JP4891755B2

JP4891755B2 - 飲料の製造方法、飲料、並びに飲料の製造装置

Info

Publication number: JP4891755B2
Application number: JP2006349211A
Authority: JP
Inventors: 浩章小杉; 正洋平野; 洋平松
Original assignee: Coca Cola Co
Current assignee: Coca Cola Co
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2026-12-26
Also published as: JP2008154549A

Description

本発明は、飲料溶液中に含まれる成分を除去することなく、熱による風味の劣化を抑制した飲料の製造方法、飲料、並びに飲料の製造装置に関する。

一般的に、飲料は、食品衛生の観点から、全ての原材料を混合した後に、殺菌処理又は除菌処理して製造される。
殺菌処理としては、レトルト殺菌、ＵＨＴ殺菌（超高温短時間殺菌）等の加熱による加熱殺菌処理が広く用いられている。また、例えば、ミネラルウォーターにおいては、濾過フィルターを用いて除菌処理し、その後無菌的に充填を行う、いわゆる非加熱充填方法が採られる場合もある。

しかしながら、コーヒー、茶、果汁飲料等の飲料は、溶液中にその飲料に特有の成分を有しており、加熱殺菌処理によって、その香気、呈味成分が変質・劣化してしまう。
また、濾過フィルターを用いた除菌処理を行うと、香気、呈味成分は変質しないものの、溶液中に存在している成分のうちフィルターの口径よりも大きな分子は除去されてしまい、結果としてコクやボディ感に欠ける、単調な味わいの香味となってしまう。

例えば、フィルターを用いてコーヒー成分を非加熱的に濾過除菌しつつ、別途加熱殺菌した乳成分をこれに混合する乳入りコーヒー飲料の製造方法が提案されているが（例えば、特許文献１を参照）、この方法によると、濾過除菌工程を経ることによって、コーヒー成分に含有されるフィルター孔径以上のサイズの成分、すなわち、コクや味わいに寄与する重要な成分が除去されてしまい、コーヒー本来の風味に欠ける結果となってしまう。

特開平１０−３０４８２３号公報

そこで、本発明は、上述の問題点に鑑み、飲料溶液中に含まれる成分を除去することなく、かつ加熱による風味の劣化を抑制した飲料を提供することを目的とする。

本発明者は、以上のように、一般的に広く利用されている加熱殺菌法は殺菌時の香気、呈味成分の変質や劣化を防ぐことが難しく、また、濾過処理による非加熱的な除菌法は、加熱による成分の劣化を防止できる優れた手法ながら、飲料の香味を構成する重要な成分をも除去してしまうことに着目し、鋭意検討の結果、本発明を完成するに至った。

具体的には、コーヒー抽出液に含まれている粒子の大きさを、レーザー回折式粒度分布測定装置で分析したところ、１〜１０μｍにピークを持つ分布を示し、また顕微鏡での観察によると、２０〜５０μｍ程度の比較的大きな粒子も存在していた。
また、濾過フィルターを用いてコーヒー抽出液を濾過処理し、その透過液の可溶性固形分の変化を測定したところ、孔径０．５μｍのフィルターでは固形分が約２重量％強減少し、孔径０．２μｍのフィルターでは１０重量％以上減少しており、このことから、可溶性固形分が大幅に減少してしまうことが明らかとなった。
これらの濾過処理によって除去されてしまう比較的大きな粒子は、多糖類やタンパク質、脂質、またそれらの複合体であると推測され、飲料のコクやボディ感、後味に寄与している重要な成分であると考えられる。
本発明者らは以上のような結果及びその考察から、未処理液を濾過除菌して、濾過除菌済の透過成分及び非透過成分を得る第１の工程と、前記非透過成分を加熱殺菌する第２の工程と、当該加熱殺菌済の非透過成分及び前記透過成分を混合する第３の工程と、を含む、飲料の製造方法を採用することによって、飲料が本来持つ風味を損なわず、かつコクやボディ感も併せ持つ、風味に優れた飲料を製造することができることを見出した。

本発明は、（１）未処理液を濾過除菌して、濾過除菌済の透過成分及び非透過成分を得る第１の工程と、前記非透過成分を加熱殺菌する第２の工程と、当該加熱殺菌済の非透過成分及び前記透過成分を混合する第３の工程と、を含む、飲料の製造方法；
（２）前記第１の工程は、得られる前記透過成分が、前記未処理液の１０重量％以上、９０重量％以下である、前記（１）に記載の飲料の製造方法；
（３）前記濾過除菌は５℃以上５５℃以下で行う、前記（１）に記載の飲料の製造方法；
（４）前記第２の工程は、前記非透過成分に添加成分を混合した混合液を加熱殺菌する工程である、前記（１）に記載の飲料の製造方法；
（５）前記第３の工程において、前記加熱殺菌済の非透過成分及び前記透過成分を混合する際に、さらに別途加熱殺菌した添加成分を混合する、前記（１）に記載の飲料の製造方法；
（６）前記第１の工程は、前記非透過成分を還流させて未処理液と混合し、濾過除菌済の透過成分と、未処理液タンクに循環回収される非透過成分と、を得る、前記（１）に記載の飲料の製造方法；
（７）前記未処理液は、コーヒー、緑茶、麦茶、紅茶、烏龍茶、若しくはハーブ類の抽出物、果汁、野菜汁、及びココアから選ばれる少なくとも１つを含む、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の飲料の製造方法；
（８）前記濾過除菌は、孔径が０．２μｍ以下のフィルターを用いて行う、前記（１）〜（７）のいずれかに記載の飲料の製造方法；
（９）前記（１）〜（８）のいずれかに記載の飲料の製造方法により製造された飲料であって、さらに抗酸化剤を含む、飲料；
（１０）前記抗酸化剤は、アスコルビン酸、エリソルビン酸、これらの水溶性塩若しくはエステル、トコフェロール、ルチン、ヤマモモ抽出物、生コーヒー豆抽出物、ブドウ種子抽出物、カテキン、又はチャ抽出物である、前記（９）に記載の飲料；
（１１）前記（１）〜（８）のいずれかに記載の飲料の製造方法に用いられる飲料の製造装置；を提供する。

本発明によれば、風味に優れた飲料を提供することができる。

次に、本発明の実施の形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。

本発明の飲料の製造方法は、未処理液を濾過除菌して、濾過除菌済の透過成分及び非透過成分を得る第１の工程と、前記非透過成分を加熱殺菌する第２の工程と、当該加熱殺菌済の非透過成分及び前記透過成分を混合する第３の工程と、を含む。
本発明の飲料の製造方法によれば、飲料溶液中に含まれる成分を除去することなく、かつ熱による風味の劣化を最小限にした飲料を得ることができる。

本発明の飲料の製造方法の具体例を、図１を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る飲料の製造装置１０の一例を示す図である。図１に示すように、飲料の製造装置１０は、未処理液（Ａ液）が流入され透過成分（Ｂ液）と非透過成分（Ｃ液）とに分離する濾過除菌装置１と、非透過成分（Ｃ液）を回収するタンク３と、非透過成分（Ｃ液）が流入される加熱殺菌装置４と、加熱殺菌装置４により殺菌処理されたＤ液及び透過成分（Ｂ液）が導かれるアセプティックタンク２と、から構成される。

濾過除菌装置１には、濾過処理したい未処理液を膜面に対し直角に流し、全量濾過するデッドエンド方式濾過装置と、濾過処理したい未処理液を膜面と平行に１方向に流しながら循環させ、膜表面への不純物の付着を減少させるクロスフロー方式濾過装置とが挙げられる。
本発明ではいずれの方法でも対応が可能であるが、飲料溶液に含まれる比較的大きな粒子が膜に付着しにくいという観点から、クロスフロー方式が好ましい。

図１に示すように、まず未処理液（Ａ液）を濾過除菌装置１が備えるフィルターによって濾過し、フィルターを通過した濾過除菌済の透過成分をＢ液としてアセプティックタンク２に回収し、フィルターを通過しなかった非透過成分をＣ液としてタンク３に回収する。
次に、Ｃ液を加熱殺菌装置４により例えばＵＨＴ殺菌してＤ液とし、アセプティックタンク２に回収して、Ｂ液及びＤ液を無菌環境下で混合した後、容器に充填する。
ＵＨＴ殺菌による場合、１００〜１４０℃で殺菌することが好ましい。

以上の製造方法によって、溶液に含まれる当初の成分を除去することなく保持しながら、熱に曝される液を減らし、トータルとして、熱による劣化を抑えた飲料が得られる。
図１に示す具体例は、例えば、ブラックコーヒー、茶系飲料、果汁、野菜ジュース、その他機能性成分等の熱に弱い素材を含む飲料の製造方法に適している。

上記製造方法において、前記第１の工程は、得られる前記透過成分が、前記未処理液の１０重量％以上、９０重量％以下であることが好ましい。

前記濾過除菌は５℃以上５５℃以下で行うことが好ましい。
例えば、前記濾過除菌は非加熱状態で行われてもよい。
未処理液中に含まれる様々な成分のうち、例えば、茶系抽出液、酸化防止剤、香料、色素、オリゴ糖類、その他熱に弱い機能性成分等を非加熱状態で濾過除菌することにより、加熱殺菌のダメージを大幅に軽減することができる。

また、例えば、前記濾過除菌は加熱状態で行われてもよく、その場合の加熱条件は、４０℃以上５５℃以下が好ましい。
未処理液中に含まれる様々な成分のうち、例えば、コーヒー抽出液には油脂が含まれるため、これを一定の加温状態で濾過除菌することにより、加熱殺菌のダメージを大幅に軽減することができる。

上記製造方法において、前記第２の工程は、前記非透過成分に添加成分を混合した混合液を加熱殺菌する工程であってもよい。
乳成分、乳化剤等の添加成分は、濾過除菌の効率を著しく低下させる場合があるため、非透過成分と混合した後に加熱殺菌することが好ましい。
このようにすることで、効率的に、濾過除菌の効果を得ることができる。

本発明の飲料の製造方法の異なる具体例を、図２を参照して説明する。
図２に示すように、本具体例においては、飲料の製造装置２０が、タンク３に添加成分を添加する手段を有している点が図１の場合と異なっている。本具体例においては、タンク３内において、非透過成分（Ｃ液）と添加成分とを混合した混合液を、加熱殺菌装置４により加熱殺菌してＤ’液とし、アセプティックタンク２に回収して、Ｂ液及びＤ’を無菌環境下で混合した後、容器に充填する。
図２に示す具体例は、例えば、添加成分として乳成分及び／又は乳化剤を含んだミルクコーヒー、ミルクティーの製造方法に適している。
また、添加成分として、パルプ分を含んだ果汁、野菜ジュース、抹茶、ココアパウダー、微粉砕コーヒー豆粉末等を配合した飲料の製造方法にも適している。

上記製造方法において、前記第３の工程において、前記加熱殺菌済の非透過成分及び前記透過成分を混合する際に、さらに別途加熱殺菌した添加成分を混合してもよい。
乳成分、乳化剤等の添加成分は、濾過除菌の効率を著しく低下させる場合があるため、予め異なる条件で別途加熱殺菌してから配合することが好ましい。
このようにすることで、効率的に、濾過除菌の効果を得ることができる。

本発明の飲料の製造方法の異なる具体例を、図３を参照して説明する。
図３に示すように、本具体例においては、飲料の製造装置３０が、添加成分を非透過成分（Ｃ液）とは別途加熱殺菌する点が図２の場合と異なっている。本具体例においては、非透過成分（Ｃ液）をタンク３に回収した後加熱殺菌装置４により加熱殺菌したＤ液と、添加成分を別途加熱殺菌装置４により加熱殺菌したＥ液とを、Ｂ液とともに、アセプティックタンク２に回収して、無菌環境下で混合し、容器に充填する。
図３に示す具体例は、例えば、添加成分として乳成分及び／又は乳化剤を含んだミルクコーヒー、ミルクティーの製造方法に適している。
また、添加成分として、パルプ分を含んだ果汁、野菜ジュース、抹茶、ココアパウダー、微粉砕コーヒー豆粉末等を配合した飲料の製造方法にも適している。

上記製造方法において、前記第１の工程は、前記非透過成分を還流させて未処理液と混合し、濾過除菌済の透過成分と、未処理液タンクに循環回収される非透過成分と、を得るものであってもよい。
このように非透過成分を循環回収することにより、未処理液中における所望量の可溶性固形分を透過成分として回収することができる。

本発明の飲料の製造方法の異なる具体例を、図４を参照して説明する。
図４に示すように、本具体例においては、飲料の製造装置４０が、未処理液（Ａ液）を一旦貯蔵するタンク６を備えること、タンク３を備えないこと、濾過除菌装置１による非透過成分（Ｃ液）をタンク６に循環させる手段を備えていること、が図１の場合と異なっている。本具体例においては、非透過成分（Ｃ液）を還流させてＡ液と混合し、タンク６に非透過成分Ｃ’液を循環回収し、これを加熱殺菌装置４により加熱殺菌してＦ液とし、アセプティックタンク２に回収して、Ｂ液及びＦ液を無菌環境下で混合した後、容器に充填する。
このようなタンク６及び濾過除菌装置１の間で非透過成分の循環をさせることにより、Ａ液中における可溶性固形分の好ましくは１０〜９０重量％を、より好ましくは５０〜８０重量％を回収する。

前記未処理液は、コーヒー、緑茶、麦茶、紅茶、烏龍茶、若しくはハーブ類の抽出物、果汁、野菜汁、及びココアから選ばれる少なくとも１つを含むことが好ましい。
前記未処理液は、その他、乳成分、乳化剤、フレーバー等をさらに含んでいてもよい。

前記濾過除菌は、孔径０．５μｍ以下のフィルターを用いることが好ましいが、最終的な飲料製品を常温で流通させることを考えた場合、孔径が０．２μｍ以下のフィルターを用いることが一層好ましい。
但し、フィルターの孔径が小さすぎる場合、製造時の処理時間、作業性に多大な影響があるため、孔径０．２μｍのフィルターを選択することが特に好ましい。

上記製造方法の全部又は一部の工程は、脱酸素下で行われることが好ましい。
例えば、コーヒー抽出機や各種タンク類に脱イオン水を満たした後、不活性ガスである窒素を送入しながら内部の脱イオン水を排出する方法によってコーヒー抽出機及びタンク内部を窒素置換する。
このようにすることで、工程中での酸素を極力除去できるので、風味の劣化も抑制することができるため、さらに素材本来の優れた味、香りを持った飲料を得ることができる。

本発明の飲料は、上記製造方法により製造される。
飲料としては、コーヒー飲料、茶系飲料、果汁飲料、ハーブ飲料、野菜飲料、ココア飲料等が挙げられる。

本発明の飲料は、上記製造方法により製造された飲料であって、さらに抗酸化剤を含む。

前記抗酸化剤は、アスコルビン酸、エリソルビン酸、これらの水溶性塩若しくはエステル、トコフェロール、ルチン、ヤマモモ抽出物、生コーヒー豆抽出物、ブドウ種子抽出物、カテキン、又はチャ抽出物であることが好ましい。
このような好適な抗酸化剤を添加することにより、上記製造方法により実現された優れた風味を保持することができ、より長い期間に渡り、素材本来の豊かな風味を楽しむことが可能となる。

本発明の飲料の製造装置は、上記製造方法に用いられる。

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。当業者は、以下に示す実施例のみならず様々な変更を加えて実施することが可能であり、かかる変更も本特許請求の範囲に包含される。

〔実施例１；ブラックコーヒー（濾過除菌処理）〕
コーヒー豆を焙煎、粉砕後、常法により得たコーヒー抽出液３００ｋｇ（総コーヒー固形分１５ｋｇ）に適量の重曹溶解液を混合してｐH調整した。
次に、孔径０．２μｍのフィルターを用いてクロスフロー方式にて濾過装置とストレージタンク間をポンプで循環させて濾過除菌し、２４０ｋｇの透過成分と、６０ｋｇの非透過成分とを得た。透過成分は無菌タンクに回収し、非透過成分はＵＨＴ殺菌（１３１℃、３０秒）を行った後に無菌タンクに回収し、前述の透過成分と混合した。
その後適切な濃度になるように殺菌処理を施された脱イオン水にて定容し（１０００ｋｇ）、無菌的に密閉容器に充填した。

〔比較例１；ブラックコーヒー（レトルト殺菌）〕
コーヒー豆を焙煎、粉砕後、常法により得たコーヒー抽出液３００ｋｇ（総コーヒー固形分１５ｋｇ）に適量の重曹溶解液を混合してｐHを調整した。
次に、適切な濃度になるように脱イオン水にて定容をし（１０００ｋｇ）、容器に充填し、レトルト殺菌（１１５℃、２０分）を施した。

〔実施例２；砂糖ミルク入りコーヒー（濾過除菌処理）〕
砂糖３５ｋｇ、牛乳１００ｋｇ、乳化剤１．５ｋｇを脱イオン水に溶解し混合後、ホモゲナイザーを用いて乳化して得られた乳及び糖類の混合物を、ＵＨＴ殺菌（１３９℃、３０秒）し、無菌タンクに回収した。
また、コーヒー豆を焙煎、粉砕後、常法により得たコーヒー抽出液２７０ｋｇ（総コーヒー固形分１３．５ｋｇ）に適量の重曹溶解液を混合してｐH調整した。
次に、孔径０．２μｍのフィルターを用いてクロスフロー方式にて濾過除菌し、２１６ｋｇの透過成分と、５４ｋｇの非透過成分とを得た。透過成分は無菌タンクに回収し、非透過成分はＵＨＴ殺菌（１３１℃、３０秒）を行った後に無菌タンクに回収し、前述の透過成分と混合した。
その後適切な濃度になるように殺菌処理を施された脱イオン水にて定容し（１０００ｋｇ）、無菌的に密閉容器に充填した。

〔比較例２；砂糖ミルク入りコーヒー（レトルト殺菌）〕
コーヒー豆を焙煎、粉砕後、常法により得たコーヒー抽出液２７０ｋｇ（総コーヒー固形分１３．５ｋｇ）に適量の重曹溶解液を混合してｐH調整した。
これに、砂糖３５ｋｇ、牛乳１００ｋｇ、乳化剤１．５ｋｇを脱イオン水にて溶解した乳及び糖類の混合物を加え、適切な濃度になるように脱イオン水にて定容し（１０００ｋｇ）、ホモゲナイザーを用いて乳化した後で、容器に充填し、レトルト殺菌（１２３℃、２０分）を行った。

〔評価方法〕
実施例１、２及び比較例１、２で製造した、ブラックコーヒー及び砂糖ミルク入りコーヒーの各サンプルを、１９０ｇ缶に充填し、社内パネル１２人が缶から直接飲用して評価を行った
評価項目は、コーヒーの香りの強さ及び好み、コーヒー味の強さ及び好み、酸味の強さ及び好み、コーヒーの後味の好み、味の総合評価、の８項目とした。評価は、９段階評価（好み：悪１〜良９、強さ：弱１〜強９）にて行い、パネル１２人の各点数の平均点を求めた。
ブッラクコーヒー評価結果を表３に、砂糖ミルク入りコーヒー飲料の評価結果を４に示す。

〔評価結果〕
表３、４に示すように、実施例１及び２は、比較例１及び２に比べ、コーヒーの香りの強さ及び好み、後味の好み、コーヒー味の好み、酸味の好み、総合評価等、多くの評価項目で優れており、高い嗜好性があることが示された。
比較例１及び２においてはコーヒー本来の香りの特徴が失われており、また酸味が増し、後味の残る味となり、実施例１、２に比べると嗜好性が低かった。

〔実施例３；ブラックコーヒー（濾過除菌処理、脱酸素製法）〕
実施例３においては、実施例１の工程を下記のとおりの脱酸素条件下で行った。
すなわち、コーヒー抽出機、各種タンク類は脱イオン水をタンクに満たした後、不活性ガスである窒素を送入しながら内部の脱イオン水を排出する方法によって抽出機及びタンク内部を窒素置換した。また抽出水及び調合水には、溶存酸素濃度５０ｐｐｂ以下に処理した脱イオン水を使用した。
このように工程中での酸素を極力除去した製法を採用した場合でも、先の結果と同様に、優れた香味が実現されたコーヒーを得ることができた。

本発明の製法によると、コーヒーに限らず様々な飲料において、加熱殺菌によってもたらされる、香りの劣化や減少、酸味の増加などに代表される味質の変化を抑制し、香立ちや後味のよい飲料製品の製造が可能となる。

飲料の製造装置の一例を示す図である。飲料の製造装置の異なる例を示す図である。飲料の製造装置の異なる例を示す図である。飲料の製造装置の異なる例を示す図である。

符号の説明

１濾過除菌装置、２アセプティックタンク、３，６タンク、４加熱殺菌装置

Claims

少なくとも未処理液を貯蔵するタンクからの液を濾過除菌して、濾過除菌済の透過成分及び非透過成分を得、該非透過成分を前記タンクに循環回収して未処理液と混合する第１の工程と、
前記タンクからの液を加熱殺菌する第２の工程と、
当該加熱殺菌済液及び前記透過成分を混合する第３の工程と、
を含む、飲料の製造方法。
前記第１の工程は、得られる前記透過成分が、前記未処理液の１０重量％以上、９０重量％以下である、請求項１に記載の飲料の製造方法。
前記濾過除菌は５℃以上５５℃以下で行う、請求項１に記載の飲料の製造方法。
前記第２の工程は、前記非透過成分に添加成分を混合した混合液を加熱殺菌する工程である、請求項１に記載の飲料の製造方法。
前記第３の工程において、前記加熱殺菌済の非透過成分及び前記透過成分を混合する際に、さらに別途加熱殺菌した添加成分を混合する、請求項１に記載の飲料の製造方法。
前記未処理液は、コーヒー、緑茶、麦茶、紅茶、烏龍茶、若しくはハーブ類の抽出物、果汁、野菜汁、及びココアから選ばれる少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の飲料の製造方法。
前記濾過除菌は、孔径が０．２μｍ以下のフィルターを用いて行う、請求項１〜６のいずれかに記載の飲料の製造方法。
請求項１〜７のいずれかに記載の飲料の製造方法により製造された飲料であって、さらに抗酸化剤を含む、飲料。
前記抗酸化剤は、アスコルビン酸、エリソルビン酸、これらの水溶性塩若しくはエステル、トコフェロール、ルチン、ヤマモモ抽出物、生コーヒー豆抽出物、ブドウ種子抽出物、カテキン、又はチャ抽出物である、請求項８に記載の飲料。
請求項１〜７のいずれかに記載の飲料の製造方法に用いられる飲料の製造装置。