逆浸透膜を用いた香気濃縮方法
【課題】 香気の減少がほとんどなく、香気バランスの良い優れた香気濃縮物の製造方法を提供すること。
【解決手段】 天然原料を水蒸気蒸留して香気を含む留出液を得た後、水蒸気蒸留残渣に水を加えて抽出することにより得られる抽出液の一部または全量を、香気を含む留出液に混合後、逆浸透膜を用いて濃縮して香気濃縮物を得る。
【解決手段】 天然原料を水蒸気蒸留して香気を含む留出液を得た後、水蒸気蒸留残渣に水を加えて抽出することにより得られる抽出液の一部または全量を、香気を含む留出液に混合後、逆浸透膜を用いて濃縮して香気濃縮物を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は天然原料の良好な香気バランスが保持された、天然香気濃縮物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
逆浸透膜（以下、ＲＯ膜とも呼ぶ）は限外濾過膜、精密濾過膜とともに高分子分離膜の一種であり、医薬、食品、工業製品の濾過に普通に用いられている。精密濾過膜は０．０１〜数μｍ程度の微粒子及び微生物が除去できるため除菌や濁質成分の除去に利用され、限外濾過膜はさらに小さな粒子である分子量数百〜数百万の溶質または粒子が分離できるため、醤油や果汁のおり成分の除去や除タンパクに利用されるのに対し、ＲＯ膜は浸透圧以上の圧力を高濃度溶液側に加えて溶媒と溶質を分離するため海水淡水化に利用されるほか、牛乳・果汁等の天然物の濃縮にも利用されている。
【０００３】
さらに、天然原料を蒸留して得られる香気回収物（以下、回収香と呼ぶ）の濃縮にＲＯ膜を用いるいくつかの提案がある。回収香は、天然原料に水を加えて抽出して得られる抽出物に比べ、香気成分を多く含み、これを抽出物あるいは食品に添加することにより、香気が強化、改善された品質の高い製品が得られるために広く利用されている。
【０００４】
具体的提案として、天然果実から得られる果汁を加熱し、蒸発する芳香成分及び水分を精留塔で濃縮して得られる回収香を逆浸透膜で２〜１００倍に濃縮する果実芳香成分の高濃縮液の製造方法（特許文献１）、水産物原料を水蒸気蒸留して得られる香り成分を回収した蒸留液を逆浸透膜で濃縮エキスとし、これを呈味成分を含有する濃縮液と混合した香味の改良された水産物の濃縮エキスの製造方法（特許文献２）、コーヒー抽出液を膜濃縮または凍結濃縮または減圧濃縮して、濃縮液と濃縮除去液とに分け、濃縮除去液を逆浸透膜で濃縮して得られる濃縮香気液を前記濃縮液と混合し、濃縮コーヒー液を得る方法（特許文献３）、コーヒー抽出液を膜濃縮または凍結濃縮して、濃縮液と濃縮除去液とに分け、濃縮除去液を減圧濃縮して得られる濃縮香気液を前記濃縮液と混合し、濃縮コーヒー液を得る方法（特許文献４）、水産物原料を水蒸気蒸留して得た香り成分を逆浸透膜で濃縮しアロマ抽出物としこれと前記水蒸気蒸留残渣の抽出物、あるいはこれとは別に用意した水産物抽出物を混合して得られる香味の優れた水産物の抽出物の製造方法（特許文献５）などが提案されている。
【０００５】
しかしながら、前記の提案により得られる回収香の濃縮物の香気回収率はまだ改善の余地が大いにあるとともに、回収香の濃縮物の香気バランスが濃縮前と比較して著しく崩れ、良好な天然感が損なわれるという欠点があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２１５号公報
【特許文献２】特開平９−９９０８号公報
【特許文献３】特開２００３−２０４７５７号公報
【特許文献４】特開２００３−３１９７４９号公報
【特許文献５】特開２００４−８９１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、香気の減少が少なく、香気バランスの良い、優れた天然香気濃縮物の製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、天然原料を蒸留して得られる回収香のＲＯ膜を用いる濃縮方法の前記の欠点を克服すべく、種々の検討を行った。まず、本発明者が行った実験で、回収香をＲＯ膜で濃縮すると、香気成分の一部が膜に吸着するという事実、また、香気成分のかなりの部分が膜を通過するという事実、通過液と元の回収香の香気成分の組成に違いがあるという事実を確認した。
【０００９】
本発明者らは、その原因を次のように推測した。すなわち、水蒸気蒸留などにより香気成分を分離、回収した回収香は、天然抽出物を濃縮する場合のような目詰まり（ファウリング）の原因となる水溶性成分、あるいは熱水には溶解し、常温あるいはそれ以下の温度で徐々に沈殿として析出する成分が除去されているために、ＲＯ膜による濃縮の際、水の通過速度が速く、濃縮時間は短いものの、香気成分が水の中に希薄な状態で存在するために膜に吸着され易くなり、膜も通過し易くなると推測するとともに、あえて水溶性成分を意図的に回収香に加えてＲＯ膜濃縮を行えば、香気成分の吸着あるいは通過を押さえられるのではないかと考えた。
【００１０】
そこで天然原料を蒸留して香気を含む香気回収香を得た後、この蒸留残渣に水を加えて抽出するか、またはこれとは別に用意した天然原料に水を加えて抽出することにより得られる抽出液の一部または全量を香気を含む留出液に混合後、ＲＯ膜を用いて濃縮したところ、推測の通り、香気の減少が押さえられ、香気バランスの良い優れた天然香気濃縮物が得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１１】
かくして、本発明は、天然原料を蒸留して香気を含む留出液を得る工程、天然原料に水を加えて抽出して抽出液を得る工程、前記の香気を含む留出液に前記抽出液の一部または全量を混合後、逆浸透膜を用いて濃縮することを特徴とする天然香気濃縮物の製造方法を提供するものである。
【００１２】
本発明は、天然原料を水蒸気蒸留して香気を含む留出液得るとともに、該留出液を得る際の水蒸気蒸留残渣を天然原料として、これに水を加えて抽出して抽出液を得ることを特徴とする前記に記載の方法を提供するものである。
【００１３】
本発明は、天然原料がコーヒーまたは茶類である前記のいずれかに記載の方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コーヒー、茶、水産物原料などの回収香の濃縮において香気の減少が押さえられ、香気バランスの良い優れた天然香気濃縮物を提供することができる。本発明の方法により得られる天然香気濃縮物は、例えば、飲食品に配合することにより従来の方法によって得られる天然香気濃縮物を配合する場合に比べ、香気バランスが良く、香気の増強された飲食品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明の方法において原料で使用しうる天然原料として、例えば、コーヒー、茶類（緑茶、紅茶、中国茶、麦茶、玄米茶、ハブ茶など）、ハーブ類（ラベンダー、シソ、ジャスミン、 セージ、オレガノ、ベルガモット、ホップ、レモンバーム、カモミール、ローズマリー、 タイム、ミント、コリアンダーなど）、果実（リンゴ、ブドウ、パイナップル）、ナッツ類（クルミ、栗、ピーナッツなど）、水産物（鰹節、スルメ、甲殻類など）を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【００１６】
これら天然原料は生のままで使用しても良いが、焙煎、焙焼などの加熱処理により、香気を増強あるいは改善して使用しても良い。また、必要に応じて粉砕を行い、蒸留による香気回収率の改善を行っても良い。
【００１７】
例えば、コーヒー豆の焙煎に使用する原料生豆としては、アラビカ種、リベリカ種、ロブスタ種等いずれでも良く、その種類、産地を問わずブラジル、コロンビア、インドネシア種等いずれの産地のコーヒー豆も使用することができる。また、原料生豆は、一種類の豆のみを単独で使用しても、またブレンドした二種類以上の豆を使用してもよい。
【００１８】
これらの生豆をコーヒーロースターにより焙煎したものを原料とすることができる。焙煎の方法としてはコーヒーロースターなどを用い常法により行うことができる。例えば、コーヒー生豆を回転ドラムの内部に投入し、この回転ドラムを回転攪拌しながら、下方からガスバーナー等で加熱することで焙煎できる。かかるコーヒー豆の焙煎の程度は、通常飲用に供される程度の焙煎であればいかなる範囲内でも良いが、Ｌ値として１６〜３０に焙煎することを例示できる。Ｌ値とはコーヒーの焙煎の程度を表す指標で、コーヒー焙煎豆の粉砕物の明度を色差計で測定した値である。黒をＬ値０で、白をＬ値１００で表す。従って、コーヒー豆の焙煎が深いほど数値は低い値となり、浅いほど高い値となる。参考までに、通常飲用に利用される焙煎豆のＬ値はほぼ次に示す程度である。イタリアンロースト：１６〜１９、フレンチロースト：１９〜２１、フルシティーロースト：２１〜２３、シティーロースト：２３〜２５、ハイロースト：２５〜２７、ミディアムロースト：２７〜２９。
【００１９】
焙煎コーヒー豆は引き続き粉砕を行うが、粉砕方法についても特に制限はなく、いかなる粉砕方法、粉砕粒度も採用することができ、粉砕装置も、特に限定されるものではない。しかしながら、外気と接触せず、不活性気体中で適宜冷却でき短時間で粉砕できる装置を採用することにより香気の飛散が防止できるためより好ましい。
【００２０】
茶類、ハーブ類、ナッツ類、水産物などの焙煎または焙焼品は、市販品を用いるか、あるいは焙煎または焙焼に通常、使用される装置を用い、嗜好に適した焙煎または焙焼を行うことにより得ることもできる。
【００２１】
水蒸気蒸留法は天然原料に水蒸気を通気し、水蒸気に伴われて留出してくる香気成分を水蒸気とともに凝縮させる方法であり、加圧水蒸気蒸留、常圧水蒸気蒸留、減圧水蒸気蒸留、気−液多段式交流接触蒸留（スピニングコーンカラム）などの方法を採用することができる。
【００２２】
例えば、常圧水蒸気蒸留を用いる方法は、焙煎コーヒー豆を仕込んだ水蒸気蒸留釜の底部から水蒸気を吹き込み、上部の留出側に接続した冷却器で留出蒸気を冷却することにより、凝縮物として香気を含む留出液を捕集することができる。必要に応じて、この香気捕集装置の先に冷媒を用いたコールドトラップを接続することにより、より低沸点の香気成分をも確実に捕集することができる。また、水蒸気蒸留の際に、窒素ガスなどの不活性ガス及び／又はビタミンＣなどの抗酸化剤の存在下で蒸留すると、香気成分の加熱による劣化を効果的に防止することができるので好適である。水蒸気蒸留では蒸留の初期に香気が多く留出し、その後、徐々に香気の留出が少なくなる。どこで蒸留を終了するかは、何回かの結果を参考に経済性等も考慮して決めるが、その結果、焙煎コーヒー豆に対する回収香の割合は重量換算で１：０．５〜１：５程度となり、Ｂｘ０．５〜５°程度の回収香が得られる。
【００２３】
例えば、焙煎粉砕コーヒー豆を水と混合しスラリーとして、それを気−液向流接触法により香気回収する方法は、例えば、特公平７−２２６４６号公報に記載の装置を用いて抽出する方法を採用することができる。この装置を用いて香気を回収する手段を具体的に説明すると、回転円錐と固定円錐が交互に組み合わせられた構造を有する気−液向流接触抽出装置の回転円錐上に、液状またはペースト状の嗜好性飲料用原料を上部から流下させると共に、下部から蒸気を上昇させ、該原料に本来的に存在している香気成分を回収する方法を例示することができる。この気−液向流接触抽出装置の操作条件としては、該装置の処理能力、原料の種類および濃度、香気の強度その他によって任意に選択することができる。コーヒースラリーのコーヒー豆と水の比率は、コーヒースラリーが流動性をもつ状態となる量であればいかなる比率も採用することができるがおおよそ、コーヒー豆１重量部に対し水５倍量〜３０倍量を例示することができる。水が、この範囲を下回る場合、流動性が出にくく、また、水がこの範囲をはずれて多い場合、得られる留出液の香気が弱くなる傾向がある。
【００２４】
気−液向流接触抽出装置の操作条件の一例を示せば、下記のごとくである。
原料供給速度：３００〜７００Ｌ／ｈｒ
蒸気流量：５〜５０Ｋｇ／ｈｒ
蒸発量：３〜３５Ｋｇ／ｈｒ
カラム底部温度：４０〜１００℃
カラム上部温度：４０〜１００℃
真空度：大気圧〜−１００ｋＰａ（大気圧基準）
次に、天然原料に水を加えて抽出して抽出液を得る工程では、天然原料として上記の如き水蒸気蒸留を行った後の残渣を用いる場合と、上記の如き水蒸気蒸留とは全く別に、新たな天然原料を用いる場合の２通りの場合がある。しかしながら、手順は基本的に同じであり、上記の如き水蒸気蒸留を行った後の残渣を用いる場合で説明する。
【００２５】
例えば、水蒸気蒸留残渣に対して、１〜５倍量の水を加え、５℃〜９５℃の範囲の温度で０．５〜２４時間の抽出を行い、濾過後、３０℃以下に冷却し、Ｂｘ２〜１０°程度の抽出液が得られる。
【００２６】
濾過は、ろ紙、サラン、ネルを用い、不溶成分等の除去を行うが、その際、濾過助剤を併用しても良く、例えば、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挙げることができるがこれらに限定されるものではない。さらに、濾過とは異なる手段として遠心分離で不純物の除去を行うことも効果的であり、単独、あるいは濾過と併用しても良い。
【００２７】
また、この水抽出時および／または水抽出後に酵素を用いても良い。例えば、アミラーゼ、セルラーゼ、マンナナーゼ、プロテアーゼ、リパーゼなどの酵素を作用させることもできる。また、場合により、水溶性有機溶媒の添加も効果的である。例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブタノールなどのアルコール類；アセトンのようなケトン類；エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、１，３−ブチレングリコール、１，２−ブチレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類などの一種もしくはそれらの複数種の混合物などを例示することができる。ただし、ＲＯ膜は高濃度の水溶性溶媒には弱いので、ＲＯ膜濃縮の際には溶媒をほとんど除去するか、膜に影響を与えない程度にする必要がある。
【００２８】
香気を含む留出液全量に対して上記抽出液の一部、または全量を混合し、ＲＯ膜濃縮を行う。その混合割合は、留出液を得るのに使用した天然原料の量（ａ）および抽出液を得るのに使用した天然原料の量（ｂ）の比率、（ａ：ｂ）で示せば、１：３〜１０：１の範囲、好ましくは１：１〜５：１の範囲、より好ましくは１：１〜３：１の範囲を挙げることができる。留出液に由来する固形分に対して抽出液に由来する固形分の量が多いほど香気回収率は高くなり、香気濃縮物の香気は濃縮前の回収香の香気に近くなる。一方、香気濃縮率はＲＯ膜濃縮の場合、通常、約Ｂｘ３０°が濃縮の限界なので、香気の濃縮度を高くするためには、抽出物由来の香気成分以外の固形分の量が少ない方が好ましい。したがって、得られる香気濃縮物の香気の質、濃縮度を考慮して、回収香と抽出液の混合割合を決めるが、その比率を変えることにより、香気濃縮倍率が１．１〜１０程度の香気濃縮物を得ることができる。得られる香気濃縮物は呈味成分などの不揮発性の水溶性成分も含むため、食品の風味をより一層改善する。
【００２９】
本発明で用いるＲＯ膜は、その材質、分子構造など特に限定はないが、例えば、市販品であるＳＵ−７２０（食塩阻止率９９．４％）、ＳＵ−７２０Ｆ（食塩阻止率９９．４％）、ＳＵ−７２０Ｌ（食塩阻止率９９．０％）、ＳＵ−８２０（食塩阻止率９９．７５％）、ＳＵ−８２０Ｌ（食塩阻止率９９．７％）、以上、東レ株式会社製ＲＯ膜；低圧スパイラル型ＲＯエレメントＮＴＲ−７５９ＨＲ（食塩阻止率９９％）、低圧スパイラル型ＲＯエレメントＬＦ１０シリーズ（食塩阻止率９８．５％）、低圧スパイラル型ＲＯエレメントＥＳ１０（食塩阻止率９９．５％）、低圧スパイラル型ＲＯエレメントＥＳ１５−Ｄ（食塩阻止率９９．５％）、低圧スパイラル型ＲＯエレメントＥＳ２０−Ｄ（食塩阻止率９９．７％）、低圧スパイラル型ＲＯエレメントＥＳ１５−Ｕ（食塩阻止率９３％）、ＮＴＲ７０ＨＧ Ｓ２Ｆ（食塩阻止率９９％）、ＮＴＲ７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（食塩阻止率９９％）、以上、日東電工社製ＲＯ膜；フィルムテックＳＷ３０−ＨＲ３２０（食塩阻止率９９．４％）、フィルムテックＳＷ３０−ＨＲ３８０（食塩阻止率９９．４％）、フィルムテックＳＷ３０−ＸＬＥ４００ｉ（食塩阻止率９９．６％）、以上、ムロマチテクノス社製ＲＯ膜等を挙げることができる。特に食塩阻止率９９％以上の膜は香気バランスの良い天然濃縮エキスが得られるので好ましい。
【００３０】
食塩阻止率は逆浸透膜の透過性を表す数値であり、水中でＮａイオンとＣｌイオンに解離している食塩の透過しにくさを示し、食塩阻止率９９％のように表示され、一般に市販品では食塩阻止率９０〜９９．８％程度のものがある。また、実際の逆浸透膜を含む濃縮装置は、着脱可能な円筒状の膜モジュール、膜モジュールに濃縮しようとする液を循環して供給するポンプ部、コントロール部などからなる装置である場合が多いが、形式はどんなものでも良い。
【００３１】
ＲＯ膜による濃縮は０．１〜５０ＭＰａの操作圧力で行う。また、操作温度は濃縮を行う天然原料によって適宜選択するが、例えば、５〜５０℃程度の温度範囲で行う。一般に温度が高い方が水の透過速度が大きくなるが、含有する成分の溶解性、安定性、逆浸透膜への吸着性なども原料により異なるので、好ましい温度を検討してから実際の操作を行う。ＲＯ膜濃縮の進行に伴って水が膜を通過し、除去される結果、濃縮液の固形分濃度が上昇し、濃縮液の粘性が高くなり、通常、約Ｂｘ３０°程度まで濃縮すると、濃縮液は膜、ポンプおよびこれらを連結するパイプ内を循環することが困難になり、実質的に水の通過が止まる。このレベルまで濃縮するか、あるいはそれ以前の任意の段階で濃縮を終了する。
【００３２】
上記した方法により得られる本発明の天然香気濃縮物は、そのまま水溶液の形態として使用することもできるが、所望により該エキスにデキストリン、加工澱粉、サイクロデキストリン、アラビアガム等の賦形剤を添加又は添加しないで、ペースト状とすることもでき、さらにまた、噴霧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥などの適宜な乾燥手段を採用して乾燥することにより粉末状とすることもできる。
【００３３】
本発明の天然香気濃縮物は、所望により、他の方法で得られる天然抽出エキス、香料、抗酸化剤、色素、ビタミンなどの任意の食品素材または添加剤を添加することもできる。
【００３４】
かくして、本発明によれば、例えば、清涼飲料、炭酸飲料、乳飲料、機能性飲料などの飲料類；キャンディー、クッキー、ケーキ、ゼリーなどの菓子類などに天然濃縮物の適当量を添加することにより、天然原料の持つ、バランスのよい、良好な天然風味が付与された飲食品を提供することができる。また、本発明によれば、例えば、シャンプー類、ヘアクリーム類、その他の毛髪化粧料基剤；オシロイ、口紅、その他の化粧用基剤や化粧用洗剤類基剤；洗濯用洗剤類、消毒用洗剤類、防臭洗剤類、その他各種の保健・衛生用洗剤類；歯磨き、ティシュー、トイレトペーパーなどの各種保健・衛生材料類；医薬品類などに天然濃縮物の適当量を添加することにより、天然感の向上した、嗜好性の高い消費財を提供することができる。
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに具体的に説明する。
【実施例】
【００３５】
実施例１
市販の焙煎コーヒー豆であるブラジルサントス＃２（Ｌ値１６．５）１０ｋｇを内径２７ｃｍ、高さ５７ｃｍの三連のステンレス製カラムのそれぞれに充填し、１００〜１０５℃で２．５時間、水蒸気蒸留を行い、留出液５４ｋｇ（参考品１、ｐＨ３．２８）を得た。次にそれぞれのカラムに９０℃の軟水３０ｋｇを加え、９０〜９５℃で３０分間保持した後、１時間放置し、蒸留残渣の抽出を行い、濾過することにより抽出液８１ｋｇ（Ｂｘ８．４８°）を得た。上記の留出液９ｋｇに抽出液１３．５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１としたものをＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理後、遠沈処理（２０℃、８００×Ｇ、５分間）を行い、Ｂｘ２０°に調整し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液５．７ｋｇ（本発明品１、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：１．５８）を得た。
【００３６】
実施例２
実施例１で得られた留出液９ｋｇに抽出液６．７５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液２．８６ｋｇ（本発明品２、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：３．１５）を得た。
【００３７】
実施例３
実施例１で得られた留出液９ｋｇに抽出液４．５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液１．９ｋｇ（本発明品３、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：４．７４）を得た。
【００３８】
実施例４
実施例１で得られた留出液９ｋｇに抽出液３．３８ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液１．４３ｋｇ（本発明品４、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：６．２９）を得た。
【００３９】
実施例５
実施例１と同じ、焙煎したブラジルサントス＃２（Ｌ値１６．５）１０ｋｇを用意し、新たに実施例１と同じカラムに充填し、９０℃の軟水３０ｋｇを加え、９０〜９５℃で３０分間保持した後、１時間放置し、抽出を行い、濾過することにより抽出液２７．５ｋｇ（Ｂｘ８．５２°）を得た。上記の抽出液１３．５ｋｇに実施例１の留出液９ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１としたものをＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理後、遠沈処理（２０℃、８００×Ｇ、５分間）を行い、Ｂｘ２０°に調整し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液５．９６ｋｇ（本発明品５、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：１．５１）を得た。
【００４０】
比較例１
実施例１の留出液９ｋｇ（ｐＨ３．２８）に重曹を加え、ｐＨ５．０１とし、ＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮留出液３ｋｇを得た。次に実施例１の抽出液１３．５ｋｇ（Ｂｘ８．４８°）をＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮抽出液４．３ｋｇ（Ｂｘ２６．６°）を得た。
濃縮留出液および濃縮抽出液を混合し、軟水を加え、Ｂｘ２０°に調整し、９０℃達温殺菌後、３０℃以下に冷却後、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液５．７ｋｇ（比較品１、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：２．０９）を得た。
（官能評価）
本発明品１〜５および比較品１は対留出液濃縮倍率に従い、希釈し、これら希釈品と参考品１を訓練された１０名のパネラーにより官能評価を行った。香気強度およびコーヒー感の２項目に関して参考品１の風味を１０として各パネラーが評価を行い、その平均値を示すとともに、香気強度およびコーヒー感の値を平均して総合評価とした。その結果を表１に示す。
（香気分析）
参考品１、本発明品１〜５および比較品１をガスクロマトグラフィーにより分析した。分析結果を酸、エステル、アルデヒド、アルコール、フラン、フェノール、ケトン、窒素化合物、硫黄化合物およびその他の化合物に分け、香気成分量の変化を比較した。参考品１に比べ比較品１で減少が大きかったのは、酸、フラン、窒素化合物、硫黄化合物であり、それら成分の濃縮後の存在量を、濃縮前を１００とした時の数値で表した。また、ガスクロマトグラフィーの香気成分量（ｐｐｍ）を合計して香気量（ｐｐｍ）とした。なお、本発明品１〜５および比較品１は対留出液濃縮倍率にしたがって換算して参考品１と比較した。その結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表１に示すように、本発明品１〜５はいずれも比較品１に比べ、香気強度、香気バランスが高く、総合評価も高かった。特に本発明品１、２および５は濃縮前の参考品１の香気バランスが保持されており、非常に良好であった。また、香気量（ｐｐｍ）は本発明品１〜５のいずれの場合も比較品１に比べ高い数値であった。比較品１では酸、フラン、窒素化合物、硫黄化合物の存在量は参考品１を１００とする値が、７７、６５、７４、３０であったが、本発明品１〜５のいずれの場合も比較品１に比べ高い数値であった。これらの成分はコーヒーの重要な香気成分であり、これら成分の数値が高いことは香気バランスの改善を支持する結果であった。特に、硫黄化合物は微量でもコーヒー香気に大きな影響を与える成分であるが、本発明品１〜５の数値は８５〜１０５と非常に高く、比較品１の３０に比べ、香気の回収に関し格段の改善効果が見られた。
【００４３】
実施例６
市販の煎茶５ｋｇを内径２７ｃｍ、高さ５７ｃｍの三連のステンレス製カラムのそれぞれに充填し、１００〜１０５℃で２〜３時間、水蒸気蒸留を行い、留出液３０ｋｇ（参考品２、ｐＨ４．５６）を得た。次にそれぞれのカラムに５０℃軟水１５ｋｇを加え、５０〜５５℃で３０分間の抽出を行い、濾過することにより抽出液３６ｋｇ（Ｂｘ７．４８°）を得た。上記の留出液７．５ｋｇに抽出液９ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１としたものをＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理後、遠沈処理（２０℃、８００×Ｇ、５分間）を行い、Ｂｘ２０°に調整し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液３．３５ｋｇ（本発明品６、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：２．２４）を得た。
【００４４】
実施例７
実施例６で得られた留出液４．５ｋｇに抽出液６．７５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液２．５１ｋｇ（本発明品７、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：１．７９）を得た。
【００４５】
実施例８
実施例６で得られた留出液４．５ｋｇに抽出液４．５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液１．６７ｋｇ（本発明品８、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：２．６９）を得た。
【００４６】
実施例９
実施例６で得られた留出液４．５ｋｇに抽出液３．３８ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液１．２５ｋｇ（本発明品８、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：３．６）を得た。
【００４７】
比較例２
実施例６で得られた留出液７．５ｋｇに重曹を加え、ｐＨ５．０１とし、ＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮留出液１ｋｇを得た。次に実施例６の抽出液９ｋｇ（Ｂｘ７．４８°）をＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮抽出液２．５ｋｇ（Ｂｘ２６．８°）を得た。
【００４８】
濃縮留出液および濃縮抽出液を混合し、軟水を加え、Ｂｘ２０°に調整後、９０℃達温殺菌後、３０℃以下に冷却し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液３．４ｋｇ（比較品２、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：３．０）を得た。
（官能評価）
本発明品６〜９および比較品２は対留出液濃縮倍率に従い、希釈し、これら希釈品と参考品２を訓練された１０名のパネラーにより官能評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
表２に示すように、本発明品６〜９の香気香味は、比較品２と比べ、香気強度、香気バランスが高く、総合評価も高いとともに、良好な煎茶感を有していた。特に本発明品５および６は濃縮前の参考品２と同程度の香気バランスが保持されており、非常に良好であった。
【００５１】
実施例１０
市販の鰹節研磨粉（鰹節の整形時に、まわりをグラインダーで削ることにより、生成する粉、G粉とも呼ばれる）５ｋｇを内径２７ｃｍ、高さ５７ｃｍのステンレス製カラムのそれぞれに充填し、１００〜１０５℃で２〜３時間、水蒸気蒸留を行い、留出液３０ｋｇ（参考品３、ｐＨ４．６５）を得た。次にそれぞれのカラムに９５℃軟水５０ｋｇを加え、９０〜９５℃で３０分間の抽出を行い、濾過することにより抽出液１２３ｋｇ（Ｂｘ２．０°）を得た。上記の留出液５ｋｇに重曹を加え、ｐＨ ５．０１としたものに、抽出液２０．５ｋｇを添加混合し、ＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理後、遠沈処理（２０℃、８００×Ｇ、５分間）を行い、Ｂｘ２０°に調整し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液２．０ｋｇ（本発明品１０、Ｂｘ２０°）を得た。
【００５２】
実施例１１
実施例１０で得られた留出液５ｋｇに抽出液１０．２５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液１．０１ｋｇ（本発明品１１、Ｂｘ２０°）を得た。
【００５３】
実施例１２
実施例１０で得られた留出液５ｋｇに抽出液６．８３ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液０．６８ｋｇ（本発明品１２、Ｂｘ２０°）を得た。
【００５４】
実施例１３
実施例１０で得られた留出液１０ｋｇに抽出液５．１３ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液０．５２ｋｇ（本発明品１２、Ｂｘ２０°）を得た。
【００５５】
比較例３
実施例１０で得られた留出液５ｋｇに重曹を加え、ｐＨ５．０１とし、ＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮留出液１．３ｋｇを得た。次に実施例１０の抽出液１０．２５ｋｇ（Ｂｘ７．４８°）をＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮抽出液３．１４ｋｇ（Ｂｘ２４．３°）を得た。
【００５６】
濃縮留出液および濃縮抽出液を混合し、軟水を加え、Ｂｘ２０°に調整後、９０℃達温殺菌後、３０℃以下に冷却し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液３．８ｋｇ（比較品２、Ｂｘ２０°）を得た。
（官能評価）
本発明品１０〜１３および比較品３は対留出液濃縮倍率に従い、希釈し、これら希釈品と参考品３を訓練された１０名のパネラーにより官能評価を行った。その結果を表３に示す。
【００５７】
【表３】
【００５８】
表３に示すように、本発明品１０〜１３の香気香味は、比較品３と比べ、香気強度、香気バランスが高く、総合評価も高いとともに、鰹節の有する上品な風味を有していた。特に本発明品１０および１１は濃縮前の参考品３と同程度の香気バランスが保持されており、非常に良好であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は天然原料の良好な香気バランスが保持された、天然香気濃縮物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
逆浸透膜（以下、ＲＯ膜とも呼ぶ）は限外濾過膜、精密濾過膜とともに高分子分離膜の一種であり、医薬、食品、工業製品の濾過に普通に用いられている。精密濾過膜は０．０１〜数μｍ程度の微粒子及び微生物が除去できるため除菌や濁質成分の除去に利用され、限外濾過膜はさらに小さな粒子である分子量数百〜数百万の溶質または粒子が分離できるため、醤油や果汁のおり成分の除去や除タンパクに利用されるのに対し、ＲＯ膜は浸透圧以上の圧力を高濃度溶液側に加えて溶媒と溶質を分離するため海水淡水化に利用されるほか、牛乳・果汁等の天然物の濃縮にも利用されている。
【０００３】
さらに、天然原料を蒸留して得られる香気回収物（以下、回収香と呼ぶ）の濃縮にＲＯ膜を用いるいくつかの提案がある。回収香は、天然原料に水を加えて抽出して得られる抽出物に比べ、香気成分を多く含み、これを抽出物あるいは食品に添加することにより、香気が強化、改善された品質の高い製品が得られるために広く利用されている。
【０００４】
具体的提案として、天然果実から得られる果汁を加熱し、蒸発する芳香成分及び水分を精留塔で濃縮して得られる回収香を逆浸透膜で２〜１００倍に濃縮する果実芳香成分の高濃縮液の製造方法（特許文献１）、水産物原料を水蒸気蒸留して得られる香り成分を回収した蒸留液を逆浸透膜で濃縮エキスとし、これを呈味成分を含有する濃縮液と混合した香味の改良された水産物の濃縮エキスの製造方法（特許文献２）、コーヒー抽出液を膜濃縮または凍結濃縮または減圧濃縮して、濃縮液と濃縮除去液とに分け、濃縮除去液を逆浸透膜で濃縮して得られる濃縮香気液を前記濃縮液と混合し、濃縮コーヒー液を得る方法（特許文献３）、コーヒー抽出液を膜濃縮または凍結濃縮して、濃縮液と濃縮除去液とに分け、濃縮除去液を減圧濃縮して得られる濃縮香気液を前記濃縮液と混合し、濃縮コーヒー液を得る方法（特許文献４）、水産物原料を水蒸気蒸留して得た香り成分を逆浸透膜で濃縮しアロマ抽出物としこれと前記水蒸気蒸留残渣の抽出物、あるいはこれとは別に用意した水産物抽出物を混合して得られる香味の優れた水産物の抽出物の製造方法（特許文献５）などが提案されている。
【０００５】
しかしながら、前記の提案により得られる回収香の濃縮物の香気回収率はまだ改善の余地が大いにあるとともに、回収香の濃縮物の香気バランスが濃縮前と比較して著しく崩れ、良好な天然感が損なわれるという欠点があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２１５号公報
【特許文献２】特開平９−９９０８号公報
【特許文献３】特開２００３−２０４７５７号公報
【特許文献４】特開２００３−３１９７４９号公報
【特許文献５】特開２００４−８９１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、香気の減少が少なく、香気バランスの良い、優れた天然香気濃縮物の製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、天然原料を蒸留して得られる回収香のＲＯ膜を用いる濃縮方法の前記の欠点を克服すべく、種々の検討を行った。まず、本発明者が行った実験で、回収香をＲＯ膜で濃縮すると、香気成分の一部が膜に吸着するという事実、また、香気成分のかなりの部分が膜を通過するという事実、通過液と元の回収香の香気成分の組成に違いがあるという事実を確認した。
【０００９】
本発明者らは、その原因を次のように推測した。すなわち、水蒸気蒸留などにより香気成分を分離、回収した回収香は、天然抽出物を濃縮する場合のような目詰まり（ファウリング）の原因となる水溶性成分、あるいは熱水には溶解し、常温あるいはそれ以下の温度で徐々に沈殿として析出する成分が除去されているために、ＲＯ膜による濃縮の際、水の通過速度が速く、濃縮時間は短いものの、香気成分が水の中に希薄な状態で存在するために膜に吸着され易くなり、膜も通過し易くなると推測するとともに、あえて水溶性成分を意図的に回収香に加えてＲＯ膜濃縮を行えば、香気成分の吸着あるいは通過を押さえられるのではないかと考えた。
【００１０】
そこで天然原料を蒸留して香気を含む香気回収香を得た後、この蒸留残渣に水を加えて抽出するか、またはこれとは別に用意した天然原料に水を加えて抽出することにより得られる抽出液の一部または全量を香気を含む留出液に混合後、ＲＯ膜を用いて濃縮したところ、推測の通り、香気の減少が押さえられ、香気バランスの良い優れた天然香気濃縮物が得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１１】
かくして、本発明は、天然原料を蒸留して香気を含む留出液を得る工程、天然原料に水を加えて抽出して抽出液を得る工程、前記の香気を含む留出液に前記抽出液の一部または全量を混合後、逆浸透膜を用いて濃縮することを特徴とする天然香気濃縮物の製造方法を提供するものである。
【００１２】
本発明は、天然原料を水蒸気蒸留して香気を含む留出液得るとともに、該留出液を得る際の水蒸気蒸留残渣を天然原料として、これに水を加えて抽出して抽出液を得ることを特徴とする前記に記載の方法を提供するものである。
【００１３】
本発明は、天然原料がコーヒーまたは茶類である前記のいずれかに記載の方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コーヒー、茶、水産物原料などの回収香の濃縮において香気の減少が押さえられ、香気バランスの良い優れた天然香気濃縮物を提供することができる。本発明の方法により得られる天然香気濃縮物は、例えば、飲食品に配合することにより従来の方法によって得られる天然香気濃縮物を配合する場合に比べ、香気バランスが良く、香気の増強された飲食品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
本発明の方法において原料で使用しうる天然原料として、例えば、コーヒー、茶類（緑茶、紅茶、中国茶、麦茶、玄米茶、ハブ茶など）、ハーブ類（ラベンダー、シソ、ジャスミン、 セージ、オレガノ、ベルガモット、ホップ、レモンバーム、カモミール、ローズマリー、 タイム、ミント、コリアンダーなど）、果実（リンゴ、ブドウ、パイナップル）、ナッツ類（クルミ、栗、ピーナッツなど）、水産物（鰹節、スルメ、甲殻類など）を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【００１６】
これら天然原料は生のままで使用しても良いが、焙煎、焙焼などの加熱処理により、香気を増強あるいは改善して使用しても良い。また、必要に応じて粉砕を行い、蒸留による香気回収率の改善を行っても良い。
【００１７】
例えば、コーヒー豆の焙煎に使用する原料生豆としては、アラビカ種、リベリカ種、ロブスタ種等いずれでも良く、その種類、産地を問わずブラジル、コロンビア、インドネシア種等いずれの産地のコーヒー豆も使用することができる。また、原料生豆は、一種類の豆のみを単独で使用しても、またブレンドした二種類以上の豆を使用してもよい。
【００１８】
これらの生豆をコーヒーロースターにより焙煎したものを原料とすることができる。焙煎の方法としてはコーヒーロースターなどを用い常法により行うことができる。例えば、コーヒー生豆を回転ドラムの内部に投入し、この回転ドラムを回転攪拌しながら、下方からガスバーナー等で加熱することで焙煎できる。かかるコーヒー豆の焙煎の程度は、通常飲用に供される程度の焙煎であればいかなる範囲内でも良いが、Ｌ値として１６〜３０に焙煎することを例示できる。Ｌ値とはコーヒーの焙煎の程度を表す指標で、コーヒー焙煎豆の粉砕物の明度を色差計で測定した値である。黒をＬ値０で、白をＬ値１００で表す。従って、コーヒー豆の焙煎が深いほど数値は低い値となり、浅いほど高い値となる。参考までに、通常飲用に利用される焙煎豆のＬ値はほぼ次に示す程度である。イタリアンロースト：１６〜１９、フレンチロースト：１９〜２１、フルシティーロースト：２１〜２３、シティーロースト：２３〜２５、ハイロースト：２５〜２７、ミディアムロースト：２７〜２９。
【００１９】
焙煎コーヒー豆は引き続き粉砕を行うが、粉砕方法についても特に制限はなく、いかなる粉砕方法、粉砕粒度も採用することができ、粉砕装置も、特に限定されるものではない。しかしながら、外気と接触せず、不活性気体中で適宜冷却でき短時間で粉砕できる装置を採用することにより香気の飛散が防止できるためより好ましい。
【００２０】
茶類、ハーブ類、ナッツ類、水産物などの焙煎または焙焼品は、市販品を用いるか、あるいは焙煎または焙焼に通常、使用される装置を用い、嗜好に適した焙煎または焙焼を行うことにより得ることもできる。
【００２１】
水蒸気蒸留法は天然原料に水蒸気を通気し、水蒸気に伴われて留出してくる香気成分を水蒸気とともに凝縮させる方法であり、加圧水蒸気蒸留、常圧水蒸気蒸留、減圧水蒸気蒸留、気−液多段式交流接触蒸留（スピニングコーンカラム）などの方法を採用することができる。
【００２２】
例えば、常圧水蒸気蒸留を用いる方法は、焙煎コーヒー豆を仕込んだ水蒸気蒸留釜の底部から水蒸気を吹き込み、上部の留出側に接続した冷却器で留出蒸気を冷却することにより、凝縮物として香気を含む留出液を捕集することができる。必要に応じて、この香気捕集装置の先に冷媒を用いたコールドトラップを接続することにより、より低沸点の香気成分をも確実に捕集することができる。また、水蒸気蒸留の際に、窒素ガスなどの不活性ガス及び／又はビタミンＣなどの抗酸化剤の存在下で蒸留すると、香気成分の加熱による劣化を効果的に防止することができるので好適である。水蒸気蒸留では蒸留の初期に香気が多く留出し、その後、徐々に香気の留出が少なくなる。どこで蒸留を終了するかは、何回かの結果を参考に経済性等も考慮して決めるが、その結果、焙煎コーヒー豆に対する回収香の割合は重量換算で１：０．５〜１：５程度となり、Ｂｘ０．５〜５°程度の回収香が得られる。
【００２３】
例えば、焙煎粉砕コーヒー豆を水と混合しスラリーとして、それを気−液向流接触法により香気回収する方法は、例えば、特公平７−２２６４６号公報に記載の装置を用いて抽出する方法を採用することができる。この装置を用いて香気を回収する手段を具体的に説明すると、回転円錐と固定円錐が交互に組み合わせられた構造を有する気−液向流接触抽出装置の回転円錐上に、液状またはペースト状の嗜好性飲料用原料を上部から流下させると共に、下部から蒸気を上昇させ、該原料に本来的に存在している香気成分を回収する方法を例示することができる。この気−液向流接触抽出装置の操作条件としては、該装置の処理能力、原料の種類および濃度、香気の強度その他によって任意に選択することができる。コーヒースラリーのコーヒー豆と水の比率は、コーヒースラリーが流動性をもつ状態となる量であればいかなる比率も採用することができるがおおよそ、コーヒー豆１重量部に対し水５倍量〜３０倍量を例示することができる。水が、この範囲を下回る場合、流動性が出にくく、また、水がこの範囲をはずれて多い場合、得られる留出液の香気が弱くなる傾向がある。
【００２４】
気−液向流接触抽出装置の操作条件の一例を示せば、下記のごとくである。
原料供給速度：３００〜７００Ｌ／ｈｒ
蒸気流量：５〜５０Ｋｇ／ｈｒ
蒸発量：３〜３５Ｋｇ／ｈｒ
カラム底部温度：４０〜１００℃
カラム上部温度：４０〜１００℃
真空度：大気圧〜−１００ｋＰａ（大気圧基準）
次に、天然原料に水を加えて抽出して抽出液を得る工程では、天然原料として上記の如き水蒸気蒸留を行った後の残渣を用いる場合と、上記の如き水蒸気蒸留とは全く別に、新たな天然原料を用いる場合の２通りの場合がある。しかしながら、手順は基本的に同じであり、上記の如き水蒸気蒸留を行った後の残渣を用いる場合で説明する。
【００２５】
例えば、水蒸気蒸留残渣に対して、１〜５倍量の水を加え、５℃〜９５℃の範囲の温度で０．５〜２４時間の抽出を行い、濾過後、３０℃以下に冷却し、Ｂｘ２〜１０°程度の抽出液が得られる。
【００２６】
濾過は、ろ紙、サラン、ネルを用い、不溶成分等の除去を行うが、その際、濾過助剤を併用しても良く、例えば、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挙げることができるがこれらに限定されるものではない。さらに、濾過とは異なる手段として遠心分離で不純物の除去を行うことも効果的であり、単独、あるいは濾過と併用しても良い。
【００２７】
また、この水抽出時および／または水抽出後に酵素を用いても良い。例えば、アミラーゼ、セルラーゼ、マンナナーゼ、プロテアーゼ、リパーゼなどの酵素を作用させることもできる。また、場合により、水溶性有機溶媒の添加も効果的である。例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、２−ブタノール、ｔ−ブタノールなどのアルコール類；アセトンのようなケトン類；エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、１，３−ブチレングリコール、１，２−ブチレングリコール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール類などの一種もしくはそれらの複数種の混合物などを例示することができる。ただし、ＲＯ膜は高濃度の水溶性溶媒には弱いので、ＲＯ膜濃縮の際には溶媒をほとんど除去するか、膜に影響を与えない程度にする必要がある。
【００２８】
香気を含む留出液全量に対して上記抽出液の一部、または全量を混合し、ＲＯ膜濃縮を行う。その混合割合は、留出液を得るのに使用した天然原料の量（ａ）および抽出液を得るのに使用した天然原料の量（ｂ）の比率、（ａ：ｂ）で示せば、１：３〜１０：１の範囲、好ましくは１：１〜５：１の範囲、より好ましくは１：１〜３：１の範囲を挙げることができる。留出液に由来する固形分に対して抽出液に由来する固形分の量が多いほど香気回収率は高くなり、香気濃縮物の香気は濃縮前の回収香の香気に近くなる。一方、香気濃縮率はＲＯ膜濃縮の場合、通常、約Ｂｘ３０°が濃縮の限界なので、香気の濃縮度を高くするためには、抽出物由来の香気成分以外の固形分の量が少ない方が好ましい。したがって、得られる香気濃縮物の香気の質、濃縮度を考慮して、回収香と抽出液の混合割合を決めるが、その比率を変えることにより、香気濃縮倍率が１．１〜１０程度の香気濃縮物を得ることができる。得られる香気濃縮物は呈味成分などの不揮発性の水溶性成分も含むため、食品の風味をより一層改善する。
【００２９】
本発明で用いるＲＯ膜は、その材質、分子構造など特に限定はないが、例えば、市販品であるＳＵ−７２０（食塩阻止率９９．４％）、ＳＵ−７２０Ｆ（食塩阻止率９９．４％）、ＳＵ−７２０Ｌ（食塩阻止率９９．０％）、ＳＵ−８２０（食塩阻止率９９．７５％）、ＳＵ−８２０Ｌ（食塩阻止率９９．７％）、以上、東レ株式会社製ＲＯ膜；低圧スパイラル型ＲＯエレメントＮＴＲ−７５９ＨＲ（食塩阻止率９９％）、低圧スパイラル型ＲＯエレメントＬＦ１０シリーズ（食塩阻止率９８．５％）、低圧スパイラル型ＲＯエレメントＥＳ１０（食塩阻止率９９．５％）、低圧スパイラル型ＲＯエレメントＥＳ１５−Ｄ（食塩阻止率９９．５％）、低圧スパイラル型ＲＯエレメントＥＳ２０−Ｄ（食塩阻止率９９．７％）、低圧スパイラル型ＲＯエレメントＥＳ１５−Ｕ（食塩阻止率９３％）、ＮＴＲ７０ＨＧ Ｓ２Ｆ（食塩阻止率９９％）、ＮＴＲ７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（食塩阻止率９９％）、以上、日東電工社製ＲＯ膜；フィルムテックＳＷ３０−ＨＲ３２０（食塩阻止率９９．４％）、フィルムテックＳＷ３０−ＨＲ３８０（食塩阻止率９９．４％）、フィルムテックＳＷ３０−ＸＬＥ４００ｉ（食塩阻止率９９．６％）、以上、ムロマチテクノス社製ＲＯ膜等を挙げることができる。特に食塩阻止率９９％以上の膜は香気バランスの良い天然濃縮エキスが得られるので好ましい。
【００３０】
食塩阻止率は逆浸透膜の透過性を表す数値であり、水中でＮａイオンとＣｌイオンに解離している食塩の透過しにくさを示し、食塩阻止率９９％のように表示され、一般に市販品では食塩阻止率９０〜９９．８％程度のものがある。また、実際の逆浸透膜を含む濃縮装置は、着脱可能な円筒状の膜モジュール、膜モジュールに濃縮しようとする液を循環して供給するポンプ部、コントロール部などからなる装置である場合が多いが、形式はどんなものでも良い。
【００３１】
ＲＯ膜による濃縮は０．１〜５０ＭＰａの操作圧力で行う。また、操作温度は濃縮を行う天然原料によって適宜選択するが、例えば、５〜５０℃程度の温度範囲で行う。一般に温度が高い方が水の透過速度が大きくなるが、含有する成分の溶解性、安定性、逆浸透膜への吸着性なども原料により異なるので、好ましい温度を検討してから実際の操作を行う。ＲＯ膜濃縮の進行に伴って水が膜を通過し、除去される結果、濃縮液の固形分濃度が上昇し、濃縮液の粘性が高くなり、通常、約Ｂｘ３０°程度まで濃縮すると、濃縮液は膜、ポンプおよびこれらを連結するパイプ内を循環することが困難になり、実質的に水の通過が止まる。このレベルまで濃縮するか、あるいはそれ以前の任意の段階で濃縮を終了する。
【００３２】
上記した方法により得られる本発明の天然香気濃縮物は、そのまま水溶液の形態として使用することもできるが、所望により該エキスにデキストリン、加工澱粉、サイクロデキストリン、アラビアガム等の賦形剤を添加又は添加しないで、ペースト状とすることもでき、さらにまた、噴霧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥などの適宜な乾燥手段を採用して乾燥することにより粉末状とすることもできる。
【００３３】
本発明の天然香気濃縮物は、所望により、他の方法で得られる天然抽出エキス、香料、抗酸化剤、色素、ビタミンなどの任意の食品素材または添加剤を添加することもできる。
【００３４】
かくして、本発明によれば、例えば、清涼飲料、炭酸飲料、乳飲料、機能性飲料などの飲料類；キャンディー、クッキー、ケーキ、ゼリーなどの菓子類などに天然濃縮物の適当量を添加することにより、天然原料の持つ、バランスのよい、良好な天然風味が付与された飲食品を提供することができる。また、本発明によれば、例えば、シャンプー類、ヘアクリーム類、その他の毛髪化粧料基剤；オシロイ、口紅、その他の化粧用基剤や化粧用洗剤類基剤；洗濯用洗剤類、消毒用洗剤類、防臭洗剤類、その他各種の保健・衛生用洗剤類；歯磨き、ティシュー、トイレトペーパーなどの各種保健・衛生材料類；医薬品類などに天然濃縮物の適当量を添加することにより、天然感の向上した、嗜好性の高い消費財を提供することができる。
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに具体的に説明する。
【実施例】
【００３５】
実施例１
市販の焙煎コーヒー豆であるブラジルサントス＃２（Ｌ値１６．５）１０ｋｇを内径２７ｃｍ、高さ５７ｃｍの三連のステンレス製カラムのそれぞれに充填し、１００〜１０５℃で２．５時間、水蒸気蒸留を行い、留出液５４ｋｇ（参考品１、ｐＨ３．２８）を得た。次にそれぞれのカラムに９０℃の軟水３０ｋｇを加え、９０〜９５℃で３０分間保持した後、１時間放置し、蒸留残渣の抽出を行い、濾過することにより抽出液８１ｋｇ（Ｂｘ８．４８°）を得た。上記の留出液９ｋｇに抽出液１３．５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１としたものをＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理後、遠沈処理（２０℃、８００×Ｇ、５分間）を行い、Ｂｘ２０°に調整し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液５．７ｋｇ（本発明品１、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：１．５８）を得た。
【００３６】
実施例２
実施例１で得られた留出液９ｋｇに抽出液６．７５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液２．８６ｋｇ（本発明品２、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：３．１５）を得た。
【００３７】
実施例３
実施例１で得られた留出液９ｋｇに抽出液４．５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液１．９ｋｇ（本発明品３、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：４．７４）を得た。
【００３８】
実施例４
実施例１で得られた留出液９ｋｇに抽出液３．３８ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液１．４３ｋｇ（本発明品４、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：６．２９）を得た。
【００３９】
実施例５
実施例１と同じ、焙煎したブラジルサントス＃２（Ｌ値１６．５）１０ｋｇを用意し、新たに実施例１と同じカラムに充填し、９０℃の軟水３０ｋｇを加え、９０〜９５℃で３０分間保持した後、１時間放置し、抽出を行い、濾過することにより抽出液２７．５ｋｇ（Ｂｘ８．５２°）を得た。上記の抽出液１３．５ｋｇに実施例１の留出液９ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１としたものをＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理後、遠沈処理（２０℃、８００×Ｇ、５分間）を行い、Ｂｘ２０°に調整し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液５．９６ｋｇ（本発明品５、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：１．５１）を得た。
【００４０】
比較例１
実施例１の留出液９ｋｇ（ｐＨ３．２８）に重曹を加え、ｐＨ５．０１とし、ＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮留出液３ｋｇを得た。次に実施例１の抽出液１３．５ｋｇ（Ｂｘ８．４８°）をＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮抽出液４．３ｋｇ（Ｂｘ２６．６°）を得た。
濃縮留出液および濃縮抽出液を混合し、軟水を加え、Ｂｘ２０°に調整し、９０℃達温殺菌後、３０℃以下に冷却後、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液５．７ｋｇ（比較品１、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：２．０９）を得た。
（官能評価）
本発明品１〜５および比較品１は対留出液濃縮倍率に従い、希釈し、これら希釈品と参考品１を訓練された１０名のパネラーにより官能評価を行った。香気強度およびコーヒー感の２項目に関して参考品１の風味を１０として各パネラーが評価を行い、その平均値を示すとともに、香気強度およびコーヒー感の値を平均して総合評価とした。その結果を表１に示す。
（香気分析）
参考品１、本発明品１〜５および比較品１をガスクロマトグラフィーにより分析した。分析結果を酸、エステル、アルデヒド、アルコール、フラン、フェノール、ケトン、窒素化合物、硫黄化合物およびその他の化合物に分け、香気成分量の変化を比較した。参考品１に比べ比較品１で減少が大きかったのは、酸、フラン、窒素化合物、硫黄化合物であり、それら成分の濃縮後の存在量を、濃縮前を１００とした時の数値で表した。また、ガスクロマトグラフィーの香気成分量（ｐｐｍ）を合計して香気量（ｐｐｍ）とした。なお、本発明品１〜５および比較品１は対留出液濃縮倍率にしたがって換算して参考品１と比較した。その結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表１に示すように、本発明品１〜５はいずれも比較品１に比べ、香気強度、香気バランスが高く、総合評価も高かった。特に本発明品１、２および５は濃縮前の参考品１の香気バランスが保持されており、非常に良好であった。また、香気量（ｐｐｍ）は本発明品１〜５のいずれの場合も比較品１に比べ高い数値であった。比較品１では酸、フラン、窒素化合物、硫黄化合物の存在量は参考品１を１００とする値が、７７、６５、７４、３０であったが、本発明品１〜５のいずれの場合も比較品１に比べ高い数値であった。これらの成分はコーヒーの重要な香気成分であり、これら成分の数値が高いことは香気バランスの改善を支持する結果であった。特に、硫黄化合物は微量でもコーヒー香気に大きな影響を与える成分であるが、本発明品１〜５の数値は８５〜１０５と非常に高く、比較品１の３０に比べ、香気の回収に関し格段の改善効果が見られた。
【００４３】
実施例６
市販の煎茶５ｋｇを内径２７ｃｍ、高さ５７ｃｍの三連のステンレス製カラムのそれぞれに充填し、１００〜１０５℃で２〜３時間、水蒸気蒸留を行い、留出液３０ｋｇ（参考品２、ｐＨ４．５６）を得た。次にそれぞれのカラムに５０℃軟水１５ｋｇを加え、５０〜５５℃で３０分間の抽出を行い、濾過することにより抽出液３６ｋｇ（Ｂｘ７．４８°）を得た。上記の留出液７．５ｋｇに抽出液９ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１としたものをＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理後、遠沈処理（２０℃、８００×Ｇ、５分間）を行い、Ｂｘ２０°に調整し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液３．３５ｋｇ（本発明品６、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：２．２４）を得た。
【００４４】
実施例７
実施例６で得られた留出液４．５ｋｇに抽出液６．７５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液２．５１ｋｇ（本発明品７、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：１．７９）を得た。
【００４５】
実施例８
実施例６で得られた留出液４．５ｋｇに抽出液４．５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液１．６７ｋｇ（本発明品８、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：２．６９）を得た。
【００４６】
実施例９
実施例６で得られた留出液４．５ｋｇに抽出液３．３８ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液１．２５ｋｇ（本発明品８、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：３．６）を得た。
【００４７】
比較例２
実施例６で得られた留出液７．５ｋｇに重曹を加え、ｐＨ５．０１とし、ＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮留出液１ｋｇを得た。次に実施例６の抽出液９ｋｇ（Ｂｘ７．４８°）をＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮抽出液２．５ｋｇ（Ｂｘ２６．８°）を得た。
【００４８】
濃縮留出液および濃縮抽出液を混合し、軟水を加え、Ｂｘ２０°に調整後、９０℃達温殺菌後、３０℃以下に冷却し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液３．４ｋｇ（比較品２、Ｂｘ２０°、対留出液濃縮倍率：３．０）を得た。
（官能評価）
本発明品６〜９および比較品２は対留出液濃縮倍率に従い、希釈し、これら希釈品と参考品２を訓練された１０名のパネラーにより官能評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】
表２に示すように、本発明品６〜９の香気香味は、比較品２と比べ、香気強度、香気バランスが高く、総合評価も高いとともに、良好な煎茶感を有していた。特に本発明品５および６は濃縮前の参考品２と同程度の香気バランスが保持されており、非常に良好であった。
【００５１】
実施例１０
市販の鰹節研磨粉（鰹節の整形時に、まわりをグラインダーで削ることにより、生成する粉、G粉とも呼ばれる）５ｋｇを内径２７ｃｍ、高さ５７ｃｍのステンレス製カラムのそれぞれに充填し、１００〜１０５℃で２〜３時間、水蒸気蒸留を行い、留出液３０ｋｇ（参考品３、ｐＨ４．６５）を得た。次にそれぞれのカラムに９５℃軟水５０ｋｇを加え、９０〜９５℃で３０分間の抽出を行い、濾過することにより抽出液１２３ｋｇ（Ｂｘ２．０°）を得た。上記の留出液５ｋｇに重曹を加え、ｐＨ ５．０１としたものに、抽出液２０．５ｋｇを添加混合し、ＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理後、遠沈処理（２０℃、８００×Ｇ、５分間）を行い、Ｂｘ２０°に調整し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液２．０ｋｇ（本発明品１０、Ｂｘ２０°）を得た。
【００５２】
実施例１１
実施例１０で得られた留出液５ｋｇに抽出液１０．２５ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液１．０１ｋｇ（本発明品１１、Ｂｘ２０°）を得た。
【００５３】
実施例１２
実施例１０で得られた留出液５ｋｇに抽出液６．８３ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液０．６８ｋｇ（本発明品１２、Ｂｘ２０°）を得た。
【００５４】
実施例１３
実施例１０で得られた留出液１０ｋｇに抽出液５．１３ｋｇを加え、重曹にてｐＨ５．０１とした後、ＲＯ膜濃縮を行い、軟水を加えてＢｘ２０°に調整することにより、濃縮液０．５２ｋｇ（本発明品１２、Ｂｘ２０°）を得た。
【００５５】
比較例３
実施例１０で得られた留出液５ｋｇに重曹を加え、ｐＨ５．０１とし、ＲＯ膜濃縮機ＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮留出液１．３ｋｇを得た。次に実施例１０の抽出液１０．２５ｋｇ（Ｂｘ７．４８°）をＮＴＲ−７５９ＨＧ Ｓ２Ｆ（日東電工社製）を用い、操作圧４ＭＰａで約３時間の処理を行い、濃縮抽出液３．１４ｋｇ（Ｂｘ２４．３°）を得た。
【００５６】
濃縮留出液および濃縮抽出液を混合し、軟水を加え、Ｂｘ２０°に調整後、９０℃達温殺菌後、３０℃以下に冷却し、２００メッシュ濾過を行い、濃縮液３．８ｋｇ（比較品２、Ｂｘ２０°）を得た。
（官能評価）
本発明品１０〜１３および比較品３は対留出液濃縮倍率に従い、希釈し、これら希釈品と参考品３を訓練された１０名のパネラーにより官能評価を行った。その結果を表３に示す。
【００５７】
【表３】
【００５８】
表３に示すように、本発明品１０〜１３の香気香味は、比較品３と比べ、香気強度、香気バランスが高く、総合評価も高いとともに、鰹節の有する上品な風味を有していた。特に本発明品１０および１１は濃縮前の参考品３と同程度の香気バランスが保持されており、非常に良好であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記工程：
（Ａ）天然原料を水蒸気蒸留して香気を含む留出液を得る工程、
（Ｂ）天然原料に水を加えて抽出して抽出液を得る工程、
（Ｃ）（Ａ）の留出液に（Ｂ）の抽出液の一部または全量を混合後、逆浸透膜を用いて濃縮することを特徴とする香気濃縮物の製造方法。
【請求項２】
（Ｂ）の天然原料が（Ａ）の留出液を得る際の水蒸気蒸留残渣である請求項1に記載の方法。
【請求項３】
天然原料がコーヒーまたは茶類である請求項１〜２のいずれかに記載の方法。
【請求項１】
下記工程：
（Ａ）天然原料を水蒸気蒸留して香気を含む留出液を得る工程、
（Ｂ）天然原料に水を加えて抽出して抽出液を得る工程、
（Ｃ）（Ａ）の留出液に（Ｂ）の抽出液の一部または全量を混合後、逆浸透膜を用いて濃縮することを特徴とする香気濃縮物の製造方法。
【請求項２】
（Ｂ）の天然原料が（Ａ）の留出液を得る際の水蒸気蒸留残渣である請求項1に記載の方法。
【請求項３】
天然原料がコーヒーまたは茶類である請求項１〜２のいずれかに記載の方法。
【公開番号】特開２０１０−１３５１０（Ｐ２０１０−１３５１０Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７２７６３（Ｐ２００８−１７２７６３）
【出願日】平成２０年７月１日（２００８．７．１）
【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２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１日（２００８．７．１）
【出願人】（０００２１４５３７）長谷川香料株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]