JP2011167090A

JP2011167090A - 茶葉搬送装置

Info

Publication number: JP2011167090A
Application number: JP2010031842A
Authority: JP
Inventors: Akio Ito; 章雄伊藤; Masami Sasame; 正巳笹目; Hitoshi Kinugasa; 仁衣笠; Fumihiro Ito; 史弘伊東; Fuyuki Fujiwara; 冬樹藤原
Original assignee: Ito En Ltd
Current assignee: Ito En Ltd
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2030-02-16
Also published as: AU2010346124B2; WO2011102055A1; JP5816410B2; AU2010346124A1; CN102753029A

Abstract

【課題】衛生的に茶葉を搬送することができる茶葉搬送装置を提供する。
【解決手段】本発明の茶葉搬送装置１は、ステンレスなどの金属パイプ又は塩化ビニルなどの樹脂パイプからなる搬送管３２に供給した茶葉１１を、熱水１２を媒体として搬送し、搬送管３２から排出した熱水１２と茶葉１１とを分離する構成を備えたことを特徴とする。また、熱水１２の温度や茶葉１１が搬送管１２内を通過する時間などを調整することにより、搬送するとともに茶葉の殺菌、酸化酵素失活、クチクラ層低減、カフェイン低減を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、摘採した茶葉を搬送する装置、並びに、茶葉殺菌装置、茶葉クチクラ層低減装置、茶葉カフェイン低減装置、茶葉酸化酵素失活装置に関する。

茶は、例えば、摘採した茶葉を蒸らし、蒸らした茶葉を乾燥させながら揉み込み、揉み込みした茶葉を乾燥させて荒茶を製造し、この荒茶に火入れなどの仕上げ加工等を施して製造することができる。

従来では、茶を製造する際、摘採した茶葉を殺菌・洗浄することはほとんど行われていなかった。鹿児島地区で摘採した茶葉は、火山灰が付着していることが多く、この地区で摘採した茶葉を洗浄することはあったが、他の地区で摘採した茶葉を洗浄することはほぼ行われてないものであった。茶葉を殺菌することは皆無であり、そのため、茶葉を殺菌する装置は、ほとんどなく、下記特許文献１に、オゾン殺菌洗浄する茶葉の殺菌洗浄装置が見られる程度である。

特開２００１−５７８４６号公報

最近では、茶を粉末状にして、アイスなどの食料品に添加したり、食料品に混入したりして、直接茶葉を食することがあり、従来に増して衛生的に取り扱う必要性がある。
上記特許文献１に示した装置は、オゾン殺菌洗浄するためのオゾン発生装置が高価でありコストの点から問題があり、また、攪拌翼で茶葉を攪拌するため茶葉を傷め、品質が低下してしまうおそれがあった。

さらに、工場内で茶葉を搬送するにはベルトコンベアや振動コンベアなどが用いられていることが多い。これらは開放されている場合が多く、茶葉にほこりなどが付着してしまうおそれがあった。また、特に振動コンベアで搬送する場合は、茶葉が欠けて葉こぼれが発生しやすく、欠けた茶葉片が工場内に舞ってしまい、清掃を頻繁に行う必要があった。

そこで、本発明の目的は、衛生的に茶葉を搬送することができる茶葉搬送装置を提供することにあり、さらには、該装置と同様の構成を備えた、茶葉殺菌装置、茶葉酸化酵素失活装置、茶葉クチクラ層低減装置、茶葉カフェイン低減装置を提供することにある。

本発明の茶葉搬送装置は、搬送管に茶葉を供給して熱水で搬送し、該搬送管から排出した熱水と茶葉とを分離する構成を備えたことを特徴とする。

本発明の茶葉搬送装置は、茶葉を搬送管で搬送するため、ほこりなどが付着することがなく、また、茶葉片が周囲に舞い散ることがなく、衛生的に茶葉を搬送することができる。さらに、茶葉を熱水を媒体として搬送することにより、茶葉の殺菌、酸化酵素失活、クチクラ層低減、カフェイン低減を行うことができるものである。

本発明の一実施形態の茶葉搬送装置を模式的に示した概略図である。図１の茶葉搬送装置の供給部を模式的に示した概略斜視図である。図１の茶葉搬送装置の分離部を模式的に示し、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は概略断面図である。図１の茶葉搬送装置の仕上げ洗浄部を模式的に示した概略斜視図である。

以下、本発明の茶葉搬送装置の一実施形態を説明する。但し、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。

本発明の一実施形態の茶葉搬送装置１は、図１に示すように、供給部２と、搬送部３と、分離部４と、仕上げ洗浄部５と、脱水部６とを備えており、脱水部６を経た茶葉は、従来と同様の揉み工程、乾燥工程を行い、荒茶に仕上げることができる。

供給部２は、搬送部３に茶葉を供給するものであり、例えば、図１又は２に示すように、投入部２１と、コンベア部２２と、排出部２３とを備えた構成とし、投入部２１から投入した茶葉１１を、コンベア部２２上に落下させて排出部２３に運び、排出部２３から搬送部３に茶葉１１を供給する構成とすることができる。
より具体的には、投入部２１は、上側に投入口２１ａ、下側に排出口２１ｂを設け、内部に傾斜面を形成して投入口２１ａから投入した茶葉１１が排出口２１ｂに集まるようにしてあり、排出口２１ｂから定量の茶葉１１がコンベア部２２上に落下するようにしてある。
コンベア部２２は、ベルトコンベアとしてあり、投入部２１から落下してきた茶葉１１を排出部２３に運ぶことができるようにしてある。コンベア部２２は、振動コンベアとしてもよい。
排出部２３は、上下に開口を設けた筒状に形成してあり、コンベア部２２から落下してきた茶葉を、周囲に散らすことなく搬送部３に送り出すことができるようにしてある。

搬送部３は、搬送管に投入した茶葉を、熱水を媒体として搬送できるようにしてあり、例えば、図１に示すように、ホッパー部３１と、搬送管３２と、ポンプ３３と、液体貯留部３４とを備えた構成とし、ポンプ３３により熱水貯留部３４から熱水１２を搬送管３２に送り出し、供給部２から供給された茶葉１１を、熱水１２を媒体として搬送管３２の排出口３２ａまで搬送する構成とすることができる。ホッパー部３１には、給水口（図示せず）を設け、供給部２から搬送部３に茶葉１１を供給する際に、水又は熱水とともに供給できるようにしてもよい。
熱水１２としては、６０℃〜１００℃、好ましくは８０℃〜１００℃、特に好ましくは９０℃〜１００℃の水を用いることができ、水としては、水道水やアルカリ水、炭酸水などを用いることができる。
搬送部３で茶葉１１を搬送することにより、後述するように茶葉の殺菌、クチクラ層の低減、カフェインの低減、酸化酵素の失活を行うことができ、これらを効率的に行うには、熱水１２は乱流になっていることが求められ、Ｒｅ＝ＤＶ／ν（Ｄ：管内径，Ｖ：平均流速，ν：動粘性係数）で表わされるレイノルズ数がＲｅ＞３０，０００、特にＲｅ＞７０，０００になることが好ましい。

搬送部３のより具体的な構成としては、搬送管３２は、ステンレス、アルミなどの金属パイプや塩化ビニルなどの樹脂パイプなどを用いることができ、好ましくは内径が２３．０ｍｍ以上、特に好ましくは４７．８ｍｍ以上のものを用いることができる。搬送管３の内径を２３．０ｍｍ以上にすることにより、茶葉１１が攪拌されて、ほどよく熱水と接し、茶葉の殺菌、クチクラ層の低減、カフェインの低減、酸化酵素の失活などを行うことができる。

この搬送管３２は、直線状に配列してもよいが、乱流を発生させるためには、折り曲げ箇所を１つ又は複数形成した方が好ましく、さらに、高低差を２ｍ以上、特に５ｍ以上にするのが好ましい。また、搬送管３２の途中に径を変えた水流攪拌部（図示せず）を設けて乱流を発生させることが好ましい。
茶葉１１が搬送管３２内を通過する時間は、１０秒〜１２０秒、好ましくは１０秒〜９０秒、特に好ましくは３０秒〜９０秒に設定し、例えば、熱水１２の流速を０．５ｍ／ｓとした場合は、搬送管３２の長さを５ｍ〜６０ｍ、好ましくは５ｍ〜４５ｍ、特に好ましくは１５ｍ〜４５ｍにすることができる。
ポンプ３３は、熱水貯留部３４に貯めた熱水１２を搬送管３２内に送り出すものであり、搬送管３２に０．５ｍ／ｓ以上の流速で熱水１２を送り出すことができるものが好ましい。
熱水貯留部３４は、搬送管３２内に流す熱水１２を、温度を調整しながら貯めておくことができるものであり、熱水１２を送り出す送出口３４ａには、フィルター３４ｂを設けて熱水１２を濾過し、不要物を除去できるようにしておくのが好ましい。

分離部４は、搬送管から排出された茶葉と熱水とを、それぞれに分離できるようにしてあり、例えば、図１又は３に示すように、円筒部４１と、漏斗部４２とを備えた構成とすることができ、円筒部４１で茶葉１１と熱水１２とに分離し、熱水１２を、円筒部４１の下側に取り付けた漏斗部４２に流し出す構成とすることができる。

より具体的には、円筒部４１は、円筒状に形成してあり、周面４１ａの上方に、搬送管３２を接線方向に連結し、排出口３２ａが円筒部４１の周面４１ａ上に形成してある。その連結部分の下方には、排出管４４が接線方向に連結してあり、排出管４４の搬入口４４ａが円筒部４１の周面４１ａ上に形成してある。円筒部４１は、搬送管３２から排出した茶葉１１の勢いを利用して茶葉１１と熱水１２とを分離できるようにしてあり、搬送管３２から排出した茶葉１１が、円筒部４１の周面４１ａ上をスライドし、らせん状に転回して排出管４４の搬入口４４ａに進入するようにしてある。また、搬送管３２から排出した熱水１２は、茶葉１１と同様に円筒部４１の周面４１ａ上をスライドするが、重力により周面４１ａ上を転回している間に下方に落ちていき、漏斗部４２に進入し、漏斗部４２の下方に備えた熱水回収部４５に集められるようにしてある。漏斗部４２の上面には、網目状のフィルター４３を設け、茶葉１１が漏斗部４２に進入しないようにすることが好ましい。
排出管４４に進入した茶葉１１は、管内を流れ、コンベア部４６上に落下し、仕上げ洗浄部５に搬送される。コンベア部４６は、ベルトコンベア、振動コンベアなどを用いることができる。
なお、熱水回収部４５に集められた熱水１２は、ポンプ４７などで回収管４８を通して熱水貯留部３４に搬送し、再度搬送管３２に送り出すことができるようにするのが好ましい。

仕上げ洗浄部５は、茶葉に残留した熱水などを洗い流すとともに茶葉を冷ますことができるようにしてあり、例えば、図１又は４に示すように、コンベア部５１と、シャワー部５２とを備えた構成とすることができ、コンベア部５１上を流れる茶葉１１に、シャワー部５２から水を吹き付け、茶葉１１に残留している液体を洗い流すとともに茶葉を冷まし、仕上げ洗浄をする構成とすることができる。
コンベア部５１は、ベルトコンベア、振動コンベアなどを用いることができる。コンベア部５１で運ばれた茶葉１１は、脱水部６に搬送される。

脱水部６は、仕上げ洗浄で茶葉に付着した水分を取り除くことができるようにしてあり、例えば、茶葉１１に風を吹き付ける構成や茶葉１１を回転させて遠心分離させる構成とすることができる。

上記脱水を終えた茶葉１１は、コンベア部６１で搬送され、次の揉み工程などに送り出すことができる。

このように、茶葉搬送装置１は、熱水１２を媒体として搬送管３２で搬送するため、外気中のほこりなどが付着することがなく、また、茶葉片が周囲に舞い散ることがなく、衛生的に茶葉を搬送することができる。

上記において、熱水１２を９０℃〜１００℃にし、茶葉１１を搬送管３２に供給してから排出されるまでの時間を１５秒〜１２０秒にし、レイノルズ数ＲｅをＲｅ＞３０，０００にすれば、茶葉１１に付着した雑菌などを消毒することができるため、本装置１は茶葉殺菌装置ともいえるものである。また、熱水１２を９０℃〜１００℃にし、茶葉１１を搬送管３２に供給してから排出されるまでの時間を３０秒〜１２０秒にし、レイノルズ数ＲｅをＲｅ＞３０，０００にすれば、茶葉１１の酸化酵素が失活するため、本装置１は茶葉酸化酵素失活装置ともいえるものである。従来では、酸化酵素の失活は、蒸機などを用いて蒸し工程で行なっていたが、本装置１では、搬送しながら酸化酵素の失活を行うことができ、蒸し工程を省略することができる。

また、上記において、熱水１２を６０℃〜１００℃にし、茶葉１１を搬送管３２に供給してから排出されるまでの時間を１０秒〜１２０秒にし、レイノルズ数ＲｅをＲｅ＞３０，０００にすれば、茶葉１１の表面にある、クチンを多く含むクチクラ層を低減することができるため、本装置１は茶葉クチクラ層低減装置ともいえるものである。クチクラ層は、不飽和脂肪酸を含むものであり、荒茶などの劣化の原因の一つと考えられるものであるが、クチクラ層を低減することにより荒茶の劣化を抑制することができる。

さらに、上記において、熱水１２を８０℃〜１００℃にし、茶葉１１を搬送管３２に供給してから排出されるまでの時間を１０秒〜１２０秒にし、レイノルズ数ＲｅをＲｅ＞３０，０００にすれば、茶葉１１中のカフェインが熱水中に溶出し、その量を低減することができるため、本装置１はカフェイン低減装置ともいえるものである。

このように本装置１は、茶葉１１を搬送するだけでなく、殺菌、酸化酵素失活、クチクラ層低減、カフェイン低減などの機能を備えたものとすることができ、衛生的かつ高品質な茶を製造することができるものである。

（試験）
上記した茶葉の殺菌、酸化酵素失活、クチクラ層低減、カフェイン低減の効果を確認するため、下記の試験を行った。下記の試験を行うにあたり、搬送管としてはステンレス製サニタリー管を用い、熱水を送るためのポンプとして、サニタリーポンプ（岩井機械工業（株）製）を用いた。

（殺菌試験）
試験品１〜５を以下に示すように作製した。
９０℃の熱水を、ポンプを用いて流速０．５ｍ／ｓにて、下記表１に示す内径及び長さに設定した直線状の搬送管に送り出した。その管内に茶葉（ヤブキタ２番茶）を３０ｋｇ／ｈｒの割合で投入した。茶葉が搬送管内を通過する時間は約３０〜１２０秒であった。その後、搬送管から排出した茶葉に常温の水（約２５℃）をシャワー状に吹き付けて約２５℃に冷ました。まず、この茶葉の外観を目視で観察した。次に、これらに付着している一般性菌数を測定した。この測定は、食品衛生検査指数微生物編に準じて混釈培養法にて行った。

また、対照１として、網胴回転攪拌式蒸機（カワサキ機工（株）製）に、茶葉（ヤブキタ２番茶）を３０ｋｇ／ｈｒの割合で投入して、９０秒間の蒸熱を行い、その茶葉を取り出し、常温の水（約２５℃）をシャワー状に吹き付けて約２５℃に冷ましたものを作製した。
対照２は、摘採したばかりの生茶葉とした。
対照１及び２について、上記と同様に、外観観察を行い、また、これらに付着している一般性菌数を測定した。
その結果を下記表１に示す。

表１に示すように、茶葉を、熱水で搬送管内を搬送させることにより殺菌効果があることが確認できた。試験品２〜４では殺菌効果が高く、試験品２は処理時間が試験品５と同じであるにもかかわらず殺菌効果が高いことが確認できた。レイノルズ数の大きい方が、管内の攪拌効果が高く、殺菌効果が高くなることが見出せた。

（酸化酵素失活試験）
試験品６〜１０を以下に示すように作製した。
９０℃の熱水を、ポンプを用いて、下記表２に示す条件に設定した直線状の搬送管に送り出した。その管内に茶葉（ヤブキタ２番茶）を３０ｋｇ／ｈｒの割合にて投入した。茶葉が搬送管内を通過する時間は約６０秒であった。その後、搬送管から排出した茶葉に常温の水（約２５℃）をシャワー状に吹き付けて約２５℃に冷ました。この茶葉の酸化酵素を測定した。この測定は、茶葉の加熱度合い判定方法に従い、任意に抽出した５本の茎を用いた５分間の呈色反応により行った。この方法の詳細は、特開２００６−３０４６２４号公報の段落［００１１］〜［００３０］などに記載されている。

また、対照３として、網胴回転攪拌式蒸機（カワサキ機工（株）製）に、茶葉（ヤブキタ２番茶）を３０ｋｇ／ｈｒの割合にて投入し、６０秒間の蒸熱を行い、その茶葉を取り出し、常温の水（約２５℃）をシャワー状に吹き付けて約２５℃に冷ましたものを作製した。
対照４は、摘採したばかりの生茶葉とした。
対照３及び４について、上記と同様に、酸化酵素を測定した。
その結果を下記表２に示す。

表２に示すように、茶葉を、熱水で内径４７．８ｍｍの搬送管内を搬送させることにより酸化酵素が蒸機と同様に失活することが確認できた。内径２３．０ｍｍ〜３５．７ｍｍとし、流速０．５ｍ／ｓとした搬送管では、一部で変色が見られたが、品質上大きな問題のものではなかった。内径２３．０ｍｍの搬送管では、流速を１．０ｍ／ｓとした場合には、酸化酵素が蒸気と同様に失活した。内径１８．４ｍｍの搬送管では、変色する茎が多く見られ、酸化酵素が失活してない上、ばらつきも大きかった。

（クチクラ層低減試験）
試験品１１，１２を以下に示すように作製した。
９０℃の熱水を、ポンプを用いて流速０．５ｍ／ｓにて、内径４７．８ｍｍ、全長５ｍ又は１５ｍとした直線状の搬送管に送り出した。その管内に茶葉（ヤブキタ２番茶）を３０ｋｇ／ｈｒの割合にて投入した。茶葉が搬送管内を通過する時間は約１０秒又は３０秒であった。その後、搬送管から排出した茶葉に常温の水（約２５℃）をシャワー状に吹き付けて約２５℃に冷ました。この茶葉のクチクラ重量を測定した。この測定は、以下のように行った。

まず、茶葉３０枚から直径２０ｍｍのコルクボーラーでディスク状に茶葉片（１枚当たり３．１４ｃｍ^２）打ち抜いた。この茶葉片を、リン酸-クエン酸緩衝液（ｐＨ３．０）２０ｍｌ、セルラーゼ（novozyme Celluclast 1.5Ｌ）２ｍｌ、ペクチナーゼ（novozyme Pectinex Ultra SP-L）０．５ｍｌを混合した反応液に浸し、４０℃で２４時間反応させた。その後、茶葉片表面の透明な膜（クチクラ）を回収して超音波洗浄機で洗浄したものを凍結乾燥し、茶葉片３０枚分（９４．２ｃｍ^２）の合計重量を測定後、生茶葉５０ｃｍ^２当たりに換算してクチクラ重量（ｍｇ）とした。

また、対照５として、網胴回転攪拌式蒸機（カワサキ機工（株）製）を用いて、茶葉（ヤブキタ２番茶）を３０ｋｇ／ｈｒの割合にて投入し、６０秒間の蒸熱を行い、その茶葉を取り出し、常温の水（約２５℃）をシャワー状に吹き付けて約２５℃に冷ましたものを作製した。
対照６は、摘採したばかりの生茶葉とした
対照５及び６について、上記と同様に、クチクラ重量を測定した。
その結果を下記表３に示す。

表３に示すように、茶葉を、熱水で搬送管内を搬送させることによりクチクラ層が減少していることが確認できた。

（カフェイン低減試験）
試験品１３を以下に示すように作製した。
９０℃の熱水を、ポンプで流速０．５ｍ／ｓにて、内径４７．８ｍｍ、全長１５ｍとした直線状の搬送管に送り出した。その管内に茶葉（ヤブキタ２番茶）を３０ｋｇ／ｈｒの割合にて投入した。茶葉が搬送管内を通過する時間は約３０秒であった。その後、搬送管から排出した茶葉に常温の水（約２５℃）をシャワー状に吹き付けて約２５℃に冷ました。この茶葉のカフェイン量を測定した。この測定は、以下のように行った。
茶葉を、８０℃の温風で５時間乾燥させて粉砕した。この粉砕した茶葉２００ｍｇを、１００ｍＬの２０％アセトニトリルで６０分間超音波抽出しメンブランフィルター（０．４５μｍ）で濾過し、この濾液を、高速液体クロマトグラム（ＨＰＬＣ）を用いて検量線法により定量し、カフェイン量を測定した。なお、高速液体クロマトグラム（ＨＰＬＣ）は以下の条件で操作した。

カラム：waters社製Xbridge shield RP18 φ3.5×150mm
移動相：Ａ相水
：Ｂ相アセトニトリル
：Ｃ相１％リン酸
流速：０．５ｍＬ／ｍｉｎ
注入量：５μＬ
検出：waters社製ＵＶ検出器ＵＶ２３０ｎｍ
グラジエント条件：下記表４参照

また、対照７として、網胴回転攪拌式蒸機（カワサキ機工（株）製）を用いて、茶葉（ヤブキタ２番茶）を３０ｋｇ／ｈｒの割合にて３０秒間の蒸熱を行い、その茶葉を取り出し、常温の水（約２５℃）をシャワー状に吹き付けて約２５℃に冷まし、８０℃の温風で５時間乾燥したものを作製した。
対照８は、摘採したばかりの生茶葉とした。
対照７及び８について、上記と同様に、カフェイン量を測定した。
その結果を下記表５に示す。

表５に示すように、茶葉を、熱水で搬送管内を搬送させることによりカフェイン量が低減されることが確認できた。

１茶葉搬送装置
１１茶葉
１２熱水
２供給部
２１投入部
２１ａ投入口
２１ｂ排出口
２２コンベア部
２３排出部
３搬送部
３１ホッパー部
３２搬送管
３２ａ排出口
３３ポンプ
３４熱水貯留部
３４ａ送出口
３４ｂフィルター
４分離部
４１円筒部
４１ａ周面
４２漏斗部
４３フィルター
４４排出管
４４ａ搬入口
４５熱水回収部
４６コンベア部
４７ポンプ
４８回収管
５仕上げ洗浄部
５１コンベア部
５２シャワー部
６脱水部
６１コンベア部

Claims

搬送管に供給した茶葉を熱水で搬送し、該搬送管から排出した熱水と茶葉とを分離する構成を備えた茶葉搬送装置。
前記茶葉を搬送管に供給してから排出するまでの時間を１０秒〜１２０秒とした請求項１に記載の茶葉搬送装置。
搬送管に供給した茶葉を熱水で搬送し、該搬送管から排出した熱水と茶葉とを分離する構成を備えた茶葉殺菌装置。
搬送管に供給した茶葉を熱水で搬送し、該搬送管から排出した熱水と茶葉とを分離する構成を備えた茶葉クチクラ層低減装置。
搬送管に供給した茶葉を熱水で搬送し、該搬送管から排出した熱水と茶葉とを分離する構成を備えた茶葉カフェイン低減装置。
搬送管に供給した茶葉を熱水で搬送し、該搬送管から排出した熱水と茶葉とを分離する構成を備えた茶葉酸化酵素失活装置。
前記分離した熱水を、前記搬送管に再度流通させる構成を備えた請求項１〜６に記載の装置。
前記分離した茶葉に水を吹き付けて仕上げ洗浄する構成を備えた請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
前記仕上げ洗浄した茶葉に付着した水分を脱水する構成を備えた請求項８に記載の装置。
茶葉を、熱水で搬送管内を搬送させる茶葉の殺菌方法。
茶葉を、熱水で搬送管内を搬送させる茶葉のクチクラ層低減方法。
茶葉を、熱水で搬送管内を搬送させる茶葉のカフェイン低減方法。
茶葉を、熱水で搬送管内を搬送させる茶葉の酸化酵素失活方法。