１．業務委託名：緑茶の苦味渋味を抑える技術とそれを用いた新食品の開発
２．受託団体名：中心団体：馬場製菓合名会社
連携団体：静岡県立大学環境科学研究所 吉岡教授
３．研究成果概要：
はじめに
緑茶は静岡県の代表的な特産品であり、県産業の振興という観点から、需要拡大に向けて、色々な商品の開発が行われてきた。しかし、需要の伸びはそれほど著しくはない。今後需要を伸ばすには、緑茶を用いた新規の商品開発が望まれる。その為には、従来知られていなかった用法を考案する必要がある。
緑茶の健康への効果については古くから知られている。最近の研究で緑茶の諸機能が色々と明らかにされ、緑茶は１日に１０杯以上飲むことが望ましい、というようなことも言われており、大量の摂取が薦められるようになった。その為には、濃いお茶を飲んだり、緑茶抽出物を乾燥させた粉末等を利用すれば良いわけであるが、問題はこれらが極めて強い苦味や渋味を呈する為に、大量には摂れないということである。苦味渋味を抑える有効な手段があれば、緑茶の更なる利用用途が開け、その経済的な波及効果は大きいはずである。
緑茶の苦味渋味を抑える手段としてシクロデキストリンを用いる方法がある。これに関しては以下の特許が公開されている。
日本化薬（株）；

茶抽出物含有組成物及び食品（特開平３－１６８０４６）

東洋製糖（株）；

飲食物及びその製造方法

花王（特開平１０－４９１９）(株)； 容器詰飲料（特開平１４－２３８５１８）花王（株）；

容器詰飲料の製造方法（特開平１６－２５４５１１）

花王（株）はこの方法を用いて、高濃度カテキン茶（ヘルシア緑茶）というドリンクを販売している。
本研究においては、カニやエビの殻からとれるキトサンを用い、緑茶抽出物と複合体を作ることにより、苦味渋みを抑える方法について検討した。キトサンは、皮膚再生作用や免疫賦活作用等の色々な薬理的な作用を示す物質であるが、一方で消化管からの脂肪の吸収を抑制したり、血中のコレステロール値を下げる作用があり、特定保健用食品としても用いられている。このように機能性食品として知られているキトサンを用いて、緑茶の苦味渋みを減じる方法は、シクロデキストリンを用いる方法よりも有効であると考えられ、またこの複合体には、それぞれの成分のみでは現れない新しい機能が出現することも期待される。
実験結果と考察
３．１

緑茶抽出物・キトサン複合体の製造法

キトサンは一般的な有機溶媒や水には溶解しないので、キトサン水溶液と緑茶抽出物の水溶液を混合することにより複合体を作ることは出来ない。しかし、市販の粉末状のキトサンは、カニ殻から製造する工程において、多孔性になるので、一種の吸着剤としての働きも持つ。そこで緑茶抽出物の水溶液中にキトサン粉末を混ぜると、各成分が吸着されて複合体を形成すると考えられる。
複合体を効率良く作るには、キトサンと緑茶抽出物を充分に接触させることが必要であるが、それは固体のキトサンを用いる限り困難である。そこで本実験では、キトサンを高度に水和したゲルを用いることを試みた。ゲル状にすることで緑茶抽出物はゲル内部に浸透し、その結果反応性が増し、より多くの緑茶成分を吸着する可能性が考えられる。ここでは、粉末状とゲル状のキトサンの両方を用い、複合体形成にどの様な違いがあるかも検討した。どちらの場合でも、混合後の溶液を凍結乾燥することにより、粉末状の複合体を得ることが出来た。
また緑茶抽出物としては、市販されているオールカテキン（馬場製菓製）、ポリフェノン CH（三井農林製）,サンフェノン 100S（太陽化学製）について検討した。
３．２

緑茶抽出物・キトサン複合体の苦味、渋味に対する官能試験

ここでは、緑茶抽出物・キトサン複合体が、カテキン類の示す苦味や渋味を抑えているかどうかを官能試験で調べた。複数のパネラーを選び、意見を表にまとめた。またその後大勢の訪問者からも意見を聴取した。その結果、緑茶抽出物・キトサン複合体は明らかに、カテキン類の持つ苦味や渋味を抑えることが分かった。また、粉末状のキトサンより水和ゲルを用いた方が、より苦味、渋味を抑えた。この理由は、二つ考えられる。一つは、水和ゲルの方が緑茶成分との接触面積が大きいため、より多くのカテキン類を吸着したという化学的な要因であり、もう一つは、水和ゲルを用いた複合体は、粉末に比較しキトサンがより広く水中に分散している為に、凍結乾燥を行うことにより、カテキン類をキトサンの内部により多量に取りこんだ形で固化し、カテキンが直接舌に接触する機会を少なくするといった、物理的な要因である。
複合体の作製に用いた 3 種類の緑茶抽出物の中で、最も評価が高かったのはオールカテキンだった。オールカテキンの特徴は、静岡の一番緑茶のみを使用しており、カテキン類以外に糖類やアミノ酸などの成分をそのまま含有していることである。そのため、カテキン類の含有量は低く、複合体を形成することにより苦味、渋味がほとんどなくなったと考えられる。オールカテキンを用いた複合体は、苦味、渋味が弱くなった反面、甘味や旨味が強くなったように感じられた。この理由として、緑茶の甘味や旨味に関与するテアニンやグルタミン酸などのアミノ酸はキトサンに吸着されにくいため、複合体を形成した時に表面に析出したためだと考えた。このことは、キトサンの吸着能には選択性があり、緑茶成分の中でもカテキン類と高い親和性を有することを示唆している。
３．３

分光学的方法を用いたカテキン類の吸着量の測定

3.3-1 紫外分光法による吸着量の測定
官能試験の結果からキトサンとカテキン類が複合体を形成することが分かった。ここでは緑茶抽出物中のカテキン類がどの程度キトサンと結合するかを紫外分光法で調べた。緑茶抽出物中に含まれるカテキン類やカフェインなどは 270nm 付近で芳香環に特有の吸収を示す。そこで、緑茶抽出物の水溶液にキトサンの粉末や水和ゲルを混合した後、上澄み液の吸光度の減少量からカテキン類の平均的な吸着量を求めることが出来る。

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この実験の結果から、水溶液中で、キトサンはカテキン類を吸着することが確認出来た。
実際に上澄み液を飲んでみると、カテキン類の持つ苦味・渋味は減少していた。用いるキトサンの量の増加と共に、吸着されるカテキン類やカフェインなどの量が増加した。また、キトサンの粉末よりも水和ゲルを用いた方が、吸着量と吸着速度が増加する傾向が見られた。これは、キトサンをゲル状にすることで構造が変化し、緑茶抽出物の水溶液との接触面積が大きくなったため、反応性が高くなったことに因ると考えられる。
3.3-2

NMR 法による吸着量の測定

紫外分光法の結果から、キトサンはカテキン類やカフェインなどの物質を吸着することが確認出来た。しかし、緑茶抽出物の各成分、特にカテキン類の EC、EGC、ECG、EGCG が、どの程度吸着されているかは分からない。そこでカテキン類の各成分や、テアニンやカフェインなどの成分が、どの程度キトサンに吸着されているかを NMR 法で調べた。実験は緑茶抽出液およびキトサン吸着後の上澄み液を一定量とり、溶媒を重水に換え、アセトニトリルを標準物質として、ピーク強度の減少量から、吸着率を計算した。
各成分の吸着率は、用いるキトサンの量の増加と共に増加した。またカテキン類の中でも、EC や EGC よりもガロイル基を持った ECG や EGCG の方がより多くキトサンに吸着された。
カフェインも、用いるキトサンの量の増加と共に増加した。しかし、カフェインは塩基性の物質であり、塩基性であるキトサンに吸着することは考えにくい。事実、紫外分光法でカフェイン単独の吸着率を調べたが、キトサンには吸着されていなかった。このことから、カフ
ェインはカテキン類と相互作用することにより、間接的にキトサンに吸着されたと考えられる。
３．４

複合体の抗酸化能

ここでは、緑茶抽出物・キトサン複合体が、成分である緑茶抽出物の抗酸化能を保持しているかどうかを確認した。茶カテキンの機能の多くは、ラジカル消去反応によるものであることが、主に生物学的な手法によって明らかにされてきた。そのため、茶カテキンがキトサンと結合することでこの抗酸化能が消失すると、複合体を用いる意味が無くなる恐れがある。
そこで、本実験では食品の抗酸化能を調べる場合によく利用される、DPPH ラジカルの消去能を ESR 法で調べた。その結果、複合体を形成してもカテキンの抗酸化能、ラジカル消去能は消失しないことが明らかになった。
３．５

複合体の溶解と脂肪吸収抑制能について複合体が、食べた後、機能を発揮する為には、消化管の中で溶解することが必須である。
そこで胃内と同程度の塩酸溶液への溶解を調べた。その結果複合体はキトサンよりも速やかに溶解した。また胃から腸へ移行した場合、キトサンはゲル化し、脂肪球を取り込んで消化を妨げるが、複合体でも同様の取り込み能があることがわかった。即ち、複合体はキトサンの機能も保持していることが明らかになった。
３．６

茶飴の試作

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複合体の利用の一環として、茶飴を試作した。この場合、高分子量のキトサンが味に影響することがあった為に、キトサンのモノマーであるグルコサミンも使用した。その結果、必要量のカテキンが存在しても、苦味、渋味が弱い為に、他の味成分を加えて、緑茶とは異なった味を付けることも可能であった。
まとめ
以上の実験の結果から、緑茶抽出物・キトサン複合体は、緑茶の機能とキトサンの機能を備えた、新しい機能性食品として有効であることが実証された。本実験では飴を試作したが、苦味、渋味が良く抑えられるために、充分な量の添加が出来る上に、他の色々な味付けが可能であり、バラエティーに富んだ製品開発が今後も期待できる。将来的には他の商品（クッキー、饅頭、せんべい等）に使用することも考えており、これらは緑茶の需要の拡大に繋がるとともに、県産業の発展に貢献すると期待される。ここでは緑茶抽出物・キトサン複合体の食品への応用という観点から研究を行ったが、キトサン、緑茶それぞれに注目すれば、また異なった商品開発が可能になり、今後それについても検討していきたい。

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