コーヒー飲料製造装置

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【発明の名称】	コーヒー飲料製造装置
【発明者】	【氏名】尾崎久輝【住所又は居所】大阪府大阪市西区阿波座二丁目２番１８号株式会社イズミフードマシナリ内
【要約】	【課題】原料コーヒー豆を効率良く利用し、かつ高濃度のコーヒー抽出液を得ることが可能なコーヒー飲料製造装置を提供する。【解決手段】焙煎済みのコーヒー豆と抽出用液体とを共存させた状態で粉砕を行なう第１工程と、該抽出用液体中で抽出を行なう第２工程と、遠心分離によりコーヒー豆の抽出残さと抽出液とを分離する第３工程とを含む工程によってコーヒー飲料の抽出を行なうことを特徴とするコーヒー飲料製造装置。該コーヒー飲料製造装置は、第３工程の後、分離されたコーヒー豆の抽出残さに抽出用液体を加えてさらに抽出を行なう再抽出工程を含むものであることが好ましい。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
焙煎済みのコーヒー豆と抽出用液体とを共存させた状態で粉砕を行なう第１工程と、該抽出用液体中でコーヒー豆の抽出を行なう第２工程と、遠心分離によりコーヒー豆の抽出残さと抽出液とを分離する第３工程とを含む工程によってコーヒー飲料の抽出を行なうことを特徴とするコーヒー飲料製造装置。
【請求項２】
前記第３工程の後、分離されたコーヒー豆の抽出残さに抽出用液体を加えてさらに抽出を行なう再抽出工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のコーヒー飲料製造装置。
【請求項３】
抽出用液体として脱酸素水が用いられることを特徴とする請求項１に記載のコーヒー飲料製造装置。
【請求項４】
前記第１工程において、コーヒー豆１質量部に対して、抽出用液体が３～３０質量部加えられることを特徴とする請求項１に記載のコーヒー飲料製造装置。
【請求項５】
前記第２工程および／または前記再抽出工程における抽出温度が２０～１３０℃であることを特徴とする請求項１に記載のコーヒー飲料製造装置。
【請求項６】
前記第１工程において、コーヒー豆と抽出用液体とがスクリュウ押込み式を用いて混合および定量供給されることを特徴とする請求項１に記載のコーヒー飲料製造装置。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料コーヒー豆を効率良く利用し、かつ高濃度のコーヒー抽出液を得ることが可能なコーヒー飲料製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コーヒー飲料の製造においては、原料コーヒー豆を焙煎、粉砕した後、適当な温度に設定した水によって抽出することによってコーヒー抽出液を得る方法が一般的に用いられている。良好な香味を有するコーヒー飲料を効率良く製造するためには、コーヒー豆中の香味成分をできるだけ高濃度でコーヒー抽出液中に溶出させる一方で、油分や渋味成分等、雑味の原因となる成分の過度の溶出を抑え、香味の低下を防ぐことが重要である。
【０００３】
良好な香味を有する高濃度のコーヒー抽出液を得るための方法として、たとえば特許文献１には、液体中でもしくは液体とともに焙煎したコーヒー豆を一定範囲内の粒径となるまで上記の液体中で粉砕し、ドリップ式等によって抽出する方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１の方法は、液体中でもしくは液体とともに焙煎、粉砕を行なうため、焙煎、粉砕時の香味成分、特に揮発成分の逸散を防ぎ、良好な香味を有するコーヒー抽出液を得ることができる点で優れる。しかし、抽出方式としてはドリップ式等一般的に用いられる方式を採用しているため、得られるコーヒー抽出液の濃度には限界がある。
【特許文献１】特開２０００－３３３６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の課題を解決し、効率良く原料コーヒー豆を利用することによって、良好な香味を有するコーヒー抽出液を高濃度で得ることが可能なコーヒー連続製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、焙煎済みのコーヒー豆と抽出用液体とを共存させた状態で粉砕を行なう第１工程と、該抽出用液体中でコーヒー豆の抽出を行なう第２工程と、遠心分離によりコーヒー豆の抽出残さと抽出液とを分離する第３工程とを含む工程によってコーヒー飲料の抽出を行なうことを特徴とするコーヒー飲料製造装置に関する。
【０００７】
本発明のコーヒー飲料製造装置においては、第３工程で抽出液とコーヒー豆の抽出残さとを遠心分離することによって、抽出残さ中に残留する抽出液を分離回収する。したがって、原料コーヒー豆を効率良く利用することができるとともに、より高濃度でしかも香味に優れた抽出液を得ることができる。
【０００８】
本発明においては、第３工程の後、分離されたコーヒー豆の抽出残さに抽出用液体を加えてさらに抽出を行なう再抽出工程を含むことが好ましい。
【０００９】
第３工程を経たコーヒー豆の抽出残さに再度抽出用液体を添加して再抽出を行なう２段抽出とすることによって、第３工程で分離された後の抽出残さに残留している香味成分を、再抽出でさらに溶出させることができ、原料コーヒー豆を効率良く利用することができるとともに、より高濃度の抽出液を得ることができる。
【００１０】
また、本発明においては、抽出用液体として脱酸素水を用いることも好ましい。
【００１１】
本発明においては、コーヒー豆１質量部に対して、抽出用液体を３～３０質量部加えて抽出を行なうことが好ましい。また、コーヒー豆と抽出用液体とは、スクリュウ押込み式を用いて混合および定量供給することが好ましい。
【００１２】
なお、本発明の第２工程および／または再抽出工程においては、２０～１３０℃の範囲内で抽出を行なうことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコーヒー飲料製造装置においては、第３工程で抽出液と抽出残さとを遠心分離することにより、抽出残さ中に残留する高濃度の抽出液が短時間で分離回収されるため、より高濃度で優れた香味を有するコーヒー抽出液を得ることができる。また、第３工程で分離した抽出残さに抽出用液体を加えて再抽出を行い、得られた再抽出液を抽出の抽出用液体に加える２段抽出を行なった場合には、原料コーヒー豆をさらに効率良く利用できるとともに、高濃度で香味に優れたコーヒー抽出液を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明のコーヒー飲料製造装置の構成を示す図である。
【００１６】
原料タンク１から焙煎済みのコーヒー豆を、原料タンク２から抽出用液体をそれぞれ混合用タンク３に所定量投入して混合する。なお、２段抽出を行なう場合には、抽出用液体としてさらに再抽出液を混合用タンクに所定量加える。
【００１７】
本発明において用いるコーヒー豆には限定はなく、目的に応じて、単種あるいは２種以上の豆を適宜ブレンドして用いることができる。また、コーヒー豆の焙煎条件は、用いるコーヒー豆の種類や、所望の香味に応じ、最も優れた香味を発揮する条件を適宜選択することができる。
【００１８】
抽出用液体には、自然水、イオン交換水、純水、アルコール水溶液、牛乳等を１種でまたは２種以上混合して使用することができ、目的に応じて適宜選択する。本発明においては、コーヒー豆と抽出用液体とを共存させた状態でコーヒー豆の粉砕、抽出を行なうことにより、特に粉砕時に生じ易いコーヒー豆中の香味成分の逸散を防止することができる。これによりコーヒー豆中の香味成分を効率良く抽出液中に取り込ませ、高濃度で優れた香味を有する抽出液を得ることができる。
【００１９】
本発明の抽出用液体として水を用いる場合には、真空脱気等の通常用いられる方法によって水中の溶存酸素量を減らした脱酸素水を好ましく用いることができる。このような脱酸素水としては、たとえば溶存酸素量が５０ｐｐｂ程度であるもの等が挙げられる。脱酸素水を用いた場合、抽出用液体に対する香味成分の溶出が促進され、コーヒー豆中の香味成分をより高濃度で抽出することができる。香味成分の中で、特に揮発性の香味成分の溶解度が向上することは、良好な香味を有する抽出液を得るために効果的である。さらに、脱酸素水を用いることにより抽出液中の溶存酸素量を少なくすることができるため、香味成分の変質、劣化を防止できるという利点がある。
【００２０】
抽出用液体には、香味成分の溶出の促進、香味成分の変質の防止、抽出用液体自体の風味向上等の目的で、必要に応じて前処理あるいは後処理を適宜行なうことも可能である。
【００２１】
抽出用液体の量は、コーヒー豆１質量部に対して３～３０質量部とすることが好ましい。上記で抽出用液体の量が３質量部以上であれば、抽出用液体中にコーヒー豆を十分浸漬することができ、原料コーヒー豆を効率良く利用して抽出を進行させることができる。また３０質量部以下であれば、抽出用液体が多すぎることによる抽出液濃度の低下を防止できる。
【００２２】
本発明において、コーヒー豆と抽出用液体を共存させる方法に限定はない。すなわち、第１工程における粉砕時にコーヒー豆と抽出用液体が共存している状態であれば、両者の共存の態様および共存させるタイミングは、限定されるものではない。
【００２３】
なお、図１の混合用タンク３において、コーヒー豆と抽出用液体との混合がスクリュウ押込み式によって行なわれる場合、コーヒー豆が抽出用液体に浮くことを防止して液中に沈降させることができるため、コーヒー豆と抽出用液体とを効率良く混合することができ、特に好ましい。
【００２４】
＜第１工程＞
第１工程においては、抽出用液体とともに供給された焙煎後のコーヒー豆を、第２工程で効率良く抽出を行なえる程度の粒径まで物理的に粉砕する。粉砕方式としては、たとえば１次粉砕機による粗砕の後、２次粉砕機によってさらに細かく磨砕する方法を好ましく用いることができる。粉砕を上記のような２段階で行なうことにより粒径の揃った粉砕豆を得ることができ、第２工程において抽出が均一に進行し、高濃度でかつ良好な香味を有する抽出液が得られる。以下、２段階で粉砕する場合について説明する。
【００２５】
まず、焙煎後のコーヒー豆と抽出用液体とを１次粉砕機４に移送し、粗く１次粉砕を行なう。次に、１次粉砕後のコーヒー豆と抽出用液体を２次粉砕機５に移送し、任意の所望の粒径にさらに粉砕する。このときの粒径は、たとえば１０メッシュを全通する粒径とすることができるが、特に限定はない。
【００２６】
１次粉砕機および２次粉砕機は、コーヒー豆を物理的に粉砕できるものであればよく、たとえばハイビスラインミル（商品名）のようなカッターと、マイクロイダー（商品名）のような磨砕機との複数段の組み合わせとすることが好ましい。なお本発明においてはコーヒー豆を抽出用液体とともに粉砕するため、粉砕機には液体の流出を防止するためのシールがなされる。
【００２７】
＜第２工程＞
第１工程で粉砕されたコーヒー豆を抽出用液体とともにホルジングタンク６に移送し、コーヒー豆を抽出用液体に浸漬した状態で、２０～１３０℃、より好ましくは２０～７０℃で、２秒～５分間の抽出時間で保持し、コーヒー豆から抽出用液体に香味成分を溶出させる抽出を行なう。
【００２８】
第２工程におけるコーヒー豆および抽出用液体の温度、すなわち抽出温度は２０～１３０℃であることが好ましい。抽出温度が２０℃以上であれば、比較的短時間で十分高濃度な抽出液を得ることができる。また、１３０℃以下であれば、香味成分の変質、劣化や、油分、渋味成分等の雑味の原因となる成分の過度の溶出を防止でき、香味の良好な抽出液を得られる。
【００２９】
ホルジングタンクにおける抽出時間の経過によって第２工程を完了させた後、得られた抽出液およびコーヒー豆を分離装置７に移送する。
【００３０】
＜第３工程＞
分離装置では、回転数４０００ｒｐｍ、遠芯力３２００Ｇ等の条件で遠心分離を行ない、抽出液と抽出残さとを分離する。得られた抽出液は、抽出製品１１として回収する。１段抽出の場合には、分離した抽出残さをここで系外に排出する。
【００３１】
抽出液と抽出残さを遠心分離することにより、抽出残さ中に残留する高濃度の抽出液を、香味を損なうことなく短時間で分離回収することができるため、香味成分が効率良く抽出液中に取り込まれる。したがって、長時間の抽出や、高温での抽出を行なうことによって雑味の原因となる成分を過度に溶出させてしまう危険性がなく、高濃度でしかも香味に優れた抽出液を短時間で得ることができる。
【００３２】
＜再抽出・再分離工程＞
本発明において２段抽出を行なう場合には、第３工程で抽出液と分離した抽出残さに新たな抽出用液体を加えて再抽出タンク８へ移送し、再抽出タンクにおいてさらに抽出を行なう。再抽出は、第２工程と同様、抽出残さを抽出用液体に浸漬した状態で、２０～１３０℃、より好ましくは２０～７０℃で、２秒～５分間程度行なうことが好ましい。
【００３３】
再抽出で得られた再抽出液とコーヒー豆の再抽出残さを再分離装置９に移送し、たとえば分離装置７における条件と同様の条件にて遠心分離を行なう。分離された再抽出液は混合用タンク３に移送し、焙煎後のコーヒー豆および抽出用液体と混合して抽出用液体として利用する。なお再抽出残さはカス受けタンク１０を経て、抽出カス１２として系外へ排出する。
【００３４】
本発明において２段抽出を採用した場合、同一の原料コーヒー豆から２回香味成分を抽出することとなるため、原料コーヒー豆を効率良く利用することができるとともに、より高濃度のコーヒー抽出液を得ることができる。
【００３５】
上記の方法により、１段抽出または２段抽出により得られたコーヒー抽出液には、甘味料、乳成分、乳化剤、ｐＨ調整剤等の各種調整剤、等を適宜調合してコーヒー飲料とし、さらに通常用いられる方法で缶容器等に充填し、殺菌等の工程を経て、最終的にコーヒー飲料製品を得る。
【００３６】
なお、本発明の第１工程～第３工程における雰囲気ガスは空気であってもよいが、窒素ガス等の不活性ガスとすることができる。不活性ガス中で処理を行なった場合、コーヒー豆あるいは抽出液の含有成分が酸化されることによる香味の低下を効果的に防止することができる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３８】
＜コーヒー抽出液の製造＞
（実施例１）
焙煎済みの３種ブレンド（コロンビア種２０％、ガテマラ種３０％、ニューギニア種５０％）の原料コーヒー豆１質量部を、水７質量部とともに混合用タンクに供給し、スクリュー押込み式によって混合した後、窒素ガス中で粉砕し、コーヒー豆の粒径が２４メッシュ全通となるようにした。（第１工程）。
【００３９】
粉砕液をホルジングタンクに移送し、粉砕豆が抽出用液体に浸漬された状態で、窒素ガス中、１４．４℃で３０秒間保持して抽出を行なった（第２工程）。
【００４０】
得られた抽出液と抽出残さを分離装置に移送し、窒素ガス中、回転数４０００ｒｐｍ、遠芯力３２００Ｇの条件で両者を遠心分離した。得られた抽出液を抽出製品として回収し、抽出残さは抽出カスとして系外に排出した（第３工程）。
【００４１】
（実施例２）
第２工程における抽出温度を２３．５℃とした他は実施例１と同様の方法で抽出製品を得た。
【００４２】
（実施例３）
第２工程における抽出温度を３２．８℃とした他は実施例１と同様の方法で抽出製品を得た。
【００４３】
（実施例４）
第２工程における抽出温度を５１．２℃とした他は実施例１と同様の方法で抽出製品を得た。
【００４４】
（実施例５）
第２工程における抽出温度を５４．５℃とした他は実施例１と同様の方法で抽出製品を得た。
【００４５】
（実施例６）
第２工程における抽出温度を６６．５℃とした他は実施例１と同様の方法で抽出製品を得た。
【００４６】
（実施例７）
第２工程における抽出温度を７３．５℃とした他は実施例１と同様の方法で抽出製品を得た。
【００４７】
（実施例８）
第２工程における抽出温度を８３．２℃とした他は実施例１と同様の方法で抽出製品を得た。
【００４８】
（実施例９）
混合用タンクに、原料コーヒー豆１質量部に対して、再抽出液の７質量部を供給した他は実施例２と同様の方法で、第３工程までの処理を行なった。得られた抽出残さ１質量部に、水７質量部を新たに加え、再抽出タンクにて、窒素ガス中、２３．５℃で３０秒間の再抽出を行なった。再抽出液と再抽出残さを再分離装置に供給し、窒素ガス中、回転数４０００ｒｐｍ、遠芯力３２００Ｇの条件で両者を遠心分離した。得られた再抽出液は、原料コーヒー豆１質量部に対して７質量部を混合用タンクに供給した。以上のサイクルで連続的に再抽出を行ない、第３工程において分離された抽出液を抽出製品として回収した。
【００４９】
（実施例１０）
粉砕後のコーヒー豆の粒径を６０メッシュ全通とし、抽出温度を２２．８℃とした他は実施例１と同様の方法で抽出製品を得た。
【００５０】
（実施例１１）
粉砕後のコーヒー豆の粒径を６０メッシュ全通とし、抽出温度を２２．８℃とした他は実施例９と同様の方法で抽出製品を得た。
【００５１】
（比較例１）
実施例１～１１と同種の原料コーヒー豆をあらかじめ焙煎し、平均粒径が１．５ｍｍとなるよう粉砕した後、抽出温度を１０２℃としてバッチドリップ式により抽出した。
【００５２】
＜抽出液濃度の評価＞
実施例１～１１および比較例１で得られた抽出製品中の固形分濃度（ｗｔ％）を、海砂法によって測定し、得られた値を抽出液濃度として評価した。結果を図２に示す。
【００５３】
図２は、実施例および比較例における抽出温度と抽出液濃度の関係を示す図である。
【００５４】
実施例１～８においては、抽出液と抽出残さとを遠心分離することにより、バッチドリップ式抽出を行なった比較例１と比べて、より低温で高濃度の抽出液が得られている。２段抽出を行なった実施例９は、１段抽出の実施例２と比べて抽出液濃度がさらに向上している。また、粉砕後のコーヒー豆の粒径をより小さくした実施例１０、実施例１１では、実施例１～９と比べてさらに高い抽出液濃度が得られた。
【００５５】
すなわち、本発明によって製造されたコーヒー抽出液は、従来のドリップ抽出によって製造された抽出液と比べて高濃度でしかも香味に優れ、さらに２段抽出とすることによって、より高濃度で香味の良好な抽出液を得ることが可能であることが分かる。
【００５６】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明のコーヒー飲料製造装置は、第３工程で抽出液と抽出残さとを遠心分離することにより、高濃度で優れた香味を有するコーヒー抽出液を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のコーヒー飲料製造装置の構成を示す図である。
【図２】実施例および比較例における抽出温度と抽出液濃度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，２原料タンク、３混合用タンク、４１次粉砕機、５２次粉砕機、６ホルジングタンク、７分離装置、８再抽出タンク、９再分離装置、１０カス受タンク、１１抽出製品、１２抽出カス。

【出願人】	【識別番号】０００１２７２３７【氏名又は名称】株式会社イズミフードマシナリ【住所又は居所】大阪府大阪市西区阿波座二丁目２番１８号
【出願日】	平成１５年９月４日（２００３．９．４）
【代理人】	【識別番号】１０００６４７４６【弁理士】【氏名又は名称】深見久郎【識別番号】１０００８５１３２【弁理士】【氏名又は名称】森田俊雄【識別番号】１０００８３７０３【弁理士】【氏名又は名称】仲村義平【識別番号】１０００９６７８１【弁理士】【氏名又は名称】堀井豊【識別番号】１０００９８３１６【弁理士】【氏名又は名称】野田久登【識別番号】１００１０９１６２【弁理士】【氏名又は名称】酒井將行
【公開番号】	特開２００５－８０６９８（Ｐ２００５－８０６９８Ａ）
【公開日】	平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願番号】	特願２００３－３１２８９８（Ｐ２００３－３１２８９８）