焙煎咖啡豆的處理方法及水蒸氣處理焙煎咖啡豆的制作方法

專利名稱：焙煎咖啡豆的處理方法及水蒸氣處理焙煎咖啡豆的制作方法
技術領域：
本發明涉及焙煎咖啡豆的處理方法及使用該方法處理的水蒸氣處理焙煎咖啡豆。更加詳細地說，本發明涉及以降低焙煎咖啡豆的酸味成分、提高其可溶性固形成分的提取率為目的的技術。
背景技術：
根據“有關咖啡飲料等標示說明的公平競爭規約”和“有關飲用乳品的標示說明的公平競爭規約”進行分類的“咖啡飲料”，其殺菌條件是苛刻的，通常為120℃、20分鐘的加熱殺菌。因此，在飲料內伴隨發生以水解反應為主的化學反應，飲料發生變質致使味道改變，特別是產生酸味增加的問題。此外，近年來出現了咖啡飲料中的酸味不受歡迎的傾向。
因此，降低酸味是咖啡飲料的重要課題之一，雖已公開了有關除去咖啡提取液的酸味成分方面的發明，但仍需要開發能夠更加簡便地降低酸味成分的方法。
此外，提高咖啡的提取率也是重要的課題之一，咖啡飲料的咖啡原料中的主要原料之一是焙煎咖啡豆，日本根據焙煎的程度不同，稱之為淺炒、中炒和深炒焙煎咖啡豆。在咖啡飲料的制造工廠提取Regular咖啡豆時，一般采用滴落式提取機，用熱水(90℃～100℃)從粉碎的焙煎咖啡豆中提取可溶性固形成分。
但是，在制造咖啡飲料的過程中，存在著焙煎咖啡豆的可溶性固形成分的提取率低的問題。
關于提取率的問題，一般認為“把咖啡提取到極限，能夠溶出相當于其重量的35％的成分，但因為其中包含有味道不好的成分，一般提取率被控制在18％的程度”(例如參照飲料用語事典，(株)BeverageJapan社、86頁)。
以往，以提高提取率和改善氣味為主要目的，研究探討了用水蒸氣處理咖啡豆的方法。
例如日本特開2000-342182號公報公開了用飽和蒸汽蒸煮處理焙煎咖啡豆，通過真空干燥，降低其不愉快的酸味，改良成高質量的咖啡豆的改質方法。也就是說在能夠用于短時間調理殺菌裝置的鍋內，通入水蒸氣，蒸煮5分鐘～30分鐘，使咖啡豆改質。
這里所說的蒸煮，是指以水蒸氣為熱媒體進行加熱的方式，其方法有使蒸汽直接接觸原料進行傳熱的所謂的蒸的方式，向夾套、管道等的熱板的內側通入蒸汽，通過熱板進行傳熱的間接加熱方式，以及把直接、間接方式進行組合的方式(例如參照食品設備·機器詞典、產業分析會詞典出版中心、2002年、100頁)發明內容但是，在蒸煮焙煎咖啡豆的技術中，對于如何除去生豆的臭味(Robusta臭)，或者防止焙煎時臭味的產生，雖然進行了各種研究探討，但相對于要同時達到提高提取率和降低酸味的目的，還不能說其產生的效果很好。
因此，本發明的目的是提供能夠降低焙煎咖啡豆的酸味成分、且提高其提取率、并能使咖啡本來的良好香味釋放出來的焙煎咖啡豆的處理方法以及采用該方法處理的水蒸氣處理焙煎咖啡豆。
通常認為用流通狀態的水蒸氣處理焙煎豆，會使必要的可溶性成分或香味成分損失，所以是不合適的。但是，本發明者們為了解決上述課題潛心研究，結果發現即使是焙煎豆，能夠連續用水蒸氣處理，也能夠除去其酸味成分，完成了本發明。
即、本發明者們把焙煎咖啡豆放置于高溫高壓下，連續通入水蒸氣實施水蒸氣處理，焙煎咖啡豆的水蒸氣洗凈和水熱反應同時進行。把排出的蒸汽作為凝結液(冷凝液)進行回收，結果判明焙煎咖啡豆的可溶性固形成分在冷凝液中幾乎沒有溶出。另一方面，對冷凝液中的各種有機酸進行分析，結果判明作為酸味成分的甲酸和乙酸能夠被特異地除去。進一步對連續用水蒸氣實施水蒸氣處理前后的焙煎咖啡豆的可溶性固形成分的提取率進行評價，結果判明通過水熱反應，提取率大大提高。
即、本發明的焙煎咖啡豆的處理方法的第1特征構成是，使水蒸氣在通氣狀態下通入焙煎咖啡豆中，實施水蒸氣處理。
基于上述見解，這樣處理的焙煎咖啡豆，能夠除去其酸味成分，并且，通過水熱反應處理，咖啡可溶性固形成分的提取率提高。
此外，特別是在使用Robusta種作為焙煎咖啡豆時，Robusta種特有的不愉快臭味能夠被排出的蒸汽的凝結液回收，同時能夠提高Robusta種的質量。
本發明的焙煎咖啡豆的第2特征構成是，在設置有水蒸氣供氣管和水蒸氣排出管的豆收容部內放入焙煎咖啡豆，使水蒸氣從水蒸氣供氣管流向水蒸氣排出管，以便在高于大氣壓的出口壓力的作用下，水蒸氣能夠從水蒸氣排出管排出，實施水蒸氣處理。
即、如此實施水蒸氣處理后，上述豆收容部在維持加壓狀態的同時，使水蒸氣通入上述豆收容部，能夠使上述焙煎咖啡豆和水蒸氣接觸。焙煎咖啡豆和水蒸氣在加壓狀態下接觸后，上述水熱反應更加活潑，可溶性固形成分的提取率提高，同時能有效地除去酸味。因此，可以在短時間內結束水蒸氣處理，可以控制使焙煎咖啡豆的香氣成分的損失減少。
本發明的焙煎咖啡豆的處理方法的第3特征構成是，上述咖啡豆是整粒咖啡豆和通過孔徑為1.7mm的網狀物的粉碎焙煎豆，上述粉碎焙煎豆的量等于或小于70重量％。
即、不僅能使用整粒焙煎咖啡豆，而且也能使用粗的粉碎焙煎咖啡豆。只要能夠滿足這樣的條件，從下述的實施例可以明顯看出，即使含有粗的粉碎焙煎咖啡豆，也能夠在所期望的除去酸味的效果的基礎上，抑制烘焙香味的降低。
此外，本發明的焙煎咖啡豆的處理方法的第4特征構成是，上述焙煎咖啡豆是整粒焙煎豆。
焙煎咖啡豆的酸味成分，大多存在于受焙煎效應強的咖啡豆的表層附近，所以如果是粉碎程度低的焙煎豆，能夠充分除去其酸味并且抑制香氣成分的損失。進而本發明者們確認，焙煎咖啡豆即使是整粒焙煎豆也能夠充分除去其酸味。因此，使上述焙煎咖啡豆為整粒焙煎豆時，能夠有效除去酸味成分并且抑制香氣成分的損失，而且能夠使焙煎咖啡豆的提取率保持高的水平。
此外，本發明的焙煎咖啡豆的處理方法的第5特征構成是，上述水蒸氣處理中使用的水蒸氣的量等于或大于上述焙煎咖啡豆重量的10重量％。
即、通過使水蒸氣處理使用的水蒸氣的量等于或大于焙煎咖啡豆重量的10重量％，從下述實施例可以明顯看出，能夠得到除去酸味、特別是除去甲酸和乙酸的效果。
本發明的焙煎咖啡豆的處理方法的第6特征構成是，水蒸氣是飽和水蒸氣。
使用飽和度高的水蒸氣，能夠有效除去焙煎豆中的酸味成分，因此，使用飽和水蒸氣可以發揮高的除去酸味的效果。
此外，本發明的焙煎咖啡豆的處理方法的第7特征構成是，水蒸氣的溫度為100℃～230℃。
上述水熱反應在高溫高壓下反應活潑，使水蒸氣溫度維持高溫，因而能夠發揮高的除去酸味成分的效果，因此，在100℃～230℃下用水蒸氣處理上述焙煎咖啡豆，能夠有效除去酸味成分，同時抑制香氣成分的損失，而且能夠使焙煎咖啡豆的提取率保持高的水平。
此外，本發明的水蒸氣處理焙煎咖啡豆的特征構成是，其為使水蒸氣在通氣狀態下通入，實施水蒸氣處理的焙煎咖啡豆，該焙煎咖啡豆的提取率等于或大于35％，其中甲酸含量和乙酸含量的總量等于或小于上述焙煎咖啡豆的0.25重量％。
即、通過在通氣狀態下通入水蒸氣實施水蒸氣處理，不僅能夠提供大大超過以往認為提取率限度為18％的提取率，而且能夠提供酸味少且香氣十足的焙煎咖啡豆。
進而本發明的水蒸氣處理焙煎咖啡豆的特征構成是，在設置有水蒸氣供氣管和水蒸氣排出管的豆收容部內放入焙煎咖啡豆，使100℃～230℃的飽和水蒸氣從上述水蒸氣供氣管流向水蒸氣排出管，在高于大氣壓的出口壓力的作用下，水蒸氣從上述水蒸氣排出管內排出，實施水蒸氣處理的焙煎咖啡豆。
即、因為焙煎咖啡豆在高溫高壓下經過水蒸氣處理，能夠充分除去其酸味成分，并且維持高的提取率，所以上述水蒸氣處理焙煎咖啡豆能夠提供酸味少、香氣濃郁的咖啡飲料。
本發明中所說的焙煎，一般是指咖啡行業中所稱的焙煎，即將咖啡生豆放在熱源上進行焙煎。一般認為焙煎的變化是生豆的細胞壁受熱，水性成分慢慢蒸發，組織收縮。生豆經過焙煎首先變為黑褐色，成為具有特有的香氣和苦味或酸味的飲用咖啡豆。
因此，本發明所說的焙煎咖啡豆，相對于咖啡生豆來說，指的是經過上述焙煎過程的咖啡豆。本發明使用的焙煎咖啡豆的品種、焙煎機、焙煎方法、焙煎度沒有特別限制，使用通常的就可以。
本發明中的咖啡豆的品種，可以使用Arabical種、Robusta種、Liberica種等。特別優選使用Arabical種、Robusta種。本發明特別適合使用酸味強的品種，能夠同時除去酸味和不愉快的臭味，因此能夠適合使用有不愉快的臭味的品種，例如Robusta種。
咖啡生豆的焙煎機，可以使用一般的焙煎機{水平(橫)桶型焙煎機}，此外，焙煎方法可以使用根據加熱方法分類的直火、熱風、遠紅外線、微波等方法。此外，焙煎度可以使用根據美國方式的8個等級的淺烘焙(Light roast)、肉桂色烘焙(Cinamon roast)、中度烘焙(Medium roast)、微深的中度烘焙(High roast)、都會式烘焙(Cityroast)、全都會式烘焙(Full city roast)、法式烘焙(French roast)、意大利式烘焙(Italian roast)中的任何一種。


圖1是表示在連續通氣處理前后的焙煎咖啡豆的有機酸的分析圖；圖2是表示對焙煎咖啡豆實施連續通氣處理的蒸汽冷凝液中的有機酸的分析圖；圖3是表示對焙煎咖啡豆在高溫下進行連續通氣處理的蒸汽冷凝液中的有機酸的分析圖；圖4是表示整粒焙煎咖啡豆在高壓水蒸氣的通氣處理前后的基礎成分的變化圖；圖5是表示評價設定保存在熱售貨機內的咖啡飲料的pH降低程度圖。
具體實施例方式
下面對本發明進行詳細說明。
根據本發明能夠利用水蒸氣處理降低焙煎咖啡豆的酸味，所以本發明能夠適用于必須降低酸味的焙煎豆。必須降低其酸味的焙煎豆，如可以是焙煎度高的焙煎豆、實施高壓處理等使提取率提高的焙煎豆等。提取率提高的焙煎豆，在大多數情況下其酸味的升高又是大的課題，而本發明可以適用于如提取率等于或大于20％的焙煎豆，因此，本發明的技術能夠與提高咖啡豆的提取率的各種技術進行組合使用。
為了抑制因連續的水蒸氣處理引起的咖啡可溶性固形成分的流失，焙煎咖啡豆的粒度優選整粒或粉碎程度小的焙煎咖啡豆，特別是，因為焙煎豆的酸味成分大多存在于受焙煎效應強的咖啡豆的表層附近，經過連續的水蒸氣處理后，成為咖啡可溶性固形成分最不易流失的形狀，實質上可以優選使用整粒的焙煎豆。但是，只要因連續的水蒸氣處理引起的咖啡可溶性固形成分的流失在允許的范圍內，也可以使用粉粹品(極粗研磨等)。
在本發明中為了能夠有效除去酸味成分，實施連續通氣的水蒸氣處理。本發明中通入水蒸氣實施水蒸氣處理時，只要能使水蒸氣進行實質性的連續通氣，其裝置和方法沒有特別限制。可以使水蒸氣斷斷續續、或階段性的流通。進行處理時排氣閥通常處于開的狀態，或處于半連續開的狀態，只要是水蒸氣能夠通過焙煎咖啡豆的狀態就可以。
對于實施水蒸氣處理的裝置的種類沒有特別限定，只要能夠控制實施連續的水蒸氣處理的裝置就可以。可以使用橫型或豎型、間歇式或連續式的裝置。使用壓力容器時，一般為用水蒸氣處理對象物時，達到設定的壓力(或溫度)后，關閉排氣閥，使其在設定時間內保持關閉。如上所述，本發明在排氣閥處于連續、或半連續的打開狀態下進行處理。每單位時間的水蒸氣的處理流量，只要是能夠除去酸的流量就可以，沒有特別限制。例如每1kg的焙煎咖啡豆的流量優選0.1kg/小時～100kg/小時。
對水蒸氣發生裝置沒有特別限制，可以使用蒸汽鍋爐、和式蒸鍋等。水蒸氣的水質優選由純凈水產生的蒸汽—純蒸汽，但如果是能夠用于處理食品的水質，沒有特別限制。根據情況，也可以在水中適當加入醇等產生蒸汽。此外，如果處理后的焙煎豆加工品的質量在許可的范圍內，為了節約能源也可以使一部分水蒸氣循環使用。
原則上水蒸氣的種類沒有特別限制，可以使用飽和水蒸氣、過熱水蒸氣、過飽和水蒸氣等。并且，期望同時具有提高焙煎豆的提取率的效果時，可以使水蒸氣的溫度條件等于或大于100℃，但該情況下，隨著時間的增加酸的產生也增加。這樣在焙煎豆中產生平行生成酸的條件時，優選使用酸的除去效果高的飽和度高的水蒸氣，特別優選使用飽和水蒸氣。
另一方面，在酸的生成度低或不產生酸的處理條件(例如等于或小于100℃或低壓條件)時，對水蒸氣的種類沒有特別限制，可以使用飽和水蒸氣、過熱水蒸氣、過飽和水蒸氣等。
水蒸氣的溫度和壓力條件，原則上為了除去酸味成分或不愉快的臭味，只要有水蒸氣氣流就可以。進一步，為了同時能夠提高焙煎豆的提取率，必須使咖啡豆中的不溶性成分多糖類或纖維物質等發生水解生成可溶性成分，所以水蒸氣的溫度及壓力條件一定程度上優選高溫高壓。
即、壓力優選加壓條件，特別優選用0.1MPa～3.0MPa的壓力進行處理。
產生該壓力條件的溫度條件，因水蒸氣的種類不同溫度范圍也不同。一般可以使用100℃～300℃的水蒸氣，但飽和水蒸氣的情況下，約100℃～230℃的溫度就可以達到上述壓力。更加優選的壓力條件為，通過水熱反應處理能夠提高咖啡可溶性固形成分提取率的壓力(約0.7MPa～3.0MPa)。使用飽和水蒸氣的情況下，為了產生該壓力條件，可以設定溫度范圍為165℃～230℃。
要在該條件下通入水蒸氣，在設置有水蒸氣供氣管和水蒸氣排出管的豆收容部內放入焙煎咖啡豆，使水蒸氣從上述水蒸氣供氣管流向上述水蒸氣排出管，在高于大氣壓的出口壓力的作用下，使水蒸氣能夠從上述水蒸氣排出管內排出。
使用本發明的方法對焙煎咖啡豆進行穩定處理，為了得到高質量的焙煎咖啡豆，要對流通的水蒸氣的處理流量和處理時的環境溫度和壓力進行控制。
主要的控制方法是，利用通入的水蒸氣的溫度和壓力的關系，能夠對環境溫度和壓力進行控制。具體來說，對于任意的加工槽的形狀或材質，選擇并設計與通入的水蒸氣相匹配的管徑、配管材質、管的數量等，使用安裝有控制閥等能夠自由控制管路的裝置的加工槽，使流路加工槽內保持設定的壓力環境，能夠使水蒸氣以必要的供氣流量通氣。
對焙煎咖啡豆連續實施水蒸氣處理時，對水蒸氣的流動方向沒有特別限制，相對于要處理的焙煎咖啡豆，可以是從上到下的方向、從下向上的方向、從外向內的方向、從內向外的方向等。
考慮到操作環境，與直接排氣相比，優選使用冷凝器等將排出的蒸汽凝結，作為水溶液進行回收。此外，根據情況也可以將通入的水蒸氣進行循環以再次處理焙煎咖啡豆。凝結液能夠回收酸味成分或Robusta種焙煎咖啡豆的不愉快的臭味成分。
這樣，除去酸味成分的用水蒸氣處理過的本發明的焙煎咖啡豆，經過冷卻、干燥(真空干燥、熱風干燥等)后，可以根據常法保存在倉庫等內。
本發明的用水蒸氣處理過的焙煎咖啡豆，作為咖啡飲料的咖啡原料之一，可以與焙煎咖啡豆(Regular咖啡豆)、速溶咖啡、液體咖啡提取物等共同使用，可以根據常法在咖啡飲料制造工廠生產。例如以制造易拉罐咖啡飲料的制造工藝為例，可以經過“粉粹(Regular咖啡豆及焙煎咖啡豆)”、“提取”、“調配”、“過濾”、“灌裝”、“封口”、“殺菌”、“冷卻”、“裝箱”的工序制造。
或者，也可以使用焙煎咖啡豆，調制速溶咖啡或液體咖啡提取物等。
實施例下面，根據實施例對本發明進行具體說明，但本發明并不限于這些實施例。
實施例1有關降低整粒焙煎咖啡豆的酸味成分的方法，研究探討了用水浸漬整粒焙煎咖啡豆時溫度條件的影響。
即、在大氣壓下75℃、85℃、95℃、100℃各溫度保溫的300ml水內，加入20g焙煎咖啡豆(L＝19(表示固體及液體的色度/明亮度的一般指標，稱L值)、Arabical種)，攪拌5分鐘后，用不銹鋼網狀物(140目)進行固液分離，得到各溫度的浸漬液(約300ml)。對于得到的浸漬液，測定其咖啡可溶性固形成分(Brix)和酸味成分(酸度)。
使用ATAGO公司的RX-5000α測定Brix，向測定皿中滴入約0.5ml的浸漬液進行測定。
測定滴定酸度，用0.1N的NaOH滴定浸漬液至pH＝7時所需要的0.1N NaOH的量(ml)來表示。
結果如表1所示，每Brix的酸度，在等于或小于95℃的浸出液中為6.1～9.2，幾乎都是同樣的低值，而100℃的浸出液中的每Brix的酸度為57.4，與其他的水平相比呈高值。
因此，即使將整粒焙煎咖啡豆加入到等于或小于95℃的熱水中進行攪拌，其酸味成分和咖啡可溶性固形成分也不能選擇性分開。但令人吃驚的是，100℃熱水的情況下，與咖啡可溶性固形成分相比，能夠特別除去酸味成分。
表1

實施例2下面，對于100℃時產生的上述現象，為了分析其是由水蒸氣引起的還是由水引起的，使用小型高壓釜(耐熱耐壓密閉容器)，在100℃左右進行研究。
即、分別用水蒸氣燜制焙煎咖啡豆進行處理(氣相處理)以及用水浸漬焙煎咖啡豆進行處理(液相處理)，然后進行比較研究。
氣相處理具體是在裝有300ml水的燒杯上，放置盛有30g焙煎咖啡豆(L＝20、Arabical種)的不銹鋼網狀物(140目、與燒杯同徑)，不銹鋼網狀物與水不直接接觸，實施105℃、5分鐘的高壓處理，用水蒸氣將焙煎咖啡豆燜制處理后，對燒杯內水的酸味成分(這里測定pH)和咖啡可溶性固形成分(Brix)進行評價。
另一方面，液相處理具體是在裝有300ml水的燒杯內，加入30g焙煎咖啡豆(L＝20)，使其處于浸漬狀態下實施105℃、5分鐘的高壓處理，對焙煎咖啡豆實施浸漬處理(液相處理)后，取出焙煎咖啡豆，對得到的燒杯內的水進行同樣評價。
結果如表2所示，從表中可以明顯看出，與液相處理相比，實施氣相處理的燒杯內的水中，不含咖啡可溶性固形成分(Brix)，特別含有酸味成分。即認為在水蒸氣的作用下，揮發性的酸味成分從咖啡豆中除去，回收到燒杯內。因此為了特異地除去酸味成分，使焙煎咖啡豆和水蒸氣接觸是重要的。
表2

實施例3研究探討水蒸氣處理對焙煎咖啡豆的酸味成分的影響。
使用整粒的焙煎度高的焙煎咖啡豆(L＝18、Arabical種)作為焙煎咖啡豆，在設置有蒸汽入口配管和蒸汽出口配管的耐壓3.0MPa的壓力容器(豆收容部)內放入2.0kg的焙煎咖啡豆，以每1kg焙煎咖啡豆210kg/小時的流量，從蒸汽入口配管通入0.2MPa(120℃)的低壓飽和水蒸氣，實施水蒸氣處理。壓力0.2MPa(120℃)、4分鐘的水蒸氣處理后，進行真空干燥，得到水蒸氣處理焙煎咖啡豆(以下稱本處理豆)。
首先提取本處理豆和未處理豆，測定提取率和pH。即各取50g本處理豆和未處理豆的粉碎豆，分別加入到500ml的95℃的熱水中，提取5分鐘。評價提取液的pH、可溶性固形成分(Brix)以及提取率。
此外，提取率*，是由提取液的Brix(B)、回收液量(A)、粉碎豆重量(C)，根據下式計算的。
*(％)＝A(g)×B(％)/C(g)結果如表3所示，從表中可以明顯看出，本處理豆與未處理豆相比較，其提取率略高。但是，與未處理豆相比較，本處理豆的提取液的酸味(pH)高，說明酸味受到抑制。
表3

這里對本處理豆和未處理豆的酸味成分(有機酸)進行分析(圖1)，分別將本處理豆和未處理豆粉碎，用0.5％的高氯酸(枸櫞酸、蘋果酸、琥珀酸、乳酸、甲酸、乙酸)或水(酒石酸、富馬酸)進行提取過濾得到試驗溶液后，使用高效液相色譜法分析，用每咖啡豆重量的有機酸量來表示。圖1中沒有表示數值的說明其值等于或低于檢出限。
其結果，從圖1可以明顯看出，對本處理豆與未處理豆進行比較，與處理前相比，甲酸和乙酸都有降低。并且，不揮發有機酸(枸櫞酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸、乳酸、富馬酸)的含量幾乎沒有變化。
接著，對在本處理豆的水蒸氣處理過程中排出的蒸汽進行評價，即用冷凝器將經過水蒸氣處理的排出的蒸汽進行凝結回收(以下稱冷凝液)。每1kg的焙煎咖啡豆能得到約2L的冷凝液，分析冷凝液中的可溶性固形成分(Brix)和酸味成分(有機酸)。
冷凝液中的Brix是0.11(固形成分1.1g/L)，換算成每焙煎咖啡豆重量對應的值，大約只有0.2％(約2.2g/kg)的可溶性固形成分在冷凝液中溶出，因此認為即使經過水蒸氣處理，可溶性成分的損失量也是非常少的。
此外，分析冷凝液的酸味成分(有機酸)(圖2)，將冷凝液過濾得到試驗溶液，用高效液相色譜法進行分析，用每冷凝液重量的有機酸量來表示。其結果是特異地檢出了酸味成分的甲酸、乙酸。
由上述結果可知，向焙煎豆中通入水蒸氣后，焙煎豆中的可溶性固形成分不會損失，焙煎豆中的酸味成分，特別是甲酸和乙酸能夠特異地除去。
實施例4作為提高酸味成分的除去率的方法，對通入水蒸氣的方法進行研究探討。并且考慮在壓力容器內同時發生高溫水熱反應，是否能夠提高焙煎咖啡豆的可溶性固形成分的提取率。
因此，將整粒焙煎咖啡豆放在高溫高壓下，通入水蒸氣，同時進行焙煎咖啡豆的水蒸氣處理和水熱反應。
即、在設置有蒸汽入口配管和蒸汽出口配管的耐壓3.0MPa的壓力容器內放入2.0kg的焙煎咖啡豆(L＝20、Arabical種)，以每1kg焙煎咖啡豆100kg/小時的流量，從蒸汽入口配管通入1.3MPa(194℃)的高壓水蒸氣(飽和水蒸氣)，實施通氣處理。壓力1.3MPa(194℃)下處理4分鐘后，得到焙煎咖啡豆的本處理豆1。
此外，不進行通氣處理，即從蒸汽入口配管向壓力容器內通入水蒸氣，當容器內壓力變為1.3MPa(194℃)時關閉出口配管的閥門進行處理。除此之外，在與本處理豆1同樣的條件下實施處理，得到對照豆。
此外，把進行通氣處理之前的焙煎咖啡豆作為未處理豆。
進而為了評價通氣處理的水蒸氣的性質，使用0.2MPa(194℃)的過熱水蒸氣，以每1kg焙煎咖啡豆100kg/小時的流量通入，實施通氣處理。壓力0.2MPa(194℃)下處理4分鐘后，得到焙煎咖啡豆的本處理豆2。
對于本處理豆1和本處理豆2，分析其可溶性成分的損失，其結果為處理每1kg的焙煎咖啡豆，能產生約2L的排出蒸汽的冷凝液。分析冷凝液，Brix分別是0.51(固形成分5.1g/L)和0.35(固形成分3.5g/L)。換算成每焙煎咖啡豆重量對應的值，大約只有1％(約10g/kg)的可溶性固形成分在冷凝液中溶出，所以認為未粉碎的焙煎豆，即使經過連續蒸汽處理、其可溶性成分的損失量也是非常少的。
此外，用冷凝器凝結本處理豆1通氣處理中排出的蒸汽，進行回收(以下稱回收液為冷凝液)，分析冷凝液的可溶性固形成分(Brix)和酸味成分(有機酸)。冷凝液中的有機酸的分析與實施例3相同，用每冷凝液重量的有機酸量來表示，結果如圖3所示。從圖中可以明顯看出，能夠特異地除去酸味成分的甲酸和乙酸。
進而將本處理豆1、本處理豆2、對照豆、未處理豆進行干燥粉碎，評價其提取液。即，將50g粉碎豆加入到500ml的95℃熱水中，提取5分鐘，分析提取液的提取率及甲酸、乙酸的含量。
表4

從表4可以明顯看出，本處理豆1的提取液與對照豆和未處理豆的提取液相比，甲酸、乙酸的含量低，本處理豆1的提取液與對照豆和未處理豆的提取液相比，酸味降低。認為其理由是本處理豆1的冷凝液中的酸味成分被除去。進而，本處理豆2的提取液與對照豆和未處理豆相比，甲酸、乙酸的含量低，所以可以確認通氣處理使用的水蒸氣不僅可以是飽和水蒸氣，過熱水蒸氣也能夠產生除去酸味的效果。
即、采用本發明的方法，能夠得到除去酸味成分、可溶性固形成分不損失、且通過水熱反應處理而提高了咖啡可溶性固形成分的提取率的焙煎咖啡豆。
實施例5接著，對除去酸味成分所必需的水蒸氣量進行研究探討。認為本技術中使用的水蒸氣量越多除去酸味成分的效果越高。因此，在設置有蒸汽入口配管和出口配管的耐壓3.0MPa的壓力容器內加入2.0kg的焙煎咖啡豆，從蒸汽入口配管通入1.0MPa(180℃)的高壓水蒸氣(飽和水蒸氣)，調節通氣流量分別使總的使用水蒸氣量為10kg、2kg、0.5kg、0.2kg、0.1kg，進行通氣處理，在壓力1.0MPa(180℃)下，處理4分鐘，得到焙煎咖啡豆的本處理豆。此外，不實施通氣處理，即從蒸汽入口配管向壓力容器內通入水蒸氣，當壓力容器的壓力變為1.0MPa(180℃)時，關閉出口配管的閥門進行處理。除此之外，在與本處理豆同樣的條件下實施處理，得到對照豆。
對得到的本處理豆和對照豆進行干燥、粉碎，將50g粉碎豆加入到500ml的95℃熱水中，提取5分鐘，測定得到的提取液中的甲酸、乙酸的含量，以及由專業評委對酸味進行評價。且根據評分法評價酸味，把酸味分為下述3個等級，算出5名專業評委的平均得分。結果如表5所示。
“感覺到”酸味＝3分
“稍微感覺到”酸味＝2分“感覺不到”酸味＝1分表5

從表5可以明顯看出，對于2.0kg的焙煎咖啡豆，通氣流量為0.1kg時，甲酸、乙酸的含量、以及在酸味評價法中的結果與對照豆的相同。通氣流量等于或大于0.2kg時，甲酸、乙酸的含量、以及在酸味評價法中的數值比對照豆低。由此可知，本技術中使用的通氣處理用的水蒸氣總量，優選等于或大于裝置內盛有的焙煎咖啡豆重量的10％。
實施例6接著，對通氣處理使用的焙煎咖啡豆的粒度進行研究探討。認為本技術不僅適用于整粒焙煎咖啡豆，而且也適用于粗粉碎的焙煎咖啡豆，但如果太細的話，烘焙香味移向通氣蒸汽，從處理豆得到的香氣總量將變少。因此，采用JIS標準篩(細目用)的10目篩(孔徑1.7mm)，對通過篩子的組分比例為10％、30％、50％、70％、及90％的5個標準的焙煎咖啡豆，各取2.0kg(L＝20、Arabical種)分別加入到設置有蒸汽入口配管和出口配管的耐壓3.0MPa的壓力容器內，以每1kg焙煎咖啡豆100kg/小時的流量，從蒸汽入口配管通入1.0MPa(180℃)的高壓水蒸氣(飽和水蒸氣)，進行通氣處理，壓力1.0MPa(180℃)下處理4分鐘，得到焙煎咖啡豆的本處理豆。
對得到的處理豆進行干燥、粉碎，將50g粉碎豆加入到500ml的95℃熱水中，提取5分鐘，對得到的提取液中的甲酸、乙酸的含量，以及Arabical種固有的烘焙香味進行評價。且根據評分法評價烘焙香味，把烘焙香味分為下述3個等級，算出5名專業評委的平均得分。結果如表6所示。
“感覺到”烘焙香味＝3分“稍微感覺到”烘焙香味＝2分“感覺不到”烘焙香味＝1分表6

從表6可以明顯看出，不管通過篩子的組分的比例如何，都有除去酸味成分的效果，但是通過篩子的組分為90％時，烘焙香味降低。由此可知，焙煎咖啡豆通過10目篩的組分的比例優選等于或小于70％。
實施例7把焙煎咖啡豆(整粒)換為Robusta種，將其放在高溫高壓下，連續通入水蒸氣。
即、除了使用Robusta種(L＝18)作為焙煎咖啡豆之外，其他與實施例4相同，連續實施水蒸氣處理，得到本處理豆。此外，把用水蒸氣通氣處理之前的焙煎咖啡豆作為未處理豆。接著，與實施例4一樣，對本處理豆和未處理豆進行干燥、粉碎、評價提取液。此外，對于本處理品、未處理品，由專業評委對其Robusta臭進行評價，評價是通過評價提取率和評價Robusta臭進行的。
此外，根據評分法評價Robusta臭，把Robusta臭分為下述3個等級，算出5名專業評委的平均得分。
“感覺到”Robusta臭＝3分“稍微感覺到”Robusta臭＝2分“感覺不到”Robusta臭＝1分結果如表7所示，從表7可以明顯看出，與未處理豆相比，本處理豆的提取率大約提高1.6倍，從評價Robusta臭的評分來看，與未處理品相比，本處理品的Robusta臭少。
表7

另一方面，對生產本處理豆時回收的蒸汽冷凝液的香味進行評價，結果從冷凝液中感覺到了不愉快的Robusta臭。
因此認為在本處理中，把Robusta種作為焙煎咖啡豆使用時，Robusta種特有的不愉快的臭味能夠被排出的蒸汽的冷凝液回收、除去，所以能夠提高Robusta種的質量。
進而，對使用Robusta豆的本發明水蒸氣處理的焙煎咖啡豆(本處理豆(干燥后))和未處理豆中的基礎成分(水分、蛋白質、脂質、灰分、糖質、食物纖維、其他)，進行評價。
采用常壓加熱干燥法測定水分，采用凱式定氮法測定蛋白質，采用索格利特提取法(石油醚)測定脂質，采用直接灰化法測定灰分，采用酶-重量法測定食物纖維，根據下述營養標示基準計算式分析糖質。
結果如圖4所示，兩種咖啡豆的水分含量分別為2％和3％，水分之外的基礎成分的大的變化是，與未處理豆相比，本處理豆的食物纖維大約減少10數％，糖質增加6％，脂質增加4％。
因此，從基礎成分來看，認為提取率提高的主要理由是通過高溫高壓下的水熱反應等，食物纖維發生分解，使糖質和脂質增加。
實施例8接著使用本發明的焙煎咖啡豆，制造加奶的咖啡飲料。
即、使用Robusta種焙煎豆(L＝24)，在壓力3.0MPa(230℃)的條件下，通氣處理0.5分鐘，其他條件與實施例4相同，得到2kg的本發明的焙煎咖啡豆。將100g制得的焙煎咖啡豆進行粉碎，用80℃的1000ml純凈水進行15分鐘滴落式提取，然后進行固液分離，得到提取液。接著，在200ml牛奶、100g砂糖、適量碳酸氫鈉(調整蒸餾滅菌后的pH為5.75)中加入本提取液，用純凈水使最終體積調整為2L，然后把調配的溶液搖勻，灌入190ml的易拉罐內，進行封口，再進行蒸餾滅菌(125℃、20分鐘)，這樣就可得到加奶的咖啡飲料的本處理飲料(蒸餾滅菌后的pH＝5.75)。
作為對比，使用沒有實施本發明的處理的Robusta種焙煎豆，采用與上述同樣的方法進行調制，得到加奶的咖啡飲料的未處理飲料(蒸餾滅菌后的pH＝5.75)。
結果，從本處理飲料的提取液中得到約800ml的Brix為4.0的溶液，提取率為32.2％。另一方面，從未處理飲料的提取液中得到約800ml的Brix為2.5的溶液，提取率為20.2％。
接著，由專業評委對本處理飲料、未處理飲料的香味進行評價，香味評價由5名專業評委根據評分法進行，算出平均得分。
評分為下述5個等級，“良好”＝5分“略微良好”＝4分“一般”＝3分“略差”＝2分“不好”＝1分此外，對Robusta臭進行評價，把Robusta臭分為下述3個等級。
“感覺到”Robusta臭＝3分“略微感覺到”Robusta臭＝2分“感覺不到”Robusta臭＝1分結果如表8所示，香味評價的得分情況是，與未處理飲料相比本處理飲料得到了好的評分，此外，本處理飲料也得到了香味濃厚的評價，所以認為該評價反映了提取率的提高。進而，Robusta臭的評價得分是，與未處理飲料相比本處理飲料得到了Robusta臭少的評分。
表8

因此，能夠得到咖啡可溶性固形成分的提取率高、且有咖啡本來的良好香味的咖啡飲料。此外，還能夠得到Robusta臭降低的咖啡飲料。
實施例9接著，對于實施例8得到的本處理飲料和未處理飲料，設定將其保存在熱售貨機(能夠加熱的自動售貨機)內，進行保存穩定性實驗。即、在70℃的恒溫槽內，放入本處理飲料和未處理飲料各2罐(2種飲料的pH均為5.75)，分別在1周、2周后取樣，測定pH，評價pH的降低度。
結果如圖5所示，未處理飲料從制造結束到1周、2周后，其pH分別降低0.22和0.38，與此相比，本處理飲料在1周后、2周后pH分別降低0.13和0.25，由此可知，與未處理飲料相比，本處理飲料的pH降低度小。
因此認為，使用本發明的焙煎咖啡豆加工品的情況下，將其在熱售貨機內的高溫狀態下保存時，能夠抑制因酸的產生而引起的pH的降低。
實施例10使用本發明的焙煎咖啡豆，制造Black咖啡飲料。
即、使用Arabical種焙煎豆(L＝30)，以每1kg焙煎咖啡豆50kg/小時的流量，在壓力0.7MPa(165℃)下處理20分鐘。其他制造條件與實施例3相同，得到2kg本發明的焙煎咖啡豆加工品。接著，將40g焙煎咖啡豆加工品進行粉碎，用60℃的400ml純凈水，進行20分鐘滴落式提取，然后進行固液分離，得到提取液。接著將本提取液加入到1.5g碳酸氫鈉中，用純凈水調整最終體積為1L，把調配的溶液灌入190ml的易拉罐內，封口，然后蒸餾滅菌(125℃、5分鐘)，得到本處理飲料的Black咖啡飲料。
其結果顯示，本處理飲料的提取率為30.4％，咖啡可溶性固形成分的提取率高，此外，感官評價認為其酸味少且有咖啡本來的良好的濃香味。
工業實用性根據上述的本發明的焙煎咖啡豆的處理方法，能夠得到水蒸氣處理焙煎咖啡豆，該水蒸氣處理焙煎咖啡豆能夠提供酸味少、且有咖啡本來的良好濃香味的咖啡飲料。
權利要求
1.焙煎咖啡豆的處理方法，其為使水蒸氣以通氣狀態通入焙煎咖啡豆中，實施水蒸氣處理的焙煎咖啡豆的處理方法。
2.如權利要求1所述的焙煎咖啡豆的處理方法，其為在設置有水蒸氣供氣管和水蒸氣排出管的豆收容部內放入焙煎咖啡豆，使水蒸氣從水蒸氣供氣管流向水蒸氣排出管，在高于大氣壓的出口壓力的作用下，水蒸氣從水蒸氣排出管排出的實施水蒸氣處理的方法。
3.如權利要求1或2所述的焙煎咖啡豆的處理方法，其中所述焙煎咖啡豆是整粒焙煎豆和通過孔徑1.7mm的網狀物的粉粹焙煎豆，所述粉粹焙煎豆的量等于或小于70重量％。
4.如權利要求1或2所述的焙煎咖啡豆的處理方法，其中所述焙煎咖啡豆是整粒焙煎豆。
5.如權利要求1或2所述的焙煎咖啡豆的處理方法，其中所述水蒸氣處理使用的水蒸氣的量，等于或大于所述焙煎咖啡豆重量的10重量％。
6.如權利要求1或2所述的焙煎咖啡豆的處理方法，其中所述水蒸氣是飽和水蒸氣。
7.如權利要求1或2所述的焙煎咖啡豆的處理方法，其中所述水蒸氣的溫度為100℃～230℃。
8.水蒸氣處理焙煎咖啡豆，其為使水蒸氣在通氣狀態下通入，實施水蒸氣處理的焙煎咖啡豆，該焙煎咖啡豆的提取率等于或大于35％，其中甲酸含量和乙酸含量的總量等于或小于所述焙煎咖啡豆的0.25重量％。
9.如權利要求8所述的水蒸氣處理焙煎咖啡豆，其為在設置有水蒸氣供氣管和水蒸氣排出管的豆收容部內放入焙煎咖啡豆，使100℃～230℃的飽和水蒸氣從所述水蒸氣供氣管流向水蒸氣排出管，在高于大氣壓的出口壓力的作用下，水蒸氣從所述水蒸氣排出管排出的實施水蒸氣處理的焙煎咖啡豆。
全文摘要
能夠降低焙煎咖啡豆的酸味成分、且提高其提取率、并能使咖啡本來的良好香味釋放出來的焙煎咖啡豆的處理方法以及采用該方法處理的水蒸氣處理焙煎咖啡豆。使水蒸氣在通氣狀態下通入焙煎咖啡豆中實施水蒸氣處理的焙煎咖啡豆的處理方法，更加具體地說，該方法是在設置有水蒸氣供氣管和水蒸氣排出管的豆收容部內放入焙煎咖啡豆，使水蒸氣從水蒸氣供氣管流向水蒸氣排出管，在高于大氣壓的出口壓力的作用下，使水蒸氣能夠從水蒸氣排出管排出。水蒸氣處理焙煎咖啡豆，是水蒸氣處理過的焙煎咖啡豆，該焙煎咖啡豆的提取率等于或大于35％，其中甲酸含量和乙酸含量的總量等于或小于焙煎咖啡豆的0.25重量％。
文檔編號A23F5/00GK1829444SQ20048002167
公開日2006年9月6日 申請日期2004年7月27日 優先權日2003年7月31日
發明者長尾浩二, 橫尾芳明, 高橋賢藏 申請人:三得利株式會社