既存の製茶機械を利用した食品加工用粉末茶の新たな製造方法

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既存の製茶機械を利用した食品加工用粉末茶の新たな製造方法

小熊光輝＊・執行明久 1)・吉岡哲也
通常 7 つの工程からなる既存の煎茶製造ラインのうち蒸熱→葉打→乾燥の 3 工程を利用して，抹茶並みの色を持つ食品加工用粉末茶の製造方法を明らかにするため，これまでに試みられていない葉打機の制御方法について検討した。
葉打機への茶葉投入量は，投入量が少ない程乾燥時間が短くなる傾向が認められた。しかし，50％まで投入量を減らすと色沢評点が有意に低下したため，最適な投入量は機械能力である標準量と考えられた。
次に葉打機に通す熱風量は多いほど短時間で水分が減少する傾向がみられたが，色沢評点と色相角度は標準風量の160％まで風量を多くすると低下する傾向が認められた。品質に影響を与えず，効率的に乾燥させるには 140％までの風量増加が望ましいと考えられた。
また，熱風温度を制御する方法は茶温を制御する方法に比べ，茶温が速やかに上昇し水分が早く減少する傾向がみられた。茶温が 32.5～38.3℃の範囲で推移したことにより色への影響は少なく，得られた粉末茶の彩度や色相角度は，てん茶加工して粉末にしたものと同等に優れていた。
以上より，てん茶加工と同等の色彩値を示す粉末茶原料を製造するためには，葉打工程において，①投入量は使用機器の標準量，②風量は使用機器の標準風量比の 140％，③制御は熱風制御であることを明らかにした。
〔キーワード：粉末茶，葉打機，熱風制御，色彩値〕
New Producing Method of Powdered Tea to Use in Processed Food by Used Production Line for Sencha. KOGUMA Mitsuteru,
Akihisa SHIGYO and Tetsuya YOSHIOKA (Fukuoka Agriculture and Forestry Research Center, Chikushino, 818-8549, Fukuoka, Japan)
Bull. Fukuoka Agric. For. Cent.4:141–145 (2018)
To establish a method for the production of food-processing powdered tea with a matcha color, we examined the control techniques
using a tea scattering dryer, which is commonly used in the production line of sencha.
The throughput of the tea scattering dryer was found to be smaller as the drying time was shorter, but the color score was 50% of thestandard amount. The optimal throughput of this study was a standard amount on input.
The air volume of the tea scattering dryer increased as the drying time decreased, but the color score and color value were 1.6 timeslower than that of the standard. The optimal air volume was 1.4 times that of the standard.
The temperature control method of the tea scattering dryer was superior in hot air than tea leaf temperature. Because it caused an
immediate rise in the tea leaf temperature and maintained it in the range of 32.5-38.3℃, the color value of this product and the tencha
product were approximately the same.
We revealed that this novel method of production using a tea steaming machine, tea scattering dryer, and tea dryer was able to produce
food-processing powdered tea with a color value equivalent to that of tencha, because of the reduction in moisture content in the leaves
with increased air volume using a tea scattering dryer.
[Key words: food-processing powdered tea, tea scattering dryer, control of hot air temperature, color value]緒

言

現在，食品市場においては「抹茶入り」，「緑茶入り」と表示された菓子や飲料が多く流通しており，その原料となる茶種の需要が国内外で拡大している。福岡県においても，てん茶販売量は 8,945ｔ（平成 21 年）から，21,736ｔ（平成 28 年）と増加している（八女地域農業振興推進協議会八女茶部会 2016）。
需要が高く緑色が濃い特徴がある抹茶はてん茶を粉末にしたもので，業界基準では「覆下栽培した茶葉を揉まずに乾燥した茶葉（てん茶）を茶臼で挽いて微粉末状に製造したもの」と定義されている（社団法人日本茶業中央会
2009）が，乾燥方法は明確に規定されていない。一般的なてん茶の製造方法は煎茶とは異なり（第 1 図），蒸した茶葉を高さ 5～ ７ｍまで噴き上げ，蒸し露を飛ばしながら＊連絡責任者 (八女分場：koguma-m6260@pref.fukuoka.lg.jp)
1) 前 福岡県農林業総合試験場八女分場

蒸し葉の展開を促す冷却散茶機や，側壁を煉瓦で覆いベルトコンベア上で加熱しながら茶葉を乾燥するてん茶炉といわれる特有の設備を使用し加工されている（南野2008）。しかし，この方法では高額な初期投資が必要であり，既存の煎茶製造ラインを利用して抹茶並みに良い色彩を持つ粉末茶原料を製造することができれば普及性が高いと考えられる。一方で，木幡ら(2001a）は，てん茶と煎茶の製造工程におけるクロロフィルからフェオフィチンへの変化率を比較したところ，てん茶では工程が進むにつれ変化率は減少するが，煎茶では粗揉や揉捻でクロロフィラーゼが作用し変化率が増加していると述べており，煎茶製造ラインをそのまま利用すると色彩低下を招く恐れがある。また，樋口ら（2004）は，フェオフィチン含有量の増加は含水率が高い粗揉，中揉，精揉の順で大きいとの報告しており，水分含量の多いときほど色彩に影

受付 2017 年 8 月 1 日；受理 2017 年 11 月 17 日

142

福岡県農林業総合試験場研究報告 ４（2018））て乾ん燥茶炉）【煎茶加工法】【開発した製造法】

蒸熱葉打粗揉1 試験区あたり一番茶及び二番茶の 2 反復で行った。試験区として標準量区（ 100％：35kg 投入)，75％区(26kg投入)，50％区(17.5kg 投入)を設定した。一番茶は 2013年 5 月 19 日，二番茶は 2013 年 6 月 29 日に実施した。

（（冷冷却散却茶機【てん茶加工法】

揉捻

中揉

精揉乾燥

葉打第１図

開発した製造法

響を及ぼすことが示唆されている。
そこで本研究では，安価で品質の良い食品用粉末茶を製造するために製茶製造ラインから茶葉を揉む工程を省略し（第 1 図），製造ラインの中で最も水分含量が変化する葉打機の乾燥条件や制御方法を明らかにしたので報告する。

材料および方法
試験１ 葉打機への茶葉投入量が粉末茶原料の品質に与える影響
品種は「やぶきた」を用いた。摘採前に遮光率約 82％の寒冷紗（ワイドスクリーン BK1212，黒色，PE，からみ織，日本ワイドクロス（株）製）を茶樹に直接被覆した。
加工原料として，一番茶は 2.0 葉期から 21 日間，二番茶は 1.5 葉期から 15 日間直接被覆したものを用いた。
摘採後，茶葉を速やかに網胴回転撹拌型蒸機(200KH-MR1，カワサキ機工（株）製)により蒸熱処理し，葉打工程に供した。なお，蒸熱処理した後の茶葉の乾物あたり含水率は，一番茶では 346％，二番茶では 391％であった。葉打機は 35K 型（KSH-35，（株）寺田製作所製，全て葉ざらい手）を使用した。てん茶炉の乾燥法を参考に工程ごとの風量，熱風温度及び処理時間は，第 1 工程 70ｍ3・110℃・10 分間，第 2 工程 55ｍ3・ 110℃・ 5 分間，第3 工程 55ｍ3・60℃・ 3 分間，第 4 工程 30ｍ3・65℃・ 3分間で行った。
葉打工程中に茶葉を経時的に採取して，茶葉温度（以下，茶温と略す）を放射温度計（IR-308，（株）カスタム製）で測定した。また，取り出した茶葉の含水率を測定した。葉打工程終了後，70℃に設定した棚式乾燥機（ND4-60，（株）寺田製作所製）で 1 時間の乾燥を行った。
粉末茶原料となる荒茶は，山口(2006)が報告している官能評価（標準審査法）により各項目 10 点満点で当分場研究員 6 名の合議により行った。また，荒茶は粉砕機（FPS1，（株）寺田製作所製）により粉砕し，L*(明度)， a*及び b*（色度）を色差計（Z-300A，日本電色工業(株)製）で測定し，C*(彩度)，h（色相角度）を算出した。試験は

試験２ 葉打機の風量が粉末茶の品質に与える影響
供試材料と蒸熱処理は試験 １の方法に準じた。蒸熱処
理した 後の 茶葉の 乾物 あたり 含水 率は， 一番 茶で は362％， 二番 茶は 294 ％ であった 。 葉打機は 60K 型（H60KDX-LDP，カワサキ機工（株）製，全て葉ざらい手）を使用した。投入量は試験 1 の結果より機械標準量の60kg とした。試験区として，第 1 工程の風量を煎茶加工時の標準風量区（60ｍ3/min）， 120％区， 140％区， 160％区の 4 区を設定した。標準風量は摘採時期，茶葉の熟度から想定される含水率から蒸葉を恒率乾燥する乾燥速度を基に自動計算される。実際の風量は， 120％区で 72ｍ3/min， 140％区で 85ｍ3/min， 160%区で 95ｍ3/min であった。なお，第 1 工程は一番茶では 9 分間，二番茶では生葉含水率が高く，工場内湿度が高かったため 18 分間実施した。熱風温度の設定は煎茶加工に沿ってすべての工程で 100℃にした。第 2 工程以後の風量と処理時間は，第 2 工程 50ｍ3・ 9 分間，第 3 工程 40ｍ3・ 9 分間，第4 工程 30ｍ3・9 分間，第 5 工程 30ｍ3・10 分間で行った。
一番茶は 2014 年 5 月 14 日，二番茶は 2014 年 7 月 8 日に実施した。
試験３ 葉打機の温度制御方法の違いが粉末茶の品質に与える影響
供試材料と蒸熱処理は試験 １の方法に準じた。蒸熱処理した葉打機投入直前の茶葉の乾物あたり含水率は一番茶では 334％，二番茶は 367％であった。葉打機は 35K 型（H35K-ADX，カワサキ機工（株）製，全て葉ざらい手）を使用した。投入量は試験 1 の結果から機械標準量の 35kgとした。また，風量の設定は試験 2 の結果から各工程とも標準風量の 140％とした。試験区として，茶温 35℃を目安に風量を自動制御する茶温制御区，熱風温度を100℃→90℃→70℃→60℃→50℃と，工程ごとに低下させていく熱風制御区を設定した。各工程時間は 5 分間とし，目標水分に達するまで第 5 工程のみ延長した。含水率が乾物あたり 70％を下回ったと判断された時点で葉打工程を終了した。同じ原料をてん茶炉で加工したてん茶を比較対照とした。一番茶は 2015 年 5 月 13 日，二番茶は2015 年 6 月 19 日に試験を実施した。

結果

試験１ 葉打機への茶葉投入量が粉末茶原料の品質に与える影響
標準的な煎茶加工における粗揉終了時の含水率に相当する水分減少率 65％以上まで水分を除去するのに要した
時間は，50％区と 75％区で 17 分，標準量区で 19 分であ既存の製茶機械を利用した食品加工用粉末茶の新たな製造方法

10090
水 80
分 70
減 60
少率 50
40％ 302010050％区
標準量区

第１表

75％区

143

葉打機への投入量が粉末茶の品質に与える影響
荒茶の官能評価 1)

粉末茶の色彩値

試験区
色沢から色L*a*b*

Ｃ*ｈ（50％7.7 b3) 9.0

58.7

-10.1

33.8

35.3106.6）

75％

9.3 a

9.0

58.1

-10.3

34.5

36.0106.6

10.0 a8.558.8-10.2

34.936.3

106.3

*n.s.

n.s.

n.s.

n.s.

n.s.

n.s.

標準量
有意差0510152)

201) 標準審査法で各項目 10 点の減点法により，茶・中山間チー

葉打機投入後の経過時間（分）ム 6 名の合議で評価した（以下の表同じ）

第２図

葉打機への蒸葉投入量と水分減少率の経時変化

2) 荒茶の官能評価は Kruskal-Wallis test，粉末茶の色彩値は分散分析により，＊は 5%水準で有意差あり，n.s.は有意1） 図内のエラーバーは標準偏差（n= 2)差なし

った（第 2 図）。荒茶（粉末茶原料）の官能評価では，色沢で 50％区が低かった。から色には試験区間に明らかな差は認められなかった。粉末茶の色彩値に有意な差は認められなかったが 50％で彩度が低い傾向が認められた（第 1 表）。
試験２ 葉打機の風量が粉末茶の品質に与える影響
第一工程中である葉打機投入 4 分後から 13 分後まで風量が多い程水分減少率が高い傾向が認められ，水分減少率が 65％以上となるのに要した時間は 160％区と140％区では 25 分， 120％区では 28 分，標準風量区では31 分であった（第 3 図）。荒茶の官能評価ならびに粉末茶の色彩値には，風量の違いによる有意な差は認められなかったが， 160％区における荒茶の色沢ならびに粉末茶の色相角度が標準風量区に比べ低い傾向がみられた（第 2 表）。
10090
水 80分 70
減 60
少50率
40％ 3020
100120％区
160％区

140％区
標準風量区

（）

0510152025

葉打機投入後の経過時間（分）第３図

葉打機の風量と水分減少率の経時変化

1) 図内のエラーバーは標準偏差（n= 2)303) 異なる英文字間には，Scheffe's F test により有意差あり

第２表

葉打機の風量が粉末茶の品質に与える影響

荒茶の官能評価

粉末茶の色彩値

試験区
色沢から色L*

a*

b*

Ｃ*

ｈ120％

9.0

8.5

57.5

-9.1

34.3

35.5

104.8

140％

9.5

9.5

58.5

-9.1

34.6

35.8

104.8

160％

8.0

9.0

58.7

-8.9

34.9

36.1

104.2

標準風量

9.5

9.5

58.8

-9.6

35.2

36.5

105.1

n.s.

n.s.

n.s.

n.s.

n.s.

n.s.

n.s.

有意差

1)

1) 荒茶の官能評価は Kruskal-Wallis test，粉末茶の色彩値は分散分析により， n.s.は有意差なし

試験３ 葉打機の温度制御方法の違いが粉末茶の品質に与える影響
葉打機投入後 4 分から 13 分まで熱風制御区が茶温制御区に比べ水分減少率が大きい傾向がみられたが，その後はほぼ同等で推移した（第 4 図）。熱風制御区における茶葉の温度は，葉打機投入から 5 分後に 36.8℃まで上昇し，投入 15 分後までは茶温制御区に比べ 0.7～ 3.6℃高く推移した。その後，投入 25 分後までに 32.5℃まで低下したがその後は 38℃まで上昇した。一方,茶温制御区は変動幅が小さく 33～36℃の範囲で推移し（第 5 図），茶温制御区と熱風制御区の荒茶を官能評価には有意差は認められなかった。第 3 表に葉打機の温度制御法が荒茶及び粉末茶の品質に与える影響を示した。茶温制御と熱風温度を制御した方法で製造した荒茶と，同じ生葉を用いててん茶加工をした荒茶を粉末にし色彩値を比較した。
明度 L*及び色度ｂ*には区間に有意な差は認められなかった。彩度 C*と色相角度 h は，てん茶加工区が大きい傾向がみられ，色度 a*は茶温制御区が有意に大きかった。熱風制御区とてん茶加工区に彩度 C*と色相角度 h に有意な差はみられず，達観においてもほぼ同等であると認められた（第 6 図）。

144

福岡県農林業総合試験場研究報告 ４（2018）

100

第３表

葉打機の温度制御方法が粉末茶の品質に与える影響

90
荒茶の官能評価

80
水 70
分
60減
少 50
率 40

茶温制御

熱風制御

（）

％

粉末茶の色彩値

試験区

熱風制御

茶温制御

30

てん茶加工20

有意差1000102030402)

から色L*

a*

9.5

9.5

57.8-9.5 a3) 35.1

36.4 b 105.2 b

9.5

10.0

57.9 -10.7 ab 35.3

36.9 ab 106.8 ab

35.937.5 a 107.2 a――58.1 -11.1 bn.s.

n.s.

n.s.

*

b*n.s.

Ｃ**ｈ*1) 他区と同じ生葉を使用して，てん茶加工したもの

502) 荒茶の官能評価は Mann-Whitney'U test，粉末茶の色彩値

葉打機投入後の経過時間（分）

第４図

1)

色沢

葉打機の制御方法が水分減少率に与える影響
1) 図内のエラーバーは標準偏差(n= 2)

は分散分析により，＊は 5％水準で有意差あり，n.s.は有意差なし
3) 異なる英文字間には，Tukey の多重検定により有意差あり

40
熱風制御

茶温制御

38（茶温 36）℃

34323005101520253035404550

葉打機経過時間（分）第５図

葉打機の温度制御方法の違いによる茶温の推移

考察

葉打機への投入量については，投入量を減らすことで乾燥時間が短くなる傾向が認められたが，色沢評点は投入量を 50％まで減らすと有意に低下した。極端に投入量が過少の場合は「上乾き」（葉表面の水分のみ乾燥し，葉中の水分が残っている状態）になり，色沢が赤黒くなり水色が濁ることが知られている（柴田 2006）。本試験においても有意な差はないが彩度が低下する傾向がみられており，「上乾き」によって彩度が低下し色沢評点が下がったと推察された。一方で荒茶では色沢に差が認められたが，粉末茶の色彩値には有意な差は認められなかった。木幡ら（2001b）は粉末試料と未粉末試料の色彩値を比較したところ，粉末試料では色相角度を除く色彩値が 2～ 5倍大きくなり，目視的にも未粉末試料に比べ，より明るく，鮮やかであったと述べている。本試験においても目視による色沢評点で認められた差が粉末にすることにより認められにくくなったと推察された。以上より，投入量は減らさず標準量で加工することが妥当であると考えられた。

第６図

同じ生葉を開発した方法で製造した粉末茶とてん茶加工した抹茶(一番茶)次に葉打機の風量について検討した。標準風量に比べ風量が多いほど短時間で水分が減少する傾向がみられたが，色沢評点及び色相角度は 160％まで風量を多くすると低下する傾向が認められた。柴田（2006）は風量が多すぎると，上乾きして色沢や水色が赤くなると述べている。
本試験では 160％まで風量を多くすると品質低下の傾向が認められたことから，品質に影響を与えず，効率的に乾燥させるには 標準風量比 140％の風量増加が望ましいと考えられた。
さらに上記で明らかにした投入量と風量の設定のもと，葉打工程中の温度制御法について検討した。熱風温度を制御する方法は，茶温を制御する方法に比べ，工程前半の茶温が速やかに上昇し，水分が速く減少する傾向がみられた。吉冨ら（1987）は，茶温が高いほど茶葉の平衡蒸気圧が高くなり給気との蒸気圧差が増大するため，乾燥速度が速くなると述べており，今回の試験でも茶温が短時間に上昇したことで同様の傾向が見られ，乾燥時間の短縮に寄与したものと推察された。
茶温が色に与える影響については，茶温が 33℃以下では，茶葉が主軸や揉み手に付着することでムラ乾きを起
こし浅緑色になり，38℃以上では赤みを帯びるとの報告

既存の製茶機械を利用した食品加工用粉末茶の新たな製造方法がある（柴田 2006）。熱風温度を制御した方法の茶温は茶葉投入後速やかに 36.8℃まで上昇するとともに 32.5～38.3℃の範囲で推移したことから色への悪影響は少なかったと推察され，得られた粉末茶の色相角度や彩度は，てん茶加工して粉末にしたものと有意な差は認められなかった。一方で，茶温を制御する方法は茶温の変動幅が小さ
く 33.1～35.8℃の範囲で推移したが，得られた粉末茶はてん茶加工して粉末にしたものに比べて，色度 a*は大きく，色相角度や彩度は小さかった。工程初期の 10 分間の茶温が 33.2～33.7℃と比較的低く推移したことや目視により茶葉の主軸や揉み手への付着程度が多かったことから，速やかに茶温を上昇させることができなかったため，茶葉表面の水分を蒸発させることができず，得られた粉末茶が浅緑色を呈したものと推察された。
以上のことから，既存の製茶機械のうち蒸熱，葉打，乾燥の 3 工程により，てん茶に近い濃緑色を持つ食品加工用粉末茶の製造方法を明らかにした。今後は，粉末茶の濃緑色を保持しながら，乾燥効率をさらに高める詳細な製造条件を検討していく必要がある。リーフ茶の消費は落ちているものの，ペットボトルや加工品の需要は堅調である。茶そのものに対して消費者の関心が低下しているのではなく，消費方法が変化していると考えられる。茶が入った様々な食品の需要が高い中，今回開発した濃緑色が優れる粉末茶が茶生産者の新たな収入源となることが期待される。

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引用文献
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