JPS5946576B2 - 植物原料の水性抽出液の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は或種の望ましくない物質特にカフェインとクロ
ロゲン酸の含有量を減らすことを目的とした植物材料の
処理法に関する。

ある時期、有機溶媒を使用せずに、植物材料特にコーヒ
ーを脱カフェインする工業的方法を発見しようとする努
力がなされて来た。

脱カフェインのために工業上現在使用される技術は有機
溶媒。

例えばトリクロロエチレン、塩化メチレン、タロロホル
ムなどを使用しており、カフェインは植物材料それ自体
またはその抽出液をこれら溶媒と接触させることにより
抽出されるが、溶媒はカフェインを溶かし込んだならば
その後で分離しなければならない。

これら溶媒抽出技術は多くの欠点を伴なっている。

これら溶媒の処理と再循環に付随する作業上の負担は相
当なものである。

揮発性でありかつ有毒であるので、これらは軽質のかか
る安全処置を必要としそして飲料から慎重に除去せねば
ならない。

最後に、これらの溶媒は飲料の幾つかの望まれる構成成
分を非選択的に可溶化するので、脱カフエイン後これを
取出して製品中に再添加しなければならないことがしば
しばである。

これら不利益を除くために、他の手段１こよって脱カフ
ェインを果たす幾つかの試みがなされて来た。

例えば、フランス特許第６９８１１８号明細書には、植
物材料の水性抽出液からカフェインおよび他の望ましく
ない要素を除去するために活性炭またはシリカの使用を
記載している。

しかし、コーヒーの他の味やアロマなどの興味ある可溶
性成分も吸着され、そして吸着剤の再生が困難なため。

工業的規模で実施できない。

米国特許第３１０８８７６号明細書によれば。

イオン交換樹脂の使用によりコーヒー液を脱カフェイン
できる。

この方法の欠点は他の興味ある成分の同時吸着、脱ミネ
ラル化、および液のｐＨ低下である。

そのｐＨ値を満足しつるレベルまで高めるためにその抜
液を中和せねばならず、またミネラル物質を添加せねば
ならない。

公開されたフランス特許願第２２９７００４号明細書は
アンバーライトの如き非イオン性樹脂に吸着させて、植
物材料の水性抽出液を脱カフェインする方法に関する。

この方法の欠点は、カフェイン以外に、樹脂が味やアロ
マなどの興味ある可溶性成分を吸着し、その回収が水／
アルコール混合物での処理とそれに続く後の樹脂の洗滌
を必要とすることである。

公開されたフランス特許願第２２３１４０７号明細書に
記載されたもう一つの方法は、水溶液から分離しようと
する物質例えばカフェインを。

液体状態の巨大分子物質上に固定し、その後生じた集合
体を半透膜上での限外濾過により分離することを記述し
ている。

しかしこの方法はこれまで工業的応用ｌこ受入れられた
ことかない。

本発明は工業的規模で植物材料の水性抽出液を処理する
方法に関し１本法は溶媒の使用を含まず。

実施が簡単であり、従来の方法の欠点の倒れをも有しな
い。

以下の記述において、「植物材料の水性抽出液」という
表現はカフェインを含むどんな植物材料。

例えばコーヒー、茶、コーラ、マチ茶、グアラーナなど
にも当てはまる。

茶または末焙煎または焙煎コーヒーの水性抽出液、更に
詳しくいえば焙煎し粉砕したコーヒーの水性抽出液を処
理するのが特に適当である。

「脱酸」という用語は具体的にはクロロゲン酸の除去に
適用する。

「処理」という用語は脱カフェインおよび脱酸の双方に
あるいは例えばコーヒーの場合における脱酸だけに、あ
るいは例えばクロロゲン酸を含まない茶の場合における
脱カフェインだけに適用する。

本発明方法は、植物材料の水性抽出液を微粉砕状のいな
ごまめのさやの残渣の固体吸着剤とＯから１００℃の温
度において接触させて、カフェインおよびクロロゲン酸
を吸着させる点に特徴がある。

用いる吸着剤物質はカフェインおよびクロロゲン酸１こ
対し高度に特異的な吸着力を有する。

本処理は抽出液中に存在する他の可溶成分を本質的に除
去しない。

これは本発明方法の予想外の決定的な利点であるが、そ
れはクロロゲン酸が例えばコーヒー抽出液の酸度に対し
主な原因となり、かつ胃病をおこし得るからである。

従ってこの飲料を甘味づける努力が長い間なされて来た
。

本発明方法によって、脱カフェインを果すと同時にクロ
ロゲン酸を種々なレベルまで除去することが可能となり
、そしてこのことは飲料の酸度を異なる味に適合させる
ことに著るしい融通性を与える。

従って、９７％までにわたる脱カフェインの種々なレベ
ルを得ること、および存在するクロロゲン酸のおよそ６
０％を除去することが可能である。

本発明方法において、カフェインおよびクロロゲン酸を
取り込んだ吸着剤が容易に再生され、熱水による簡単な
浸出が吸着されたカフェインの大部分とクロロゲン酸の
若干との溶離を可能にし。

その後吸着剤を新しいサイクルに使用できることが判っ
た。

この再生は吸着剤の吸着力に有意な減少を伴なうことな
く多数回実施できる。

その上１次のサイクルで申し分のない吸着を得るために
吸着剤を完全に再生ずる必要はないことが判った。

他方、カフェインの殆ど全部を固体吸着剤から脱着する
ことが可能であるが、熱水による浸出は固定されたクロ
ロゲン酸の完全な脱着を起こさず。

支持体上のクロロゲン酸の殆ど４５％の吸着は浸出処理
の温度条件下で不可逆であるように見えることが意外に
も分った。

この興味ある現象は、脱酸されているが１本質的に脱カ
フェインされていない抽出液をつくるのに利用しうる。

従って、もし処理前の抽出液のカフェインの大部分を含
む脱酸された抽出液を調製したいならば。

浸出水を処理後の抽出液へ再添加し１次にこれを可溶性
コーヒー粉末に導くその後の操作にかける。

他方、処理を６０℃以上の温度で１例えば９５℃の温度
で直接性ない、そのようにしてクロロゲン酸含量が著し
く減少した１例えば最初のクロロゲン酸の約４０％が除
去された本質的に非脱カフェインの抽出液を得ることが
可能である。

最後に１本発明方法の実施により得られる飲料は未処理
可溶性コーヒー抽出液から得た飲料と官能的に同等かあ
るいは勝れていることが分った。

このことから２本処理はアロマの強さあるいはアロマ成
分あバランスに対し伺ら悪影響を有し痘いことが結論で
きる。

選択的に吸着に対する一つの可能な解釈は、カフェイン
、クロロゲン酸および固体の吸着剤の間で複合法が形成
されることである。

特１コ、吸着は複合体形成の場合と同様の平衡に□なり
やすいと考えられる。

これは温度の降下により促進され、温度の上昇は解離を
起こさせ、そのため脱着をもたらす。

本発明方法に使用できる吸着剤はいなごまめのさやとい
ったリグニンに富む植物の部分の粗砕により得られる固
体繊維質粒子である。

大量に入手できる一つの特に適当な材料は糖類を熱水で
抽出したいなごまめのさやから出る繊維質残渣である。

Ｇ）７；どまめあるいはにせアカシア（Ｔｊ）ｃｕ：ｓ
ｔ ｔｒｅｅ）。

Ｃｅｒａｔｏｎｉａ ｓｉｌ １ｑｕａ （Ｌｅｇｕｍ
１ｎｏｓａｌ科の一員）は本来はシリアで発見された
２０メートルの高さまで育ちうる木であ゛るが、今では
地中海沿岸諸国で広く栽培されている。

その実は種子を含み、その内胚乳は力ロブガムの給源と
なる。

その果皮あるいはさやは捨てられるか、あるいは低品位
のンロツプ（力ロブシロップ）の製造にあるいは動物飼
料１こも使われる。

その残渣は普通］こは捨てられる。

このようにして吸着剤の製造に使用される出発原料はさ
やあるいは糖類の抽出から出る残渣の何れかである。

この原料を適当な方法により処理してこれから不純物、
糖類およびいなごまめのアロマを除去するのが有利であ
る。

普通の場合にはこの原料をあらびきする。

脱糖されていないさやを処理する場合における一つの便
利な方法はそれらを例えば−４０℃に冷却しそしてこれ
をすり砕くことである。

いなごまめのさやの粒子あるいは不完全に脱糖した残渣
を熱水処理に対して糖類を除去する。

例えば、一対のイン−ライン抽出槽を使用し１例えば９
５℃の熱水で糖類を抽出することが可能である。

次にいなごまめの粒子を１例えば軽度の真空下で乾燥す
るのが有利で、これは粒子を脱臭することができる。

他方、これら粒子を酸処理し、その後続いて水蒸気によ
るストリッピングに付してもよい。

この原料の場合に、酸処理はそのカフェインおよびクロ
ロゲン酸に対する吸着能力に影響せず、その後の脱臭を
著しく促進することが判った。

この処理に対し適当な酸１例えば塩酸、硫酸またはリン
酸を希釈形であるいは濃縮形で使用することが可能であ
る。

希塩酸による室温での処理は１から３時間が適当である
。

実際上の理由から、かなりむらのない粒度分布（ｇｒａ
ｎｕｌｏｍｅｔｒｙ ）を有する原料を使用するのがよ
い。

次に原料をふるい分け、留まった粒子は０．３から５關
、なるべくは０．５から４１１Ｌ１１Ｌの粒度を有する
のが有利である。

処理すべき植物材料の水性抽出液は１から５０％の、な
るべ（は１２から２５重量％の可溶成分を含みうる。

このものは１例えば向流する水蒸気でストリッピングす
るかまたは蒸留によりあらかじめ揮発性アロマを除去し
ておいてもよく、そしてこのアロマは不法の後の段階で
再添加するために集めておく。

処理前にアロマをストリッピングすることは必ずしも必
要でないが、もし最終的飲料にそのフレーバおよびアロ
マを留めておくのであれば、このようにする方が好まし
い。

用いた吸着剤の単位重量当りの抽出液処理容量（Ｖｒ）
は６から８０が有利である。

実際の処理は吸着剤と抽出液との間の良好な固体／液体
接触を供するどの方法によっても実施しうる。

例えば、固定相で行なって、も、あるいは動的条件下で
行なってもよい。

本明細書において、固定相で行なうとは、吸着剤を固定
して水性抽出液と接触させることを意味し、動的条件下
で行なうとは、吸着剤と水性抽出液とを攪拌しながら接
触させることを意味する。

固定相で行なう一具体例においては、処理すべき抽出液
を、なるべくは水で飽和した吸着剤床を一列に並べた容
器Ｊ例えばカラム中に通す。

Ｖｒは６から１０を用いるのが有利である。

上述のように吸着は低温、により促進される。

しかし温度が余りにも低過ぎると吸着速度もまた低く、
その結果平衡に達するのに要する時間が長過ぎることに
なる。

吸着は１０から３０℃という温度で好条件下に起こり、
そしてなるべくは室温で実施するのがよいことが判った
。

吸着は回分法で行なうことができ、床を通る抽出液の流
れを、吸着剤の活性がカフェインおよびクロロゲン酸に
よる飽和の結果実質的に低下したとき中断する。

次に吸着剤をＯから３０℃の温度で、なるべくは室温で
一回、あるいはもつと良いのは数回水洗する。

この操作により、カフェインおよびクロロゲン酸以外の
吸着されなかった可溶成分を床から除くことができ、従
って抽出液中の可溶成分含量を増すことが゛可能となる
。

これらの洗滌水は最初の抽出液と合わせてもよいし、あ
るいは抽出に用いてもよいが、なるべくは処理抽出液へ
加えるのがよい。

次に吸着剤を６０℃以上の温度、なるべくは８０から１
００’Ｃの温度の熱水で浸出してカフェインとクロロゲ
ン酸を脱着しそして吸着剤を再生するようにする。

この操作はまた。

仮にそれが吸着剤粒子を劣化しないとすれば、１００℃
以上の温度で１例えば加圧下に１０５℃においても実施
できる。

この作業中、殆ど全部のカフェインと若干のクロロゲン
酸が溶離され、再生された床は新しい処理に使用できる
。

一つの変法においては、この液体一固体抽出を、ソック
スレー装置の原理に従い、水蒸気を再循環させながら１
時間にわたり行なうことができる。

冷洗滌水と熱洗滌水の容量は処理抽出液の容量の１から
４倍であるのが有利である。

脱カフエインレベル９７％そして脱酸レヘ／Ｌ／６０％
を得るためＩこ循環法を採用する。

この目的のため、抽出液を吸着剤床に通し、その後最初
の抽出液の容量のおよそ半分を集め、分離する。

残りを床に通し、吸着剤を前記の通り先ず冷水で。

次に熱水で洗滌し、洗滌水および抽出液の第二の半分を
合わせ、全体をその容量のおよそ半分に濃縮する。

次にこの濃縮溶液を吸着剤の床に通過させ、先の操作を
繰返す。

一つの変法においては、なるべくは直列に配列した幾つ
かの床を用いて連続法を採用することができる。

抽出液を床の倒れか一つに、あるいは一連の床に通過さ
せるとき、他の疲労した（カフェインやクロロゲン酸で
飽和された）床を回路から切り離し、連続操作船こ用意
された合間で再生する。

したがって抽出液がより疲労度の小さい床と順次接触す
るように幾つかの床を直列に並べることによって、カフ
ェインおよびクロロゲン酸の最大限の除去を得ることが
可能である。

例えば、数個の抽出槽を用いる連続抽出と同じ原理で、
その列の第一の床が完全に疲労したとき、その槽を回路
から切り離し、床の再生を開始する。

他方、再生した床を含む槽が系列の最後の槽を形成する
ように同時に連結してもよく、そしてこのことは効果的
で比較的むらのない脱カフェインと脱酸を保証する。

床の再生のため、冷水による洗滌と熱水による浸出の操
作を前Ｅこ指摘したように行なう。

動的条件下で行なわれる本発明方法のもう一つの具体例
においては、なるべくは水で飽和した吸着剤を抽出液中
に懸濁し、得られた懸濁液をＩＯから１００℃で、なる
べくは室温で１５から１８０分間かきまぜる。

量Ｖｒは１０から８０が有利である。

２時間の接触で脱カフエインレベルの百分率と量Ｖｒと
の間に、またある一定の固形含量を有する抽出液に対し
脱酸レベルの百分率とＶｒとの間にも直線間・係がある
ことが見出された。

このようにして、かきまぜが困難なために、効果的な接
触が行なわれ難い低いＶｒ値に対しては、より大きい吸
着容量を有する利益は、カフェインおよびクロロゲン酸
の移動の悪さあるいは分子の低易動性（カフェインやク
ロロゲン酸分子が吸着剤粒子に接近する程度が低いこと
）という欠点と相殺される。

他方。過度に高いＶｒ値の場合には２時間後に吸着平衡
に達しない。

ある一定のＶｒ値に対して固体含量が増加すると、脱カ
フェインおよび脱酸のレベルが増すけれども、固体含量
が５０％に達したときかきまぜ困難に出合う。

このようにして、１３％の固形含量を有する抽出液に対
する特に好ましいＶｒ値は４０：１であるが、それはこ
れが２時間で４０ないし５０％という脱カフエインレベ
ルに導くからであり、平衡は９０から１２０分で達し、
効果的かきまぜが可能である。

攪拌は十分に行なって、吸着剤と抽出液との接触を十分
にすべきである。

吸着平衡に達したとき。処理された抽出液を遠心または
濾過により吸着剤から分離する。

固定相での操作の場合と同様、吸着剤をその後Ｏから３
０℃の温度で一回または数回洗滌する。

冷水ｔこよるこれらの洗滌作業は、その後の濾過工程も
そうであるが、カフェインおよびクロロゲン酸の脱着を
最小限にするように、迅速に行なわねばならない（接触
時間は１０から３０秒程度）。

前記の通り、洗滌水は脱カフエイン抽出液と合わせるの
がよい。

脱着は、一つまたは幾つかの段階で、熱水浸出シこより
、なるべくは８０から１００℃の温度で１例えば９０℃
で、少なくとも１５分間、有利には１時間よくかきまぜ
ながら行なう。

−変法においては、ソックスレー型の抽出で水蒸気を再
循環させつつ１００℃で抽出を行なうことが可能である
。

熱洗滌水および冷洗滌水の容量は処理液の容量と実質的
に等しくするのが有利である。

吸着剤を唯一回だけ使用し。そして抽出液の各新バッチ
に対し吸着剤の新しいバッチを使用することは可能であ
るが、普通には。

抽出液の連続したバッチの処理に同じ吸着剤バッチを数
回使用し、そして各吸着段階の間で吸着剤を再生すると
いう循環法を採用するのがよい。

したがって、２０から６０％のレベルまで脱カフェイン
されまた１０から５５％のレベルまで脱酸された最終抽
出液を得ることができる。

この具体例に対して１例えば吸着段階を実施しながら他
の容器中で吸着剤を再生するようにして・ 幾つかの容
器を使用することにより半連続法を採ることもできる。

平衡に達したとき、抽出液を吸着剤から分離するために
懸濁液を洗滌型の遠心機に送ることができる。

次に再生を行なうが、冷水による洗滌段階と熱水による
浸出段階とを例えば遠心機内で行なう。

再生された吸着剤は次に抽出液の新パッチを処理するた
めの容器に移される。

一度法において、かきまぜ、濾過、そして例えば真空ま
たは圧縮空気により吸着室から収集容器への液の迅速移
動のための手段、ならびに閉ざされた回路内でソックス
レー型の浸出を果すために水蒸気を凝縮し吸着剤床を通
して循環させる手段を備えた懸濁液を含む吸着室からな
る装置を使用することが可能である。

採用した処理方法、即ち固定相での処理または動的条件
下での処理方法にかかわりなく、乾燥を果たすためには
抽出液に対してそれが３０から６０重量％の、なるべく
は４０から５０重量％の固形含量を有することが望まし
い。

冷洗滌水（脱カフェインおよび脱酸同時の場合）あるい
は熱浸出水（脱酸はしたが本質的に非脱カフェインの飲
料を得たい場合）を正常には脱カフエイン抽出液と合わ
せる（これはその固形含量を減少させる）。

従って、抽出液を公知の方法により１例えば真空蒸発に
より乾燥する前にそれを濃縮することがしばしば必要で
ある。

この濃縮処理は脱カフエイン過程の下流で、あるいは抽
出液を吸着剤床に繰返し通過させる場合、なるべくは各
通過の間で行なうことができる。

しかし、抽出液をそれが余りにも粘稠になることから防
止せねばならない。

それは適当なかきまぜを得ることの困難の結果としてこ
れが吸着作業を非常に長びかせるかも知れないし、ある
いは液体と吸着剤との間の接触を不十分にするかも知れ
ないからである。

実際上、６０％という固形含量は動的条件下での操作に
対して計画された上限に相当する。

脱カフェインし濃縮した抽出液は１例えば凍結乾燥また
は噴霧乾燥といったありふれた方法により乾燥しうる。

更に、この乾燥製品中に、脱カフエイン処理の間で除去
されたアロマおよびフレーバの原因となる揮発性物質を
再添加することが望ましい。

この目的に対して、濃縮抽出液へ揮発性物質を接触させ
る。

あるいは別法として戻す公知の方法を使用することが可
能である。

熱水での浸出から出る水からカフェインを回収したいな
らば１例えばイオン交換樹脂に通過させることによって
これら水からクロロゲン酸を除去し、冷却によってカフ
ェインを結晶化させることができる。

別法として、逆浸透膜からなる方式によって浸出水から
カフェインを分けることができる。

本発明によると、吸着剤と抽出液との間の良好な接触に
備えた、そして要求される脱カフェインおよび脱酸のレ
ベルに導くどんな方法も使用することが全く可能である
。

このようにして、抽出液を前記のように懸濁系で処理し
、吸着剤を分離することなく吸着剤および処理抽出液に
より形成される全体を１例えば凍結乾燥によって乾燥し
、得られた乾燥製品を１例えば布または紙のすぐ使用で
きるバッグに包装することが可能であり、このようにす
ればバックをコーヒー調製器中１こあるいはカップに浸
すことにより脱カフェインされた飲料が直接得られる。

また抽出液がそこを通過しなければならないような具合
に配列した吸着剤を含むフィルターを具えた例えば家庭
用コーヒー調製器をもくろむことも可能である。

次の例は如何にして本発明方法をなしとげるかを示すも
ので、これら例中に引用した百分率および部数は特ｌこ
断らない限り重量で表わす。

Ａ）吸着剤の製造 糖類の抽出から出るいなごまめのさやの残渣ｉｏｋｇを
すり砕いて２ｍｍより小さい粒度にする。

このパッチを６０℃の脱イオン水５０に９を含むタンク
に入れ、同温度で３０分間かきまぜる。

固体を分離し、脱イオン水５０ｋｇと６０℃で３０分か
きまぜ１次に再び分離する。

次に２Ｎ塩酸２５１を加え、その後２０℃で２から３時
間か゛きまぜる。

固体を分離し、洗滌水が無色になるまで脱イオン水で洗
う。

次に固体を再び分離し、軽度の真空下に（５０ｍｍＨｇ
、１００℃）水蒸気で２から３時間スｌ−ＩＪッピング
することにより脱臭する。

分離後、いなごまめの粒子を乾燥し、０．３ｍｍメツシ
ュのふるいを通して分ける。

このようにして０．３から２ｍｍの粒度を有する粒子を
集める。

前の処理に用いた塩酸は硫酸・またはリン酸（２Ｎ）で
置き換えても同様な結果が得られる。

Ｂ）懸濁系におけるカフェインおよびクロロゲン酸の吸
着 １ｍｙ／ｍｌのカフェイン（溶液１ ） 、 １ｍｙ／
ｍｌのクロロゲン酸（溶液■）、および１ ｍ９７ｍ１
の等モルカフェイン／クロロゲン酸複合体（溶液■）を
それぞれ含む水溶液をつくる。

溶液４０ｍ１に対し吸着板１ｇの量で吸着剤を懸濁し、
懸濁液をかきまぜる。

時間の関数として吸着されたカフェインおよびクロロゲ
ン酸の量のＵＶ分光光度法による測定（カフェイン。

２７２ｍμの波長で吸光係数Ｂ＝１５４００１／ｍ、お
よびクロロゲン酸３２０ｍμでＥ−１７０３０１／ｍ）
により下記の表１１こ示す結果が得られた： 純粋なカフェインの溶液の場合に吸着されるカフェイン
量は、カフェイン／クロロゲン酸複合体の溶液から吸着
されるそれよりも犬であることが分る。

クロロゲン酸に対しても同じ観察がなされる。

カフェインに対する吸着剤の親和性はクロロゲン酸に対
するその親和性より２から３倍大きいことも観察される
。

それぞれ酸処理をしていない吸着剤、２Ｎ塩酸で処理し
た第二の吸着剤、２Ｎ！Ｊン酸で処理した第三の吸着剤
と共に固形分１３％のコーヒー液を用いて上記の試験を
繰返したところ、２４時間後でカフェイン固定レベル３
８％、３７％および３８％が得られ、これに対してクロ
ロゲン酸ｌこついては相当するレベル３４％、３１％お
よび３１％が得られる。

従って、酸処理はいなごまめの場合に吸着性に対し実質
的に影響をもたないことが判る。

反対に、この処理は吸着剤の効果的脱臭を与える。

例２ この実施例においては、処理すべきコーヒー液を遠心分
離にかけて懸濁液中に残る固体を除く。

これらは特に断らない限り固形分１３％を有する。

カラムを種々な温度で操作できるように水の循環のため
の二重ジャケットを有、するカラムを用いて各種の試験
を行なう。

このカラムはその底部に濾過器およびコックを具え１種
々なフラクションを集められるようにしである。

これに水で飽和した吸着剤を詰める。

処理は室温で液をカラムに通過させる吸着段階およびそ
の後に続く、カラムを冷水または熱水例れかで洗滌する
室温または高温での脱着段階からなる。

吸着剤はソックスレー装置で１００℃において抽出に付
することもある。

コーヒー液中のカフェインおよびクロロゲン酸（Ｃ６ａ
、）含量の分光光度法による定量は、コーヒーの他の成
分の妨害のため標準溶液に対するのと同じ方法で実施す
ることができない。

その代り薄層クロマトグラフィを用いる。

溶媒系ＣＨＣｌ３：ＣＣＡ？４：ＣＨ３０Ｈ（割合５：
５：１）は２７２ｍμにおいてツアイス濃度計で測定さ
れるカフェイン（Ｒｆ約０．４５および約ｏ、５５）％
分離できる。

クロロゲン酸を溶離する溶媒系は ＣＨｔ３Ｃ００Ｃ２Ｈ５：Ｈ２Ｏ：Ｃ２Ｈ５０Ｈ：ＣＨ
３ＣＯ０Ｈ（割合６：２：２：０．２）（Ｒｆ約０．４
５および約０．５５）からなり、３２０７７１μでツア
イス濃度計で測定する。

最終的算定を既知濃度のカフェインおよびクロロゲン酸
の標準溶液１こついて測定した吸着レベルとの比較で行
なう。

、１ コーヒー液４００ｍ７！を５０ｇの吸着剤
（２００ｍｌ）を含むカラムに通過させる。

各１００ｍ１の４画分（Ｆｌ−Ｆ４）を集める。

脱着段階において、吸着剤を室温で水２ｏｏ１ｒＬｌに
より洗滌して僅かｔこ吸着した固形（Ｆ５）を流し出し
、その後５．０ 、！１ｉＦ（Ｄ吸着剤をソックスレー
装置中１００℃の水７５０１７１ｆ １時間抽出する（
Ｆ６）。

種々な時期ｌこ溶離された全固形分およびカフェインの
百分率を下の表２に示す。

液の５０％ｌこ相当する画分１と２は殆ど完全に脱カフ
ェインされたこと（９７％のレベルまで）％および全液
体の通過と冷水での洗液は固形分の８７％の収集を可能
ｌこしたことが分る。

■ 手順は上記パラグラフＩと同じで、コーヒー液３０
ｒＩＬｌを処理するのに吸着剤５ｇを含むカラムを使用
するが、もつと多数の溶離画分を集める点が相違する。

即ち、１０ｍ１の３画分（Ｆｌ−Ｆ３ ）、室温での洗
滌から出る１０ＷＬｌの２画分（Ｆ４−Ｆ５）、各々９
０℃での浸出から出る１０ｍ１の３画分（Ｆ６−Ｆ８）
、そして最葱に各々１００℃で１時間のソックスレー抽
出により得られる３０ｍ１の２画分（Ｆ９−ＦＩＯ）を
集める。

カフェイン、クロロゲン酸、全固形分および色の累積百
分率を集められた各画分について決定し、下の表３に示
す。

カフェインはクロロゲン酸よりも優先的に留まること、
ならびに着色の原因となる固形分は全固形分より優先的
に留まることが判る。

この性質はコーヒー液を不完全に脱色するのに利用でき
るかも知れない。

全カフェインの３％を伴なって全固形分の６４％が溶離
され１強い洗滌は殆で全部の固形分および着色成分を溶
離する。

クロロゲン酸の４５％が固定されたまま残ることが意外
にも見出された。

これを利用しである程度脱酸された非脱酸された非脱カ
フエイン飲料をつくりうるかも知れない。

■／コーヒー液４０ｍ１を室温で吸着剤５ｇを含むカラ
ムで処理する。

カフェイン３％および全固形分５５％を含むこの液２２
ＴｆＬｌを溶離し、とりわけておく（画分Ｆｌ）。

残り１８ＴｒＬｌを９０°Ｃ洗滌水５５Ｔｎｌと合わせ
、全体を画分Ｆ２とする。

画分Ｆ２を蒸発により４０ ｍｌに濃縮し、これをカラ
ムに再導入し、操作を繰返して下の表４に示した両分を
得る。

画分Ｆｌ、Ｆ３およびＦ５を合わせると９７％のレベル
まで脱カフェインされかつ初めの固形分の９１％を含む
液が得られる。

画分Ｆ６は初めのカフェインの９７％と初めのクロロゲ
ン酸の約６０％を含む。

■ 各々が６００■のカフェインを含む１３の同じ液を
、各吸着段階の間でカラムを洗滌しつつ。

吸着剤２ｇを含むカラムに順次通過させる。

１３回のくり返し後で吸着能力に殆ど減退が見られなか
った。

Ｖ ２０％の固形分を有しカフェイン２８０■を含む
コーヒー液４０ｍ１ｆつの液を、吸着剤４ｇを含むカラ
ムに順次通す。

吸着は室温で、また脱着は各吸着段階の間で９０℃の水
９０７ｎｌを用いて行なう。

固定されたカフェインおよび溶離されたカフェインの量
を下の表５に示す： 上記の試験は固形分１３％を含む液を処理しうろこと、
ならびに全固形分の９１％を回収して９７％の脱カフエ
インレベルを獲得できるこ・とを示す。

他方、吸着剤を各吸着サイクル間で再生すると、吸着剤
の特性に目立った変化を伴なうことなく同じ吸着剤バッ
チを数回使用しつる。

例３ ■／かきまぜ機を取付けた容器で、吸着剤（粒度分布０
．５−２關）１ｇを固形分１３％のコーヒー液４０ｍ１
中に懸濁し、生じた懸濁液をかきまぜる。

各試験（こ対し吸着剤の新しいバッチを用いる。

成る時間後、液のカフェインおよびクロロゲン酸含量を
測定する。

得られた結果を下の表６に示す。

かきまぜを行なわない場合、２時間後にカフェイン僅か
に４％とクロロゲン酸３．５％しか吸着されない。

このことは準均−条件をつくり出す良好なかきまぜの重
要性を実証する。

■ 手順は上記■と同じで１種々な固形含量を有するコ
ーヒー液および液の容量対吸着剤重量の種々な比を使用
し、そして使用吸着剤は０．５から２ｍｍの粒度分布を
有する。

各試験において。液１００ｍ１を室温で２時間処理する
。

得られた脱カフエインレベルの百分率を下の表７に示す
。

■／手順は上記Ｉと同じで１種々な吸着剤：液体比およ
び種々な粒度分布を有する吸着剤を使用する。

得られた結果を下の表８に示す。次の粒度分布： を有するふるい分けしない吸着剤を用いて試験Ａ−Ｄを
行なう。

０．５から２ｍｍの粒度分布を有する粒子を用いて試験
Ｅ−Ｊを行なう。

２時間の接触後で脱カフエインレベルの百分率と吸着剤
単位重量当りの処理体積（Ｖｒ）との間に実質的ｌこ直
接関係があることが判る。

これは次の式により表わされ： 脱カフェイン％二（６０，２±１．４ ）−（０，３４
士０．４）Ｖｒ 実験点ｒ２に対する直線相関係数は０．９１である。

同様ｌこ１次式で表わされる。

脱酸レベル百分率と量Ｖｒとの間に直接関係があり： 脱酸％−（５７，０±２．７）−（０，３２±０．０５
）Ｖｒ直線相関係数ｒ２は０．８０である。

表８は大量の吸着剤（Ｖｒ値が低い）が脱カフエインレ
ベルを僅かに増加させるのに対し。

少量では平衡に達するのに要する時間が２時間以上かか
るようであることを明瞭に示す。

ふるい分けしない吸着剤またはふるい分けした吸着剤を
使用したときｊ脱カフェインおよび脱酸レベルに小さい
差が観察される。

ふるい分けしない材料たとえばＡの場合には平衡が９０
分後に実質的に達するのに対し、０．５から２１ｎＴＩ
Ｌの粒度分布にふるい分けした材料たとえばＧの場合に
は、９０分と１２０分との間で脱カフェインのレベルに
有意な増加が見られる。

■ 懸濁液の循環処理を実癩するため１次のものからな
る装置を使用する： 吸着室、これは吸着剤を収容するもので、かきまぜ機を
具え、そしてその上端に凝縮器、液体だめ、および水蒸
気入口開口部を具え、またその下方の端に濾過器により
閉じられた液体用出口開口部を具えている： 濾過あるいは迅速な液体移送を行なうため真空または圧
縮空気を吸着室へまた中間容器へ入れることのできる一
組の多方コックにより吸着室へ連結された中間容器；多
方コックは中間容器の底を次のものと連結する。

液および冷洗滌水を集めるための容器か。

あるいは熱洗滌水のための収集容器として。

また同時にソックスレー型抽出のための水蒸気発生器と
して作用する加熱されたフラスコ、抽出はフラスコの上
端から出発し水蒸気が吸着剤上で凝縮する吸着室の上部
へ水蒸気を供給するチューブを経由して閉ざされた回路
内で起きる。

上記装置を用いて、固形分１３％を有する液１００液を
０．５から２．０ ｖｎの粒度分布を有する吸着剤２．
５ｇと室温で１２０分かきまぜる。

その抜液を移し、吸着剤を３Ｘ１０ｍｌの水で室温にお
いて迅速に洗滌し、迅速に濾過する。

これに続いて水７０ｒＩＬｌを用いて１００℃で６０分
間ソックスレー抽出を行なう。

このようにすると吸着剤を新しいサイクルに使用できる
。

各画分を集め、そのカフェインおよびクロロゲン酸含量
を各操作後の各の累積百分率（％Ｃ）として測る。

結果を表９に示す。上記の表は脱カフェインの度合が６
サイクル後においても初めの処理と比べて低下しないこ
とを示す。

冷洗滌を迅速に行なうと、殆どあるいは全くガフエイン
およびクロロゲン酸が溶離されないことが判る。

下の表１０は各種の洗滌により回収された固形分の累積
百分率を示す。

脱カフエインレベルに僅か３％の減少を伴なうだけ゛で
、固形分の１０％の回収増加が得られることが分る。

例４ 固形分１３％を有する懸濁コーヒー液を例１゜パラグラ
フＢに準じて、それぞれ例１による吸着ゝ剤を、また公
開フランス特許第２２９７００４号明細書で用いたアン
バーライト樹、指の同量を使用して処理するが、脱着期
は冷水での処理に限る。

下の表１１は留まったコーヒー固形分、失なわれた固形
分、固定されたカフェイン、および固定されたクロロゲ
ン酸の百分率を示す。

例５ ａ 固形公約１３％を存する焙煎、ストリッピング後の
コーヒー２００ｋｇを１時間かきまぜつつ５ｋｇの吸着
剤中に懸濁し、続いて遠心する。

このようにして、約１２，３％の固形分を有する液１８
７ ｋｇが得られ、これら初めのカフェインの３８％お
よび初めのクロロゲン酸の４４％が除去された。

吸着剤を５０に９の冷水で迅速に洗滌するが、これら洗
滌水を処理抽出液と合わせない。

濃縮ならび１こストリッピングから出たアロマ画分の添
加の後、液を凍結乾燥する。

この可溶性コーヒーの試料を８人または１４への味見者
の一団に供するか、凍結乾燥アロマ画分を添加した同じ
濃度の未処理抽出液を標準としてとる。

軽く焙煎したコーヒーの場合、１４人の味見者のうち９
人が処理試料は標準よりもよいフレーバを有すると見做
した。

味見者のうち否定的なフレーバ特性を検知した人は居な
い。

強く焙煎したコーヒーの場合、味見者の全部が処理試料
は標準よりも新鮮な従って甘い香味をもつという意見だ
った。

ｂ 前と同じ液５０Ａ：ｇ（固形分１３％、ストリッピ
ングした）を５ｋｇの吸着剤を含むカラムに通す。

このようｆこすると、初めのカフェインの４３％および
初めのクロロゲン酸の４５％がカラムに留まる。

僅かＩこ吸着した固形を本質的に含む冷洗滌水１０ｋｇ
を処理液に加え、続いてアロマ画分を添加し、濃縮し、
凍結乾燥する。

上記パラグラフａ／と同じ標準と本試料との比較は次の
結果をもたらす 軽く焙煎したコーヒーの場合％ ４人味見者のうち８人
が処理試料の方を好み、この審査員団は香味に対する処
理の否定的な作用の無いことに賛成して結論した。

例６ ６０℃以上の温度における吸着剤でのコーヒー液の処理
はクロロゲン酸の選択的除去に至る。

１２％の固形分を有し、３．９１ｎ９／ｌのカフェイン
および１６．２■／ｌのクロロゲン酸を含むコーヒー液
４０ｍ１を９５℃でｌの吸着剤とかきまぜながら１５分
間接触させ、その後処理液を冷却し、濾過し、凍結幹燥
する。

得られた粉末は初めの液よりカフェイン８％およびクロ
ロゲン酸り８％少なく含むことが判った。

例７ ５２％コーヒー液２００ｍ１を室温（２２°Ｃ）でかき
まぜつつ吸着剤２２ｇと１時間接触させる。

適量の水性アロマ画分の添加後、液／吸着剤混合物を凍
結乾燥し、１バッグ当り１．７ｇの量でバッグに入れる
。

これらバッグへ熱水を加えることにより、カフェイン、
そして特にクロロゲン酸は他の固形分より優先的に留ま
る。

パックを７０℃の水中で１分間ふり出した後、カフェイ
ンの１０％およびクロロゲン酸の３６％が吸着剤上シこ
依然として留まることが判った。

３分後、カフェインの５％およびクロロゲン酸の３０％
が留まっている。

生じた飲料は標準としてとった未処理液よりも３５％少
ない遊離酸度を有する。

この遊離酸度は、コーヒー固形分１ｇを含む浸出液のｐ
ＨをｐＨ６，５に増加させるのに要するソーダあるいは
重炭酸ナトリウムの重量（ダラムで表わす）によって測
定する。

例８ 未焙煎メキンココーヒー豆１００ｇを１００℃の水蒸気
の流れの中に６０分間さらし５次に１００℃の水２００
ｍ１中で３０分間せんじる。

固形分３．６％（即ち、５．４４ｇの固形を含む）を有
するこの浸出液１５０ｍ１を固形分１３．６％まで濃縮
し。

この濃縮液４０ｍ１を１．５ｇの吸着剤と室温で１時間
かきまぜる。

このようシこしてカフェインの４０％とクロロゲン酸の
３０％が吸着される。

処理固形５．４４ｇのうち、５．１８ｇが上澄液および
濾過した吸着剤の冷洗滌水５ｒＩＬｌから回収された。

回収されなかった残りの２６０■はカフェイン６６η。

クロロゲン酸１２０■、および僅かに吸着した炭水化物
７４■を含むと見積られる。

例９ 熱浸出液から冷却および濾過１こより冷可溶性茶の浸出
液をつくる。

固形分２．１％を有しかつ０．４２５■／ｍｌのカフェ
インを含むこの浸出液２００ｒＩＬｌを吸着剤１ｇと室
温で２時間かきまぜる。

濾過し、吸着剤を冷水２０ｍ１で洗滌後、固形分１．８
８％を有し、カフェイン０．３２４ ■／ｒｕｌを含む
液２１６ｍ１が得られ、これはカフェイン含量における
約２４％の減少に相当する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 植物原料のカフェインおよび／又はクロロゲン酸含
   量を減少させるために、この水性抽出液を処理する方法
   において、水性抽出液を粉砕した形態にあるいなごまめ
   のさやの粒子の固体吸着剤と０から１００℃の温度にお
   いて接触させ、カフェインおよびクロロゲン酸を吸着さ
   せることを特徴とする。 上記水性抽出液の処理方法。２ 植物材料がコーヒーで
   ある。 特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ いなどまめのさやを脱糖し、脱臭しそして磨砕する
   ことにより吸着剤の粒子を得る。 特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 脱臭を酸処理および水蒸気を用いるストリッピング
   により行なう、特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５ 吸着剤の粒子が０．５から４朋の粒度分布を有する
   ようにふるい分ける。 特許請求の範囲第３項記載の方法。 ６ 水性抽出液が１から５０重量％の可溶成分を含むコ
   ーヒー液である。 特許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ 吸着剤と接触させる前に水蒸気でのストリッピング
   により水性抽出液から揮発性アロマを取出し、これら揮
   発性物質を処理後に抽出液と再び合わせる。 特許請求の範囲第１項記載の方法。８ 吸着剤の単位重
   量当り抽出液の処理容量が６から８０である。 特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９ 抽出液を吸着剤床に通過させることにより処理を固
   定相で行ない、初めの抽出液の容量の約半分を吸着相に
   集めかつ分離し、抽出液の残部をこの床に通過させ、冷
   水による洗滌および熱水による浸出の工程を実施し、残
   る半分を洗滌水および浸出水と合わせ、この第二の半分
   およびこれら洗滌水を一緒にその容量の約半分まで濃縮
   し、この濃縮溶液を吸着剤床に通過させ、前の操作を繰
   返し、これによって約９７％のレベルまで脱カフェイン
   しまた約６０％のレベルまで脱酸した最終抽出液が得ら
   れる、特許請求の範囲第１項記載の方法。 １０吸着剤の単位重量当り抽出液の処理容量が６からｌ
   Ｏである。 特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１ 洗滌水および浸出水の容量が処理液容量の１から
   ４倍である。 特許請求の範囲第９項記載の方法。 １２熱浸出処理をソックスレー装置の原理により密閉連
   続循環通路内で１００℃の水蒸気を約１時間循環させる
   ことにより行なう、特許請求の範囲第９項記載の方法。 １３吸着剤を抽出液中に１０から３０℃の温度で１５か
   ら１８０分間かきまぜながら懸濁することにより処理を
   動的条件下で行ない、冷洗滌工程を迅速に行ない、抽出
   液および洗滌水の接触時間を約１０から３０秒とし、熱
   浸出工程を行ない、再生吸着剤を抽出液の新しいパッチ
   に懸濁し、前の操作を繰返し、これにより２０から６０
   ％のレベルまで脱カフェインされまた１０から５５％の
   レベルまで脱酸された最終抽出液に導く、特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 １４吸着剤の単位重量当り抽出液の処理容量が１０から
   ８０である、特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １５冷洗滌水および熱浸出水の容量が、処理液の容量と
   ほぼ等しい、特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １６熱浸出工程をソックスレー装置の原理により密閉連
   続循環通路内で１００℃の水蒸気を約１時間循環させる
   ことにより行なう、特許請求の範囲第１３項記載の方法
   。 １７最終抽出液を３０から６０重量％の固形含量まで濃
   縮し、得られた液を特徴する特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 １８最終抽出液を４０から５０重量％の固形含量まで濃
   縮する。 特許請求の範囲第１７項記載の方法。