(57)【要約】  本発明の一形態に係るポリフェノール類の製造方法は、上記茶殻に水を混合して混合液を生成するステップを含む。  上記混合液が加熱される。  ７０℃以上で、加熱後の上記混合液から固形分である茶殻残渣と抽出液とが分離される。  上記構成によれば、加熱後の混合液から固形分である茶殻残渣と抽出液とが７０℃以上で分離されるステップにより、ポリフェノール類の抽出効率を高めることができる。これにより、茶葉から茶抽出物を抽出した後の茶殻を用いた場合でも、十分な量のポリフェノール類を抽出することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
茶殻からポリフェノール類を抽出するポリフェノール類の製造方法であって、
前記茶殻に水を混合して混合液を生成し、
前記混合液を加熱し、
７０℃以上で、加熱後の前記混合液から固形分である茶殻残渣と抽出液とを分離する
ポリフェノール類の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のポリフェノール類の製造方法であって、
前記分離した後、前記抽出液を７０℃未満に冷却して除濁する
ポリフェノール類の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のポリフェノール類の製造方法であって、
前記除濁する工程では、０．１μｍ以上５０μｍ以下の径を有する濾過用フィルターを用いて前記抽出液を濾過する
ポリフェノール類の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のポリフェノール類の製造方法であって、
前記分離する工程では、５０μｍ以上の前記茶殻残渣と、前記抽出液とを分離する
ポリフェノール類の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のポリフェノール類の製造方法であって、
前記混合液における前記水の重量は、前記茶殻の重量の２倍以上１５倍以下である
ポリフェノール類の製造方法。
【請求項６】
請求項２又は３に記載のポリフェノール類の製造方法であって、さらに、
前記除濁する工程では、精密濾過膜、限外濾過膜および遠心分離機の少なくとも一つを用いて前記抽出液を除濁する
ポリフェノール類の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のポリフェノール類の製造方法であって、
前記ポリフェノール類は、茶カテキンである
ポリフェノール類の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、茶殻から茶カテキン等のポリフェノール類を抽出する、ポリフェノール類の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
茶葉や茶抽出物には、茶カテキン等のポリフェノール類が豊富に含まれている。茶カテキンは、多様な生理活性があることが知られており、抗酸化作用、抗菌作用、血圧上昇抑制作用、血中コレステロール抑制作用、抗ガン作用、抗う蝕作用等が知られている。このため茶カテキンは、健康促進のための有用物質として広く用いられており、例えば特許文献１には、エタノールを用いて茶葉から茶カテキンを抽出する方法が記載されている。【０００３】
一方、近年、消費者の健康志向の高まりによって茶系飲料の需要が伸び、茶系飲料を抽出等した残渣である茶殻の排出量が年々増加している。含水している茶殻は、通常廃棄物として処理されるが、近年の省資源化の流れもあり、茶殻を有効利用する試みがなされている。
特許文献２には、茶殻に残存した有効成分を利用するため、茶殻の抽出残滓をもとに緑色の液体や微細粉砕を得ることができる、茶殻等リサイクルシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４０４７４１号公報
【特許文献２】特許第５１２３７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、茶殻に残存している茶カテキン等を効率よく抽出する方法については知られていない。【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、茶殻から茶カテキン等のポリフェノール類を効率よく抽出することが可能なポリフェノール類の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るポリフェノール類の製造方法は、上記茶殻に水を混合して混合液を生成するステップを含む。
上記混合液が加熱される。
７０℃以上で、加熱後の上記混合液から固形分である茶殻残渣と抽出液とが分離される。
上記構成によれば、加熱後の混合液から固形分である茶殻残渣と抽出液とが７０℃以上で分離されるステップにより、ポリフェノール類の抽出効率を高めることができる。これにより、茶葉から茶抽出物を抽出した後の茶殻を用いた場合でも、十分な量のポリフェノール類を抽出することができる。【０００８】
また、上記分離した後、上記抽出液を７０℃未満に冷却して除濁してもよい。
これにより、より細かい茶殻残渣や不要な成分を除去することができる。また、冷却することで、フィルターなどへの熱負荷を抑えることができる。【０００９】
具体的には、上記除濁する工程では、０．１μｍ以上５０μｍ以下の径を有する濾過用フィルターを用いて上記抽出液を濾過してもよい。【００１０】
また、分離する工程では、５０μｍ以上の上記茶殻残渣と、上記抽出液とを分離してもよい。
これにより、固形分である茶殻残渣を除去することができる。【００１１】
上記混合液における上記水の重量は、上記茶殻の重量の２倍以上１５倍以下であってもよい。
これにより、混合液が加熱されるステップにおいて、十分な量の水を用いて円滑に熱水抽出を行うことができる。【００１２】
さらに、上記除濁する工程では、限外濾過膜、精密濾過膜および遠心分離機の少なくとも一つを用いて上記抽出液を除濁してもよい。
これにより、抽出液に含まれるポリフェノール類の純度を高めることができる。【００１３】
また、上記ポリフェノール類は、茶カテキンであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、茶殻から茶カテキン等のポリフェノール類を効率よく抽出することが可能なポリフェノール類の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るポリフェノール類の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】上記実施形態の変形例１に係るポリフェノール類の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】上記実施形態の変形例２に係るポリフェノール類の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】上記実施形態の変形例３に係るポリフェノール類の製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
［ポリフェノール類の製造方法の概要］
本発明の一実施形態に係るポリフェノール類の製造方法は、茶殻からポリフェノール類を効率よく抽出する方法である。
【００１８】
本実施形態に係る茶殻は、水を用いて原料茶葉から茶系飲料を抽出した抽出残渣である。このような茶殻は、例えばペットボトルなどの容器入りの各種茶系飲料の工場などにおいて大量に発生するものである。このような茶殻に含まれるポリフェノールとして再利用することで、廃棄される茶殻を有効活用することができる。
茶系飲料には、狭義の茶（茶樹由来）及び広義の茶（穀物茶やハーブ茶等）が含まれる。狭義の茶には、発酵茶、半発酵茶及び不発酵茶が含まれ、例えば、緑茶、烏龍茶、紅茶等が挙げられる。広義の茶の原料には、薬用植物又はハーブ類が含まれ、例えば、ペパーミント、レモンバーム、レモングラス、カモミール、ホワイトホアハウンド、グアバ、ウコン、バナバ、ミモサ、ケブラッチョ、バンビア、アカシア、チェストナット、タラ、ミラボラム、スマック、サイプレス、サンダルウッド、ゼラニウム、ベルガモット、マージョラム、ユーカリ、ラベンダー、ローズマリー、ハイビスカス、クローブ、ベニバナ、アイ、サフラン、アカネ、クチナシ、キハダ、クワ、ケルメス等が挙げられる。
本実施形態に係る茶殻は、１種類の飲料由来のものでもよいし、複数種の異なる飲料由来のものでもよい。
原料茶葉は、上述の茶の有効成分を含む茶樹組織を広く意味し、茎茶、棒茶等を含み得るものであって、「葉」に限定されない。
【００１９】
本実施形態に係るポリフェノール類は、例えば茶カテキンである。
茶カテキンは、茶葉に含まれるカテキン類であり、例えば、カテキン、エピカテキン（ＥＣ）、エピガロカテキン（ＥＧＣ）、エピカテキン（ＥＣ）や、ガレート型のエピカテキンガレート（ＥＣｇ）、エピガロカテキンガレート（ＥＧＣｇ）、ガロカテキンガレート（ＧＣｇ）、カテキンガレート（Ｃｇ）、重合カテキン、その他のカテキン類を含む。茶カテキンは、多様な生理活性があることが知られており、抗酸化作用、抗菌作用、血圧上昇抑制作用、血中コレステロール抑制作用、抗ガン作用、抗う蝕作用等が知られている。
また、本実施形態に係るポリフェノール類は、茶カテキン以外のタンニンや、その他のポリフェノール類を含んでいてもよい。
【００２０】
茶殻には、茶葉や茶抽出物と同様に茶カテキン等のポリフェノール類が含まれている。したがって、大量に発生する茶殻を廃棄せずに、残存する茶カテキン等を抽出することができれば、省資源化と有用物質の製造の双方を両立させることができる。
【００２１】
［ポリフェノール類の製造方法］
図１は、本発明の一実施形態に係るポリフェノール類の製造方法を示すフローチャートである。以下、同図に沿ってポリフェノール類の製造方法の一例を説明する。
【００２２】
（混合液の生成（ステップＳ１１））
ステップＳ１１では、茶殻に水を混合して混合液を生成する。
本ステップにおける茶殻は、茶系飲料を抽出した後の抽出残渣を粉砕せずに用いてもよいし、粉砕処理を予備的に施したものでもよい。粉砕処理は、乾式粉砕でも湿式粉砕でもよく、乾式粉砕の場合は、例えばカッターミル、ボールミル等の乾式粉砕機を用いることができる。また、必要に応じて篩などを用い、所望の大きさに分類することもできる。
また、本ステップにおける茶殻の含水量は特に限定されないが、例えば６５〜９０重量％とすることができる。これにより、茶系飲料を抽出後の茶殻をそのまま、あるいは軽く絞ることで、本ステップに用いることができる。
また、本ステップの茶殻は、茶系飲料の抽出後、例えば５０℃以下、さらに３０℃以下まで温度が低下したものを用いることができる。
混合液における水の重量は、茶殻の重量の２倍以上１５倍以下とすることができる。これにより、後述する熱水抽出を円滑に行うことができるとともに、分離、濃縮等の時間を適切な範囲に収めることができる。
【００２３】
（熱水抽出（ステップＳ１２））
ステップＳ１２では、上記混合液を加熱し、いわゆる熱水抽出を行う。
上記混合液は、例えば５０℃以上１００℃未満、より好ましくは７０℃以上９０℃以下の温度に加熱することができる。これにより、効率よくポリフェノール類を抽出することができる。
本ステップでは、例えば、混合液をパイプ状の加温ユニットに通液することで、連続的に熱水抽出を行うことができる。抽出時には、必要に応じて攪拌してもよい。
また、必要に応じて、混合液を繰り返し加温ユニットに通液してもよい。これにより、抽出効率を高めることができる。
【００２４】
（固液分離（ステップＳ１３））
ステップＳ１３では、加熱後の混合液から固形分である茶殻残渣と抽出液とを分離する。ここでいう「固形分」は、肉眼で明確に確認できる程度の大きさの残渣をいうものとする。また、「茶殻残渣」とは、ステップＳ１２の抽出後の茶殻残渣をいうものとする。また、以下の説明において、固形分である茶殻残渣と抽出液とを分離する操作を「固液分離」とも称する。
本ステップの分離は、７０℃以上で行われる。これにより、茶殻残渣とポリフェノール類を含む抽出液とを効率よく分離することができ、ポリフェノール類の抽出量及び純度を高めることができる。
本ステップでは、ステップＳ１２から混合液が冷却しないうちに行うことで７０℃以上を維持してもよいし、別途の加熱装置を用いて加熱しながら行ってもよい。
本ステップの分離は、例えば５０μｍ以上の茶殻残渣と、抽出液とを分離することができる。茶殻残渣の大きさは、最も長い部分を基準にした大きさとすることができ、例えば粒子状ならば粒径、繊維状ならば繊維長とすることができる。また、本ステップの分離における茶殻残渣の大きさは、例えば５０μｍ以上１００００μｍ以下であり、好ましくは１００μｍ以上２０００μｍ以下であり、より好ましくは２００μｍ以上５００μｍ以下であってもよい。
本ステップの分離は、肉眼で明確に確認できる程度の固形分を抽出液から分離できれば具体的な方法は限定されず、フィルターや金属メッシュ（金網）を用いてもよい。また、本ステップ後の抽出液には、細かい残渣が混ざっていてもよく、このような残渣により抽出液が濁っていてもよい。
【００２５】
（除濁（ステップＳ１４））
ステップＳ１４では、分離した後、抽出液を７０℃未満に冷却して除濁する。本ステップでは、抽出液からより細かい固形分を除去することができる。
本ステップの除濁は、７０℃未満であればよく、例えば５０℃以下であってもよい。これにより、抽出効率やポリフェノール類の純度を維持しつつ、フィルターなどへの熱負荷を抑え、加熱等の操作を不要とすることができる。
本ステップは、濾過用フィルターを用いた濾過や、遠心分離、デカンテーション等の方法により行ってもよい。当該濾過用フィルターは、例えば０．１μｍ以上５０μｍ以下の径を有していてもよく、さらに、０．１μｍ以上１０μｍ以下の径、０．１μｍ以上１μｍ以下の径を有していてもよい。これにより、固液分離後の抽出液に含まれている細かい固形分を除去することができる。
さらに、上記除濁操作に加えて、あるいはこれらに替えて、精密濾過膜（ＭＦ膜）や限外濾過膜（ＵＦ膜）を用いて除濁してもよい。また、遠心分離操作を複数回行ってもよい。これにより、濁りの元である細かい茶殻残渣や不要な成分を除去するとともに、抽出液を濃縮し、ポリフェノール類の純度を高めることができる。
【００２６】
（粉末化（ステップＳ１５））
ステップＳ１５では、抽出液を粉末化することができる。
本ステップの粉末化は、特に限定されないが、凍結乾燥、噴霧乾燥等の方法により行うことができる。これにより、ポリフェノール類を含む粉末を生成することができる。
さらに、必要に応じて、上記粉末を精製することもできる。
【００２７】
［本実施形態の作用効果］
以上のように、本実施形態によれば、７０℃以上で固形分である茶殻残渣と抽出液とを分離することにより、茶殻残渣とポリフェノール類を含む抽出液とを効率よく分離することができ、ポリフェノール類の抽出効率及び純度を高めることができる。したがって、茶系飲料の抽出残渣である茶殻からもポリフェノール類を効率よく製造することができ、茶殻を有効利用することができる。
加えて、本実施形態によれば、エタノール等の試薬を用いずにポリフェノール類を熱水抽出することができる。これにより、試薬の添加や除去等の作業を不要とし、シンプルな工程で純度の高いポリフェノール類を精製することができる。
【００２８】
［変形例］
以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、上述の実施形態と重複する部分については説明を省略する。
【００２９】
（変形例１）
図２は、本実施形態の変形例１に係るポリフェノール類の製造方法を示すフローチャートである。
同図に示すように、ポリフェノール類の用途に応じて粉末化を省略してもよい。これにより、ポリフェノール類を含む抽出液を生成することができる。
【００３０】
（変形例２）
図３は、本実施形態の変形例２に係るポリフェノール類の製造方法を示すフローチャートである。
同図に示すように、ポリフェノール類の純度等や固液分離の方法に応じて、除濁する工程を省略してもよい。また、図４に示すように、除濁のみならず、粉末化も適宜省略してもよい。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。【００３２】
［茶カテキンの抽出及び定量分析］
（実施例１）
撹拌装置のついたステンレス製の抽出容器に、含水量が８０質量％である緑茶抽出茶殻５００質量部と、純水２３５０質量部を入れ、９０℃で２０分抽出した。
抽出後、目開き３００μｍの金属メッシュで固液分離した。このときの抽出液の温度は、８５℃であった。その後、抽出液を５０℃以下に冷却した。
冷却した抽出液を、定量ろ紙（NO.5B：アドバンテック東洋、保留粒子４μｍ）でろ過を行い２３６０ｇの抽出液を得た。
抽出液の成分分析は、得られた抽出液５ｍＬを１００ｍＬメスフラスコに取り、水で１００ｍＬに定容後、０．４５μｍのメンブレンフィルターでろ過し、ＨＰＬＣ（High Performance Liquid Chromatography：高速液体クロマトグラフィ）でＥＧＣｇの定量分析を行った。結果を、表１に示す。【００３３】
【表１】
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【００３４】
（実施例２）
撹拌装置のついたステンレス製の抽出容器に、含水量が８０質量％である緑茶抽出茶殻５００質量部と、純水２３５０質量部を入れ、７５℃で２０分抽出した。
抽出後、目開き３００μｍの金属メッシュで固液分離した。このときの抽出液の温度は、７０℃であった。その後、抽出液を５０℃以下に冷却した。
冷却した抽出液を、定量ろ紙（NO.5B：アドバンテック東洋、保留粒子４μｍ）でろ過を行い２３６０ｇの抽出液を得た。
抽出後の成分分析は、実施例１と同様に行った。結果を、表１に示す。【００３５】
（比較例１）
実施例１と同様に、撹拌装置のついたステンレス製の抽出容器に、含水量が８０質量％である緑茶抽出茶殻５００質量部と、純水２３５０質量部を入れ、９０℃で２０分抽出した。
抽出後、２０分かけて６０℃に冷却し、目開き３００μｍの金属メッシュで固液分離した。その後、抽出液を５０℃以下に冷却した。
冷却した抽出液を、定量ろ紙（NO.5B：アドバンテック東洋、保留粒子４μｍ）でろ過を行い２３６０ｇの抽出液を得た。
抽出後の成分分析は、実施例１と同様に行った。結果を、表１に示す。【００３６】
（比較例２）
実施例２と同様に、撹拌装置のついたステンレス製の抽出容器に、含水量が８０質量％である緑茶抽出茶殻５００質量部と、純水２３５０質量部を入れ、７５℃で２０分抽出した。
抽出後、３０分かけて３０℃に冷却し、目開き３００μｍの金属メッシュで固液分離した。
分離された抽出液を、定量ろ紙（NO.5B：アドバンテック東洋、保留粒子４μｍ）でろ過を行い２３６０ｇの抽出液を得た。
抽出後の成分分析は、実施例１と同様に行った。結果を、表１に示す。【００３７】
［結果］
表１に示すように、固液分離の温度がそれぞれ８５℃及び７０℃である実施例１，２は、固液分離の温度がそれぞれ６０℃及び３０℃である比較例１，２と比較して、高い濃度のＥＧＣｇを抽出できたことが確認された。同一の抽出温度のもの同士で比較すると、実施例１は比較例１の１．７倍程度、実施例２は比較例１の１．９倍程度の濃度のＥＧＣｇを抽出することができた。この結果から、７０℃以上の温度で固液分離することにより、茶カテキンの抽出効率を高めることができることが確認された。【００３８】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば本発明の実施形態は各変形例を組み合わせた実施形態とすることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2017169652.tif 000009
2017169652.tif 000010
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