クロロゲン酸類の分析方法
【課題】短時間かつ簡易的にクロロゲン酸類含有水溶液中のクロロゲン酸類を精密に定量化でき、再現性良く定量化できる方法を提供する。
【解決手段】クロロゲン酸類含有水溶液を疎水性吸着剤で処理した後に、紫外線吸光光度法にて測定を行う。疎水性吸着剤がアルキル基修飾シリカゲル吸着剤であり、アルキル基修飾シリカゲル吸着剤が、オクタデシル基修飾シリカゲル、オクチル基修飾シリカゲル、及びシクロヘキシル基修飾シリカゲルからなる群から選ばれる少なくとも1種である。
【解決手段】クロロゲン酸類含有水溶液を疎水性吸着剤で処理した後に、紫外線吸光光度法にて測定を行う。疎水性吸着剤がアルキル基修飾シリカゲル吸着剤であり、アルキル基修飾シリカゲル吸着剤が、オクタデシル基修飾シリカゲル、オクチル基修飾シリカゲル、及びシクロヘキシル基修飾シリカゲルからなる群から選ばれる少なくとも1種である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、クロロゲン酸類の分析方法に関する。
【背景技術】
【0002】
コーヒーは単に嗜好品としてだけではなく、多くの機能性、生理学的効果を有することから、その機能性成分としてクロロゲン酸類が注目されている。クロロゲン酸類の機能としては抗酸化性、抗変異原性、発ガン抑制、活性酸素消去能などが知られている。
また、コーヒー等の食品に含まれているクロロゲン酸、カフェ酸、フェルラ酸等が優れた血圧降下作用を示すことが報告されている。また最近においては、クロロゲン酸類による体脂肪抑制も報告されている。
一方、コーヒー飲料中のクロロゲン酸類の管理における定量法については、紫外線吸収(UV)検出器を備えた高速液体クロマトグラフ法(HPLC法)を用いた方法が報告されている(特許文献1〜3)。
【特許文献1】特開2005−137269号公報
【特許文献2】特開2007−31392号公報
【特許文献3】特開2007−54062号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
HPLC法は測定精度が高いが、含有成分をカラムで分離して測定するという特性より、分析に長時間を必要とする。このため、即時の判定が求められる製造現場における工程管理等においては適用が難しく、また、装置の維持管理が煩雑という問題がある。
一方、試料をそのまま分析する方法として紫外線吸光光度法(UV法)があるが、混合物のまま分析を行うために、定量精度が低く、試料による値のバラツキが大きいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明者らは、紫外線吸光光度法においても精度の高い定量を可能とするために試料の前処理について検討を行い、その結果、疎水性の吸着剤で前処理を行うことにより、分析目的物であるクロロゲン酸類を試料中に保持したまま、クロロゲン酸類と重複した吸収スペクトルを有する夾雑物を分離除去できることを見出した。
即ち、本発明は、クロロゲン酸類含有水溶液を疎水性吸着剤で処理した後に紫外線吸光光度法にて測定を行う、クロロゲン酸類の分析方法に関する。
【発明の効果】
【0005】
本発明により、短時間かつ簡易的にクロロゲン酸類含有水溶液中のクロロゲン酸類を精密に定量化でき、再現性良く定量化できる方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
本発明のクロロゲン酸類とは、モノカフェオイルキナ酸及びフェルラキナ酸を指す。モノカフェオイルキナ酸には、3−カフェオイルキナ酸、4−カフェオイルキナ酸、及び5−カフェオイルキナ酸という異性体が存在し、フェルラキナ酸には、3−フェルラキナ酸、4−フェルラキナ酸及び5−フェルラキナ酸という異性体が存在する。
【0007】
本発明の分析方法は、クロロゲン酸類を含有する水溶液に広く適用することができる。
クロロゲン酸類を含有する水溶液としては、コーヒー抽出液等の各種植物抽出液の他、クロロゲン酸類添加飲料やクロロゲン酸類添加食品が挙げられるが、特にコーヒー抽出液に対して適用するのが好ましい。
【0008】
コーヒー抽出液を得るためのコーヒー豆の種類は特に限定されないが、例えばブラジル、コロンビア、タンザニア、モカ、キリマンジェロ、マンデリン、ブルーマウンテン等が挙げられる。コーヒー豆種としては、アラビカ種、ロブスタ種などがある。コーヒー豆は1種でもよいし、複数種をブレンドして用いてもよい。
コーヒー豆を焙煎する方法としては直火式又は熱風式、半熱風式があり、回転ドラムを有している形式が例示される。焙煎温度は通常100〜300℃、更に好ましくは150〜250℃である。風味の観点より焙煎後1時間以内に0〜100℃まで冷却することが好ましく、更に好ましくは10〜60℃である。
【0009】
コーヒー抽出液は、コーヒー豆を水又は有機溶媒にて抽出することで得られる。コーヒー豆は生豆でもよく、焙煎したものでもよい。いかなる焙煎度のコーヒー豆の抽出液についても適用できるが、深煎り豆の抽出液においてはUV法における分析値のバラツキが大きくなりやすいため、本発明の方法を適用することが好ましい。コーヒー豆の焙煎度はL値で規定することができ、L値が14〜35の豆の抽出液を含むものに適用するのが好ましく、L値が14〜25の豆の抽出液を含むものに適用するのがより好ましく、L値が16〜20の豆の抽出液を含むものに適用するのがさらに好ましい。ここでL値は色差計で測定することで求めることができる。
抽出方法は、ボイリング式、エスプレッソ式、サイホン式、ドリップ式(ペーパー、ネル等)等が挙げられる。
【0010】
コーヒー抽出液の濃度は、そのまま飲用できる濃度のものから濃縮タイプまで様々であるが、分析に際して適宜希釈することができるので、特に規定されない。また、製造工程の一部に活性炭処理を行って製造されたコーヒー抽出液も含まれる。
【0011】
本発明の分析方法は紫外線吸収を測定するため、糖類や脂肪、蛋白質等の影響を受けにくい。このため、コーヒー抽出液に、糖類や脂肪、蛋白質等を添加したコーヒー飲料、例えばブラックコーヒー、砂糖入りコーヒー、ミルクコーヒー等に対しても適用することができる。また、ソリュブルコーヒー(いわゆるインスタントコーヒー)についても、適宜希釈してコーヒー飲料とすることで測定することができる。また、活性炭処理を行って製造されたコーヒー抽出液を用いたコーヒー飲料についても適用することができる。
【0012】
測定に際しては、クロロゲン酸類含有水溶液を調製する。試料がクロロゲン酸類を含有する固体の場合は、水に分散又は溶解することによりクロロゲン酸類含有水溶液を調製する。不溶性分を除去するために、適宜濾過を施すことが好ましい。
測定に供するクロロゲン酸類含有水溶液中のクロロゲン酸類濃度は、吸光度が濃度に対して直線性を有し、十分な精度が得られるようにすればよい。吸光光路長が短い測定セルを用いれば高濃度の水溶液を分析することができ、吸光光路長が長い測定セルを用いれば低濃度の水溶液を分析することができる。標準的には0.01〜10mg/100gに調整することが好ましく、0.02〜5mg/100gがより好ましい。
【0013】
測定に供するクロロゲン酸類含有水溶液は、酸性溶液であることがクロロゲン酸類の安定性の観点より好ましい。クロロゲン酸類含有水溶液のpHは2〜5が好ましい。このためクロロゲン酸類含有水溶液には、クエン酸緩衝溶液、リン酸緩衝溶液、酢酸水溶液、又は酢酸緩衝溶液を添加することが好ましく、酢酸水溶液又は酢酸緩衝溶液を用いることがより好ましい。また、前述のクロロゲン酸類濃度に調整する際に、上記の酸水溶液や緩衝溶液を用いることが好ましい。
【0014】
本発明の分析方法は、クロロゲン酸類含有水溶液を疎水性吸着剤で処理を行う。疎水性吸着剤は、逆相吸着剤又は非極性吸着剤とも呼ばれる。
疎水性吸着剤としては、アルキル基修飾シリカゲル、フェニル基修飾シリカゲル、シアノ基修飾シリカゲル、ポリスチレン−ジビニルベンゼン共重合体等が挙げられ、アルキル基修飾シリカゲルが好ましい。
アルキル基修飾シリカゲルとしては、オクタデシル基修飾シリカゲル、オクチル基修飾シリカゲル、エチル基修飾シリカゲル、シクロヘキシル基修飾シリカゲル等が挙げられ、オクタデシル基修飾シリカゲル、オクチル基修飾シリカゲル、及びシクロヘキシル基修飾シリカゲルが特に好ましい。
【0015】
疎水性吸着剤による処理は、クロロゲン酸類含有水溶液を吸着剤に接触させることで行う。
疎水性吸着剤は、粉末状、粒状のものを用いることができ、水溶液に分散し、分離することでも処理できるが、カートリッジ型のものを用いれば通液を行うことで処理ができ、分離操作が不要なことから簡便に処理を行うことができる。
処理温度は特に限定されず、0〜100℃で行うことができるが、10〜80℃が好ましく、15〜60℃がより好ましく、15〜35℃が特に好ましい。
疎水性吸着剤の使用量は、含有される夾雑物の量により適宜調整すればよいが、クロロゲン酸類に対し、1000〜50000質量倍が好ましく、2000〜20000質量倍がより好ましい。あるいは、上記濃度に調整したクロロゲン酸類含有水溶液に対し、0.05〜0.5質量倍の疎水性吸着剤を使用してもよい。
【0016】
分析装置は、紫外−可視分光光度計を用いる。試料を入れるセルの大きさは、一般に10mm角のものが用いられるが、クロロゲン酸類含有量に応じて適宜選択することができる。吸着剤処理後に試料が分散系である場合は、セルの間隙が狭いものを用いることで、光の散乱を低減させ、分析精度を向上させることができる。
【0017】
測定は、クロロゲン酸類の吸光度を測定するが、他のアルカロイド等の妨害を防ぐため、吸収波長として300〜380nmを選択することが好ましく、310〜340nmを選択することがより好ましく、325nmを選択することが特に好ましい。
純度の高いクロロゲン酸化合物を標準試料とし、検量線法を用いることでクロロゲン酸類の定量を行うことができる。得られた値に希釈倍率を掛けることにより、原試料中のクロロゲン酸類濃度を決定することができる。
【実施例】
【0018】
(コーヒー液の調製)
調製例1
L34/L16.5焙煎混合コーヒー豆(L34/L16.5=55〜70/45〜30(重量比))に対して6倍量のイオン交換水(95℃)で抽出し、コーヒー抽出液を得た。上記コーヒー抽出液をイオン交換水にて希釈し、各希釈液について、活性炭(白鷺WH2C)を60分間接触させた後、濾過し、HPLCによるクロロゲン酸類濃度が178.8〜280.3mg/100gである活性炭処理コーヒー抽出液10種を調製した(以下、これらを「L34/L16.5コーヒー液」という)。
調製例2
L34/L16.5焙煎混合コーヒー豆に代えてL22焙煎コーヒー豆を用い、調製例1と同様にして、HPLCによるクロロゲン酸類濃度が184.1〜217.8mg/100gである活性炭処理コーヒー抽出液18種を調製した(以下、これらを「L22コーヒー液」という)。
調製例3
L34/L16.5焙煎混合コーヒー豆に代えてL16.5焙煎コーヒー豆を用い、調製例1と同様にして、HPLCによるクロロゲン酸類濃度が43.5〜76.8mg/100gである活性炭処理コーヒー抽出液18種を調製した(以下、これらを「L16.5コーヒー液」という)。
【0019】
(高速液体クロマトグラフィー装置及び分析条件)
分析精度の比較を行うために、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による分析を行った。
【0020】
使用した装置:
UV−VIS検出器:L−2420((株)日立ハイテクノロジーズ)
カラムオーブン:L−2300((株)日立ハイテクノロジーズ)
ポンプ:L−2130((株)日立ハイテクノロジーズ)
オートサンプラー:L−2200((株)日立ハイテクノロジーズ)
カラム:Cadenza CD−C18 内径4.6mm×長さ150mm、粒子径3μm(インタクト(株))。
【0021】
分析条件:
サンプル注入量:10μL
流量:1.0mL/min
UV−VIS検出器設定波長:325nm
カラムオーブン設定温度:35℃
溶離液A:0.05M 酢酸、0.1mM 1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、10mM 酢酸ナトリウム、5(V/V)%アセトニトリル溶液
溶離液B:アセトニトリル
【0022】
濃度勾配条件
時間 溶離液A 溶離液B
0.0分 100% 0%
10.0分 100% 0%
15.0分 95% 5%
20.0分 95% 5%
22.0分 92% 8%
50.0分 92% 8%
52.0分 10% 90%
60.0分 10% 90%
60.1分 100% 0%
70.0分 100% 0%
【0023】
HPLCでは、試料1gを精秤後、溶離液Aにて10mLにメスアップし、メンブレンフィルター(GLクロマトディスク25A,孔径0.45μm,ジーエルサイエンス(株))にて濾過後、分析に供した。
【0024】
クロロゲン酸類の保持時間(単位:分)
モノカフェオイルキナ酸:5.3、8.8、11.6の計3点、及びフェルラキナ酸:13.0、19.9、21.0の計3点。ここで求めた6種のクロロゲン酸類の面積値から5−カフェオイルキナ酸を標準物質とし、質量%を求めた。
【0025】
<紫外線吸光光度計及び分析条件>
測定溶液について、紫外可視分光光度計(日立製作所製U2910)を用い、セル長10mmにて、325nmの吸光度(Abs)を測定した。
【0026】
実施例1
調製例1で調製した、HPLCによるクロロゲン酸類濃度が232.3mg/100gである、L34/16.5コーヒー液を1g精秤後、50mM酢酸水溶液にて10gとなるように希釈を行った(一次希釈液)。さらに、一次希釈液を2g精秤後、50mM酢酸水溶液にて40gとなるように希釈を行った(二次希釈液)。二次希釈液をオクタデシル基修飾シリカゲル吸着剤(モード:逆相、品名:メガボンドエルートC18、サイズ:5g/20mL、バリアン社製)に吸引下(約50秒)、通液させ、12mL端切り後、18mLを採液し、測定溶液とした。これらの操作は室温(25℃)にて行った。
測定溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した。チャートを図1に示す。
【0027】
実施例2
実施例1で用いたコーヒー液の二次希釈液を、シクロヘキシル基修飾シリカゲル吸着剤(モード:逆相、品名:InertSep CH、サイズ:5g/20mL、GLサイエンス社製)に吸引下(約50秒)、通液させ、12mL端切り後、18mLを採液し、測定溶液とした。
測定溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した。チャートを図2に示す。
【0028】
実施例3
実施例1で用いたコーヒー液の二次希釈液を、オクチル基修飾シリカゲル吸着剤(モード:逆相、品名:InertSep C8、サイズ:5g/20mL、GLサイエンス社製)に吸引下(約50秒)、通液させ、12mL端切り後、18mLを採液し、測定溶液とした。
測定溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した。チャートを図3に示す。
【0029】
比較例1
実施例1で用いたコーヒー液を吸着剤処理せずに、高速液体クロマトグラフィーにて分析した。チャートを図4に示す。
【0030】
比較例2
実施例1で用いたコーヒー液を、実施例1と同様に一次希釈及び二次希釈を行い、二次希釈液を親水性吸着剤であるシリカゲル吸着剤(モード:順相、品名:メガボンドエルートSI、サイズ:5g/20mL、バリアン社製)に吸引下(約50秒)、通液させ、12mL端切り後、18mLを採液し、測定溶液とした。
測定溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した。チャートを図5に示す。
【0031】
図1〜3では、低極性のピークがきれいに除去されているのに対し、図4では低極性のピークが取れておらず、また、図5では、低極性のピークが残っており、クロロゲン酸類が減少していることがわかる。
【0032】
実施例4
調製例1で調製したL34/16.5コーヒー液をそれぞれ0.7g精秤後、実施例1と同様に一次希釈、二次希釈、及び前記メガボンドエルートC18による吸着処理を行い、測定溶液を得た。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定した。得られた吸光度より、標準試料により作成した検量線を用いてクロロゲン酸類濃度を求め、さらに希釈倍率を掛けることによりコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図6に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0033】
比較例3
調製例1で調製したL34/16.5コーヒー液をそれぞれ0.7g精秤後、実施例1と同様に一次希釈及び二次希釈を行い、吸着剤処理を行わずに測定溶液とした。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定し、実施例4と同様にコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図7に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0034】
実施例5
調製例2で調製したL22コーヒー液をそれぞれ0.8g精秤後、実施例1と同様に一次希釈及び二次希釈、及び前記メガボンドエルートC18による吸着処理を行い、測定溶液を得た。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定し、実施例4と同様にコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図8に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0035】
比較例4
調製例2で調製したL22コーヒー液をそれぞれ0.8g精秤後、実施例1と同様に一次希釈及び二次希釈を行い、吸着剤処理を行わずに測定溶液とした。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定し、実施例4と同様にコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図9に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0036】
実施例6
調製例3で調製したL16.5コーヒー液をそれぞれ1g精秤後、実施例1と同様に一次希釈、二次希釈、及び前記メガボンドエルートC18による吸着処理を行い、測定溶液を得た。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定し、実施例4と同様にコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図10に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0037】
比較例5
調製例3で調製したL16.5コーヒー液をそれぞれ1g精秤後、実施例1と同様に一次希釈及び二次希釈を行い、吸着剤処理を行わずに測定溶液とした。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定し、実施例4と同様にコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図11に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0038】
実施例4〜6、比較例3〜5に示されるように、疎水性吸着剤処理により分析値のバラツキが処理を行わないものに比べて減少し、測定精度が向上していることが示される。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】実施例1の測定溶液の高速液体クロマトグラフィーチャートである。
【図2】実施例2の測定溶液の高速液体クロマトグラフィーチャートである。
【図3】実施例3の測定溶液の高速液体クロマトグラフィーチャートである。
【図4】比較例1の測定溶液の高速液体クロマトグラフィーチャートである。
【図5】比較例2の測定溶液の高速液体クロマトグラフィーチャートである。
【図6】調製例1で調製したL34/16.5コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、実施例4の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【図7】調製例1で調製したL34/16.5コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、比較例3の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【図8】調製例2で調製したL22コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、実施例5の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【図9】調製例2で調製したL22コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、比較例4の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【図10】調製例3で調製したL16.5コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、実施例6の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【図11】調製例3で調製したL16.5コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、比較例5の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、クロロゲン酸類の分析方法に関する。
【背景技術】
【0002】
コーヒーは単に嗜好品としてだけではなく、多くの機能性、生理学的効果を有することから、その機能性成分としてクロロゲン酸類が注目されている。クロロゲン酸類の機能としては抗酸化性、抗変異原性、発ガン抑制、活性酸素消去能などが知られている。
また、コーヒー等の食品に含まれているクロロゲン酸、カフェ酸、フェルラ酸等が優れた血圧降下作用を示すことが報告されている。また最近においては、クロロゲン酸類による体脂肪抑制も報告されている。
一方、コーヒー飲料中のクロロゲン酸類の管理における定量法については、紫外線吸収(UV)検出器を備えた高速液体クロマトグラフ法(HPLC法)を用いた方法が報告されている(特許文献1〜3)。
【特許文献1】特開2005−137269号公報
【特許文献2】特開2007−31392号公報
【特許文献3】特開2007−54062号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
HPLC法は測定精度が高いが、含有成分をカラムで分離して測定するという特性より、分析に長時間を必要とする。このため、即時の判定が求められる製造現場における工程管理等においては適用が難しく、また、装置の維持管理が煩雑という問題がある。
一方、試料をそのまま分析する方法として紫外線吸光光度法(UV法)があるが、混合物のまま分析を行うために、定量精度が低く、試料による値のバラツキが大きいという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明者らは、紫外線吸光光度法においても精度の高い定量を可能とするために試料の前処理について検討を行い、その結果、疎水性の吸着剤で前処理を行うことにより、分析目的物であるクロロゲン酸類を試料中に保持したまま、クロロゲン酸類と重複した吸収スペクトルを有する夾雑物を分離除去できることを見出した。
即ち、本発明は、クロロゲン酸類含有水溶液を疎水性吸着剤で処理した後に紫外線吸光光度法にて測定を行う、クロロゲン酸類の分析方法に関する。
【発明の効果】
【0005】
本発明により、短時間かつ簡易的にクロロゲン酸類含有水溶液中のクロロゲン酸類を精密に定量化でき、再現性良く定量化できる方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
本発明のクロロゲン酸類とは、モノカフェオイルキナ酸及びフェルラキナ酸を指す。モノカフェオイルキナ酸には、3−カフェオイルキナ酸、4−カフェオイルキナ酸、及び5−カフェオイルキナ酸という異性体が存在し、フェルラキナ酸には、3−フェルラキナ酸、4−フェルラキナ酸及び5−フェルラキナ酸という異性体が存在する。
【0007】
本発明の分析方法は、クロロゲン酸類を含有する水溶液に広く適用することができる。
クロロゲン酸類を含有する水溶液としては、コーヒー抽出液等の各種植物抽出液の他、クロロゲン酸類添加飲料やクロロゲン酸類添加食品が挙げられるが、特にコーヒー抽出液に対して適用するのが好ましい。
【0008】
コーヒー抽出液を得るためのコーヒー豆の種類は特に限定されないが、例えばブラジル、コロンビア、タンザニア、モカ、キリマンジェロ、マンデリン、ブルーマウンテン等が挙げられる。コーヒー豆種としては、アラビカ種、ロブスタ種などがある。コーヒー豆は1種でもよいし、複数種をブレンドして用いてもよい。
コーヒー豆を焙煎する方法としては直火式又は熱風式、半熱風式があり、回転ドラムを有している形式が例示される。焙煎温度は通常100〜300℃、更に好ましくは150〜250℃である。風味の観点より焙煎後1時間以内に0〜100℃まで冷却することが好ましく、更に好ましくは10〜60℃である。
【0009】
コーヒー抽出液は、コーヒー豆を水又は有機溶媒にて抽出することで得られる。コーヒー豆は生豆でもよく、焙煎したものでもよい。いかなる焙煎度のコーヒー豆の抽出液についても適用できるが、深煎り豆の抽出液においてはUV法における分析値のバラツキが大きくなりやすいため、本発明の方法を適用することが好ましい。コーヒー豆の焙煎度はL値で規定することができ、L値が14〜35の豆の抽出液を含むものに適用するのが好ましく、L値が14〜25の豆の抽出液を含むものに適用するのがより好ましく、L値が16〜20の豆の抽出液を含むものに適用するのがさらに好ましい。ここでL値は色差計で測定することで求めることができる。
抽出方法は、ボイリング式、エスプレッソ式、サイホン式、ドリップ式(ペーパー、ネル等)等が挙げられる。
【0010】
コーヒー抽出液の濃度は、そのまま飲用できる濃度のものから濃縮タイプまで様々であるが、分析に際して適宜希釈することができるので、特に規定されない。また、製造工程の一部に活性炭処理を行って製造されたコーヒー抽出液も含まれる。
【0011】
本発明の分析方法は紫外線吸収を測定するため、糖類や脂肪、蛋白質等の影響を受けにくい。このため、コーヒー抽出液に、糖類や脂肪、蛋白質等を添加したコーヒー飲料、例えばブラックコーヒー、砂糖入りコーヒー、ミルクコーヒー等に対しても適用することができる。また、ソリュブルコーヒー(いわゆるインスタントコーヒー)についても、適宜希釈してコーヒー飲料とすることで測定することができる。また、活性炭処理を行って製造されたコーヒー抽出液を用いたコーヒー飲料についても適用することができる。
【0012】
測定に際しては、クロロゲン酸類含有水溶液を調製する。試料がクロロゲン酸類を含有する固体の場合は、水に分散又は溶解することによりクロロゲン酸類含有水溶液を調製する。不溶性分を除去するために、適宜濾過を施すことが好ましい。
測定に供するクロロゲン酸類含有水溶液中のクロロゲン酸類濃度は、吸光度が濃度に対して直線性を有し、十分な精度が得られるようにすればよい。吸光光路長が短い測定セルを用いれば高濃度の水溶液を分析することができ、吸光光路長が長い測定セルを用いれば低濃度の水溶液を分析することができる。標準的には0.01〜10mg/100gに調整することが好ましく、0.02〜5mg/100gがより好ましい。
【0013】
測定に供するクロロゲン酸類含有水溶液は、酸性溶液であることがクロロゲン酸類の安定性の観点より好ましい。クロロゲン酸類含有水溶液のpHは2〜5が好ましい。このためクロロゲン酸類含有水溶液には、クエン酸緩衝溶液、リン酸緩衝溶液、酢酸水溶液、又は酢酸緩衝溶液を添加することが好ましく、酢酸水溶液又は酢酸緩衝溶液を用いることがより好ましい。また、前述のクロロゲン酸類濃度に調整する際に、上記の酸水溶液や緩衝溶液を用いることが好ましい。
【0014】
本発明の分析方法は、クロロゲン酸類含有水溶液を疎水性吸着剤で処理を行う。疎水性吸着剤は、逆相吸着剤又は非極性吸着剤とも呼ばれる。
疎水性吸着剤としては、アルキル基修飾シリカゲル、フェニル基修飾シリカゲル、シアノ基修飾シリカゲル、ポリスチレン−ジビニルベンゼン共重合体等が挙げられ、アルキル基修飾シリカゲルが好ましい。
アルキル基修飾シリカゲルとしては、オクタデシル基修飾シリカゲル、オクチル基修飾シリカゲル、エチル基修飾シリカゲル、シクロヘキシル基修飾シリカゲル等が挙げられ、オクタデシル基修飾シリカゲル、オクチル基修飾シリカゲル、及びシクロヘキシル基修飾シリカゲルが特に好ましい。
【0015】
疎水性吸着剤による処理は、クロロゲン酸類含有水溶液を吸着剤に接触させることで行う。
疎水性吸着剤は、粉末状、粒状のものを用いることができ、水溶液に分散し、分離することでも処理できるが、カートリッジ型のものを用いれば通液を行うことで処理ができ、分離操作が不要なことから簡便に処理を行うことができる。
処理温度は特に限定されず、0〜100℃で行うことができるが、10〜80℃が好ましく、15〜60℃がより好ましく、15〜35℃が特に好ましい。
疎水性吸着剤の使用量は、含有される夾雑物の量により適宜調整すればよいが、クロロゲン酸類に対し、1000〜50000質量倍が好ましく、2000〜20000質量倍がより好ましい。あるいは、上記濃度に調整したクロロゲン酸類含有水溶液に対し、0.05〜0.5質量倍の疎水性吸着剤を使用してもよい。
【0016】
分析装置は、紫外−可視分光光度計を用いる。試料を入れるセルの大きさは、一般に10mm角のものが用いられるが、クロロゲン酸類含有量に応じて適宜選択することができる。吸着剤処理後に試料が分散系である場合は、セルの間隙が狭いものを用いることで、光の散乱を低減させ、分析精度を向上させることができる。
【0017】
測定は、クロロゲン酸類の吸光度を測定するが、他のアルカロイド等の妨害を防ぐため、吸収波長として300〜380nmを選択することが好ましく、310〜340nmを選択することがより好ましく、325nmを選択することが特に好ましい。
純度の高いクロロゲン酸化合物を標準試料とし、検量線法を用いることでクロロゲン酸類の定量を行うことができる。得られた値に希釈倍率を掛けることにより、原試料中のクロロゲン酸類濃度を決定することができる。
【実施例】
【0018】
(コーヒー液の調製)
調製例1
L34/L16.5焙煎混合コーヒー豆(L34/L16.5=55〜70/45〜30(重量比))に対して6倍量のイオン交換水(95℃)で抽出し、コーヒー抽出液を得た。上記コーヒー抽出液をイオン交換水にて希釈し、各希釈液について、活性炭(白鷺WH2C)を60分間接触させた後、濾過し、HPLCによるクロロゲン酸類濃度が178.8〜280.3mg/100gである活性炭処理コーヒー抽出液10種を調製した(以下、これらを「L34/L16.5コーヒー液」という)。
調製例2
L34/L16.5焙煎混合コーヒー豆に代えてL22焙煎コーヒー豆を用い、調製例1と同様にして、HPLCによるクロロゲン酸類濃度が184.1〜217.8mg/100gである活性炭処理コーヒー抽出液18種を調製した(以下、これらを「L22コーヒー液」という)。
調製例3
L34/L16.5焙煎混合コーヒー豆に代えてL16.5焙煎コーヒー豆を用い、調製例1と同様にして、HPLCによるクロロゲン酸類濃度が43.5〜76.8mg/100gである活性炭処理コーヒー抽出液18種を調製した(以下、これらを「L16.5コーヒー液」という)。
【0019】
(高速液体クロマトグラフィー装置及び分析条件)
分析精度の比較を行うために、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による分析を行った。
【0020】
使用した装置:
UV−VIS検出器:L−2420((株)日立ハイテクノロジーズ)
カラムオーブン:L−2300((株)日立ハイテクノロジーズ)
ポンプ:L−2130((株)日立ハイテクノロジーズ)
オートサンプラー:L−2200((株)日立ハイテクノロジーズ)
カラム:Cadenza CD−C18 内径4.6mm×長さ150mm、粒子径3μm(インタクト(株))。
【0021】
分析条件:
サンプル注入量:10μL
流量:1.0mL/min
UV−VIS検出器設定波長:325nm
カラムオーブン設定温度:35℃
溶離液A:0.05M 酢酸、0.1mM 1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、10mM 酢酸ナトリウム、5(V/V)%アセトニトリル溶液
溶離液B:アセトニトリル
【0022】
濃度勾配条件
時間 溶離液A 溶離液B
0.0分 100% 0%
10.0分 100% 0%
15.0分 95% 5%
20.0分 95% 5%
22.0分 92% 8%
50.0分 92% 8%
52.0分 10% 90%
60.0分 10% 90%
60.1分 100% 0%
70.0分 100% 0%
【0023】
HPLCでは、試料1gを精秤後、溶離液Aにて10mLにメスアップし、メンブレンフィルター(GLクロマトディスク25A,孔径0.45μm,ジーエルサイエンス(株))にて濾過後、分析に供した。
【0024】
クロロゲン酸類の保持時間(単位:分)
モノカフェオイルキナ酸:5.3、8.8、11.6の計3点、及びフェルラキナ酸:13.0、19.9、21.0の計3点。ここで求めた6種のクロロゲン酸類の面積値から5−カフェオイルキナ酸を標準物質とし、質量%を求めた。
【0025】
<紫外線吸光光度計及び分析条件>
測定溶液について、紫外可視分光光度計(日立製作所製U2910)を用い、セル長10mmにて、325nmの吸光度(Abs)を測定した。
【0026】
実施例1
調製例1で調製した、HPLCによるクロロゲン酸類濃度が232.3mg/100gである、L34/16.5コーヒー液を1g精秤後、50mM酢酸水溶液にて10gとなるように希釈を行った(一次希釈液)。さらに、一次希釈液を2g精秤後、50mM酢酸水溶液にて40gとなるように希釈を行った(二次希釈液)。二次希釈液をオクタデシル基修飾シリカゲル吸着剤(モード:逆相、品名:メガボンドエルートC18、サイズ:5g/20mL、バリアン社製)に吸引下(約50秒)、通液させ、12mL端切り後、18mLを採液し、測定溶液とした。これらの操作は室温(25℃)にて行った。
測定溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した。チャートを図1に示す。
【0027】
実施例2
実施例1で用いたコーヒー液の二次希釈液を、シクロヘキシル基修飾シリカゲル吸着剤(モード:逆相、品名:InertSep CH、サイズ:5g/20mL、GLサイエンス社製)に吸引下(約50秒)、通液させ、12mL端切り後、18mLを採液し、測定溶液とした。
測定溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した。チャートを図2に示す。
【0028】
実施例3
実施例1で用いたコーヒー液の二次希釈液を、オクチル基修飾シリカゲル吸着剤(モード:逆相、品名:InertSep C8、サイズ:5g/20mL、GLサイエンス社製)に吸引下(約50秒)、通液させ、12mL端切り後、18mLを採液し、測定溶液とした。
測定溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した。チャートを図3に示す。
【0029】
比較例1
実施例1で用いたコーヒー液を吸着剤処理せずに、高速液体クロマトグラフィーにて分析した。チャートを図4に示す。
【0030】
比較例2
実施例1で用いたコーヒー液を、実施例1と同様に一次希釈及び二次希釈を行い、二次希釈液を親水性吸着剤であるシリカゲル吸着剤(モード:順相、品名:メガボンドエルートSI、サイズ:5g/20mL、バリアン社製)に吸引下(約50秒)、通液させ、12mL端切り後、18mLを採液し、測定溶液とした。
測定溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した。チャートを図5に示す。
【0031】
図1〜3では、低極性のピークがきれいに除去されているのに対し、図4では低極性のピークが取れておらず、また、図5では、低極性のピークが残っており、クロロゲン酸類が減少していることがわかる。
【0032】
実施例4
調製例1で調製したL34/16.5コーヒー液をそれぞれ0.7g精秤後、実施例1と同様に一次希釈、二次希釈、及び前記メガボンドエルートC18による吸着処理を行い、測定溶液を得た。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定した。得られた吸光度より、標準試料により作成した検量線を用いてクロロゲン酸類濃度を求め、さらに希釈倍率を掛けることによりコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図6に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0033】
比較例3
調製例1で調製したL34/16.5コーヒー液をそれぞれ0.7g精秤後、実施例1と同様に一次希釈及び二次希釈を行い、吸着剤処理を行わずに測定溶液とした。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定し、実施例4と同様にコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図7に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0034】
実施例5
調製例2で調製したL22コーヒー液をそれぞれ0.8g精秤後、実施例1と同様に一次希釈及び二次希釈、及び前記メガボンドエルートC18による吸着処理を行い、測定溶液を得た。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定し、実施例4と同様にコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図8に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0035】
比較例4
調製例2で調製したL22コーヒー液をそれぞれ0.8g精秤後、実施例1と同様に一次希釈及び二次希釈を行い、吸着剤処理を行わずに測定溶液とした。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定し、実施例4と同様にコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図9に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0036】
実施例6
調製例3で調製したL16.5コーヒー液をそれぞれ1g精秤後、実施例1と同様に一次希釈、二次希釈、及び前記メガボンドエルートC18による吸着処理を行い、測定溶液を得た。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定し、実施例4と同様にコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図10に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0037】
比較例5
調製例3で調製したL16.5コーヒー液をそれぞれ1g精秤後、実施例1と同様に一次希釈及び二次希釈を行い、吸着剤処理を行わずに測定溶液とした。測定溶液について、前記の通り吸光度(Abs)を測定し、実施例4と同様にコーヒー液中のクロロゲン酸類濃度を決定した。
図11に、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対する本発明の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す。
【0038】
実施例4〜6、比較例3〜5に示されるように、疎水性吸着剤処理により分析値のバラツキが処理を行わないものに比べて減少し、測定精度が向上していることが示される。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】実施例1の測定溶液の高速液体クロマトグラフィーチャートである。
【図2】実施例2の測定溶液の高速液体クロマトグラフィーチャートである。
【図3】実施例3の測定溶液の高速液体クロマトグラフィーチャートである。
【図4】比較例1の測定溶液の高速液体クロマトグラフィーチャートである。
【図5】比較例2の測定溶液の高速液体クロマトグラフィーチャートである。
【図6】調製例1で調製したL34/16.5コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、実施例4の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【図7】調製例1で調製したL34/16.5コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、比較例3の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【図8】調製例2で調製したL22コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、実施例5の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【図9】調製例2で調製したL22コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、比較例4の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【図10】調製例3で調製したL16.5コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、実施例6の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【図11】調製例3で調製したL16.5コーヒー液について、HPLCで求めたクロロゲン酸類濃度に対し、比較例5の方法により求めたクロロゲン酸類濃度をプロットした結果を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
クロロゲン酸類含有水溶液を疎水性吸着剤で処理した後に、紫外線吸光光度法にて測定を行う、クロロゲン酸類の分析方法。
【請求項2】
疎水性吸着剤がアルキル基修飾シリカゲル吸着剤である、請求項1記載のクロロゲン酸類の分析方法。
【請求項3】
アルキル基修飾シリカゲル吸着剤が、オクタデシル基修飾シリカゲル、オクチル基修飾シリカゲル、及びシクロヘキシル基修飾シリカゲルからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項2記載のクロロゲン酸類の分析方法。
【請求項4】
クロロゲン酸類含有水溶液を酸性にした後に疎水性吸着剤処理を行う、請求項1〜3のいずれか一項に記載のクロロゲン酸類の分析方法。
【請求項5】
クロロゲン酸類含有水溶液がコーヒー抽出液である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のクロロゲン酸類の分析方法。
【請求項1】
クロロゲン酸類含有水溶液を疎水性吸着剤で処理した後に、紫外線吸光光度法にて測定を行う、クロロゲン酸類の分析方法。
【請求項2】
疎水性吸着剤がアルキル基修飾シリカゲル吸着剤である、請求項1記載のクロロゲン酸類の分析方法。
【請求項3】
アルキル基修飾シリカゲル吸着剤が、オクタデシル基修飾シリカゲル、オクチル基修飾シリカゲル、及びシクロヘキシル基修飾シリカゲルからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項2記載のクロロゲン酸類の分析方法。
【請求項4】
クロロゲン酸類含有水溶液を酸性にした後に疎水性吸着剤処理を行う、請求項1〜3のいずれか一項に記載のクロロゲン酸類の分析方法。
【請求項5】
クロロゲン酸類含有水溶液がコーヒー抽出液である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のクロロゲン酸類の分析方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2010−151529(P2010−151529A)
【公開日】平成22年7月8日(2010.7.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−328167(P2008−328167)
【出願日】平成20年12月24日(2008.12.24)
【出願人】(000000918)花王株式会社 (8,290)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年7月8日(2010.7.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年12月24日(2008.12.24)
【出願人】(000000918)花王株式会社 (8,290)
【Fターム(参考)】
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