JPH0146093B2

JPH0146093B2 -

Info

Publication number: JPH0146093B2
Application number: JP27903987A
Authority: JP
Inventors: Maremitsu Izumitani; Tooru Kamya
Original assignee: EMU SHII KOOHII KK
Current assignee: EMU SHII KOOHII KK
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1989-10-05
Also published as: JPH01124352A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明はコーヒー生豆からカフエインを除去す
る脱カフエイン法に関する。（従来技術）カフエインはコーヒー、紅茶、緑茶などに含ま
れていて人体に及ぼす生理作用は古くから知られ
ており、興奮剤や利尿剤あるいは強心剤として用
いられている。ところがカフエインのこのような
性質は睡眠の妨げとなつたり、心臓に疾患のある
人にとつてはむしろ有害な作用を及ぼすことにな
るため最近コーヒーからカフエインを除去した脱
カフエインコーヒーが好まれる傾向にあり、コー
ヒー豆からカフエインを除去する脱カフエイン法
がいくつか知られている。従来から知られている脱カフエイン法には、(1)
水抽出法、(2)有機溶媒抽出法、(3)超臨界ガス法が
ある。 (1) 水抽出法この方法はたとえば特公昭59−41692号で知
られているように、コーヒー生豆に水分を充分
吸収させた後70〜120℃の熱湯でカフエインを
抽出する方法で、最も単純でコストも安いが、
カフエインだけでなくコーヒーの有効成分であ
る蛋白質、脂肪、糖分などの相当量を失い、熱
によるタンニンの変質を伴うために、味、色と
もに悪くなる。そこで、この水抽出法で得た抽
出液に活性炭などのカフエイン吸着剤を作用さ
せてカフエインを吸着除去した後抽出物をコー
ヒー生豆に乾燥しながら吸収させる水抽出改良
法が提案されている（たとえば特公昭59−
46576号）。この改良法によればコーヒーの有効
成分がある程度コーヒー生豆にもどるためコー
ヒーの味を改良することができ濃度も高くでき
るが、タンニンやポリフエノール類などの成分
の変質が激しいために変色がひどく特異な味が
生ずる。 (2) 有機溶媒抽出法この方法は、たとえば特公昭59−41378号で
知られているように、コーヒー生豆に水分を充
分吸収させた後有機溶媒（たとえばトリクロロ
エチレン、ジクロールメタンなど）を作用させ
てカフエインを抽出する方法である。トリクロ
ロエチレンなどの有機溶媒はカフエインに対す
る溶解度が高いので有効に（95％以上）脱カフ
エインができるが、有機溶媒はカフエインばか
りでなくコーヒーの有効成分も除去してしまう
ために変質は水抽出法より少ないが味覚上問題
がある。またこの方法で用いる有機溶媒は人体
に有害なものが多いため、有機溶媒の残存量は
わずかでも健康上好ましいものとはいえない。
そこでこの有機溶媒法で得た抽出液に活性炭な
どの吸着剤を作用させてカフエインを吸着除去
した後残りの抽出液をコーヒー生豆に再吸収さ
せる有機溶媒抽出改良法が提案されている（た
とえば特公昭57−27103号）。この改良法によれ
ば、有機溶媒は拡散し易いので再吸着後の処理
がし易く再吸収させる成分の変質が少ないが、
加熱と有機溶媒処理によるコーヒー成分の変質
は避けられず、保健上の問題も依然として存在
する。 (3) 超臨界ガス抽出法この方法は、たとえば特公昭59−41377号で
知られるように無機化合物（多くの場合二酸化
炭素）を高圧下で臨界状態とし、充分に水を含
ませたコーヒー生豆と加熱状態（100℃前後）
で接触させて脱カフエインを行う方法であり、
無害で味に変化を与えない化合物を抽出溶媒と
して用いることができるので上記水抽出法やそ
の改良法または上記有機溶媒抽出法やその改良
法よりはすぐれているが、加熱下で水分の活性
を高めているためコーヒー生豆の組織を多少破
壊するおそれがあるし、超高圧のためクロロフ
イルやタンニン系物質を変質させてしまい生豆
の商品価値を下げるという問題がある。また、
この方法を実施する設備が大規模となるため極
めてコスト高となる。（発明の目的および構成）本発明は上記の点にかんがみてなされたもの
で、コーヒーの有効成分を失なうことなく、人体
に無害な方法でしかも簡単な設備により低コスト
でコーヒー生豆から脱カフエインすることを目的
とするものであり、この目的を達成するために、
コーヒー生豆を水の存在下で加圧、加熱し、その
後エタノール水溶液に浸漬し、水洗冷却後水に浸
漬し、乾燥することにより脱カフエインするよう
にしたものである。（実施例）以下本発明方法を詳細に説明する。本発明者は電子顕微鏡を用いてコーヒー生豆の
内部におけるカフエインの状態について観察して
みると、カフエイン２は第１図イに示すように細
胞３の周囲に付着して存在していることを確認し
た。そこでコーヒー生豆１からこのカフエイン２
を除去するためには、同図ロに示すように、外部
からアルコールを作用させこのアルコールを細胞
３内には浸透させず細胞間にのみ浸透させること
により細胞どうしの間隔を広げることが有効であ
ることに気がついた。なお、従来の水抽出法や有
機溶媒抽出法は、第１図ハに示すように、外部か
ら作用させる水または有機溶媒を細胞３内に浸透
させ各細胞を膨潤させる手法によるものである。第２図は本発明による脱カフエイン法を実施す
る装置の概略線図である。図中Ａはコーヒー生豆を搬送するベルトコンベ
ヤ、Ｂはコーヒー生豆を上昇運搬するバケツトエ
レベータ、Ｃはバルブである。１はこれから脱カフエインしようとするコーヒ
ー生豆を投入する切込ホツパー、２は受入れホツ
パー、３はコーヒー生豆から脱カフエインする圧
力容器であり、この圧力容器３には温水タンク４
から80〜150℃の温水が、冷水タンク５から２〜
10℃の冷水が、エチルアルコール水溶液タンク６
から２〜30％のエチルアルコール水溶液がそれぞ
れバルブＣを介して供給されるようになつてい
る。また圧力容器３の上部にはコーヒー生豆の投
入口３ａがあり、内部には撹拌用の回転羽根３ｂ
が設けられ、下部には取り出しバルブ３ｃが設け
られている。７は冷水シヤワー、８は脱カフエイ
ン処理したコーヒー生豆を計量する計量ホツパ
ー、９はコーヒー生豆を乾燥する乾燥機であり、
乾燥機９の外周には乾燥中コーヒー生豆の温度を
一定にするため40〜80℃の温水を通すジヤケツト
９ａが設けられており、下部には乾燥したコーヒ
ー生豆を取出す取出口９ｂが設けられている。１
０は乾燥した脱カフエインコーヒー生豆を移送す
るための製品ホツパーである。次に上記脱カフエイン装置を用いてコーヒー生
豆から脱カフエインする処理について説明する。切込ホツパー１に入れられたコーヒー生豆GB
はベルトコンベヤＡにより搬送され、バケツトエ
レベータＢで持上げられ受入ホツパー２に入れら
れる。圧力容器３の投入口３ａを開いて受入ホツパー
２から圧力容器３内にコーヒー生豆を投入した後
投入口３ａを閉じ、温水タンク４からバルブＣを
開いて所定量の温水（80〜150℃）を給水し、そ
の後所定圧力（1.5〜４Kg/cm²）の加圧水蒸気を圧
力容器３内に供給し、所定時間（５〜30分）蒸煮
する。このときコーヒー生豆がムラなく蒸煮され
るように回転羽根３ｂにより撹拌する。蒸煮中は
圧力容器３の内圧（蒸煮温度）が常に一定になる
ように蒸気量を制御するとともに容器内の温度も
監視する。所定時間上の蒸煮が終了した後圧力容器３の内
圧を下げ、さらに容器内に残つた温水を排出す
る。次にエチルアルコール水溶液タンク６からバル
ブＣを用いて所定温度のエチルアルコール水溶液
（２〜30％）を圧力容器３に所定量だけ導入する。
圧力容器３内ではコーヒー生豆GBが所定時間
（60〜200分間）浸漬され、容器内部を所定温度
（10〜50℃）に保つとともに回転羽根３ｂを回転
してコーヒー生豆をゆるやかに撹拌する。この間
にコーヒー生豆内のカフエインが溶出する。所定時間浸漬した後圧力容器３からメチルアル
コール水溶液を排出し、次に冷水タンク５からバ
ルブＣを開いて圧力容器３内に２〜10℃の冷水を
供給し、コーヒー生豆を所定時間（60〜200分）
浸漬する。このときもコーヒー生豆からさらにカ
フエインが溶出する。圧力容器３の水を排出し、
取出しバルブ３ｃを開いて内部のコーヒー生豆
GBを取出す。回転羽根３ｂを回転させてコーヒ
ー生豆を取出バルブ３ｃに誘導し容器内にコーヒ
ー生豆が残留しないようにする。圧力容器３から取り出されたコーヒー生豆は振
動型のコンベヤＡで搬送されるが、この間に温水
シヤワー７から噴出される温水で洗浄され、生豆
表面の粘性物質を可能な限り洗い落とす。コンベ
ヤＡの後半で水切りする。コンベヤＡで搬送された脱カフエイン処理され
たコーヒー生豆はバケツトエレベータＢで持上げ
られ、計量ホツパー８に送られ、ここで計量さ
れ、所定量（たとえば全体の1/4）ずつ払出され
る。払出されたコーヒー生豆はコンベヤＡにより
搬送されて乾燥機９に投入される。乾燥機９のジ
ヤケツト９ａには温水を循環させて乾燥中はコー
ヒー生豆を適当な時間間隔でサンプリングし乾燥
度合をチエツクし、所定時間（たとえば14時間）
乾燥した後取出口９ｂから払出しする。乾燥されたコーヒー生豆はコンベヤＡで搬送さ
れ、バケツトコンベヤＢで持上げられ製品ホツパ
ー１０に移送される。こうして脱カフエイン処理
したコーヒー生豆が生成される。以上の処理工程を第３図に示した。一例として、10Kgのコーヒー生豆を10の水と
ともに圧力容器３に入れ、２Kg/cm²、約120℃で８
分間膨潤させた。この膨潤した生豆を40℃の５％
エチルアルコール水溶液20に120分間浸漬し、
その後減圧乾燥機９で減圧乾燥した。本発明により脱カフエインしたコーヒー生豆を
従来法により脱カフエインしたコーヒー生豆(C)お
よび(D)と比較すると、本発明により脱カフエイン
した生豆(B)は処理前の生豆(A)に近い色で変形が少
なく、縮小も変色も少なくて表面には多少の光沢
さえ認められるなどすぐれた性状を有しているこ
とがわかる。次に本発明により得られたコーヒー生豆につい
て、(1)粉体および抽出液の色差、(2)焙煎による体
積変化、(3)抽出液の濁度をそれぞれ従来法による
脱カフエインコーヒーと比較する。 (1) 色差粉体色差とはコーヒー生豆を焙煎して挽いた
結果得られるコーヒ粉体の色差をいい、コーヒ
ー抽出液色差とはコーヒー粉体から得られるコ
ーヒー抽出液の色差をいい、一般に良質のコー
ヒーほど赤味がかつていると言われている。次の表は本発明により脱カフエインしたコー
ヒー生豆と従来法により脱カフエインしたコー
ヒー生豆について色差を比較したものである。
コーヒー生豆にはコンロンビア産原料を用い、
測色色差計として、日本電色工業株式会社製測
色色差計Ｚ−1001DP型を使用した。サンプル粉体色差コーヒー抽出液非脱カフエ 73.25 83.92 従来法による脱カフエ 71.33 84.51 本発明による脱カフエ 70.24 77.17 上の結果からわかるように、焙煎度を加減し
て粉体色差をできるだけ近づけて本発明方法に
より得られたコーヒー生豆の粉体と従来法で脱
カフエインしたコーヒー生豆の粉体とについて
コーヒー抽出液の色差を比較すると、本発明方
法によるコーヒー生豆の色差値は相当小さくな
り、すなわち赤味がかつていることを示してい
る。 (2) 焙煎による体積の変化コーヒー生豆は焙煎すると水分を吸収して体
積が増加することが知られており、この体積の
増加がコーヒー液の抽出率に与える影響は大き
い。次の表はコロンビア産原料を用いて本発明に
より脱カフエインしたコーヒー生豆と従来法に
より脱カフエインしたコーヒー生豆とを焙煎
し、水分含有率をほぼ一致させて比較した体積
および体積含有率をほぼ一致させて比較した体
積および体積増加率である。

【表】フエ
上の結果からわかるように、本発明により脱
カフエインしたコーヒー生豆は脱カフエインし
ないコーヒー生豆に比べて焙煎による体積増加
率は小さいものの、従来法により脱カフエイン
したコーヒー生豆と比較して体積増加率は飛躍
的に増加する。その結果、コーヒー抽出率が著
しく向上し、コーヒー生豆は大きくなつて見た
目がよくなり商品価値は高くなる。 (3) 濁度コーヒー抽出液は抽出後時間の経過とともに
濁化し酸化する傾向があり、色、味が変化して
いく。そこで一般に多くのコーヒー生豆の焙煎
業者はコーヒー店に対して抽出後30分以上経過
した場合は廃棄する旨の指示をしている。第４図は本発明方法により脱カフエインした
コーヒー生豆と従来法により脱カフエインした
コーヒー生豆について実験により明度の時間的
変化を比較して示すグラフで、(A)はコンロンビ
ア産コーヒー原料生豆、(B)は本発明方法により
脱カフエインしたコーヒー生豆、(C)は水抽出法
により脱カフエインしたコーヒー生豆、(D)は有
機溶媒抽出法により脱カフエインしたコーヒー
である。グラフの横軸は時間、縦軸は明度であ
る。このグラフから本発明によるコーヒー生豆
は時間が経過しても明度が大きく、換言すれば
濁度が極めて小さいことがわかる。以上の結果に加えて、本発明方法により脱カフ
エインしたコーヒー生豆を用いて抽出したコーヒ
ーについて従来法によるコーヒー生豆から抽出し
たコーヒーと比較して多くの人にカツプテストを
試みたところ、味、品質とも最高の評価が得られ
た。本発明による脱カフエイン法の各処理における
温度、圧力、時間について上述した値または範囲
は好ましいものであつて決して限定的なものでは
ない。（発明の効果）以上説明したように、本発明においては、コー
ヒー生豆を水の存在下で加圧、加熱し、その後エ
チルアルコール水溶液に浸漬し、水洗後水に浸漬
し、乾燥するようにしたので、コーヒー豆の細胞
の周囲に存在するカフエインだけが抽出されコー
ヒーの有効成分である蛋白質、脂肪、糖分の溶出
は最小限に留められる。このため、コーヒーとし
て抽出したとき脱カフエインしないコーヒーより
味が落ちたり色が変化したりすることがほとんど
なく、またコーヒー生豆としては褐変現象を呈し
たり豆の表皮が縮んだりすることもなく、従来法
により脱カフエインしたコーヒー生豆に比較して
商品価値が上る。または、脱カフエイン処理に用
いるエチルアルコールは人体に無害であるため、
たとえコーヒー豆中に残留しても保健上何ら問題
はない。さらに、本発明による脱カフエイン法は従来の
超臨界ガス法に比較して設備が簡単であり経済性
が高いことも利点である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に、よる脱カフエイン法の基礎
となる考え方を従来の脱カフエイン法と比較して
説明する図、第２図は本発明による脱カフエイン
法を実施する装置の概略線図、第３図は本発明に
よる脱カフエイン法の処理工程を示す工程図、第
４図は本発明により脱カフエインしたコーヒー生
豆から抽出したコーヒーの明度を従来法によるコ
ーヒーと比較して示すグラフである。３……圧力容器、４……温水タンク、５……冷
水タンク、６……エチルアルコール水溶液タン
ク、９……乾燥機。

Claims

【特許請求の範囲】１コーヒー生豆を水の存在下で加圧、加熱し、
その後コーヒー生豆の細胞組織を破壊しない濃度
のエチルアルコール水溶液に浸漬し、水洗後水に
浸漬し、乾燥することを特徴とするコーヒー生豆
の脱カフエイン法。２コーヒー生豆が水の存在下で1.5〜４Kg/cm²で
加圧され且つ80℃〜150℃で加熱される特許請求
の範囲第１項に記載の脱カフエイン法。３エチルアルコール水溶液の濃度が２〜30％で
ある特許請求の範囲第１項に記載の脱カフエイン
法。４エチルアルコール水溶液の温度が10〜50℃で
ある特許請求の範囲第１項に記載の脱カフエイン
法。５エチルアルコール水溶液で処理した後浸漬す
る水の温度が２〜10℃である特許請求の範囲第１
項に記載の脱カフエイン法。６減圧乾燥時の温度が70℃以下である特許請求
の範囲第１項に記載の脱カフエイン法。