JP5493093B2 - 茶生葉の香気成分捕集方法と製茶蒸機用茶生葉香気成分捕集装置 - Google Patents
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Description
本発明は、製茶工場で使用している製茶蒸機から茶生葉の香気成分を捕集する方法と装置に関するものである。
近年では一般的に茶の効能が広く知られるようになっており、また、茶の香りが精神的にもよく、癒しの効果があり、茶の香気成分のニーズは高まっている。しかし、香気成分に用いられる茶の精油の抽出は、材料となる茶自体が高価であり、しかもその抽出量が微量（粉茶３００キログラムから４７グラム抽出）であるため製品化しにくく、天然の茶の香りを使った商品は市場にほとんど出回っていない。また、茶生葉から水蒸気蒸留法によって得られる精油の量は、０．０２％以下といわれており、とても微量である。
茶の香気成分には、焼海苔臭の含硫化合物（ジメチルスルフィドとメチルメルカブタン）、青臭に丸みを持たせるＣ５のアルデヒド（ペンタナール、３−メチルブタナール、２−メチルブタナール）、フレッシュな青臭を与えるみどりの香りの成分（青葉アルコールとそのエステル化合物）、殺青をすぐ行う緑茶には、含有比が低いが茶の代表的な香気成分（テルペンアルコール（リナロールとそのオキサイド）とゲラニオール）、緑茶らしい微量で強い香りを感じさせるヨノン系化合物等がある。
従来、製茶工場では、茶生葉コンテナで茶生葉を一時貯留し、一定量ずつ製茶蒸機にて蒸気に当てて蒸熱処理を行ない、酸化酵素を不活性化してから、製茶粗揉機、製茶揉捻機、製茶中揉機・・・のように揉乾処理を行ない、荒茶を製造している。製茶機械および製茶工場は基本的に換気よく設計されており、特に強制排気等は行なっていない。そのため、製茶時には、茶の香りが製茶工場内にとどまらず、製茶工場周辺にも充満している。製茶工場へ行くと、その中でも製茶蒸機の周りが、一番、茶の香りがする。また、製茶工場では飲食するための荒茶を製造することを目的としており、それ以外の副産物を製造していることはなかった。
製茶工場で生産した荒茶を仕上げ加工する仕上加工工場の火入乾燥機から放出される排気を熱交換器等を通して、茶香気成分を含有した水溶液を回収する茶香気成分含有水溶液の製造方法が特許文献１で提案されている。
製茶時には、製茶工場内及び周辺は、水分を含んだ熱風や製茶蒸機の蒸気により茶の香りを含んだ湿度の高い空気で充満する。現在は、製茶工場は民家から少し離れたところに建設されていることが多く、製茶工場の近所も茶の関係者のため、製茶工場からの排気は問題となっていないが、将来的には製茶工場の排気が問題になる可能性がある。
特許文献１の方法で排気を回収する火入乾燥機で乾燥する茶葉は、投入時で６〜７％（Ｄ．Ｂ．）程度の水分しか持っておらず、この排気から回収される水溶液は微量に過ぎない。また、この火入乾燥機から回収される香気は、製茶時に熱が加えられた香りがするものであり、一般的に飲む時の茶の香りは、後火製法によるもので、加熱することでアミノ酸と糖類が反応して、香気という香ばしい香りが生成されるものである。そして、火入乾燥機は製茶工場ではなく仕上加工工場に設置されており、火入乾燥機からの排気の回収等、明確にされておらず、実現性が低い。
上記のような飲む時の茶の香りではなく、本発明者は、茶畑で森林浴をしているような香りや茶畑の香りを採取することを考え、茶生葉のフレッシュな青臭を与えるみどりの香りの成分である青葉アルコールに注目した。茶生葉の香気成分には低沸点の香気が多く、青葉アルコールも例外ではなく、製茶することでほぼなくなってしまう。製茶中に香り成分の多くが揮散するため、茶は極めて繊細な香りとなる。本発明は、青葉アルコールを多く含んだ茶生葉本来の香気を回収することを課題としている。
さらに、本発明は、製茶工場内で生成されるものの中で、従来は利用されずに廃棄していた蒸気に着目し、この蒸気を回収して香気成分を捕集するための装置を提供することを課題としている。
本発明の第１手段は、製茶装置で製茶する際、酸化酵素を不活性化させるために、製茶蒸機内で茶生葉の蒸熱処理を行うと共に、前記製茶蒸機の処理茶葉排出側の蒸気排出口から排出される蒸気を回収し、冷却して前記茶生葉の香気成分を捕集し、前記蒸熱処理が終了した茶葉は、次の製茶装置へ運ばれ、製茶が行われることを特徴とする茶生葉の香気成分捕集方法。本発明の第２手段は、製茶装置で製茶する際、酸化酵素を不活性化させるために、茶生葉の蒸熱処理を行う製茶蒸機と、この製茶蒸機の処理茶葉排出側の蒸気排出口上に、蒸気排出口に向けて開口を備えた蒸気回収フードと、前記蒸気排出口より排出された蒸気を吸引するための吸引ファンと、この吸引ファンと前記蒸気回収フードとを連結するダクトと、前記吸引ファンにより吸引された蒸気を冷却して、凝縮水を得る蒸気冷却手段と、この蒸気冷却手段によって得られた前記凝縮水を回収する回収手段とを有し、前記蒸熱処理が終了した茶葉は、次の製茶装置へ運ばれ、製茶が行われることを特徴とする製茶蒸機用茶生葉香気成分捕集装置。
本発明の第３手段は、製茶蒸機への茶生葉の供給が開始された信号を受け、所定時間経過後、吸引ファンを起動することを特徴とする請求項２記載の製茶蒸機用茶生葉香気成分捕集装置。本発明の第４手段は、製茶蒸機への茶生葉の供給が終了した信号を受け、吸引ファンを停止することを特徴とする請求項２または３記載の製茶蒸機用茶生葉香気成分捕集装置。
本発明の請求項１により、従来は廃棄していた蒸気を利用することで、茶生葉の香気成分を得ることができ、製茶工場としては荒茶以外の商品を販売することができる。また、製茶工場周辺への臭いを軽減することができる。製茶蒸機の蒸気を利用することで、青葉アルコールやその他の低沸点の香気成分を多く含んだ、茶生葉特有のフレッシュな香りを多量に得ることができるため、色々な用途に利用可能である。この茶生葉の香気成分により、茶畑の中にいるような気分や茶畑で森林浴をしているような気分になることができる。
請求項２の装置により、水分を多く含む蒸気を回収することで多量の茶生葉の香気成分を得ることができる。装置構成は、簡単で、コストも抑えられる。請求項３または４の装置により、電源を作業者がいちいち操作しなくても、製茶蒸機に連動して、自動的に茶生葉の香気成分を捕集することができる。
図１に本発明の装置を示す。製茶工場では、茶生葉Ａを荷受け、茶生葉コンテナ（図示しない）で一時貯留し、順次搬送装置（図示しない）により製茶蒸機１へ搬送して、蒸熱処理を行なう。この時、製茶蒸機１へは茶生葉Ａを一定量ずつ投入しなければ、蒸ムラが起こるため、茶生葉供給装置６を用いて、一定量ずつ製茶蒸機１の茶生葉投入口２へ投入している。製茶蒸機１は、一般的に回転胴型蒸機と送帯型蒸機があるが、製茶蒸機であればどちらでもよい。ボイラ（図示しない）にて生成された蒸気を、蒸気供給管４により製茶蒸機１の蒸気供給口５へ供給する。製茶蒸機１内では、供給された茶生葉Ａに蒸気がさらされ、蒸熱処理を行ない、酸化酵素を不活性化させている。通常、６０〜１２０秒間くらい蒸熱処理を行ない、茶生葉１ｋｇあたり、３００〜４００ｇ程度の蒸気を製茶蒸機１へ供給している。蒸熱処理が終了した茶葉Ｂは、製茶蒸機１の茶葉排出口３より搬送装置７上に排出され、次の製茶装置（図示しない）へ運ばれ、製茶が行われる。茶生葉Ａに当たり、不要になった蒸気Ｃは蒸気排出口８から製茶蒸機１の外へ排出される。この蒸気Ｃには、茶生葉Ａの香気成分がうつっている。
製茶蒸機１の蒸気排出口８上に蒸気Ｃを回収できるように、蒸気回収フード１１を設け、蒸気回収フード１１内の蒸気Ｃを効率よく回収するため、吸引ファン１２を設ける。この蒸気回収フード１１に集められた蒸気Ｃはダクト１５を通り、蒸気冷却手段である冷却器１３へ運ばれる。ダクト１５内にはフィルタ１６を設け、蒸気Ｃ内に含まれる異物を除去する。冷却器１３では、蒸気Ｃを冷やすことができれば、水冷でも空冷でもどちらでも良い。冷やされた蒸気は、凝縮水Ｄとなり、配管１７を通って、回収手段である回収タンク１４へ回収される。回収タンク１４には、回収タンク１４内の凝縮水Ｄを循環させるポンプ２０を設ける。この配管２２経路にフィルタ１８、１９を設け、凝縮水Ｄ内の異物を除去する。
この凝縮水Ｄには、茶生葉の香気成分の中でも、低沸点の香気成分が含まれており、青葉アルコールなどのフレッシュな香りが含まれている。この凝縮水Ｄの香りは、茶畑の香りと同様である。
回収タンク１４内に回収された凝縮水Ｄは、一定量を超えると採取管２７を通り、運搬用のタンク２８へ入れられる。清掃時などは、バルブ２３、２４を開放し、排水管２５を用いて、排水溝２６へ排水する。清掃が終了したときには、バルブ２３、２４を必ず閉鎖しておく。図６のように回収タンク１４内に回収された凝縮水Ｄを、バルブ３６の開閉により容器３７へ入れるようにしてもよい。
茶生葉Ａが茶生葉流量計６から製茶蒸機１の茶生葉投入口２へ投入される付近に透過型のセンサ３０が設置されている。このセンサ３０では茶生葉Ａが存在するか否かをチェックしている。図４のように、このセンサ３０が茶生葉Ａの存在を感知すると、茶生葉流量計６から製茶蒸機１への茶生葉Ａの投入が行われていることを示している。この時、吸引ファン１２を起動する。
吸引ファン１２の起動に関しては、センサ３０が茶生葉Ａの存在を感知してすぐに起動してもよいが、センサ３０が茶生葉Ａの存在を感知し始めてから所定時間後に吸引ファン１２を起動するように設定しておくと、より効率的である。製茶蒸機１では通常、茶生葉Ａを投入し始める前から蒸気を供給し始め、蒸気が安定的に供給され、その他の準備が整ってから、茶生葉の供給を始める。そのため、茶生葉の供給と吸引ファン１２が連動することにより、不要な蒸気や空気は回収せずに、効率よく、香気成分を含んだ蒸気を回収することができる。更に、実験を行うと、香りの成分は不明だが、茶葉の蒸葉はじめの香りは不快な香りがする。そこで、茶生葉Ａの存在を感知し始めてから数分後に吸引ファン１２を起動するように設定しておくと、その不快な香りを回収しなくて済む。
図４のように、センサ３０が茶生葉Ａの存在を感知しなくなると、茶生葉流量計６から製茶蒸機１への茶生葉Ａの供給が終了すること示しているため、吸引ファン１２を停止する。このように自動的に吸引ファン１２が停止することで、茶生葉の香気成分を含まない蒸気や空気を回収しなくても良い。
冷却器１３の一例を図５に示す。本実施例の冷却器１３は、冷却器１３の外壁３１の中をパイプ３２が通っており、パイプ３２の内側を蒸気Ｃ、パイプ３２の外側かつ外壁３１の内側を水３３が通っている（冷却媒体は空気でもよいが、本実施例では水である）。
冷却器１３の他の例を説明する。本実施例の冷却器１３は、冷却器１３の中のパイプの内部を冷却媒体が通っており、その周囲を蒸気が通ることで、冷却を行う。
茶生葉の香気成分を捕集する流れについて説明する。茶生葉Ａを茶生葉供給装置６へ投入し、あらかじめボイラ（図示しない）より蒸気を供給している製茶蒸機１への投入が始まると、センサ３０が茶生葉Ａの存在を感知し、所定時間（例えば、０秒、６０秒、１２０秒、１８０秒、２１０秒など）経過後に、吸引ファン１２を起動する。茶生葉Ａは茶生葉投入口２より投入され、製茶蒸機１内にて蒸気で蒸熱処理され、茶葉排出口３へ排出され、次の製茶機械（図示しない）へ搬送装置７により運ばれる。茶生葉Ａを蒸熱処理した蒸気Ｃには、茶生葉の香気成分がうつっている。この蒸気Ｃは、蒸気排出口８より放出され、蒸気回収フード１１内にたまり、吸引ファン１２により吸引され、ダクト１５を通り、フィルタ１６で異物を除去してから、冷却器１３で冷却され、凝縮水Ｄになる。この凝縮水Ｄに茶生葉の香気成分が含まれている。凝縮水Ｄは、配管１７を通って、回収タンク１４へ入れられる。必要に応じて、フィルタ１８、１９などにより濾過し、タンク２８へ移し変え、運搬する。茶生葉Ａが製茶蒸機１へ投入されている間（センサ３０が茶生葉Ａを感知している間）は、これを継続する。茶生葉Ａの製茶蒸機１への投入が終了すると、センサ３０が茶生葉Ａを感知しなくなり、吸引ファン１２を停止する。
これらの装置により捕集された茶生葉香気成分を様々な製品、例えば、スプレー、シャンプー、化粧水、芳香剤、入浴剤、トリートメントジェル等へ利用することができる。
１ 製茶蒸機
２ 茶生葉投入口
３ 茶葉排出口
４ 蒸気供給管
５ 蒸気供給口
６ 茶生葉供給装置
７ 搬送装置
８ 蒸気排出口
１１ 蒸気回収フード
１２ 吸引ファン
１３ 冷却器
１４ 回収タンク
１５ ダクト
１６ フィルタ
１７ 配管
１８ フィルタ
１９ フィルタ
２０ ポンプ
２１ 配管
２２ 配管
２３ バルブ
２４ バルブ
２５ 排水管
２６ 排水溝
２７ 採取管
２８ タンク
２９ 配管
３０ センサ
３１ 外壁
３２ パイプ
３３ 水
３４ 給水管
３５ 配水管
３６ バルブ
３７ 容器
Ａ 茶生葉
Ｂ 茶葉
Ｃ 蒸気
Ｄ 凝縮水
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Claims (4)
- 製茶装置で製茶する際、酸化酵素を不活性化させるために、製茶蒸機内で茶生葉の蒸熱処理を行うと共に、前記製茶蒸機の処理茶葉排出側の蒸気排出口から排出される蒸気を回収し、冷却して前記茶生葉の香気成分を捕集し、前記蒸熱処理が終了した茶葉は、次の製茶装置へ運ばれ、製茶が行われる
ことを特徴とする茶生葉の香気成分捕集方法。 - 製茶装置で製茶する際、酸化酵素を不活性化させるために、茶生葉の蒸熱処理を行う製茶蒸機と、
この製茶蒸機の処理茶葉排出側の蒸気排出口上に、蒸気排出口に向けて開口を備えた 蒸気回収フードと、
前記蒸気排出口より排出された蒸気を吸引するための吸引ファンと、
この吸引ファンと前記蒸気回収フードとを連結するダクトと、
前記吸引ファンにより吸引された蒸気を冷却して、凝縮水を得る蒸気冷却手段と、
この蒸気冷却手段によって得られた前記凝縮水を回収する回収手段とを有し、前記蒸熱処理が終了した茶葉は、次の製茶装置へ運ばれ、製茶が行われる
ことを特徴とする製茶蒸機用茶生葉香気成分捕集装置。 - 製茶蒸機への茶生葉の供給が開始された信号を受け、所定時間経過後、吸引ファンを 起動する
ことを特徴とする請求項２記載の製茶蒸機用茶生葉香気成分捕集装置。 - 製茶蒸機への茶生葉の供給が終了した信号を受け、吸引ファンを停止する
ことを特徴とする請求項２または３記載の製茶蒸機用茶生葉香気成分捕集装置。
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