説明

エキス抽出装置およびエキス抽出方法並びに該エキス抽出方法により製造されたことを特徴とするエキス

【課題】原料に含まれる必要な香気成分を損なうことなく回収できるようにする。また、香りに優れた高品質のエキスを工業的に大量生産できるようにする。
【解決手段】底部の蒸気吹き込みノズル13から蒸気を導入し仕込んだ原料を減圧水蒸気蒸留で抽出する抽出容器1と、抽出容器1内から抽出した蒸気を凝縮して蒸留成分を液化する凝縮器2と、凝縮器2で回収した蒸留成分を貯留する貯留槽3と、凝縮器2及び貯留槽3内を経由して抽出容器1内を減圧する真空ポンプ4と、抽出容器1に減圧蒸気を供給する製造用スチーム供給系5とを備え、製造用スチーム供給系5の供給蒸気流量を制御し、空間速度一定の条件で減圧水蒸気蒸留により香気成分を抽出するようにしている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、香味成分を含む抽出対象原料から香気(アロマ)成分・エキスの抽出装置およびエキスの抽出方法並びにそのエキスに関する。さらに詳述すると、本発明は、特に緑茶、烏龍茶、紅茶などの茶エキス及びコーヒー飲料用エキスの製造に好適な抽出装置および抽出方法並びにその抽出エキスに関する。
【背景技術】
【0002】
コーヒー豆などの原料に含まれる必要な香り成分を回収し、味が良く、風味の良い高品質の抽出液を工業的に大量生産できる抽出装置が望まれている。しかしながら、工業的規模で熱水により抽出するときは、熱水と豆( 粉砕物) が接触する時間が長く、抽出された液が高温に保持されるため、香り成分が飛散しやすく、熱と酸素との存在により酸化が生じやすいという問題がある。すなわち、味や香りが悪くなる傾向にある。また、コーヒー、緑茶、麦茶などのお茶ドリンクまたはダシ汁などの調味液中に混入している酸素は、コーヒーなどに含まれている成分を酸化させ、本来の色、味または香りなどを損なう原因となることから、抽出工程において真空ポンプで容器内を負圧にして溶存酸素を取り除く真空脱気を行なうことが一般的であるが、従来の真空脱気システムでは、溶存酸素の除去とともに、特に低温で蒸発する好ましい香り成分が除去されやすく、コーヒーなどの品質が低下するという問題がある。
【0003】
そこで、凝縮温度を設定できる凝縮器を抽出器に対して直列に2段または3段以上設け、それぞれの香り成分の沸点に合せて、複数の凝縮器の凝縮温度を任意に設定することにより、複数の香り成分を逃がすことなく分別回収することができるようにして、不快な香り成分を除外し、必要な香り成分のみを選別回収することを可能とすることを目的とした抽出装置が提案されている(特許文献1)。
【0004】
この従来の抽出装置は、大気圧以上に加圧された状態下に、抽出容器内のフィルタ上に載置された原料に処理液を注いで、原料を処理液で抽出するようにしている。そして、フィルタ上に原料滓を残して抽出液のみを貯留室に回収するようにしている。この抽出工程中に発生する香り成分は、抽出工程が完了した後に、真空ポンプにより吸引されて、抽出容器の上部から第1次凝縮器および第2次凝縮器に導かれる。第1次凝縮器および第2次凝縮器は、たとえば、香り成分が最初に通過する第1次凝縮器の凝縮温度を高目に調整し、その後に香り成分が通過する第2次凝縮器の凝縮温度を低目に調整することにより、第1次凝縮器により高沸点の香り成分を回収し、第2次凝縮器により低沸点の香り成分を回収するようにしている。これにより、従来の1段構造の凝縮器に比べて、より必要な香り成分を分別回収することができるようになり、また、必要な香り成分だけを選別回収することを可能として、特に、低温領域で凝縮する好ましい香り成分の回収を容易なものとして、味が良く、風味の良い高品質の抽出液を工業的に大量生産することを可能しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005−46681号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来の抽出装置によると、抽出効率を高めるために抽出容器内の圧力を大気圧よりも高くすることによって温水あるいは熱水の原料への浸透度を高め、短時間で温水あるいは熱湯の原料中への浸透を達成させるようにしている。そして、香り成分の回収は、加圧下で行われる抽出工程の後に、抽出容器内を真空ポンプで減圧させて凝縮器側へ吸引することにより行わざるを得ない。このため、香り成分が熱と酸素との存在下に長く晒され、より酸化が生じやすく、依然として味や香りが悪くなる傾向にある。さらに、原料から抽出された香り成分は、加圧条件下に熱水あるいは温水で蒸らされることにより香り成分の変質が起こり、蒸れ臭が強く原料の香りが損なわれる問題がある。
【0007】
本発明は、コーヒー豆などの香味成分を含む抽出対象原料に含まれる必要な香気成分を損なうことなく回収できるエキス抽出装置並びに抽出方法を提供することを目的とする。また、本発明は、香りに優れた高品質のエキスを工業的に大量生産できる抽出装置並びに抽出方法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】
【0008】
かかる目的を達成するために請求項1記載のエキスの抽出装置は、底部の蒸気吹き込みノズルから蒸気を導入し水蒸気蒸留で仕込んだ原料から香気成分を抽出する抽出容器と、前記抽出容器内から抽出した蒸気を凝縮して蒸留成分を液化する凝縮器と、前記凝縮器で回収した蒸留成分を貯留する貯留槽と、前記凝縮器及び前記貯留槽内を経由して前記抽出容器内を減圧する真空ポンプと、前記抽出容器に蒸気を供給する製造用スチーム供給系とを備え、前記製造用スチーム供給系の供給蒸気流量は空間速度一定の条件に制御されている。
【0009】
ここで、前記蒸気吹き込みノズルは噴出する蒸気が直接原料に吹き付けられるのを防ぐ邪魔板を備えるか、あるいは前記原料に向かう方向とは異なる方向に向けて噴射孔を開口していることが好ましい。
【0010】
また、請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のエキス抽出装置において、前記抽出容器が熱水あるいは温水を滴下するドリップ用ノズルを備え、前記水蒸気供給による香気成分の抽出の後に連続してドリップ工程を実施可能としているものである。
【0011】
また、請求項4記載のエキス抽出方法は、請求項1から3のいずれか1つに記載のエキス抽出装置を用い、減圧下に香気成分を抽出することを特徴とするものである。
【0012】
また、請求項5の発明は、請求項1から3のいずれか1つに記載のエキス抽出装置を用いた香気成分の抽出方法において、圧力条件がゲージ圧で−90kPaG〜−30kPaGの範囲であり、水蒸気の供給流速が空間速度で50(1/h)〜450(1/h)であることを特徴とするものである。
【0013】
また、請求項6記載の発明にかかる香気成分は、請求項4又は5記載の抽出方法により得られたことを特徴とするものである。
【0014】
また、請求項7記載の発明にかかるドリップ抽出方法は、請求項1から3のいずれか1つに記載のエキス抽出装置を用い、減圧下に香気成分を抽出した後、残渣に温水を加えてドリップ工程を行うことを特徴とするものである。
【0015】
また、請求項8記載の発明は、請求項7記載のドリップ抽出方法において、第1工程の香気成分の抽出条件が、圧力条件がゲージ圧で−90kPaG〜−30kPaGの範囲であり、水蒸気の供給流速が空間速度で50(1/h)〜450(1/h)であり、第2工程のドリップの温水が30〜80℃であることを特徴とするものである。
【0016】
また、請求項9記載の発明にかかるドリップは、請求項7又は8記載の抽出法により得られたことを特徴とするものである。
【0017】
また、請求項10記載の発明にかかるエキスの製造方法は、請求項1から3のいずれか1つに記載のエキス抽出装置を用い、第1工程が圧力条件がゲージ圧で−90kPaG〜−30kPaGの範囲で、水蒸気の供給流速が空間速度で50(1/h)〜450(1/h)で香気成分を抽出し、ついで第2工程として30〜80℃の温水でドリップ工程を行い、得られた香気成分とドリップを配合することを特徴とするものである。
【0018】
また、請求項11記載の発明にかかるエキスは、請求項10記載のエキス製造方法により得られたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0019】
本発明のエキス抽出装置並びにエキス抽出方法によれば、減圧水蒸気蒸留において香気成分を抽出すると同時に凝縮器に導いて凝縮し香りのエキスとして回収するため、熱に長い時間晒されることもなければ無酸素あるいは低酸素濃度下で酸化され難いことから、香り成分の酸化や熱による変質を防ぎ、香りを損なうことなくエキスを工業的に大量に得ることができる。
【0020】
さらに、本発明のエキス抽出装置において、中央演算処理部で供給蒸気流量を制御して低速で一定の空間速度で抽出容器に減圧蒸気を供給するようにすれば、原料特有の香りの質を維持しつつ強い力価で、安定した品質のエキスを抽出できる。
【0021】
さらに、本発明のエキス抽出装置において、蒸気吹き込みノズルから噴出される蒸気が直接原料に吹き付けられるのを邪魔板の設置や噴射孔の向きの設定により回避しているので、原料が局所的に蒸らされたり、加熱されたりすることがなくなり、より均質なエキス抽出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明のエキス抽出装置の一実施形態を示す概略図である。
【図2】環状の蒸気吹き込みノズルの一実施形態を示す概略構造図で、(A)は平面図、(B)は正面図である。
【図3】対向配置型蒸気吹き込みノズルの一実施形態を示す概略構造図で、(A)は平面図、(B)は正面図である。
【図4】邪魔板を備える蒸気吹き込みノズルの一実施形態を示す概略構造図で、(A)は平面図、(B)は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0024】
図1に本発明のエキス抽出装置の一実施形態を示す。このエキス抽出装置は、底部の蒸気吹き込みノズル13から蒸気を導入し減圧水蒸気蒸留で仕込んだ原料から香気成分を抽出する抽出容器1と、抽出容器1内から抽出した蒸気を凝縮して蒸留成分を液化する凝縮器2と、凝縮器2で回収した蒸留成分を貯留する貯留槽3と、凝縮器2及び貯留槽3内を経由して抽出容器1内を減圧する真空ポンプ4と、抽出容器1に減圧蒸気を供給する製造用スチーム供給系5とを備え、製造用スチーム供給系5の供給蒸気流量を制御することによって空間速度一定の条件で減圧水蒸気蒸留により香気成分を抽出するようにしている。
【0025】
抽出容器1は、抽出容器1内の圧力を検出する圧力検出器7とを備え、真空ポンプ4が接続されている排気系統8に備えられている圧力調節弁9と、製造用スチーム供給系5に備えられている流量調節弁11との開閉を制御する中央演算処理部12によって供給蒸気流量を制御し、空間速度一定の条件で減圧水蒸気蒸留により原料から香気成分を抽出するように設けられている。また、製造用スチーム供給系5には製造用スチームの流量を常時測定する流量計10が設けられ、その測定値が中央演算処理部12に入力され、この値を基準に供給水蒸気量の増減量が中央演算処理部12で求められる。
【0026】
抽出容器1は、主に原料を堆積させる胴部15と、原料を投入する投入口16並びに抽気配管17とを備える上蓋18と、原料を載置するフィルタ19を備え胴部15に対して開閉可能に連結された底蓋20とで構成されている。ここで、底蓋20は、胴部15に対して支持アーム21とヒンジ機構22を介して開閉可能に連結され、抽出液を得た後の原料滓を排出可能な構造とされ、アクチュエータ23の作動によって開閉されると共にロック機構24によって胴部15に固定される。底蓋20には、さらに製造用スチーム供給系5から供給される蒸気を原料に均一に分散させて吹き付ける蒸気吹き込みノズル13と、必要に応じて抽出液を取り出す排液管31が備えられている。尚、排液管31は中央演算処理部12によって制御される仕切り弁32によって、排液時以外には密閉され、抽出容器1の密封性が担保されている。
【0027】
蒸気吹き込みノズル13は、直接抽出対象原料に蒸気30が直接吹き付けられるのを避けて、一旦原料に向かう方向とは異なる方向に噴射されるように設けられることが好ましい。例えば図2に示すように、蒸気30の吹き出し口を底蓋20の底面に向けて下向きに開口し、蒸気30を原料とは逆方向に一旦吹き出させて底蓋20全域に分散させてから上昇させ、原料の全域に均一に供給させることが好ましい。本実施形態の蒸気吹き込みノズル13は、環状の管材に下向きに複数の噴射孔を形成することにより、1つの製造用スチーム供給系5から導入される蒸気30を環状に配置された複数の噴射孔から同時に吹き出させられるようにしている。しかし、場合によっては逆J形のノズル・管を底蓋20の底面に1ないし複数配置することにより、フィルタ19とは逆方向の下向きに吹き出させるようにしても良い。この場合には、複数のノズルから均等に蒸気が吹き出されるように製造用スチーム供給系5から予め分岐しておくことが望ましい。
【0028】
また、図3に示すように、蒸気吹き込みノズル13同士を対向配置して、噴射直後の蒸気30の噴流同士を衝突させることにより底蓋20の内部空間に分散させ、フィルタ19を通して原料の全域に均一に供給することが好ましい。この場合、対向配置するノズル13は少なくとも2個以上であることが望ましい。
【0029】
また、図4に示すように、噴出する蒸気30が直接原料に吹き付けられるのを防ぐ邪魔板14を備えることにより、この邪魔板14の下に直管から成るノズル13を底蓋20の底面より導入し、上向き(原料に向けて)に吹き付けられる蒸気を邪魔板14で逆流させながら広げてフィルタ19の全面に満遍なく分散させてから原料に供給するように設けられている。この場合、蒸気吹き込みノズル13は少なくとも1個必要であるが、好ましくは複数組の蒸気吹き込みノズル13と邪魔板14とを均一に分散配置することである。勿論、1組の邪魔板14と直管の蒸気吹き込みノズル13を中央に配置して周辺に分散させることも可能であるが、図示のように3組程度を等間隔で配置することが好ましい。
【0030】
製造用スチーム供給系から供給される水蒸気は、通常一定の空間速度で安定して供給される。本発明では、香気成分の抽出に用いられる水蒸気の供給流量は、通常は空間速度で50(1/h)〜450(1/h)であり、好ましくは空間速度で50(1/h)〜340(1/h)であり、より好ましくは空間速度で50(1/h)〜280(1/h)である。空間速度で50(1/h)未満の場合は、商業的に抽出に時間がかかり過ぎることで適切ではなく、また時間がかかり過ぎることで蒸れた香りが強くなりフレッシュ感も弱く、良くない場合があり、空間速度が450(1/h)を超えたときは、得られた香気成分のキャラクターが弱く、また力価が不足する場合がある。
【0031】
抽出容器1は、必要に応じて熱水あるいは温水を滴下するドリップ用ノズル26を備え、減圧水蒸気供給による香気成分の抽出の後に外気を導入することなく連続して無酸素下あるいは極僅かな酸素濃度下でドリップ工程を実施可能としている。このドリップ用ノズル26の回転軸の下端には1ないし複数枚の掻き板を取り付けることによって構成される原料均し板25が配置されている。ドリップ用ノズル26は原料均し板25と共に回転軸29に取りつけられ、回転しながら処理液をシャワーのように抽出容器1内に撒布可能な構造とされている。因みに、処理液を撒布することは抽出効率が高まる点で好ましいが、必ずしも処理液は撒布する場合に限られない。また、ドリップ用ノズル26及び原料均し板25を支持する回転軸29は、一般には、昇降駆動機構と回転駆動機構とを内蔵する駆動手段28によって支持され、必要に応じて回転あるいは昇降するように設けられている。尚、原料を抽出する処理液としては、例えば温水または熱水を用いるのが好ましい。
【0032】
本発明で用いられる温水は、通常は30〜80℃、好ましくは40〜80℃、より好ましくは50〜80℃のものが用いられる。温水の温度が30℃未満の場合は力価が弱い場合があり、温水の温度が80℃を超えた場合は、苦味がより強く感じられる可能性がある。
【0033】
また抽出容器1の上蓋18に設けられている抽気配管17には、凝縮器2と貯留槽3並びに真空ポンプ4とが順に接続されている。凝縮器2は、熱交換器内に導入する冷媒の温度を設定することにより、任意の凝縮温度の揮発成分・香味成分を液化させて貯留槽3へ回収させることができるものである。したがって、抽出しようとするエキスの成分などに応じて、香り成分の沸点に合せて凝縮温度を設定することにより、対象とする香り成分を逃がすことなく分別回収することができ、不快な香り成分を除外し、必要な香り成分のみを選別回収することも可能である。つまり、抽出中に発生する香り成分は、真空ポンプ4により吸引されて、抽出容器1の上部から凝縮器2に導かれ凝縮される。そして、液状化した香り成分は、貯留室3に回収される。尚、真空ポンプ4と貯留槽3とを連結する排気系統8には、圧力調節弁9を備える外気開放の分岐管が連結されている。したがって、圧力調節弁9を中央演算処理部12で開閉することで、抽出容器1の減圧度を調整することができる。
【0034】
本発明においては、香気成分の抽出は減圧下で行われる。減圧度は特に限定されるものではないが、通常はゲージ圧で−90kPaG〜−30kPaGの範囲で行われ、好ましくはゲージ圧で−90kPaG〜−50kPaGの範囲、より好ましくはゲージ圧で−85kPaG〜−70kPaGの範囲で行われる。減圧度がゲージ圧で−90kPaGを超えた場合は香気成分の力価が弱い場合があり、減圧度がゲージ圧で−30kPaG未満の場合は、香気的に蒸れ臭が発生する可能性がある。なお、本発明でいうゲージ圧とは、「大気圧基準」を意味する。
【0035】
さらに、底蓋20の上部にはフィルタ19が備えられ、その上に投入される原料を堆積させるように設けられている。また、抽出容器1の底蓋20には、必要に応じて抽出液を取り出す排液管31が備えられている。排液管31は仕切り弁32によって、排液時以外には密閉され、抽出容器1の密封性が担保されている。したがって、フィルタ19上に載置された原料に処理液が撒布されると、抽出液のみがフィルタ19を通過して底蓋20に流下し、排液管31を経由して貯留室3に導かれる。因みに、仕切り弁32には、プログラムに従って中央演算処理部12からの指令で開閉される。
【0036】
以上のように構成したので、抽出容器1内の圧力を圧力検出器7で常に検出して圧力調節弁9を設定圧力に制御することにより常時設定圧力に制御できる。また、抽出容器1内の任意の圧力に対して常に設定流量に蒸気を制御できる。さらに、中央演算処理部12で空間速度一定となる蒸気流量を演算し、流量調節弁11を制御することができ、常に空間速度一定の条件で減圧水蒸気蒸留を実施することができる。ここで、空間速度(space velocity:SV)は、単位時間あたりに水蒸気が原料に接触する時間の逆数で表される。つまり、SV=Q/V=Q/S・hで表される。ただし、Qは蒸気流量(m3/hr)、Sは抽出容器の断面積(m2)、hは原料高さ(m)であり、抽出容器の断面積は一定であるので、原料高さを検出することにより空間速度を制御できる。
【0037】
以上のように構成されたエキス抽出装置によれば、次のようにして原料から必要な香気成分並びに味成分(アミノ酸などのうまみ成分)を抽出することができる。
【0038】
まず、原料タンクから、所定量の原料を抽出容器1内に投入口16から入れる。抽出容器1内に入れられた原料は底蓋20のフィルタ19上に山積みされる。そこで、投入した原料の高さに応じて、原料均し板25を所定高さまで下降させてゆるやかに数回程度回転させることにより、原料の仕込み高さを一定に均す。
【0039】
つぎに、凝縮器2のジャケットに、冷水を注入すると共に、凝縮器2に連結している真空ポンプ4を始動し、抽出容器1内を所定圧力に減圧し、減圧水蒸気蒸留が実施できるようにすると共に抽出成分の回収ができるように準備する。
【0040】
次いで、製造用スチーム供給系5から抽出容器1の底蓋20の蒸気吹き込みノズル13から飽和蒸気を供給する。減圧水蒸気蒸留は、抽出容器1内の圧力を通常はゲージ圧で−90kPaG〜−30kPaGの範囲、好ましくはゲージ圧で−90kPaG〜−50kPaGの範囲、より好ましくはゲージ圧で−85kPaG〜−70kPaGに設定されている。飽和蒸気温度を低くすることにより、香気成分の凝縮器による香り成分の回収は減圧下で行なわれる回収した香り成分は貯留室3へ送液される。
【0041】
緑茶及び紅茶は、茶葉を蒸らすことで茶の持つアロマを最大限に引き出すことができる。本製法では、低温の水蒸気をゆっくり吹き込むことで茶葉をじっくり蒸らしながら同時にアロマを抽出し、劣化が無くフレッシュで力価の強いアロマを回収することを可能とする。さらに、水蒸気を吹き込む前に5〜40℃の水を茶葉に馴染ませておくことで、より蒸らしが迅速に行なえるため好適である。これに対してコーヒーには、茶葉のように素材を蒸らす必要がないため、茶葉と比較して若干水蒸気を吹き込む速さを大きくすることが可能である。また、必要以上に水蒸気の吹き込み速度を遅くすることは、抽出作業に時間を要することとなり、工業的規模で香気エキスを抽出する上で好ましくない。そこで、緑茶及び紅茶の香気抽出における減圧水蒸気蒸留時の水蒸気の空間速度は、通常は50(1/h)〜450(1/h)、好ましくは空間速度で50(1/h)〜340(1/h)、より好ましくは空間速度で50(1/h)〜280(1/h)とすることである。また、コーヒーの香気抽出における減圧水蒸気蒸留時の水蒸気の空間速度は、通常は50(1/h)〜450(1/h)、好ましくは空間速度で50(1/h)〜340(1/h)、より好ましくは空間速度で50(1/h)〜280(1/h)とすることである。
【0042】
また、減圧水蒸気蒸留による香気成分の抽出の後に、即座にドリップ工程を実施すれば、原料は既に蒸された状態となっているので、処理液即ち温水あるいは熱水の原料への浸透を短時間で行なうことができ、抽出を比較的短時間で行なうことができる。これにより、例えばコーヒーの場合にはえぐみなどの不要な成分まで抽出されることがなくなり、緑茶や紅茶などの茶葉の場合には渋みなどの不要な成分まで抽出されることがなくなる。ドリップ工程は、図示していない処理液タンクから温水を抽出容器1にドリップ用ノズル26を用いて撒布することで注入する。このとき、フィルタ19上に載置された原料に偏ることなく温水を降りかける高さにドリップ用ノズル26をセットすることが好ましい。尚、旨味エキスの抽出には、コーヒーの場合には、30〜80℃に設定することが好ましく、たとえば80℃ に設定することができる。茶葉の抽出工程において使用する温水の温度は、30〜80℃に設定するのが好ましく、たとえば60℃に設定する。
【0043】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態において例示するように、緑茶、紅茶、烏龍茶などの茶エキス及びコーヒー飲料用エキスの製造に好適ではあるが、それらのものに抽出対象を特に限定されるものではない。また、旨味エキスの抽出には、ドリップ式に代えて抽出容器1を処理液で原料の上面まで満たして原料を処理液に浸すことで旨味成分を十分に抽出させることもできる。この場合には、原料の上面の高さにまで温水が満たされると、温水の注入を止めると同時に、抽出を中止し、抽出液を抽出容器1から貯留室3へ排出することがえぐみ成分などの好ましくない成分の抽出を防ぐ上で好ましい。
【実施例】
【0044】
(実施例1)
静岡産煎茶1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから30℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内をゲージ圧で−81(kPaG)に減圧した後に、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=230(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に60℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0045】
(比較例1)
静岡産煎茶1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから30℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内は減圧せずに、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=230(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に60℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0046】
(比較例2)
静岡産煎茶1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから30℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内をゲージ圧で−81(kPaG)に減圧した後に、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=560(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に60℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0047】
(比較例3)
静岡産煎茶1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから30℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内をゲージ圧で−31(kPaG)に減圧した後に、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=40(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に60℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0048】
(試験例1)
よく訓練された感評価パネラー5人により、官能評価を行なった。実施例1、および比較例1〜3のエキスをイオン交換水にてBrix0.3になるように希釈調整した液を評価に使用した。官能評価ワードは「風味全体の強さ」「煎茶らしい青さ」「フレッシュさ」「蒸れ臭」とし、それぞれ点数に「とても強い」を+5点、「強い」を+4点、「普通」を+3点、「弱い」を+2点、「かなり弱い」を+1点として評価を行なった。評価の結果を各パネラーの平均点として表1に表した。
【0049】
【表1】

【0050】
(実施例2)
セイロン産紅茶1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから35℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内をゲージ圧で−81(kPaG)に減圧した後に、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=230(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に80℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0051】
(比較例4)
セイロン産紅茶1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから35℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内は減圧せずに、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=230(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に80℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0052】
(比較例5)
セイロン産紅茶1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから35℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内をゲージ圧で−81(kPaG)に減圧した後に、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=560(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に80℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0053】
(比較例6)
セイロン産紅茶1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから35℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内をゲージ圧で−31(kPaG)に減圧した後に、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=40(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に80℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0054】
(試験例2)
よく訓練された感評価パネラー4人により、官能評価を行なった。実施例2、および比較例4〜6のエキスをイオン交換水にてBrix0.2になるように希釈調整した液を評価に使用した。官能評価ワードは「風味全体の強さ」「紅茶らしいフローラル」「蒸れ臭」とし、それぞれ点数に「とても強い」を+5点、「強い」を+4点、「普通」を+3点、「弱い」を+2点、「かなり弱い」を+1点として評価を行なった。評価の結果を各パネラーの平均点として表2に表した。
【0055】
【表2】

【0056】
(実施例3)
中挽きのコロンビア産コーヒーを1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから35℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内をゲージ圧で−81(kPaG)に減圧した後に、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=230(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に80℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0057】
(比較例7)
中挽きのコロンビア産コーヒーを1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから35℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内は減圧せずに、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=230(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に80℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0058】
(比較例8)
中挽きのコロンビア産コーヒーを1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから35℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内をゲージ圧で−81(kPaG)に減圧した後に、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=560(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に80℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0059】
(比較例9)
中挽きのコロンビア産コーヒーを1,000kgを抽出容器内に投入し、原料均し板で均一に掻き均した後に、抽出容器上部のドリップ用ノズルから35℃の温水を300(L/h)で300kg散布し、40分間ホールドした。容器系内をゲージ圧で−31(kPaG)に減圧した後に、抽出容器底部の蒸気吹き込みノズルからSV=40(1/h)となるように水蒸気を導入した。抽出容器の底部から導入した水蒸気を直接原料に吹き付けないようにして原料内に供給し、原料から香りの成分を抽出した。香気を含んだ水蒸気は、凝縮器で凝縮されて液化され貯留槽にて1,000kgの留分として回収した。次いで、減圧水蒸気蒸留の後に、即座に80℃の温水をドリップ用ノズルから600(L/h)で散布し、エキス分をドリップ回収し9,000kgを得た。エキス分に留分を全量配合し、10,000kgを得た。
【0060】
(試験例3)
よく訓練された感評価パネラー4人により、官能評価を行なった。実施例3、および比較例7〜9のエキスをイオン交換水にてBrix1.0になるように希釈調整した液を評価に使用した。官能評価ワードは「風味全体の強さ」「コーヒーらしい香ばしさ」「フレッシュさ」「蒸れ臭」とし、それぞれ点数に「とても強い」を+5点、「強い」を+4点、「普通」を+3点、 「弱い」を+2点、「かなり弱い」を+1点として評価を行なった。評価の結果を各パネラーの平均点として表3に表した。
【0061】
【表3】

【0062】
表1〜3の結果から、本発明のエキスは比較例のエキスと比較して香味に優れ、また力価も強いことが判る。
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明のエキス抽出装置並びにエキス抽出方法によれば、減圧水蒸気蒸留において香気成分を抽出すると同時に凝縮器に導いて凝縮し香りのエキスとして回収するため、熱に長い時間晒されることもなければ無酸素あるいは低酸素濃度下で酸化され難いことから、香り成分の酸化や熱による変質を防ぎ、香りを損なうことなくエキスを工業的に大量に得ることができる。
【符号の説明】
【0064】
1 抽出容器
2 凝縮器
3 貯留槽
4 真空ポンプ
5 製造用スチーム供給系
7 抽出容器内の圧力を検出する圧力検出器
8 真空ポンプに接続されている排気系統
9 圧力調節弁
10 製造用スチームの流量を測定する流量計
11 製造用スチーム流量調節弁11
12 中央演算処理部
13 蒸気吹き込みノズル
14 邪魔板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
底部の蒸気吹き込みノズルから蒸気を導入し水蒸気蒸留で仕込んだ原料から香気成分を抽出する抽出容器と、前記抽出容器内から抽出した蒸気を凝縮して蒸留成分を液化する凝縮器と、前記凝縮器で回収した蒸留成分を貯留する貯留槽と、前記凝縮器及び前記貯留槽内を経由して前記抽出容器内を減圧する真空ポンプと、前記抽出容器に蒸気を供給する製造用スチーム供給系とを備え、前記製造用スチーム供給系の供給蒸気流量は空間速度一定の条件に制御されているものであるエキス抽出装置。
【請求項2】
前記蒸気吹き込みノズルは噴出する蒸気が直接原料に吹き付けられるのを防ぐ邪魔板を備えるか、あるいは前記原料に向かう方向とは異なる方向に向けて噴射孔を開口しているものである請求項1記載のエキス抽出装置。
【請求項3】
前記抽出容器は、熱水あるいは温水を滴下するドリップ用ノズルを備え、前記水蒸気供給による香気成分の抽出の後に連続してドリップ工程を実施可能としているものである請求項1または2記載のエキス抽出装置。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか1つに記載のエキス抽出装置を用い、減圧下に香気成分を抽出することを特徴とする香気成分の抽出方法。
【請求項5】
圧力条件がゲージ圧で−90kPaG〜−30kPaGの範囲であり、水蒸気の供給流速が空間速度で50(1/h)〜450(1/h)であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載のエキス抽出装置を用いた香気成分の抽出方法。
【請求項6】
請求項4又は5記載の抽出方法により得られたことを特徴とする香気成分。
【請求項7】
請求項1から3のいずれか1つに記載のエキス抽出装置を用い、減圧下に香気成分を抽出した後、残渣に温水を加えてドリップ工程を行うことを特徴とするドリップ抽出方法。
【請求項8】
香気成分の抽出条件が、圧力条件がゲージ圧で−90kPaG〜−30kPaGの範囲であり、水蒸気の供給流速が空間速度で50(1/h)〜450(1/h)であり、ドリップの温水が30〜80℃であることを特徴とする請求項7記載のドリップの抽出方法。
【請求項9】
請求項7又は8記載の抽出法により得られたことを特徴とするドリップ。
【請求項10】
請求項1から3のいずれか1つに記載のエキス抽出装置を用い、圧力条件がゲージ圧で−90kPaG〜−30kPaGの範囲で、水蒸気の供給流速が空間速度で50(1/h)〜450(1/h)で香気成分を抽出し、ついで30〜80℃の温水でドリップ工程を行い、得られた香気成分とドリップを配合することを特徴とするエキスの製造方法。
【請求項11】
請求項10記載のエキス製造方法により得られたことを特徴とするエキス。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−515(P2011−515A)
【公開日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−144017(P2009−144017)
【出願日】平成21年6月17日(2009.6.17)
【出願人】(591011410)小川香料株式会社 (173)
【Fターム(参考)】