて行われる。 脱水機１０は、ハウジング４０を有している。
ハウジング４０の内部には、耐食性がありかつ無
味無臭の材料からなり、格子または多数の孔を有
する板から構成された支持体４１が配置されてい
る。支持体４１の上面には、無味無臭の合成樹脂
単糸から構成された目の大きさ５〜30μｍの織物
４２が取り付けられている。また、ハウジング４
０の天井には、鉛直線回りに回転可能な噴霧装置
４３が取り付けられている。噴霧装置は、垂直管
４４とこの垂直管４４の下端部から水平芳香へ延
在する２つの横管４５を有している。横杆４５の
下面には、複数の噴出ノズル４６が設けられてい
る。噴出ノズル４６としては、回転型または分散
型が使用される。 第４図は分散型ノズルの例を示す側断面図であ
る。この図に示す分散型ノズル４６は、その下端
部に塩水状をなすバケツ４７が形成され、バケツ
４７は、固定された撹拌器４８の回りを回転でき
るように構成されている。そして、高濃度のコー
ヒーは、撹拌器４８の内部を通つてバケツ４７に
達して空気または他のガスと混合され、その混合
物がバケツ４７の内壁を立ち上がつて半径方向に
向かう開口部から外部に放出できるようになつて
いる。 噴霧装置４３からコーヒーが噴霧されると、織
物４２の上にゆつくりと落下する。このとき、噴
霧装置４３は回転しており、コーヒーは脱水され
ながら織物の上に堆積する。同時に、低温の乾燥
ガスがハウジング４０の底部から内部に導入さ
れ、堆積しようとするコーヒーを上方へ吹き上げ
る。堆積層が厚くなると、今度はハウジング４０
の上方から乾燥ガスが導入され、堆積層は多孔質
のケーキ状となる。 乾燥ガスの導入のために導管系５０が設けられ
ている。導管系５０には複数の弁５１が介装され
ており、脱水された乾燥ガスをハウジング４０の
上方から又は下から支持体４１及び織物４２を通
して導入し得るようになつている。また、乾燥ガ
スは、ハウジング４０に入る濾過器５２内を通過
し、また、その供給は送風器５３によつて脱水は
吸着器１１によつて行われる。 乾燥プロセスについてさらに詳細に説明すると
以下の通りである。 まず、乾燥ガスを第２図中矢印５４の上方へ向
けて支持体４１及び織物４２を通してハウジング
４０内に導入しながら、上方からコーヒーの液体
を噴霧する。コーヒーは脱水されながら落下する
とともに、織物４２の近傍で吹き上げられる。し
ばらくすると、吹き上げが鎮静化して織物４２の
上に目のこまかい多孔質の層が堆積する。する
と、今度は乾燥ガスがハウジング４０の上方から
導入され、コーヒーは多数の層となつて堆積す
る。この層の数は最終的には10〜1000とされる。
なお、堆積層の構成の終わり近くでは、乾燥ガス
として極端に脱水され低温とされた気体が用いら
れる。 コーヒーの層が所定の高さに達すると、堆積層
を粉砕して粒状とする処理が行われる。このため
に、ハウジング４０内には、移動可能なカツタ６
２が配置されている。カツタ６２は、螺旋状また
は傾斜した複数のブレードを有する構造とされ
る。カツタ６２による粉砕でコーヒー層は粒状物
と粉末に分解され、これらは適当な吸引装置によ
り捕集される。吸引装置としては、多数のスリツ
トを有する管が用いられ、この管は上記カツタ６
２に併設される。捕集されたコーヒーの粉末等
は、真空掃除機に類する機構を有するシステムに
よつて行われる。 ここで、噴霧装置４３とし第４図に示すノズル
４６を使用する場合には、ノズル４６はハウジン
グ４０の天井に複数取り付けられる。ノズル６４
は、間欠的にまたは連続的に運転され。間欠運転
の場合には、噴霧間隔は噴霧され堆積した層が乾
燥し得るように設定される。また、連続運転の場
合には、噴霧されたコーヒー溶液が速やかに貫挿
し得るように、その噴霧量が調整される。 なお、コーヒーの処理量が少ない場合にはノズ
ル４６は１つであつても差し支えない。 コーヒーの粒状物の形態は、それを搬出する方
法により影響を受け、搬出方法を適宜選定するこ
とにより、例えば、凍結乾燥によつて製造される
粒状物にほぼ等しくすることが可能である。上記
方法により製造されたコーヒーは、味や香り等の
化学的性質のみならず、物理的特性においても従
来のコーヒーとは異なつているのである。 ところで、ハウジング４０の内部では、粒状物
の他に前述したような粉末も生じる。この粉末
は、ハウジング４０の内壁面に塵として堆積する
ため、ハウジング４０の内壁を機械的装置により
振動させて払い落とされる。これによつて、粉末
は粒状物ともとに捕集されることになる。 上記実施例では、固定されたハウジング４０に
より脱水器１０を構成しているが、例えばエアー
マツトによつて壁を構成したものを用いても良
い。このような構成では、エアーマツトの内部の
圧力を小刻みに変動させることにより粉末を払い
落とすことができる。この場合において、エアー
マツトの表面にテフロン加工を施すのが望まし
い。 次に、乾燥ガスを脱水するための吸着器１１の
構成について説明する。 吸着器１１は中空円筒状をなし、その内部に
は、第３図に示すように、扇形をなす複数の室が
連設されている。扇形の室の内部にはシリカゲル
が充填され、各室と中心部分とは分離壁５５によ
つて隔てられている。そして、乾燥ガスは、各室
を通過することによりシリカゲルで脱水されるよ
うになつている。 乾燥ガスは、第２の循環５６から供給される不
活性ガスであつて、第１の循環５０によつて構成
された循環系を流通するようになつている。使用
する室は切替装置によつて任意に選択し得るよう
になつている。この実施例では、吸着器１１には
全部で16個の室が連設され、いくつかの室の内部
のシリカゲルが使用し得る状態とされている。 第３図において、３つの室Ａのシリカゲルは使
用し得るよ準備されている状態である。室Ｂは第
１の循環５０の途中に並列に接続されており、乾
燥ガスは、全部が一旦集められて３つの脱水器１
０に分岐するようになつている。室Ｃは、第１の
循環５０内において流通すべき乾燥ガスを補充し
得るように接続されており、特に、乾燥ガスをハ
ウジング４０の底から吹き上げる段階において脱
水に供される。 一方、室Ｂを通つた乾燥ガスの一部は、ハウジ
ングの天井側から噴き出して、乾燥プロセスに供
される。室Ｂの残りのガスは、Ａ室のグループの
うちA₁およびA₂に導入される。このガスは、A₁
およびA₂のシリカゲルから水分を脱水するため
に使用される。そこには、第２の循環から供給さ
れる高温の乾燥ガスが導入され、例えば、室A₂
内の温度は約160℃とされ、このような高温乾燥
ガスによつて脱水が達成される。 水分を含んだガスは、室Ａを出た後に熱交換器
１２に通され、内部の熱が放出される。また、熱
の放出は第２の循環５６から供給されるガスに対
しても行われる。 また、第２の循環には、タービン５７の高温の
排気ガスが導入され、この排気ガスは、純化機５
８および濾過器５９を通つて純化され、これに不
活性ガスが補充される。また、このガスの送風は
通風機６０によつてなされる。 シリカゲルの再生に用いられる第２の循環５６
からのガスは、第３の循環６１に送られ、熱交換
器１２を通る。 乾燥プロセスの１つのサイクルが終了したら、
吸着器１１は第３図中矢印６３の方向に回転し、
使用される室が一つづつずれる。吸着器１１内で
のガス循環のための通路は、適当な回転すべり弁
の切替により確保される。 脱水器１０から取り出された乾燥したコーヒー
の固形物は、芳香物捕集装置１３に送られる。ま
た、この中には、コーヒー豆の粉砕工程において
材料から放出された芳香を含んだ物質が加えら
れ、コーヒーの芳香が高められる。 なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、以下のような種々の変更が可能である。 すなわち、ボールミルの代わりにコロイドミ
ル、ロールミル、多数のピンを有する円盤状粉砕
器あるいは振動ミルが使用される。ただし、それ
らの装置は無味無臭であること、原材料の離脱が
容易であることが要求される。 また、コーヒー容器は外部に対して密閉された
ものでなくても良いが、外部と密閉することによ
り芳香をより充分に維持することができる。 また、コーヒーの抽出は全て室温で行うように
しても良い。この場合、歩留まりは低下するが、
コーヒーの芳香と味は高められる。さらに、コー
ヒーの温度を所定値に設定するために、熱交換器
の代わりに加熱装置を用いても良い。 ところで、乾燥プロセスのハウジングの大きさ
は、300〜800ｇ／m²／時間の出来高となるように
その大きさが設定される。 ［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、コーヒーなどの
味と芳香とを損なうことなく抽出固形分を製造す
ることができ、しかも高い歩留まりを確保するこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示す
もので、第１図はコーヒーの製造工程の該略を示
すブロツク図、第２図は乾燥工程の該略を示すブ
ロツク図、第３図は吸着器の詳細を示す平面図、
第４図は抽出溶液を噴霧するためのノズルを示す
側断面図である。 ３，５……粉砕装置、６……濾過器、７……容
器、１０……乾燥装置、１１……吸着器、３５…
…濾過剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 天然材料を超微細に粉砕する工程と、粉砕さ
   れた天然材料に水などの溶媒を複数回混合し、天
   然材料と溶媒との混合物を１回の混合毎に濾過す
   ることにより、各濾過毎に濃度が段階的に低くな
   る抽出溶液を浸出し、この抽出溶液を濃度別に貯
   蔵する第１抽出工程と、新たな天然材料を用い上
   記各抽出溶液を溶媒として上記第１抽出工程と同
   じ処理を溶媒の濃度の高い順番に行う工程を少な
   くとも１回行う第２抽出工程と、この第２抽出工
   程で得られた最も濃度の高い抽出溶液を乾燥させ
   て粉末化する乾燥工程とを具備してなり、上記各
   第１および第２抽出工程において少なくとも各抽
   出溶液の中で最も濃度の高い抽出溶液を抽出する
   際に、抽出溶液をほぼ室温とすることを特徴とす
   る乾燥抽出物の製造方法。 ２ 前記乾燥工程は、乾燥気体の通過を許容し乾
   燥されて生じた粉末を通過させない支持体４２の
   下側から乾燥気体を吹き上げるとともに、上記支
   持体４２の上方から前記抽出溶液を噴霧すること
   によつて抽出溶液を固形化し、これを上記支持体
   ４２の上面に層状に堆積させる工程と、堆積した
   固形物を粉末に分解する工程と、吸着器１１によ
   つて気体から湿気を吸着して乾燥気体を生成し、
   この乾燥気体を上記支持体４２へ供給する工程
   と、上記抽出溶液の乾燥に供されて湿気を含んだ
   気体を熱交換器１２へ送給し、気体に含まれる湿
   気を凝縮させてその凝縮物を前記溶媒に加える工
   程とを具備することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の乾燥抽出物の製造方法。 ３ 前記粉砕工程において、天然材料は100μ以
   下、とくに１〜50μの粒径をもつ粒子にこまかく
   粉砕され、層の高さは１から200mm、とくに20〜
   40mmの濾過媒体上に置かれ、圧力によりとくに低
   圧で抽出溶液は材料から濾過剤を通して分離する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載の一つによる方法。 ４ 前記粉砕工程は、無味無臭の装置３，５の中
   で室温において２段階で行われ、その第１段階に
   おいて天然材料はあらく粉砕され、第２段階であ
   らく粉砕した材料を超微細に粉砕することを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５ 前記粉砕工程のうち超微細粉砕は、抽出液体
   の添加の下に湿式粉砕として行なうことを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６ 前記粉砕工程のうち、超微細粉砕は、抽出残
   部の添加の下に湿式粉砕として行うことを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載の方法。 ７ 前記抽出は、15℃から30℃で行われることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項の
   いずれか一つによる方法。 ８ 前記抽出工程は、相対的により高い濃度の溶
   液による抽出が15℃から30℃の抽出温度で行わ
   れ、相対的により低い濃度の溶液による抽出が60
   ℃から100℃又はそれ以上の抽出温度で行われる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ７項の一つによる方法。 ９ 前記乾燥工程は、乾燥された抽出物を堆積さ
   せて行われ、この堆積層の高さは10〜200mmまた
   は10〜100mmであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第８項のいずれか一つによる方
   法。 １０ 脱水され粉末化された乾燥抽出物をガス状
   の乾燥剤にさらし、粉末の塊集を行わせることを
   特徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１ 前記乾燥工程において、支持体４１，４２
   上の抽出粉末層を抽出溶液に散布することにより
   粉末の塊集を行なう工程を具備することを特徴と
   する特許請求の範囲第９項記載の方法。 １２ 前記乾燥工程において、脱水化された溶液
   を不活性ガス又は空気の添加によつて泡立てる工
   程を具備することを特徴とする特許請求の範囲第
   １０項又は第１１項記載の方法。 １３ 前記乾燥工程は、天然材料が揮発しやすい
   芳香物質を含有するときに前記粉砕工程において
   天然材料から放出された芳香物質を抽出し、乾燥
   に供給する工程を具備することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれか一つ
   による方法。 １４ 前記天然材料は、コーヒー、茶、薬草、散
   形花ポツプ、香辛料のような芳香物質及び味覚物
   質豊富な材料であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項ないし第１３項のいずれかに記載の方
   法。 １５ 天然材料を超微細に粉砕する粉砕装置３，
   ５と、この粉砕装置３，５によつて粉砕された天
   然材料が供給されるとともに、この天然材料に溶
   媒が複数回混合され、天然材料と溶媒との混合物
   を１回の混合毎に網目の幅が１〜30μｍの濾過剤
   ３５で濾過することにより、各濾過毎に濃度が段
   階的に低くなる抽出溶液を浸出する濾過器６と、
   この濾過器６によつて濾過された天然材料の抽出
   溶液をその濃度別に貯蔵する複数の容器７ａ〜７
   ｌと、上記抽出溶液のうち最高濃度のものが供給
   され、供給された抽出溶液を乾燥する乾燥装置１
   ０と、この乾燥装置１０に乾燥気体を供給すると
   ともに、乾燥装置１０から戻された気体中の湿気
   を凝縮させる吸着器１１とを具備し、上記吸着器
   １１は、上記湿気の凝縮により生じた蒸留水を溶
   媒として上記濾過器６に供給し得るように濾過器
   ６に連結されていることを特徴とする乾燥抽出物
   の製造装置。 １６ 前記粉砕装置は、超微細粉砕のためのボー
   ルミル５を有し、ボール及び内部おおいが無味無
   臭の材料で構成されたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１５項記載の装置。 １７ 前記ボールミルのボール及び内部おおいが
   陶磁器、セラミツク、合成樹脂からなり、又はテ
   フロン被覆を施したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１６項記載の装置。 １８ 前記濾過器は、平床ろ過抽出器とされ、そ
   の分離剤３５が単糸織物からなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１５項から第１７項記載の一
   つによる装置。 １９ 濾過器６は、密閉又は開放ハウジング３３
   を有し、分離剤３５の下部に溶液の入口及び出口
   のための開口１６を有し、各溶液は天然材料のな
   かから分離剤を通つて下へ貫流しみちびかれるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１８項記載の装
   置。 ２０ 前記乾燥装置１０はハウジング４０を有
   し、このハウジング４０内には、支持体４１，４
   ２が水平にかつ平板状又は格子状となるように配
   置され、さらに、垂直軸のまわりを回転する分配
   腕４５が配置され、この分配腕４５の下部には、
   抽出溶液を噴出するノズル４６が配置されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１５項から第
   １９項記載の一つによる装置。 ２１ 前記ハウジング１０には、抽出溶液を噴出
   するための一つ又はそれ以上の固定ノズルが配置
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ５項から第１９項記載の一つによる装置。 ２２ 前記ノズルは、抽出溶液を分散して噴出し
   得るように構成されることを特徴とする特許請求
   の範囲第２０項又は第２１項記載の装置。 ２３ 前記ノズルは、固定された撹拌器４８のま
   わりを回転するバケツ４７を有し抽出溶液をバケ
   ツ４７から半径方向へ噴射し得るように構成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第２２項
   記載の装置。 ２４ 前記支持体は、剛性を有する波形の穴あき
   板又は格子で構成され、その上面にあみ目の幅が
   ５から30μである単糸織物でおおわれていること
   を特徴とする請求の範囲第２０項から第２３項記
   載の一つによる装置。 ２５ 前記ハウジング４０は、その壁部が柔軟性
   があり内部に圧力空気が充てんされるエアーマツ
   トで構成され、エアーマツト内部の圧力を変化さ
   せて表面のちりを払い落とし得るように構成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１５項
   から第２４項記載の一つによる装置。 ２６ 前記ハウジングの壁部は、可動性のエアー
   マツトにより構成されることを特徴とする請求の
   範囲第１５項から第２４項記載の一つによる装
   置。 ２７ 二つ又はそれ以上の乾燥装置は共通の脱湿
   装置とガス状乾燥剤に対して連結されることを特
   徴とする請求の範囲第１５項から第２６項記載の
   一つによる装置。 ２８ 特にシリカゲル、高活性ゲルによる吸着器
   １１は乾燥剤乾燥のために非常に狭い吸着剤とし
   て仕事をすることを特徴とする請求の範囲第２７
   項記載の装置。 ２９ 前記乾燥装置は、ガスを脱湿して乾燥ガス
   を生成するための垂直円筒形の吸着器１１を有
   し、この吸着器１１には、多くの扇形状室に分離
   壁によつて細分されて各室に高活性シリカゲルが
   充填されるとともに、前記ハウジングとの間で乾
   燥ガスを循環させる第１の循環５０と、前記シリ
   カゲルを乾燥させるための熱をシリカゲルにに供
   給する第２の循環５６が接続されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第２７項又は第２８項記
   載の一つによる装置。 ３０ 前記吸着器１１の室は、４つのグループ
   Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割され、グループＡのなかの
   シリカゲルが乾燥されている間、他のグループの
   室Ｂ，Ｃ，Ｄのシリカゲルは前記乾燥装置のハウ
   ジングに接続されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第２９項記載の装置。 ３１ １回の乾燥工程が終了する間に、グループ
   Ａのシリカゲルの準備を行い得るように他の３つ
   のグループＢ，Ｃ，Ｄの室が各々３つの乾燥装置
   に接続されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３０項記載の装置。 ３２ 前記吸着器１１は、円周方向へ回転可能に
   構成され、各グループの室（ＡからＤまで）のシ
   リカゲルが順番に準備され得るようになされてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３１項記載
   の装置。 ３３ 前記吸着器１１の各室と前記第１の循環５
   ０および第２の循環５０との接続は、回転すべり
   弁により切り替えられるように構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３２項記載の装
   置。 ３４ 前記吸着器１１は、その垂直軸のまわりを
   回転可能にとりつけられそれ自身回転すべり弁と
   して機能し得るように構成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第３２項記載の装置。 ３５ 前記第１の循環５０は、外部とのガスのや
   りとりがなされない閉じられた循環回路とされて
   いることを特徴とする請求の範囲第１５項から第
   ３４項記載の一つによる装置。 ３６ 前記第２の循環５６は外部とガスのやりと
   りが行われる開放された循環回路とされるととも
   に、内部にタービンの排ガスにより加熱されたガ
   スが供給され、前記吸着器１１の吸着剤の再生の
   ために供されるように構成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第３５項記載の装置。 ３７ 前記第２の循環５６のガスの熱交換は、閉
   じられた第３の循環６１を通して生じることを特
   徴とする特許請求の範囲第３６項記載の装置。 ３８ 前記第３の循環６１での熱交換は熱交換器
   １２のなかで生じることを特徴とする請求の範囲
   第３７項記載の装置。 ３９ 前記第１の循環５０および第３の循環６１
   のなかでの濡れ損失は第２の循環から補充される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３３項記載の
   装置。 ４０ 第１及び第２の循環５０，５６においてガ
   スの最適状態は一部は媒体の直接影響により、一
   部は混合媒体によつて生じることを特徴とする特
   許請求の範囲第１５項から第３９項記載までの一
   つによる装置。 ４１ 多くの熱交換器１２からの熱は第２の循環
   ５６から取り入れられ、第２の熱交換器１２は第
   ３の循環６１に放出し、第３の熱交換器は第１循
   環５０の冷媒体により吸着器により冷却されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４０項記載の装
   置。 ４２ 前記熱交換器は、内部で生じた凝縮物が抽
   出用溶媒として使用されるように前記抽出装置に
   接続されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第４１項記載の装置。 ４３ 前記粉砕装置は、天然材料から放出される
   芳香物質を前記乾燥装置に供給し得るように乾燥
   装置に接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１５項ないし第４２項のいずれか一つに
   よる装置。