JP2011000515A - 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 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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）。

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。

特開２００５−４６６８１号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

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

Claims (11)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

Images