JPH01211449A - 芳香成分を含むコーヒー油の抽出分離法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は亜臨界または超臨界状態の二酸化炭素（以下Ｃ
Ｏ□とする）を抽剤として、焙炒コーヒーより、優れた
芳香を有するコーヒー油を抽出分離する方法に関する。

本発明により得られたコーヒー油を、芳香成分の少ない
インスタントコーヒー、缶コーヒー等のコーヒー製品、
あるいは、その他の様々な飲料や食品に添加することに
より、香りの良い天然のコーヒーフレーバーを含んだグ
レードの高い製品を作ることができる。

（従来の技術） （発明が解決しようとする問題点） 焙炒コーヒーよりその芳香成分を抽出することは公知で
あるが、その方法及び問題点は以下に述べる通りである
。

先ず、水蒸気あるいは、不活性ガスを用い、低圧力で焙
炒コーヒーから芳香成分を得る方法がある。この場合、
抽出されるのは揮発性の高い芳香成分に限られるため、
この抽出物を後で利用しようとしてもほとんどの芳香成
分が失われており、フレーバーとしての役目を果たさな
い。

またごスクリュープレス等を用いる圧搾法によって芳香
成分を含むコーヒー油を得る方法もあるが、この方法で
は圧搾する際に焙炒コーヒーを高温、高圧条件下で処理
するため、熱分解等の化学変化が生じ、その結果得られ
たコーヒー油は、低い品位の芳香性を有するものとなる
。

別の方法として、有機溶剤を用いた抽出法があるが、芳
香成分とその溶剤との分離が困難で、揮発性の高い成分
の損失あるいは溶剤の残留が太きな問題となる。

また、ガス状ＣＯｔ及び液体ＣＯオを用いたコーヒー油
の抽出法もある。これらの抽出法は、比較的低圧力で芳
香成分を抽出できるが、低温のため溶解度は低く、特に
液体ＣＯｔを用いた抽出の場合、溶媒分離に際しては、
加熱エネルギーを必要とする。

さらに、特公昭５１−３３１８５号公報には、超臨界状
態の００８を用いたコーヒー油の抽出法が記載されてい
る。しかしながら、この方法では、実施例から明らかな
ように、かなりの高圧、あるいは高温の超臨界状態のＣ
Ｏ８を用いなければ、目的とする抽出効率が得られない
、これは焙炒コーヒー自身が多孔質＃Ｊｉｍであるため
、油分や芳香成分に対して吸着活性を有し、低圧、低温
の比較的マイルドな超臨界状態のＣＯ□では、芳香成分
を含んだコーヒー油を、目的とする抽出効率で得難いた
めと思われる。

一般に焙炒コーヒーには、約１３％の油分が含まれてお
り、揮発性の芳香成分は、元来、親油性であるため、こ
のコーヒー油に溶解した状態で取得することが、芳香成
分の逸散、分解を抑制し、さらには、コーヒー油中に含
まれるトコフェロールの酸化防止効果によって、芳香成
分の安定性が増すので極めて有利である。

しかし、焙炒コーヒーは、その炒り方によっても差があ
るが、生豆に含まれる水分の蒸発、生豆自身の炭化等に
よって、多孔質な組織、いわゆる活性炭様の構造を有す
るものとなることが知られており、その吸着・作用のた
め、経済的に有利な低圧・低温のマイルドな超臨界状態
のＣＯ富を用いて、コーヒー油を抽出する方法では、原
料である焙炒コーヒーに含まれるコーヒー油の約１７２
の量（対原料５〜７％）程度しか取得することができな
い。

このような理由から、効率的な芳香成分を含むコーヒー
油の抽出が不可能なため、前記特公昭５１−３３１８５
号公報の実施例では焙炒コーヒー中の芳香成分及びコー
ヒー油に対する吸着活性に打ち勝つようなかなりの高圧
あるいは高温の条件下で芳香成分を含むコーヒー油の抽
出を行なわなければならず、経済的にも、また良質な芳
香成分を取得するという点でも不利であった。

（問題を解決するための手段） このような現状に鑑み、本発明者らは、焙炒コーヒーよ
り芳香成分を含むコーヒー油を経済的に有利に効率よく
抽出する方法について、種々の検討を重ねた結果、遂に
本発明に到達した。

すなわち、本発明の要旨は、原料の焙炒コーヒーに予め
極性溶媒を添加し、しかる後に比較的、低圧、低温の超
臨界状態のＣＯバ亜臨界状態のＣＯよも含む、）を抽剤
として、所望の芳香成分を含むコーヒー油を取得しよう
とするものである。

亜臨界ないし超臨界状態の００８は、臨界点（３１，０
″Ｃ１？２．９ａｔｍ）付近または、それを超えた状態
にあり、液体に近い密度と、ガス体に近い大きな拡散係
数を有し、この特性の故に種々の化合物を速やかに、か
つ大量に収率よく抽出できる。しかも、わずかな圧力・
温度の変化によって、油剤との分離も容易であるうえ、
ＣＯを特有の利点として不活性雰囲気下に比較的低温で
の処理が可能であり、そのうえ静菌ないし殺菌効果まで
が期待できるので衛生的である等、特に食品・医薬品へ
の利用に通し、その適用が活発に試みられており、本発
明の目的物である芳香成分を含むコーヒー油を得るには
最も適した抽出法である。

しかし、焙炒コーヒーを原料とした、亜臨界または超臨
界状態のＣＯｆによる、芳香成分を含むコーヒー油の抽
出法では、前述したように、焙炒コーヒー自身の有する
芳香成分及び油分への吸着活性によって、高圧あるいは
高温の超臨界状態の条件下でしか、コーヒー油を抽出す
ることができない。

そこで本発明者らｉ、上記課題を解決するため、鋭意検
討した結果、焙炒コーヒー自身の有する油分に対する吸
着活性を抑制するため、予め、極性溶媒を原料の焙炒コ
ーヒーに添加、混合し、それを積極的に吸着させ、しか
る後に、亜臨界または超臨界状態のＣＯｌを用いて抽出
を行えば、目的とする芳香成分を含む、良質なコーヒー
油が効率的かつ、経済的に有利に得られることを見い出
した。

焙炒コーヒー自身による油分の吸着現象は、焙炒コーヒ
ー豆を粉砕した時点でも多少起こっていると考えられる
が、主として、この焙炒コーヒーから、芳香成分を含む
コーヒー油を亜臨界または超臨界状態のＣＯ８を抽剤と
して抽出する際に起こるものと考えられる。これは、コ
ーヒー油の抽出時に、その油分が一旦、Ｃ０３に溶解し
、拡散することによって、焙炒コーヒーの組織との接触
度合が増し、吸着が促進されるためである・。

そこで本発明者らは、このコーヒー油の抽出時に起こる
吸着現象を防ぐため、予め原料である焙炒コーヒーに、
極性溶媒を添加、混合する方法を用いたわけである。

この場合、極性溶媒としては、先ず、食品添加物として
認められ、食品衛生上問題のない、親水性溶媒が望まれ
る。また、亜臨界または超臨界状態のＣｏｔに溶解し難
く、かつ焙炒コーヒー自身に吸着され易く、抽出物であ
るコーヒー油には全く含まれないことも望まれる。

上記条件を満たす極性溶媒としては、水、グリセリン、
プロピレングリコール、等が挙げられる。

これらは、単独で、あるいは混合して用いることができ
る。上記極性溶媒の中で、安全性、取扱い、価格等の面
から、水が最も好適に用いられる。また抽出条件によっ
ては、グルコース、アスパルテーム等の甘味料、塩化ナ
トリウム、炭酸水素ナトリウム等の食品添加用無機塩類
、食品添加用乳化剤等の可食性物質を若干添加すれば、
抽出効率が向上する場合もみられる。

焙炒コーヒーに添加する極性溶媒の量は、使用する極性
溶媒の種類によっても異なるが、原料の焙炒コーヒー重
量に対して１〜７５％が適当であり、通常、５０％以下
の量で本発明の目的は充分達成される。７５％を超える
比率で極性溶媒を添加すると、焙炒コーヒーの飽和吸着
量以上の量となり、亜臨界または超臨界状態のＣＯｆに
対するコーヒー油の溶解度を減少させ、コーヒー油の抽
出に不利な条件となる。また、１％より少ない量では、
添加の効果がみられない。

一般的に、亜臨界または超臨界状態の００８に溶解し難
い極性溶媒は、その存在量によって抽出物の００８への
溶解度を下げる働きをする。

第１図に代表的な植物種子である大豆からの超臨界状態
のｃｏ、による油脂の抽出に対する水の影響を示すが、
原料である大豆に２５％の水分を含ませておくと、大豆
油の抽出率が１／３以下となり、さらに５０％の水分を
含ませれば１／１０程度にまで、抽出率が減少すること
がわかる。ところが、本発明において水や、プロピレン
グリコール、グリセリン等の極性溶媒を焙炒コーヒーに
５０％程度含ませても、後記実施例にも示す通り、全く
コーヒー油の抽出率は減少せず、明らかに焙炒コーヒー
の組織中に吸着され、何らコーヒー油の抽出率に悪影響
を及ぼさないことが確認できた。

以下、本発明の実施態様をフローシートに基づいて説明
する。第２図に於いて、ＣＯ８シリンダー１より、圧縮
機２を用いて所定の圧力まで圧縮したＣ０８を、熱交換
器３を通して所定の抽出温度にし、亜臨界または超臨界
状態にして抽出塔４へと導入する。抽出塔４には極性溶
媒を添加、混合した焙炒コーヒー豆粉砕物を仕込み、Ｃ
０８による抽出を行った後、抽出物を含んだＣＯ□相を
減圧弁５を通して減圧し、セパレータ６に導き抽出物を
Ｃｏおから分離する。抽出物と分離されたＣＯ，は、コ
ンデンサー７で冷却液化され圧縮機を経て、リサイクル
する。

また、抽出塔にＣＯｔを段階的に圧力を上げて導入し、
段階的抽出を行うこともできる。さらに、抽出塔を複数
個並列に設けて切換え、半連続的な操業を行うことも可
能である。

一般に、第２図に示したプロセスにおいて、セパレータ
６より経時的に抽出物を分離するが、段階的に圧力を下
げて行くと、抽出物成分が異なってくるので、適宜目的
とする成分に応じて、分取の仕方を変えて回収すること
ができる。すなわち、セパレータを複数個直列に設け、
段階的に圧力を下げて分別分離回収を行うことなども可
能である。

また、セパレータより経時的に抽出物を分離する場合、
分取の仕方によって得られる抽出物成分が異なってくる
ので、目的とする成分の分割抽出を行うこともできる。

（実施例） 以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが
、本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１ 粉砕した焙炒コーヒー豆５００ｇ　（脂質含量１３、１
％）を原料とし、これに水１００ｇ　（対原料２０％）
を加えて混合し、第２図に示すプロセスにて２００　ｋ
ｇ／ｃｄ、３８°ＣのＣＯｔを抽剤としてて抽出を３０
時間行い、常温、大気圧下で抽出物を分離して、５８ｇ
の芳香成分を含むコーヒー油を得た。

比較例１〜２ 比較例として、実施例１と同じ粉砕した焙炒コーヒー豆
５００ｇを原料とし、水を全く加えないで、実施例１と
同一条件下で抽出を行ったところ°２９ｇのコーヒー油
しか得られなかった。

また抽出圧力および温度の高い比較例として、実施例１
と同じ粉砕した焙炒コーヒー豆５００ｇを原料とし、水
を全く加えないで、３５０　ｋｇ／Ｃ４，１５０°Ｃの
ＣＯ８を抽剤として抽出を３時間行ったところ４６ｇの
コーヒー油を得た。

以上実施例１．比較例１および比較例２のコーヒー油抽
出率、抽出残物の脂質含量、抽出物の官能評価について
後の第１表に示した。

第１表 本脂質含量はエーテルを使用し、ソックスレー抽出を１
５時間行った。

第１表の結果より、原料の焙炒コーヒーに水を加えるこ
とによって効率的に、かつ品質の優れたコーヒー油の抽
出分離が可能となることが確認できた。

またこれら３種の抽出物を市販の乳化剤により乳化し、
インスタントコーヒー及び缶コーヒーに添加したところ
実施例１で得た抽出物を使用したものが他の２つに比べ
て最も香りが良く、さらには味もレギュラーコーヒーの
ような深み、コクのある品質になることが確認できた。

これは、原料に水を加えることによって水がＣＯｔの溶
媒極性を調整する働きをし、主として極性物質である呈
味成分をも抽出物として取得し易くしたものと推定され
る。

実施例２ 粉砕した焙炒コーヒー豆８００ｇを原料とし、これに水
３２０ｇ　（対原料４０％）を加え、混合し、実施例１
と同一条件下で抽出を３時間行い、常温大気圧下で抽出
物を分離して、８９ｇの芳香成分を含むコーヒー油を得
た。

このコーヒー油は実施例１で得られたものと、同等であ
り上質で深みのある香気を持つものであった。

また、ここで得られたコーヒー油の原料重量に対する抽
出率は、１１．１％であり、この結果も実施例１と同様
なものであった。

実施例３ 粉砕した焙炒コーヒー豆１０００ｇを原料とし、これに
プロピレングリコール２００ｇ　（対原料２０％）を加
えて混合し、第２図に示すプロセスにて１９０ｋｇ／ｃ
ｄ、　４０℃のＣｏ、を抽剤として抽出を３時間行い、
常温大気圧下て抽出物を分離して１０８ｇの芳香成分を
含むコーヒー油を得た。

このコーヒー油は実施例１．２で得られたものと同等で
あり、品質の優れたものであった。また、ここで得られ
たコーヒー油の原料重量に対する抽出率は、１０．８％
であり、この結果も実施例１．２と同様なものでありだ
。

実施例４ 粉砕した焙炒コーヒー豆５００ｇを原料とし、これに水
１５０ｇ　（対原料３０％）を加えて、混合し、第２図
に示すプロセスにて、１５０ｋｇ／ｃｍ２、３９℃のＣ
Ｏｔを抽剤として抽出を３時間行い、常温大気圧下で抽
出物を分離して、４２ｇの芳香成分を含むコーヒー油を
得た。

比較例３ また、実施例４と同一の原料５００ｇを用いて、水を全
く加えず、実施例４と同一条件下での抽出を３時間行い
、常温大気圧下で抽出物を分離して２６ｇの芳香成分を
含むコーヒー油を得た。

実施例４および比較例３の結果を第２表にまとめた。

第２表 このように比較的低い圧力、温度条件によるコーヒー油
の抽出に際しても、水を加えることによって、効率的に
抽出が行え、さらに、得られたコーヒー油が、極めて優
れた芳香性を有し、かつ、芳香成分の濃度が高いことが
わかった。

一方、比較例３での焙炒コーヒー豆抽出残物に、かなり
の脂質並びに良質な芳香成分が残っていたことから、水
の添加効果を確認できた。

実施例５ 粉砕した焙炒コーヒー豆１０００ｇを原料とし、これに
グリセリン２００ｇ　（対原料２０％）を加えて混合し
、第２図に示すプロセスにて、１８０ｋｇ／ｃｄ、３９
°ＣのＣｏｔを抽剤として抽出を３時間行い、常温大気
圧下で抽出物を分離して、１１３ｇの芳香成分を含むコ
ーヒー油を得た。

このコーヒー油の原料重量に対する抽出率、及び品質は
、実施例１．２，３、で得られたものと同等であり、グ
リセリンを添加することによっても、充分に本発明の目
的を達成することが確認できた。

実施例６ 粉砕した焙炒コーヒー豆５００ｇを原料とし、これに水
とグリセリンを１：１の比率で混合した水溶液１００ｇ
　（対原料２０％）を加えて混合し、第２図に示すプロ
セスにて　１８０ｋｇ／ｃｍ２、　４０″ＣのＣＯｚを
抽剤として、抽出を３時間行い、常温大気圧下で抽出物
を分離して、５５ｇの芳香成分を含むコーヒー油を得た
。

ここで得られたコーヒー油も良質で芳香が強く、且つ、
抽出率も対原料１１．０にで、水及びグリセリンの混合
溶媒を用いても、芳香の強いコーヒー油を効率良く抽出
できることがわかった。

実施例７ 粉砕した焙炒コーヒー豆５００ｇを原料とし、これに２
％塩化ナトリウム水溶液１００ｇ　（対原料２０％）を
加えて混合し、第２図に示すプロセスにて、１３０ｋｇ
／ｃｍ２、　３３℃のＣｏｔを抽剤として、抽出を３時
間行い、常温大気圧下で抽出物を分離して、４０ｇの強
い芳香を有するコーヒー油を得た。

比較例４ 比較例として、実施例７で用いたのと同じ粉砕した焙炒
コーヒー豆５００ｇを原料にして、塩化ナトリウム水溶
液を添加せずに、実施例７と同一の条件下で３時間抽出
を行い、常温大気圧下で抽出物を分離して、２２ｇのコ
ーヒー油を得た６以上の結果を第３表にまとめた。

第３表 これらの結果から、２％塩化ナトリウムの添加の効果が
明らかである。

（発明の効果） 本発明により、工業的に有利に焙炒コーヒーから優れた
芳香を有するコーヒー油を得ることができ、従来法に比
して下記の優れた効果が奏せられる。

（１）従来、極性溶媒を焙炒コーヒーに添加、混合し、
これより亜臨界または超臨界状態のＣＯｚを抽剤として
、芳香成分を含むコーヒー油を抽出した例はなく、本発
明によって容易に高品位のコーヒー油が効率よ（抽出で
きることはｉ！！期的なことである。

（２）比較的低温で抽出でき、また不活性雰囲気中で抽
出するため、変質の恐れがない。

（３）抽剤として使用したＣ０８は、その分離工程にお
いて、急速に蒸発するので、有機溶剤を抽剤として用い
たときのように、溶媒と抽出物の分離操作が不要である
。

（４）従来の抽出法に比べ、抽剤として比較的低圧、低
温条件の亜臨界または、超臨界状態のＣＯ８を用いるこ
とが可能であるため、原料である焙炒コーヒーの、その
ままの香気を分解、逸散することなく抽出、取得できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は超臨界状態の００８を油剤とした大豆油抽出に
及ぼす水分の影響を示すグラフで、第２図は本発明の実
施態様の一例を示すフローシートである。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）焙炒コーヒーより、芳香成分を含むコーヒー油を
   抽出分離するに当り、予め、焙炒コーヒーに極性溶媒を
   添加、混合した後、抽剤として亜臨界または超臨界状態
   の二酸化炭素を用いることを特徴とする芳香成分を含む
   コーヒー油の抽出分離法。
2. （２）極性溶媒の添加量が焙炒コーヒーに対して１〜７
   ５重量パーセントである特許請求の範囲（１）記載の方
   法。
3. （３）極性溶媒が水、プロピレングリコール、グリセリ
   ンからなる群より選ばれた少なくとも１種である特許請
   求の範囲（１）記載の方法。
4. （４）極性溶媒が水に可食性物質を添加したものである
   特許請求の範囲（１）記載の方法。
5. （５）可食性物質が甘味料である特許請求の範囲（４）
   記載の方法。
6. （６）可食性物質が食品添加用無機塩類である特許請求
   の範囲（４）記載の方法。
7. （７）可食性物質が食品添加用乳化剤である特許請求の
   範囲（４）記載の方法。
8. （８）亜臨界または超臨界状態の二酸化炭素が、圧力５
   ０〜３００ｋｇ／ｃｍ＾２、温度２５〜７０℃である特
   許請求の範囲（１）記載の方法。