精製クロロゲン酸の製造方法
【課題】簡便な方法で、効率よく高純度のクロロゲン酸を製造する方法を提供する。
【解決手段】コーヒー抽出液を高濃度に濃縮し、酸性下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することにより簡便な方法で効率よく高純度のクロロゲン酸類を精製でき、さらに、耐熱性菌の芽胞も含め微生物が実質的に除去できる。なお、高濃度濃縮コーヒーエキスは中性からアルカリ条件下で合成吸着樹脂処理されたもの、または合成吸着樹脂処理された後、吸着部をアルカリ水溶液で脱着されたもの、あるいは高陽イオン交換樹脂処理されたものである。飲料中での安定性が高く、異味異臭の無い、汎用性の高い、飲食品・保健衛生・医薬品等の天然抗酸化剤として有用な高純度で、かつ、除菌された精製クロロゲン酸を効率よく、簡便な方法で製造することができる。
【解決手段】コーヒー抽出液を高濃度に濃縮し、酸性下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することにより簡便な方法で効率よく高純度のクロロゲン酸類を精製でき、さらに、耐熱性菌の芽胞も含め微生物が実質的に除去できる。なお、高濃度濃縮コーヒーエキスは中性からアルカリ条件下で合成吸着樹脂処理されたもの、または合成吸着樹脂処理された後、吸着部をアルカリ水溶液で脱着されたもの、あるいは高陽イオン交換樹脂処理されたものである。飲料中での安定性が高く、異味異臭の無い、汎用性の高い、飲食品・保健衛生・医薬品等の天然抗酸化剤として有用な高純度で、かつ、除菌された精製クロロゲン酸を効率よく、簡便な方法で製造することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲食品、保健衛生・医薬品等の天然抗酸化剤として有用な精製クロロゲン酸の製造方法に関し、更に詳しくは、クロロゲン酸以外の不純物を実質的に含有せず、さらに、耐熱性菌の芽胞が実質的に除去された高純度の精製クロロゲン酸の製造方法に関する。
【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が判明しつつあり、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従来より抗酸化性(特許文献１、２）、抗変異原性（非特許文献１）、発ガン抑制（非特許文献２）、活性酸素消去能（非特許文献３）などが知られている。コーヒー豆からクロロゲン酸類を抽出・精製する提案はすでに幾つかなされており、例えば、生コーヒー豆粉の水性スラリーを蛋白質分解酵素および／または繊維素分解酵素の存在下で処理し、その水性抽出物を濃縮して濃厚溶液とするか、凍結乾燥又は噴霧乾燥することからなる食用天然抗酸化物質の製造方法（特許文献３）、生コーヒー豆粉を還流下に水抽出し、生成する水性抽出液を濃縮して濃厚溶液とするか、凍結乾燥又は噴霧乾燥することを特徴とする食用天然抗酸化物質の製造法（特許文献４）、生コーヒー豆を粗粉砕し、脱脂し、次いで平均粒径１００μｍ以下に微粉砕するか又は生コーヒー豆を直ちに平均粒径１００μｍ以下に微粉砕し、次いで脱脂し、得られた微粉末を熱水抽出し、抽出液を必要に応じて濃縮及び／又は乾燥することからなる、食品用天然抗酸化剤の製造方法（特許文献５）、コーヒー生豆の水性溶媒抽出物を強陽イオン交換樹脂と接触させ、カフェインを除くことを特徴とするクロロゲン酸の精製方法（特許文献６）、コーヒー生豆の水性溶媒抽出物を合成吸着剤樹脂と接触処理し、吸着部を希アルカリ水溶液で脱着することを特徴とするクロロゲン酸の精製方法（特許文献７）、生コーヒー豆、コケモモの葉等の抽出物を架橋した修飾多糖類からなるモレキュラーシーブを用いたクロマトグラフィーを行いクロロゲン酸を精製する方法（特許文献８）、コーヒー生豆を含水エタノールにて抽出し、抽出液を塩酸分解し、さらに濃縮し、濃縮液をアルカリ性として有機溶媒洗浄を行い、中和後、多孔性重合樹脂にクロロゲン酸類を吸着させエタノールにて脱着し、エタノールを濃縮除去しクロロゲン酸類を精製する方法（特許文献９）、植物から得られるクロロゲン酸類を含む水溶性抽出物を活性炭処理後、活性炭に吸着した吸着物を有機溶媒あるいはそれらを含む水溶液によって溶離させる工程を備えることを特徴とする高濃度のクロロゲン酸類を含む組成物の製造方法（特許文献１０）等が提案されている。
【０００３】
一方、コーヒー豆は加工上、天日乾燥などの工程を伴うことから、微生物が付着しやすい農産物である。コーヒー生豆には豆の精製過程における土壌等からの付着物による汚染がしばしば見られ、耐熱性菌の芽胞が検出されることも多い。通常の焙煎豆では、焙煎工程にて高温で焙煎されるため、微生物は耐熱性菌の芽胞も含め死滅する。しかしながら、コーヒー豆からクロロゲン酸を抽出精製する場合、クロロゲン酸量の多い生豆、もしくは、極く浅い焙煎を行った豆を使用することが多く、原料豆中に耐熱性菌の芽胞が残存してしまう。このような、原料豆由来の耐熱性菌の芽胞は抽出により抽出液中に移行し、さらに、通常の９０〜１００℃程度の加熱殺菌条件では死滅しない。また、通常の遠心分離、濾紙による濾過等では除去できず、精製クロロゲン酸中に残存してしまう。
【０００４】
従来、耐熱性芽胞の殺菌方法としては、主に加熱殺菌方法が利用されている。液体の加熱殺菌方法は、一般に温度１１０〜１４０℃の高温にて実施される。しかし、このような高温での加熱殺菌の条件下では、変色、風味の劣化、成分の変性などの品質変化が起こる場合が多く、製品の品質が低下する等の問題点があった。また、ミクロフィルター等の精密濾過による除菌方法も提案されているが、粘度のある溶液や固形物を含む溶液では前濾過処理の必要性、濾過速度の低下など作業性の問題点があった。
【０００５】
【非特許文献１】Ｎｕｙｅｎ Ｖ．Ｃ．，Ａｒａｋｉ Ｙ．，Ｊｉｎｎｏｕｃｈｉ Ｔ． ａｎｄ Ｍｕｒａｉ Ｈ．：ＡＳＩＣ，１６ Ｃｏｌｌｏｑｕｅ，Ｋｙｏｔｏ，８８−９３（１９９５）
【非特許文献２】Ｔ．Ｔａｎａｋａ ａｎｄ Ｈ．Ｍｏｒｉ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １６ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏｌｌｏｑｕｉｕｍ ｏｎ Ｃｏｆｆｅｅ １９９５，Ｖｏｌ．１，ｐｐ．７９−８７
【非特許文献３】Ａｒａｋｉ Ｙ．ａｎｄ Ｎｇｕｙｅｎ Ｖ．Ｃ．：ＡＳＩＣ，１６ Ｃｏｌｌｏｑｕｅ，Ｋｙｏｔｏ，１０４−１０８（１９９５）
【特許文献１】特開平４−２７３７４号公報
【特許文献２】特開平６−３８７２３号公報
【特許文献３】特開昭５８−１３８３４７号公報
【特許文献４】特公昭６１−３０５４９号公報
【特許文献５】特開昭６２−１１１６７１号公報
【特許文献６】特開平４−１４５０４８号公報
【特許文献７】特開平４−１４５０４９号公報
【特許文献８】特表昭６３−５０２４３４号公報
【特許文献９】特許第２９８３３８６号公報
【特許文献１０】特開２００５−２６３６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３〜７に記載の先行技術によって得られる抽出物は水性溶媒に可溶な成分が全て抽出される結果、クロロゲン酸の純度が低く、且つ、異味異臭及び着色物質を含有し、抗酸化剤としては満足できるものではなかった。また、特許文献８〜１０に記載の方法は、工程が長く操作が煩雑であり実用上は必ずしも満足のいく方法とはいえなかった。
【０００７】
したがって本発明の目的は簡便な方法で、効率よく高純度のクロロゲン酸を製造する方法を提供することにある。また、耐熱性菌の芽胞も含め微生物が実質的に除去された精製クロロゲン酸の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明者等は、鋭意検討を行った結果、コーヒー抽出液を高濃度に濃縮し、酸性下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することにより簡便な方法で効率よく高純度のクロロゲン酸類を精製でき、さらに、耐熱性菌の芽胞も含め微生物が実質的に除去できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
かくして本発明は、高濃度濃縮コーヒーエキスを、酸性条件下にて、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することを特徴とする精製クロロゲン酸の製造方法を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、高濃度濃縮コーヒーエキスが水分含量５０％以下であり、かつ、酸性条件がｐＨ１〜６であり、かつ、エタノール水溶液またはエタノールにおける水／エタノールの重量比が５０／５０〜０／１００であることを特徴とする前記の精製クロロゲン酸の製造方法を提供するものである。
【００１１】
また、本発明は除菌された精製クロロゲン酸である前記の製造方法を提供するものである。
さらに、本発明は、高濃度濃縮コーヒーエキスが中性からアルカリ条件下で合成吸着樹脂処理されたものであることを特徴とする、前記の精製クロロゲン酸の製造方法を提供するものである。
【００１２】
さらにまた、本発明は高濃度濃縮コーヒーエキスが合成吸着樹脂処理された後、吸着部をアルカリ水溶液で脱着されたものであることを特徴とする、前記の精製クロロゲン酸の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、高濃度濃縮コーヒーエキスが陽イオン交換樹脂処理されたものであることを特徴とする、前記の精製クロロゲン酸の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、飲料中での安定性が高く、異味異臭の無い、汎用性の高い、飲食品・保健衛生・医薬品等の天然抗酸化剤として有用な高純度で、かつ、除菌された精製クロロゲン酸を効率よく、簡便な方法で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について更に詳細に述べる。
本発明でいうクロロゲン酸としては、クロロゲン酸、カフェー酸、フェルラ酸、イソクロロゲン酸、ネオクロロゲン酸ならびにこれらの酸のナトリウム、カリウムのごとき水溶性塩類などのクロロゲン酸類を挙げることができる。
【００１５】
本発明に使用するコーヒー豆は、例えば、アラビカ種、ロブスタ種、リベリカ種等のいずれでも良く、その種類、産地を問わずいかなるコーヒー豆でも利用することができる。
本発明における高濃度濃縮コーヒーエキスは、コーヒー豆から抽出したものを使用しても良いが、市販のコーヒーエキスを濃縮しても良く、また、コーヒーエキス粉末、インスタントコーヒー等も使用することができる。
【００１６】
コーヒー豆から抽出する場合は、クロロゲン酸の含有量を考慮した場合、生豆から抽出することが一般的であるが、焙煎したコーヒー豆でも使用することができる。特に、クロロゲン酸が生豆に対し実質的に減少しない範囲の浅い焙煎、すなわちＬ値として３０〜５５、好ましくはＬ値４５〜５５の焙煎を行うと生豆特有の生臭みが消失するため、本発明の原料として好ましく例示できる。
【００１７】
抽出溶媒としては、水が好ましいが、含水親水性有機溶媒、例えば、含水率５重量％以上、好ましくは含水率約５〜約９０重量％のメタノール、エタノール、２−メチルエチルケトン、２−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン等の含水水混和性有機溶媒を例示することができる。
【００１８】
これらの水または含水親水性有機溶媒は通常コーヒー豆粉砕物１重量部に対して約２〜約５０重量部を使用し、温度約２０℃〜約１００℃にて抽出を行う。抽出操作はバッチ式またはカラムによる連続式等の従来既知の抽出方法をそのまま採用することができる。
【００１９】
コーヒー抽出液は引き続き、高濃度となるまで濃縮する。高濃度の範囲としては、水分含量が５０％以下であることが好ましく、また、濃縮の結果得られる乾燥粉末も使用することができる。水分含量が５０％を越えると、次の工程である酸性下でのエタノール水溶液またはエタノール抽出において、クロロゲン酸以外の不純物が抽出されるため好ましくない。かかる濃縮または乾燥方法は高濃度まで濃縮することができればいかなる方法を用いても良く、例えば、常圧濃縮、減圧濃縮、ＲＯ膜濃縮、凍結濃縮、噴霧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を例示することができる。
【００２０】
上記の方法により得られる高濃度濃縮コーヒーエキスを酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出する。この際、抽出時のｐＨを酸性とするための方法として酸を加える方法が例示できる。また、例えば、あらかじめ、脱カフェインのために陽イオン交換樹脂処理されたものである場合、コーヒーエキスは既に酸性となっているため、特に酸を添加する必要はない。また、原料豆が生、または、極く浅い焙煎の豆である場合、抽出液の液性は酸を加えなくとも酸性となる場合もある。酸性であるためのｐＨの範囲としては、例えばｐＨ１〜６の範囲内、好ましくはｐＨ２〜５の範囲内、より好ましくはｐＨ２．５〜４．５の範囲内を例示することができる。ｐＨの調整に使用できる酸としてはクエン酸、酒石酸、リンゴ酸等の有機酸、塩酸、硫酸、リン酸等の鉱酸等を挙げることができる。酸は高濃度濃縮コーヒーエキスの側に加えても、エタノール水溶液またはエタノールの側に加えても良い。高濃度濃縮コーヒーエキスがコーヒーエキス乾燥粉末の場合であれば、乾燥工程の前にコーヒーエキスに加える方法あるいは、抽出に用いるエタノール水溶液またはエタノールに加える方法が可能である。
【００２１】
高濃度濃縮コーヒーエキスの抽出に使用するエタノール水溶液またはエタノールの水／エタノールの重量比の好ましい範囲としては５０／５０〜０／１００、好ましくは４０／６０〜０／１００、より好ましく３０／７０〜０／１００を挙げることができる。水がこの範囲を超えて多い場合、クロロゲン酸以外の不純物の抽出量が増え、クロロゲン酸の純度が悪くなる。エタノール水溶液またはエタノールの使用量としては高濃度濃縮コーヒーエキス１重量部に対し、約１倍量〜約１０倍を挙げることができる。
【００２２】
本発明における酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出する方法の好ましい実施態様を例示すれば以下の通りである。高濃度濃縮コーヒーエキスが液状である場合、高濃度濃縮コーヒーエキスに酸を加えてｐＨを調整した後、約２０℃〜約７０℃にて攪拌しながら徐々にエタノール水溶液またはエタノールを添加する。この場合、エタノール水溶液またはエタノールの添加に伴い、徐々にクロロゲン酸以外の成分が不溶物として析出する。また逆に、エタノール水溶液またはエタノールをあらかじめ準備しておき、約２０〜約７０℃にて攪拌しながら、徐々に高濃度濃縮コーヒーエキスを加えていっても良い。不用な成分を除去するための必要量のエタノール水溶液またはエタノールと混合後、さらに約３０分〜約２時間攪拌し、約２０〜約３０℃まで冷却した後、不溶解物をデカンテーション、遠心分離、濾過等により除去し、高純度クロロゲン酸を含むエタノール水溶液またはエタノールを得る。また、高濃度濃縮コーヒーエキスが乾燥粉末の場合はエタノール水溶液またはエタノールにコーヒーエキス粉末を加えても良いし、コーヒーエキス粉末にエタノール水溶液またはエタノールを加えても良い。その後の工程は高濃度濃縮コーヒーエキスが液状である場合と同様の操作にて行うことができる。
【００２３】
また、高濃度濃縮コーヒー抽出液を、酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することで、細菌、かび、酵母等が除去され、さらに、耐熱性菌の芽胞等も除去される。コーヒーの生豆もしくは極浅い焙煎豆にはかび、酵母、一般生菌の他、耐熱性菌の芽胞が存在することがある。これらの微生物のうち特に耐熱性菌の芽胞は、コーヒー豆を熱水にて抽出した際、死滅せず、そのまま抽出され、濃縮液にほとんどそのまま移行してしまう。しかしながら、高濃度濃縮コーヒー抽出液を、酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することで実質的に完全に除菌される。したがって、この除菌方法は耐熱性菌の芽胞に関して特に有効な方法である。この現象の基本的な機構については明らかではないが、エタノールに溶解しないコーヒー由来の多糖類等に耐熱性菌の芽胞が抱き込まれ、エタノール溶液側に抽出されてこないためであると予想される。また、高濃度濃縮コーヒー抽出液を、酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出した後、抽出液から不溶解物を除去するに際して濾過助剤を使用することで、耐熱性菌の芽胞の除菌効率をさらに高めることができる。濾過助剤としては、ケイソウ土、酸性白土、活性白土、タルク類、粘土、ゼオライト、粉末セルロース等を例示することができる。
【００２４】
高濃度濃縮コーヒー抽出液の酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールによる抽出に先立ち、コーヒー豆から得られた抽出液は高濃度濃縮液とする前に、中性からアルカリ条件下での合成吸着樹脂処理または陽イオン交換樹脂処理等の公知の脱カフェイン処理を行っても良い。
【００２５】
アルカリ条件下での合成吸着樹脂による脱カフェイン処理方法としては以下の方法を例示することができる。コーヒー豆から前述した方法により得られた抽出液を、水抽出の場合はそのまま、また、含水水混和性有機溶媒抽出液の場合は、蒸留などの手段によって該有機溶媒の含有量を、例えば、約５重量％以下とする。その後、抽出液のｐＨを約７〜約１２の中性からアルカリ性とした後、合成吸着樹脂と接触処理することによってコーヒー豆抽出液中のカフェイン及びトリゴネリン等の抽出成分を該合成吸着樹脂に吸着せしめる。かかるアルカリ性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等を挙げることができる。合成吸着樹脂としては、例えば、比表面積約３００〜約７００ｍ２／ｇ；細孔容積約０．７〜約１．１ｍｌ／ｇ；細孔半径約５〜約１３０ｎｍの範囲の物性を有するスチレン・ジビニルベンゼン系多孔性合成吸着樹脂を挙げることができる。このような合成吸着樹脂は市場で容易に入手することができ、例えば、ダイヤイオンＨＰ１０，同ＨＰ２０，同ＨＰ３０，同ＨＰ４０，同ＨＰ５０，同ＳＰ７０，同ＳＰ２０６，同ＳＰ２０７（以上、三菱化学（株））；アンバーライトＸＡＤ−２，同ＸＡＤ−４（以上、Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ社）；日立ゲル＃３０１０，同＃３０１１，同＃３０１９（以上、日立化成工業（株））等を挙げることができる。また、上記スチレン・ジビニルベンゼン系合成吸着樹脂と同程度の比表面積、細孔容積及び細孔半径を有するメタクリル酸エステル系多孔性合成吸着樹脂を例示することができ、かかる樹脂の市販品としては、例えば、ダイヤイオンＨＰ１ＭＧ、同２ＭＧ（以上、三菱化学（株））；アンバーライトＸＡＤ−７，同ＸＡＤ−８ｉ（以上、Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ社）等を挙げることができる。このような合成吸着樹脂との接触処理はバッチ式、カラムによる連続処理等のいかなる態様も採用することができるが、一般的には該合成吸着樹脂を充填したカラムによる連続処理が採用される。
【００２６】
上記接触処理の条件は、コーヒー豆の種類、抽出液の濃度などに応じて適宜に選択することができるが、例えば、カラムによる連続処理の条件としては、合成吸着樹脂１容量に対して約１〜約５０容量のコーヒー抽出液を、液温約１０〜約３０℃、ＳＶ約０．５〜約３０程度の流速で通液するごとき条件を例示することができる。
【００２７】
また、コーヒーエキスを合成吸着樹脂処理した後、吸着部をアルカリ水溶液で脱着することによる脱カフェイン処理を採用することもできる。まず、コーヒー豆から前述の方法により得られた抽出液を、水抽出の場合はそのまま、また、含水水混和性有機溶媒抽出液の場合は、蒸留などの手段によって該有機溶媒の含有量を、例えば約５重量％以下とする。次いで、ｐＨ調整を行わずに、合成吸着剤と接触処理することによってコーヒー豆抽出液中のクロロゲン酸及びその同族体、カフェイン及びトリゴネリン等の抽出成分を該合成吸着樹脂に吸着せしめる。その際に、例えば食塩などの塩析剤を添加して吸着効率を高めることもできる。かかる塩析剤の添加量としては、一般的にはコーヒー豆抽出液に対して約２〜約２０重量％程度が採用される。次いで、該合成吸着樹脂を稀アルカリ水溶液で脱着処理することにより、クロロゲン酸及びその同族体を選択的に溶出せしめ、カフェイン及びトリゴネリン等の不要な成分を排除することができる。かかるアルカリ性物質としては、前述と同様に例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等を挙げることができる。本発明において利用する稀アルカリ水溶液としては、上記のごときアルカリ性物質の約０．２〜約２重量％水溶液を例示することができる。
【００２８】
かくして得られた通過液または溶離液は液性がアルカリ性となっているため、既知の有機酸、無機酸を用いて中和、または、中和処理に代えて、予めＨ型にしておいた陽イオン交換樹脂と接触させて、該溶液の液性を酸性側にすることによって中和による生成塩を含有しない、脱カフェインコーヒー抽出液とすることができる。陽イオン交換樹脂を用いることにより、有機酸または無機酸添加による中和処理よりも更にクロロゲン酸純度を高めることができる。
【００２９】
一方、陽イオン交換樹脂処理による脱カフェイン処理方法としては以下の方法を例示することができる。コーヒー豆から前述した方法により得られた抽出液を、水抽出の場合はそのまま、また含水水混和性有機溶媒抽出液の場合は、蒸留などの手段によって該有機溶媒の含有量を、例えば約５重量％以下とした後、陽イオン交換樹脂と接触処理することによってコーヒー抽出液中のカフェインを吸着除去することができる。かかる陽イオン交換樹脂としては、例えばＳＫ−１１６、ＳＫ−１Ｂ（以上、三菱化学（株））；アンバーライトＩＲ−１２０、同２００（以上、Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ社）等を挙げることができる。このような陽イオン交換樹脂との接触処理はバッチ式、カラムによる連続処理等のいかなる態様も採用することができるが、一般的には該樹脂を充填したカラムによる連続処理が採用される。
【００３０】
かかる接触処理の条件は、コーヒー豆の種類、抽出液の濃度などに応じて適宜に選択することができるが、例えば、カラムによる連続処理の条件としては、陽イオン交換樹脂１容量に対して約１〜約５０容量のコーヒー抽出液を、液温約１０〜約３０℃、ＳＶ約０．５〜約５０程度の流速で通液するごとき条件を例示することができる。かくして得られた脱カフェインコーヒー抽出液は、陽イオン交換樹脂との接触処理により酸性となっている。
【００３１】
上記に示したカフェインレス処理方法によりカフェインレス処理されたコーヒー抽出液を高濃度濃縮液としてから、前述の方法にて酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することにより、カフェイン含量が少なく、純度が高く、さらに耐熱性菌の芽胞が実質的に除去された精製クロロゲン酸を製造することができる。
【００３２】
かくして得られた高純度精製クロロゲン酸を含む溶液は、減圧または常圧にて濃縮し、濃縮物とすることもできる。該濃縮物は濃縮の途中あるいは濃縮後にグリセリン、プロピレングリコール、エタノール等の保留剤を添加することにより、状態の安定化をはかり、また、クロロゲン酸の含有濃度の調整を行うこともできる。また、該濃縮液はそのまま、あるいはデキストリン類、デンプン類、天然ガム類、糖類その他の賦形剤を添加して、既知の方法により乾燥して、粉末状、顆粒状その他任意の固体形態とすることもできる。
以下、実施例により本発明の好ましい態様をさらに詳しく説明する。
【実施例】
【００３３】
実施例１
Ｌ値４３．２に焙煎したコーヒー豆の粉砕物１０００ｇをカラムに充填し（カラム内径７ｃｍ、長さ２５ｃｍ、１本につきコーヒー豆２００ｇを充填し、５本連結）、９５℃に加温した軟水を流速２５００ｍｌ／ｈｒでカラム上部から下部へ送り込み、カラム下部から抜き取った抽出液は、次のカラムの上部へ順次送り込み５本目のカラムより最終的な抽出液を抜き取る方法にて連続抽出を行い、抜き取り液がＢｘ１．０°を下回った時点で抽出終了（所要時間約３時間）とし、Ｂｘ６．０°のコーヒーエキス５３００ｇ）を得た。得られたコーヒーエキスは２０℃に冷却後、Ｎｏ．２６（２１０ｍｍ）（東洋濾紙株式会社製）に濾紙ケイソウ土５０ｇをプレコートしたヌッチェにて吸引濾過し、濾液５３００g（以下、コーヒー抽出液１とする）を得た。コーヒー抽出液１をロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ７０．６°（参考品１、水分含量４１．２％：ｋｅｔｔ赤外線水分計にて測定、ｐＨ５．５、クロロゲン酸２０．４％、カフェイン５．５％）の高濃度濃縮コーヒーエキス４５０．７ｇを得た。濃縮液に４Ｎ塩酸約２９．３ｇを加え、ｐＨを４．５とした後、さらに水９．２ｇを加え、水分含量４５．８％（全液量４８９．２ｇ）とした。このものを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）より購入、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）７２９．７ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２９．６／７０．４）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１５０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液１０３４．５ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物３２７．２ｇ（本発明品１：固形分６５％、クロロゲン酸２５．５％、カフェイン７．７２％）を得た。
クロロゲン酸含量の分析方法：
試料約０．０４ｇを１００ｍｌメスフラスコに精秤し、イオン交換水にて１００ｍｌとする。その５ｍｌを１００ｍｌメスフラスコにとり、イオン交換水を加えて１００ｍｌに希釈し、希釈液の波長３２５ｎｍの吸光度を測定する。ここで測定した吸光度をＡ、試料採取量（約０．３ｇ）をＢとしたとき、次式によりクロロゲン酸量を算出する（クロロゲン酸の３２５ｎｍにおける吸光係数を５２０００として計算する）。
クロロゲン酸（ｇ）＝｛Ａ×（１００÷５）×（５０÷Ｂ）｝÷５２０００
カフェインの分析方法：ＨＰＬＣ法
水分の測定方法：Ｋｅｔｔ赤外線水分計
固形分の測定方法：固形分（％）＝（１００−水分（％））
として計算した。
【００３４】
実施例２（高濃度濃縮コーヒーエキスが粉末である例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）をロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ４４°の濃縮コーヒーエキス６６６．８ｇ（ｐＨ５．５）を得た。濃縮液に４２．５％リン酸水溶液（８５％リン酸を水で１：１に希釈した溶液）１０５．５ｇを加えｐＨを２．９とした後、噴霧乾燥し、濃縮コーヒーエキス粉末２３４．５ｇを得た。この粉末に９９％エタノール（エタノール含量９９．５Ｗ／Ｗ％）１４０７ｇ（対粉末６倍量）を加え、室温下で９０分間攪拌を行った（水／エタノール＝１／９９、抽出中のｐＨ２．９）後、濾紙（Ｎｏ．２、１５０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液１４９６．３ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮した後、３０％水酸化ナトリウム１．５５ｇにてｐＨ４．５に調整しさらに濃縮し、濃縮物２０４．４ｇ（本発明品２：固形分５１．２％、クロロゲン酸２４．５％、カフェイン８．０１％）を得た。
【００３５】
実施例３（高濃度濃縮コーヒーエキスがアルカリ条件下で合成吸着樹脂処理をされたものである例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）に１０％水酸化ナトリウム水溶液５８gを加え、ｐＨを１０に調整した。この溶液を、合成吸着樹脂（ＳＰ−７０：三菱化学（株）社製）６００ｍｌを充填したカラムにＳＶ＝２．５で通液してカフェインを吸着させた。得られた通過液はｐＨを酸性とするため、陽イオン交換樹脂（ＳＫ−１１６）２００ｍｌを充填したカラムに通液し（ナトリウムイオンも除かれる）、さらに水押して、脱カフェインコーヒー抽出液７６９４ｇ（ｐＨ４．２、クロロゲン酸１．０３％、カフェイン不検出）を得た。引き続き、ロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ６５．１°（水分含量４５．７％、ｐＨ４．３、クロロゲン酸２１．６％、カフェイン０．１％）の高濃度濃縮コーヒーエキス３６２．５ｇを得た。この濃縮コーヒーエキスを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）製、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）５４８．３ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２９．４／７０．６）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１１０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液８１９．４ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物２６７．７ｇ（本発明品３：固形分５６．０％、クロロゲン酸２７．０％、カフェイン０．２％）を得た。
【００３６】
実施例４（実施例３における酸性側へのｐＨ調整を陽イオン交換樹脂処理に替え、塩酸で行った例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）に１０％水酸化ナトリウム水溶液５８gを加え、ｐＨを１０に調整した。この溶液を、合成吸着樹脂（ＳＰ−７０：三菱化学（株）社製）６００ｍｌを充填したカラムにＳＶ＝２．５で通液してカフェインを吸着させた。得られた通過液に４Ｎ塩酸１２０ｇを加え、ｐＨ４．５に調整し、脱カフェインコーヒー抽出液７２５８ｇ（ｐＨ４．５、クロロゲン酸１．００％、カフェイン不検出）を得た。引き続き、ロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ６５°（水分含量４３．３％、ｐＨ４．５、クロロゲン酸１６．８％、カフェイン０．１％）の高濃度濃縮コーヒーエキス３７８．２ｇを得た。この濃縮コーヒーエキスを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）５６７．３ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２８．６／７１．４）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１１０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液６９０．０ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物１６３．１ｇ（本発明品４：固形分６４．６％、クロロゲン酸２６．６％、カフェイン０．２％）を得た。
【００３７】
実施例５（高濃度濃縮コーヒーエキスが陽イオン交換樹脂にて脱カフェイン処理をされたものである例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）を陽イオン交換樹脂（ＳＫ−１１６）１５００ｍｌを充填したカラムに通液してカフェインを除き、さらに水押して、脱カフェインコーヒー抽出液６８５５ｇ（ｐＨ２．２、クロロゲン酸１．１６％、カフェイン不検出）を得た。引き続き、ロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ６５．０°（水分含量４５．８３％、ｐＨ２．２、クロロゲン酸２１．８％、カフェイン０．１％）の高濃度濃縮コーヒーエキス３６５．８ｇを得た。この濃縮コーヒーエキスを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）５５０．３ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２９．５／７０．５）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１１０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液８２１．３ｇを得た。濾液をロータリエーバポレーターにて濃縮し、濃縮物２６８．８ｇ（本発明品５：固形分５６．０％、クロロゲン酸２７．２％、カフェイン０．１％）を得た。
【００３８】
比較例１（濃縮コーヒーエキスの濃度を水分５０％を超える範囲とした例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）をロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ４０．５°（水分含量６６．３％、ｐＨ５．４、クロロゲン酸１１．５％、カフェイン３．２％）の濃縮コーヒーエキス７８６．６ｇを得た。濃縮液に４Ｎ塩酸約２９．４ｇを加え、ｐＨを４．５とした（全液量８１６．０ｇ、水分含量６７．０％）とした。このものを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）７２９．７ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝４７．４／５２．６）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１５０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液１２５０．１ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物３６７．６ｇ（比較品１：固形分６５％、クロロゲン酸２２．７％、カフェイン６．８７％）を得た。
【００３９】
比較例２（高濃度濃縮コーヒーエキスを抽出するエタノール水溶液における水／エタノールの重量比が５０／５０よりも水が多い系である例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）をロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ７０．６°（水分含量４１．２％、ｐＨ５．５、クロロゲン酸２０．４％、カフェイン５．５％）の高濃度濃縮コーヒーエキス４５０．７ｇを得た。濃縮液に４Ｎ塩酸約２９．３ｇを加え、ｐＨを４．５とした後、さらに水９．２ｇを加え、水分含量４５．８％（全液量４８９．２ｇ）とした。このものを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）２４６．０ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝５１．９／４８．１）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、遠心分離（３０００Ｇ、３０分）を行い、上清７３０．６ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物３７１．０ｇ（比較品２：固形分６５％、クロロゲン酸２２．２％、カフェイン７．６５％）を得た。
【００４０】
比較例３（高濃度濃縮コーヒーエキスのエタノール水溶液抽出を中性域にて行った例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）に１０％水酸化ナトリウム水溶液５８gを加え、ｐＨを１０に調整した。この溶液を、合成吸着樹脂（ＳＰ−７０：三菱化学（株）社製）６００ｍｌを充填したカラムにＳＶ＝２．５で通液してカフェインを吸着させた。得られた通過液は引き続き陽イオン交換樹脂（ＳＫ−１１６）５０ｍｌ（実施例３で使用した陽イオン交換樹脂の１／４量）を充填したカラムに通液し、さらに水押して、脱カフェインコーヒー抽出液７５４６ｇ（ｐＨ６．５、クロロゲン酸１．１２％、カフェイン不検出）を得た。引き続き、ロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ６４．８２°（水分含量４５．９８％、ｐＨ６．７、クロロゲン酸２１．５％、カフェイン０．１％）の高濃度濃縮コーヒーエキス３６１．３ｇを得た。この濃縮コーヒーエキスを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）５４８．３ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２９．４／７０．６）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１１０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液８１８．３ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物３２２．３ｇ（比較品３：固形分５６．０％、クロロゲン酸１８．５％、カフェイン０．２％）を得た。
表１に参考品、本発明品および比較品それぞれの収量、固形分、クロロゲン酸、カフェインの含量および、エキス固形分中におけるクロロゲン酸およびカフェインの割合を示した。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表１より明らかなとおり、本発明品ではエキス固形分中におけるクロロゲン酸の割合が高く、クロロゲン酸が高純度に精製されていた。
【００４３】
実施例６
Ｌ値５０．０に焙煎したコーヒー豆の粉砕物１０００ｇをカラムに充填し（カラム内径７ｃｍ、長さ２５ｃｍ、１本につきコーヒー豆２００ｇを充填し、５本連結）、９５℃に加温した軟水を流速２５００ｍｌ／ｈｒでカラム上部から下部へ送り込み、カラム下部から抜き取った抽出液は、次のカラムの上部へ順次送り込み５本目のカラムより最終的な抽出液を抜き取る方法にて連続抽出を行い、抜き取り液がＢｘ１．０°を下回った時点で抽出終了（所要時間約３時間）とし、Ｂｘ５．６°のコーヒーエキス５１５０ｇを得た。得られたコーヒーエキスは２０℃に冷却後、Ｎｏ．２６（２１０ｍｍ）の濾紙にケイソウ土５０ｇをプレコートしたヌッチェにて吸引濾過し、濾液５０２５gを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ６６．０°（水分含量４５．９％、ｐＨ５．７、クロロゲン酸１８．６％、カフェイン５．０％）の高濃度濃縮コーヒーエキス４７８．５ｇを得た。このものを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）７０５．２ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２９．８／７０．２）。さらに、濾過助剤としてミズカエース＃６００（水澤化学工業（株）社製の酸性白土）４５ｇを加え、３０分間攪拌を行った。その後、濾紙（Ｎｏ．２、１５０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液９９９．３ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物３１６．２ｇ（本発明品６：固形分６５％、クロロゲン酸２６．８％、カフェイン７．６％）を得た。実施例６の各工程（原料豆Ｌ値５０．０、抽出液Ｂｘ５．６゜、高濃度濃縮コーヒーエキスＢｘ６６゜、エタノール抽出濾過液、エタノール抽出濾紙上残渣、本発明品６）における細菌数を測定した結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】
表２に示したとおり、Ｌ値５０．０の焙煎豆には一般生菌の他、耐熱性好気性菌、耐熱性嫌気性菌が存在し、熱水にて抽出した際、そのまま抽出され、濃縮液にほとんどそのまま移行していることが認められる。しかしながら、エタノール抽出の濾過液およびその濃縮物である本発明品６にはいずれの生菌も認められなかった。一方、エタノール抽出における濾紙上の残渣には多数の生菌が認められた。これにより、本発明である高濃度濃縮コーヒーエキスを、酸性条件下、エタノール水溶液にて抽出することにより、耐熱性菌の芽胞を含め、生菌が完全に除去されることが判明した。一般的に、耐熱性菌の芽胞の粒径は１〜５μｍ程度であり、通常は０．４５μのメンブランフィルターならば除去することが可能である。一方、実施例６で使用したＮｏ．２濾紙の保留粒子径は約５μｍであるが、一般的にはＮｏ．２濾紙濾過では耐熱性菌の芽胞を完全に除去することは不可能とされている。したがって、上記のようにＮｏ．２濾紙濾過で完全に除菌がなされている事実から、高濃度濃縮コーヒーエキスを、酸性条件下、エタノール水溶液にて抽出する方法自体が、きわめて有効な除菌方法であることが示される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲食品、保健衛生・医薬品等の天然抗酸化剤として有用な精製クロロゲン酸の製造方法に関し、更に詳しくは、クロロゲン酸以外の不純物を実質的に含有せず、さらに、耐熱性菌の芽胞が実質的に除去された高純度の精製クロロゲン酸の製造方法に関する。
【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が判明しつつあり、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従来より抗酸化性(特許文献１、２）、抗変異原性（非特許文献１）、発ガン抑制（非特許文献２）、活性酸素消去能（非特許文献３）などが知られている。コーヒー豆からクロロゲン酸類を抽出・精製する提案はすでに幾つかなされており、例えば、生コーヒー豆粉の水性スラリーを蛋白質分解酵素および／または繊維素分解酵素の存在下で処理し、その水性抽出物を濃縮して濃厚溶液とするか、凍結乾燥又は噴霧乾燥することからなる食用天然抗酸化物質の製造方法（特許文献３）、生コーヒー豆粉を還流下に水抽出し、生成する水性抽出液を濃縮して濃厚溶液とするか、凍結乾燥又は噴霧乾燥することを特徴とする食用天然抗酸化物質の製造法（特許文献４）、生コーヒー豆を粗粉砕し、脱脂し、次いで平均粒径１００μｍ以下に微粉砕するか又は生コーヒー豆を直ちに平均粒径１００μｍ以下に微粉砕し、次いで脱脂し、得られた微粉末を熱水抽出し、抽出液を必要に応じて濃縮及び／又は乾燥することからなる、食品用天然抗酸化剤の製造方法（特許文献５）、コーヒー生豆の水性溶媒抽出物を強陽イオン交換樹脂と接触させ、カフェインを除くことを特徴とするクロロゲン酸の精製方法（特許文献６）、コーヒー生豆の水性溶媒抽出物を合成吸着剤樹脂と接触処理し、吸着部を希アルカリ水溶液で脱着することを特徴とするクロロゲン酸の精製方法（特許文献７）、生コーヒー豆、コケモモの葉等の抽出物を架橋した修飾多糖類からなるモレキュラーシーブを用いたクロマトグラフィーを行いクロロゲン酸を精製する方法（特許文献８）、コーヒー生豆を含水エタノールにて抽出し、抽出液を塩酸分解し、さらに濃縮し、濃縮液をアルカリ性として有機溶媒洗浄を行い、中和後、多孔性重合樹脂にクロロゲン酸類を吸着させエタノールにて脱着し、エタノールを濃縮除去しクロロゲン酸類を精製する方法（特許文献９）、植物から得られるクロロゲン酸類を含む水溶性抽出物を活性炭処理後、活性炭に吸着した吸着物を有機溶媒あるいはそれらを含む水溶液によって溶離させる工程を備えることを特徴とする高濃度のクロロゲン酸類を含む組成物の製造方法（特許文献１０）等が提案されている。
【０００３】
一方、コーヒー豆は加工上、天日乾燥などの工程を伴うことから、微生物が付着しやすい農産物である。コーヒー生豆には豆の精製過程における土壌等からの付着物による汚染がしばしば見られ、耐熱性菌の芽胞が検出されることも多い。通常の焙煎豆では、焙煎工程にて高温で焙煎されるため、微生物は耐熱性菌の芽胞も含め死滅する。しかしながら、コーヒー豆からクロロゲン酸を抽出精製する場合、クロロゲン酸量の多い生豆、もしくは、極く浅い焙煎を行った豆を使用することが多く、原料豆中に耐熱性菌の芽胞が残存してしまう。このような、原料豆由来の耐熱性菌の芽胞は抽出により抽出液中に移行し、さらに、通常の９０〜１００℃程度の加熱殺菌条件では死滅しない。また、通常の遠心分離、濾紙による濾過等では除去できず、精製クロロゲン酸中に残存してしまう。
【０００４】
従来、耐熱性芽胞の殺菌方法としては、主に加熱殺菌方法が利用されている。液体の加熱殺菌方法は、一般に温度１１０〜１４０℃の高温にて実施される。しかし、このような高温での加熱殺菌の条件下では、変色、風味の劣化、成分の変性などの品質変化が起こる場合が多く、製品の品質が低下する等の問題点があった。また、ミクロフィルター等の精密濾過による除菌方法も提案されているが、粘度のある溶液や固形物を含む溶液では前濾過処理の必要性、濾過速度の低下など作業性の問題点があった。
【０００５】
【非特許文献１】Ｎｕｙｅｎ Ｖ．Ｃ．，Ａｒａｋｉ Ｙ．，Ｊｉｎｎｏｕｃｈｉ Ｔ． ａｎｄ Ｍｕｒａｉ Ｈ．：ＡＳＩＣ，１６ Ｃｏｌｌｏｑｕｅ，Ｋｙｏｔｏ，８８−９３（１９９５）
【非特許文献２】Ｔ．Ｔａｎａｋａ ａｎｄ Ｈ．Ｍｏｒｉ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １６ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏｌｌｏｑｕｉｕｍ ｏｎ Ｃｏｆｆｅｅ １９９５，Ｖｏｌ．１，ｐｐ．７９−８７
【非特許文献３】Ａｒａｋｉ Ｙ．ａｎｄ Ｎｇｕｙｅｎ Ｖ．Ｃ．：ＡＳＩＣ，１６ Ｃｏｌｌｏｑｕｅ，Ｋｙｏｔｏ，１０４−１０８（１９９５）
【特許文献１】特開平４−２７３７４号公報
【特許文献２】特開平６−３８７２３号公報
【特許文献３】特開昭５８−１３８３４７号公報
【特許文献４】特公昭６１−３０５４９号公報
【特許文献５】特開昭６２−１１１６７１号公報
【特許文献６】特開平４−１４５０４８号公報
【特許文献７】特開平４−１４５０４９号公報
【特許文献８】特表昭６３−５０２４３４号公報
【特許文献９】特許第２９８３３８６号公報
【特許文献１０】特開２００５−２６３６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３〜７に記載の先行技術によって得られる抽出物は水性溶媒に可溶な成分が全て抽出される結果、クロロゲン酸の純度が低く、且つ、異味異臭及び着色物質を含有し、抗酸化剤としては満足できるものではなかった。また、特許文献８〜１０に記載の方法は、工程が長く操作が煩雑であり実用上は必ずしも満足のいく方法とはいえなかった。
【０００７】
したがって本発明の目的は簡便な方法で、効率よく高純度のクロロゲン酸を製造する方法を提供することにある。また、耐熱性菌の芽胞も含め微生物が実質的に除去された精製クロロゲン酸の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明者等は、鋭意検討を行った結果、コーヒー抽出液を高濃度に濃縮し、酸性下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することにより簡便な方法で効率よく高純度のクロロゲン酸類を精製でき、さらに、耐熱性菌の芽胞も含め微生物が実質的に除去できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
かくして本発明は、高濃度濃縮コーヒーエキスを、酸性条件下にて、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することを特徴とする精製クロロゲン酸の製造方法を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、高濃度濃縮コーヒーエキスが水分含量５０％以下であり、かつ、酸性条件がｐＨ１〜６であり、かつ、エタノール水溶液またはエタノールにおける水／エタノールの重量比が５０／５０〜０／１００であることを特徴とする前記の精製クロロゲン酸の製造方法を提供するものである。
【００１１】
また、本発明は除菌された精製クロロゲン酸である前記の製造方法を提供するものである。
さらに、本発明は、高濃度濃縮コーヒーエキスが中性からアルカリ条件下で合成吸着樹脂処理されたものであることを特徴とする、前記の精製クロロゲン酸の製造方法を提供するものである。
【００１２】
さらにまた、本発明は高濃度濃縮コーヒーエキスが合成吸着樹脂処理された後、吸着部をアルカリ水溶液で脱着されたものであることを特徴とする、前記の精製クロロゲン酸の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、高濃度濃縮コーヒーエキスが陽イオン交換樹脂処理されたものであることを特徴とする、前記の精製クロロゲン酸の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、飲料中での安定性が高く、異味異臭の無い、汎用性の高い、飲食品・保健衛生・医薬品等の天然抗酸化剤として有用な高純度で、かつ、除菌された精製クロロゲン酸を効率よく、簡便な方法で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について更に詳細に述べる。
本発明でいうクロロゲン酸としては、クロロゲン酸、カフェー酸、フェルラ酸、イソクロロゲン酸、ネオクロロゲン酸ならびにこれらの酸のナトリウム、カリウムのごとき水溶性塩類などのクロロゲン酸類を挙げることができる。
【００１５】
本発明に使用するコーヒー豆は、例えば、アラビカ種、ロブスタ種、リベリカ種等のいずれでも良く、その種類、産地を問わずいかなるコーヒー豆でも利用することができる。
本発明における高濃度濃縮コーヒーエキスは、コーヒー豆から抽出したものを使用しても良いが、市販のコーヒーエキスを濃縮しても良く、また、コーヒーエキス粉末、インスタントコーヒー等も使用することができる。
【００１６】
コーヒー豆から抽出する場合は、クロロゲン酸の含有量を考慮した場合、生豆から抽出することが一般的であるが、焙煎したコーヒー豆でも使用することができる。特に、クロロゲン酸が生豆に対し実質的に減少しない範囲の浅い焙煎、すなわちＬ値として３０〜５５、好ましくはＬ値４５〜５５の焙煎を行うと生豆特有の生臭みが消失するため、本発明の原料として好ましく例示できる。
【００１７】
抽出溶媒としては、水が好ましいが、含水親水性有機溶媒、例えば、含水率５重量％以上、好ましくは含水率約５〜約９０重量％のメタノール、エタノール、２−メチルエチルケトン、２−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン等の含水水混和性有機溶媒を例示することができる。
【００１８】
これらの水または含水親水性有機溶媒は通常コーヒー豆粉砕物１重量部に対して約２〜約５０重量部を使用し、温度約２０℃〜約１００℃にて抽出を行う。抽出操作はバッチ式またはカラムによる連続式等の従来既知の抽出方法をそのまま採用することができる。
【００１９】
コーヒー抽出液は引き続き、高濃度となるまで濃縮する。高濃度の範囲としては、水分含量が５０％以下であることが好ましく、また、濃縮の結果得られる乾燥粉末も使用することができる。水分含量が５０％を越えると、次の工程である酸性下でのエタノール水溶液またはエタノール抽出において、クロロゲン酸以外の不純物が抽出されるため好ましくない。かかる濃縮または乾燥方法は高濃度まで濃縮することができればいかなる方法を用いても良く、例えば、常圧濃縮、減圧濃縮、ＲＯ膜濃縮、凍結濃縮、噴霧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を例示することができる。
【００２０】
上記の方法により得られる高濃度濃縮コーヒーエキスを酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出する。この際、抽出時のｐＨを酸性とするための方法として酸を加える方法が例示できる。また、例えば、あらかじめ、脱カフェインのために陽イオン交換樹脂処理されたものである場合、コーヒーエキスは既に酸性となっているため、特に酸を添加する必要はない。また、原料豆が生、または、極く浅い焙煎の豆である場合、抽出液の液性は酸を加えなくとも酸性となる場合もある。酸性であるためのｐＨの範囲としては、例えばｐＨ１〜６の範囲内、好ましくはｐＨ２〜５の範囲内、より好ましくはｐＨ２．５〜４．５の範囲内を例示することができる。ｐＨの調整に使用できる酸としてはクエン酸、酒石酸、リンゴ酸等の有機酸、塩酸、硫酸、リン酸等の鉱酸等を挙げることができる。酸は高濃度濃縮コーヒーエキスの側に加えても、エタノール水溶液またはエタノールの側に加えても良い。高濃度濃縮コーヒーエキスがコーヒーエキス乾燥粉末の場合であれば、乾燥工程の前にコーヒーエキスに加える方法あるいは、抽出に用いるエタノール水溶液またはエタノールに加える方法が可能である。
【００２１】
高濃度濃縮コーヒーエキスの抽出に使用するエタノール水溶液またはエタノールの水／エタノールの重量比の好ましい範囲としては５０／５０〜０／１００、好ましくは４０／６０〜０／１００、より好ましく３０／７０〜０／１００を挙げることができる。水がこの範囲を超えて多い場合、クロロゲン酸以外の不純物の抽出量が増え、クロロゲン酸の純度が悪くなる。エタノール水溶液またはエタノールの使用量としては高濃度濃縮コーヒーエキス１重量部に対し、約１倍量〜約１０倍を挙げることができる。
【００２２】
本発明における酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出する方法の好ましい実施態様を例示すれば以下の通りである。高濃度濃縮コーヒーエキスが液状である場合、高濃度濃縮コーヒーエキスに酸を加えてｐＨを調整した後、約２０℃〜約７０℃にて攪拌しながら徐々にエタノール水溶液またはエタノールを添加する。この場合、エタノール水溶液またはエタノールの添加に伴い、徐々にクロロゲン酸以外の成分が不溶物として析出する。また逆に、エタノール水溶液またはエタノールをあらかじめ準備しておき、約２０〜約７０℃にて攪拌しながら、徐々に高濃度濃縮コーヒーエキスを加えていっても良い。不用な成分を除去するための必要量のエタノール水溶液またはエタノールと混合後、さらに約３０分〜約２時間攪拌し、約２０〜約３０℃まで冷却した後、不溶解物をデカンテーション、遠心分離、濾過等により除去し、高純度クロロゲン酸を含むエタノール水溶液またはエタノールを得る。また、高濃度濃縮コーヒーエキスが乾燥粉末の場合はエタノール水溶液またはエタノールにコーヒーエキス粉末を加えても良いし、コーヒーエキス粉末にエタノール水溶液またはエタノールを加えても良い。その後の工程は高濃度濃縮コーヒーエキスが液状である場合と同様の操作にて行うことができる。
【００２３】
また、高濃度濃縮コーヒー抽出液を、酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することで、細菌、かび、酵母等が除去され、さらに、耐熱性菌の芽胞等も除去される。コーヒーの生豆もしくは極浅い焙煎豆にはかび、酵母、一般生菌の他、耐熱性菌の芽胞が存在することがある。これらの微生物のうち特に耐熱性菌の芽胞は、コーヒー豆を熱水にて抽出した際、死滅せず、そのまま抽出され、濃縮液にほとんどそのまま移行してしまう。しかしながら、高濃度濃縮コーヒー抽出液を、酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することで実質的に完全に除菌される。したがって、この除菌方法は耐熱性菌の芽胞に関して特に有効な方法である。この現象の基本的な機構については明らかではないが、エタノールに溶解しないコーヒー由来の多糖類等に耐熱性菌の芽胞が抱き込まれ、エタノール溶液側に抽出されてこないためであると予想される。また、高濃度濃縮コーヒー抽出液を、酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出した後、抽出液から不溶解物を除去するに際して濾過助剤を使用することで、耐熱性菌の芽胞の除菌効率をさらに高めることができる。濾過助剤としては、ケイソウ土、酸性白土、活性白土、タルク類、粘土、ゼオライト、粉末セルロース等を例示することができる。
【００２４】
高濃度濃縮コーヒー抽出液の酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールによる抽出に先立ち、コーヒー豆から得られた抽出液は高濃度濃縮液とする前に、中性からアルカリ条件下での合成吸着樹脂処理または陽イオン交換樹脂処理等の公知の脱カフェイン処理を行っても良い。
【００２５】
アルカリ条件下での合成吸着樹脂による脱カフェイン処理方法としては以下の方法を例示することができる。コーヒー豆から前述した方法により得られた抽出液を、水抽出の場合はそのまま、また、含水水混和性有機溶媒抽出液の場合は、蒸留などの手段によって該有機溶媒の含有量を、例えば、約５重量％以下とする。その後、抽出液のｐＨを約７〜約１２の中性からアルカリ性とした後、合成吸着樹脂と接触処理することによってコーヒー豆抽出液中のカフェイン及びトリゴネリン等の抽出成分を該合成吸着樹脂に吸着せしめる。かかるアルカリ性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等を挙げることができる。合成吸着樹脂としては、例えば、比表面積約３００〜約７００ｍ２／ｇ；細孔容積約０．７〜約１．１ｍｌ／ｇ；細孔半径約５〜約１３０ｎｍの範囲の物性を有するスチレン・ジビニルベンゼン系多孔性合成吸着樹脂を挙げることができる。このような合成吸着樹脂は市場で容易に入手することができ、例えば、ダイヤイオンＨＰ１０，同ＨＰ２０，同ＨＰ３０，同ＨＰ４０，同ＨＰ５０，同ＳＰ７０，同ＳＰ２０６，同ＳＰ２０７（以上、三菱化学（株））；アンバーライトＸＡＤ−２，同ＸＡＤ−４（以上、Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ社）；日立ゲル＃３０１０，同＃３０１１，同＃３０１９（以上、日立化成工業（株））等を挙げることができる。また、上記スチレン・ジビニルベンゼン系合成吸着樹脂と同程度の比表面積、細孔容積及び細孔半径を有するメタクリル酸エステル系多孔性合成吸着樹脂を例示することができ、かかる樹脂の市販品としては、例えば、ダイヤイオンＨＰ１ＭＧ、同２ＭＧ（以上、三菱化学（株））；アンバーライトＸＡＤ−７，同ＸＡＤ−８ｉ（以上、Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ社）等を挙げることができる。このような合成吸着樹脂との接触処理はバッチ式、カラムによる連続処理等のいかなる態様も採用することができるが、一般的には該合成吸着樹脂を充填したカラムによる連続処理が採用される。
【００２６】
上記接触処理の条件は、コーヒー豆の種類、抽出液の濃度などに応じて適宜に選択することができるが、例えば、カラムによる連続処理の条件としては、合成吸着樹脂１容量に対して約１〜約５０容量のコーヒー抽出液を、液温約１０〜約３０℃、ＳＶ約０．５〜約３０程度の流速で通液するごとき条件を例示することができる。
【００２７】
また、コーヒーエキスを合成吸着樹脂処理した後、吸着部をアルカリ水溶液で脱着することによる脱カフェイン処理を採用することもできる。まず、コーヒー豆から前述の方法により得られた抽出液を、水抽出の場合はそのまま、また、含水水混和性有機溶媒抽出液の場合は、蒸留などの手段によって該有機溶媒の含有量を、例えば約５重量％以下とする。次いで、ｐＨ調整を行わずに、合成吸着剤と接触処理することによってコーヒー豆抽出液中のクロロゲン酸及びその同族体、カフェイン及びトリゴネリン等の抽出成分を該合成吸着樹脂に吸着せしめる。その際に、例えば食塩などの塩析剤を添加して吸着効率を高めることもできる。かかる塩析剤の添加量としては、一般的にはコーヒー豆抽出液に対して約２〜約２０重量％程度が採用される。次いで、該合成吸着樹脂を稀アルカリ水溶液で脱着処理することにより、クロロゲン酸及びその同族体を選択的に溶出せしめ、カフェイン及びトリゴネリン等の不要な成分を排除することができる。かかるアルカリ性物質としては、前述と同様に例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等を挙げることができる。本発明において利用する稀アルカリ水溶液としては、上記のごときアルカリ性物質の約０．２〜約２重量％水溶液を例示することができる。
【００２８】
かくして得られた通過液または溶離液は液性がアルカリ性となっているため、既知の有機酸、無機酸を用いて中和、または、中和処理に代えて、予めＨ型にしておいた陽イオン交換樹脂と接触させて、該溶液の液性を酸性側にすることによって中和による生成塩を含有しない、脱カフェインコーヒー抽出液とすることができる。陽イオン交換樹脂を用いることにより、有機酸または無機酸添加による中和処理よりも更にクロロゲン酸純度を高めることができる。
【００２９】
一方、陽イオン交換樹脂処理による脱カフェイン処理方法としては以下の方法を例示することができる。コーヒー豆から前述した方法により得られた抽出液を、水抽出の場合はそのまま、また含水水混和性有機溶媒抽出液の場合は、蒸留などの手段によって該有機溶媒の含有量を、例えば約５重量％以下とした後、陽イオン交換樹脂と接触処理することによってコーヒー抽出液中のカフェインを吸着除去することができる。かかる陽イオン交換樹脂としては、例えばＳＫ−１１６、ＳＫ−１Ｂ（以上、三菱化学（株））；アンバーライトＩＲ−１２０、同２００（以上、Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓ社）等を挙げることができる。このような陽イオン交換樹脂との接触処理はバッチ式、カラムによる連続処理等のいかなる態様も採用することができるが、一般的には該樹脂を充填したカラムによる連続処理が採用される。
【００３０】
かかる接触処理の条件は、コーヒー豆の種類、抽出液の濃度などに応じて適宜に選択することができるが、例えば、カラムによる連続処理の条件としては、陽イオン交換樹脂１容量に対して約１〜約５０容量のコーヒー抽出液を、液温約１０〜約３０℃、ＳＶ約０．５〜約５０程度の流速で通液するごとき条件を例示することができる。かくして得られた脱カフェインコーヒー抽出液は、陽イオン交換樹脂との接触処理により酸性となっている。
【００３１】
上記に示したカフェインレス処理方法によりカフェインレス処理されたコーヒー抽出液を高濃度濃縮液としてから、前述の方法にて酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することにより、カフェイン含量が少なく、純度が高く、さらに耐熱性菌の芽胞が実質的に除去された精製クロロゲン酸を製造することができる。
【００３２】
かくして得られた高純度精製クロロゲン酸を含む溶液は、減圧または常圧にて濃縮し、濃縮物とすることもできる。該濃縮物は濃縮の途中あるいは濃縮後にグリセリン、プロピレングリコール、エタノール等の保留剤を添加することにより、状態の安定化をはかり、また、クロロゲン酸の含有濃度の調整を行うこともできる。また、該濃縮液はそのまま、あるいはデキストリン類、デンプン類、天然ガム類、糖類その他の賦形剤を添加して、既知の方法により乾燥して、粉末状、顆粒状その他任意の固体形態とすることもできる。
以下、実施例により本発明の好ましい態様をさらに詳しく説明する。
【実施例】
【００３３】
実施例１
Ｌ値４３．２に焙煎したコーヒー豆の粉砕物１０００ｇをカラムに充填し（カラム内径７ｃｍ、長さ２５ｃｍ、１本につきコーヒー豆２００ｇを充填し、５本連結）、９５℃に加温した軟水を流速２５００ｍｌ／ｈｒでカラム上部から下部へ送り込み、カラム下部から抜き取った抽出液は、次のカラムの上部へ順次送り込み５本目のカラムより最終的な抽出液を抜き取る方法にて連続抽出を行い、抜き取り液がＢｘ１．０°を下回った時点で抽出終了（所要時間約３時間）とし、Ｂｘ６．０°のコーヒーエキス５３００ｇ）を得た。得られたコーヒーエキスは２０℃に冷却後、Ｎｏ．２６（２１０ｍｍ）（東洋濾紙株式会社製）に濾紙ケイソウ土５０ｇをプレコートしたヌッチェにて吸引濾過し、濾液５３００g（以下、コーヒー抽出液１とする）を得た。コーヒー抽出液１をロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ７０．６°（参考品１、水分含量４１．２％：ｋｅｔｔ赤外線水分計にて測定、ｐＨ５．５、クロロゲン酸２０．４％、カフェイン５．５％）の高濃度濃縮コーヒーエキス４５０．７ｇを得た。濃縮液に４Ｎ塩酸約２９．３ｇを加え、ｐＨを４．５とした後、さらに水９．２ｇを加え、水分含量４５．８％（全液量４８９．２ｇ）とした。このものを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）より購入、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）７２９．７ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２９．６／７０．４）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１５０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液１０３４．５ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物３２７．２ｇ（本発明品１：固形分６５％、クロロゲン酸２５．５％、カフェイン７．７２％）を得た。
クロロゲン酸含量の分析方法：
試料約０．０４ｇを１００ｍｌメスフラスコに精秤し、イオン交換水にて１００ｍｌとする。その５ｍｌを１００ｍｌメスフラスコにとり、イオン交換水を加えて１００ｍｌに希釈し、希釈液の波長３２５ｎｍの吸光度を測定する。ここで測定した吸光度をＡ、試料採取量（約０．３ｇ）をＢとしたとき、次式によりクロロゲン酸量を算出する（クロロゲン酸の３２５ｎｍにおける吸光係数を５２０００として計算する）。
クロロゲン酸（ｇ）＝｛Ａ×（１００÷５）×（５０÷Ｂ）｝÷５２０００
カフェインの分析方法：ＨＰＬＣ法
水分の測定方法：Ｋｅｔｔ赤外線水分計
固形分の測定方法：固形分（％）＝（１００−水分（％））
として計算した。
【００３４】
実施例２（高濃度濃縮コーヒーエキスが粉末である例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）をロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ４４°の濃縮コーヒーエキス６６６．８ｇ（ｐＨ５．５）を得た。濃縮液に４２．５％リン酸水溶液（８５％リン酸を水で１：１に希釈した溶液）１０５．５ｇを加えｐＨを２．９とした後、噴霧乾燥し、濃縮コーヒーエキス粉末２３４．５ｇを得た。この粉末に９９％エタノール（エタノール含量９９．５Ｗ／Ｗ％）１４０７ｇ（対粉末６倍量）を加え、室温下で９０分間攪拌を行った（水／エタノール＝１／９９、抽出中のｐＨ２．９）後、濾紙（Ｎｏ．２、１５０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液１４９６．３ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮した後、３０％水酸化ナトリウム１．５５ｇにてｐＨ４．５に調整しさらに濃縮し、濃縮物２０４．４ｇ（本発明品２：固形分５１．２％、クロロゲン酸２４．５％、カフェイン８．０１％）を得た。
【００３５】
実施例３（高濃度濃縮コーヒーエキスがアルカリ条件下で合成吸着樹脂処理をされたものである例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）に１０％水酸化ナトリウム水溶液５８gを加え、ｐＨを１０に調整した。この溶液を、合成吸着樹脂（ＳＰ−７０：三菱化学（株）社製）６００ｍｌを充填したカラムにＳＶ＝２．５で通液してカフェインを吸着させた。得られた通過液はｐＨを酸性とするため、陽イオン交換樹脂（ＳＫ−１１６）２００ｍｌを充填したカラムに通液し（ナトリウムイオンも除かれる）、さらに水押して、脱カフェインコーヒー抽出液７６９４ｇ（ｐＨ４．２、クロロゲン酸１．０３％、カフェイン不検出）を得た。引き続き、ロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ６５．１°（水分含量４５．７％、ｐＨ４．３、クロロゲン酸２１．６％、カフェイン０．１％）の高濃度濃縮コーヒーエキス３６２．５ｇを得た。この濃縮コーヒーエキスを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）製、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）５４８．３ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２９．４／７０．６）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１１０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液８１９．４ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物２６７．７ｇ（本発明品３：固形分５６．０％、クロロゲン酸２７．０％、カフェイン０．２％）を得た。
【００３６】
実施例４（実施例３における酸性側へのｐＨ調整を陽イオン交換樹脂処理に替え、塩酸で行った例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）に１０％水酸化ナトリウム水溶液５８gを加え、ｐＨを１０に調整した。この溶液を、合成吸着樹脂（ＳＰ−７０：三菱化学（株）社製）６００ｍｌを充填したカラムにＳＶ＝２．５で通液してカフェインを吸着させた。得られた通過液に４Ｎ塩酸１２０ｇを加え、ｐＨ４．５に調整し、脱カフェインコーヒー抽出液７２５８ｇ（ｐＨ４．５、クロロゲン酸１．００％、カフェイン不検出）を得た。引き続き、ロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ６５°（水分含量４３．３％、ｐＨ４．５、クロロゲン酸１６．８％、カフェイン０．１％）の高濃度濃縮コーヒーエキス３７８．２ｇを得た。この濃縮コーヒーエキスを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）５６７．３ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２８．６／７１．４）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１１０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液６９０．０ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物１６３．１ｇ（本発明品４：固形分６４．６％、クロロゲン酸２６．６％、カフェイン０．２％）を得た。
【００３７】
実施例５（高濃度濃縮コーヒーエキスが陽イオン交換樹脂にて脱カフェイン処理をされたものである例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）を陽イオン交換樹脂（ＳＫ−１１６）１５００ｍｌを充填したカラムに通液してカフェインを除き、さらに水押して、脱カフェインコーヒー抽出液６８５５ｇ（ｐＨ２．２、クロロゲン酸１．１６％、カフェイン不検出）を得た。引き続き、ロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ６５．０°（水分含量４５．８３％、ｐＨ２．２、クロロゲン酸２１．８％、カフェイン０．１％）の高濃度濃縮コーヒーエキス３６５．８ｇを得た。この濃縮コーヒーエキスを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）５５０．３ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２９．５／７０．５）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１１０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液８２１．３ｇを得た。濾液をロータリエーバポレーターにて濃縮し、濃縮物２６８．８ｇ（本発明品５：固形分５６．０％、クロロゲン酸２７．２％、カフェイン０．１％）を得た。
【００３８】
比較例１（濃縮コーヒーエキスの濃度を水分５０％を超える範囲とした例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）をロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ４０．５°（水分含量６６．３％、ｐＨ５．４、クロロゲン酸１１．５％、カフェイン３．２％）の濃縮コーヒーエキス７８６．６ｇを得た。濃縮液に４Ｎ塩酸約２９．４ｇを加え、ｐＨを４．５とした（全液量８１６．０ｇ、水分含量６７．０％）とした。このものを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）７２９．７ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝４７．４／５２．６）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１５０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液１２５０．１ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物３６７．６ｇ（比較品１：固形分６５％、クロロゲン酸２２．７％、カフェイン６．８７％）を得た。
【００３９】
比較例２（高濃度濃縮コーヒーエキスを抽出するエタノール水溶液における水／エタノールの重量比が５０／５０よりも水が多い系である例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）をロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ７０．６°（水分含量４１．２％、ｐＨ５．５、クロロゲン酸２０．４％、カフェイン５．５％）の高濃度濃縮コーヒーエキス４５０．７ｇを得た。濃縮液に４Ｎ塩酸約２９．３ｇを加え、ｐＨを４．５とした後、さらに水９．２ｇを加え、水分含量４５．８％（全液量４８９．２ｇ）とした。このものを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）２４６．０ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝５１．９／４８．１）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、遠心分離（３０００Ｇ、３０分）を行い、上清７３０．６ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物３７１．０ｇ（比較品２：固形分６５％、クロロゲン酸２２．２％、カフェイン７．６５％）を得た。
【００４０】
比較例３（高濃度濃縮コーヒーエキスのエタノール水溶液抽出を中性域にて行った例）
実施例１と全く同ーの条件および方法で得られたコーヒー抽出液１（５３００g）に１０％水酸化ナトリウム水溶液５８gを加え、ｐＨを１０に調整した。この溶液を、合成吸着樹脂（ＳＰ−７０：三菱化学（株）社製）６００ｍｌを充填したカラムにＳＶ＝２．５で通液してカフェインを吸着させた。得られた通過液は引き続き陽イオン交換樹脂（ＳＫ−１１６）５０ｍｌ（実施例３で使用した陽イオン交換樹脂の１／４量）を充填したカラムに通液し、さらに水押して、脱カフェインコーヒー抽出液７５４６ｇ（ｐＨ６．５、クロロゲン酸１．１２％、カフェイン不検出）を得た。引き続き、ロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ６４．８２°（水分含量４５．９８％、ｐＨ６．７、クロロゲン酸２１．５％、カフェイン０．１％）の高濃度濃縮コーヒーエキス３６１．３ｇを得た。この濃縮コーヒーエキスを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）５４８．３ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２９．４／７０．６）。室温下にて１５時間静置し、不溶物を十分析出させた後、濾紙（Ｎｏ．２、１１０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液８１８．３ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物３２２．３ｇ（比較品３：固形分５６．０％、クロロゲン酸１８．５％、カフェイン０．２％）を得た。
表１に参考品、本発明品および比較品それぞれの収量、固形分、クロロゲン酸、カフェインの含量および、エキス固形分中におけるクロロゲン酸およびカフェインの割合を示した。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表１より明らかなとおり、本発明品ではエキス固形分中におけるクロロゲン酸の割合が高く、クロロゲン酸が高純度に精製されていた。
【００４３】
実施例６
Ｌ値５０．０に焙煎したコーヒー豆の粉砕物１０００ｇをカラムに充填し（カラム内径７ｃｍ、長さ２５ｃｍ、１本につきコーヒー豆２００ｇを充填し、５本連結）、９５℃に加温した軟水を流速２５００ｍｌ／ｈｒでカラム上部から下部へ送り込み、カラム下部から抜き取った抽出液は、次のカラムの上部へ順次送り込み５本目のカラムより最終的な抽出液を抜き取る方法にて連続抽出を行い、抜き取り液がＢｘ１．０°を下回った時点で抽出終了（所要時間約３時間）とし、Ｂｘ５．６°のコーヒーエキス５１５０ｇを得た。得られたコーヒーエキスは２０℃に冷却後、Ｎｏ．２６（２１０ｍｍ）の濾紙にケイソウ土５０ｇをプレコートしたヌッチェにて吸引濾過し、濾液５０２５gを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、Ｂｘ６６．０°（水分含量４５．９％、ｐＨ５．７、クロロゲン酸１８．６％、カフェイン５．０％）の高濃度濃縮コーヒーエキス４７８．５ｇを得た。このものを室温下で攪拌しながら、一級９５％エタノール（日本アルコール販売（株）、エタノール含量９２Ｗ／Ｗ％）７０５．２ｇを３０分かけて滴下し、さらに６０分間攪拌を続けた（最終の水／エタノール＝２９．８／７０．２）。さらに、濾過助剤としてミズカエース＃６００（水澤化学工業（株）社製の酸性白土）４５ｇを加え、３０分間攪拌を行った。その後、濾紙（Ｎｏ．２、１５０ｍｍ）にて吸引濾過し、濾液９９９．３ｇを得た。濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮し、濃縮物３１６．２ｇ（本発明品６：固形分６５％、クロロゲン酸２６．８％、カフェイン７．６％）を得た。実施例６の各工程（原料豆Ｌ値５０．０、抽出液Ｂｘ５．６゜、高濃度濃縮コーヒーエキスＢｘ６６゜、エタノール抽出濾過液、エタノール抽出濾紙上残渣、本発明品６）における細菌数を測定した結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】
表２に示したとおり、Ｌ値５０．０の焙煎豆には一般生菌の他、耐熱性好気性菌、耐熱性嫌気性菌が存在し、熱水にて抽出した際、そのまま抽出され、濃縮液にほとんどそのまま移行していることが認められる。しかしながら、エタノール抽出の濾過液およびその濃縮物である本発明品６にはいずれの生菌も認められなかった。一方、エタノール抽出における濾紙上の残渣には多数の生菌が認められた。これにより、本発明である高濃度濃縮コーヒーエキスを、酸性条件下、エタノール水溶液にて抽出することにより、耐熱性菌の芽胞を含め、生菌が完全に除去されることが判明した。一般的に、耐熱性菌の芽胞の粒径は１〜５μｍ程度であり、通常は０．４５μのメンブランフィルターならば除去することが可能である。一方、実施例６で使用したＮｏ．２濾紙の保留粒子径は約５μｍであるが、一般的にはＮｏ．２濾紙濾過では耐熱性菌の芽胞を完全に除去することは不可能とされている。したがって、上記のようにＮｏ．２濾紙濾過で完全に除菌がなされている事実から、高濃度濃縮コーヒーエキスを、酸性条件下、エタノール水溶液にて抽出する方法自体が、きわめて有効な除菌方法であることが示される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高濃度濃縮コーヒーエキスを、酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することを特徴とする精製クロロゲン酸の製造方法。
【請求項２】
高濃度濃縮コーヒーエキスが水分含量５０％以下であり、かつ、酸性条件がｐＨ１〜６であり、かつ、エタノール水溶液またはエタノールにおける水／エタノールの重量比が５０／５０〜０／１００であることを特徴とする請求項１に記載の精製クロロゲン酸の製造方法。
【請求項３】
除菌された精製クロロゲン酸である請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
高濃度濃縮コーヒーエキスが中性からアルカリ条件下で合成吸着樹脂処理されたものであることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の精製クロロゲン酸の製造方法。
【請求項５】
高濃度濃縮コーヒーエキスが合成吸着樹脂処理された後、吸着部をアルカリ水溶液で脱着されたものであることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の精製クロロゲン酸の製造方法。
【請求項６】
高濃度濃縮コーヒーエキスが陽イオン交換樹脂処理されたものであることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の精製クロロゲン酸の製造方法。
【請求項１】
高濃度濃縮コーヒーエキスを、酸性条件下、エタノール水溶液またはエタノールにて抽出することを特徴とする精製クロロゲン酸の製造方法。
【請求項２】
高濃度濃縮コーヒーエキスが水分含量５０％以下であり、かつ、酸性条件がｐＨ１〜６であり、かつ、エタノール水溶液またはエタノールにおける水／エタノールの重量比が５０／５０〜０／１００であることを特徴とする請求項１に記載の精製クロロゲン酸の製造方法。
【請求項３】
除菌された精製クロロゲン酸である請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
高濃度濃縮コーヒーエキスが中性からアルカリ条件下で合成吸着樹脂処理されたものであることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の精製クロロゲン酸の製造方法。
【請求項５】
高濃度濃縮コーヒーエキスが合成吸着樹脂処理された後、吸着部をアルカリ水溶液で脱着されたものであることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の精製クロロゲン酸の製造方法。
【請求項６】
高濃度濃縮コーヒーエキスが陽イオン交換樹脂処理されたものであることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の精製クロロゲン酸の製造方法。
【公開番号】特開２００８−３１１５０（Ｐ２００８−３１１５０Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０４４８７（Ｐ２００７−１０４４８７）
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００２１４５３７）長谷川香料株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００２１４５３７）長谷川香料株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
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