JP2014036650A - 乾燥茶葉の製造装置、乾燥茶葉の製造方法及び乾燥茶葉 - Google Patents

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Abstract

【課題】風味豊かで香りが高く色味の鮮やかな有効成分を多く含んだ発酵の段階を楽しめる乾燥茶葉を提供する。
【解決手段】本発明の乾燥茶葉の製造装置は、生茶葉A0に対して、減圧雰囲気下で茶葉Aの酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱装置3と、上記蒸熱された茶葉に対して、減圧雰囲気下で撹拌しながら茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の中間含水率になるまで乾燥させる減圧撹拌乾燥機5と、上記中間含水率になるまで乾燥された茶葉を、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の目標含水率になるまで乾燥させる減圧乾燥機7と、を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、飲用または加工食品等の原料として使用される乾燥茶葉を効率良く製造するための乾燥茶葉の製造装置、該乾燥茶葉の製造装置を使用することによって実行される乾燥茶葉の製造方法及び該乾燥茶葉の製造方法によって製造される乾燥茶葉に関する。
飲用に供されている乾燥茶葉には、生茶葉を発酵させることなく乾燥させて製造する緑茶等の未発酵茶、生茶葉を100%に満たない中間発酵状態まで発酵させた後、乾燥させて製造するウーロン茶等の半発酵茶、生茶葉を100%になるまで完全に発酵させた後、乾燥させて製造する紅茶等の発酵茶がある。
そして、これらの未発酵茶、半発酵茶、発酵茶は、外観、色味及び風味を大きく異にし、それぞれ独自の製造プロセスを経て独立した商品として市場に提供されている。
例えば、緑茶を製造する場合には、収穫した生茶葉を最初に100℃以上の高温蒸気で数分間蒸し、冷却後100℃近くの温度の熱風を茶葉に当ててヘラ状の撚り手で押し付けながら数10分間乾燥させる粗揉を行う。そして、揉捻、中揉、精揉、乾燥の各工程を行うことによって荒茶に加工され、更に火入れ等の仕上げ処理を行って深い緑色をした煎茶に加工される。
これに対し、ウーロン茶を製造する場合には、上述した緑茶の場合に行った蒸熱は行わず、生茶葉をしおらせてしんなりさせる萎凋を行った後、竹製の樽等の中に入れて茶葉の角を取りながら酸化を促進させる。そして、所定の状態になるまで酸化が進んだ後、100℃以上の高温で火入れを行って酸化を止め、更に火入れと揉み込みを多数回繰り返すことで青みを帯びた褐色のウーロン茶に加工される。
また、紅茶を製造する場合にも、上述した緑茶の場合に行った蒸熱は行わず、上述した
萎凋を行った後、茶葉を傷付けて外気に触れさせるために揉み込みを行って酸化酵素を活性化させて完全発酵状態まで発酵させる。そして、100℃以上の高温で火入れを行い、選別等を経て赤褐色の紅茶に加工される。
また、上述した緑茶等を飲む習慣の低下等に伴う、茶離れを解消するために上述した乾燥茶葉を原料とした種々の新商品が開発されている。例えば茶葉を抽出する手間を省いて予めペットボトルや缶に抽出した茶を入れた「ドリンク茶」や乾燥茶葉に野菜や果物等の乾燥商品をブレンドした下記の特許文献1、2に開示されているようないわゆる「フレーバー茶」がその一例である。
特許第4057916号公報 特開平7−147903号公報
しかしながら、製造プロセスが異なる上述した未発酵茶と半発酵茶と発酵茶の3種類の乾燥茶葉を製造しようとする場合には、それぞれの製造プロセスに合った乾燥茶葉の製造装置を別々に用意しなければならず、設備コストの大幅な増大を招いてしまう。
また、茶葉を100℃以上の高温で加熱すると、生茶葉の段階で有していた風味や色味、香りあるいはビタミン、ミネラル、カテキン等の成分が大きく損われてしまう。
更に、上述したドリンク茶は、乾燥茶葉を抽出した抽出液を商品とした点が新規であり、上述したフレーバー茶は、乾燥茶葉にフレーバーをブレンドした点が新規であり、これらの主原料となる乾燥茶葉自体は従来から行われている既存の製造プロセスに従って製造された昔ながらの乾燥茶葉であり、乾燥茶葉自体には新規性は存在していない。
本発明は、このような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、単一の製茶設備を使用して風味や色味が違う未発酵、半発酵、発酵の3種類の乾燥茶葉を効率良く製造することができ、従来の乾燥茶葉より風味豊かで香り、色味が良く、乾燥後も発酵調整が可能な機能性を有する新規な乾燥茶葉を製造することができる乾燥茶葉の製造装置と、該乾燥茶葉の製造装置を使用することによって実行される乾燥茶葉の製造方法と、該乾燥茶葉の製造方法を実行することによって製造される乾燥茶葉を提供することにある。
上記目的を達成するべく本発明の請求項1による乾燥茶葉の製造装置は、生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱装置と、上記蒸熱された茶葉に対して、減圧雰囲気下で撹拌しながら茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の中間含水率または目標含水率になるまで乾燥させる減圧撹拌乾燥機と、を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項2による乾燥茶葉の製造装置は、生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱装置と、上記蒸熱された茶葉を、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の目標含水率になるまで乾燥させる減圧乾燥機と、を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項3による乾燥茶葉の製造装置は、生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱装置と、上記蒸熱された茶葉に対して、減圧雰囲気下で撹拌しながら茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の中間含水率になるまで乾燥させる減圧撹拌乾燥機と、上記中間含水率になるまで乾燥された茶葉を、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の目標含水率になるまで乾燥させる減圧乾燥機と、を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項4による乾燥茶葉の製造装置は、請求項1〜3のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造装置において、上記減圧蒸熱装置は、生茶葉を収容する開口部を備えた蒸熱装置本体と、上記開口部に開閉可能な状態で取り付けられ、閉塞時に上記蒸熱装置本体内に遮蔽空間を形成する開閉扉と、上記蒸熱装置本体に対して接続され、該蒸熱装置本体内に収容される生茶葉に向けて上記低温蒸気を供給して生茶葉を加熱する低温蒸気供給装置と、上記開口部を閉塞した状態で上記蒸熱装置本体内を減圧雰囲気にする減圧装置と、を具備していることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項5による乾燥茶葉の製造方法は、生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱工程と、上記蒸熱された茶葉に対して、減圧雰囲気下で撹拌しながら茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の中間含水率または目標含水率になるまで乾燥させる減圧第一乾燥工程と、を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項6による乾燥茶葉の製造方法は、生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱工程と、上記蒸熱された茶葉を、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の目標含水率になるまで乾燥させる減圧第二乾燥工程と、を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項7による乾燥茶葉の製造方法は、生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱工程と上記蒸熱された茶葉に対して、減圧雰囲気下で撹拌しながら茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の中間含水率になるまで乾燥させる減圧第一乾燥工程と、上記中間含水率になるまで乾燥させた茶葉を、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の目標含水率になるまで乾燥させる減圧第二乾燥工程と、を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項8による乾燥茶葉の製造方法は、請求項7記載の乾燥茶葉の製造方法において、上記目標含水率になるまで乾燥させた茶葉に対して、粗砕を行う粗砕工程を備えるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項9による乾燥茶葉の製造方法は、請求項7または8記載の乾燥茶葉の製造方法において、上記目標含水率になるまで乾燥させた茶葉に対して粉砕を行う粉砕工程を備えるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項10による乾燥茶葉の製造方法は、請求項5〜9のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造方法において、上記減圧蒸熱工程と減圧第一乾燥工程と減圧第二乾燥工程のいずれか一つの工程では、蒸熱または乾燥する茶葉と同時に、生または乾燥した所定分量のカット野菜または果実を投入するようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項11による乾燥茶葉の製造方法は、請求項5〜10のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造方法において、上記、茶葉の酵素が失活しない所定温度は、減圧蒸熱工程では40℃〜70℃、減圧第一乾燥工程と減圧第二乾燥工程では35℃〜45℃の範囲で設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項12による乾燥茶葉の製造方法は、請求項5〜11のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造方法において、上記中間含水率は、20%〜50%であることを特徴とするものである。
また、請求項13による乾燥茶葉の製造方法は、請求項5〜12のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造方法において、上記目標含水率は、4%〜5%であることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項14による乾燥茶葉は、生茶葉を所定の含水率になるまで乾燥させた乾燥茶葉において、上記乾燥茶葉は、請求項5〜13のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造方法によって製造された発酵が徐々に進行する発酵進行茶葉であることを特徴とするものである。
また、請求項15による乾燥茶葉は、請求項14記載の乾燥茶葉において、記乾燥茶葉は、上記発酵進行茶葉を冷凍保存して発酵の進行を一時的に停止させた発行休眠茶葉であることを特徴とするものである。
また、請求項16による乾燥茶葉は、請求項14または15記載の乾燥茶葉において、上記乾燥茶葉は、上記発酵進行茶葉または上記発酵休眠茶葉を茶葉の酵素が失活する所定温度で加熱して発酵を完全に停止させた発酵停止茶葉であることを特徴とするものである。
本発明の乾燥茶葉の製造装置を減圧蒸熱装置と減圧撹拌乾燥機と、を備えることによって構成し、その各々の装置の加熱温度を茶葉の酵素が失活しない所定温度に設定しているから、生茶葉を蒸熱し中間含水率または目標含水率になるまで乾燥させる間に茶葉の酵素を失活させることなく、風味や香りが良好で色味が鮮やか且つ、ビタミン、ミネラル、カテキン等の健康に良い有効成分を多く含んだ乾燥茶葉を効率良く製造することが可能になる。
また、減圧雰囲気下で上記蒸熱と中間含水率または目標含水率になるまでの乾燥とが実行されるから、加熱温度を低く下げても必要な蒸熱、乾燥効果を得ることが可能である。更に、減圧撹拌乾燥機の採用によって水分によって互いにくっついている茶葉の塊りをほぐしながら茶葉の内部からの均一な乾燥が可能になる。
また、蒸熱された茶葉を撹拌しながら乾燥させる上記減圧撹拌乾燥機に代えて、蒸熱された茶葉を、減圧下で乾燥させる減圧乾燥機を採用した場合には、茶葉の表面と内部での加熱ムラを小さくして均一で効率の良い茶葉の乾燥が可能になる。
また、上記と同様、加熱温度を茶葉の酵素が失活しない所定温度に設定することで、生茶葉を蒸熱し目標含水率になるまで乾燥させる間に茶葉の酵素を失活させることなく、風味や香りが良好で色味が鮮やかで上述した有効成分を多く含んだ乾燥茶葉を効率良く製造することが可能になる。
また、本発明の乾燥茶葉の製造装置を減圧蒸熱装置と減圧撹拌乾燥機と減圧乾燥機と、を備えることによって構成した場合には、蒸熱された茶葉を目標含水率まで乾燥させる乾燥工程を中間含水率までと目標含水率までの二段階に分けて構成できるから、より効率的でムラの無い茶葉の乾燥が可能になる。
また、上記と同様、加熱温度を茶葉の酵素が失活しない所定温度に設定することで、生茶葉を蒸熱し目標含水率になるまで乾燥させる間に茶葉の酵素を失活させることなく、風味や香りが良好で色味が鮮やかで上述した有効成分を多く含んだ乾燥茶葉を効率良く製造することが可能になる。
また、上記減圧蒸熱装置を生茶葉を収容する蒸熱装置本体と、蒸熱装置本体内に遮蔽空間を形成する開閉扉と、低温蒸気供給装置と減圧装置と、を具備することによって構成した場合には、比較的簡単な構造でコンパクトに減圧蒸熱装置を構成でき、減圧雰囲気下での低温蒸気による効率的な加熱が可能になる。
次に、本発明の乾燥茶葉の製造方法を減圧蒸熱工程と減圧第一乾燥工程と、を備えることによって構成し、その各々の工程での加熱温度を茶葉の酵素が失活しない所定温度に設定しているから、生茶葉を蒸熱し中間含水率または目標含水率になるまで乾燥させる間に茶葉の酵素を失活させることなく、風味や香りが良好で色味が鮮やか且つ、ビタミン、ミネラル、カテキン等の健康に良い有効成分を多く含んだ乾燥茶葉を効率良く製造することが可能になる。
また、減圧雰囲気下で上記蒸熱と中間含水率または目標含水率になるまでの乾燥とが実行されるから、加熱温度を低く下げても必要な蒸熱、乾燥効果を得ることが可能である。更に、減圧第一乾燥工程の採用によって互いにくっついている茶葉の塊りをほぐしながら茶葉の内部からの均一な乾燥が可能になる。
また、蒸熱された茶葉を撹拌しながら乾燥させる上記減圧第一乾燥工程に代えて、蒸熱された茶葉を、減圧下で乾燥させる減圧第二乾燥工程を採用した場合には、茶葉の表面と内部での加熱ムラを小さくして均一で効率の良い茶葉の乾燥が可能になる。
また、上記と同様、加熱温度を茶葉の酵素が失活しない所定温度に設定することで、生茶葉を蒸熱し目標含水率になるまで乾燥させる間に茶葉の酵素を失活させることなく、風味や香りが良好で色味が鮮やかで上述した有効成分を多く含んだ乾燥茶葉を効率良く製造することが可能になる。
また、本発明の乾燥茶葉の製造装置を減圧蒸熱工程と減圧第一乾燥工程と減圧第二乾燥工程と、を備えることによって構成した場合には、蒸熱された茶葉を目標含水率まで乾燥させる乾燥工程を中間含水率まで乾燥させる減圧第一乾燥工程と目標含水率まで乾燥させる減圧第二乾燥工程との二段階に分けて構成できるから、より効率的でムラの無い茶葉の乾燥が可能になる。
また、上記と同様、加熱温度を茶葉の酵素が失活しない所定温度に設定することで、生茶葉を蒸熱し目標含水率になるまで乾燥させる間に茶葉の酵素を失活させることなく、風味や香りが良好で色味が鮮やかで上述した有効成分を多く含んだ乾燥茶葉を効率良く製造することが可能になる。
また、上記目標含水率になるまで乾燥させた茶葉に対して、粗砕を行う粗砕工程を備えた場合には、上記乾燥茶葉とは外観を異にする別途の乾燥茶葉が得られるようになり、上記乾燥茶葉とは異なる他の用途に当該粗砕を行った乾燥茶葉を利用することが可能になる。
また、上記目標含水率になるまで乾燥させた茶葉に対して、粉砕を行う粉砕工程を備えた場合には、上記乾燥しただけのそのままの乾燥茶葉と上記粗砕した乾燥茶葉とは外観を異にする別途の乾燥茶葉が得られるようになり、上記乾燥茶葉の一層の用途の拡大を図ることが可能になる。
また、上述した蒸熱、乾燥のいずれかの段階で、茶葉と同時に、生または乾燥した所定分量のカット野菜または果実を投入するようにした場合には、茶葉だけでは得られない野菜または果実風味の乾燥茶葉が得られるようになり、湯に抽出した抽出液の渋み等が苦手な子供等にも受け入れられ易い乾燥茶葉を提供することが可能になる。
また、上記茶葉の酵素が失活しない所定温度を減圧蒸熱工程では40℃〜70℃、減圧第一乾燥工程と減圧第二乾燥工程では35℃〜45℃の範囲で設定した場合には、茶葉の乾燥時間を必要以上に長く取ることなく、効率の良い茶葉の乾燥を維持して所定の中間含水率ないし目標含水率になるまで茶葉を乾燥させることができ、同時に上述した風味豊かで有効成分を多く含んだ乾燥茶葉を安定して提供できるようになる。
また、上記中間含水率を20%〜50%に設定した場合には、次に行う目標含水率にするまでの乾燥に円滑に移行できるようになり、使用する茶葉の種類や処理量等に応じて上記範囲内で中間含水率の調整を行うことが可能になる。
また、目標含水率を4%〜5%に設定した場合には、既存の製造方法で製造された乾燥茶葉の含水率と同じになり、既存の乾燥茶葉と同様の用途で使用することが可能になる。また、製造後の乾燥茶葉の発酵が緩やかに進行するようになり、乾燥茶葉の発酵段階の違いをユーザレベルで楽しむことが可能になる。
次に、本発明の乾燥茶葉は、上記乾燥茶葉の製造方法によって製造された発酵が徐々に進行する発酵進行茶葉であるから、製造直後の段階で湯に抽出して飲めば緑茶等の未発酵茶として味わうことができ、製造後しばらく置いて発酵を進めてから湯に抽出して飲めばウーロン茶等の半発酵茶として、あるいは更に発酵を進めて完全発酵後に湯に抽出して飲めば紅茶等の発酵茶として味わうことができる。
また、上記発酵進行茶葉を冷凍保存して発酵の進行を一時的に停止させた発酵休眠茶葉を乾燥茶葉とした場合には、発酵の進行を開始するタイミングを調整できるようになり、製造した発酵進行茶葉を長期間保存することが可能になる。
また、上記発酵進行茶葉または上記発酵休眠茶葉を茶葉の酵素が失活する所定温度で加熱して発酵を停止させた発酵停止茶葉を乾燥茶葉とした場合には、所望の発酵状態で発酵を停止させた乾燥茶葉を得ることができ、発酵状態の違う未発酵茶と半発酵茶と発酵茶を単一の製茶設備を使用して効率良く安価に製造することが可能になる。
以上、本発明の乾燥茶葉の製造装置、乾燥茶葉の製造方法及び乾燥茶葉によると、単一の製茶設備を使用して風味や色味が違う未発酵、半発酵、発酵の3種類の乾燥茶葉を効率良く製造することができ、従来の乾燥茶葉より風味豊かで香り、色味が良く、乾燥後も発酵調整が可能な機能性を有する新規な乾燥茶葉を製造することが可能になる。
本発明の実施の形態を示す図で、乾燥茶葉の製造装置の全体構成と、乾燥茶葉の製造方法の各工程と、乾燥茶葉の3種の保存形態とを併わせて示す説明図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧蒸熱装置の全体構成と配管経路の概要を示す説明図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧蒸熱装置を示す正面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧蒸熱装置を示す左側面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧蒸熱装置を示す平面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧装置の全体構成と配管経路の概要を示す説明図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧装置を示す正面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧装置を示す右側面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧装置を示す左側面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧装置を示す平面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧第一乾燥工程で使用するマイクロ波減圧撹拌乾燥機を示す正面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧第一乾燥工程で使用するマイクロ波減圧撹拌乾燥機を示す右側面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧第一乾燥工程で使用するマイクロ波減圧撹拌乾燥機を示す左側面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧第一乾燥工程で使用するマイクロ波減圧撹拌乾燥機を示す平面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧第二乾燥工程で使用するマイクロ波減圧乾燥機を示す正面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧第二乾燥工程で使用するマイクロ波減圧乾燥機を示す右側面図である。 本発明の実施の形態を示す図で、減圧第二乾燥工程で使用するマイクロ波減圧乾燥機を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態を示す図で、減圧蒸熱装置の全体構成と配管経路の概要を示す説明図である。 本発明の更に他の実施の形態を示す図で、減圧蒸熱装置の全体構成と配管経路の概要を示す説明図である。 茶葉に含まれる5種類の酵素を図表化して示す説明図である。 乾燥茶葉の製造の流れの一例を示すブロック図である。 乾燥茶葉の製造の流れの他の一例を示す2種類のブロック図である。 乾燥茶葉の製造の流れの更に他の一例を示す2種類のブロック図である。 本発明の乾燥茶葉の製造方法を図表化して示す説明図である。 本発明の50℃蒸熱茶の官能試験結果を示す説明図である。 本発明の65℃蒸熱茶の官能試験結果を示す説明図である。 本発明の80℃蒸熱茶の官能試験結果を示す説明図である。
以下、図1〜図17に示す実施の形態を例にとって、本発明の乾燥茶葉の製造装置の構成を説明し、図1及び図20〜図23に基づいて本発明の乾燥茶葉の製造方法の構成と、製造された乾燥茶葉の機能性と保存形態について説明する。
(1)乾燥茶葉の製造装置の構成(図1〜図17及び図20参照)
本発明の乾燥茶葉の製造装置1の第一の態様は、生茶葉A0に対して、減圧雰囲気下で茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱装置3と、上記蒸熱された茶葉Aに対して、減圧雰囲気下でマイクロ波を照射して撹拌羽根439によって撹拌しながら茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1で加熱して所定の中間含水率W1または目標含水率W2になるまで乾燥させるマイクロ波減圧撹拌乾燥機5と、を備えている。
また、本発明の乾燥茶葉の製造装置1の第二の態様は、上記マイクロ波減圧撹拌乾燥機5に代えて、上記蒸熱された茶葉Aを、減圧雰囲気下でマイクロ波を照射して茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1で加熱して所定の目標含水率W2になるまで乾燥させるマイクロ波減圧乾燥機7を備えている。
また、本発明の乾燥茶葉の製造装置1の第三の態様は、上記減圧蒸熱装置3と、マイクロ波減圧撹拌乾燥機5と、マイクロ波減圧乾燥機7と、のすべてを備えており、マイクロ波減圧撹拌乾燥機5では茶葉Aを中間含水率W1にするまでの乾燥を行い、マイクロ波減圧乾燥機7では、中間含水率W1の茶葉Aを目標含水率W2にするまでの乾燥を行っている。
そして、図示の本実施の形態では、上記第三の態様の乾燥茶葉の製造装置1が採用されている。
(A)減圧蒸熱装置の構成(図1〜図10参照)
減圧蒸熱装置3は、図1〜図10に示すように生茶葉A0を収容する開口部13を備えた蒸熱装置本体15と、上記開口部13に開閉可能な状態で取り付けられ、閉塞時に上記蒸熱装置本体15内に遮蔽空間19を形成する開閉扉17と、上記蒸熱装置本体15に対して接続され、該蒸熱装置本体15内に収容される生茶葉A0に向けて上記低温蒸気を供給して生茶葉A0を加熱する低温蒸気供給装置601と、上記開口部13を閉塞した状態で上記蒸熱装置本体15内を減圧雰囲気にする減圧装置301と、を具備することによって基本的に構成されている。
そして、本実施の形態では、低温蒸気供給装置601として、第1ヒーター装置603で水を温めて所定の温度(上記所定温度T1より低い温度)の温水にし、第2ヒーター装置605で上記温水を減圧雰囲気下で更に加熱して所定の温度(上記所定温度T1)の低温蒸気を生成するという構成の蒸気供給装置が採用されている。
また、上記第1ヒーター装置603と第2ヒーター装置605との間には温水供給経路621が形成されており、上記第2ヒーター装置605と蒸熱装置本体15との間には蒸気供給経路607が形成されている。
図示の減圧蒸熱装置3は、アングル材等を矩形枠状に組み立てることによって構成される支持架台23に対して、後述する蒸熱装置本体15と開閉扉17とによって構成される蒸熱室25を一例として前方左側上部に配置している。
また、上記蒸熱室25の一例として下部には上述した低温蒸気供給装置601の第2ヒーター装置605が設けられており、該第2ヒーター装置605の一例として後方空間を利用して上述した第1ヒーター装置603が配置されている。
また、上記支持架台23の近傍には、同じくアングル材等を矩形枠状に組み立てることによって構成される別の支持架台303が設けられており、該支持架台303に対して、上記蒸熱装置本体15内を減圧雰囲気にする水封式真空ポンプ305と、該水封式真空ポンプ305を駆動するための水を給排水する循環式給排水装置307と、を備える減圧装置301が設けられている。
この他、前記蒸熱室25の一例として右側には、前面に表示部27と操作ボタン29とを備えた制御ボックス31が配置されており、上記蒸熱室25と低温蒸気供給装置601との間と、上記蒸熱室25と減圧装置301との間には、蒸気やドレン等を供給ないし排出するための配管が適宜、配置されている。
上記開閉扉17の前面の中央には、点検窓39が設けられており、該点検窓39の左右に開閉扉17を開閉する際に手を掛ける一例としてアーチ型のグリップ41と、開閉扉17を蒸熱装置本体15の一例として前面に回動可能な状態で接続するヒンジ部43と、が設けられている。
また、上記開閉扉17の前面の上縁と下縁には、一例として2ヶ所ずつ回転式のロックハンドル45が設けられており、該ロックハンドル45の先端の係止爪が上記蒸熱装置本体15の前面に設けられている係止フックに係止されることによって開閉扉17の閉塞状態がロックできるように構成されている。
また、上記蒸熱室25の一例として側面には、蒸熱室25内に窒素ガス等の不活性ガスを充填するための図示しないガス導入部が設けられている。尚、このガス導入部に代えて空気導入部とすることもできる。
また、上記蒸熱室25内には、コンテナ59等に入れた生茶葉A0を水平に支持するための支持構造37が一例として三段にわたって設けられている。
また、蒸熱装置本体15の開閉扉17を除く三方の側面部にはパンチングメタルにより形成された小室が設けられており、蒸気供給経路607をここに接続して蒸気が供給されるようになっている。これは、スチームトラップに代わってドレン等を下方に落下させ、蒸気をより均一に生茶葉A0に浴びせることができるようにしたものである。
蒸熱装置本体15内に収容されるものとしては、収穫された生茶葉A0が適用されるが、更にパセリ、イタリアンパセリ、玉ねぎ、コリアンダー等強い香りの野菜やイチゴ、みかん、柿等の果物、あるいはトマト、さつまいも等の野菜を生のまま、あるいは乾燥させたものを適宜カットしてフレーバーとして所定分量、上記生茶葉A0に添加することも可能である。
また、上記生茶葉A0としては、新しい芽が出て来て1芯2〜3葉くらいで摘採した緑茶の「みる芽」や新しい芽が出て来て1芯2葉くらいの時期に、遮光率85%程度のネットを茶園に掛けて2週間程してからネットを捲って摘採した「かぶせ茶」等が適用可能である。
蒸熱装置本体15は、一例として前面に矩形状の開口部13が形成されている矩形筺体状の部材で、上記開口部13の周囲外方の前面が次に述べる開閉扉17の背面に設けられる図示しないシール構造に対向するシール面になっている。
開閉扉17は、上記開口部13より一回り大きな矩形板状の部材で、該開閉扉17の背面の外周寄りには、開閉扉17を閉塞状態にした時、上述した図示しないシール面に当接する一例としてリング状のゴムパッキンによって構成される図示しないシール部材を備えるシール構造が設けられている。
低温蒸気供給装置601は、上述したように第1ヒーター装置603と第2ヒーター装置605を備えている。このうち、第1ヒーター装置603は、蒸気を生成するための水を蓄える温水タンク609と、温水タンク609内の水を加熱するためのヒーター611と、温水タンク609内の水の温度を検知して上記ヒーター611の加熱温度の制御に使用される温度センサ613と、温水タンク609内の水位を検出するボールタップ615と、温水タンク609内に水を補給するノズル617と、を備えることによって一例として構成されている。
上記第1ヒーター装置603によって温められた温水は、途中に二方弁619が設けられている温水供給経路621を通って、第2ヒーター装置605の減圧加熱室623内に導かれる。減圧加熱室623には、減圧加熱室623内に供給された温水を加熱して蒸気を生成するために一例として2基、設けられているヒーター625と、減圧加熱室623内の温度を検知して上記ヒーター625の加熱温度の制御に使用される温度センサ627と、減圧加熱室623内に供給された温水の水位を検出するためのレベルセンサ629と、が設けられている。
そして、上記レベルセンサ629によって検知された減圧加熱室623内の温水の水位の変化に基づいて前記二方弁619の開閉が適宜、制御される。また、上記減圧加熱室623は、減圧に耐えられる剛性と気密性を有しており、前記蒸熱装置本体15と蒸気供給経路607で連絡することによって、次に述べる減圧装置301で生成する減圧雰囲気が上記蒸熱装置本体15を介して第2ヒーター装置605の減圧加熱室623にも及ぶように構成されている。この他、上記蒸熱装置本体15を減圧する減圧装置301とは別の図示しない減圧装置を設けて上記減圧加熱室623内の減圧雰囲気の調整のみを目的として別に設けた上記減圧装置を使用することも勿論可能である。
そして、上記第2ヒーター装置605の上部と上記蒸熱装置本体15の上部との間に蒸気供給経路607が形成されており、該蒸気供給経路607には、蒸気の供給及び停止と大気に開放する場合とを切り替えることができる三方弁633と、蒸気供給経路607を流れる低温蒸気の圧力を検知する圧力センサ635とが配置されている。
この他、上記蒸熱装置本体15には、蒸熱装置本体15内の温度を計測する温度センサ229と、吸気用の二方弁251と、導入した気流の流量を調節する流量調整弁253と、が設けられている。
また、上記蒸熱装置本体15の下部には、次に述べる減圧装置301に向けて延びる排出経路235が形成されており、該排出経路235の途中には、外部から空気を取り込んで経路内の圧力を調整するニードル弁247と、該ニードル弁247を開くことによって導入される空気の流量を調整する流量調整弁249が設けられている。
減圧装置301は、前述したように水封式真空ポンプ305と循環式給排水装置307を備えることによって基本的に構成されており、更に両者の間に給水経路309と排水経路311が配設されている。
水封式真空ポンプ305は、水蒸気や水滴を含んだ気体の排気等に利用されるポンプで、シリンダに対して偏心して取り付けられる羽根車の回転を利用してシリンダの内壁に封水リングを形成し、該封水リングと羽根車の羽根によって囲まれた空間の容積変化を利用してポンプ作用を行うようにしたものである。
循環式給排水装置307は、支持架台303の内部に上部タンク313と下部タンク315を備えることによって一例として構成されており、上部タンク313には、外部から水を供給するための給水ノズル317と、上部タンク313内の水位を計測するためのボールタップ319と、上部タンク313内の水温を計測するための温度センサ321と、が配置されている。
一方、下部タンク315内には、水中ポンプ323が配置されており、上述した水封式真空ポンプ305から排出され、排出経路311を通って下部タンク315内に貯った水を汲み上げて上部タンク313に供給できるように構成されている。
尚、上記水中ポンプ323と上部タンク313とを接続する循環経路325の途中には、一例としてモータによって駆動される三方弁327が配置されており、当該三方弁327を適宜切り替えることによって、上記水中ポンプ323によって汲み上げた水を上部タンク313内に供給したり、外部に排水できるように構成されている。
また、上部タンク313内の底部から上述した給水経路309が延びており、該給水経路309の他端が上述した水封式真空ポンプ305に接続されている。
尚、このようにして構成される減圧蒸熱装置3による生茶葉A0の加熱温度は、一例として40℃〜80℃であり、茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1に設定されている。
(B)マイクロ波減圧撹拌乾燥機の構成(図11〜図14参照)
マイクロ波減圧撹拌乾燥機5は、矩形枠状の支持フレーム423に対して一例として前方中央上部に上面が開放された乾燥室425を備え、該乾燥室425の上部に上記開放された乾燥室425の上面を塞ぐように一例として上下回動式の開閉扉427を配設している。
開閉扉427の前端面には前方に張り出すようにハンドル429が設けられており。開閉扉427の左右の面端縁近傍には、開閉扉427の不用意な開閉動作を防止するロック装置431、431が設けられている。
また、開閉扉427の上面には、マイクロ波照射装置433が1基設けられており、開閉扉427の一例として右方には制御盤435が設けられている。
乾燥室425の下半部は半円筒形状に形成されており、乾燥室425の内部には撹拌軸437を中心に回転する撹拌羽根439と切断羽根441が設けられている。
また、上記乾燥室425の一例として右側の端面の外方には、上向きで撹拌モータ443が配置されており、ギアヘッド(減速機)445を介して図示しない出力軸が乾燥室425側に延長されて上記撹拌軸437に接続するように構成されている。
乾燥室425の下方には、排出口447が設けられており、中間含水率W1になるまで乾燥された乾燥茶葉A1は、上記排出口447から排出されて下方にセットされている排出箱449内に搬出されるように構成されている。
また、乾燥室425の背面には図13に示すように吸引パイプ451の一端が接続されており、該吸引パイプの451の他端は、支持フレーム423の一例として後部下方に配設されている真空ポンプ453に接続されている。
また、乾燥室425の一例として前面には図13に示すように供給ホース455の一端が接続されており、該供給ホース455の他端は、空気または窒素ガス等の不活性ガスが充填されたガスボンベ457が接続されている。
因みに、上記真空ポンプ453と吸引パイプ451は、乾燥室425内を減圧することでより低い温度で蒸気を発生させるようにするために設けられており、上記ガスボンベ457と供給ホース455は、乾燥室425内での蒸気の結露を防止するために設けられている。
尚、このようにして構成されるマイクロ波減圧撹拌乾燥機5による乾燥時間は一例として60分であり、マイクロ波照射装置433のマイクロ波容量は一例として1.9kw、マイクロ波出力は一例として80%〜40%である。
尚、乾燥中の茶葉Aの品温は図示しない放射型温度計で計測されており、常時その品温が35℃〜45℃(本実施の形態では一例として40℃)になるように上記マイクロ波出力が制御されている。
また、上記撹拌軸437の回転数は一例として20rpm、取出し含水率は、一例として20%〜50%に設定されており、この含水率が上述した中間含水率W1になっている。
尚、上記減圧撹拌乾燥機はマイクロ波減圧撹拌乾燥機5におけるマイクロ波照射装置433に代えて、ヒーター434で加熱することにより乾燥することもできる。ヒーター434としては一例として電熱ヒーターが適用できる。乾燥中の茶葉Aの品温は図示しない放射型温度計で計測されており、常時その品温が35℃〜45℃(本実施の形態では一例として40℃)になるように温度制御される。ヒーター434は、電熱ヒーターに限られず、外部ヒーターによる乾燥室内への導入空気の加熱や、乾燥室をジャケット構造として蒸気や温水を供給して加熱する構造等とすることも可能である。
(C)マイクロ波減圧乾燥機の構成(図15〜図17及び図20参照)
マイクロ波減圧乾燥機7は、矩形枠状の支持フレーム703に対して一例として向って右側の上部に前面が開放された角箱状の乾燥室705を備えている。
また、上記乾燥室705の前面には一例として左右スライド式の開閉扉707が配設されており、該開閉扉707の前面の一例として左右にはハンドル709、709が設けられ、その中央に点検窓711が設けられている。
乾燥室705の上方には左右に並設されるように二基のマイクロ波照射装置713、713が設けられており、乾燥室705内の上部には、同じく左右に並設されるように二組のスタラー715、715が吊り下げられた状態で設けられている。
因みに、上記スタラー715は、スタラー715の回転によってマイクロ波の照射量を均一にする役割を有している。
この他、支持フレーム703の一例として向かって左側の下部には前後に二基の真空ポンプ719、719が設けられており、これらの真空ポンプ719、719と乾燥室705との間には図示を省略した吸引パイプが接続されている。
尚、乾燥室705の一例として側面には図示は省略するが上述したマイクロ波減圧撹拌乾燥機5の図13に示す供給ホース455と同様の供給ホースの一端が接続されており、該供給ホースの他端に空気または窒素ガス等の不活性ガスが充填された図13に示すガスボンベ457と同様のガスボンベが接続されている。
因みに、上部ガスボンベと供給ホースは、乾燥室705内で発生した蒸気による結露を防止するために設けられている。
このようにして構成されるマイクロ波減圧乾燥機7による乾燥時間は一例として90分であり、二基のマイクロ波照射装置713、713のマイクロ波容量は、各々一例として1.9kw、マイクロ波出力が一例として80%〜40%に設定されている。
尚、乾燥中の茶葉Aの品温は図示しない放射型温度計で計測されており、常時その品温が一例として40℃程度になるように上記マイクロ波出力が制御されている。
また、上記スタラー715の回転数は一例として10rpmに設定されており、茶葉Aの取出し含水率は、一例として4%〜5%に設定されている。そして、この含水率が上述した目標含水率W2になっている。
尚、上記減圧乾燥機はマイクロ波減圧乾燥機7におけるマイクロ波照射装置713に代えて、ヒーター(加熱手段)714で加熱することにより乾燥することもできる。ヒーター714としては一例として電熱ヒーターが適用できる。乾燥中の茶葉Aの品温は図示しない放射型温度計で計測されており、常時その品温が35℃〜45℃(本実施の形態では一例として40℃)になるように温度制御される。ヒーター714は電熱ヒーターに限られず、外部ヒーターによる乾燥室内への導入空気の加熱や、乾燥室をジャケット構造として蒸気や温水を供給して加熱する構造等とすることも可能である。
このようにして構成される本発明の乾燥茶葉の製造装置1によれば、減圧蒸熱装置3とマイクロ波減圧撹拌乾燥機5とマイクロ波減圧乾燥機7の各々の加熱温度を茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1に設定しているから、生茶葉A0を蒸熱し中間含水率W1、そして目標含水率W2になるまで乾燥させる間、茶葉Aの酵素を失活させることなく、風味や香りが良好で色味が鮮やか且つ、ビタミン、ミネラル、カテキン等の健康に良い有効成分を多く含んだ乾燥茶葉A1を効率良く製造することが可能になる。
尚、茶葉A中に含まれている酵素としては、図20に示すポリフェノールオキシダーゼ、プリメベロシダーゼ、ペルオキシダーゼ、タンナーゼ、トランスグルタミナーゼの5種類がある。
このうち、ポリフェノールオキシダーゼは、発酵が進んで紅茶に近付く時に茶葉Aの色味を変化させる褐変物質、カテキンの重合物であるテアフラビンである。
また、プリメベロシダーゼは、二糖類に香り物質であるリナロール、ゲラニオール等を結合させたもので、香り物質を放出させる働きをする。
また、ペルオキシダーゼは、カテキンの重合体であり、褐色物質の生成に関与する酵素である。
また、タンナーゼは、タンニンの分解酵素である。
また、トランスグルタミナーゼは、アミノ酸の転移作用を有する酵素で、例えばエチルアミンにグルタミンを転移させてテアニンを生成する働きを有している。
(2)乾燥茶葉の製造方法の構成(図1及び図20〜図23参照)
本発明の乾燥茶葉の製造方法は、上述した本発明の乾燥茶葉の製造装置1を使用することによって実行される製造方法であって、以下の五態様に分類される。
本発明の乾燥茶葉の製造方法の第一の態様は、図22(a)に示す態様であり、生茶葉A0に対して、減圧雰囲気下で茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱工程S1と、上記蒸熱された茶葉Aに対して、減圧雰囲気下でマイクロ波を照射して撹拌しながら茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1で加熱して所定の中間含水率W1または目標含水率W2になるまで乾燥させる減圧第一乾燥工程S2と、を備えることによって構成されている。
また、本発明の乾燥茶葉の製造方法の第二の態様は、図22(b)に示す態様であり、生茶葉A0に対して、減圧雰囲気下で茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱工程S1と、上記蒸熱された茶葉Aを平担にしてコンテナ59に入れ、減圧雰囲気下でマイクロ波を照射して茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1で加熱して所定の目標含水率W2になるまで乾燥させる減圧第二乾燥工程S3と、を備えることによって構成されている。
また、本発明の乾燥茶葉の製造方法の第三の態様は、図21に示す態様であり、生茶葉A0に対して、減圧雰囲気下で茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱工程S1と、上記蒸熱された茶葉Aに対して、減圧雰囲気下でマイクロ波を照射して撹拌しながら茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1で加熱して所定の中間含水率W1になるまで乾燥させる減圧第一乾燥工程S2と、上記中間含水率W1になるまで乾燥させた茶葉Aを平担にしてコンテナ59に入れ、減圧雰囲気下でマイクロ波を照射して茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1で加熱して所定の目標含水率W2になるまで乾燥させる減圧第二乾燥工程S3と、を備えることによって構成されている。
また、本発明の乾燥茶葉の製造方法の第四の態様は、図23(a)に示す態様であり、上述した第一の態様〜第三の態様によって目標含水率W2になるまで乾燥させた茶葉Aに対して、粗砕を行う粗砕工程S4を付加した態様である。
また、本発明の乾燥茶葉の製造方法の第五の態様は、図23(b)に示す態様であり、上述した第一の態様〜第三の態様によって目標含水率W2になるまで乾燥させた茶葉Aに対して、粉砕を行う粉砕工程S5を付加した態様であり、図1及び図23(b)では、上述した粗砕工程S4と粉砕工程S5を連続して実施する構成が開示されている。
以下、このようにして構成される本発明の乾燥茶葉の製造方法の各工程の内容を作業手順に従って説明する。
(A)減圧蒸熱工程
まず、蒸熱する生茶葉A0をコンテナ59等の容器に入れ、グリップ41を握って開閉扉17を手前に開き、開放された開口部13から蒸熱装置本体15内の棚状に配置された支持構造37を利用して手前から挿し込むようにしてセットする。なお、蒸熱する生茶葉A0はコンテナ59等の容器に入れて蒸熱装置本体15内に配置するが、これに限らず、他の方法、手段で配置してももちろん差し支えない。
次に、グリップ41を握って開閉扉17を閉めて蒸熱装置本体15の開口部13を閉塞状態にする。続いて、ロックハンドル45を握り所定の方向にロックハンドル45を回してロックハンドル45の係止爪47を蒸熱装置本体15の前面に設けられている係止フック49に係止して開閉扉17の閉塞状態をロックする。
次に、制御ボックス31の前面の操作ボタン29を押して減圧装置301と低温蒸気供給装置601を起動して茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1である40℃〜70℃程度の低温蒸気を3分〜10分程度、蒸熱装置本体15内に供給して蒸熱装置本体15内の生茶葉A0を蒸熱する。
そして、設定した入力情報や蒸熱室25内の温度等が表示部27に表示されるようになり、設定した加熱温度と加熱時間に従って、生茶葉A0の蒸熱が実行される。
尚、この時、蒸熱室25内の気密性は、図示しないシール構造により開閉扉17背面の図示しないシール部材が蒸熱装置本体15の前面のシール面に圧接されることによって保たれており、減圧雰囲気下での蒸熱が可能になっている。
尚、本工程で加工できる茶葉Aは、前述した「みる芽」ないし「かぶせ茶」等の生茶葉A0に限られない。例えば、冷凍保存しておいた生茶葉A0を使用することも可能であり、この場合には、生茶葉A0の解凍と蒸熱の二つの目的で本工程を実施し、本工程の加熱時間を幾分長く設定する。
また、本工程において生茶葉A0と共にフレーバーFを入れて蒸熱する場合には、上述した低温蒸気の加熱温度と加熱時間に限定されることなく、当該生茶葉A0とフレーバーFに最適な低温蒸気の加熱温度と加熱時間を採用することが可能である。
(B)減圧第一乾燥工程
次に、このようにして蒸熱された茶葉Aを減圧蒸熱装置3から取り出し、マイクロ波減圧撹拌乾燥機5に投入する。即ち、ロック装置431のロックを解除してからハンドル429を持って開閉扉427を上方に開いて開口し、前工程で蒸熱された茶葉Aを乾燥室425内に投入する。
尚、本工程において、上記茶葉Aに対してフレーバーFを添加する場合には、この段階で茶葉Aと共にフレーバーFを乾燥室425内に投入する。
次に、上記と逆の手順で開閉扉427を閉め、ロックした後、真空ポンプ453とマイクロ波照射装置433と撹拌モータ443とを起動して乾燥室425内を減圧雰囲気にし、投入された茶葉A等を撹拌羽根439によって撹拌しながら、茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1の一例として40℃程度の加熱温度でマイクロ波を照射して中間含水率W1となる含水率20%〜50%までの第一乾燥を実行する。
尚、本工程によって乾燥された茶葉Aを乾燥茶葉A1として使用する場合には、目標含水率W2となる含水率4%〜5%まで乾燥させる。
(C)減圧第二乾燥工程
次に、このようにして中間含水率W1まで乾燥させた茶葉Aを排出口447を開けて排出箱449に取り出し、マイクロ波減圧乾燥機7に投入する。即ち、排出箱449に取り出した中間含水率W1まで乾燥させた茶葉Aを平担にして所定分量ずつコンテナ59に入れ、マイクロ波減圧乾燥機7に投入する。即ち、ハンドル709を持って開閉扉707を開放状態にし、当該開口部からコンテナ59ごと乾燥室705内に茶葉Aを載置する。
尚、本工程において、上記茶葉Aに対してフレーバーFを添加する場合には、茶葉AとともにフレーバーFをコンテナ59に収容して乾燥室705内に投入する。なお、中間含水率W1まで乾燥させた茶葉Aをマイクロ波減圧乾燥機7内に配置する方法、手段は上記の例に限られない。
次に、開閉扉707を閉め、真空ポンプ719とマイクロ波照射装置713とスタラー715を起動して乾燥室705内を減圧雰囲気にし、茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1の一例として40℃程度の加熱温度でマイクロ波を照射して目標含水率W2となる含水率4%〜5%までの第二乾燥を実行する。
また、目標含水率W2まで乾燥させた乾燥茶葉A1を茶葉乾燥食品に使用する等、他の用途に使用する場合には、必要に応じて粗砕工程S4と粉砕工程S5を実施して、所望の大きさと形状の乾燥茶葉A1に加工する。
このようにして構成される本発明の乾燥茶葉の製造方法によれば、減圧蒸熱工程S1と減圧第一乾燥工程S2と減圧第二乾燥工程S3の各々の加熱温度を茶葉Aの酵素が失活しない所定温度T1に設定しているから、生茶葉A0を蒸熱し中間含水率W1、そして目標含水率W2になるまで乾燥させる間、茶葉Aの酵素を失活させることなく、風味や香りが良好で色味が鮮やか且つ、ビタミン、ミネラル、カテキン等の健康に良い有効成分を多く含んだ乾燥茶葉A1を効率良く製造することが可能になる。
(3)乾燥茶葉の機能性と保存形態
本発明の乾燥茶葉A1は、前述した乾燥茶葉の製造方法によって製造された発酵が徐々に進行するという機能性を備えた発酵進行茶葉A1である。
即ち、従来の乾燥茶葉は、最初に茶葉Aの酵素が失活する所定温度T2で加熱して発酵を完全に停止させてから目標含水率W2になるまで乾燥させて乾燥茶葉を製造していた。
これに対し、本発明の乾燥茶葉A1は、減圧雰囲気下で加熱することによって茶葉の酵素が失活(熱による変性)しない所定温度T1で加熱して4%〜5%の目標含水率W2になるまで乾燥させている。そして、4%〜5%の少ない含水率でも徐々に発酵は進むため、乾燥茶葉A1の製造後例えば1ヶ月程度で半発酵茶になり、2ヶ月程度で発酵茶になる。
従って、本発明の乾燥茶葉A1を購入した購入者は、未発酵の緑茶から半発酵のウーロン茶、更には完全に発酵した紅茶として乾燥茶葉A1を味わうことができ、購入者が発酵の段階を楽しめるという従来にない機能性を有する乾燥茶葉A1になっている。
また、上記発酵進行茶葉A1を図1に示すように冷凍保存して発酵の進行を一時的に停止させた発酵休眠茶葉A2とすることも可能である。
そして、このような発酵休眠茶葉A2とした場合には、解凍する時期を可変することで乾燥茶葉A1の発酵開始のタイミングを調整できるから、例えば乾燥茶葉A1の製造現場において発酵の段階の違う複数の種類の乾燥茶葉A1を計画的に効率良く製造することが可能となる。
この他、上記発酵進行茶葉A1または発酵休眠茶葉A2を茶葉Aの酵素が失活する所定温度T2、例えば80℃以上(一例として81℃〜90℃)の温度で加熱して発酵を完全に停止させた発酵停止茶葉A3とすることも可能である。
そして、このような発酵停止茶葉A3とした場合には、以後の発酵の進行は生じないから、既存の緑茶やウーロン茶あるいは紅茶と同様の乾燥茶葉として使用したり保存することが可能になる。実際、消費者が家庭で電子レンジ等で加熱して発酵を停止させることもでき、消費者が好みの味の茶にして楽しむことも可能である。
次に、このようにして構成される本発明の実施の形態の効果を試すために試験を行った。その結果、減圧蒸熱工程S1での加熱温度は、40℃〜80℃が望ましく(40℃〜70℃がより望ましく)、加熱時間は3〜10分が望ましく、減圧第一乾燥工程S2及びまたは減圧第二乾燥工程S3での加熱温度は35℃〜45℃が望ましく、減圧第一乾燥工程S2の中間含水率W1は20%〜50%が望ましく、減圧第二乾燥工程S3で目標含水率W2は4%〜5%が望ましく、このような条件下で減圧蒸熱及び減圧乾燥させた時が最も風味と香りが強く、色味が鮮やかで有効成分を多く含んだ乾燥茶葉A1が得られることが分かった。上記の範囲を上回ると、茶葉の酵素の活性が失われ、下回ると加熱が不十分となることによると考えられる。
次に、本実施の形態により製造された乾燥茶葉の効果を試すために行った官能試験の内容と結果について説明する(図24〜図27参照)。
本官能試験は、50℃蒸熱茶、65℃蒸熱茶、80℃蒸熱茶について行った。その製造条件は図24に示すとおりである。原料は一番茶を使用した。
そして、製造した50℃蒸熱茶、65℃蒸熱茶、80℃蒸熱茶について、製造時の茶、製造後1カ月後(ビニール袋に入れて常温で放置した)の茶、製造後2カ月後(ビニール袋に入れて常温で放置した)の茶について、形状、色沢、香り、水色、味の官能試験を5点評価法で行った。評価は「5段階で+2:非常に良い、+1:良い、0:普通、−1:悪い、−2:非常に悪い」で行い、3名の審査員による評価とその平均を図25、図26、図27に示した。また、要点を摘要に記述した。
50℃蒸熱茶(図25参照)
50℃蒸熱茶の場合、製造時の茶では形状、色沢、味は普通以上の評価が得られ、香り、水色は良いとの評価が得られた。
また、製造後1カ月後の茶の場合、形状、色沢はあまり変化が見られなかったが、香り、水色、味は良い以上の評価が得られた。
また、製造後2カ月後の茶の場合、形状、色沢はあまり変化が見られなかったが、香り、水色、味については非常に良いか、良い以上の評価が得られた。
50℃蒸熱茶の場合、多くの酵素が失活しない状態で製造されていることから、製造時の茶は紅茶風の形状、色沢、香り、水色であり、味はほのかにフレーバー紅茶風の味となることが判明した。また、製造時から1カ月後、2カ月後の茶では、より強い紅茶風の形状、色沢、香り、水色と、フレーバーが添加されたような独特の味となることが確認された。
65℃蒸熱茶(図26参照)
65℃蒸熱茶の場合、製造時の茶では形状、香り、水色は普通以上の評価が得られたが、色沢、味は評価が低かった。
また、製造後1カ月後の茶の場合、形状、色沢、水色、味については普通以上の評価が得られ、香りついては良い以上の評価が得られた。
また、製造後2カ月後の茶の場合、形状、色沢はあまり変化が見られなかったが、香り、水色、味については良い以上の評価が得られた。
65℃蒸熱茶の場合、酵素が失活しない状態で製造されていることから、製造時の茶はウーロン茶風の形状、色沢、香り、水色であり、味は、萎凋香風の独特な味となることが判明した。また、製造時から1カ月後、2カ月後の茶では、爽やかウーロン茶風の香りに萎凋香風の独特な味となることが確認された。
80℃蒸熱茶(図27参照)
80℃蒸熱茶の場合、製造時の茶では形状、色沢、香り、水色、味は普通以上の評価が得られた。
また、製造後1カ月後の茶の場合、形状、色沢はあまり変化が見られなかったが、水色については普通以上の評価が得られ、香り、味については良い以上の評価が得られた。
また、製造後2カ月後の茶の場合、形状、色沢はあまり変化が見られなかったが、香り、水色については良い以上の評価が得られ、味については非常に良いとの評価が得られた。
80℃蒸熱茶の場合、比較的少ない量の酵素が失活しない状態で製造されていることから、製造時の茶は緑茶風の形状、色沢、香り、水色であり、味は、萎凋香風の独特な味となることが判明した。また、製造時から1カ月後、2カ月後の茶では、緑茶と同じ新鮮な香りに強い萎凋香風の独特な味となることが確認された。
これらの結果から、いずれの茶も従来ない独特の香りや味を有し、十分に飲用や加工食品の原料として使用可能であり、風味や香りが良好で色味が鮮やか且つ、ビタミン、ミネラル、カテキン等の健康に良い有効成分を多く含んだ乾燥茶葉A1が得られることが判明した。
また、本発明の乾燥茶葉A1は、発酵が徐々に進行するという機能性を備えた発酵進行茶葉A1であり、少ない含水率でも徐々に発酵は進むため、乾燥茶葉A1の製造後例えば1ヶ月程度、または2ヶ月程度で発酵が進み、製造時の茶以上に風味や香りが良好で色味が鮮やか且つ、ビタミン、ミネラル、カテキン等の健康に良い有効成分を多く含んだ乾燥茶葉が得られることが確認できた。
尚、本発明の乾燥茶葉の製造装置1、乾燥茶葉の製造方法及び乾燥茶葉A1は、上記の実施の形態のものに限定されず、その発明の要旨内での変更が可能である。
例えば、低温蒸気供給装置の構成は、前述した実施の形態で述べた構成の低温蒸気供給装置601に限らず、同様の低温蒸気生成能力を有する種々の構成が採用可能である。具体的には、図18に示すボイラー設備203と蒸気供給経路207と蒸気循環経路209とを備えた構成の低温蒸気供給装置201や図19に示すボイラー設備503と冷却機505と蒸気供給経路507とを備えた構成の低温蒸気供給装置501を採用することが可能である。
このうち、図18に示す低温蒸気供給装置201は、蒸気発生部となるボイラー設備203と、該ボイラー設備203から供給された高温の蒸気を100℃以下の低温蒸気(本実施の形態では40℃〜70℃程度の低温蒸気を使用)にする低温蒸気生成部202と、これらのボイラー設備203及び低温蒸気生成部202と前記蒸熱装置本体15とを接続する前述した蒸気供給経路207、蒸気循環経路209及び蒸気調整経路213と、を備えることによって一例として構成されている。
ボイラー設備203としては、一例として液化石油ガスを燃料とする最高出力が0.68MPa程度のボイラー215が適用でき、該ボイラー215から延びる蒸気供給経路207には、該ボイラー215の使用圧力範囲を調整するための圧力ゲージ233、減圧弁237あるいはバイパス弁245等が適宜配置されている。
低温蒸気生成部202は、上記ボイラー設備203から供給された蒸気の温度を制御して上述した所定の温度の低温蒸気にする真空減圧弁205と、蒸気調整経路213を高真空にして蒸気供給経路207中の不凝縮ガスやドレンを吸引するエゼクター211と、エゼクター211用の駆動水を貯えるタンク217と、該タンク217内の駆動水を加圧するラインポンプ219と、蒸気調整経路213中のドレンを排除して安定した蒸気の供給を可能にするスチームトラップ221を備えることによって基本的に構成されている。
また、この他、上記タンク217にはレベルセンサ223とタンク217内に水を補給する場合に使用するモータ駆動式の二方弁225が設けられている。更に、上記真空減圧弁205の下流の蒸気供給経路207と蒸気調整経路213の接続部には、冷水補給口を兼ねた過熱防止弁227が設けられており、蒸気調整経路213の途中には適宜、圧力ゲージ233が配置されている。
蒸気供給経路207は、蒸気調整経路213との接続点を経て更に蒸熱装置本体15の上部側方に向けて延びている。そして、上述した過熱防止弁227の下流には蒸気供給経路207内を流れる低温蒸気の温度を計測する温度センサ229が配置されており、該温度センサ229の下流には低温蒸気の圧力を検知する圧力センサ231が配置されている。更に、該圧力センサ231の下流には二方弁225が配置されており、上記蒸熱装置本体15との接続部近傍にも圧力センサ231が配置されている。
蒸気循環経路209は、上記蒸熱装置本体15の下部から前述した減圧装置301に向けて延びている排出経路235の途中から上述した蒸気供給経路207と蒸気調整経路213に向けて形成されている。
蒸気循環経路209の上流側には二方弁225と逆止弁239が配置されており、分岐241で蒸気供給経路207側と蒸気調整経路213側の2経路に分かれている。このうち蒸気供給経路207側に延びている経路は、上述した温度センサ229が配置されている接続点に合流しており、その経路途中にスチームトラップ221とバイパス弁245が配置されている。一方、蒸気調整経路213側に延びている経路は、蒸気調整経路213に配置されているスチームトラップ221の下流位置の接続点に合流している。
一方、図19に示す低温蒸気供給装置501では、前述した図18に示す低温蒸気供給装置201のボイラー設備203と同様のボイラー設備503が設けられており、該ボイラー設備503には、ボイラー509と圧力ゲージ511と減圧弁513とバイパス弁515とが備えられている。そして、上記ボイラー設備503から蒸熱装置本体15に向けて蒸気供給経路507が延びており、該蒸気供給経路507の上流位置に二方弁517を経由して冷却機505が配置されている。
冷却機505としては、冷却ファン519と冷却管路521とを備えた送風式の冷却装置が一例として適用でき、該冷却機505の下流には、温度センサ523を経由して給水タンク525から延びる給水経路527との合流点に設けられているミストノズル529に至るように構成されている。尚、上記冷却ファン519による風量は、上記温度センサ523で検知した蒸気温の高低に基づいて適宜、増減し得るように制御されている。
給水タンク525には、冷却機505によって冷却された蒸気の温度が高い場合に当該蒸気の温度を下げるための水が蓄えられており、更に当該水の水位を検出するためのボールタップ531と、水位が低くなった場合に水を補給するノズル533とが設けられている。また、上記給水タンク525の下流の給水経路527上には二方弁535が設けられている。
上記ミストノズル529に供給された水はミスト化され、冷却機505から供給された低温蒸気といっしょになって、下流側の蒸気供給経路507を通って途中、二方弁535を経由して蒸熱装置本体15内へ導かれる。また、蒸気供給経路507の下流側の終端には、圧力センサ537が設けられており、当該圧力センサ537によって検知されたミスト混合蒸気の圧力の大小に基づいて前述した冷却機505の上流位置の二方弁517の開閉が適宜、制御されるように構成されている。
そして、このようにして構成される図18に示す低温蒸気供給装置201や図19に示す低温蒸気供給装置501を使用しても低温蒸気を使用した生茶葉A0の蒸熱による加熱を行うことが可能であり、前述した図2に示す低温蒸気供給装置601と同様の作用、効果を発揮することができる。
また、減圧装置301の構成も前述した実施の形態で述べた構成に限られないし、ボイラー設備203、503の能力やマイクロ波照射装置433、713のマイクロ波容量も製造する茶葉Aの種類や量によって適宜、変更することが可能である。
また、上記マイクロ波減圧撹拌乾燥機5やマイクロ波減圧乾燥機7については、例えばチョーク構造を利用したマイクロ波漏洩防止機構等を適用することが可能であり、マイクロ波減圧乾燥機7については、乾燥室705内にロードセル等を配置して時々刻々変化する茶葉Aの含水率の変化を監視するようにすることも可能である。
また、本発明の乾燥茶葉A1は湯に抽出してその抽出液を飲む他、種々の加工食品等に混ぜて使用したり、膨化食品等に加工して食べる茶として使用することも可能である。
本発明の乾燥茶葉の製造装置、乾燥茶葉の製造方法及び乾燥茶葉は、緑茶やウーロン茶あるいは紅茶を製造している製造現場やこれらを提供している飲食店、あるいはこれらを販売している商店等で利用でき、特に単一の製茶設備を使用して風味や色味が違う未発酵、半発酵、発酵の3種類の乾燥茶葉を効率良く製造、提供、販売したり、発酵の段階を家庭等で楽しみたい場合に利用可能性を有する。
1 乾燥茶葉の製造装置
3 減圧蒸熱装置
5 マイクロ波減圧撹拌乾燥機
7 マイクロ波減圧乾燥機
13 開口部
15 蒸熱装置本体
17 開閉扉
19 遮蔽空間
23 支持架台
25 蒸熱室
27 表示部
29 操作ボタン
31 制御ボックス
37 支持構造
39 点検窓
41 グリップ
43 ヒンジ部
45 ロックハンドル
47 係止爪
49 係止フック
59 コンテナ
201 低温蒸気供給装置
202 低温蒸気生成部
203 ボイラー設備
205 真空減圧弁
207 蒸気供給経路
209 蒸気循環経路
211 エゼクター
213 蒸気調整経路
215 ボイラー
217 タンク
219 ラインポンプ
221 スチームトラップ
223 レベルセンサ
225 二方弁
227 過熱防止弁
229 温度センサ
231 圧力センサ
233 圧力ゲージ
235 排出経路
237 減圧弁
239 逆止弁
241 分岐
245 バイパス弁
247 ニードル弁
249 流量調整弁
251 二方弁
253 流量調整弁
301 減圧装置
303 支持架台
305 水封式真空ポンプ
307 循環式給排水装置
309 給水経路
311 排水経路
312 三方弁
313 上部タンク
315 下部タンク
317 給水ノズル
319 ボールタップ
321 温度センサ
323 水中ポンプ
325 循環経路
327 三方弁
423 支持フレーム
425 乾燥室
427 開閉扉
429 ハンドル
431 ロック装置
433 マイクロ波照射装置
434 ヒーター
435 制御盤
437 撹拌軸
439 撹拌羽根
441 切断羽根
443 撹拌モータ
445 ギアヘッド
447 排出口
449 排出箱
451 吸引パイプ
453 真空ポンプ
455 供給ホース
457 ガスボンベ
501 低温蒸気供給装置
503 ボイラー設備
505 冷却機
507 蒸気供給経路
509 ボイラー
511 圧力ゲージ
513 減圧弁
515 バイパス弁
517 二方弁
519 冷却ファン
521 冷却管路
523 温度センサ
525 給水タンク
527 給水経路
529 ミストノズル
531 ボールタップ
533 ノズル
535 二方弁
537 圧力センサ
601 低温蒸気供給装置
603 第1ヒーター装置
605 第2ヒーター装置
607 蒸気供給経路
609 温水タンク
611 ヒーター
613 温度センサ
615 ボールタップ
617 ノズル
619 二方弁
621 温水供給経路
623 減圧加熱室
625 ヒーター
627 温度センサ
629 レベルセンサ
633 三方弁
635 圧力センサ
703 支持フレーム
705 乾燥室
707 開閉扉
709 ハンドル
711 点検窓
713 マイクロ波照射装置
714 ヒーター
715 スタラー
719 真空ポンプ
A 茶葉
A0 生茶葉
A1 発酵進行茶葉(乾燥茶葉)
A2 発酵休眠茶葉(乾燥茶葉)
A3 発酵停止茶葉(乾燥茶葉)
F フレーバー
S1 減圧蒸熱工程
S2 減圧第一乾燥工程
S3 減圧第二乾燥工程
S4 粗砕工程
S5 粉砕工程
T1 茶葉の酵素が失活しない所定温度
T2 茶葉の酵素が失活する所定温度
W1 中間含水率
W2 目標含水率

Claims (16)

  1. 生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱装置と、
    上記蒸熱された茶葉に対して、減圧雰囲気下で撹拌しながら茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の中間含水率または目標含水率になるまで乾燥させる減圧撹拌乾燥機と、を備えていることを特徴とする乾燥茶葉の製造装置。
  2. 生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱装置と、
    上記蒸熱された茶葉を、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の目標含水率になるまで乾燥させる減圧乾燥機と、を備えていることを特徴とする乾燥茶葉の製造装置。
  3. 生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱装置と、
    上記蒸熱された茶葉に対して、減圧雰囲気下で撹拌しながら茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の中間含水率になるまで乾燥させる減圧撹拌乾燥機と、
    上記中間含水率になるまで乾燥された茶葉を、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の目標含水率になるまで乾燥させる減圧乾燥機と、を備えていることを特徴とする乾燥茶葉の製造装置。
  4. 上記減圧蒸熱装置は、生茶葉を収容する開口部を備えた蒸熱装置本体と、
    上記開口部に開閉可能な状態で取り付けられ、閉塞時に上記蒸熱装置本体内に遮蔽空間を形成する開閉扉と、
    上記蒸熱装置本体に対して接続され、該蒸熱装置本体内に収容される生茶葉に向けて上記低温蒸気を供給して生茶葉を加熱する低温蒸気供給装置と、
    上記開口部を閉塞した状態で上記蒸熱装置本体内を減圧雰囲気にする減圧装置と、を具備していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造装置。
  5. 生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱工程と、
    上記蒸熱された茶葉に対して、減圧雰囲気下で撹拌しながら茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の中間含水率または目標含水率になるまで乾燥させる減圧第一乾燥工程と、を備えていることを特徴とする乾燥茶葉の製造方法。
  6. 生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱工程と、
    上記蒸熱された茶葉を、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の目標含水率になるまで乾燥させる減圧第二乾燥工程と、を備えていることを特徴とする乾燥茶葉の製造方法。
  7. 生茶葉に対して、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度の低温蒸気を浴びせて加熱する減圧蒸熱工程と
    上記蒸熱された茶葉に対して、減圧雰囲気下で撹拌しながら茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の中間含水率になるまで乾燥させる減圧第一乾燥工程と、
    上記中間含水率になるまで乾燥させた茶葉を、減圧雰囲気下で茶葉の酵素が失活しない所定温度で加熱して所定の目標含水率になるまで乾燥させる減圧第二乾燥工程と、を備えていることを特徴とする乾燥茶葉の製造方法。
  8. 上記目標含水率になるまで乾燥させた茶葉に対して、粗砕を行う粗砕工程を備えるようにしたことを特徴とする請求項7記載の乾燥茶葉の製造方法。
  9. 上記目標含水率になるまで乾燥させた茶葉に対して、粉砕を行う粉砕工程を備えるようにしたことを特徴とする請求項7または8記載の乾燥茶葉の製造方法。
  10. 上記減圧蒸熱工程と減圧第一乾燥工程と減圧第二乾燥工程のいずれか一つの工程では、蒸熱または乾燥する茶葉と同時に、生または乾燥した所定分量のカット野菜または果実を投入するようにしたことを特徴とする請求項5〜9のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造方法。
  11. 上記、茶葉の酵素が失活しない所定温度は、減圧蒸熱工程では40℃〜70℃、減圧第一乾燥工程と減圧第二乾燥工程では35℃〜45℃の範囲で設定されていることを特徴とする請求項5〜10のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造方法。
  12. 上記中間含水率は、20%〜50%であることを特徴とする請求項5〜11のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造方法。
  13. 上記目標含水率は、4%〜5%であることを特徴とする請求項5〜12のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造方法。
  14. 生茶葉を所定の含水率になるまで乾燥させた乾燥茶葉において、
    上記乾燥茶葉は、請求項5〜13のいずれかに記載の乾燥茶葉の製造方法によって製造された発酵が徐々に進行する発酵進行茶葉であることを特徴とする乾燥茶葉。
  15. 上記乾燥茶葉は、上記発酵進行茶葉を冷凍保存して発酵の進行を一時的に停止させた発行休眠茶葉であることを特徴とする請求項14記載の乾燥茶葉。
  16. 上記乾燥茶葉は、上記発酵進行茶葉または上記発酵休眠茶葉を茶葉の酵素が失活する所定温度で加熱して発酵を完全に停止させた発酵停止茶葉であることを特徴とする請求項14または15記載の乾燥茶葉。
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