JPH04211332A - 培炒粉砕コーヒーの抽出方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、培炒粉砕コーヒーの抽
出法に関する。より詳細には、本発明は培炒粉砕コーヒ
ーを入れた抽出容器の一端から抽出水を入れ、容器の他
端からコーヒー抽出液を排出することからなる。容器へ
の導入と排出は定期的に行ってもよいし、あるいは抽出
コーヒーの一部を排出させつつ非抽出コーヒーを断続的
に抽出容器に導入してもよい。本発明は優れたフレーバ
ーを有する培炒粉砕コーヒーを提供するものである。本
発明では、優れたフレーバーが通常の抽出系による場合
よりも高濃度または多量に発生し、また、通常の抽出系
で得られる量と同量または同濃度のフレーバーを短時間
かつ低温で得ることができる。いずれの場合でも、本発
明のフレーバーは実質的にすぐれている。

【０００２】

【従来の技術】ソルブルコーヒーの製造に用いる培炒粉
砕コーヒーの抽出は、６〜８のカラムを有する固定床向
流抽出バッテリーにおいて行われることが多い。熱加水
分解するために、高温抽出水（典型的なのは１６０℃以
上の温水）を、ほぼ抽出しきったコーヒー（ほとんどの
固形分が抽出されているコーヒー）を入れたカラムに供
給する。高温抽出水は、カラムを通るに従って抽出の程
度が少ないコーヒーと接触し、徐々にコーヒー固形分に
富んでくる。抽出系中の一番最後のカラムには最も抽出
の程度が少ない新しいコーヒーが入れられており、コー
ヒーは大気条件下で抽出される。実際に溶解して抽出さ
れうる固形分がすべて使用済みコーヒーから除去された
後は、そのようなコーヒーが入ったカラムはバッテリー
から定期的に外されて、別のコーヒーを入れた新たなカ
ラムと交換される。高温抽出水がまず最も抽出を経たカ
ラムから流れるように、バッテリー全体を調節する。し
かし、向流抽出バッテリーは連続的でない上、このよう
な系において望ましい流れ方をさせるためにはかなりの
数のバルブとパイプ（複雑なマニホールド）が必要であ
る。典型的な向流抽出バッテリーが、グゲンハイム（Ｇ
ｕｇｇｅｎｈｅｉｍ）らの米国特許第２，５１５，７３
０号および同第２，９１５，３９９号、ならびにシベッ
ツ（Ｓｉｖｅｔｚ）とフ−ト（Ｆｏｏｔｅ）の「コーヒ
ー加工法」（ＡＶＩパブリッシング、ウエストポート、
コネチカット州）第１巻、２８１〜２９４ページ（１９
６３年）に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の可溶
性固形分のフレーバーの質を維持するのに効果的な方法
で、培炒粉砕コーヒーから可溶性固形分を抽出すること
を目的とする。

【０００４】また、本発明は、通常の向流抽出バッテリ
ーにあるような複雑なマニホールドを必要としない、ほ
ぼ連続的な培炒粉砕コーヒーの抽出法を提供することを
も目的とする。

【０００５】さらに、本発明は、本発明の方法において
実際に作ることができる同じような抽出段階が多数ある
ために、上記の向流抽出バッテリーを使用した場合より
もより効率的になっている培炒粉砕コーヒーの抽出法を
提供することをも目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、単一の抽
出容器内において培炒粉砕コーヒーを抽出する方法を提
供する本発明によって達成された。抽出水は抽出容器の
一端から導入し、他端からコーヒー抽出物を排出する。 本発明によれば、コーヒー固形分にある高質のフレーバ
ーを維持するのに効果的な方法によって、培炒粉砕コー
ヒーから可溶性固形分を抽出する。さらに、抽出効率が
良いために、本発明によれば、比較的低温かつ短保持時
間で、培炒粉砕したてのアロマを備えておりかつ可溶性
コーヒー濃度が高い培炒粉砕コーヒー抽出物が得られる
。このように、本発明によれば、実質的にかなり優れた
フレーバーを有する培炒粉砕コーヒー抽出物が常に得ら
れる。

【０００７】本発明では、培炒粉砕コーヒーは抽出容器
内で抽出される。容器として適切なのは、容器を通る抽
出液と培炒粉砕コーヒーとの接触が可能なものや、断続
的に新しいコーヒーを導入し、抽出したコーヒーを排除
することが可能なものなどである。カラムとして好まし
いのは、培炒粉砕コーヒーがベッドに維持され、抽出液
がそのベッドを通過するような構造になっている長いカ
ラムである。そのようなカラムの長さは、約７．５〜２
３．０ｍであるのが好ましい。また、カラムの直径は、
期待する抽出能や下記の好ましい表面速度によって決定
される。カラムは垂直に立てて、抽出液と培炒粉砕コー
ヒーとが最も効率的に向流接触するようにする。

【０００８】もっとも便利で効率よくするためにカラム
を垂直に立てた場合は、抽出水をカラムの底から導入し
て抽出液を頂部から排出させ、抽出液が培炒粉砕コーヒ
ーのベッドを上向きに通過してコーヒーが相対的に下向
きに移動するようにするのが好ましい。容器への抽出水
の導入と排出を定期的に止めて、非抽出コーヒーを断続
的に抽出容器に供給し、その代わりに使用済みコーヒー
を除去してもよい。このときは、コーヒーの置換後に抽
出水の導入と排出を再開する。抽出したコーヒーを断続
的に除去することによって、コーヒーは移動して、新し
い培炒粉砕コーヒーが系に導入されることになる。抽出
水を容器の底から導入するときは、抽出液とコーヒーが
向流の関係になるように、抽出したコーヒーを底から除
去する。このように、長いカラムを垂直に立てておけば
、コーヒーはまず重力によって除去される。抽出液と培
炒粉砕コーヒーの移動方向は上記と逆にすることもでき
る。すなわち、抽出水を容器の頂部から導入することも
できるが、あまり都合は良くない。

【０００９】以下で述べる所定の時間経過後に、断続的
に行う抽出容器への抽出水の導入とコーヒー抽出物の除
去を一時的に止めても良い。抽出した培炒粉砕コーヒー
の一部を容器の一端から除去し、それにともなって新し
い非抽出培炒粉砕コーヒーを容器の他端から導入する。 長いカラムを使用するの場合は、例えばカラムの全体積
の１０％といった特定のコーヒーベッドの体積を除去す
ることができる。断続的に除去する抽出した培炒粉砕コ
ーヒーの量は、長いカラム内のコーヒーベッド体積の４
〜２０体積％とするのが好ましい。最も好ましいのは５
〜１５体積％である。

【００１０】培炒粉砕コーヒーは水分を吸収して約２倍
に膨らむのではあるが、除去するコーヒーの体積と同体
積の非培炒粉砕乾燥コーヒーをカラム内に入れてもかま
わない。しかし、除去する抽出済みコーヒーと同体積の
新しい乾燥培炒粉砕コーヒーを導入したら、コーヒーは
膨潤しにくくなって適切に抽出されなくなると考えるか
もしれない。だが、置換するコーヒーの量よりもはるか
に大きなカラムを使用する場合には、コーヒーの膨潤は
問題ではないように思われる。一方、小さいカラムを使
用する場合には、除去する抽出済みコーヒーの体積の約
１／２の乾燥コーヒーを導入してもよい。また、抽出液
の流速は培炒粉砕コーヒーによって吸収される水を補う
ように調整されなくてはならない。本発明の他の実施態
様においては、非抽出培炒粉砕コーヒーは長いカラムに
導入する前にあらかじめ湿らせておいてもよい。この場
合は、除去するコーヒーの体積と導入するコーヒーの体
積はほぼ等しくするのがよい。

【００１１】非抽出培炒粉砕コーヒーの導入と抽出済み
コーヒーの除去を行った後に、容器への抽出水の供給と
抽出液の排出を再開する（コーヒーの置換前にあらかじ
め抽出水の流れは止められていることを前提とする）。 全体の操作は極めて短時間に行うことができ、一般的に
は数分以上かけないため（置換するコーヒーの量に依存
するが）従来の向流固定床抽出よりもより連続的な方法
となっている。また、特定の配置態様を用いた系の場合
は、抽出容器への液体の導入と排出を止める必要がない
ため、本質的に連続的な方法となっている。

【００１２】新しいコーヒーの導入と抽出したコーヒー
の排出はいくつかの方法によって行うことができる。例
えば、新しい培炒粉砕コーヒーを長いカラムの頂部から
導入するときは、カラムの底にあるバルブを短時間開い
て所定量の抽出済み培炒粉砕コーヒーを除去する。それ
と同時に、頂部のバルブを開いて適切な量の非抽出培炒
粉砕コーヒーを重力を利用して供給する。置換完了後、
両バルブを閉める。この方法は、抽出容器が大気圧より
も高い圧力に維持されている場合には、使用に適してい
ない。

【００１３】もっとも好ましいのは、抽出容器自体を、
その容器の上下で直接接続しているいわゆるブローケー
スから外し、別の容器に置換する方法である。ブローケ
ースは導入するコーヒーや排出するコーヒーの体積とほ
ぼ同じ体積の独立した容器であり、抽出容器の圧力と同
じかやや高めの圧力に耐えることができるものである。 カラムの上にあるブローケースは適量の新しいコーヒー
で満たされ、圧縮空気または液体の一部を入れてカラム
よりも圧力をやや高めにしておく。カラムの底のバルブ
を開いて下にあるブローケースを抽出済みコーヒーで満
たした後、このバルブを閉じる。これとほぼ同時に、頂
部のバルブを開いて、新しい培炒粉砕コーヒーを圧力差
を利用してカラムに送り込む。その後、上のブローケー
スを除去して、抽出液の導入と排出を再開する。ブロー
ケースの使用は、このように比較的単純で効率的であり
、しかも重力によって抽出容器を置換する場合とほぼ同
じ程度に迅速に処理することができる。

【００１４】図１は、本発明の方法を実施するための好
ましい態様のひとつを示したものである。定常状態にお
いて、抽出容器５はさまざまな抽出段階にある培炒粉砕
コーヒーのベッドで満たされている。水は抽出容器の第
１端６から供給し、コーヒー抽出物は第２端４から排出
する。非抽出培炒粉砕コーヒーはバルブ１を通して定期
的にブローケース２に供給する。バルブ３および７は同
時に断続的に開いて、非抽出培炒粉砕コーヒーをブロー
ケース２から第２端４へ供給し、抽出済み培炒粉砕コー
ヒーの一部を第１端６からブローケース８へ排出する。 その後、バルブ３および７を閉じ、バルブ９を開いて抽
出済み培炒粉砕コーヒーをブローケース８から排出する
。バルブ１を通して非抽出培炒粉砕コーヒーをブローケ
ース２に供給する。以上の操作を繰り返して行う。

【００１５】本発明の操作について記載してきたが、こ
のような操作を行うことによって、かなり効率がよくな
りコーヒー抽出の質も向上することを以下に説明する。 本発明の方法は、従来の固定床向流バッテリーによる方
法よりも培炒粉砕コーヒー固形分の抽出効率が優れてい
る。これは、６〜８カラムからなる通常の固定床向流抽
出バッテリーよりもステージが多いからである。本明細
書において、ステージ（ｓｔａｇｅ）とは当業者が一般
に用いている意味であり、具体的には本明細書の一部と
してここに引用するペリー（Ｐｅｒｒｙ）のケミカルエ
ンジニアズハンドブック、第３版、７１６ページ、マグ
ロウヒル（１９５０年）に記載されているとおりである
。効率がすぐれているために、操作条件が同一であって
も、本発明の場合は従来の抽出バッテリーの場合よりも
排出されたコーヒー抽出液のコーヒー固形分濃度が高い
。また、ガスクロマトグラフィーによる分析によって、
本発明のコーヒー抽出液中には、従来の抽出バッテリー
によって得られた抽出液よりもコーヒーの芳香成分が多
量に含まれていることが明らかになっている。さらに、
本発明の方法により得られた抽出液中のコーヒー芳香成
分の量は、最初の培炒粉砕コーヒーに存在していた量と
ほぼ同じであることも明らかにされている。コーヒー抽
出液を噴霧乾燥する場合は、最終的なソルブルコーヒー
の製品内にフレーバーに富むコーヒーアロマを保持して
おくために、コーヒー固形分の濃度を高めておくことが
とくに重要であるとされている。したがって、薄いコー
ヒー抽出液しか得られない場合には、乾燥前に蒸留など
の方法によって濃縮しておくことが一般に必要であると
されている。しかし、このような濃縮を行うとフレーバ
ーに富むコーヒーアロマをかなりロスしたり劣化させた
りしてしまうことになる。本発明の方法を用いれば、こ
のような事態は避けることができる。本発明のように可
溶性固形分濃度が高いことは、ソルブルコーヒー中にフ
レーバーを維持する上で非常に望ましいことである。ま
た、そのようなソルブルコーヒーはかなり官能的にも優
れた質を有している。

【００１６】薄い抽出液を使用することができるときで
も、多数のカラムを用いた従来の方法によって得られる
抽出液と比較すると、本発明の方法によって得られる抽
出液のフレーバーは、より最初の培炒粉砕コーヒーに近
くて、アロマのバランスもとれている。本発明の方法に
よれば、収率だけでなくコーヒー抽出液の質も実質的に
良くなる。系に導入した新しい培炒粉砕コーヒー単位重
量あたりの抽出されたソルブルコーヒー固形分重量で表
される抽出収率によって、コーヒーの抽出程度を定量的
に表すことができる。本発明の抽出収率は、同一条件下
で従来の抽出バッテリーを用いて行った場合よりも優れ
ている。一般に、この抽出収率は、培炒粉砕コーヒーの
ベッドを通過する抽出液の表面速度や、抽出容器内のコ
ーヒーの保持時間や、後述する抽出液の温度や、培炒粉
砕コーヒー単位重量あたりの抽出水の総重量に依存する
。「抽出液」という用語は、抽出水として容器に供給さ
れる液体をさし、この液体は系を流れるにしたがってソ
ルブルコーヒー固形分に富んで来る。この抽出液の表面
速度と、長いカラムに入れた培炒粉砕コーヒーを通過す
る抽出液の量は、コーヒーを抽出し洗浄する程度に関係
する。表面速度が遅いとカラム内の液体の保持時間が長
くなり、一般にフレーバーに富んだ抽出液が得られる。 表面速度を速くして大気条件下（７０〜１００℃）で抽
出を行い、しかも抽出程度は同じでコーヒー粒子の洗浄
（と収率）をよりよくするためには、高い抽出容器が必
要である。

【００１７】抽出を大気条件以上（加水分解条件：１０
０〜１８０℃）で行うときは、アロマの劣化を防くため
に液体の保持時間を短くするのが好ましいことから、表
面速度は速くするのが好ましい。

【００１８】本発明の方法によって高濃度の固形分を大
気条件下で得るには、表面速度を０．０３〜０．３ｍ／
ｍｉｍ、好ましくは０．０３〜０．１５ｍ／ｍｉｍ、最
も好ましくは０．０６〜０．１５ｍ／ｍｉｍとする。加
水分解条件または高培炒率（２３〜５０％）用には、表
面速度を０．１５〜０．３０ｍ／ｍｉｍとするのが好ま
しい。この場合は、速度を速くすると抽出液中のアロマ
のバランスが良くなり、生成するアロマもより最初の培
炒粉砕コーヒーに近いものとなる。ただし、本発明はこ
こで述べた範囲外の表面速度で行ってもよい。すなわち
、速度を遅くして抽出効率を下げることもできるし、速
度を速くして薄い抽出液を得ることもできる。

【００１９】従来の抽出法によるよりも高濃度の抽出液
を得るためには、培炒粉砕コーヒー単位重量あたりの抽
出水の総重量を、約１５：１〜４０：１といった通常の
抽出の場合の比に維持する。すなわち、抽出容器を通過
する抽出液約１５〜４０ｇで、１ｇの培炒粉砕コーヒー
を抽出するのが好ましい。表面速度を速くして加水分解
条件で抽出を行いフレーバーの優れた抽出液を得るため
には、上記の比を４０：１〜９０：１とするのが好まし
い。

【００２０】抽出容器内における培炒粉砕コーヒーの保
持時間は、約７５〜２４０分といった通常の抽出で用い
られる範囲にするのが好ましい。普通は、９０〜１４０
分にする。保持時間を９０〜１４０分にすると最初の培
炒粉砕コーヒーに近いフレーバーのよい抽出物を得るこ
とができ、また保持時間を１４０〜２４０分にすると高
濃度のフレーバーに富んだ抽出物を得ることができる。 以下に記載するように、断続的に排除される抽出済み培
炒粉砕コーヒーの量と保持時間と培炒粉砕コーヒーの定
期的な置換の頻度は一定にする。これは、断続的に排除
するコーヒーのカラム全長に対する比と全保持時間との
積は、導入と排除との間の間隔と等しくするのが必要だ
からである。例えば、全保持時間を２００分とし、カラ
ムの全長の約１２．５％を断続的に排除することにした
場合は、定期的操作は２５分間隔で行う。この場合は、
単一の容器で従来の向流カラム８本に相当する抽出を行
えることを意味しており、複雑なバッテリ−を使用せず
に済む点に特徴がある。

【００２１】上述したように、コーヒーの加水分解は抽
出液を従来のバッテリ−に供給したカラムの内において
行なわれ、大気条件での抽出はコーヒー抽出液をとるた
めに使用する培炒粉砕コーヒーが入ったカラムの内にお
いて行われる。本発明の培炒粉砕コーヒー抽出法は柔軟
性に富んでおり、その結果は抽出水を抽出容器に供給す
る温度に依存する。第１の実施態様においては、約７０
〜１００℃で抽出水を容器に供給し、その温度をカラム
全体にわたって維持することによって培炒粉砕コーヒー
を大気条件で抽出する。抽出容器の圧力は大気圧よりも
わずかに高くしておくのが典型的である。断続的に排出
する抽出済み培炒粉砕コーヒーは、コーヒーをさらに加
水分解して残っているソルブルコーヒー固形分をさらに
抽出するために、別の抽出容器に導入してもよい。第２
の抽出容器においては、１００〜２３０℃で抽出容器に
抽出水を供給することによって加水分解を行う。この温
度は、断熱剤やジャケットを用いて容器全体にわたって
維持することができる。また、通常おこる熱の放散や容
器のジャケット温度を下げることによって、温度を下げ
てもよい。カラムの圧力は大気圧よりもかなり高くする
。すなわち、少なくとも抽出を行う温度における水の飽
和蒸気圧よりも高くする。適切な圧力においてコーヒー
の置換をするために用いる下記の手段をはじめとする方
法も、本発明において使用することができる。

【００２２】第２の実施態様においては、単一の抽出容
器において加水分解や大気条件下での抽出を行うことが
できるように方法を変更してもよい。抽出水と最初に接
触するかなり抽出を経た培炒粉砕コーヒーを穏やかに加
水分解するために、１００℃以上の抽出水を抽出容器に
供給する。そして、容器ジャケットに冷水を循環させた
り熱放散させたりすることよって容器の温度をかなり下
げ、それによって抽出容器の他端にある新しい培炒粉砕
コーヒーに抽出水が７０〜１００℃で到達するようにす
ることができる。このとき、通常の抽出系における場合
と同様にして、最も抽出を経たコーヒーは最も高い温度
で抽出され、最も低い温度で抽出されるコーヒーは大気
条件で抽出される。この方法の操作はおそらく複雑では
ないと思われるが、経験によると単一抽出容器内の細か
い温度制御が難しいことがある。単一容器内における大
気条件下での抽出に続けて第２の抽出容器または固定床
において加水分解するとき、向流バッテリーはよりフレ
キシブルである。これは、とくに大部分のコーヒーフレ
ーバーやアロマが大気条件で抽出されるため、フレーバ
ーを考慮することなく加水分解操作を比較的高温で行い
うるからである。

【００２３】厳密には連続ではないが、本発明の方法は
、従来の向流抽出バッテリーよりは確実に連続性が高い
。本発明の方法では、抽出液の流れが断続的に中断する
が、その時間は短時間とし、条件が許す限り数分以内に
するのが好ましい。このようにほぼ連続的に操作するこ
とによって、定常状態にかなり近づき、向流バッテリー
から排出される抽出物よりも好適で均一濃度の抽出物が
得られる。このような濃度をより均一にするには、培炒
粉砕コーヒーを抽出容器に導入する前にあらかじめ湿ら
せておけばよい。乾燥した培炒粉砕コーヒーはほぼその
重量と同重量の水分を吸収するのが普通である。したが
って、乾燥コーヒーを抽出容器に導入したら、最初に接
触する抽出液から水を優先的に吸収し、抽出液を濃縮し
てその濃度関係を混乱させることになる。このため、培
炒粉砕コーヒーは抽出容器に導入前にあらかじめ３５〜
６０重量％に湿らせておくのがよい。コーヒーは、約１
０〜５０重量％のコーヒー固形分を有するコーヒー抽出
液または水によって湿らせることができる。ここで抽出
液を使用すると、抽出液が培炒粉砕コーヒーにコーヒー
固形分を加えることになり、通常はこのコーヒーが次に
排出抽出液の平衡濃度を実質的に高くすることになるの
で有効である。コーヒーを湿らせるのに使用する液体の
種類に関係なく、下に記載するように、この操作は断続
的に抽出容器に導入する非抽出培炒粉砕コーヒーの量を
決定する一因となる。

【００２４】抽出液を特定の目的に使用する場合には、
その濃度が高くなくてはならないことがある。したがっ
て、他の操作条件はすべて等しくして、もとの培炒粉砕
コーヒー豆の特徴的なフレーバーを有するかなりフレー
バーに富んだコーヒー抽出物を同一またはより高い濃度
・収率で製造する技術も、同様に重要である。本発明に
よれば、抽出容器から排出される抽出物の濃度を約５５
重量％まで高めることが可能である。とくに、培炒粉砕
コーヒーをあらかじめ上述のコーヒー抽出液で湿らせて
おいた場合はうまく行く。

【００２５】抽出容器を用いて単に大気条件で抽出を行
い、表面速度０．０３〜０．１５ｍ／ｍｉｍの加水分解
条件下で濃度を高くすることが望ましいとされる上述の
第１態様では、排出液のコーヒー固形分濃度は、約１０
重量％以上、典型的には約２０重量％以上、好ましくは
３０重量％以上、最好ましくは４０重量％以上である。 同一の条件下で従来の抽出バッテリーを使用した場合の
水：コーヒー比で本発明の方法を実施した場合は、より
高濃度の排出液が得られる。同様に、水：コーヒー比が
高くて同一の抽出容器におけるコーヒー置換量が多く（
さらに通常７５〜１４０分といった短い保持時間で）大
気条件下で、抽出と穏やかな加水分解を行うときや、単
に加水分解を行う場合は、排出する抽出液の濃度は一般
に約５％以上（例えば４％以上でもよい）であり、典型
的には約１０％以上である。

【００２６】このように排出濃度が高いと、効率がよく
、経費が安くなり、しかも得られる抽出液のフレーバー
がよくなるという利点がある。得られたコーヒー抽出液
は、乾燥工程の前に実質的な濃縮工程（通常は蒸留）に
かけられるのが普通である。このような濃縮工程は、エ
ネルギー集約型であり、排出された水相に存在するフレ
ーバーに富んだコーヒーアロマを実質的にロスすること
になるのが普通である。これらのフレーバーに富むアロ
マを回収するための方法として、濃縮、蒸留、吸着など
の方法が知られているが、これらの方法は利用価値が小
さくてエネルギー集約型であって１００％の成功率は保
証できないものである。

【００２７】本発明によれば、上述のように高濃度のコ
ーヒー抽出液が得られ、効率的な乾燥に適したコーヒー
抽出液とするためにわずかな濃縮操作しか必要としない
（好ましくは全く必要としない）ためエネルギーとフレ
ーバー保持の点から見て、本発明は従来の系よりもかな
り好ましいものである。

【００２８】下記の実施例は本発明の特定の実施態様を
説明するために記載されたものである。したがって、こ
れらの実施例は特許請求の範囲によって特定される発明
の範囲を限定する意味をもつものではない。

【００２９】 （実施例１） １．比較のために、直径０．２５ｍで高さ５．５ｍのカ
ラム６本からなる向流固定床抽出バッテリー（向流バッ
テリー）を用いて８２ｋｇの培炒粉砕コーヒーを平衡状
態に達した後に抽出した。バッテリー内のコーヒーの全
保持時間を約１７５分とするために循環時間は約３５分
とした。使用した６本のカラムは、コーヒーの導入と排
出ができる方向転換可能なカラムであり、５〜６本のカ
ラムを一度に抽出することができるようになっている。 抽出水はバッテリーに約１３０℃で供給し、穏やかな熱
加水分解と大気条件での抽出を行った。全供給水と培炒
粉砕コーヒーの重量比は２９．６とした。

【００３０】得られた抽出液の可溶性コーヒー固形分濃
度は約６．７重量％であった。乾燥基準の培炒粉砕コー
ヒーの全収率は約２８重量％であった。

【００３１】２．直径０．１ｍで高さ１５．２ｍの垂直
に立てた円筒状の長いカラムに４４ｋｇの培炒粉砕コー
ヒーを入れた。このスチールカラムには、コーヒーの導
入と排出のために両端に１０ｃｍのボールバルブがそれ
ぞれ１つずつ設けられている。カラムの上にはホッパ−
があり、ボールバルブを通してカラムと連結している。 また、カラムの長さの約１２．５％に相当する体積を有
する円筒状のブローケースがカラムの下に垂直に設置さ
れており、底ボールバルブを通してカラムと連結してい
る。さらに、第３の１０ｃｍボールバルブがブローケー
スの底に設置されている。熱交換機を通して水をポンプ
輸送し、カラムの底よりわずかに上にあるカラムに設置
したバイオネットのような分配機を通してカラムに供給
した。コーヒー抽出液は、カラムの頂部よりもわずかに
下にあるカラムにとりつけたバイオネットを通して排出
した。抽出液は抽出カラムからタンクへとポンプ輸送し
た。培炒粉砕コーヒーをホッパーに入れて、液体と手で
混合することによってあらかじめ湿らせた。ブローケー
ス上の一番下のボールバルブを閉めて、カラムへの流れ
を停止した。カラムの両端のボールバルブを本質的に同
時に開き、培炒粉砕コーヒーを重力によってカラムに導
入し、抽出済み培炒粉砕コーヒーをブローケースに排出
した。その後、両バルブを閉じて、カラムへの抽出水の
循環を再開した。ブローケースに入った抽出液を冷却し
て、一番下のバルブを開くことによってブローケースを
空にした。

【００３２】１回目のラン（ラン１）では、２５分ごと
にカラム内のコーヒー体積の１２．５％を断続的にカラ
ムの下にあるブローケースに排出した（容器の全保持時
間は２００分とした）。あらかじめ湿らせて水分量５８
重量％にしてある同量の非抽出培炒粉砕コーヒーを、カ
ラムの上にあるブローケースを通してカラム頂部から導
入した。８８℃の抽出水をカラムの底から供給した大気
条件下の抽出を行った。水と培炒粉砕コーヒーの比は、
２９．６：１とした。

【００３３】得られた抽出液の固形分濃度は約１３．８
重量％であった。乾燥基準の培炒粉砕コーヒーの全収率
は、２３重量％であった。

【００３４】２回目のラン（ラン２）は、培炒粉砕コー
ヒーをカラムの頂部から排出したコーヒー抽出液の一部
であらかじめ湿らせておいた点と、それに使用した水量
を補うように供給する水の量を調節した点を除いて、同
一の方法で行った。得られた抽出液は約３６．６重量％
の可溶性固形分を有していた。このことは、単に抽出液
で湿らせておくだけで、濃度が約３倍になる（ラン１と
の比較）ことを示している。

【００３５】３回目のラン（ラン３）は、実施例２のラ
ン１・ラン２と同一配置のカラムを用いて行った。また
、このランで用いた向流バッテリーは直径が０．２５ｍ
で高さが７．９ｍである。この中に約１４０ｋｇの培炒
粉砕コーヒーを入れて操作を行った。操作条件は向流バ
ッテリーと同様であるが、供給水と培炒粉砕コーヒーと
の重量比は約７６：１へと大幅に上げた。また、抽出水
の温度は約１２０℃に下げた。

【００３６】ラン３の抽出液は、実施例２のラン１〜３
と本実施例のラン１・２のいずれと比較しても、最初の
培炒粉砕コーヒーにより近いフレーバーを有していた。 このことは、従来の固定床パーコレーターでは達成しえ
なかった水／コーヒー比における本発明の効率が高いこ
とを示している。

【００３７】ラン３のように培炒粉砕コーヒーに対する
供給水の量を多くすれば、同一の収率を得るのに必要な
温度は低くてすみ、また抽出系における抽出液の保持時
間も短くなることが伺える。このことは、好ましくない
アロマの劣化（フルフラル）を抑え、メチルフラン、２
，３−ペンタンジオンやジアセチルなどの好ましい抽出
物を効率よく得ることを意味する。また、従来の固定抽
出バッテリーにある複雑なマニホールドによって引き起
こされる圧力の低下による制約を受けることなく、培炒
粉砕コーヒーに対する抽出液の量を増すこともできる。

【００３８】

【００３９】向流バッテリーで抽出されたコーヒーの収
率はラン１・２で得られたものよりもわずかに良かった
。しかし、装置の制約があるために要求される前記方法
のための比較的高い抽出温度には貢献するものである。 水とコーヒーの重量比を同一にしたにもかかわらず、本
発明のラン１は通常法による抽出液の約２倍という高濃
度の抽出液が得られたことから、本発明の効率が優れて
いることが伺える。循環抽出法を用いた場合（ラン２）
は、濃度は６倍になった。抽出濃度が高いということは
、アロマの保持率が高くて、乾燥前に濃縮する必要が少
ない上、装置への制約も少なくてコストが抑えられると
いう点で優れている。

【００４０】 （実施例２） １．第２の比較試験として、８２ｋｇの培炒粉砕コーヒ
ーを入れた直径０．２５ｍで高さ５．２ｍのカラム６本
からなる向流固定床抽出バッテリー（第１固定床）を平
衡状態に達した後に操作した。５つのカラムの循環時間
は常に約３２分として、全保持時間は１６０分とした。 なお、残る６番目のカラムは空であり、再充てんされる
。 約３５０゜Ｆの抽出水をバッテリーに供給して、熱加水
分解と大気条件での抽出を行った。全供給水と培炒粉砕
コーヒーとの重量比は１５：１とした。

【００４１】乾燥基準の培炒粉砕コーヒーの全収率は約
３８重量％であり、可溶性コスト固形分濃度は約２３．
８重量％の抽出液が得られた。

【００４２】２．実施例１で使用したものと全体的に同
様の、直径０．２５ｍで高さが１３．６ｍの垂直に立て
た円筒状の長いカラムに約２２７ｋｇの培炒粉砕コーヒ
ーを入れた。このスチールカラムには、コーヒーの導入
と排出のために両端に１０ｃｍのボールバルブがそれぞ
れ１つずつ設けられている。カラムの上には容器があり
、ボールバルブを通してカラムと連結している。また、
カラムの体積の約１０％の体積を有する第２の容器がカ
ラムの真下に設置され、底のボールバルブを通してカラ
ムと連結している。下の容器はブローケースとしての役
割を果たし、この容器の下には第３の１０ｃｍのボール
バルブが設置されている。

【００４３】熱交換機を通して水をポンプ輸送し、カラ
ムの底よりわずかに上にあるカラムに設置したバイオネ
ットのような分配機を通してカラムに供給した。コーヒ
ー抽出液は、カラムの頂部よりもわずかに下にあるカラ
ムにとりつけたバイオネットを通して排出した。抽出液
は抽出カラムからタンクへとポンプ輸送した。

【００４４】あらかじめ湿らせてはいない培炒粉砕コー
ヒーを上の容器に入れて、この容器を別にして約１０バ
ールの期待を用いて圧力をかけた。カラムへの流れはこ
の例では中断しなかった。カラムの両端のボールバルブ
を本質的に同時に開き、培炒粉砕コーヒーを高めの空気
圧によってカラムに導入し、抽出済みコーヒーをブロー
ケースに排出した。その後、両バルブを閉じた。空気圧
によってブローケースに入った抽出液を排出し、ブロー
ケースの一番下のバルブを開くことによって使用済みコ
ストを使用済みコスト用ホッパーに排出した。

【００４５】１回目のラン（ラン１）では、１０分ごと
にカラム内のコーヒー体積の１０％を断続的にカラムの
下にあるブローケースに排出した（容器の全保持時間は
１００分とした）。同量の非抽出培炒粉砕コーヒーを、
カラムの上にある供給用容器を通してカラム頂部から導
入した。３２０゜Ｆの抽出水をカラムの底から供給して
、培炒粉砕コーヒーを大気条件下で抽出して穏やかに加
水分解した。水と培炒粉砕コーヒーの比は、３１：１と
した。

【００４６】得られた抽出液の固形分濃度は約２２．４
重量％であった。乾燥基準の培炒粉砕コーヒーの全収率
は、３８重量％であった。

【００４７】２回目のラン（ラン２）は、ラン１と同一
のカラムを用いて行った。このランの条件は、供給水と
培炒粉砕コーヒーとの重量比を約５３：１まで上げて、
抽出水の温度を約３００゜Ｆに下げた点を除き、ラン１
と同一にした。得られた抽出液は約１０重量％の可溶性
固形分を有しており、乾燥基準の培炒粉砕コーヒーの全
収率は約４０重量％であった。

【００４８】ラン２と比較するために第２の固定床抽出
（第２の固定床）ランは、排出度を高くして行った。

【００４９】本実施例の固定床抽出バッテリーランから
の４つの抽出液と、長いパルスカラム（ラン１・２）か
らの２つの抽出液を、ガスクロマトグラフィーによって
分析した。

【００５０】ここに記載されるアロマの分析結果は、パ
ージアンドトラップガスクロマトグラフィーを用いて得
られたものである。アロマ回収率は抽出液（抽出収率で
補正済み）のＧＣ値と最初の培炒粉砕コーヒーのＧＣ値
との比をとり１００倍することによって得た。

【００５１】操作条件とＧＣ分析の結果は表２に示すと
おりであった。

【００５２】

【００５３】表２にまとめられているとおり、ラン１・
２と第１固定床では本質的に同じ抽出収率であったが、
本発明の方法で行った場合は最初の培炒粉砕コーヒーと
アロマのバランスが近いコーヒー抽出液が得られた。第
１の固定床抽出バッテリーのデータとラン１のデータと
を比較すると、本発明によって同一の抽出収率で本質的
に同一の抽出濃度の抽出液を得るためには、抽出水の温
度とコーヒーの保持時間を上げなくてはならないことが
伺える。結果として、固定床によるコーヒー抽出液は時
間／温度条件によって多いに影響されることになる。

【００５４】本発明の抽出効率が高いという利点は、表
２のガスクロマトグラフィーのデータが示している。ラ
ン１では、フルフラルの生成量が固定床抽出機による場
合の約１／３に過ぎなかった。フルフラル量は、一般に
コーヒー加工工程におけるフレーバーの劣化を示すため
に測定される。第２に、全ＧＣ量が同じであったことは
、揮発性の有用なアロマと望ましくないフルフラルとの
比が本発明の場合は望ましいことを示している。さらに
、２−メチルフランや２，３−ペンタンジオンなどの望
ましいコーヒーアロマの抽出効率は、従来の固定床抽出
法による場合よりも本発明による方がよかった。したが
って、本発明によれば、最初の培炒粉砕コーヒーにより
近いバランスでアロマを含む抽出液が得られたことにな
る。

【００５５】本発明のラン１・２（表２）のデータを比
較すると、ラン２のように水と培炒粉砕コーヒーとの比
を大きくすれば、同じ収率を得るのに必要とされる温度
や抽出系中の保持時間は少なくてすむことが明らかであ
る。さらに、フルフラルの生成量が少ないことからも伺
えるように、望ましくない劣化生成物の生成量を減らし
、２−メチルフランや２，３−ペンタンジオンなどの望
ましいアロマの抽出効率をよくしている。本発明の利点
は、従来の固定床抽出バランスにある複雑なマニホール
ドによって引き起こされる圧力低下による制約を受かる
ことなく、水と培炒粉砕コーヒーとの比を上げることが
できる点にもある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法で使用する抽出系を示すものであ
る。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）最も抽出を経た培炒粉砕コーヒーを
   入れた長い垂直カラム抽出容器の下端から抽出水を導入
   する工程（前記最も抽出を経たコーヒーは、向流抽出系
   において行われるように、抽出中における抽出水の最高
   温度において抽出される）、 （ｂ）表面速度が０．０３〜０．３ｍ／ｍｉｍで温度が
   ７０〜２３２℃（該温度はカラム内で一定に維持されて
   いるか抽出中に下がってもよいようにしてある）の前記
   抽出水を、前記抽出した培炒粉砕コーヒーと、抽出液の
   コーヒー固形分濃度が最終的に約５〜約５５重量％にな
   り、しかも、多数のカラムを使用する従来の向流抽出法
   によるよりも本方法による方がフレーバーとバランスが
   非抽出培炒粉砕コーヒーに近くて実質的にフレーバーが
   よい生成物を得られるように十分な時間ほぼ連続的に向
   流で接触させる工程、 （ｃ）前記容器の頂部からコーヒー抽出液を排出する工
   程（前記抽出液は、アロマをより多く保持しており、前
   記非抽出培炒粉砕コーヒーのフレーバーにより近い高質
   な抽出液である）、 （ｄ）抽出容器の底にある抽出した培炒粉砕コーヒー４
   〜２０体積％を底に設置されたブローケースへ断続的に
   排出する工程（前記排出された抽出済みコーヒーは供給
   水を含んでいる）、そして、 （ｅ）同時に、抽出カラム内で湿らせ膨潤させるのに十
   分な容積の非抽出乾燥培炒粉砕コーヒーか、ほぼ等容積
   のあらかじめ湿らせておいた培炒粉砕コーヒーを頂部の
   ブローケースから抽出カラムへ導入する工程（この工程
   は、断続的に新しいコーヒーを抽出カラムの頂部から導
   入して底から湿った抽出済みのコーヒーと洗浄水を排出
   しながら、本質的に連続向流となるようにして行う。）
   からなる最初の培炒粉砕コーヒーに近いフレーバーに富
   んだコーヒー抽出液を従来のカラム抽出法よりも効率よ
   く生成する培炒粉砕コーヒーの抽出方法。
2. 【請求項２】コーヒーの導入と排出を行っている間、抽
   出容器へ導入・排出する液体の流れを停止する工程をさ
   らに有する請求項１の方法。
3. 【請求項３】抽出容器が、長さ約７．５〜２３．０ｍで
   直径が表面速度が０．０３〜０．３ｍ／ｍｉｍとなる大
   きさである垂直な長いカラムであって抽出水の流れが連
   続している請求項１の方法。
4. 【請求項４】非抽出培炒粉砕コーヒーを、抽出容器に導
   入する前に、あらかじめ水分量３５〜６０重量％に湿ら
   せておく工程をさらに有する請求項１の方法。
5. 【請求項５】非抽出培炒粉砕コーヒーをあらかじめ湿ら
   すために水を使用する請求項４の方法。
6. 【請求項６】非抽出培炒粉砕コーヒーをあらかじめ湿ら
   すためにコーヒー抽出液を使用する請求項４の方法。
7. 【請求項７】表面速度を０．０６〜０．１５ｍ／ｍｉｍ
   とし、抽出水の温度を７０〜２３２℃として、最終的に
   得られる抽出液のコーヒー固形分濃度が１０〜約５５重
   量％であり、同一のコーヒーを多数のカラムを用いて向
   流抽出する従来法によって得られる抽出液よりも固形分
   濃度が高い抽出液を得る請求項１の方法。
8. 【請求項８】表面速度を０．１５〜０．３０ｍ／ｍｉｍ
   とし、抽出水の温度を７０〜１８０℃として、最終的に
   得られる抽出液の濃度を４％以上にし、従来法によって
   抽出したコーヒーよりも実質的にフレーバーやフレーバ
   ーバランスが良い１０％以上の抽出液に近づける（前記
   フレーバーやフレーバーバランスは本方法の抽出で使用
   する非抽出培炒粉砕コーヒーに近い）請求項１の方法。
9. 【請求項９】約７０〜１８０℃の抽出水を抽出容器に導
   入する請求項７の方法。
10. 【請求項１０】抽出容器の温度を約７０〜１００℃に維
    持する請求項９の方法。
11. 【請求項１１】抽出水を抽出容器に供給し、抽出容器内
    で約７０〜１８０℃に維持し、前記抽出水の濃度を約１
    ０〜約５５重量％に上げる請求項１の方法。
12. 【請求項１２】抽出水を１００〜１８０℃で抽出容器に
    導入し、抽出水が容器を流れるにしたがってその温度を
    落として行く請求項１の方法。
13. 【請求項１３】抽出容器の下方にあるコーヒーを加水分
    解するために１００〜１８０℃の抽出水を抽出容器に導
    入し、カラムの頂部における温度を７０〜１００℃に低
    下させて、その頂部において培炒粉砕コーヒーを大気条
    件下で抽出する請求項１の方法。
14. 【請求項１４】請求項１の抽出容器において培炒粉砕コ
    ーヒーを大気条件下で抽出する工程と、これに続けて、
    向流固定床抽出バッテリーにおいて断続的に排出された
    培炒粉砕コーヒーの部分を加水分解する工程をさらに有
    する請求項１の方法。
15. 【請求項１５】抽出済み培炒粉砕コーヒーをブローケー
    スに排出する工程と、抽出容器と同一またはわずかに高
    い圧力にしてあるブローケースを通して抽出容器に非抽
    出培炒粉砕コーヒーを導入する工程をさらに有する請求
    項１の方法。
16. 【請求項１６】抽出水の温度が７０〜１８０℃であり、
    水とコーヒーの比が１５：１〜４０：１である請求項７
    の方法。
17. 【請求項１７】水とコーヒーの比が４０：１〜９０：１
    である請求項８の方法。