JP6445445B2

JP6445445B2 - コーヒー豆に含まれる有機酸配糖体

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Publication number: JP6445445B2
Application number: JP2015540566A
Authority: JP
Inventors: 中原　光一; 光一中原; 恵子岩佐
Original assignee: Suntory Holdings Ltd
Current assignee: Suntory Holdings Ltd
Priority date: 2013-10-03
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2034-10-03
Also published as: ES2806139T3; EP3064505A4; US20160242431A1; US11382338B2; EP3064505B1; BR112016007213A2; KR20160062131A; EP3064505A1; BR112016007213B1; KR102157923B1; JPWO2015050240A1; WO2015050240A1

Description

本発明は、新規な有機酸配糖体及びその利用に関する。

従来より、コーヒーの揮発性香気成分は大きな関心を集めてきた。コーヒー果実又は生豆において、揮発性香気成分の一部は糖と結合した配糖体として存在することが報告されている。当該配糖体は、香気前駆体であるため、成熟や物理的損傷などに応じて揮発性香気成分が切り離され、香りが発生する。これまで、コーヒー果実又は生豆に存在する配糖体が香気前駆体であることの報告はあるが、モノテルペン又はジテルペン系化合物を非糖部分とする配糖体に関するものがほとんどである。非特許文献１には、モノテルペン系の香気前駆体として３（Ｓ）−リナロール−３−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシル−β−Ｄ−アピオフラノシド及び３（Ｓ）−リナロール−３−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシル−β−Ｄ−アラビノフラノシドが生豆に存在することが開示されている。そして、非特許文献２及び３には、ジテルペン系とイソ吉草酸の香気前駆体として３’−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシル−２’−Ｏ−イソバレリル−２−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシル−アトラクチリゲニン、２−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシル−アトラクチリゲニン、及び２’−Ｏ−イソバレリル−β−Ｄ−グルコピラノシル−アトラクチリゲニンがコーヒー豆に存在することが開示されている。一方、メチルクロトン酸やイソ吉草酸を非糖部分とする配糖体がコーヒー果実又は生豆に存在することが報告されている（非特許文献４）。非特許文献４には、３−メチルブタノイル−１−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシル−β−Ｄ−アピオフラノシド、３−メチルブタノイル−６−Ｏ−α−Ｄ−グルコピラノシル−β−Ｄ−フルクトフラノシド、及び３−メチルブト−２−エノイル−１−Ｏ−β−Ｄ−グルコピラノシル−β−Ｄ−アピオフラノシドが開示されている。

B. Weckerle, G.Toth, P.Schreire, Eur Food Res Technol (2003) 216:6-10 Hans Gerhard Maier, Helga Wewetzer, Z. Lebensm. Unters. Forsch, 167, 105-107 (1978) Bradbury A.G.W., Balzer H.H., Colloq. 18th Sci. Int. Cafe, (1999) 71-77 Bernhard Weckerle, Tamas Gati, Gabor Toth, Peter Schreier, Phytochemistry 60 (2002) 409-414

しかし、非特許文献２、３、４に開示されたものを除き、メチルクロトン酸又はイソ吉草酸を非糖部分として有する配糖体がコーヒー果実又は生豆に存在することは知られいていない。本発明の目的は、コーヒーに存在する新規な有機酸配糖体及びその利用を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明者は、官能評価において高い香味の評価を受けたコーヒーについて研究を開始した。鋭意検討の結果、驚くべきことに、これまでに知られていない配糖体が高品質のコーヒー豆に存在することを見出した。本発明者は、当該知見に基づいて、本発明を完成させた。

即ち、これに限定されるものではないが、本発明は以下に関する。
（１）式１

[式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＮＨ_２、ＯＣＨ_３、ＯＣ（Ｏ）ＣＨ_３、及びＮＨＣＯＣＨ_３からなる群より選ばれ、ＡはＣ_１〜Ｃ_６アルキル又はＣ_１〜Ｃ_６アルケニルより選ばれ、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキル又はＣ_１〜Ｃ_６アルケニルは、メチル又はエチルで置換されていてもよい]で表される構造を有する化合物。
（２）Ｒ^１〜Ｒ^７がＯＨであり、Ａがメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、エテニル、プロペニル、ブテニル、及びペンテニルからなる群から選ばれ、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、プロペニル、ブテニル、及びペンテニルは、メチル又はエチルで置換されていてもよい、（１）に記載の化合物。
（３）Ａがプロピル又はプロペニルであり、プロピル又はプロペニルはメチルで置換されていてもよい、（１）又は（２）に記載の化合物。
（４）３−メチル−２−ブテノイル−β−ゲンチオビオシド、又は３−メチル−ブタノイル−β−ゲンチオビオシドから選ばれる、（１）〜（３）のいずれかに記載の化合物。
（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の化合物を含む組成物。
（６）コーヒー豆より得られる抽出液の香味改善に用いる（５）に記載の組成物。
（７）コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液と混合する、（５）又は（６）に記載の組成物。
（８）コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液と、（１）〜（４）のいずれかに記載の化合物又は（５）〜（７）のいずれかに記載の組成物を混合することを含む、コーヒー豆より得られる抽出液の香味を改善する方法。
（９）コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液に含まれる、（１）〜（４）のいずれかに記載の化合物を検出することを含む、コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液の品質を評価する方法。
（１０）コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液に含まれる、（１）〜（４）のいずれかに記載の化合物を検出することを含む、コーヒーの品種を特定又は推定する方法。

本発明者により見いだされた有機酸配糖体は新規であり、コーヒー豆より得られる抽出液の香味改善に利用できることが明らかとなった。そして、当該配糖体の含量がコーヒー生豆の品質と相関性があり、コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液の品質検査又は評価に利用できることが明らかとなった。更に、当該配糖体の含量がコーヒー生豆の品種と関連性があり、コーヒー豆又はコーヒー豆から得られる抽出液からコーヒーの品種を特定又は推定できることも明らかとなった。これらの事項は、先行技術からは予測することはできない。

図１は、コーヒー生豆より得られた抽出液のＬＣ−ＭＳクロマトグラフを示す。（ａ）フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）、（ｂ）トータルイオンクロマト（ＴＩＣ）（陽イオンモード）、（ｃ）トータルイオンクロマト（陰イオンモード）、（ｄ）ｍ／ｚ＝４６９のイオンクロマト、（ｅ）ｍ／ｚ＝４７１のイオンクロマト。５−ＣＱＡ：５−カフェイルキナ酸（クロロゲン酸）、ＦＱＡ：フェルリルキナ酸。図２は、配糖体（１）〜（３）の酸加水分解により生成した糖のＬＣ−ＲＩによる分析結果を示す。Ｇｌｃ：Ｄ−グルコース（リテンションタイム約９．８分）；Ｆｒｃ：Ｄ−フルクトース（リテンションタイム約１３．５分）；Ｇａｌ：Ｄ−ガラクトース（リテンションタイム約１１．３分）；Ｍａｎ：Ｄ−マンノース（リテンションタイム約１２．６分）。図３は、配糖体（１）〜（３）の熱処理により検出された揮発成分を示す。配糖体（１）の熱処理により検出された揮発成分のクロマトグラフ（ａ）及びリテンションタイム３３．３８分に検出された成分のマススペクトル（ｂ）。配糖体（２）の熱処理により検出された揮発成分のクロマトグラフ（ｃ）及びリテンションタイム２９．００分に検出された成分のマススペクトル（ｄ）。配糖体（３）の熱処理により検出された揮発成分のクロマトグラフ（ｅ）及びリテンションタイム２９．００分に検出された成分のマススペクトル（ｆ）。図４は、配糖体（１）から生成するメチルクロトン酸、及び配糖体（２）から生成するイソ吉草酸の、コーヒーの香味に対する効果を示す。図中の官能スコア点は平均値である。図５は、コーヒー生豆中の配糖体の含量とコーヒーの品質との関係を示す。配糖体（１）をｍ／ｚ＝４６９のイオンクロマトにより検出し、配糖体（２）及び（３）をｍ／ｚ＝４７１のイオンクロマトにより検出した。図６は、コーヒー生豆に関して、カッピングスコアと有機酸配糖体の関係を示す。Ａ：配糖体（１）；Ｂ：配糖体（２）；Ｃ：配糖体（３）。測定はＮ＝３で実施した。図７は、コーヒー生豆中の配糖体の含量とコーヒーの品種との関係を示す。１：グアテマラパカマラ、２：グアテマラＳＨＢ、３：ジャマイカティピカ、４：ブラジル４／５、５：ベトナムＧ１。図８は、コーヒー果実の果肉・果皮中の配糖体の量を示す。配糖体（１）をｍ／ｚ＝４６９のイオンクロマトにより検出し、配糖体（２）及び（３）をｍ／ｚ＝４７１のイオンクロマトにより検出した。

＜新規な配糖体＞
本発明は化合物に関する。前記化合物とは、新規な配糖体であって、以下の式

で表される構造を有する。式中、Ｒ^１〜Ｒ^７は、それぞれ独立して、Ｈ、ＯＨ、ＮＨ_２、ＯＣＨ_３、ＯＣ（Ｏ）ＣＨ_３、及びＮＨＣＯＣＨ_３からなる群から選択することができる。例えば、Ｒ^１〜Ｒ^７は、好ましくはＨ、ＯＨ、ＮＨ_２、ＯＣＨ_３、及びＯＣ（Ｏ）ＣＨ_３から独立して選択することができ、より好ましくはＯＨとすることができる。Ａは、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキル又はＣ_１〜Ｃ_６アルケニルより選択することができ、ここで、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキル又はＣ_１〜Ｃ_６アルケニルは、メチル又はエチルで置換されていてもよい。前記Ｃ_１〜Ｃ_６アルキルは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、又はへキシルであってよく、好ましくはエチル、プロピル、又はブチルであってよく、より好ましくはプロピル又はブチルであってよく、さらに好ましくはプロピルであり、これらはメチル又はエチルで置換されていてもよい。前記Ｃ_１〜Ｃ_６アルケニルは、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、又はヘキセニルであってよく、好ましくはエテニル、プロペニル、又はブテニルであってよく、より好ましくはプロペニル又はブテニルであってよく、さらに好ましくはプロペニルであり、これらはメチル又はエチルで置換されていてもよい。本明細書においては、本発明の化合物と本発明の配糖体は同義であって、相互に変換可能なものとして扱う。

本発明の化合物の一態様として、例えば、Ｒ^１〜Ｒ^７がＯＨであり、Ａがメチルで置換されていてもよいプロピル又はプロペニルが挙げられる。本発明の化合物の具体的な例として、３−メチル−２−ブテノイル−β−ゲンチオビオシド（メチルクロトン酸ゲンチオビオシドともいう）又は３−メチル−ブタノイル−β−ゲンチオビオシド（イソ吉草酸ゲンチオビオシドともいう）が挙げられる。

ここで、配糖体は、非糖部分（アグリコン）と糖部分（グリコン）から構成される。例えば、前記のメチルクロトン酸ゲンチオビオシドは、非糖部分としてのメチルクロトン酸と糖部分としてのゲンチオビオースがエステル結合したものである。別の例として、イソ吉草酸ゲンチオビオシドは、非糖部分としてのイソ吉草酸と糖部分としてのゲンチオビオースがエステル結合したものである。これらの２つの配糖体は不揮発性であるが、非糖部分と糖部分の結合が切断されると、揮発性のメチルクロトン酸及びイソ吉草酸がそれぞれ遊離する。メチルクロトン酸とイソ吉草酸は、植物精油を構成する成分である。即ち、本発明の化合物は、香りの前駆体として利用することが可能である。

本発明の化合物は、当業者に知られた方法で化学合成することによって製造してもよいし、天然物から抽出することにより製造してもよい。本発明の化合物を天然物から製造する場合、植物を原料として用いることができる。植物としてコーヒーノキ、例えばアラビカコーヒーノキ（Coffea arabica）、ロブスタコーヒーノキ（Coffea canephora var. robusta）、リベリカコーヒーノキ（Coffea liberica）等を用いることができる。本発明の化合物をコーヒーノキから製造する場合、コーヒーノキから得られる果実又は当該果実から得られるコーヒー生豆を用いることができる。本明細書でいうコーヒー生豆とは、果実を天日乾燥後、脱穀した豆、あるいは果実を脱果肉後、水洗、乾燥、脱穀した豆をいう。また、生豆の製造において、コーヒー果実から除去された果皮や果肉から本発明の化合物を製造することもできる。コーヒー生豆の製造において、果皮や果肉は、通常、廃棄されるものであるため、果皮や果肉を本発明の化合物の製造の原料として用いれば、廃棄物の有効利用にもつながる。

また、製造効率を高める観点から、目的とする化合物の含量が高いコーヒー果実又はコーヒー生豆を用いることが好ましい。そのようなコーヒー果実又はコーヒー生豆として、香味の評価が高いコーヒー果実又はコーヒー生豆が挙げられる。そのようなコーヒー果実又はコーヒー生豆として、例えばモカ、ブルーマウンテン、ゲイシャ等が挙げられる。或いは、コーヒー果実又はコーヒー生豆中の目的化合物の含量を予備的に測定し、その含量の高いコーヒー果実又はコーヒー生豆を選択することができる。

コーヒー果実、コーヒー生豆、又は果皮や果肉から本発明の化合物を抽出するために、溶媒を用いることができる。本発明の化合物が抽出できる限り、いずれの溶媒を用いてもよい。例えば水溶液又は有機溶媒、より具体的には緩衝液、アルコール類等であり、これらは、単独又は２種以上を混合して用いることができる。アルコール類は、市販品として入手可能なものが便利であり、例えば低級アルコール類（メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール等）、液状多価アルコール（１，３−ブチレンアルコール、プロピレングリコール、グリセリン等）を用いることができる。本発明においては、含水低級アルコール類または低級アルコール類が好ましい。溶媒の使用量は、処理する原料の量及び原料中の目的化合物の含量により適宜変更することができるが、原料１ｇに対して、例えば１〜１０００ｍＬ、好ましくは１〜１００ｍＬの範囲の溶媒を使用することができる。

原料から抽出された本発明の化合物は、必要に応じて、純度を高めることができる。純度は、抽出物を精製することにより高めることができる。抽出物の精製は、当業者に知られているいずれの手法を用いて行ってもよく、例えば、クロマトグラフィーを用いることができる。クロマトグラフィーとして、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性クロマトグラフィー、親水性クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー等が挙げられる。純度の確認は、高速液体クロマトグラフィー、或いは高速液体クロマトグラフィーと質量分析器を組合わせたＬＣ−ＭＳを用いて行うことができる。

本発明の化合物の化学構造は、ＮＭＲやマススペクトルの解析等、当業者によく知られている手法により解析することができる。

＜新規な配糖体を含有する組成物＞
本発明は、本発明の化合物を含有する組成物を提供する。本発明の化合物は配糖体であるから、香りの前駆体として利用することが可能である。即ち、本発明の化合物中の香気成分と糖部分の結合を切断することにより、香気成分を遊離させることができる。本発明の化合物中の香気成分と糖部分の結合の切断は、いずれの手段を採用してもよく、酸、アルカリ、熱、又は酵素等を利用する手段が挙げられる。また、香気成分と糖部分の結合の切断に利用できる酵素として加水分解酵素を挙げることができるが、一般的に酵素の基質特異性は高いため、結合の切断を効率よく行うためには、配糖体に応じて適切な酵素を選択することが好ましい。本発明の化合物の香気成分と糖部分の結合の切断に利用できる酵素としては、グルコシダーゼ活性や配糖体加水分解活性等を有する酵素が挙げられる。

本発明の組成物は、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分として、食品添加物として認可されているか、又は食品添加物として認可されていないが、古くから食経験があり安全であると認識されているものが挙げられる。例えば、保存剤、賦形剤、甘味料、ｐＨ調整剤等が挙げられる。保存剤の具体例として、グリシン、酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、プロタミンが挙げられる。賦形剤の具体例として、デキストリン、澱粉が挙げられる。甘味料の具体例として、オリゴ糖、ブドウ糖、果糖、ステビア、アスパルテーム等が挙げられる。ｐＨ調整剤の具体例として、リン酸、クエン酸、塩酸、酢酸、アンモニア、炭酸、乳酸等が挙げられる。一態様として、本発明の組成物は、本発明の化合物に加え、デキストリン、オリゴ糖、又はクエン酸を含む。そして、本発明の組成物は、いずれの形態にすることができる。本発明の組成物は、例えば、粉末、液体、錠剤、顆粒、カプセル、ゲル等の形態にすることができる。

ここで、本発明の化合物は、コーヒー果肉・果皮中０．０００００００１〜０．００００１ｗｔ％で存在し、コーヒー生豆中０．００００１〜０．１ｗｔ％で存在する。本発明の組成物においては、本発明の化合物の含量をコーヒー果実やコーヒー生豆と同程度にすることもできるが、異なるものとしてもよい。

＜香味改善＞
本発明の化合物又は組成物は、香味改善に用いることができる。本明細書でいう香味とは、クリーンで雑味がなく酸味と甘みのバランスのある風味をいい、そして香味改善とは、香味をより好ましいものにすることをいう。例えば、香味全体を増強すること、特定の香気成分を増強することによって不足していた香味を補うこと或いは特徴のある香味を付与すること等が挙げられる。本発明の化合物又は組成物は、食品一般を対象として香味改善に適用することができ、例えば、コーヒー、ビール、ワイン、ウイスキー等の香味改善に好ましく適用することができ、コーヒーの香味改善に特に好ましく適用することができる。本明細書において単に「コーヒー」というときは、コーヒー果実、コーヒー生豆、コーヒー焙煎豆、コーヒー果実から得られる抽出液、コーヒー生豆から得られる抽出液、コーヒー焙煎豆から得られる抽出液等、コーヒーに関連する生産物並びに加工品を広く包含することを意味する。そして、本明細書において「コーヒー豆」というときは、コーヒー果実、コーヒー生豆、コーヒー焙煎豆、及びこれらの粉砕物等、コーヒーノキの豆及びその加工品を包含するものとする。

コーヒーの香味改善に適用する場合、本発明の化合物又は組成物をコーヒーの製造におけるいずれの工程において用いてもよい。例えば、コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液と本発明の化合物又は組成物を混合することができる。或いは、コーヒー果実を収穫する前、即ちコーヒーノキの根、幹、葉、又は未採取の果実に本発明の化合物又は組成物を与え、これによってコーヒー果実中の本発明の化合物の含量を高めてもよい。

一態様として、コーヒー生豆と本発明の化合物又は組成物を混合した後、当該コーヒー生豆を焙煎し、本発明の化合物中の香気成分と糖部分の結合を焙煎の熱により切断し、香気成分を遊離させることにより、コーヒー焙煎豆の香味を改善することが挙げられる。別の態様として、コーヒー焙煎豆又はその粉砕物と本発明の化合物又は組成物を混合した後、当該粉砕物に熱湯を注ぐことにより、本発明の化合物中の香気成分と糖部分の結合を熱湯の熱で切断し、香気成分を遊離させ、コーヒー焙煎豆又はその粉砕物から得られる抽出液（コーヒードリップ液ともいう）の香味を改善することが挙げられる。更に別の例として、コーヒー豆より得られる抽出液と本発明の化合物又は組成物を混合しておき、飲用前等の適切な時期に当該抽出液を加熱することにより、本発明の化合物中の香気成分と糖部分の結合を切断し、所望の時期に香味を遊離させることができる。香味改善を目的として本発明の化合物又は組成物を用いる場合、遊離の香気成分の濃度が、例えば０．０１〜１００ｐｐｂ、好ましくは０．１〜３０ｐｐｂ、より好ましくは０．１〜１０ｐｐｂとなるように本発明の化合物又は組成物を適用対象と混合することができる。ここで、遊離の香気成分として遊離の有機酸を例示することができ、遊離の有機酸としてメチルクロトン酸及びイソ吉草酸等を例示することができる。

＜コーヒーの品質評価＞
本発明の化合物は、コーヒーの品質評価に利用することができる。本発明の発明者は、本発明の化合物がコーヒー豆に存在することを初めて見い出し、更に、コーヒー中の本発明の化合物の量がコーヒーの品質と相関性があることを見出した。即ち、本発明の化合物の含量が高いコーヒーは、品質が高いことを見出した。本発明の化合物は香りの前駆体になり得ることから、本発明の化合物の含量が高いコーヒーにおいては、焙煎や抽出時の熱処理等により多くの香気成分が遊離することになり、品質に寄与していることが推察されるが、これに限定されるものではない。本発明の化合物による品質評価は、コーヒーから本発明の化合物を抽出し、検出、定量することを含み、定量値をコントロールと比較することによって行うことができる。コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液を用いて品質評価を行うことができ、好ましくはコーヒー生豆、コーヒー焙煎豆、コーヒー焙煎豆の粉砕物、コーヒー生豆より得られる抽出液、又はコーヒー焙煎豆より得られる抽出液、より好ましくはコーヒー生豆又はコーヒー焙煎豆、特に好ましくはコーヒー生豆を用いる。一態様として、コーヒー生豆中の本発明の化合物を検出、定量し、コントロールとしての中程度の品質のコーヒー生豆と比較することにより、品質評価を行うことができる。別の態様として、評価対象のコーヒー生豆の一部を用いて本発明の化合物を検出、定量する一方で、当該生豆の残りから焙煎豆を調製し、カッピングスコアをつけることにより、本発明の化合物とコーヒーの香味の関係を検討することができる。ここで、「カッピングスコア」とは、ＳＣＡＡ（Specialty Coffee Associate of America)のプロトコールに準じて香味を点数化したものを意味する。

また、本発明の化合物は、コーヒー果実の果皮や果肉にも存在する。果皮や果肉中の本発明の含量は、コーヒー生豆におけると同様、コーヒーの品質によって異なることが考えられる。よって、果皮や果肉又はコーヒー果実を用いることによっても、コーヒー生豆と同様、コーヒーの品質を評価することができる。果皮や果肉、コーヒー果実、又はそれらの抽出物を評価することにより、本発明の化合物の含量を基準として、コーヒー果実の段階で分別し、品質調整されたコーヒー生豆を得ることができる。一態様として、果皮・果肉中の本発明の化合物を検出、定量し、コントロールとしての中程度の品質の果皮・果肉と比較することにより、コーヒー果実を分別することができる。

＜コーヒーの品種の特定又は推定＞
本発明の化合物は、コーヒーの品種の特定又は推定に利用することができる。コーヒーの外観から品種を見分けることは困難なことが多い。本発明の発明者は、コーヒー生豆中の本発明の化合物の含量が品質間で異なることを見出した。即ち、本発明の化合物の含量を指標として、コーヒーの品種を特定又は推定することが可能である。コーヒーの品種の特定又は推定は、コーヒーから本発明の化合物を抽出し、検出、定量することを含み、品種ごとに設けた標準値と照合することによって行うことができる。例えば、定量値が、ある品種の標準値の範囲内にあるか標準値に近ければ、当該品種をコーヒーの品種と特定又は推定することができる。

更には、コーヒーの品種の特定又は推定は、コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液から行うこともできる。例えば、コーヒー焙煎豆、コーヒー生豆より得られる抽出液、又はコーヒー焙煎豆より得られる抽出液から、本発明の化合物を抽出し、検出、定量し、品種ごとに設けた標準値と照合することにより、コーヒーの品種の特定又は推定を行うことができる。

また、本発明の化合物は、コーヒー果実の果皮や果肉にも存在する。果皮や果肉中の本発明の含量は、コーヒー生豆におけると同様、コーヒーの品質によって異なることが考えられる。よって、果皮や果肉又はコーヒー果実を用いることによっても、コーヒー生豆と同様、コーヒーの品種を特定又は推定することができる。果皮や果肉又はコーヒー果実から本発明の化合物を抽出し、検出、定量し、品種ごとに設けた標準値と照合することにより、コーヒーの品種を特定又は推定することができる。

以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

［実施例１］新規化合物の探索
＜化合物の精製＞
コーヒー生豆（パカマラ）１．６ｋｇを液体窒素で凍結後、ビーズショッカーで粉砕、粉砕した生豆をヘキサン５Ｌで処理することにより脂溶成分を除去した。ヘキサンで処理した粉砕豆を７０％メタノール８Ｌで抽出（８０℃、２時間）し、珪藻土ろ過した。残渣を、さらに７０％メタノール４Ｌで再抽出し、ろ過した。得られたろ液を合わせ、ロータリーエバポレーターで約１／６の体積まで濃縮した。また、合わせたろ液の一部をＬＣ−ＭＳに供し、成分組成を分析した（図１）。ＬＣ−ＭＳはＱ−Ｅｘａｃｔｉｖｅ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ製）を用いて、以下の条件で精密質量分析を行った。

カラム：ＫＩＮＥＴＥＸＣ１８（２．１ｍｍ×２５０ｍｍ、１．７μｍ、Ｐｈｎｏｍｅｎｅｘ製、ＣＡ）
カラム温度：４０℃
移動相Ａ：水＋０．１％ギ酸
移動相Ｂ：アセトニトリル＋０．１％ギ酸
移動相の濃度勾配：移動相Ｂ濃度５％（０−２ｍｉｎ）、５→５５％（２−７．５ｍｉｎ）、５５→１００％（７．５ｍｉｎ−１７ｍｉｎ）、１００％（１７ｍｉｎ−２３ｍｉｎ）、１００→５％（２３ｍｉｎ−２４ｍｉｎ）、５％（２４ｍｉｎ−３２ｍｉｎ）
カラム流量：０．２ｍＬ／ｍｉｎ
イオン化法：ＥＳＩ、ポジティブモード、ネガティブモード
Ｓｐｒａｙｖｏｌｔａｇｅ：３．５ｋＶ
Ｃａｐｉｌｌａｒｙ温度：２５０℃
Ｃａｐｉｌｌａｒｙｖｏｌｔａｇｅ：４９Ｖ
分解能：７００００（ＭＳ、ＭＳＭＳ）
ＭＳスキャン範囲：ｍ／ｚ８０ −１２００
Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎｅｎｅｒｇｙ：１５−４５％ノーマライズ

分析の結果、ｍ／ｚ４６９（図１（ｄ））及びｍ／ｚ４７１（図１（ｅ））を特徴的な選択イオンとして有する化合物（１）（ｍ／ｚ４６９）、化合物（２）（ｍ／ｚ４７１）、及び化合物（３）（ｍ／ｚ４７１）が存在することが確認された。

濃縮したろ液を吸着樹脂ＨＰ−２０（三菱化成株式会社）１Ｌに負荷した。水３Ｌで洗浄後、１０％エタノール３Ｌ、２０％エタノール３Ｌでステップワイズに溶出した。画分をＬＣ／ＭＳに供し化合物溶出画分を確認した。分析の結果、水洗画分と１０％エタノール画分に化合物（１）、（２）、及び（３）が溶出したが、水洗画分により多く含まれていた。

化合物（１）、（２）及び（３）をより多く含む水洗画分は、吸着樹脂ＣＯＳＭＯＳＩＬ１８−ＯＰＮ（粒子径１４０μｍ、ナカライテスク社製）１．２Ｌに負荷した。０．１％ギ酸水５００ｍＬで水洗後、０．１％ギ酸水３Ｌ、０．１％ギ酸水を含む１０％エタノール２．５Ｌ、０．１％ギ酸水を含む５０％エタノール２．５Ｌでステップワイズに溶出した。０．１％ギ酸水３Ｌ溶出の画分及び０．１％ギ酸水を含む１０％エタノール２．５Ｌの画分に３種の化合物が溶出した。

当該画分を吸着樹脂ＣＯＳＭＯＳＩＬ７５Ｃ１８ＰＲＥＰ（粒子径７５μｍ、ナカライテスク社製）５００ｍＬに負荷した。０．１％ギ酸水５００ｍＬで水洗後、０．１％ギ酸水２Ｌ、０．１％ギ酸水を含む１０％エタノール２．５Ｌ、０．１％ギ酸水を含む２０％エタノール２．５Ｌでステップワイズに溶出した。０．１％ギ酸水２Ｌ溶出の画分および０．１％ギ酸水を含む１０％エタノール２．５Ｌ画分に３種の化合物が溶出した。

当該画分を以下の分取ＨＰＬＣで精製した。カラムはＤｅｖｅｌｏｓｉｌ−Ｃ３０−ＵＧ−５（野村化学社製）２０ｍｍ×２５０ｍｍ、移動相はＡ：水＋０．１％ギ酸、Ｂ：９０％アセトニトリル＋０．１％ギ酸を用い、流速１５ｍｌ/ｍｉｎで、Ｂ１０％（０−１４ｍｉｎ）、Ｂ１０→Ｂ２５％のリニアグラジエント（１４−３４ｍｉｎ）、Ｂ２５％を１０分間保持した。７−１０ｍｉｎに溶出した化合物（１）及び（２）を含む画分、１１−１５ｍｉｎに溶出した化合物（３）を含む画分を集め、それぞれ凍結乾燥した。クロマトは計１７回繰り返した。

得られた凍結乾燥品をそれぞれ、分取ＨＰＬＣで再度クロマトグラムを行った。カラムはＳｈｏｄｅｘＡｓａｈｉｐａｋＮＨ２Ｐ−２０２０Ｆ（昭和電工製）２０ｍｍ×３００ｍｍ、移動相はＡ：水、Ｂ：９０％アセトニトリルを用い、流速は１０ｍｌ/ｍｉｎとした。化合物（１）及び（２）を含む画分の精製はＢ１００％（０−１２ｍｉｎ）、Ｂ１００→Ｂ４０％のリニアグラジエント（１２−９０ｍｉｎ）とした。２６−２９ｍｉｎに溶出した化合物（１）及び（２）を含む画分を集め凍結乾燥した。クロマトは計２回繰り返した。化合物（３）を含む画分の精製はＢ１００％（０−１２ｍｉｎ）、Ｂ１００→Ｂ４０％のリニアグラジエント（１２−６０ｍｉｎ）とした。２２−２５ｍｉｎに溶出した化合物（３）を含む画分を集め凍結乾燥した。クロマトは計４回繰り返した。

得られた凍結乾燥品をそれぞれ、分取ＨＰＬＣで再度クロマトグラムを行った。Ｄｅｖｅｌｏｓｉｌ−Ｃ３０−ＵＧ−５（野村化学社製）４．６ｍｍ×１５０ｍｍ、移動相はＡ：水＋０．１％ギ酸、Ｂ：９０％アセトニトリル＋０．１％ギ酸を用い、流速１ｍｌ/ｍｉｎで、Ｂ１０％（０−３０ｍｉｎ）のアイソクラティックで溶出させた。７−８ｍｉｎに溶出した化合物（１）、８−９ｍｉｎに溶出した化合物（２）、９−１０ｍｉｎに溶出した化合物（３）をそれぞれ集め凍結乾燥した。その結果、化合物（１）（２．３ｍｇ）、化合物（２）（２．３ｍｇ）、及び化合物（３）（６ｍｇ）が検出された。化合物（１）〜（３）をＬＣ−ＭＳに供することにより純度を確認したところ、各化合物が高純度に精製されていることが確認された。

＜化学構造の決定＞
１．機器分析のスペクトルデータによる解析
以下に示す条件で、精製した化合物（１）〜（３）をＤＭＳＯ−ｄ６に溶解させ、ＮＭＲ装置（ＤＭＸ−７５０ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を用い、^１Ｈ−ＮＭＲ、^１３Ｃ−ＮＭＲ、^１Ｈ{^１３Ｃ}−ＨＳＱＣ、^１Ｈ{^１３Ｃ}−ＨＭＢＣ、ＴＯＣＳＹ、ＤＱＦ−ＣＯＳＹ、^１Ｈ―ＮＯＥＳＹ、及び^１Ｈ―ＲＯＥＳＹを測定した。

そして、^１Ｈ{^１３Ｃ}−ＨＭＢＣ解析において、配糖体（１）はグルコースＨ-１’(δ5.36)→アシル基のカルボニル炭素(δ164.13)、グルコースＨ-１’’(δ4.16)→グルコースＣ-６’(δ67.85)、配糖体（２）はグルコースＨ-１’(δ5.36)→アシル基のカルボニル炭素(δ171.16)、グルコースＨ-１’’(δ4.17)→グルコースＣ-６’(δ67.85)、配糖体（３）はグルコースＨ-６ａ’(δ4.01)およびグルコースＨ-６ｂ’(δ4.24)→アシル基のカルボニル炭素(δ172.19)、グルコースＨ-１’(δ5.17)→フルクトースＣ-２’’(δ103.79)にクロスピークを観測した。

次に、以下に示す条件で、精製した化合物（１）〜（３）をＬＣ−Ｏｒｂｉｔｒａｐ−ＭＳに供し、化学構造を決定した。化合物（１）〜（３）それぞれについて、質量分析（ＥＳＩ−ＭＳ）（表２）及びＥＳＩマススペクトルの主なフラグメント解析（ＥＳＩ−ＭＳ／ＭＳ）（表３）を行った。

２．糖組成の解析
配糖体（１）〜（３）を酸加水分解し、糖組成を分析した。配糖体（１）〜（３）のそれぞれについて、２００μｇを０．２ｍＬの６Ｎ−ＨＣｌに溶解させ、１００℃で１時間インキュベートした。インキュベート後、反応液の一部を以下の条件でＬＣ−ＲＩに供し分析した。標品糖（Ｄ−グルコース、Ｄ−フルクトース、Ｄ−ガラクトース、Ｄ−マンノース）も同様の条件で反応させ、分析を行った。分析結果を図２に示す。ＬＣの保持時間に関し、標品糖と比較することにより、配糖体（１）と配糖体（２）はグルコースを、配糖体（３）はグルコースとフルクトースを有することが確認された。

ＬＣ−ＲＩ分析条件：
・カラム：ＳｈｏｄｅｘＳＵＧＡＲＳＰ０８０カラム（３００ｘ０．８ｍｍ、粒子径７μｍ
・カラム温度：８０℃
・移動相：水（アイソクラチック）
・カラム流量：０．６ｍＬ／ｍｉｎ。

以上のデータを解析した結果、化合物（１）〜（３）はそれぞれ、以下の構造と化合物
名の配糖体（１）〜（３）であることが明らかになった。
配糖体（１）３−メチル−２−ブテノイル−β−ゲンチオビオシド
配糖体（２）３−メチル−ブタノイル−β−ゲンチオビオシド
配糖体（３）３−メチル−ブタノイル−シュークロシド

化合物のデータベースを調査した結果、配糖体（１）及び（２）はこれまでに知られていない新規の化合物であることが判明した。一方、配糖体（３）は非特許文献４で報告されている化合物に相当することが判明した。なお、化合物（１）〜（３）はそれぞれ配糖体（１）〜（３）と同義であって、本明細書では相互に変換可能であることを付言する。

［実施例２］コーヒーの香味改善
＜配糖体の熱分解反応＞
コーヒー生豆を焙煎することによって起こる熱反応のモデルとして、実施例１の方法により精製した配糖体（１）〜（３）をそれぞれパイロライザーで加熱（２００℃、１０分）した後、ＧＣ−ＭＳに供した。ＧＣ−ＭＳは以下の条件で行った。
・装置：ＦｒｏｎｔｉｅｒＬａｂ製Ｄｏｕｂｌｅ−ｓｈｏｔＰｙｒｏｌｙｚｅｒ（Ｐｙｏｌｙｚｅｒ）、Ａｇｉｌｅｎｔ製７８９０Ａ（ＧＣ）、５９７５Ｃ（ＭＳ）
・熱分解条件：２３０℃、１０分
・カラム：ＧＥＳＴＥＬ社製ＤＢ−ＷＡＸｅｔｒ（６０ｍ×０．３２ｍｍ×０．２５μｍ）
・カラム温度：４０℃（２ｍｉｎ）−４０℃／ｍｉｎ−２５０℃（５ｍｉｎ）
・キャリアガス：Ｈｅ
・トランスファーライン：２５０℃
・イオン源温度：２３０℃
・ＳｃａｎＰａｒａｍｅｔｅｒ：ｍ／ｚ＝３３〜４５０
・スプリット比：１０：１

結果を図３に示す。配糖体（１）を加熱することによりリテンションタイム（ＲＴ）３３．３８分の化合物が検出された。配糖体（２）を加熱することによりＲＴ２９．００分の化合物が検出された。配糖体（３）を加熱することによりＲＴ２９．００分の化合物が検出された。マススペクトルのライブラリーサーチにより、ＲＴ３３．３８分の化合物はメチルクロトン酸、ＲＴ２９．００分の化合物はイソ吉草酸であることが確認された。

この結果から、コーヒー生豆の焙煎工程において、配糖体（１）〜（３）が熱分解され、配糖体（１）からメチルクロトン酸、配糖体（２）からイソ吉草酸、配糖体（３）からイソ吉草酸が生成することが示唆される。

＜コーヒーの香味改善効果＞
配糖体（１）を加熱することにより生成するメチルクロトン酸、及び配糖体（２）を加熱することにより生成するイソ吉草酸の、コーヒーの香味に対する効果を検討した。

グアテマラ産の中程度の品質のコーヒー焙煎豆３０ｍＬを粉砕後、３００ｍＬのお湯でドリップし、コントロールのコーヒードリップ液とした。当該コーヒードリップ液とメチルクロトン酸（１０ｐｐｂ）、イソ吉草酸（１０ｐｐｂ）を混合し、パネラー６人で香味を評価した。

官能スコアは、酸味、クリーンさ、後味の苦みについて評価した。評価においては、コントロールのコーヒードリップ液（グアテマラ産の中程度の品質のコーヒー焙煎豆から得たコーヒードリップ液）、及び実施例３で使用する香味スコアの高い生豆を焙煎し、当該コーヒー焙煎豆から得たコーヒードリップ液を基準とした。コントロールのコーヒードリップ液の酸味、クリーンさ、及び後味の苦みを、それぞれ３点と評価した。香味スコアの高い生豆に由来するコーヒードリップ液の酸味及びクリーンさをそれぞれ５点と評価し、後味の苦みを１点と評価した。

結果を図４に示す。コントロールのコーヒードリップ液に比べ、イソ吉草酸及びメチルクロトン酸を混合したコーヒードリップ液は、酸味及びクリーンさのスコアが高くなり、後味の苦みのスコアが低くなった。

さらに、パネラーから、イソ吉草酸は特にコーヒードリップ液にフルーティな酸味を付与し、メチルクロトン酸は後味の苦味を低減することによりコーヒードリップ液にまろやかさを付与したというコメントが得られた。これらのことより、メチルクロトン酸及びイソ吉草酸を混合することによりコーヒーの香味が改善されたことが明らかになった。

[実施例３] コーヒーの品質評価
コーヒーの品質評価に配糖体（１）〜（３）が利用できないか検討した。高品質なコーヒー生豆における配糖体（１）〜（３）の含量を、中程度の品質のコーヒー生豆と比較することにより、コーヒー生豆の品質と配糖体の含量に相関があるか検討した。以下のコーヒー生豆を検討に用いた。
・高品質な生豆（香味スコアの高い生豆）：ジャマイカ・ブルーマウンテンの生豆、欠点豆除去、スクリーン１８
・中程度の品質の生豆：グアテマラの生豆、欠点豆除去、スクリーン１８
実施例１に記載の方法に従って、コーヒー生豆から抽出液を得、配糖体（１）に特徴的な選択イオンｍ／ｚ４６９、配糖体（２）及び（３）に特徴的な選択イオンｍ／ｚ４７１を指標として、分析を行った。

検討の結果を図５に示す。ｍ／ｚ４６９及びｍ／ｚ４７１のピーク面積は、中程度の品質のコーヒー生豆と比較して、高品質なコーヒー生豆で高いことが示された。即ち、配糖体（１）、配糖体（２）及び（３）の含量は、中程度の品質のコーヒー生豆と比較して、高品質なコーヒー生豆で高いことが示された。

よって、配糖体（１）、配糖体（２）、又は配糖体（３）のいずれかの含量を指標として、コーヒー生豆の品質を評価することが可能であることが示された。また、配糖体（１）及び（２）、配糖体（２）及び（３）、配糖体（１）及び（３）、或いは配糖体（１）〜（３）の含量を指標として、コーヒー生豆の品質を評価することも可能であることが示された。

［実施例４］コーヒーの品質評価
品質の異なるコーヒー生豆を比較することにより、コーヒー生豆の品質と配糖体（１）〜（３）の相関を調べた。

グアテマラ産のコーヒー生豆３６種を準備し、それぞれの一部を焙煎した後（Ｌ値２２−２３）、ＳＣＡＡ（Specialty Coffee Associate of America)のプロトコールに準じてカッピングスコアをつけた。そして、それぞれの生豆の残りを液体窒素で凍結し、ビーズショッカーで粉砕し、粉砕物をヘキサンで処理した。ヘキサン処理した粉砕物を７０％メタノールで処理することにより、抽出液を得た。当該抽出液を、以下の条件に設定したＬＣ−ＭＳに供した。測定はＮ＝３で行った。

装置：ＬＣＭＳ−ＩＴ−ＴＯＦ（島津）
カラム：Ｌｕｎａ−Ｃ１８（１．０ｍｍ×２５０ｍｍ、５μｍ、Ｐｈｎｏｍｅｎｅｘ製、ＣＡ）
カラム温度：４０℃
移動相Ａ：水＋０．１％ギ酸
移動相Ｂ：アセトニトリル＋０．１％ギ酸
移動相の濃度勾配：移動相Ｂ濃度５％（０−２ｍｉｎ）、５→５５％（２−７．５ｍｉｎ）、５５→１００％（７．５ｍｉｎ−１７ｍｉｎ）、１００％（１７ｍｉｎ−２３ｍｉｎ）、１００→５％（２３ｍｉｎ−２４ｍｉｎ）、５％（２４ｍｉｎ−３２ｍｉｎ）
カラム流量：０．１ｍＬ／ｍｉｎ
イオン化法：ＥＳＩ、ポジティブモード、ネガティブモード
Ｓｐｒａｙｖｏｌｔａｇｅ：＋４．５ｋＶ（ポジティブモード）、−３．５ｋＶ（ネガティブモード）
ネブライザーガス流量：１．５Ｌ／ｍｉｎ
ＣＤＬ温度：２５０℃
ヒートブロック温度：２５０℃
ＭＳスキャン範囲：ｍ／ｚ８０ −８００。

配糖体（１）に特徴的な選択イオンｍ／ｚ４４７（ポジティブモード）、配糖体（２）及び（３）に特徴的な選択イオンｍ／ｚ４４９（ポジティブモード）を指標として、配糖体（１）〜（３）それぞれに相当するピークを同定し、ピーク面積を測定し、各ピーク面積はそれぞれトータルイオンカウント合算値で標準化した。配糖体（１）〜（３）それぞれについて、カッピングスコアと標準化されたピーク面積に関する図を作成した（図６）。図６により高品質な豆には配糖体（１）〜（３）が多く含有されている傾向があることが示された。代表的な一例として、カッピングスコアが８１点の生豆についての配糖体（１）〜（３）の定量値は、次の通りであった。配糖体（１）：０．０１７ｗｔ％、配糖体（２）：０．０１８ｗｔ％、配糖体（３）：０．０１９ｗｔ％。

以上の結果より、配糖体（１）〜（３）のピーク面積とカッピングスコアに相関があることが判明した。即ち、配糖体（１）〜（３）の存在量を指標として、コーヒーの品質を予測できることが示された。

[実施例５] コーヒーの品種の特定又は推定
コーヒーの品種間で、配糖体（１）〜（３）の含量に相違があるか検討した。コーヒー生豆として次のものを用いた。実施例１の方法に従って配糖体１〜３を抽出し、検出、定量した。

結果を図７に示す。配糖体（１）〜（３）の含量は、品種間で大きく異なることが判明した。即ち、配糖体（１）、配糖体（２）、又は配糖体（３）のいずれかの含量を指標として、コーヒー生豆の品種を特定又は推定することが可能であることが示された。また、配糖体（１）及び（２）、配糖体（２）及び（３）、配糖体（１）及び（３）、或いは配糖体（１）〜（３）の含量を組み合わせて、コーヒー生豆の品種を特定又は推定することも可能であることが示された。

そして、配糖体（１）〜（３）の存在比も、品種ごとに特徴があることが判明した。よって、配糖体（１）〜（３）の存在比を指標として、コーヒー生豆の品種を特定又は推定することが可能であることが示された。

［実施例６］コーヒ果肉・果皮中の有機酸配糖体
コーヒ果肉・果皮から有機酸配糖体の抽出を試み、その存在を確認することを目的とした。

コーヒー果実（品種：Red Catuai）を液体窒素で凍結させ、果皮・果肉と豆に分け、果肉・果皮をビーズショッカーで粉砕し、実施例１に記載の方法に従って抽出液を得、配糖体（１）に特徴的な選択イオンｍ／ｚ４６９、配糖体（２）及び（３）に特徴的な選択イオンｍ／ｚ４７１を指標として、分析を行った（図８）。

この結果より、配糖体（１）〜（３）は、果皮・果肉中にも存在することが明らかとなった。このことは、配糖体の抽出、コーヒーの品質評価、及びコーヒーの品質の特定や推定を、果皮・果肉を用いて行うことができることを意味する。

Claims

３−メチル−２−ブテノイル−β−ゲンチオビオシド、又は
３−メチル−ブタノイル−β−ゲンチオビオシド
から選ばれる化合物。
請求項１に記載の化合物を有効成分として含む、コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液の香味改善に用いるための組成物。
３−メチル−ブタノイル−シュークロシドを更に含む、請求項２に記載の組成物。
コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液と混合する、請求項２又は３に記載の組成物。
コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液と、請求項１に記載の化合物又は請求項２〜４のいずれか１項に記載の組成物を混合することを含む、コーヒー豆より得られる抽出液の香味を改善する方法。
コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液に含まれる、請求項１に記載の化合物又は３−メチル−ブタノイル−シュークロシドを検出し、定量すること、及び定量値をコントロールと比較することにより、コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液の香味品質を評価することを含む、コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液の香味品質を評価する方法。
コーヒー豆又はコーヒー豆より得られる抽出液に含まれる、請求項１に記載の化合物又は３−メチル−ブタノイル−シュークロシドを検出し、定量すること、及び定量値を品種ごとに設けた標準値と照合することを含む、コーヒーの品種を特定又は推定する方法。