JP4153415B2

JP4153415B2 - 茶抽出液の製造法

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Publication number: JP4153415B2
Application number: JP2003414873A
Authority: JP
Inventors: 泰司山田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2023-12-12
Also published as: JP2005168427A

Description

本発明は高濃度のカテキンを含有し、雑味が少なく風味の良好な茶抽出液の製造法及び当該茶抽出液を用いた容器詰茶飲料に関する。

従来、容器詰茶飲料の調製に用いる茶抽出液は一般にニーダーと呼ばれる開放型の抽出槽内に茶葉及び加熱した抽出水を投入し、撹拌した後抽出液を取り出す方法が採用されている。しかしながら、この方法では、攪拌によって茶葉が細かく破壊されて高分子量の雑味成分が抽出されやすいという問題があった。さらに抽出作業時に抽出槽から蒸気が散逸して作業環境が悪化するだけでなく、茶の香気成分が散逸するという問題があった。

また、風味が良好な茶抽出液を得る手段として、金網を張設した茶抽出タンク内に茶葉を堆積させ、溶存酸素が除去された０〜３６℃の水を上から供給しながら抽出液を茶葉下方から取り出し、−１〜６℃に冷却して析出物を除去する方法（特許文献１）、及び茶葉にその２〜３倍量の水を加えて数分間湿潤させ、次いでこれに２〜５倍量の８０〜９５℃の熱湯を注いで飲用成分を溶出させて濃度５〜１０Ｂｒｉｘ％の溶出液にし、濃厚飲用茶液にする方法（特許文献２）が報告されている。

しかしながら、特許文献１記載の方法では抽出温度が低いため、非重合体カテキン類濃度が高い抽出液が得られない。特許文献２記載の方法は濃厚な抽出液を得ることを目的としているため抽出液の量がきわめて少ない状態で抽出を行うため、茶葉に含まれる非重合体カテキン類の抽出率が低く容器詰茶飲料を製造する際に経済性が悪くなる。
特開２０００−５０７９９号公報特開平６−１７８６５１号公報

本発明の目的は、高濃度のカテキンを含有し、雑味が少なく風味の良好な茶抽出液の製造法を提供することにある。

そこで本発明者は、カラム型の抽出機に緑茶葉を入れ、３５〜９５℃の水を線速度２．０〜１５．０ｃｍ／ｍｉｎで連続的に供給しながら抽出液を排出して１パス方式で抽出し、（カラムから出た抽出液重量）／（茶葉の仕込み重量）が１０〜１００である、次の成分（Ａ）及び（Ｂ）、
（Ａ）非重合体カテキン類０．０５〜０．７重量％
（Ｂ）粒子径０．２〜０．８μｍの水不溶性固形分
を含有し、成分（Ｂ）と成分（Ａ）の含有量の比［（Ｂ）/（Ａ）］が０．０９以下とすれば、得られた抽出液の雑味が少なく風味が良好であることを見出した。そして、この茶抽出液をそのまま又は希釈することにより高濃度に非重合体カテキン類を含有する容器詰茶飲料が得られることを見出した。

すなわち、本発明は、カラム型の抽出機に緑茶葉を入れ、３５〜９５℃の水を線速度２．０〜１５．０ｃｍ／ｍｉｎで連続的に供給しながら抽出液を排出して１パス方式で抽出し、（カラムから出た抽出液重量）／（茶葉の仕込み重量）が１０〜１００である、次の成分（Ａ）及び（Ｂ）、
（Ａ）非重合体カテキン類０．０５〜０．７重量％
（Ｂ）粒子径０．２〜０．８μｍの水不溶性固形分
を含有し、成分（Ｂ）と成分（Ａ）の含有量の比［（Ｂ）/（Ａ）］が０．０９以下である茶抽出液の製造法を提供するものである。

本発明によれば、高濃度の非重合体カテキン類を含有し、かつ風味が良好で、直接容器詰茶飲料の充填に利用できる茶抽出液が製造できる。

本発明で非重合体カテキン類とは、カテキン、ガロカテキン、カテキンガレート、ガロカテキンガレートなどの非エピ体カテキン類及びエピカテキン、エピガロカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレートなどのエピ体カテキン類をあわせての総称を指す。

本発明に使用する茶葉としては、Camellia属、例えばC. sinensis及びC. assaimica、やぶきた種又はそれらの雑種から得られる茶葉から製茶された、煎茶、玉露、てん茶などの緑茶類が使用される。

本発明方法では、カラム型の抽出機、例えば図１に示すような閉鎖型抽出カラムを用いる。当該抽出カラム３に茶葉４を仕込む。閉鎖型のカラムを用いることにより、香味成分が十分に回収できる。

本発明では、抽出用の水をカラムの一方から他方に１パスで通液する方法でも良く、所定量の水をタンクに入れて循環する方法でも良い。１パス方式の方が、抽出液の受ける熱履歴が小さく熱による品質低下が少ないという点で好ましい。通液方向は上昇流でも下降流でも良い。

抽出に用いる水は、３５〜９５℃、特に５５〜８５℃の水が好ましい。
また、水の供給流量をカラムの断面積で割った値、すなわちカラム中の水の線速度は２．０〜１５．０ｃｍ／ｍｉｎであるが、特に３．０〜１０．０ｃｍ／ｍｉｎが好ましい。
線速度が速すぎると茶葉が圧密になって閉塞してしまう。一方、線速度が遅すぎると抽出工程の時間が長くなり、作業効率が低下する。
抽出を行っている際の膨潤した茶葉層の高さを上記の線速度で割った値、すなわち茶葉層中の水の平均滞留時間は０．５〜１５．０ｍｉｎ、好ましくは０．７〜１０．０ｍｉｎ、特に０．９〜８．０ｍｉｎが好ましい。平均滞留時間が短すぎると非重合体カテキン類の抽出が不十分であり、長すぎると抽出工程の時間が長くなり、作業効率が低下する。
抽出開始前の茶葉の仕込み高さは３０〜５００ｍｍ、好ましくは４０〜３００ｍｍ、特に５０〜２００ｍｍが好ましい。仕込み高さが高すぎると茶葉層の圧力損失が大きくなって流速が低下してしまう。一方、仕込み高さが低すぎると１回の抽出バッチサイズが小さくなり、多数回の抽出を行う必要があるため作業効率が低下する。

本発明では、抽出液中の（Ａ）非重合体カテキン類濃度が０．０５〜０．７重量％になるように抽出を行う。濃度が０．０５重量％未満だとニーダ法との差が無くなる。また、濃度が０．７重量％を超える抽出液を得ようとすると抽出に用いる冷水又は熱水の量を非常に少量にする必要があり、茶葉からの非重合体カテキン類の抽出率が低く経済性が悪い。なお、本発明の抽出液とは、金属メッシュなどの茶葉分離板で液から茶葉を除去して室温まで冷却した液、又は続いて遠心分離機やナイロンメッシュで茶葉の微粉を除去した後の液をさす。

茶抽出液中には、（Ｂ）粒子径０．２〜０．８μmの水不溶性固形分が含まれている。これは多糖類、タンパク質、サポニン等をはじめとする高分子物質が凝集又は結合したものであると考えられる。これが多いと雑味が強く、抽出液の風味が良くない。（Ａ）非重合体カテキン類と（Ｂ）粒子径０．２〜０．８μmの水不溶性固形分の含有量の比［（Ｂ）/（Ａ）］が０．０９以下であれば雑味が少なくなり、すっきりとした風味になる。

抽出倍率、すなわち（カラムから出た抽出液重量）／（茶葉の仕込み重量）は、低いと茶抽出液中の非重合体カテキン類濃度は高くなるが茶葉からの非重合体カテキン類の抽出率が低く、経済性が低い。一方、高すぎると非重合体カテキン類の抽出率は高まるが、得られる茶抽出液中の非重合体カテキン類濃度は低くなる。この抽出倍率としては、茶葉からの抽出率を高めて経済性を良くし、またカテキン高濃度含有飲料を製造する観点から、１０〜１００、好ましくは１２〜８０、特に１５〜６０が好ましい。

本発明方法における抽出処理時間は、前記非重合体カテキン類の抽出率により、決定されるが、１パス抽出の場合、２〜６０分、さらに３〜４８分、特に４〜２８分が好ましい。

このようにして得られた茶抽出液は雑味が少なく風味が良いので、このまま、又は希釈することにより容器詰茶飲料とすることができる。このとき、非重合体カテキン類濃度は、０．０５〜０．５重量％、好ましくは０．０６〜０．５重量％、より好ましくは０．０７〜０．５重量％、更に好ましくは０．０８〜０．４重量％、殊更好ましくは０．０９〜０．４重量％、最も好ましくは０．１０〜０．３重量％、最上に好ましくは０．１２〜０．３重量％に調整するのが、非重合体カテキン類の蓄積脂肪燃焼促進効果、食事性脂肪燃焼促進効果、肝臓β酸化遺伝子発現促進効果（特開２００２−３２６９３２号公報）等を得る点で好ましい。

また、本発明の容器詰茶飲料中のカテキンガレート、エピカテキンガレート、ガロカテキンガレート及びエピガロカテキンガレートからなる総称ガレート体の全非重合体カテキン類中での割合が３５〜１００重量％、さらに３５〜９８重量％、特に３５〜９５重量％の方が、非重合体カテキン類の生理効果の有効性上好ましい。

本発明の容器詰茶飲料は、苦渋味抑制剤を配合すると飲用しやすくなり好ましい。用いる苦渋味抑制剤としては、サイクロデキストリンが好ましい。サイクロデキストリンとしては、α−、β−、γ−サイクロデキストリン及び分岐α−、β−、γ−サイクロデキストリンが使用できる。サイクロデキストリンは飲料中に０．００５〜０．５重量％、好ましくは、０．０１〜０．３重量％含有するのがよい。本発明の容器詰茶飲料には、酸化防止剤、香料、各種エステル類、有機酸類、有機酸塩類、無機酸類、無機酸塩類、無機塩類、色素類、乳化剤、保存料、調味料、甘味料、酸味料、ガム、油、ビタミン、アミノ酸、果汁エキス類、野菜エキス類、花蜜エキス類、pH調整剤、品質安定剤などの添加剤を単独、あるいは併用して配合できる。

本発明の容器詰茶飲料のpHは２５℃で３〜７、好ましくは４〜７、特に５〜７とするのが風味及びカテキン類の安定性の点で好ましい。

本発明容器詰茶飲料は、蓄積体脂肪燃焼促進、食事性脂肪燃焼促進及び肝臓β酸化遺伝子発現促進の効果を出すための成人一日当りの摂取量としては、非重合体カテキン類として３００ｍｇ以上、好ましくは４５０ｍｇ以上、さらに好ましくは５００ｍｇ以上がよい。また具体的には飲料１本あたり４８３ｍｇ、５５５ｍｇ及び９００ｍｇ等の摂取によって抗肥満効果や内臓脂肪低減効果が確認されている（特開２００２−３２６９３２号公報）。
したがって本発明の容器詰茶飲料においても成人一日当りの摂取量としては、非重合体カテキン類として３００ｍｇ以上、好ましくは４５０ｍｇ以上、さらに好ましくは５００ｍｇ以上がよく、一日当りの必要摂取量を確保するのが好ましい。

本発明の容器詰茶飲料に使用される容器は、一般の飲料と同様にポリエチレンテレフタレートを主成分とする成形容器（いわゆるＰＥＴボトル）、金属缶、金属箔やプラスチックフィルムと複合された紙容器、瓶などの通常の形態で提供することができる。ここでいう容器詰飲料とは希釈せずに飲用できるものをいう。

本発明の容器詰茶飲料は、例えば、金属缶のように容器に充填後、加熱殺菌できる場合にあっては食品衛生法に定められた殺菌条件で製造されるが、ＰＥＴボトル、紙容器のようにレトルト殺菌できないものについては、あらかじめ上記と同等の殺菌条件、例えばプレート式熱交換器などで高温短時間殺菌後、一定の温度迄冷却して容器に充填する等の方法が採用される。また無菌下で、充填された容器に別の成分を配合して充填してもよい。さらに、酸性下で加熱殺菌後、無菌下でpHを中性に戻すことや、中性下で加熱殺菌後、無菌下でpHを酸性に戻すなどの操作も可能である。

後記実施例１は、特許請求の範囲外の参考例である。
カテキン類の測定
フィルター（０．８μm）で濾過し、次いで蒸留水で希釈した容器詰めされた飲料を、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行った。移動相Ａ液は酢酸を０．１ｍｏｌ／Ｌ含有の蒸留水溶液、Ｂ液は酢酸を０．１ｍｏｌ／Ｌ含有のアセトニトリル溶液とし、流量１．０ｍＬ／分で送液した。なお、グラジエント条件は以下のとおりである。
時間Ａ液Ｂ液
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％
試料注入量は１０μＬ、ＵＶ検出器波長は２８０ｎｍの条件で行った。

粒子径０．２〜０．８μmの水不溶性固形分の測定
茶抽出液を非重合体カテキン類濃度が０．０５重量％になるようにイオン交換水で希釈し、孔径０．８μmのメンブレンフィルターで濾過して得た液１００ｇを孔径０．２μmのミリポア社製オムニポアメンブレンフィルター(直径９０ｍｍ)で吸引濾過し、孔径０．２μmのフィルターの初期乾燥重量と濾過後の乾燥重量の差及び濾過に使用した希釈抽出液量から希釈抽出液中の水不溶性固形分量を計算し、これに希釈倍率をかけて抽出液中の水不溶性固形分量とした。フィルターは１０５℃で３時間乾燥させた後、室温のデシケーター内で１時間放冷して恒量値（ｍｇ／Ｌ）を求めた。

抽出装置
図１に示す抽出装置を用いて茶抽出液を製造した。抽出用の水はポンプ１によりイオン交換水加熱用熱交換器を通じて加熱され、抽出カラム３の下方から上方、又は上方から下方へ通液した。茶葉４は、抽出カラム中の茶葉保持板（下）６と茶葉保持板（上）の間に仕込んだ。抽出液は、抽出液冷却用熱交換器７を介して、抽出液回収タンク８に回収した。抽出装置はカラム状の茶葉充填室内に茶葉を保持できる機構をもっていれば良い。

実施例１
宮崎産の緑茶葉１００ｇを閉鎖型抽出カラム（内径７０ｍｍ、高さ１３７ｍｍ）に充填し、８５℃に加熱したイオン交換水をカラム下方から上方に０．２５Ｌ／ｍｉｎの速度で通液した。このとき、初期の茶葉仕込み高さは７５ｍｍ、線速度は６．５ｃｍ／ｍｉｎ、平均滞留時間は２．２ｍｉｎであった。抽出液は直ちに熱交換器で２５℃以下に冷却した。抽出液の重量が仕込み茶葉重量の２０倍になったところで通液を終了し、タンク内の液を均一に混合して分析を行った。

実施例２
宮崎産の緑茶葉１００ｇを閉鎖型抽出カラム（内径７０ｍｍ、高さ１３７ｍｍ）に充填し、４０℃に加熱したイオン交換水をカラム下方から上方に０．２５Ｌ／ｍｉｎの速度で通液した。このとき、初期の茶葉仕込み高さは７５ｍｍ、線速度は６．５ｃｍ／ｍｉｎ、平均滞留時間は２．２ｍｉｎであった。抽出液は直ちに熱交換器で２５℃以下に冷却した。抽出液の重量が仕込み茶葉重量の８０倍になったところで通液を終了し、タンク内の液を均一に混合して分析を行った。

実施例３
宮崎産の緑茶葉１００ｇを閉鎖型抽出カラム（内径７０ｍｍ、高さ２５０ｍｍ）に充填し、６５℃に加熱したイオン交換水をカラム上方から下方に０．２Ｌ／ｍｉｎの速度で通液した。このとき、初期の茶葉仕込み高さは７５ｍｍ、線速度は５．２ｃｍ／ｍｉｎ、平均滞留時間は３．８ｍｉｎであった。抽出液は直ちに熱交換器で２５℃以下に冷却した。抽出液の重量が仕込み茶葉重量の５０倍になったところで通液を終了し、タンク内の液を均一に混合して分析を行った。

比較例１
静岡産の緑茶葉５０ｇを閉鎖型抽出カラム（内径７０ｍｍ、高さ１３７ｍｍ）に充填し、６５℃に加熱したイオン交換水２５００ｇをカラム上方から下方に０．５Ｌ／ｍｉｎの速度で１５分間循環通液した。このとき、初期の茶葉仕込み高さは３５ｍｍ、線速度は１３．０ｃｍ／ｍｉｎ、平均滞留時間は０．８ｍｉｎであった。カラム内は傾斜パドル翼で２０ｒｐｍの速度で攪拌した。抽出液はその後熱交換器で２５℃以下に冷却し、タンク内の液を均一に混合して分析を行った。

比較例２
ニーダーに６５℃に加熱したイオン交換水４３２０ｇと、宮崎産の緑茶葉１４４ｇを入れ、５分間撹拌抽出した。その後茶葉分離板で抽出液から茶葉を取り除き、熱交換器で２５℃以下に冷却し、均一に混合して分析を行った。

実施例及び比較例で得られた茶抽出液を、非重合体カテキン類濃度が０．０５重量％になるようにイオン交換水で希釈し、４名の専門パネラーにより、風味を評価した。

（評価基準）
◎：雑味がなく、風味が非常に良好。
〇：雑味が少なく、風味が良好。
△：雑味があり、風味がやや不良。

抽出条件、得られた抽出液のＢｒｉｘ、非重合体カテキン類濃度、０．２〜０．８μｍの水不溶性固形分量及び風味の評価結果を表１に示す。

実施例１〜３で得られた茶抽出液はいずれも、（Ａ）非重合体カテキン類濃度と（Ｂ）粒子径０．２〜０．８μｍの水不溶性固形分の含有量の比［（Ｂ）/（Ａ）］が０．０９以下であり、雑味がなくすっきりしており、風味は良好であった。一方、比較例１〜２で得られた茶抽出液は、雑味があり、風味がやや不良であった。

本発明のカラム型抽出機を用いた抽出方法の概略を示す図である。

符号の説明

１ポンプ
２イオン交換水加熱用交換器
３カラム型抽出機
４茶葉
５茶葉保持板（上）
６茶葉保持板（下）
７抽出液冷却用熱交換器
８抽出液回収タンク

Claims

カラム型の抽出機に緑茶葉を入れ、３５〜９５℃の水を線速度２．０〜１５．０ｃｍ／ｍｉｎで連続的に供給しながら抽出液を排出して１パス方式で抽出し、（カラムから出た抽出液重量）／（茶葉の仕込み重量）が１０〜１００である、次の成分（Ａ）及び（Ｂ）、
（Ａ）非重合体カテキン類０．０５〜０．７重量％
（Ｂ）粒子径０．２〜０．８μｍの水不溶性固形分
を含有し、成分（Ｂ）と成分（Ａ）の含有量の比［（Ｂ）/（Ａ）］が０．０９以下である茶抽出液の製造法。