焙煎咖啡豆的处理方法及水蒸气处理焙煎咖啡豆的制作方法

专利名称：焙煎咖啡豆的处理方法及水蒸气处理焙煎咖啡豆的制作方法
技术领域：
本发明涉及焙煎咖啡豆的处理方法及使用该方法处理的水蒸气处理焙煎咖啡豆。更加详细地说，本发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为目的的技术。
背景技术：
根据“有关咖啡饮料等标示说明的公平竞争规约”和“有关饮用乳品的标示说明的公平竞争规约”进行分类的“咖啡饮料”，其杀菌条件是苛刻的，通常为120℃、20分钟的加热杀菌。因此，在饮料内伴随发生以水解反应为主的化学反应，饮料发生变质致使味道改变，特别是产生酸味增加的问题。此外，近年来出现了咖啡饮料中的酸味不受欢迎的倾向。
因此，降低酸味是咖啡饮料的重要课题之一，虽已公开了有关除去咖啡提取液的酸味成分方面的发明，但仍需要开发能够更加简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课题之一，咖啡饮料的咖啡原料中的主要原料之一是焙煎咖啡豆，日本根据焙煎的程度不同，称之为浅炒、中炒和深炒焙煎咖啡豆。在咖啡饮料的制造工厂提取Regular咖啡豆时，一般采用滴落式提取机，用热水(90℃～100℃)从粉碎的焙煎咖啡豆中提取可溶性固形成分。
但是，在制造咖啡饮料的过程中，存在着焙煎咖啡豆的可溶性固形成分的提取率低的问题。
关于提取率的问题，一般认为“把咖啡提取到极限，能够溶出相当于其重量的35％的成分，但因为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”(例如参照饮料用语事典，(株)BeverageJapan社、86页)。
以往，以提高提取率和改善气味为主要目的，研究探讨了用水蒸气处理咖啡豆的方法。
例如日本特开2000-342182号公报公开了用饱和蒸汽蒸煮处理焙煎咖啡豆，通过真空干燥，降低其不愉快的酸味，改良成高质量的咖啡豆的改质方法。也就是说在能够用于短时间调理杀菌装置的锅内，通入水蒸气，蒸煮5分钟～30分钟，使咖啡豆改质。
这里所说的蒸煮，是指以水蒸气为热媒体进行加热的方式，其方法有使蒸汽直接接触原料进行传热的所谓的蒸的方式，向夹套、管道等的热板的内侧通入蒸汽，通过热板进行传热的间接加热方式，以及把直接、间接方式进行组合的方式(例如参照食品设备·机器词典、产业分析会词典出版中心、2002年、100页)发明内容但是，在蒸煮焙煎咖啡豆的技术中，对于如何除去生豆的臭味(Robusta臭)，或者防止焙煎时臭味的产生，虽然进行了各种研究探讨，但相对于要同时达到提高提取率和降低酸味的目的，还不能说其产生的效果很好。
因此，本发明的目的是提供能够降低焙煎咖啡豆的酸味成分、且提高其提取率、并能使咖啡本来的良好香味释放出来的焙煎咖啡豆的处理方法以及采用该方法处理的水蒸气处理焙煎咖啡豆。
通常认为用流通状态的水蒸气处理焙煎豆，会使必要的可溶性成分或香味成分损失，所以是不合适的。但是，本发明者们为了解决上述课题潜心研究，结果发现即使是焙煎豆，能够连续用水蒸气处理，也能够除去其酸味成分，完成了本发明。
即、本发明者们把焙煎咖啡豆放置于高温高压下，连续通入水蒸气实施水蒸气处理，焙煎咖啡豆的水蒸气洗净和水热反应同时进行。把排出的蒸汽作为凝结液(冷凝液)进行回收，结果判明焙煎咖啡豆的可溶性固形成分在冷凝液中几乎没有溶出。另一方面，对冷凝液中的各种有机酸进行分析，结果判明作为酸味成分的甲酸和乙酸能够被特异地除去。进一步对连续用水蒸气实施水蒸气处理前后的焙煎咖啡豆的可溶性固形成分的提取率进行评价，结果判明通过水热反应，提取率大大提高。
即、本发明的焙煎咖啡豆的处理方法的第1特征构成是，使水蒸气在通气状态下通入焙煎咖啡豆中，实施水蒸气处理。
基于上述见解，这样处理的焙煎咖啡豆，能够除去其酸味成分，并且，通过水热反应处理，咖啡可溶性固形成分的提取率提高。
此外，特别是在使用Robusta种作为焙煎咖啡豆时，Robusta种特有的不愉快臭味能够被排出的蒸汽的凝结液回收，同时能够提高Robusta种的质量。
本发明的焙煎咖啡豆的第2特征构成是，在设置有水蒸气供气管和水蒸气排出管的豆收容部内放入焙煎咖啡豆，使水蒸气从水蒸气供气管流向水蒸气排出管，以便在高于大气压的出口压力的作用下，水蒸气能够从水蒸气排出管排出，实施水蒸气处理。
即、如此实施水蒸气处理后，上述豆收容部在维持加压状态的同时，使水蒸气通入上述豆收容部，能够使上述焙煎咖啡豆和水蒸气接触。焙煎咖啡豆和水蒸气在加压状态下接触后，上述水热反应更加活泼，可溶性固形成分的提取率提高，同时能有效地除去酸味。因此，可以在短时间内结束水蒸气处理，可以控制使焙煎咖啡豆的香气成分的损失减少。
本发明的焙煎咖啡豆的处理方法的第3特征构成是，上述咖啡豆是整粒咖啡豆和通过孔径为1.7mm的网状物的粉碎焙煎豆，上述粉碎焙煎豆的量等于或小于70重量％。
即、不仅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。只要能够满足这样的条件，从下述的实施例可以明显看出，即使含有粗的粉碎焙煎咖啡豆，也能够在所期望的除去酸味的效果的基础上，抑制烘焙香味的降低。
此外，本发明的焙煎咖啡豆的处理方法的第4特征构成是，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应强的咖啡豆的表层附近，所以如果是粉碎程度低的焙煎豆，能够充分除去其酸味并且抑制香气成分的损失。进而本发明者们确认，焙煎咖啡豆即使是整粒焙煎豆也能够充分除去其酸味。因此，使上述焙煎咖啡豆为整粒焙煎豆时，能够有效除去酸味成分并且抑制香气成分的损失，而且能够使焙煎咖啡豆的提取率保持高的水平。
此外，本发明的焙煎咖啡豆的处理方法的第5特征构成是，上述水蒸气处理中使用的水蒸气的量等于或大于上述焙煎咖啡豆重量的10重量％。
即、通过使水蒸气处理使用的水蒸气的量等于或大于焙煎咖啡豆重量的10重量％，从下述实施例可以明显看出，能够得到除去酸味、特别是除去甲酸和乙酸的效果。
本发明的焙煎咖啡豆的处理方法的第6特征构成是，水蒸气是饱和水蒸气。
使用饱和度高的水蒸气，能够有效除去焙煎豆中的酸味成分，因此，使用饱和水蒸气可以发挥高的除去酸味的效果。
此外，本发明的焙煎咖啡豆的处理方法的第7特征构成是，水蒸气的温度为100℃～230℃。
上述水热反应在高温高压下反应活泼，使水蒸气温度维持高温，因而能够发挥高的除去酸味成分的效果，因此，在100℃～230℃下用水蒸气处理上述焙煎咖啡豆，能够有效除去酸味成分，同时抑制香气成分的损失，而且能够使焙煎咖啡豆的提取率保持高的水平。
此外，本发明的水蒸气处理焙煎咖啡豆的特征构成是，其为使水蒸气在通气状态下通入，实施水蒸气处理的焙煎咖啡豆，该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总量等于或小于上述焙煎咖啡豆的0.25重量％。
即、通过在通气状态下通入水蒸气实施水蒸气处理，不仅能够提供大大超过以往认为提取率限度为18％的提取率，而且能够提供酸味少且香气十足的焙煎咖啡豆。
进而本发明的水蒸气处理焙煎咖啡豆的特征构成是，在设置有水蒸气供气管和水蒸气排出管的豆收容部内放入焙煎咖啡豆，使100℃～230℃的饱和水蒸气从上述水蒸气供气管流向水蒸气排出管，在高于大气压的出口压力的作用下，水蒸气从上述水蒸气排出管内排出，实施水蒸气处理的焙煎咖啡豆。
即、因为焙煎咖啡豆在高温高压下经过水蒸气处理，能够充分除去其酸味成分，并且维持高的提取率，所以上述水蒸气处理焙煎咖啡豆能够提供酸味少、香气浓郁的咖啡饮料。
本发明中所说的焙煎，一般是指咖啡行业中所称的焙煎，即将咖啡生豆放在热源上进行焙煎。一般认为焙煎的变化是生豆的细胞壁受热，水性成分慢慢蒸发，组织收缩。生豆经过焙煎首先变为黑褐色，成为具有特有的香气和苦味或酸味的饮用咖啡豆。
因此，本发明所说的焙煎咖啡豆，相对于咖啡生豆来说，指的是经过上述焙煎过程的咖啡豆。本发明使用的焙煎咖啡豆的品种、焙煎机、焙煎方法、焙煎度没有特别限制，使用通常的就可以。
本发明中的咖啡豆的品种，可以使用Arabical种、Robusta种、Liberica种等。特别优选使用Arabical种、Robusta种。本发明特别适合使用酸味强的品种，能够同时除去酸味和不愉快的臭味，因此能够适合使用有不愉快的臭味的品种，例如Robusta种。
咖啡生豆的焙煎机，可以使用一般的焙煎机{水平(横)桶型焙煎机}，此外，焙煎方法可以使用根据加热方法分类的直火、热风、远红外线、微波等方法。此外，焙煎度可以使用根据美国方式的8个等级的浅烘焙(Light roast)、肉桂色烘焙(Cinamon roast)、中度烘焙(Medium roast)、微深的中度烘焙(High roast)、都会式烘焙(Cityroast)、全都会式烘焙(Full city roast)、法式烘焙(French roast)、意大利式烘焙(Italian roast)中的任何一种。


图1是表示在连续通气处理前后的焙煎咖啡豆的有机酸的分析图；图2是表示对焙煎咖啡豆实施连续通气处理的蒸汽冷凝液中的有机酸的分析图；图3是表示对焙煎咖啡豆在高温下进行连续通气处理的蒸汽冷凝液中的有机酸的分析图；图4是表示整粒焙煎咖啡豆在高压水蒸气的通气处理前后的基础成分的变化图；图5是表示评价设定保存在热售货机内的咖啡饮料的pH降低程度图。
具体实施例方式
下面对本发明进行详细说明。
根据本发明能够利用水蒸气处理降低焙煎咖啡豆的酸味，所以本发明能够适用于必须降低酸味的焙煎豆。必须降低其酸味的焙煎豆，如可以是焙煎度高的焙煎豆、实施高压处理等使提取率提高的焙煎豆等。提取率提高的焙煎豆，在大多数情况下其酸味的升高又是大的课题，而本发明可以适用于如提取率等于或大于20％的焙煎豆，因此，本发明的技术能够与提高咖啡豆的提取率的各种技术进行组合使用。
为了抑制因连续的水蒸气处理引起的咖啡可溶性固形成分的流失，焙煎咖啡豆的粒度优选整粒或粉碎程度小的焙煎咖啡豆，特别是，因为焙煎豆的酸味成分大多存在于受焙煎效应强的咖啡豆的表层附近，经过连续的水蒸气处理后，成为咖啡可溶性固形成分最不易流失的形状，实质上可以优选使用整粒的焙煎豆。但是，只要因连续的水蒸气处理引起的咖啡可溶性固形成分的流失在允许的范围内，也可以使用粉粹品(极粗研磨等)。
在本发明中为了能够有效除去酸味成分，实施连续通气的水蒸气处理。本发明中通入水蒸气实施水蒸气处理时，只要能使水蒸气进行实质性的连续通气，其装置和方法没有特别限制。可以使水蒸气断断续续、或阶段性的流通。进行处理时排气阀通常处于开的状态，或处于半连续开的状态，只要是水蒸气能够通过焙煎咖啡豆的状态就可以。
对于实施水蒸气处理的装置的种类没有特别限定，只要能够控制实施连续的水蒸气处理的装置就可以。可以使用横型或竖型、间歇式或连续式的装置。使用压力容器时，一般为用水蒸气处理对象物时，达到设定的压力(或温度)后，关闭排气阀，使其在设定时间内保持关闭。如上所述，本发明在排气阀处于连续、或半连续的打开状态下进行处理。每单位时间的水蒸气的处理流量，只要是能够除去酸的流量就可以，没有特别限制。例如每1kg的焙煎咖啡豆的流量优选0.1kg/小时～100kg/小时。
对水蒸气发生装置没有特别限制，可以使用蒸汽锅炉、和式蒸锅等。水蒸气的水质优选由纯净水产生的蒸汽—纯蒸汽，但如果是能够用于处理食品的水质，没有特别限制。根据情况，也可以在水中适当加入醇等产生蒸汽。此外，如果处理后的焙煎豆加工品的质量在许可的范围内，为了节约能源也可以使一部分水蒸气循环使用。
原则上水蒸气的种类没有特别限制，可以使用饱和水蒸气、过热水蒸气、过饱和水蒸气等。并且，期望同时具有提高焙煎豆的提取率的效果时，可以使水蒸气的温度条件等于或大于100℃，但该情况下，随着时间的增加酸的产生也增加。这样在焙煎豆中产生平行生成酸的条件时，优选使用酸的除去效果高的饱和度高的水蒸气，特别优选使用饱和水蒸气。
另一方面，在酸的生成度低或不产生酸的处理条件(例如等于或小于100℃或低压条件)时，对水蒸气的种类没有特别限制，可以使用饱和水蒸气、过热水蒸气、过饱和水蒸气等。
水蒸气的温度和压力条件，原则上为了除去酸味成分或不愉快的臭味，只要有水蒸气气流就可以。进一步，为了同时能够提高焙煎豆的提取率，必须使咖啡豆中的不溶性成分多糖类或纤维物质等发生水解生成可溶性成分，所以水蒸气的温度及压力条件一定程度上优选高温高压。
即、压力优选加压条件，特别优选用0.1MPa～3.0MPa的压力进行处理。
产生该压力条件的温度条件，因水蒸气的种类不同温度范围也不同。一般可以使用100℃～300℃的水蒸气，但饱和水蒸气的情况下，约100℃～230℃的温度就可以达到上述压力。更加优选的压力条件为，通过水热反应处理能够提高咖啡可溶性固形成分提取率的压力(约0.7MPa～3.0MPa)。使用饱和水蒸气的情况下，为了产生该压力条件，可以设定温度范围为165℃～230℃。
要在该条件下通入水蒸气，在设置有水蒸气供气管和水蒸气排出管的豆收容部内放入焙煎咖啡豆，使水蒸气从上述水蒸气供气管流向上述水蒸气排出管，在高于大气压的出口压力的作用下，使水蒸气能够从上述水蒸气排出管内排出。
使用本发明的方法对焙煎咖啡豆进行稳定处理，为了得到高质量的焙煎咖啡豆，要对流通的水蒸气的处理流量和处理时的环境温度和压力进行控制。
主要的控制方法是，利用通入的水蒸气的温度和压力的关系，能够对环境温度和压力进行控制。具体来说，对于任意的加工槽的形状或材质，选择并设计与通入的水蒸气相匹配的管径、配管材质、管的数量等，使用安装有控制阀等能够自由控制管路的装置的加工槽，使流路加工槽内保持设定的压力环境，能够使水蒸气以必要的供气流量通气。
对焙煎咖啡豆连续实施水蒸气处理时，对水蒸气的流动方向没有特别限制，相对于要处理的焙煎咖啡豆，可以是从上到下的方向、从下向上的方向、从外向内的方向、从内向外的方向等。
考虑到操作环境，与直接排气相比，优选使用冷凝器等将排出的蒸汽凝结，作为水溶液进行回收。此外，根据情况也可以将通入的水蒸气进行循环以再次处理焙煎咖啡豆。凝结液能够回收酸味成分或Robusta种焙煎咖啡豆的不愉快的臭味成分。
这样，除去酸味成分的用水蒸气处理过的本发明的焙煎咖啡豆，经过冷却、干燥(真空干燥、热风干燥等)后，可以根据常法保存在仓库等内。
本发明的用水蒸气处理过的焙煎咖啡豆，作为咖啡饮料的咖啡原料之一，可以与焙煎咖啡豆(Regular咖啡豆)、速溶咖啡、液体咖啡提取物等共同使用，可以根据常法在咖啡饮料制造工厂生产。例如以制造易拉罐咖啡饮料的制造工艺为例，可以经过“粉粹(Regular咖啡豆及焙煎咖啡豆)”、“提取”、“调配”、“过滤”、“灌装”、“封口”、“杀菌”、“冷却”、“装箱”的工序制造。
或者，也可以使用焙煎咖啡豆，调制速溶咖啡或液体咖啡提取物等。
实施例下面，根据实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1有关降低整粒焙煎咖啡豆的酸味成分的方法，研究探讨了用水浸渍整粒焙煎咖啡豆时温度条件的影响。
即、在大气压下75℃、85℃、95℃、100℃各温度保温的300ml水内，加入20g焙煎咖啡豆(L＝19(表示固体及液体的色度/明亮度的一般指标，称L值)、Arabical种)，搅拌5分钟后，用不锈钢网状物(140目)进行固液分离，得到各温度的浸渍液(约300ml)。对于得到的浸渍液，测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测定Brix，向测定皿中滴入约0.5ml的浸渍液进行测定。
测定滴定酸度，用0.1N的NaOH滴定浸渍液至pH＝7时所需要的0.1N NaOH的量(ml)来表示。
结果如表1所示，每Brix的酸度，在等于或小于95℃的浸出液中为6.1～9.2，几乎都是同样的低值，而100℃的浸出液中的每Brix的酸度为57.4，与其他的水平相比呈高值。
因此，即使将整粒焙煎咖啡豆加入到等于或小于95℃的热水中进行搅拌，其酸味成分和咖啡可溶性固形成分也不能选择性分开。但令人吃惊的是，100℃热水的情况下，与咖啡可溶性固形成分相比，能够特别除去酸味成分。
表1

实施例2下面，对于100℃时产生的上述现象，为了分析其是由水蒸气引起的还是由水引起的，使用小型高压釜(耐热耐压密闭容器)，在100℃左右进行研究。
即、分别用水蒸气焖制焙煎咖啡豆进行处理(气相处理)以及用水浸渍焙煎咖啡豆进行处理(液相处理)，然后进行比较研究。
气相处理具体是在装有300ml水的烧杯上，放置盛有30g焙煎咖啡豆(L＝20、Arabical种)的不锈钢网状物(140目、与烧杯同径)，不锈钢网状物与水不直接接触，实施105℃、5分钟的高压处理，用水蒸气将焙煎咖啡豆焖制处理后，对烧杯内水的酸味成分(这里测定pH)和咖啡可溶性固形成分(Brix)进行评价。
另一方面，液相处理具体是在装有300ml水的烧杯内，加入30g焙煎咖啡豆(L＝20)，使其处于浸渍状态下实施105℃、5分钟的高压处理，对焙煎咖啡豆实施浸渍处理(液相处理)后，取出焙煎咖啡豆，对得到的烧杯内的水进行同样评价。
结果如表2所示，从表中可以明显看出，与液相处理相比，实施气相处理的烧杯内的水中，不含咖啡可溶性固形成分(Brix)，特别含有酸味成分。即认为在水蒸气的作用下，挥发性的酸味成分从咖啡豆中除去，回收到烧杯内。因此为了特异地除去酸味成分，使焙煎咖啡豆和水蒸气接触是重要的。
表2

实施例3研究探讨水蒸气处理对焙煎咖啡豆的酸味成分的影响。
使用整粒的焙煎度高的焙煎咖啡豆(L＝18、Arabical种)作为焙煎咖啡豆，在设置有蒸汽入口配管和蒸汽出口配管的耐压3.0MPa的压力容器(豆收容部)内放入2.0kg的焙煎咖啡豆，以每1kg焙煎咖啡豆210kg/小时的流量，从蒸汽入口配管通入0.2MPa(120℃)的低压饱和水蒸气，实施水蒸气处理。压力0.2MPa(120℃)、4分钟的水蒸气处理后，进行真空干燥，得到水蒸气处理焙煎咖啡豆(以下称本处理豆)。
首先提取本处理豆和未处理豆，测定提取率和pH。即各取50g本处理豆和未处理豆的粉碎豆，分别加入到500ml的95℃的热水中，提取5分钟。评价提取液的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)，根据下式计算的。
*(％)＝A(g)×B(％)/C(g)结果如表3所示，从表中可以明显看出，本处理豆与未处理豆相比较，其提取率略高。但是，与未处理豆相比较，本处理豆的提取液的酸味(pH)高，说明酸味受到抑制。
表3

这里对本处理豆和未处理豆的酸味成分(有机酸)进行分析(图1)，分别将本处理豆和未处理豆粉碎，用0.5％的高氯酸(枸橼酸、苹果酸、琥珀酸、乳酸、甲酸、乙酸)或水(酒石酸、富马酸)进行提取过滤得到试验溶液后，使用高效液相色谱法分析，用每咖啡豆重量的有机酸量来表示。图1中没有表示数值的说明其值等于或低于检出限。
其结果，从图1可以明显看出，对本处理豆与未处理豆进行比较，与处理前相比，甲酸和乙酸都有降低。并且，不挥发有机酸(枸橼酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、乳酸、富马酸)的含量几乎没有变化。
接着，对在本处理豆的水蒸气处理过程中排出的蒸汽进行评价，即用冷凝器将经过水蒸气处理的排出的蒸汽进行凝结回收(以下称冷凝液)。每1kg的焙煎咖啡豆能得到约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(有机酸)。
冷凝液中的Brix是0.11(固形成分1.1g/L)，换算成每焙煎咖啡豆重量对应的值，大约只有0.2％(约2.2g/kg)的可溶性固形成分在冷凝液中溶出，因此认为即使经过水蒸气处理，可溶性成分的损失量也是非常少的。
此外，分析冷凝液的酸味成分(有机酸)(图2)，将冷凝液过滤得到试验溶液，用高效液相色谱法进行分析，用每冷凝液重量的有机酸量来表示。其结果是特异地检出了酸味成分的甲酸、乙酸。
由上述结果可知，向焙煎豆中通入水蒸气后，焙煎豆中的可溶性固形成分不会损失，焙煎豆中的酸味成分，特别是甲酸和乙酸能够特异地除去。
实施例4作为提高酸味成分的除去率的方法，对通入水蒸气的方法进行研究探讨。并且考虑在压力容器内同时发生高温水热反应，是否能够提高焙煎咖啡豆的可溶性固形成分的提取率。
因此，将整粒焙煎咖啡豆放在高温高压下，通入水蒸气，同时进行焙煎咖啡豆的水蒸气处理和水热反应。
即、在设置有蒸汽入口配管和蒸汽出口配管的耐压3.0MPa的压力容器内放入2.0kg的焙煎咖啡豆(L＝20、Arabical种)，以每1kg焙煎咖啡豆100kg/小时的流量，从蒸汽入口配管通入1.3MPa(194℃)的高压水蒸气(饱和水蒸气)，实施通气处理。压力1.3MPa(194℃)下处理4分钟后，得到焙煎咖啡豆的本处理豆1。
此外，不进行通气处理，即从蒸汽入口配管向压力容器内通入水蒸气，当容器内压力变为1.3MPa(194℃)时关闭出口配管的阀门进行处理。除此之外，在与本处理豆1同样的条件下实施处理，得到对照豆。
此外，把进行通气处理之前的焙煎咖啡豆作为未处理豆。
进而为了评价通气处理的水蒸气的性质，使用0.2MPa(194℃)的过热水蒸气，以每1kg焙煎咖啡豆100kg/小时的流量通入，实施通气处理。压力0.2MPa(194℃)下处理4分钟后，得到焙煎咖啡豆的本处理豆2。
对于本处理豆1和本处理豆2，分析其可溶性成分的损失，其结果为处理每1kg的焙煎咖啡豆，能产生约2L的排出蒸汽的冷凝液。分析冷凝液，Brix分别是0.51(固形成分5.1g/L)和0.35(固形成分3.5g/L)。换算成每焙煎咖啡豆重量对应的值，大约只有1％(约10g/kg)的可溶性固形成分在冷凝液中溶出，所以认为未粉碎的焙煎豆，即使经过连续蒸汽处理、其可溶性成分的损失量也是非常少的。
此外，用冷凝器凝结本处理豆1通气处理中排出的蒸汽，进行回收(以下称回收液为冷凝液)，分析冷凝液的可溶性固形成分(Brix)和酸味成分(有机酸)。冷凝液中的有机酸的分析与实施例3相同，用每冷凝液重量的有机酸量来表示，结果如图3所示。从图中可以明显看出，能够特异地除去酸味成分的甲酸和乙酸。
进而将本处理豆1、本处理豆2、对照豆、未处理豆进行干燥粉碎，评价其提取液。即，将50g粉碎豆加入到500ml的95℃热水中，提取5分钟，分析提取液的提取率及甲酸、乙酸的含量。
表4

从表4可以明显看出，本处理豆1的提取液与对照豆和未处理豆的提取液相比，甲酸、乙酸的含量低，本处理豆1的提取液与对照豆和未处理豆的提取液相比，酸味降低。认为其理由是本处理豆1的冷凝液中的酸味成分被除去。进而，本处理豆2的提取液与对照豆和未处理豆相比，甲酸、乙酸的含量低，所以可以确认通气处理使用的水蒸气不仅可以是饱和水蒸气，过热水蒸气也能够产生除去酸味的效果。
即、采用本发明的方法，能够得到除去酸味成分、可溶性固形成分不损失、且通过水热反应处理而提高了咖啡可溶性固形成分的提取率的焙煎咖啡豆。
实施例5接着，对除去酸味成分所必需的水蒸气量进行研究探讨。认为本技术中使用的水蒸气量越多除去酸味成分的效果越高。因此，在设置有蒸汽入口配管和出口配管的耐压3.0MPa的压力容器内加入2.0kg的焙煎咖啡豆，从蒸汽入口配管通入1.0MPa(180℃)的高压水蒸气(饱和水蒸气)，调节通气流量分别使总的使用水蒸气量为10kg、2kg、0.5kg、0.2kg、0.1kg，进行通气处理，在压力1.0MPa(180℃)下，处理4分钟，得到焙煎咖啡豆的本处理豆。此外，不实施通气处理，即从蒸汽入口配管向压力容器内通入水蒸气，当压力容器的压力变为1.0MPa(180℃)时，关闭出口配管的阀门进行处理。除此之外，在与本处理豆同样的条件下实施处理，得到对照豆。
对得到的本处理豆和对照豆进行干燥、粉碎，将50g粉碎豆加入到500ml的95℃热水中，提取5分钟，测定得到的提取液中的甲酸、乙酸的含量，以及由专业评委对酸味进行评价。且根据评分法评价酸味，把酸味分为下述3个等级，算出5名专业评委的平均得分。结果如表5所示。
“感觉到”酸味＝3分
“稍微感觉到”酸味＝2分“感觉不到”酸味＝1分表5

从表5可以明显看出，对于2.0kg的焙煎咖啡豆，通气流量为0.1kg时，甲酸、乙酸的含量、以及在酸味评价法中的结果与对照豆的相同。通气流量等于或大于0.2kg时，甲酸、乙酸的含量、以及在酸味评价法中的数值比对照豆低。由此可知，本技术中使用的通气处理用的水蒸气总量，优选等于或大于装置内盛有的焙煎咖啡豆重量的10％。
实施例6接着，对通气处理使用的焙煎咖啡豆的粒度进行研究探讨。认为本技术不仅适用于整粒焙煎咖啡豆，而且也适用于粗粉碎的焙煎咖啡豆，但如果太细的话，烘焙香味移向通气蒸汽，从处理豆得到的香气总量将变少。因此，采用JIS标准筛(细目用)的10目筛(孔径1.7mm)，对通过筛子的组分比例为10％、30％、50％、70％、及90％的5个标准的焙煎咖啡豆，各取2.0kg(L＝20、Arabical种)分别加入到设置有蒸汽入口配管和出口配管的耐压3.0MPa的压力容器内，以每1kg焙煎咖啡豆100kg/小时的流量，从蒸汽入口配管通入1.0MPa(180℃)的高压水蒸气(饱和水蒸气)，进行通气处理，压力1.0MPa(180℃)下处理4分钟，得到焙煎咖啡豆的本处理豆。
对得到的处理豆进行干燥、粉碎，将50g粉碎豆加入到500ml的95℃热水中，提取5分钟，对得到的提取液中的甲酸、乙酸的含量，以及Arabical种固有的烘焙香味进行评价。且根据评分法评价烘焙香味，把烘焙香味分为下述3个等级，算出5名专业评委的平均得分。结果如表6所示。
“感觉到”烘焙香味＝3分“稍微感觉到”烘焙香味＝2分“感觉不到”烘焙香味＝1分表6

从表6可以明显看出，不管通过筛子的组分的比例如何，都有除去酸味成分的效果，但是通过筛子的组分为90％时，烘焙香味降低。由此可知，焙煎咖啡豆通过10目筛的组分的比例优选等于或小于70％。
实施例7把焙煎咖啡豆(整粒)换为Robusta种，将其放在高温高压下，连续通入水蒸气。
即、除了使用Robusta种(L＝18)作为焙煎咖啡豆之外，其他与实施例4相同，连续实施水蒸气处理，得到本处理豆。此外，把用水蒸气通气处理之前的焙煎咖啡豆作为未处理豆。接着，与实施例4一样，对本处理豆和未处理豆进行干燥、粉碎、评价提取液。此外，对于本处理品、未处理品，由专业评委对其Robusta臭进行评价，评价是通过评价提取率和评价Robusta臭进行的。
此外，根据评分法评价Robusta臭，把Robusta臭分为下述3个等级，算出5名专业评委的平均得分。
“感觉到”Robusta臭＝3分“稍微感觉到”Robusta臭＝2分“感觉不到”Robusta臭＝1分结果如表7所示，从表7可以明显看出，与未处理豆相比，本处理豆的提取率大约提高1.6倍，从评价Robusta臭的评分来看，与未处理品相比，本处理品的Robusta臭少。
表7

另一方面，对生产本处理豆时回收的蒸汽冷凝液的香味进行评价，结果从冷凝液中感觉到了不愉快的Robusta臭。
因此认为在本处理中，把Robusta种作为焙煎咖啡豆使用时，Robusta种特有的不愉快的臭味能够被排出的蒸汽的冷凝液回收、除去，所以能够提高Robusta种的质量。
进而，对使用Robusta豆的本发明水蒸气处理的焙煎咖啡豆(本处理豆(干燥后))和未处理豆中的基础成分(水分、蛋白质、脂质、灰分、糖质、食物纤维、其他)，进行评价。
采用常压加热干燥法测定水分，采用凯式定氮法测定蛋白质，采用索格利特提取法(石油醚)测定脂质，采用直接灰化法测定灰分，采用酶-重量法测定食物纤维，根据下述营养标示基准计算式分析糖质。
结果如图4所示，两种咖啡豆的水分含量分别为2％和3％，水分之外的基础成分的大的变化是，与未处理豆相比，本处理豆的食物纤维大约减少10数％，糖质增加6％，脂质增加4％。
因此，从基础成分来看，认为提取率提高的主要理由是通过高温高压下的水热反应等，食物纤维发生分解，使糖质和脂质增加。
实施例8接着使用本发明的焙煎咖啡豆，制造加奶的咖啡饮料。
即、使用Robusta种焙煎豆(L＝24)，在压力3.0MPa(230℃)的条件下，通气处理0.5分钟，其他条件与实施例4相同，得到2kg的本发明的焙煎咖啡豆。将100g制得的焙煎咖啡豆进行粉碎，用80℃的1000ml纯净水进行15分钟滴落式提取，然后进行固液分离，得到提取液。接着，在200ml牛奶、100g砂糖、适量碳酸氢钠(调整蒸馏灭菌后的pH为5.75)中加入本提取液，用纯净水使最终体积调整为2L，然后把调配的溶液摇匀，灌入190ml的易拉罐内，进行封口，再进行蒸馏灭菌(125℃、20分钟)，这样就可得到加奶的咖啡饮料的本处理饮料(蒸馏灭菌后的pH＝5.75)。
作为对比，使用没有实施本发明的处理的Robusta种焙煎豆，采用与上述同样的方法进行调制，得到加奶的咖啡饮料的未处理饮料(蒸馏灭菌后的pH＝5.75)。
结果，从本处理饮料的提取液中得到约800ml的Brix为4.0的溶液，提取率为32.2％。另一方面，从未处理饮料的提取液中得到约800ml的Brix为2.5的溶液，提取率为20.2％。
接着，由专业评委对本处理饮料、未处理饮料的香味进行评价，香味评价由5名专业评委根据评分法进行，算出平均得分。
评分为下述5个等级，“良好”＝5分“略微良好”＝4分“一般”＝3分“略差”＝2分“不好”＝1分此外，对Robusta臭进行评价，把Robusta臭分为下述3个等级。
“感觉到”Robusta臭＝3分“略微感觉到”Robusta臭＝2分“感觉不到”Robusta臭＝1分结果如表8所示，香味评价的得分情况是，与未处理饮料相比本处理饮料得到了好的评分，此外，本处理饮料也得到了香味浓厚的评价，所以认为该评价反映了提取率的提高。进而，Robusta臭的评价得分是，与未处理饮料相比本处理饮料得到了Robusta臭少的评分。
表8

因此，能够得到咖啡可溶性固形成分的提取率高、且有咖啡本来的良好香味的咖啡饮料。此外，还能够得到Robusta臭降低的咖啡饮料。
实施例9接着，对于实施例8得到的本处理饮料和未处理饮料，设定将其保存在热售货机(能够加热的自动售货机)内，进行保存稳定性实验。即、在70℃的恒温槽内，放入本处理饮料和未处理饮料各2罐(2种饮料的pH均为5.75)，分别在1周、2周后取样，测定pH，评价pH的降低度。
结果如图5所示，未处理饮料从制造结束到1周、2周后，其pH分别降低0.22和0.38，与此相比，本处理饮料在1周后、2周后pH分别降低0.13和0.25，由此可知，与未处理饮料相比，本处理饮料的pH降低度小。
因此认为，使用本发明的焙煎咖啡豆加工品的情况下，将其在热售货机内的高温状态下保存时，能够抑制因酸的产生而引起的pH的降低。
实施例10使用本发明的焙煎咖啡豆，制造Black咖啡饮料。
即、使用Arabical种焙煎豆(L＝30)，以每1kg焙煎咖啡豆50kg/小时的流量，在压力0.7MPa(165℃)下处理20分钟。其他制造条件与实施例3相同，得到2kg本发明的焙煎咖啡豆加工品。接着，将40g焙煎咖啡豆加工品进行粉碎，用60℃的400ml纯净水，进行20分钟滴落式提取，然后进行固液分离，得到提取液。接着将本提取液加入到1.5g碳酸氢钠中，用纯净水调整最终体积为1L，把调配的溶液灌入190ml的易拉罐内，封口，然后蒸馏灭菌(125℃、5分钟)，得到本处理饮料的Black咖啡饮料。
其结果显示，本处理饮料的提取率为30.4％，咖啡可溶性固形成分的提取率高，此外，感官评价认为其酸味少且有咖啡本来的良好的浓香味。
工业实用性根据上述的本发明的焙煎咖啡豆的处理方法，能够得到水蒸气处理焙煎咖啡豆，该水蒸气处理焙煎咖啡豆能够提供酸味少、且有咖啡本来的良好浓香味的咖啡饮料。
权利要求
1.焙煎咖啡豆的处理方法，其为使水蒸气以通气状态通入焙煎咖啡豆中，实施水蒸气处理的焙煎咖啡豆的处理方法。
2.如权利要求1所述的焙煎咖啡豆的处理方法，其为在设置有水蒸气供气管和水蒸气排出管的豆收容部内放入焙煎咖啡豆，使水蒸气从水蒸气供气管流向水蒸气排出管，在高于大气压的出口压力的作用下，水蒸气从水蒸气排出管排出的实施水蒸气处理的方法。
3.如权利要求1或2所述的焙煎咖啡豆的处理方法，其中所述焙煎咖啡豆是整粒焙煎豆和通过孔径1.7mm的网状物的粉粹焙煎豆，所述粉粹焙煎豆的量等于或小于70重量％。
4.如权利要求1或2所述的焙煎咖啡豆的处理方法，其中所述焙煎咖啡豆是整粒焙煎豆。
5.如权利要求1或2所述的焙煎咖啡豆的处理方法，其中所述水蒸气处理使用的水蒸气的量，等于或大于所述焙煎咖啡豆重量的10重量％。
6.如权利要求1或2所述的焙煎咖啡豆的处理方法，其中所述水蒸气是饱和水蒸气。
7.如权利要求1或2所述的焙煎咖啡豆的处理方法，其中所述水蒸气的温度为100℃～230℃。
8.水蒸气处理焙煎咖啡豆，其为使水蒸气在通气状态下通入，实施水蒸气处理的焙煎咖啡豆，该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总量等于或小于所述焙煎咖啡豆的0.25重量％。
9.如权利要求8所述的水蒸气处理焙煎咖啡豆，其为在设置有水蒸气供气管和水蒸气排出管的豆收容部内放入焙煎咖啡豆，使100℃～230℃的饱和水蒸气从所述水蒸气供气管流向水蒸气排出管，在高于大气压的出口压力的作用下，水蒸气从所述水蒸气排出管排出的实施水蒸气处理的焙煎咖啡豆。
全文摘要
能够降低焙煎咖啡豆的酸味成分、且提高其提取率、并能使咖啡本来的良好香味释放出来的焙煎咖啡豆的处理方法以及采用该方法处理的水蒸气处理焙煎咖啡豆。使水蒸气在通气状态下通入焙煎咖啡豆中实施水蒸气处理的焙煎咖啡豆的处理方法，更加具体地说，该方法是在设置有水蒸气供气管和水蒸气排出管的豆收容部内放入焙煎咖啡豆，使水蒸气从水蒸气供气管流向水蒸气排出管，在高于大气压的出口压力的作用下，使水蒸气能够从水蒸气排出管排出。水蒸气处理焙煎咖啡豆，是水蒸气处理过的焙煎咖啡豆，该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总量等于或小于焙煎咖啡豆的0.25重量％。
文档编号A23F5/00GK1829444SQ20048002167
公开日2006年9月6日 申请日期2004年7月27日 优先权日2003年7月31日
发明者长尾浩二, 横尾芳明, 高桥贤藏 申请人:三得利株式会社