(57)【要約】【課題】本発明は、消臭剤として使用するための、茶または茶殻に含まれている有効成分を従来よりも効率よく抽出する方法を課題とする。【解決手段】茶または茶殻と、水性溶媒とを使用する水性溶媒の密閉状態の飽和蒸気下で加熱処理し、さらに加熱処理後酵素処理を施すことによって、従来よりも優れた消臭効果を有する消臭剤を容易に、かつ効率よく抽出する方法を提供することで課題を解決することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
茶または茶殻と、水性溶媒とを、使用する水性溶媒の密閉状態の飽和蒸気下で加熱処理することを特徴とする茶の有効成分の抽出方法。
【請求項２】
茶または茶殻が、京番茶、ジャスミン茶、番茶、およびほうじ茶の少なくとも１つである請求項１に記載の茶の有効成分の抽出方法。
【請求項３】
加熱処理後に、酵素処理を施す請求項１または２に記載の茶の有効成分の抽出方法。
【請求項４】
水性溶媒が水であり、加熱処理する温度が８０〜１４０℃である請求項１〜３のいずれか１つに記載の茶の有効成分の抽出方法。
【請求項５】
酵素処理に用いる酵素が、セルラーゼ、ペクチナーゼ、アミラーゼ、グルコアミラーゼ、プロテアーゼ、ガラクツロナーゼ、グルカナーゼ、キシラナーゼおよびマンナーゼの少なくとも１つである請求項１〜４のいずれか１つに記載の茶の有効成分の抽出方法。
【請求項６】
酵素処理を行なう温度が、２０〜８０℃である請求項１〜５のいずれか１つに記載の茶の有効成分の抽出方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つの抽出方法で得た抽出物。
【請求項８】
消臭剤として用いるための請求項７に記載の抽出物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、茶または茶殻の抽出方法およびその抽出物の利用に関するものである。さらに詳しくは、茶または茶殻と、水性溶媒とを、使用する水性溶媒の密閉状態の飽和蒸気下で加熱処理することで、茶の有効成分を、従来よりも容易に、かつ効率よく抽出する方法およびその抽出物の消臭剤としての利用に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
茶は日本人に親しみ深い代表的飲料のひとつであり、古くから喫されてきた。その味や香りをより一層楽しむため、温水での抽出や茶製造過程で酵素処理を施すことで、茶葉に含まれる有効成分をより多く引き出し、茶自体の価値を上げることが従来より行われてきた。
さらに、近年の緑茶等茶飲料販売量の急激な伸びによって、廃棄物としての茶殻の量も急増している。しかし、茶殻には多くの水分が含まれているため、腐敗しやすく、長時間ストックすることができない。そのため、再利用しにくく、飲料を製造する際に生じる茶殻のほとんどは、再利用されずに産業廃棄物として焼却しなければならなかった。そして、この茶殻の廃棄コストは１トン当たり１万円以上にも達し、製造メーカーにとっては大きな問題となっているのが現状である。
また一方で、産業廃棄物の増加によって、以前にも増して悪臭の問題が取りざたされるようになってきた。そのため、より安全で優れた効果の消臭剤が望まれるようになった。
【０００３】
そのような現状の中で、茶に含まれるポリフェノール類などの優れた消臭効果に注目が集められるようになった。
そして、従来の温水やアルコール類などを使った有効成分の抽出方法以外に、茶葉に含まれる成分を、酵素処理を施すことで効率よく抽出する方法などが考えられてきた。
例えば、特許文献１では、茶葉を２５〜６０℃の水中でセルラーゼ、ペクチナーゼおよびホスホリパーゼを使って処理する方法が開示されている。
また、特許文献２では、セルロースおよびペクチン分解酵素を作用させて得られた茶葉エキスおよび茶葉粉末の混合物を用いた燻蒸用消臭剤が開示されている。
さらに、特許文献３では、茶殼乾燥物を約２００℃の鉄板上で４０分間完全に黒変するまで炒めた炭化物を成分素材とする茶殻消臭剤が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１−３００８４８号公報
【特許文献２】
特許第２７６５７２１号公報
【特許文献３】
特許第３０９９８９７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の抽出方法では抽出できる量に限界があった。そのため、茶や茶殻から茶の有効成分を抽出する場合に、有効成分を完全に抽出することは困難であり、そのため大量の茶殻を残渣として廃棄しなければならなかった。
そこで、本発明は、茶または茶殻から、従来の方法では抽出できなかった茶に含まれている有効成分あるいは抽出が不十分であった有効成分を、容易に、かつ効率よく抽出し、さらに抽出後の残渣が少なくてすむ安価な抽出方法と、該抽出方法を用いて得られる消臭効果の高い抽出物を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かくして本発明によれば、茶または茶殻と、水性溶媒とを、使用する水性溶媒の密閉状態の飽和蒸気下で加熱処理することを特徴とする茶の有効成分の抽出方法を提供すること、さらに
上記抽出方法で得た抽出物
を提供することで本発明の課題を解決した。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で使用する茶または茶殻としては、日本茶、中国茶、紅茶等の茶またはそれらの茶殻が挙げられる。日本茶としては、甜茶、玉露茶、かぶせ茶、京番茶、煎茶、ほうじ茶、玄米茶、番茶、玉茶などが挙げられる。中国茶としては、龍井などの緑茶、鉄観音、烏龍などの青茶、プーアール茶などの黒茶、茉莉花茶などの花茶、あるいは黄茶、白茶などが挙げられる。紅茶としては、ダージリン、アッサム、ウヴァ、セイロン、ニルギリ、キーマンなどが挙げられる。中でも好ましくは、番茶、京番茶、ジャスミン茶、烏龍茶、および中国緑茶である。より好ましくは、京番茶、ジャスミン茶、番茶、およびほうじ茶である。または、前記の茶または茶殻を複数用いたものも挙げられる。さらに、茶種によって一番茶、二番茶、三番茶と摘採時期があるが、これら茶種については、どの時期のものであってもかまわない。さらにこれらの形態としては、リーフでもよく、ティーパックや粉末茶のように加工を施したものでもよい。
【０００８】
本発明の茶の有効成分の抽出方法は、使用する水性溶媒の密閉状態の飽和蒸気下で、加熱処理することにより抽出物を得ることを特徴とする。
本発明の茶の有効成分とは、主に消臭剤として使用するのに有効な成分を意味するが、それのみに限定されるものではない。
本発明の抽出物とは、茶または茶殻を水性溶媒とともに加熱処理した後の抽出液のみをさすのではなく、抽出液に茶または茶殻の残渣が残っている場合をも含む。
茶または茶殻は、加熱処理する前に抽出しやすくするために微細化処理を施してもよい。
微細化処理する方法は、茶または茶殻を細かく粉砕できるものであれば特には限定されず、市販のフードカッターなどを適用することができる。
本発明の抽出方法で用いる容器は、湿式の加熱処理下で密閉状態を維持でき、さらには１００℃以上の温度および、その際の蒸気圧に耐えて密閉状態を維持できるものであれば特には限定されない。そのため、市販の圧力釜やオートクレーブなどを適用することができる。
【０００９】
水性溶媒は、水または含水アルコールが好ましく、さらに好ましくは水である。
水性溶媒の添加量は、水性溶媒として水を用いた場合、品種や採取時期などによっても異なるが、一般には茶または茶殻の乾燥重量を１として、水を１〜２００倍重量、好ましくは５〜１００倍重量となるように添加すればよい。
処理温度と時間は、消臭剤としての有効成分を分解させない程度の範囲であれば特には限定されない。
具体的には、水性溶媒として水を用いた場合、加熱処理を行なう温度としては、８０〜１４０℃が好ましく、さらに好ましくは１００℃〜１４０℃、より好ましくは１１０℃〜１２５℃であり、加熱時間としては、１〜６０分、好ましくは５〜３０分である。
【００１０】
また、本発明の消臭剤の有効成分である茶または茶殻の抽出物を、そのまま消臭剤などに利用してもよいが、上記の加熱処理の後に、抽出物を酵素処理することが好ましい。
酵素処理により、茶の中に残っている有効成分を更に効率よく抽出することができ、同時に、産業廃棄物である茶殻を減容化させるという新たな課題を達成することができ、茶殻の廃棄コストも低減することができる。
【００１１】
酵素処理は、以下のように行う。加熱処理後の抽出物を、酵素が失活しない温度にまで冷却させる。冷却後、抽出物に酵素を添加し、酵素が反応できる温度を保った状態で攪拌させて酵素処理を行なう。
その際、残渣の入った抽出物に直接酵素を添加して酵素処理を行ってもよい。
【００１２】
酵素処理に用いる酵素は、植物の組織を崩壊する酵素であれば特に限定されない。例えば、セルラーゼ、ペクチナーゼ、アミラーゼ、グルコアミラーゼ、プロテアーゼ、ガラクツロナーゼ、グルカナーゼ、キシラナーゼ、マンナーゼなどの酵素が挙げられる。中でも好ましくはセルラーゼ、ペクチナーゼ、アミラーゼ、グルコアミラーゼ、ガラクツロナーゼが好ましく、さらにはセルラーゼまたはペクチナーゼが好ましい。さらにそれらを２種類以上組み合わせたものも適用できる。
使用する酵素の量は、茶の品種や採取時期ならびに酵素の種類などによっても異なるが、一般に茶の乾燥重量に対して、１．５〜２００ｍｇ／ｋｇ、好ましくは３〜９０ｍｇ／ｋｇである。
反応の温度と時間は、茶の品種や採取時期ならびに酵素によって異なるが、一般には、２０〜８０℃の温度で、３０分〜４８時間、好ましくは３〜２４時間であり、さらに好ましくは２０℃以上６０℃以下で、５時間以上２０時間以下である。
さらに、酵素処理をより効率よく行なうため、使用する酵素の特性に合わせてｐＨ調整剤などを添加してもよい。
【００１３】
上記方法で得た抽出物は、そのまま消臭剤として使用してもよいし、または濾過あるいは希釈した後に使用してもよい。
さらに、それらに酸化防止剤を加えてもよい。酸化防止剤としては、アスコルビン酸類、エリソルビン酸類、エチレンジアミン四酢酸類、グアヤク脂、クエン酸イソプロピル、ノルジヒドログアヤレチック酸、没食子プロピル、ジブチルヒドロキシトルエン、トコフェロール、ブチルヒデロキシアニソール、ローズマリー抽出物、エトキシキン等が挙げられる。
それ以外に、その他の消臭剤やｐＨ調整剤、防腐剤、香料、界面活性剤、色素、紫外線吸収剤等の添加剤を加えてもよい。
【００１４】
悪臭物質を消臭する方法は、抽出物を悪臭物質にそのまま混合あるいは散布してもよいし、抽出物をエアゾール状にして噴霧してもよい。
本発明の消臭剤の対象となる悪臭物質は、硫化水素、硫化メチル、メチルメルカプタン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、酢酸エチル、吉草酸、プロピオン酸、トルエン、キシレン、フェノール、クレゾール、インドール、アンモニア、トリメチルアミン、酢酸、酪酸等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。好ましくは、硫化水素、アンモニア、メチルメルカプタンである。
【００１５】
実施例１
２５ｍｌの水が入ったビーカーに緑茶の乾燥茶葉５ｇを加え、オートクレーブで１２０℃、２０分間加熱処理を行なった。加熱処理後、室温まで放冷した。冷却後、ビーカーにセルラーゼを１６０ｍｇ／リットルの濃度になるように添加し、水温を５０℃に保ちながら１５時間攪拌して緑茶の抽出物を得た。
実施例２
緑茶の茶殻３０ｇをフードカッターで粉砕した後に加熱処理し、表１に記載の条件を用いた以外は実施例１と同様な操作を行い、抽出物を得た。
実施例３〜１６
表１に記載の条件を用いた以外は実施例１および２と同様な操作を行い、抽出物を得た。
【００１６】
比較例１７〜２８
加熱処理と酵素処理を施さずに、表１に記載の条件を用いた以外は、実施例１および２と同様な操作を行い、抽出物を得た。
比較例２９及び３０
緑茶の茶葉５０ｇを、５００ｇの沸騰水で１０分間静置し、抽出した後に濾過し、茶殻を得た。そして、この茶殻を７０℃の熱風で２時間乾燥させて茶殻乾燥物を得た。次に、この茶殻乾燥物を約２００℃の鉄板上で４０分間茶殻が完全に黒変するまで炒め、茶殻炭化物を得た。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
悪臭物質（硫化水素）の消臭効果確認試験
２００ｍｌの共栓つき三角フラスコ内に、硫化水素ガスが２０ｍｇ／リットル検出するように充満させた。そして、フラスコ中の硫化水素のガス濃度をガス検知管（（株）ガステック社製  ガステック直読式検知管）で測定し、処理前のガス濃度とした。次に、実施例１の抽出物を２ｍｌ添加し、１分間激しく振った後、ガス検知管を用いてフラスコ中の硫化水素のガス濃度を測定し、処理後のガス濃度とした。その際同時に官能試験も行った。
同様な方法で、実施例２〜７および比較例１７〜２１についても処理前および処理後のガス濃度ならびに官能試験を行った。
【００１９】
消臭率は、以下の式から算出し、抽出物の消臭効果を評価した。得られた結果を表２に示す。
消臭率（％）＝（処理前のガス濃度−処理後のガス濃度）／処理前のガス濃度×１００
官能試験は、処理後のフラスコ中の香りを示すものであり、得られた結果を表２に示す。
【００２０】
悪臭物質（アンモニア）の消臭効果確認試験
２００ｍｌの共栓つき三角フラスコ内に、アンモニアガスが２００ｍｇ／リットル検出するように充満させた。実施例１〜７および比較例１７〜２１の代わりに実施例８〜１２および比較例２２〜２６を用い、それぞれを１ｍｌ加えた以外は硫化水素の消臭効果確認試験と同様な操作にて消臭率の算出および官能試験を行った。得られた結果を表２に示す。
【００２１】
悪臭物質（メチルメルカプタン）の消臭効果確認試験
２００ｍｌの共栓つき三角フラスコ内に、メチルメルカプタンが４０ｍｇ／リットル検出するように充満させた。実施例１〜７および比較例１７〜２１の代わりに実施例１３〜１６および比較例２７〜３０を用いた以外は、硫化水素の消臭効果確認試験と同様な操作にて消臭率の算出および官能試験を行った。得られた結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
緑茶の茶殻減容化の確認試験
フードカッターで粉砕した緑茶の乾燥茶殻１０ｇを、５０ｍｌの水が入ったビーカーに加え、１２０℃で２０分間のオートクレーブにより加熱処理を行なった。そして、室温で放冷させた後、酵素濃度が２００ｍｇ／リットルとなるようにセルラーゼを添加したものを作製した。同様にして、酵素濃度が４００、６００ｍｇ／リットルになるものを作製した。さらに、同様にしてセルラーゼの代わりにペクチナーゼを用いて酵素濃度が２００、４００、６００ｍｇ／リットルになるものを作製した。そして、それらを５０℃で８時間酵素処理した。酵素処理後、反応物を濾過して固形分と溶液分とに分けた。そして固形分を乾燥させ、乾燥後の重量を測定し、以下の式から減容化率を測定した。得られた結果を表３に示す。
【００２４】
減容化率（％）＝（１０ｇ−固形分乾燥後重量（ｇ））／１０ｇ×１００
【表３】
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【００２５】
かぶせ茶の茶殻を用いた悪臭物質（硫化水素とアンモニア）の官能評価確認試験
かぶせ茶の茶殻４５０ｇを５０ｇずつ９つのビーカーにとりわけ、それぞれに５０ｍｌの水を加え、以下の処理を施した。
Ａ．熱処理のみ：オートクレーブを用いて▲１▼８０℃、▲２▼１００℃、▲３▼１２０℃でそれぞれ２０分間熱処理を施す。
Ｂ．酵素処理のみ：セルラーゼ１００ｍｇ／リットルを添加し、▲４▼５０℃、▲５▼６０℃、▲６▼７０℃でそれぞれ１０時間攪拌しながら反応させる。
Ｃ．熱処理＋酵素処理：オートクレーブを用いて▲７▼８０℃、▲８▼１００℃、▲９▼１２０℃でそれぞれ２０分間熱処理後、それぞれ室温まで放冷し、セルラーゼを１００ｍｇ／リットル添加し、５０℃で１０時間攪拌しながら反応させる。
Ａ〜Ｃの処理を施した試料をＮｏ．６の濾紙で濾過し、水溶液を用いて硫化水素３０ｍｇ／リットルとアンモニア１００ｍｇ／リットルに対する消臭効果を調べた。
消臭効果の測定方法は、２００ｍｌ三角フラスコに各悪臭溶液５０ｍｌを入れ、Ａ〜Ｃの方法で得た水溶液を０．５ｍｌづつ添加し、十分に攪拌後、６人のパネラーによって官能評価を行い、６点法で各パネラーの平均点で評価した。評価結果を図１に示す。
【００２６】
硫化水素の官能評価の方法は、以下のようにして行った。初めに、１リットルの三角フラスコ内に、硫化水素ガスが３０ｍｇ／リットル検出するようにしたものを密閉状態にし、３５℃の水浴に１時間放置する。１時間後、上記フラスコに各処理を施した試料を５ｍｌ滴下し、十分に攪拌した後、６人のパネラーにて官能評価を行い、６点法にて各パネラーの平均点から官能評価を算出した。
アンモニア官能評価の方法は、硫化水素ガスの代わりにアンモニアガスが１００ｍｇ／リットル検出するようにしたものを用いた以外は上記と同様な方法で行った。
【００２７】
ほうじ茶を用いた悪臭物質（硫化水素）の官能評価確認試験
ほうじ茶２０ｇに熱湯８００ｍｌを注ぎ、約３０秒間放置後湯を捨て、茶殻を均等に２等分する。そして、それぞれの茶殻に水１００ｍｌを添加し、一方は８０℃、さらに残りの一方は１２０℃で２０分間オートクレーブ処理を行った。処理後、室温まで放冷した後、処理反応物を濾過し、濾液を試料とした。比較例として一般的な方法＊１）で８０℃、１００℃の湯で入れたほうじ茶と、同様の割合でやかんを用いて２０分炊き出したほうじ茶を用いた。この時の２５ｍｇ／リットルの硫化水素に対する消臭効果を調べ、官能評価を算出した。得られた結果を図２に示す。
官能評価の方法は上記と同様にして行った。
＊１）１杯分あたり３ｇの茶葉と約１３０ｍｌの湯を用いて茶を煎じる。蒸らし時間３０秒。
【００２８】
【発明の効果】
これまでに抽出が困難であった茶に含まれている有効成分あるいは抽出が不十分であった有効成分を、茶または茶殻と、水性溶媒とを、使用する水性溶媒の密閉状態の飽和蒸気下で加熱処理することで、細胞内に存在する有効成分をより効率よく、かつ通常の抽出量よりも多く抽出することができる。
また、抽出物を酵素処理することで、茶の有効成分を壊すことなく効率よく抽出することができ、さらに残渣も少なくすることができ、抽出工程を安価にすることができる。
また、得られた抽出物は、硫化水素、アンモニア、メチルメルカプタンの消臭に特に優れた消臭剤である。
【図面の簡単な説明】
【図１】かぶせ茶（茶殻）の官能評価確認試験を示すグラフ。
【図２】ほうじ茶の官能評価確認試験を示すグラフ。
【図１】
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【図２】
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