JP2023075635A - 茶生葉処理装置、茶生葉の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設備コストを抑えつつ、茶生葉に対して酸化酵素の不活性化処理とカフェイン低減処理の双方を行うことができるとともに、熱水の量を少なくして運転コストを抑えても、茶生葉から多くのカフェインを低減できる茶生葉処理装置を提供する。【解決手段】本発明の茶生葉処理装置１は、茶生葉Ｔの供給口５と、蒸気Ｖの供給口６と、熱水Ｈの供給口７とが一端側に設けられ、茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈの排出口８を他端に有する管体２と、管体２内を通過する茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈを攪拌するための攪拌手段３と、を備え、排出口８の下端Ａを、管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置させることが可能、或いは、排出口８の下端Ａを、管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さに位置させることが可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、茶生葉に対して酸化酵素の不活性化処理及びカフェイン低減処理を行うための茶生葉処理装置、及びこれを用いた茶生葉の処理方法に関する。

従来、茶生葉中の酸化酵素を不活性化させる目的で、外周面に攪拌翼が設けられた攪拌軸が網胴内に設けられた網胴回転攪拌式蒸機が使用されている。網胴回転攪拌式蒸機は、排出口側になるほど下側に傾斜するように向きが調整された状態で、攪拌軸及び網胴を回転させながら網胴内に蒸気及び茶生葉を流すことで、蒸気と茶生葉とを接触させて茶生葉中の酸化酵素を不活性化させるものである（非特許文献１）。

近年、上記の酸化酵素の不活性化に加えて、カフェインの低減処理が行われた茶葉（以下、脱カフェイン茶葉）が販売されている。この脱カフェイン茶葉を製造するために、茶生葉と熱水との接触で茶生葉中のカフェインを低減することが行われている。このカフェインの低減処理は、例えば、特許文献１及び非特許文献２に開示されるようにノズルから噴出する熱水をコンベアに搬送される茶葉に吹き付けることで行われる。

特開２００６－２９６３５５号公報

Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi Vol.45 No.4. 273～278 １９９８年 「製茶機械」吉富 均 日本食品工学会誌 Vol.8 No.3 pp-109-116, 2007年9月「低カフェイン処理機を用いて製造した「べにふうき」緑茶の化学成分変動と抗アレルギー活性への影響 山田万里他

ところで上述した脱カフェイン茶葉を製造する方法では、酸化酵素を不活性化させるための設備（網胴回転攪拌式蒸機等）と、カフェインの低減処理を行うための設備とを別々に設ける必要があった。このため設備コストが高額になっていた。また上記のカフェインの低減処理では、例えば熱水をノズルまで送る過程で熱水の温度が徐々に下がるため、多量の熱水が必要とされて運転コストが高額になっていた。例えば１時間あたりに４５０ｋｇの茶葉を処理するためには、約３６０００Ｌ／ｈｒもの熱水を循環させる必要があった（非特許文献２）。

本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであって、その目的は、設備コストを抑えつつ、茶生葉に対して酸化酵素の不活性化処理とカフェイン低減処理の双方を行うことができるとともに、熱水の量を少なくして運転コストを抑えても、茶生葉から多くのカフェインを低減できる茶生葉処理装置及び茶生葉の処理方法を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、次の項に記載の主題を包含する。

項１．茶生葉の供給口と、蒸気の供給口と、熱水の供給口とが一端側に設けられ、前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水の排出口を他端に有する管体と、
前記管体内を通過する前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水を攪拌するための攪拌手段と、を備え、
前記排出口の下端を、前記管体の一端の内部下端よりも上側に位置させることが可能、或いは、前記排出口の下端を、前記管体の一端の内部下端と同一の高さに位置させることが可能である茶生葉処理装置。

項２．前記攪拌手段は、前記管体内に回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸の外周面に取り付けられて前記管体内を通過する前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水を攪拌する複数の攪拌翼と、を含む項１に記載の茶生葉処理装置。

項３．前記管体は、前記茶生葉の供給口、前記蒸気の供給口、及び前記熱水の供給口が設けられた前記一端側の固定胴と、前記排出口を有する前記他端側の回転胴と、を備え、
前記回転胴は、前記固定胴に対して回転可能に設けられることで前記攪拌手段を構成し、回転により前記回転胴内を通過する前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水を攪拌する項１又は２に記載の茶生葉処理装置。

項４．前記熱水の供給口は、前記茶生葉の供給口よりも前記管体の前記他端側に位置する項１乃至３のいずれかに記載の茶生葉処理装置。

項５．前記管体の向きを調整可能な調整手段をさらに備え、
前記調整手段は、前記排出口の下端が前記管体の一端の内部下端よりも上側に位置するように、前記管体の向きを調整可能である項１乃至４のいずれかに記載の茶生葉処理装置。

項６．蒸気による茶生葉の酸化酵素の不活性化処理及び熱水によるカフェイン低減処理を行う茶生葉の処理方法であって、
前記茶生葉の供給口、前記蒸気の供給口、及び前記熱水の供給口を一端側に有するとともに前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水の排出口を他端に有する管体を、前記排出口の下端が、前記管体の一端の内部下端よりも上側に位置する状態、或いは、前記排出口の下端が、前記管体の一端の内部下端と同一の高さとなる状態にして、前記管体内に前記茶生葉、前記熱水、及び前記蒸気を供給する工程と、
前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水を前記管体内で前記他端側へ通過させながら攪拌する工程と、
前記排出口から排出された前記茶生葉と前記熱水とを分離する工程と、
前記熱水から分離された前記茶生葉を冷却する工程と、
前記茶生葉の冷却後に前記茶生葉を乾燥する工程と、を有する茶生葉の処理方法。

項７．前記茶生葉を冷却する工程と前記茶生葉を乾燥する工程との間において、前記茶生葉を揉捻する工程を有する項６に記載の茶生葉の処理方法。

項８．前記茶生葉の供給口に供給される前記茶生葉の量に対する前記熱水の供給口に供給される前記熱水の量は、前記茶生葉１重量部に対して前記熱水が１０重量部以上１９重量部以下であり、
前記管体内で前記蒸気と混合された前記熱水の温度が９６℃以上１００℃以下である、項６又は７に記載の茶生葉の処理方法。

項９．前記茶生葉が前記茶生葉の供給口から前記排出口まで移送される時間は、２０秒以上５０秒以下である、項６乃至８のいずれかに記載の茶生葉の処理方法。

本発明によれば、設備コストを抑えつつ、茶生葉に対して酸化酵素の不活性化処理とカフェイン低減処理の双方を行うことができるとともに、熱水の量を少なくして運転コストを抑えても、茶生葉から多くのカフェインを低減できる。

本発明の実施形態に係る茶生葉処理装置の側面図である。 本発明の実施形態に係る茶生葉処理装置の概略縦断面図であり、排出口の下端が、管体の一端の内部下端よりも上側に位置した状態を示す。 本発明の実施形態に係る茶生葉処理装置の概略縦断面図であり、排出口の下端が、管体の一端の内部下端と同一の高さに位置した状態を示す。 本発明の実施形態に係る茶生葉処理装置の概略縦断面図であり、排出口の下端が、管体の一端の内部下端よりも下側に位置した状態を示す。 本発明の第一変形例に係る茶生葉処理装置の概略縦断面図であり、排出口の下端が、管体の一端の内部下端よりも上側に位置した状態を示す。 本発明の第一変形例に係る茶生葉処理装置の略縦断面図であり、排出口の下端が、管体の一端の内部下端と同一の高さに位置した状態を示す。 本発明の第一変形例に係る茶生葉処理装置の概略縦断面図であり、排出口の下端が、管体の一端の内部下端よりも下側に位置した状態を示す。 （Ａ）は、本発明の第二変形例に係る茶生葉処理装置の概略縦断面図であり、（Ｂ）は、本発明の第三変形例に係る茶生葉処理装置の概略縦断面図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は、排出口の下端が、管体の一端の内部下端よりも上側に位置した状態を示す。 （Ａ）は、本発明の第四変形例に係る茶生葉処理装置の概略縦断面図であり、（Ｂ）は、本発明の第五変形例に係る茶生葉処理装置の概略縦断面図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は、排出口の下端が、管体の一端の内部下端と同一の高さに位置した状態を示す。 本発明の第六変形例に係る茶生葉処理装置の概略縦断面図であり、排出口の下端が、管体の一端の内部下端と同一の高さに位置した状態を示す。 本発明の第七変形例に係る茶生葉処理装置の概略縦断面図であり、排出口の下端が、管体の一端の内部下端よりも上側に位置した状態を示す。 本発明の実施例及び／又は比較例の効果を確認した試験の条件及び結果を示す表である。 実施例９，１０及び比較例８，９で得られた碾茶に存在する微生物を確認した試験の条件及び結果を示す表である。 実施例９，１０の碾茶の苦渋味・旨みを採点した試験の結果を示す表である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る茶生葉処理装置１を示す側面図である。図２～図４は、本発明の実施形態に係る茶生葉処理装置１の縦断面図である。

図１～図４に示す茶生葉処理装置１は、茶生葉Ｔに対して酸化酵素の不活性化処理及びカフェイン低減処理の双方を同時に行うことが可能である。当該茶生葉処理装置１は、管体２と、攪拌手段３と、調整手段４とを備える。

管体２は、茶生葉Ｔの供給口５と、蒸気Ｖの供給口６（図２～図４）と、熱水Ｈの供給口７とが一端側に設けられたものである。管体２の内部は、茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈの流路をなしており、管体２は、茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈを排出するための排出口８を他端に有する。

管体２の構造は、特に限定されないが、本実施形態では、管体２は、固定胴９と、回転胴１０とを備える。

固定胴９は、管体２の一端側を構成する。上記の茶生葉Ｔの供給口５と蒸気Ｖの供給口６と熱水Ｈの供給口７とは、固定胴９に設けられており、これら供給口５，６，７からそれぞれ茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈを固定胴９内に供給できる。

熱水Ｈの供給口７には、図示しない熱水用配管が接続される。当該熱水用配管は、水槽に貯留する熱水Ｈを供給口７に供給する管である。当該熱水用配管には、例えば、ポンプ、開閉弁、及び熱水用流量計が設けられる。この場合、水槽に貯留する熱水Ｈをポンプによって供給口７に向けて圧送すること、開閉弁によって供給口７に供給される熱水Ｈの量を調整すること、及び熱水用流量計によって供給口７に供給される熱水Ｈの量を計測することが可能とされる。

蒸気Ｖの供給口６は、蒸気用配管１１の開口によって構成される。蒸気用配管１１は、固定胴９の壁を貫通しており、ボイラーで発生した蒸気Ｖを供給口６に供給する。

茶生葉Ｔの供給口５と、蒸気Ｖの供給口６と、熱水Ｈの供給口７との位置関係は特に限定されないが、茶生葉Ｔの管詰まりを防止する観点から、図２～図４に示すように、熱水Ｈの供給口７を、茶生葉Ｔの供給口５よりも管体２の他端側（回転胴１０側）に位置させることが好ましい。

回転胴１０は、管体２の他端側を構成する。回転胴１０は、固定胴９に対して回転可能に設けられるものであって、固定胴９に連設される連設胴１２と、連設胴１２内に取り付けられる網胴１３とを備える。当該回転胴１０は、網胴１３内が、茶生葉Ｔ、熱水Ｈ、蒸気Ｖを流す流路をなしており、茶生葉Ｔ、熱水Ｈ、及び蒸気Ｖの排出口８を、上記管体２の他端としての固定胴９の反対側の端に有する。

網胴１３は、金網やパンチングメタル等の通気鈑を用いて筒状に形成されたものであり、公知の固定具を用いて連設胴１２の内側に固定される。

連設胴１２は、金属等を用いて筒状に形成されたものであり、網胴１３の網の目を通過した熱水Ｈや蒸気Ｖの逸散を防ぐ。

攪拌手段３は、管体２内を通過する茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈを攪拌する手段である。当該攪拌手段３は、上記の回転胴１０と、回転軸１４と、複数の攪拌翼１５とによって構成される。

回転軸１４は、管体２内に回転可能に設けられる。複数の攪拌翼１５は、回転軸１４の外周面に設けられる。

上記の攪拌手段３によれば、回転胴１０が回転することによって管体２内を通過する茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈが攪拌されるうえ、回転軸１４が回転することに伴い、管体２内を通過する茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈが複数の攪拌翼１５によっても攪拌される。

回転胴１０及び回転軸１４を回転させる回転手段は特に限定されないが、本実施形態では、上記の回転手段として、モーター２０と、歯車２１と、歯環２２と、動力伝達機構２３とが、茶生葉処理装置１に設けられる（図１）。歯車２１は、連設胴１２の一端側（固定胴９側）の外周面に取り付けられる。歯環２２は、歯車２１と噛み合うように設けられる。動力伝達機構２３は、プーリーやベルトなどの手段を用いて、モーター２０の動力を歯環２２及び回転軸１４に伝達する。上記の回転手段によれば、モーター２０の動力が動力伝達機構２３を介して歯環２２に伝達されて歯環２２が回転することで、歯車２１と共に回転胴１０が回転する。またモーター２０の動力が動力伝達機構２３を介して回転軸１４に伝達されることで、回転軸１４も回転する。なお回転胴１０を安定して回転させるために、回転胴１０は、複数のプーリー２４によって位置決めされる。複数のプーリー２４は、歯車２１の近傍において、回転胴１０の周方向に等間隔となるように設けられており、プーリー２４の各々は、固定胴９の他端（回転胴１０側の端）に設けられた唾部２５に回転可能に支持される。

なお回転胴１０から網胴１３を省略して、回転胴１０を連設胴１２のみから構成してもよい。この場合、連設胴１２（回転胴１０）が、固定胴９に対して回転可能に設けられることで、連設胴１２（回転胴１０）が攪拌手段３を構成するものとされる。上記のようにする場合でも、連設胴１２（回転胴１０）及び回転軸１４が回転することで、管体２内を通過する茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈを、連設胴１２（回転胴１０）及び複数の攪拌翼１５によって攪拌できる。

また回転胴１０を回転させるための動力源（モーター等）と、回転軸１４を回転させるための動力源（モーター等）とが、別個に茶生葉処理装置１に設けられてもよい。

調整手段４は、管体２が以下の（１）～（３）の状態となるように、管体２の向きを調整可能な手段である。茶生葉Ｔに対して酸化酵素の不活性化処理及びカフェイン低減処理の双方を行う際には、管体２の向きは、以下の（１）或いは（２）の状態とされる。

（１）排出口８の下端Ａが、管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置する状態（図２参照）。
（２）排出口８の下端Ａが、管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さに位置する状態（図３参照）。
（３）排出口８の下端Ａが、管体２の一端の内部下端Ｂよりも下側に位置する状態（図４参照）。

調整手段４の構造は、特に限定されないが、本実施形態では、調整手段４は、架枠３０と、機枠３１と、ヒンジ機構３２とを備える。管体２、モーター２０、及び動力伝達機構２３は、架枠３０に支持される。架枠３０は、機枠３１に傾斜可能に支持される。ヒンジ機構３２は、第一節体３３と第二節体３４とを備える。第一節体３３の一端は、回転胴１０の他端の近傍（排出口８の近傍）で、第一ヒンジ３５を介して架枠３０に連結される。第一節体３３の他端は、第二ヒンジ３６を介して第二節体３４の一端と連結される。第二節体３４の他端は、第三ヒンジ３７を介して機枠３１と連結される。

上記の調整手段４によれば、第一節体３３と第二節体３４との間の屈曲角度を変えて架枠３０の傾きを調整することで、図１、図２に示すように管体２を他端側（排出口８側）になるほど上側に傾斜させて、排出口８の下端Ａを、管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置させることや（図２）、図３に示すように管体２を水平にして、排出口８の下端Ａを、管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さに位置させることや、図４に示すように管体２を他端側（排出口８側）になるほど下側に傾斜させて、排出口８の下端Ａを、管体２の一端の内部下端Ｂよりも下側に位置させることができる。

以上の茶生葉処理装置１を用いて、蒸気Ｖによる茶生葉Ｔの酸化酵素の不活性化処理及び熱水Ｈによるカフェイン低減処理の双方を行う際には、まず、「茶生葉Ｔの供給口５、蒸気Ｖの供給口６、及び熱水Ｈの供給口７を一端側に有するとともに茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈの排出口８を他端に有する管体２」を、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置する状態にして（図２の状態にして）、或いは排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さとなる状態にして（図３の状態にして）、茶生葉Ｔの供給口５、蒸気Ｖの供給口６、及び熱水Ｈの供給口７から、それぞれ茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈを管体２内に供給する（供給工程）。そして、管体２内で茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈを管体２の他端側へ通過させながら攪拌手段３（回転胴１０、回転軸１４、及び複数の攪拌翼１５）によって攪拌する（攪拌工程）。上記の供給工程及び攪拌工程が実施されることで、管体２内において、熱水Ｈの流れによって茶生葉Ｔが供給口から排出口８に向けて移送される。そしてこの移送の間に、管体２内の茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈが攪拌されて、茶生葉Ｔが蒸気Ｖ及び熱水Ｈと接触することで、茶生葉Ｔ中の酸化酵素が不活性化される。また茶生葉Ｔが熱水Ｈと接触することで、茶生葉Ｔからカフェインが抽出されて、茶生葉Ｔのカフェイン量が低減される。

ついで排出口８から排出された茶生葉Ｔと熱水Ｈとを網状のコンベア等を用いて分離する（分離工程）。ついで熱水Ｈから分離された茶生葉Ｔを冷水等を用いて冷却し（冷却工程）、茶生葉Ｔの冷却後に、茶生葉Ｔを乾燥することが行われる（乾燥工程）。これにより、酸化酵素が不活性化され、且つカフェイン量が低減された茶葉が得られる。なお煎茶を製造する場合には、上記の茶生葉Ｔを冷却する工程と、上記の茶生葉Ｔを乾燥する工程との間において、茶生葉Ｔを揉捻する工程が実施される。

本実施形態によれば、管体２内で茶生葉Ｔを蒸気Ｖ及び熱水Ｈの双方に接触させることができる。このため酸化酵素の不活性化用の設備とカフェイン低減用の設備とを別個に設ける必要なく、茶生葉Ｔに対して酸化酵素の不活性化処理及びカフェイン低減処理の双方を行うことができる。したがって設備コストを抑えつつ、茶生葉Ｔに対して酸化酵素の不活性化処理とカフェイン低減処理の双方を行うことができる。

また、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置するように、或いは、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さとなるように、管体２の向きが調整されることで、管体２内における茶生葉Ｔの滞留時間を長くすることができる。したがって茶生葉Ｔと熱水Ｈとの接触時間を長くすることができる。さらに蒸気Ｖが熱水Ｈに混合されることで熱水Ｈの温度を高温に維持できる。以上の理由から、熱水Ｈの量を少なくして運転コストを抑えても、茶生葉Ｔから十分な量のカフェインを抽出できる。

なお、茶生葉Ｔの供給口５に供給する茶生葉Ｔの量に対する熱水Ｈの供給口７に供給する熱水Ｈの量を、茶生葉Ｔの１重量部に対して熱水Ｈが１０重量部以上１９重量部以下となるようにし、管体２内で蒸気Ｖと混合された熱水Ｈの温度を９６℃以上１００℃以下とすることが好ましい。このようにすれば、熱水Ｈの量を少なく抑えつつ、茶生葉Ｔに含まれるカフェインの６０％以上を抽出できる。

また茶生葉Ｔの供給口５から排出口８まで茶生葉Ｔが移送される時間を、２０秒以上５０秒以下とすることが好ましい。このようにすれば、茶生葉Ｔから十分な量のカフェインを低減できる一方で、タンニン、テアニン、及び遊離アミノ酸の有用成分を多く茶生葉Ｔに残存できる。また上記の時間を５０秒以下とすることで、茶生葉Ｔの変色を防止できる。なお茶生葉Ｔの移送時間を上記の時間とすることは、供給口７から管体２内に供給する熱水Ｈの量や管体２の傾き等を調整することで実現される。

また本実施形態によれば、図４に示すように管体２を他端側（排出口８側）になるほど下側に傾斜させて、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂよりも下側に位置した状態にできることで、従来の網胴回転攪拌式茶生葉処理装置の用途の如く、茶生葉Ｔに対して酸化酵素の不活性化処理のみを行うことも可能である。この場合には、管体２を、他端側になるほど下側に傾斜した状態（図４の状態）にして、茶生葉Ｔの供給口５及び蒸気Ｖの供給口６から、それぞれ茶生葉Ｔ及び蒸気Ｖを管体２内に供給する（供給工程）。そして、管体２内で茶生葉Ｔを管体２の他端側へ通過させながら攪拌手段３（網胴１３、回転軸１４、及び複数の攪拌翼１５）によって攪拌する（攪拌工程）。上記の供給工程及び攪拌工程が実施される場合には、管体２が下側に傾斜することや、管体２内を蒸気Ｖが流れることで、管体２内で、茶生葉Ｔが、供給口から排出口８に向けて移送される。そしてこの移送の間に、攪拌手段３によって攪拌される茶生葉Ｔが蒸気Ｖと接触することで、茶生葉Ｔ中の酸化酵素が不活性化される。

本発明は、上記実施形態に限定されず、種々改変され得る。

例えば図１～図４に示す調整手段４の代わりに、図５～図７に示す調整手段４０が茶生葉処理装置１に設けられてもよい。調整手段４０は、上下動可能とされた２つの支持部材４１，４２を備える。一方の支持部材４１は、管体２の一端側の下側（例えば固定胴９の下側）に配置される。他方の支持部材４２は、管体２の他端側（排出口８側）の下側に配置される。上記の調整手段４０が茶生葉処理装置１に設けられる場合には、図５に示すように、支持部材４１を下側に移動させ、支持部材４２を上側に移動させることで、管体２が、他端側（排出口８側）になるほど上側に傾斜して、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置した状態になる。また図６に示すように、支持部材４１の上端と支持部材４２の上端とを同じ高さにすることで、管体２が水平になり、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さとなる。また図７に示すように、支持部材４１を上側に移動させ、支持部材４２を下側に移動させることで、管体２が、他端側（排出口８側）になるほど下側に傾斜して、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂよりも下側に位置した状態になる。なお支持部材４１，４２を上下動させる駆動源として、例えばモーターが使用される。

また茶生葉処理装置１に設けられる調整手段は、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置させることと、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さにすることとのうち、少なくとも一方を実現可能な手段であればよい（つまり管体２を他端側（排出口８側）になるほど下側に傾斜させて、排出口８の下端Ａを管体２の一端の内部下端Ｂよりも下側に位置させることは必須の条件とされない）。

また必ずしも管体２とは別体の調整手段を茶生葉処理装置１に設ける必要はない。例えば図８（Ａ）に示すように、管体２の一端側に下側へ突出する第一脚部５０を設け、管体２の他端側に第一脚部５０よりも長く下側へ突出する第二脚部５１を設けて、第一脚部５０及び第二脚部５１を支持面Ｓに支持させてもよい。このようにしても、管体２が他端側（排出口８側）になるほど上側に傾斜して、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置した状態を実現できる。

また図８（Ｂ）に示すように、管体２の他端側のみに下側へ突出する脚部５２を設けて、脚部５２を支持面Ｓに支持させてもよい。このようにしても、管体２が他端側（排出口８側）になるほど上側に傾斜して、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置した状態を実現できる。

また図９（Ａ）に示すように、管体２の一端側に下側へ突出する第一脚部５３を設け、管体２の他端側に第一脚部５３と等しい長さで下側に突出する第二脚部５４を設けて、第一脚部５３及び第二脚部５４を支持面Ｓに支持させてもよい。このようにしても、管体２を水平にして、排出口８の下端Ａを管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さにすることができる。

また図９（Ｂ）に示すように、管体２そのものを水平な支持面Ｓに支持させてもよい、。このようにしても、管体２を水平にして、排出口８の下端Ａを管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さにすることができる。

また図１０に示すように、管体２の他端において管体２の径内側へ突出する環状唾部６０を設けて、当該環状唾部６０の内側の開口により排出口８を構成してもよい。このようにすれば、管体２を他端側（排出口８側）になるほど上側に傾斜させた状態だけでなく、管体２を水平にした状態や、管体２を他端側（排出口８側）になるほど下側に傾斜させた状態でも、排出口８の下端Ａを、管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置させることが可能となる。或いは上記の環状唾部６０を設けることで、図１０に示すように、管体２を他端側（排出口８側）になるほど下側に傾斜させた状態でも、排出口８の下端Ａを、管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さに位置させることが可能となる。なお図１０では、上記の環状唾部６０が連設胴１２の他端に設けられる例を示しているが、網胴１３の他端にも管体２の径内側へ突出する環状唾部が設けられてもよい。

また上記実施形態では、攪拌手段３を、回転胴１０、回転軸１４、及び複数の攪拌翼１５によって構成する例を示したが、回転軸１４及び複数の攪拌翼１５を省略して、攪拌手段３を回転胴１０のみから構成してもよい。この場合、回転胴１０内が茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈの流路をなすものにされ、且つ、回転胴１０が固定胴９に対して回転可能に設けられることで回転胴１０が攪拌手段３を構成するものとされる。このようにする場合には、回転胴１０の回転によって、管体２内を通過する茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈが攪拌され、茶生葉Ｔが蒸気Ｖ及び熱水Ｈと接触することで、茶生葉Ｔ中の酸化酵素が不活性化される。また茶生葉Ｔが熱水Ｈと接触することで、茶生葉Ｔからカフェインが抽出されて、茶生葉Ｔのカフェイン量が低減される。

また攪拌手段３は、回転軸１４及び複数の攪拌翼１５のみから構成されてもよい。この場合、回転軸１４が管体２内に回転可能に設けられて、複数の攪拌翼１５が回転軸１４の外周面に取り付けられる。このようにする場合には、回転軸１４の回転に伴い、管体２内を通過する茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈが、複数の攪拌翼１５によって攪拌され、茶生葉Ｔが蒸気Ｖ及び熱水Ｈと接触することで、茶生葉Ｔ中の酸化酵素が不活性化される。また茶生葉Ｔが熱水Ｈと接触することで、茶生葉Ｔからカフェインが抽出されて、茶生葉Ｔのカフェイン量が低減される。

なお上記のように攪拌手段３を回転軸１４及び複数の攪拌翼１５のみから構成する場合には、連設胴１２及び網胴１３は回転しないものとされる。或いは例えば図１１に示すように、管体２は一連の単管とされる。この場合、単管（管体２）は、茶生葉Ｔの供給口５と、蒸気Ｖの供給口６と、熱水Ｈの供給口７とが一端側に設けられ、茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈの排出口８を他端に有するものとされる。回転軸１４は、単管（管体２）内を通過するとともに回転可能に設けられ、複数の攪拌翼１５は、回転軸１４の外周面に取り付けられる。そして回転軸１４が回転することで、単管（管体２）内を通過する茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈが、複数の攪拌翼１５によって攪拌される。

また攪拌手段３を構成する部材は、上記の網胴１３、回転軸１４、及び複数の攪拌翼１５に限定されず、攪拌手段３は、管体２内の茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈを攪拌可能な様々な手段によって構成され得る。

以上のように茶生葉処理装置１が変更される場合でも、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置した状態で、或いは、排出口８の下端Ａが管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さに位置した状態で、管体２内を通過する茶生葉Ｔ、蒸気Ｖ、及び熱水Ｈを攪拌手段３によって攪拌させて、茶生葉Ｔを蒸気Ｖ及び熱水Ｈと接触させることができる。このため上記実施形態と同様の理由から、設備コスト及び運転コストを抑えつつ、茶生葉Ｔに対して、酸化酵素の不活性化処理と、十分な量のカフェインを低減する処理とを行うことができる。

本願発明者らは、本願発明の効果を確認するために６回の試験を行った。以下、この試験について説明する。

図１２は、１回目～６回目の試験の条件と結果を示す表である（図１２の表では、管体２を他端側（排出口８側）になるほど上側に傾斜させることで、排出口８の下端Ａを管体２の一端の内部下端Ｂよりも上側に位置させた状態を「上向き」と記し、管体２を水平にすることで、排出口８の下端Ａを管体２の一端の内部下端Ｂと同一の高さに位置させた状態を「水平」と記し、管体２を他端側（排出口８側）になるほど下側に傾斜させることで、排出口８の下端Ａを管体２の一端の内部下端Ｂよりも下側に位置させた状態を「下向き」と記している）。

１～６回目の実施例１～１０や、１、２、４回目の試験の比較例1～７は、以下の作業１～５を順次行ったものである

作業１：茶生葉Ｔ、熱水Ｈ、蒸気Ｖを管体２内に供給して攪拌する。
作業２：管体２の排出口８から排出された茶生葉Ｔと熱水Ｈとを網状のコンベアを用いて分離する。
作業３：熱水Ｈから分離された茶生葉Ｔを冷却する。
作業４：冷却後の茶生葉Ｔを乾燥することで碾茶を得る。
作業５：乾燥後の碾茶のカフェイン含量・カフェイン残存率・タンニン含量・タンニン残存率・テアニン含量・テアニン残存率・遊離アミノ酸含量・遊離アミノ酸残存率を測定する。

５回目の試験の比較例８や、６回目の試験の比較例９は、以下の作業６～９を順次行ったものである（比較例８，９では、作業６で熱水Ｈを管体２内に供給しなかった）。

作業６：茶生葉Ｔ及び蒸気Ｖを管体２内に供給して攪拌する。
作業７：管体２の排出口８から排出された茶生葉Ｔを冷却する。
作業８：冷却後の茶生葉Ｔを乾燥することで碾茶を得る。
作業９：乾燥後の碾茶のカフェイン含量・タンニン含量・テアニン含量・遊離アミノ酸含量を測定する。

１回目から６回目の試験で使用した茶生葉処理装置は、いすれも、管体２が固定胴９と回転胴１０とを備え、攪拌手段３が、回転胴１０、回転軸１４、及び複数の攪拌翼１５によって構成されたものである。

なお１回目及び２回目の試験で使用した装置では、茶生葉Ｔ及び熱水Ｈの双方を供給するための供給口（図示せず）と、蒸気Ｖの供給口とが固定胴９に設けられていた（茶生葉Ｔ及び熱水Ｈの供給口が共通とされていた）。

３～６回目の試験で用いた装置は、図１～図４に示す装置１から網胴１３を省略して回転胴１０を連設胴１２のみから構成したものである。３～６回目の試験で用いた装置は、茶生葉Ｔの供給口５と、熱水Ｈの供給口７と、蒸気Ｖの供給口６とが別々に固定胴９に設けられ、熱水Ｈの供給口７が茶生葉Ｔの供給口５よりも他端側（回転胴１０側）に位置していた。

１回目の試験では、やぶきた種 一番茶碾茶用生葉（40kg 、16日間被覆）を使用し、２回目の試験では、やぶきた種 一番茶碾茶用生葉（40kg 、21日間被覆）を使用し、３回目の試験では、やぶきた種 二番茶生葉Ｔ（各40kg、被覆14日間）を使用し、４回目の試験では、やぶきた種 二番茶碾茶用生葉（各30kg 、14日間被覆）を使用し、５回目の試験では、秋碾用茶生葉（比較例８では30kg、実施例９では2,008kg）を使用し、６回目の試験では、秋碾茶用生葉（比較例９では30kg、実施例１０では798kg）を使用した。

１回目及び２回目の試験の比較例１、２では、茶生葉Ｔが固定胴９内で詰まる事態が生じた。一方、３～６回目の試験で熱水Ｈを管体２内に供給した例（実施例１～１０及び比較例３～７）では、茶生葉Ｔが固定胴９内で詰まる事態が生じなかった。このことから３～６回目の試験の装置のように、茶生葉Ｔの供給口５と、熱水Ｈの供給口７とを別々に設け、熱水Ｈの供給口７を茶生葉Ｔの供給口５よりも管体２の他端側（回転胴１０側）に位置させることで、茶生葉Ｔの詰まりを防止できることが確認された。

熱水Ｈを管体２内に供給した実施例１～１０及び比較例１～７を比較すると、排出口８の下端Ａを管体２の内部下端Ｂと同一の高さに位置させた実施例１や、排出口８の下端Ａを管体２の内部下端Ｂよりも上側に位置させた実施例２～１０は、排出口８の下端Ａを管体２の内部下端Ｂよりも下側に位置させた比較例１～７に比して、カフェイン残存率（％）が少なくなった。このことから、排出口８の下端Ａを管体２の内部下端Ｂよりも上側に位置させること、或いは排出口８の下端Ａを管体２の内部下端Ｂと同一の高さにすることで、茶生葉Ｔから多くのカフェインを低減できることが確認された。

また同一の茶生葉Ｔ（二番茶碾茶用生葉（30kg、14日間被覆））を使用した実施例１及び実施例２～６を比較すると、実施例１のカフェイン残存率が３９．５％であるのに対して、実施例２～６のカフェイン残存率が２３．５％以上３４．９％になっていることから、排出口８の下端Ａを管体２の内部下端Ｂよりも上側に位置させる場合（実施例２～６）には、排出口８の下端Ａを管体２の内部下端Ｂと同一の高さにする場合（実施例１）に比して、カフェインをより多く低減できることが確認された。

また実施例１～１０は、いずれも、茶生葉Ｔの供給口５に供給される茶生葉Ｔの１重量部に対して、熱水Ｈの供給口７に供給される供給される熱水Ｈの量を１０重量部以上１９重量部以下とし、固定胴９内で蒸気Ｖと混合された熱水Ｈの温度を９６℃以上１００℃以下とした例である。当該実施例１～１０では、いずれも、カフェイン残存率が４０％以下の低い値となった。このことから上記の熱水Ｈの温度を９６℃以上１００℃以下とすれば、熱水Ｈ量が上述の重量部の値のように少なくとも、茶生葉Ｔに含まれるカフェインの６０％以上を低減できることが確認された。

また茶生葉Ｔが供給口から排出口８まで移送される時間を２０秒以上５０秒以下とした実施例１，２，３，５，６，９は、上記の時間を７５秒とした実施例４や、上記の時間を５５秒とした実施例１０に比して、タンニン残存率・テアニン残存率・遊離アミノ酸残存率が多かった。このことから、上記の時間を２０秒以上５０秒以下とすることで、タンニン、テアニン、及び遊離アミノ酸の有用成分を茶生葉Ｔに多く残存できることが確認された。

また本願発明者らは、実施例９，１０及び比較例８，９で得られた碾茶に存在する微生物を確認する試験を行った。図１３に本試験の条件及び結果を示す。図１３に示す結果から、本発明の茶生葉処理装置で茶生葉Ｔを処理することで、茶生葉Ｔの生菌数を低減出来ることが確認された。

また、比較例８，９の碾茶の苦渋味・旨みを０点として、実施例９，１０の碾茶の苦渋味・旨みを採点する試験を行った。本試験は、９名の専門パネルにより行ったものであり、専門パネルは、比較例８，９の碾茶よりも苦渋味・旨みが低減した場合にマイナスの得点を付け、比較例８，９の碾茶よりも苦渋味・旨みが増加した場合にプラスの得点を付けるように指示されていた。図１４に本試験の結果を示す。図１４に示す結果から、本発明の茶生葉処理装置で茶生葉Ｔを処理することで、茶生葉Ｔの旨味を低減することなく苦渋味を低減出来ることが確認された。

１ 茶生葉処理装置
２ 管体
３ 攪拌手段
４，４０ 調整手段
５ 茶生葉の供給口
６ 蒸気の供給口
７ 熱水の供給口
１０ 回転胴
１２ 連設胴
１３ 網胴
１４ 回転軸
１５ 攪拌翼
Ａ 排出口の下端
Ｂ 管体の一端の内部下端
Ｈ 熱水
Ｔ 茶生葉
Ｖ 蒸気

Claims (9)

1. 茶生葉の供給口と、蒸気の供給口と、熱水の供給口とが一端側に設けられ、前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水の排出口を他端に有する管体と、
   前記管体内を通過する前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水を攪拌するための攪拌手段と、を備え、
   前記排出口の下端を、前記管体の一端の内部下端よりも上側に位置させることが可能、或いは、前記排出口の下端を、前記管体の一端の内部下端と同一の高さに位置させることが可能である茶生葉処理装置。
2. 前記攪拌手段は、前記管体内に回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸の外周面に取り付けられて前記管体内を通過する前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水を攪拌する複数の攪拌翼と、を含む請求項１に記載の茶生葉処理装置。
3. 前記管体は、前記茶生葉の供給口、前記蒸気の供給口、及び前記熱水の供給口が設けられた前記一端側の固定胴と、前記排出口を有する前記他端側の回転胴と、を備え、
   
   前記回転胴は、前記固定胴に対して回転可能に設けられることで前記攪拌手段を構成し、回転により前記回転胴内を通過する前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水を攪拌する請求項１又は２に記載の茶生葉処理装置。
4. 前記熱水の供給口は、前記茶生葉の供給口よりも前記管体の前記他端側に位置する請求項１乃至３のいずれかに記載の茶生葉処理装置。
5. 前記管体の向きを調整可能な調整手段をさらに備え、
   前記調整手段は、前記排出口の下端が前記管体の一端の内部下端よりも上側に位置するように、前記管体の向きを調整可能である請求項１乃至４のいずれかに記載の茶生葉処理装置。
6. 蒸気による茶生葉の酸化酵素の不活性化処理及び熱水によるカフェイン低減処理を行う茶生葉の処理方法であって、
   前記茶生葉の供給口、前記蒸気の供給口、及び前記熱水の供給口を一端側に有するとともに前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水の排出口を他端に有する管体を、前記排出口の下端が、前記管体の一端の内部下端よりも上側に位置する状態、或いは、前記排出口の下端が、前記管体の一端の内部下端と同一の高さとなる状態にして、前記管体内に前記茶生葉、前記熱水、及び前記蒸気を供給する工程と、
   前記茶生葉、前記蒸気、及び前記熱水を前記管体内で前記他端側へ通過させながら攪拌する工程と、
   前記排出口から排出された前記茶生葉と前記熱水とを分離する工程と、
   前記熱水から分離された前記茶生葉を冷却する工程と、
   前記茶生葉の冷却後に前記茶生葉を乾燥する工程と、を有する茶生葉の処理方法。
7. 前記茶生葉を冷却する工程と前記茶生葉を乾燥する工程との間において、前記茶生葉を揉捻する工程を有する請求項６に記載の茶生葉の処理方法。
8. 前記茶生葉の供給口に供給される前記茶生葉の量に対する前記熱水の供給口に供給される前記熱水の量は、前記茶生葉１重量部に対して前記熱水が１０重量部以上１９重量部以下であり、
   前記管体内で前記蒸気と混合された前記熱水の温度が９６℃以上１００℃以下である、請求項６又は７に記載の茶生葉の処理方法。
9. 前記茶生葉が前記茶生葉の供給口から前記排出口まで移送される時間は、２０秒以上５０秒以下である、請求項６乃至８のいずれかに記載の茶生葉の処理方法。
   

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