JP5709152B2 - コーヒー果実の処理方法、コーヒー生豆、コーヒー焙煎豆、及びコーヒー飲料 - Google Patents
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Description
現在、コーヒー果実の処理方法としては、非水洗式又は水洗式手法により、コーヒー果実からその外皮及び果肉部分を取り除いてコーヒー生豆を得る精製工程が知られている(例えば、非特許文献1参照)。
このとき得られたコーヒー生豆を焙煎処理(ロースト)したものがコーヒー焙煎豆である。コーヒー特有の味覚や香りの素となる成分であるコーヒー香味成分は、コーヒー生豆を焙煎処理する焙煎工程において生成される。
コーヒー香味成分は、粉砕したコーヒー焙煎豆に熱湯等を注ぐことによって抽出できる。当該コーヒー香味成分を含んだ抽出液がコーヒー飲料となる。
また、コーヒー果実が、例えばアスペルギルス フラバス(Aspergillus Flavus)等の毒素産生能を有する雑菌により汚染された場合、当該雑菌が産生したアフラトキシン等の毒素をコーヒー生豆が吸収してしまい、食用・飲用に利用できなくなる虞があった。
コーヒー生豆は、コーヒー果実の最も内側に存在しており、発芽に備えて吸水する性質がある。また、酵母等に代表されるある種の微生物は、資化成分である有機化合物を分解(発酵)してアルコール類・有機酸類・エステル類等(以下、発酵成分と称する)を産生し得ることが知られている。
従って、コーヒー生豆と資化成分との存在下において酵母等の微生物による発酵を行うと、資化成分を分解して産生された発酵成分は、水分と共にコーヒー生豆に吸収され得る。その結果、発酵成分および水分を吸収したコーヒー生豆を焙煎すると、従来のコーヒー香味成分に加えて、当該発酵成分に由来する新たな香味成分を含むコーヒー焙煎豆を得ることが可能となる。このように、当該コーヒー焙煎豆から抽出されたコーヒー飲料には新たな良質の香味が付与され得る。
尚、本発明における主たる資化成分は、コーヒー果肉(糖分やその他の栄養分を含む部分)である。
本発明においては、蒸気処理後のコーヒー果実について上述の発酵処理を実施するので、コーヒー果実の棲み付き菌数が減少し、雑菌汚染を防止した状態で発酵処理を行うことができる。さらに、蒸気処理によりコーヒー果実の植物繊維が膨潤し、軟らかくなることで、微生物がコーヒー果実内に侵入し易くなると共に、コーヒー果肉内に含まれる糖分等も溶出し易くなり、微生物による発酵がより促進され得る。
特に上記微生物を使用して得られたコーヒー生豆を原料として用いることにより、焙煎工程にて生成される従来のコーヒー香味とバランスのとれた(アルコール臭の抑えられた)華やかでリッチなエステリー香を有し、且つボディ感のある味わいを与えるコーヒー飲料を得ることができる。
特に上記微生物を使用して得られたコーヒー生豆を原料として用いることにより、焙煎工程にて生成される従来のコーヒー香味とバランスのとれた(アルコール臭の抑えられた)華やかでリッチなエステリー香を有し、且つボディ感のある味わいを与えるコーヒー飲料を得ることができる。
このSAM2421を使用することによって、コーヒー生豆に新たな香味成分(発酵成分)が付与されて、より華やかでリッチなエステリー香を有し、且つボディ感のある味わいを与えるコーヒー飲料を得ることができる。
変異体としては、例えば自然突然変異によるもの、或いは、野生株に対して放射線や突然変異物質による処理を行って人為的に突然変異を誘発したもの等が挙げられる。一方、形質転換体としては、例えば野生株であるSAM2421若しくはその変異体に外来遺伝子を導入したものが挙げられ、このような形質転換体から、より発酵能の優れた、或いは、取扱いが容易である等の特徴を持つ株を分離して使用することが可能である。
〔実施形態〕
本発明のコーヒー果実の処理方法は、コーヒー果実からコーヒー生豆を分離精製する精製工程を包含するものである。より詳細には、後述の(1)洗浄・選別工程、(2)蒸気処理工程、(3)急冷処理工程、(4)発酵処理工程、(5)乾燥工程及び(6)精製工程を包含する。
コーヒーノキより収穫したコーヒー果実を定法に従って水洗いし、それらのコーヒー果実の中から適当な形態(色、大きさ、形等)を有するものを選別する。
本発明におけるコーヒー果実とはコーヒーノキの果実を指す。当該コーヒー果実は、概略すると、コーヒー生豆(種子)、果肉(糖分やその他の栄養分を含む部分)及び外皮から構成される。より詳細には、最も内側にコーヒー生豆が存在し、当該コーヒー生豆の周囲は、内側から順に、銀皮(シルバースキン)、内果皮(パーチメント)、果肉、外皮で覆われている。
コーヒー果実の品種としては、アラビカ種・ロブスタ種・リベリカ種などが適用可能である。また、産地についても、ブラジル産・エチオピア産・ベトナム産・グアテマラ産などが適用可能であるが、特に限定されるものではない。
洗浄・選別されたコーヒー果実に、後述の条件下において蒸気を当て、コーヒー果実に付着している棲み付き菌を殺菌して、初期汚染菌数を減少させる。
一方、十分な殺菌効果が得られない処理条件下、例えば処理温度が低く過ぎる、あるいは処理時間が短過ぎる場合では、雑菌による汚染を招く虞がある。
このとき、処理温度が70℃〜110℃であれば、高圧容器などを必要とせず、大気圧下での蒸気処理が可能であるため過剰な設備投資を必要としない。
また、処理時間が5秒〜300秒であれば、アスペルギルス フラバス(Aspergillus Flavus)等の毒素産生能を有する雑菌を十分に死滅させることができ、かつ果実のもつフレッシュな香味が十分に維持できる。
好ましくは、少なくとも1箇所以上の蒸気導入部分を有し、温度・圧力を調節可能な金属製の釜を用いて処理温度と処理時間をコントロールする方法が挙げられる。また、トンネル型の蒸気導入部分を少なくとも1箇所以上を設けた速度調節可能なコンベアを使用し、処理温度および処理時間をコントロールする方法としてもよいが、特にこれら方法に限定されるものではない。
急冷処理の方法としては、蒸気処理後のコーヒー果実に対して0℃〜40℃の冷水を散布する方法、0℃〜40℃の冷水中に投入する方法、地面の上に撒き広げる方法、冷蔵庫等の低温庫内へ保管するといった方法が挙げられる。特にトンネル型の冷風(−30℃〜40℃)の吹き出し口を少なくとも1箇所以上設けた速度調節可能なコンベアを使用し、処理温度と処理時間をコントロールする方法により行うのが好ましいが、特に限定されるものではない。
急冷処理工程後のコーヒー果実について、主としてコーヒー果実の果肉を資化成分とし、後述の微生物によって当該資化成分を発酵させる発酵処理を行う。
本発明に適用し得る微生物は、コーヒー果実の果肉等を資化(発酵)することが可能であれば適用できる。例えば酵母・乳酸菌・不完全菌類などが挙げられる。これらの微生物は、入手が容易であり、取り扱い性の容易さから好適に用いることができる。
Lalvin L2323株(サッカロミセス セレビジエ(Saccharomyces cerevisiae)、以下L2323と称する:セティカンパニー社)、
Lalvin EC1118株(サッカロミセス バヤヌス(Saccharomyces bayanus)、以下EC1118と称する:セティカンパニー社)、
CK S102株(サッカロミセス セレビジエ(Saccharomyces cerevisiae)、以下S102と称する:Bio Springer社)
などを用いることができるが、特にこれらに限定されるものではない。
本発明における発酵処理工程において微生物は、蒸気処理されたコーヒー果実中の果肉を資化成分とするが、必要に応じて、その他の資化成分を追加して発酵させても良い。
その他の追加可能な資化成分としては、果肉(コーヒー果肉・ブドウ果肉・サクランボ果肉・桃果肉等)、果汁(ぶどう・桃・リンゴ等)、糖類(サトウキビや甘藷等の植物からとれる単糖・二糖・多糖等)、穀物類(麦芽を糖化させた麦汁等)、培地等が挙げられる。しかし、微生物が資化可能な成分であれば特に限定されず、これらの追加的な資化成分を単独か、あるいは任意に組み合わせて使用しても良い。
尚、上述した追加的な資化成分は、必要に応じて熱水処理・蒸気処理等の殺菌処理を行った後に使用する。
発酵処理工程において微生物と資化成分とを接触させる方法には、例えば以下の方法が挙げられる。
直接法は、コーヒー生豆の存在下において、微生物を資化成分に直接接触させる方法である。例えば、コーヒー果肉を少なくとも一部露出させたコーヒー果実(精製工程にてコーヒー生豆と分離されたときに得られるコーヒー果肉とコーヒー生豆との混合物)に、上述の微生物の懸濁液を噴霧あるいは散布して直接接触させて発酵させる。
特に、コーヒー果肉を一部露出させたコーヒー果実を用いて発酵させる場合、資化される糖分等がコーヒー果肉中に高濃度で局在するため、効率良く発酵が進む。さらに、すぐ近傍にコーヒー生豆が存在するため、発酵により生成されたアルコール類やエステル類等の発酵成分が速やかにコーヒー生豆中に移行し得る。尚、乾燥させたコーヒー果実あるいはコーヒー果肉を使用する場合は、適度に水分を含ませた状態で発酵させても良い。
間接法は、発酵槽に貯留してある発酵液中に、コーヒー生豆・資化成分・微生物を各別に加えて混合し、発酵液中に溶出し得る資化成分に微生物を接触させる方法である。例えば、上述の微生物と、コーヒー果肉を少なくとも一部露出させたコーヒー果実(又は、精製工程にてコーヒー生豆と分離されたときに得られるコーヒー果肉とコーヒー生豆との混合物)とを発酵液中に添加して発酵させる。
本発明において、発酵処理工程における発酵速度を増加させるために、コーヒー果実の表面の少なくとも一部に、コーヒー果肉を露出させる方法を用いても良い。
また、皮むき機等を使用して、コーヒー果実の外皮のみを剥いて果肉を露出するようにしても良い。尚、コーヒー果実を収穫する際、偶然に傷がついてその果肉の少なくとも一部が露出してしまったものについては、特に上述の果肉の露出操作を行う必要はない。また、精製工程にてコーヒー生豆と分離されたときに得られるコーヒー果肉を使用する場合にも、特に上述の果肉の露出操作を行う必要はなく、別途コーヒー生豆を加えて発酵を行う。
微生物の発酵処理条件については、発酵が実施され得る条件であれば特に限定されず、必要に応じて発酵に適した条件を適宜設定することができる。当該条件は、例えば使用する微生物の種類やその菌量(初期菌数)・資化成分の種類や量(濃度)・温度・湿度・pH・酸素又は二酸化炭素濃度・発酵時間等である。
例えば、15〜30℃といった低温環境下にて発酵を行わせる、或いは、必要に応じてpH調整剤等を添加して、より厳しい酸性条件下で発酵を行わせることが可能である。当該pH調整剤は、例えば乳酸・アジピン酸・クエン酸・リンゴ酸・酢酸等の各種有機酸、各種有機酸塩、リン酸等の各種無機酸、各種無機酸塩、各種アミノ酸、各種アミノ酸塩等が例示される。
さらに、二酸化炭素濃度を上げてより嫌気的な条件下で、或いは、酸素濃度を上げてより好気的な条件下で発酵を実施するなどしても良い。
ここでは、コーヒー果実を用いて発酵を行う例を説明する。
本発明は、例えば、コーヒー生豆の精製工程中に発酵処理工程を行うことができる。
一方、水洗式の精製工程では、例えばコーヒー果実を収穫して蒸気処理した後、そのコーヒー果実を水槽に沈めて不純物を除去する際、上記の(b)間接法により微生物およびコーヒー果実を当該水槽(発酵槽)で混合して発酵させる。
発酵処理工程を終了したコーヒー果実は、その表面に付着している微生物を水で洗い流して分離してから、或いは微生物を付着させたままの状態で、約40℃の熱風下において約2〜3日間乾燥させる。
乾燥工程を終了したコーヒー果実は、その後、通常の精製工程に沿ってコーヒー果肉等が除去され、脱穀されてコーヒー生豆が分離される。
非水洗式とは、コーヒー果実を収穫後、そのまま乾燥させたものを脱穀して外皮・果肉・内果皮・銀皮等を除去し、コーヒー生豆を得る方法である。
一方、水洗式とは、コーヒー果実を収穫後、水中に沈めて不純物を除去し、果肉除去機で外皮及び果肉を除去してから、再度水中に沈めて粘着物を溶かして除去し、さらに、水洗した後に乾燥させたものを脱穀して内果皮、銀皮を除去してコーヒー生豆を得る方法である。
非水洗式の精製工程は操作が容易であるが、主に気候が乾燥している地域で適用される。一方、水洗式の精製工程は、主に多雨の地域で適用される。
得られたコーヒー焙煎豆は、粉砕した後、加水して濾材によって濾過抽出して得られた抽出液をレギュラーコーヒーとして飲用に供することができる。その他に、当該コーヒー焙煎豆は、工業用原料としてインスタントコーヒー、コーヒーエキス、缶コーヒーなどを製造する原料に使用することが可能である。
コーヒー果実を用いて、蒸気処理の発酵への影響を検討した。トンネル型の蒸気導入部分を設けた速度調節可能なコンベア(送帯式蒸機2K型・カワサキ機工社)を用い、蒸気温度100℃、処理時間30秒となるようにコーヒー果実1000gを処理した。蒸気処理したコーヒー果実1000gを3000mL容フラスコに収容した。
コーヒー果実の蒸気処理には、蒸気導入部分を設けた温度・圧力調節可能な圧力容器(HTS−70/160・日阪製作所社)を用いた。
蒸気処理の条件は、
蒸気温度70℃・処理時間60秒(試料2−1)、
蒸気温度100℃・処理時間5秒(試料2−2)、
蒸気温度100℃・処理時間30秒(試料2−3)、
蒸気温度100℃・処理時間300秒(試料2−4)、
蒸気温度100℃・処理時間60分(試料2−5)、
蒸気温度110℃・処理時間30秒(試料2−6)、
蒸気温度150℃・処理時間10秒(試料2−7)、
としてコーヒー果実に対して蒸気処理を行った。
コーヒー果実を用いて、蒸気処理後の急冷処理の発酵への影響について検討した。実施例1に準じてコーヒー果実1000gに対して蒸気処理(蒸気温度100℃・処理時間30秒)を行った後、冷風装置で5分以内に40℃以下まで急冷処理したもの(試料3)、および、40℃以下になるまでそのまま12時間放置したもの(比較例3)として、実施例1に準じて発酵処理を行い、発酵処理中の雑菌の数を計測した。結果を表5に示す。その結果、比較例3に比べ、試料3は雑菌数が少ない状態を保ったまま、発酵処理を終了することができた。
尚、結果は示さないが、1時間以内に40℃以下まで急冷処理することにより、試料3と同様に、雑菌数が少ない状態を保ったまま、発酵処理を終了することができた。
コーヒー果実を用いて、酵母品種の違いによる発酵への影響について検討した。実施例1に準じてコーヒー果実1000gに対して蒸気処理(蒸気温度100℃・処理時間30秒)を行った後、40℃以下まで急冷したコーヒー果実に対し、EC1118株を利用したもの(試料4−1)、CK S102株を利用したもの(試料4−2)として実施例1に準じて発酵処理を行った。その結果、試料4−1、試料4−2とも、雑菌の増殖はほとんど無く、良好に発酵処理を終えることができた。
次いで発酵処理を終えたコーヒー果実をそれぞれ40℃にて乾燥した後、脱穀してコーヒー生豆とした。これらをL値20まで焙煎し、その香りについて実施例1に準じてパネラーによって評価した。その結果、試料4−1、試料4−2とも、発酵処理よって良好なエステリー香が付与されることが確認できた。
コーヒー果実の微生物による発酵処理における、pH調整剤の発酵への影響(雑菌の抑制効果)について検討した。実施例1に準じてコーヒー果実500gに対して蒸気処理(蒸気温度100℃・処理時間30秒)を行った後、冷風装置で5分以内に40℃以下まで急冷したものに対し、20000ppmのアジピン酸溶液(pH=2.60)を300g加えたもの(試料5−1)を作成した。
同様に、蒸気処理したコーヒー果実500gに対し、1300ppmのアジピン酸溶液(pH=3.30)を300g加えたもの(試料5−2)、
10ppmのアジピン酸溶液(pH=4.64)を300g加えたもの(試料5−3)、
14000ppmの乳酸溶液(pH=2.68)を300g加えたもの(試料5−4)、
390ppmのリン酸溶液(pH=2.66)を300g加えたもの(試料5−5)、
無菌水(pH=6.00)を300g加えたもの(比較例5)を作成した。
このように、発酵処理において、pHを2〜5程度に制御した場合、雑菌の繁殖を抑制することができ、最終的に分離精製されたコーヒー生豆の香味に異味・異臭はなく、発酵によって生成される良好な醸造香が付与される。
Claims (14)
- コーヒー果実からコーヒー生豆を分離精製する精製工程を包含するコーヒー果実の処理方法であって、
前記コーヒー果実を、蒸気の温度が70℃〜150℃、処理時間が5秒〜60分で蒸気処理し、前記蒸気処理後のコーヒー果実について、そのコーヒー果実に含まれる資化成分と微生物とを接触させて発酵処理した後、コーヒー生豆を分離精製するコーヒー果実の処理方法。 - 前記蒸気の温度が70℃〜110℃、処理時間が5秒〜300秒である請求項1に記載のコーヒー果実の処理方法。
- 前記微生物が、酵母、乳酸菌、又は不完全菌類からなる群より選択される請求項1に記載のコーヒー果実の処理方法。
- 前記酵母がワイン発酵用酵母である請求項3に記載のコーヒー果実の処理方法。
- 前記酵母がサッカロミセス(Saccharomyces)属に属する酵母である請求項3に記載のコーヒー果実の処理方法。
- 前記不完全菌類がゲオトリクム(Geotrichum)属に属する不完全菌類である請求項3に記載のコーヒー果実の処理方法。
- 前記ゲオトリクム(Geotrichum)属に属する不完全菌類が、ゲオトリクム スピーシーズ(Geotrichum sp.)SAM2421(国際寄託番号FERM BP−10300)もしくはその変異体、又はそれらの形質転換体である請求項6に記載のコーヒー果実の処理方法。
- 前記蒸気処理後のコーヒー果実を1時間以内に40℃以下まで急冷処理した後に発酵処理を行う請求項1に記載のコーヒー果実の処理方法。
- 前記発酵処理の前工程または発酵処理中にpH調整剤を添加してpHを2〜5に制御することにより発酵処理を行う請求項1に記載のコーヒー果実の処理方法。
- 前記pH調整剤が、有機酸、有機酸塩、無機酸、無機酸塩、アミノ酸、又はアミノ酸塩からなる群より選択される少なくとも1種である請求項9に記載のコーヒー果実の処理方法。
- 前記pH調整剤が、乳酸、アジピン酸、クエン酸、リンゴ酸、リン酸、酢酸からなる群より選択される少なくとも1種である請求項10に記載のコーヒー果実の処理方法。
- 請求項1に記載される処理方法により得られたコーヒー生豆。
- 請求項12に記載されるコーヒー生豆を焙煎処理したコーヒー焙煎豆。
- 請求項13に記載されるコーヒー焙煎豆を原料として用いて得られたコーヒー飲料
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