JP6598755B2

JP6598755B2 - 緑茶抽出物の製造方法

Info

Publication number: JP6598755B2
Application number: JP2016212938A
Authority: JP
Inventors: 健司山脇; 征輝杉山
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2036-10-31
Also published as: JP2018068226A

Description

本発明は、緑茶抽出物の製造方法に関する。

消費者の嗜好の多様化、健康志向の高揚により多種多様の飲料が上市されている。中でも、非重合体カテキン類を含有する茶飲料が注目されている。茶飲料の製造には茶抽出物が利用されており、茶抽出物は一般にニーダー抽出やタンク抽出と呼ばれる開放型の抽出槽内に茶葉及び熱水を投入し撹拌して製造されている。しかしながら、これら製造方法では、攪拌により茶葉が細かく破壊されるため、夾雑物が多く抽出される。そのため、茶抽出物は、非重合体カテキン類の純度が低いだけでなく、雑味が多く、濁りを生じやすいという問題がある。

このような問題を解決する手段として、例えば、シャワー装置を備えた抽出槽内でシャワーの水勢により抽出及び撹拌を行う方法（特許文献１）、カラム式抽出機を用いてカラム上部から熱水を供給しなから、カラム底部から茶抽出物を抜き出す方法（特許文献２）等が提案されている。

特開２００５−２９５９２３号公報特開２０１０−５７３７７号公報

しかしながら、茶葉は膨潤しやすいため、前記従来技術の方法では抽出操作の安定性に課題がある。また、抽出操作の改善案なども種々提案されているが、操作が煩雑になるなどの課題も多い。そのため、濁りが抑制され、かつ非重合体カテキン類の純度の高い緑茶抽出物の簡便な製造方法の創製が求められている。
本発明の課題は、濁りが抑制され、かつ非重合体カテキン類の純度の高い緑茶抽出物の製造方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題に鑑み検討した結果、抽出槽内に茶葉と水を仕込み、撹拌翼の先端速度を特定範囲内に制御して撹拌抽出することで、濁りが抑制され、かつ非重合体カテキン類の純度の高い緑茶抽出物が得られることを見出した。また、得られた緑茶抽出物は、雑味も抑制できることを見出した。

すなわち、本発明は、撹拌槽と撹拌翼とを備える撹拌装置内に茶葉と水を仕込み、撹拌翼の先端速度が５０〜２００ｍ／分の条件で撹拌抽出する、緑茶抽出物の製造方法を提供するものである。

本発明によれば、濁りだけでなく、雑味も抑制され、かつ非重合体カテキン類の純度の高い緑茶抽出物を簡便な操作で効率よく製造することができる。

本発明の緑茶抽出物の製造方法は、撹拌槽と撹拌翼とを備える撹拌装置内に茶葉と水を仕込み、撹拌翼の先端速度が５０〜２００ｍ／分の条件で撹拌抽出するものである。以下、本発明の緑茶抽出物の製造方法について詳細に説明する。

（撹拌装置）
撹拌装置は、撹拌槽と撹拌翼とを備えるものであれば特に限定されず、公知の装置を使用することができる。なお、撹拌翼は、通常回転駆動軸に固定されている。また、筒状容器に、ポータブルミキサーを装着して使用してもよい。
撹拌槽の大きさは、抽出スケールにより応じて適宜選択することができる。
また、撹拌翼の形状は特に限定されず、例えば、タービン翼、パドル翼、アンカー翼、プロペラ翼、スクリュー翼、ヘリカルリボン翼等を適宜選択することができる。

（茶葉）
茶葉としては、例えば、Camellia属、例えば、C. sinensis var.sinensis（やぶきた種を含む）、C. sinensis var.assamica及びそれらの雑種から選択される茶葉（Camellia sinensis）が挙げられる。茶葉は、その加工方法により、不発酵茶、半発酵茶、発酵茶に分類することができる。不発酵茶としては、例えば、煎茶、番茶、碾茶、釜入り茶、茎茶、棒茶、芽茶等の緑茶が挙げられる。また、半発酵茶としては、例えば、鉄観音、色種、黄金桂、武夷岩茶等の烏龍茶が挙げられる。更に、発酵茶としては、ダージリン、アッサム、スリランカ等の紅茶が挙げられる。茶葉は、１種又は２種以上を用いることができる。中でも、非重合体カテキン類の含有量の点から、緑茶葉が好ましい。
また、本発明においては、茶葉として、生茶葉を使用することもできる。ここで、本明細書において「生茶葉」とは、摘採後、熱処理前の茶葉、又は摘採後、熱処理前に冷蔵若しくは冷凍保存した茶葉をいい、発酵抑制の観点から、生茶葉として、摘採後２４時間以内のものを使用するか、又は摘採後２４時間以内に冷蔵若しくは冷凍保存したものを使用することが好ましい。

生茶葉としては、一般に栽培されている茶品種であれば特に限定されず、１種又は２以上を適宜選択して使用することができる。摘採方法としては、二葉摘み、三葉摘み、普通摘み等を挙げることができる。また、茶葉として、生茶葉の表面を熱水と接触させた茶葉を用いても構わない。熱水の温度は、好ましくは８３〜９９℃、更に好ましくは８７〜９７℃であり、熱水の量は、生茶葉に対して、好ましくは３〜１００質量倍、更に好ましくは１０〜５０質量倍であり、接触時間は、好ましくは２〜１０分、更に好ましくは３〜７分である。

また、茶葉は、フルリーフでも構わないが、非重合体カテキン類の抽出効率の観点から、裁断処理又は粉砕処理したものを用いてもよい。裁断、粉砕方法は特に限定されないが、例えば裁断処理は、カッターを用いたり、揉捻機、ローターべイン、ＣＴＣ機を用いて行うことが可能であり、また粉砕処理は、グラインダー、ミル、ボールミル等を用いて行うことができる。裁断後の茶葉の大きさは、通常１〜２０ｍｍ、好ましくは５〜１５ｍｍである。また、粉砕後の茶葉の大きさは、通常０．１〜５ｍｍ、好ましくは０．３〜３ｍｍである。

（水）
水の種類は特に限定されず、例えば、水道水、蒸留水、イオン交換水、天然水等を適宜選択して使用することができる。中でも、味の面から、イオン交換水が好ましい。抽出に使用する水には、アスコルビンナトリウム等の有機酸又はその塩、炭酸水素ナトリウム等の無機酸又はその塩を添加してもよい。

水の温度は、非重合体カテキン類の抽出効率の観点から、５０℃以上が好ましく、６０℃以上がより好ましく、７０℃以上が更に好ましく、また温度制御の観点から、１００℃以下が好ましく、９８℃以下がより好ましく、９５℃以下が更に好ましい。かかる温度の範囲としては、好ましくは５０〜１００℃、更に好ましくは６０〜９８℃、更に好ましくは７０〜９５℃である。

水の使用量は、茶葉の乾燥質量に対して、好ましくは５〜２０質量倍であるが、非重合体カテキン類の抽出効率、雑味抑制の観点から、６質量倍以上がより好ましく、７質量倍以上が更に好ましく、また運転操作の観点から、１９質量倍以下がより好ましく、１８質量倍以下が更に好ましい。かかる水の量の範囲としては、茶葉の乾燥質量に対して、好ましくは５〜２０質量倍、より好ましくは６〜１９質量倍、更に好ましくは７〜１８質量倍である。

（撹拌抽出）
本発明においては、撹拌翼の先端速度を制御して撹拌抽出する。ここで、撹拌翼の先端速度とは、下記式（１）により求められる値である。

撹拌翼の先端速度（ｍ／分）＝π×Ｄ×Ｎ（１）

〔式（１）中、πは円周率を示し、Ｄは翼直径（ｍ）を示し、Ｎは回転数（ｒｐｍ）を示す。〕

したがって、本発明においては、撹拌翼の翼直径及び回転数を、撹拌翼の先端速度が所望の値となるように適宜設定すればよい。

撹拌翼の先端速度は５０〜２００ｍ／分であるが、濁り及び雑味の抑制、非重合体カテキン類の純度向上の観点から、５５ｍ／分以上が好ましく、５７ｍ／分以上がより好ましく、６０ｍ／分以上が更に好ましく、そして１８０ｍ／分以下が好ましく、１５０ｍ／分以下がより好ましく、９０ｍ／分以下が更に好ましい。かかる先端速度の範囲としては、好ましくは５５〜１８０ｍ／分、更に好ましくは５７〜１５０ｍ／分、更に好ましくは６０〜９０ｍ／分である。
撹拌翼の翼直径は撹拌槽の大きさ等により適宜選択可能であるが、通常０．０５〜２ｍ、好ましくは０．１〜１．５ｍ、更に好ましくは０．１〜１ｍである。
また、撹拌翼の回転数は撹拌翼の先端速度が上記範囲内になれば特に限定されないが、通常５〜１２００ｒｐｍ、好ましくは８〜１０００ｒｐｍ、更に好ましくは１０〜６００ｒｐｍである。

撹拌時間は、濁り及び雑味の抑制、並びに非重合体カテキン類の純度向上の観点から、５分以上が好ましく、８分以上がより好ましく、１０分以上が更に好ましく、そして１２０分以下が好ましく、９０分以下が好ましく、６０分以下が更に好ましい。かかる接触時間の範囲としては、好ましくは５〜１２０分、より好ましくは８〜９０分、更に好ましくは１０〜６０分である。

抽出後、茶葉と緑茶抽出物とを分離する操作として濾過を行うことができる。濾過は、例えば、濾紙、ステンレス等の金属製フィルタ等によるフィルタ分離、遠心分離を採用することができる。金属製フィルタのメッシュサイズは、例えば、１８〜３００メッシュである。遠心分離に用いる遠心分離機としては、分離板型、円筒型、デカンター型等の一般的な機器を使用することができる。

また、抽出後、得られた緑茶抽出液を固液分離することができる。これにより、濁り及び雑味をより一層低減することができる。
固液分離としては、食品工業で通常使用されている方法を採用することができる。例えば、ろ紙濾過、遠心分離、膜処理等が挙げられ、１種又は２種以上組み合わせて行うことができる。

ろ紙濾過は、例えば、ろ紙上に濾過助剤をプレコートしてもよい。濾過助剤としては、例えば、珪藻土、セルロース及びこれらを組み合わせたものが挙げられ、その使用量は適宜選択可能である。また、加圧濾過、吸引濾過等の濾過方法も採用することもできる。

遠心分離に用いる遠心分離機としては、前述と同様の一般的な機器を使用することができる。
遠心分離する際の温度は、非重合体カテキン類の回収率向上、夾雑物除去の観点から、好ましくは５〜８０℃、更に好ましくは１０〜７０℃である。また、回転数と時間は適宜設定可能であるが、例えば、分離板型の場合、回転数は、好ましくは２０００〜１００００ｒ／ｍｉｎ、より好ましくは２５００〜９０００ｒ／ｍｉｎ、更に好ましくは３０００〜８０００ｒ／ｍｉｎであり、時間は、好ましくは０．２〜７５分、より好ましくは０．５〜６０分、更に好ましくは１〜３０分である。

膜ろ過による処理条件としては、一般的なろ過条件で処理することができる。
膜孔径は、非重合体カテキン類の回収率向上、夾雑物除去の観点から、０．１μｍ以上が好ましく、０．１５μｍ以上がより好ましく、０．２μｍ以上が更に好ましく、そして１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましく、２μｍ以下が更に好ましい。かかる膜孔径の範囲としては、好ましくは０．１〜１０μｍ、より好ましくは０．１５〜５μｍ、更に好ましくは０．２〜２μｍである。なお、膜孔径の測定方法としては、水銀圧入法、バブルポイント試験、細菌ろ過法等を用いた一般的な測定方法が挙げられるが、バブルポイント試験で求めた値を用いることが好ましい。
膜の材質としては、例えば、高分子膜、セラミック膜、ステンレス膜等を挙げることができる。

このようして本発明の緑茶抽出物を製造することができるが、当該緑茶抽出物は、下記の（ｉ）及び（ii）の特性を具備することができる。
（ｉ）非重合体カテキン類の純度が、通常３２％以上、好ましくは３２．５％以上、更に好ましくは３３％以上である。なお、非重合体カテキン類の純度の上限値は、１００％であっても構わないが、生産効率の観点から、好ましくは６０％以下、更に好ましくは５０％以下である。ここで、本明細書において「非重合体カテキン類の純度」とは、固形分中の非重合体カテキン類の含有割合であり、また「非重合体カテキン類」とは、エピガロカテキンガレート、ガロカテキンガレート、エピカテキンガレート及びカテキンガレートからなるガレート型非重合体カテキン類と、エピガロカテキン、ガロカテキン、エピカテキン及びカテキンからなる遊離型非重合体カテキン類を併せての総称である。なお、非重合体カテキン類の含有量は、上記８種の合計量に基づいて定義される。本発明においては、上記８種の非重合体カテキン類のうち少なくとも１種を含有すればよい。
（ii）非重合体カテキン類濃度を０．１７５ｇ／１００ｍＬに調整した水溶液の濁度が、好ましくは３００ＮＴＵ以下、より好ましくは２５０ＮＴＵ以下、更に好ましくは２００ＮＴＵ以下とすることができる。なお、濁度の下限値は、０ＮＴＵであっても構わない。ここで、本明細書において「濁度」とは、実施例に記載の方法により測定したものをいい、また「ＮＴＵ」とは、ホルマジン濁度標準を使用したホルマジン濁度の測定単位である。

また、緑茶抽出物の形態としては、例えば、液体、スラリー、半固体、固体等の種々のものが挙げられる。緑茶抽出物の製品形態として液体が望ましい場合は、例えば、減圧濃縮、逆浸透膜濃縮等により濃縮することが可能であり、また固体が望ましい場合は、例えば、噴霧乾燥や凍結乾燥等により粉体とすることもできる。

１．非重合体カテキン類及びカフェインの分析
純水で希釈した試料を、島津製作所製、高速液体クロマトグラフ（型式ＳＣＬ−１０ＡＶＰ）を用い、オクタデシル基導入液体クロマトグラフ用パックドカラム（Ｌ−カラムＴＭＯＤＳ、４．６ｍｍφ×２５０ｍｍ：財団法人化学物質評価研究機構製）を装着し、カラム温度３５℃でグラジエント法により測定した。移動相Ａ液は酢酸を０．１ｍｏｌ／Ｌ含有する蒸留水溶液、Ｂ液は酢酸を０．１ｍｏｌ／Ｌ含有するアセトニトリル溶液とし、流速は１ｍＬ／分、試料注入量は１０μＬ、ＵＶ検出器波長は２８０ｎｍの条件で行った。なお、グラディエント条件は以下の通りである。

濃度勾配条件（体積％）
時間Ａ液濃度Ｂ液濃度
０分９７％３％
５分９７％３％
３７分８０％２０％
４３分８０％２０％
４３．５分０％１００％
４８．５分０％１００％
４９分９７％３％
６０分９７％３％

２．濁度の測定
各緑茶抽出物を、非重合体カテキン類濃度が０．１７５ｇ／１００ｍＬとなるようにイオン交換水で希釈し試料を調製した。次いで、試料を濁度計（Turbidimeter/TN-100 EUTECH INSTRUMENTS社製）を用いて２５℃にて測定した。

３．官能評価
各緑茶抽出物を、非重合体カテキン類濃度が０．１７５ｇ／１００ｍＬとなるようにイオン交換水で希釈し飲料を調製した。次いで、各飲料を専門パネル４名が飲用し、雑味について５段階で評価し、その後協議により最終スコアを決定した。ここで、「雑味」とは、飲用後のすっきり感やキレを損なう異味をいう。

雑味の評価基準
４：雑味が強い（比較例１相当）
３：雑味がある（実施例１より雑味を感じるが、比較例１ほど感じない）
２：雑味が弱い（実施例１相当）
１：雑味がとても弱い（実施例１ほど雑味を感じない）

実施例１
直径１２ｃｍの抽出槽に、乾燥した茶葉２０９ｇと、９０℃のイオン交換水２４００ｇを仕込む、翼直径３．５ｃｍの撹拌翼を毎分５５０回転させて３０分間抽出した。
次に、メッシュにより濾過して抽出液を回収し、抽出液をフリーズドライして粉末緑茶抽出物を得た。得られた粉末緑茶抽出物について、分析及び官能評価を行った。その結果を表１に示す。

実施例２、３及び比較例１、２
実施例１において、表１に示す撹拌翼の回転数に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作により粉末緑茶抽出物を得た。その後、実施例１と同様の操作により粉末緑茶抽出物の分析、官能評価を行った。その結果を表１に併せて示す。

実施例４、５
実施例１において、表１に示す量の茶葉及び水を用いて浴比（水／茶葉の質量比）を変更したこと以外は、実施例１と同様の操作により粉末緑茶抽出物を得た。その後、実施例１と同様の操作により粉末緑茶抽出物の分析、官能評価を行った。その結果を表１に併せて示す。

実施例６、７
実施例１において、表１に示す抽出温度に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作により粉末緑茶抽出物を得た。その後、実施例１と同様の操作により粉末緑茶抽出物の分析、官能評価を行った。その結果を表１に併せて示す。

実施例８
実施例１において、直径１２０ｃｍの抽出槽、翼直径３０ｃｍの撹拌翼を用い、表１に示す量の茶葉及び水を用い、撹拌翼の回転数に変更したこと以外は、実施例１と同様の操作により粉末緑茶抽出物を得た。その後、実施例１と同様の操作により粉末緑茶抽出物の分析、官能評価を行った。その結果を表１に併せて示す。

実施例９
実施例１において、メッシュにより濾過して抽出液を回収し、該抽出液を遠心分離した後、フリーズドライして粉末緑茶抽出物を得たこと以外は、実施例１と同様の操作により粉末緑茶抽出物を得た。なお、遠心分離は５５００ｒｐｍにて２分間実施し、遠心分離機としてｈｉｍａｃＣＲ２２Ｇ（日立工機社製）を用いた。その後、実施例１と同様の操作により粉末緑茶抽出物の分析、官能評価を行った。その結果を表１に併せて示す。

表１から、茶葉と水を仕込み、撹拌翼の先端速度を特定範囲内に制御して撹拌抽出することで、濁りだけでなく、雑味も抑制され、かつ非重合体カテキン類の純度の高い緑茶抽出物が得られることが分かる。

Claims

撹拌槽と撹拌翼とを備える撹拌装置内に茶葉と、該茶葉の乾燥質量に対して５〜２０倍の水を仕込み、水の温度が５０〜１００℃、撹拌翼の周速度が５７〜１５０ｍ／分の条件で、１０〜９０分撹拌抽出し、抽出物を固液分離する、緑茶抽出物の製造方法。
固液分離が遠心分離である、請求項１記載の緑茶抽出物の製造方法。
撹拌時間が１０〜６０分である、請求項１又は２記載の緑茶抽出物の製造方法。
水の温度が６０〜９５℃である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の緑茶抽出物の製造方法。