非重合体カテキン類組成物の製造方法
【課題】 緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を非重合体カテキン類の精製処理前の組成を損うことなくカフェイン量を低減し、精製処理された非重合体カテキン類組成物の製造法を提供する。
【解決手段】 緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を、合成吸着剤を充填したカラムに、ＳＶ(空間速度)＝０．５〜５[ｈ-1]の通液速度で、合成吸着剤に対する通液倍数として０．５〜１０[ｖ／ｖ] 吸着させ、次いで１０〜１４（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液し、さらにに１５〜１９（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液させる二段階の脱着工程により脱着させる非重合体カテキン類組成物の製造方法。
【解決手段】 緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を、合成吸着剤を充填したカラムに、ＳＶ(空間速度)＝０．５〜５[ｈ-1]の通液速度で、合成吸着剤に対する通液倍数として０．５〜１０[ｖ／ｖ] 吸着させ、次いで１０〜１４（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液し、さらにに１５〜１９（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液させる二段階の脱着工程により脱着させる非重合体カテキン類組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を非重合体カテキン類の精製処理前の組成を損うことなくカフェイン量を低減し、精製処理された非重合体カテキン類組成物の製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カテキン類の効果としてはαアミラーゼ活性阻害作用などが報告されている（例えば、特許文献１参照）。このような生理効果を発現させるためには、成人一日あたり４〜５杯のお茶を飲むことが必要であることから、より簡便に大量のカテキン類を摂取するため、飲料にカテキン類を高濃度配合する技術が望まれていた。
【０００３】
この方法の一つとして、緑茶抽出物の濃縮物などの水溶性組成物を利用して、カテキン類を飲料に溶解状態で添加する方法が用いられている。しかしながら、カテキン類を高濃度に配合する対象となる飲料の種類によっては、例えば紅茶抽出液や炭酸飲料にカテキン類を添加する場合など、カフェイン及び緑茶由来の風味の残存が飲料の商品価値を大きく損ねることがわかっている。
そこでこの課題を解決する為に高純度に精製された非重合体カテキン類組成物を添加する方法を用いることとなるが、従来の精製法のいずれもが水溶性組成物の精製前後における非重合体カテキン類の組成維持に対しての考慮がなされておらず、精製前の水溶性組成物で検証された生理効果が精製による組成変化後においては保証できないという問題があった。またカフェイン低減においてもクロロホルム処理などの更なる処理が必要となる問題があった。
【０００４】
このような背景の中、従来の精製法の中でも、緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を、吸着剤に一旦吸着させ、その後溶剤等で脱着回収するという従来技術は多数試みられている（例えば、特許文献２〜６参照）。しかしながら、特許文献２は、ハイドロキシルプロピル化デキストランゲル又は親水性ビニルポリマーゲルを用いて精製する方法であるが、脱着に使用される有機溶媒濃度が常に２０％以上と高い為に、精製後のカフェイン量が多くなるという問題があった。また特許文献３は、スチレン−ジビニルベンゼン或いはメタアクリル酸エステルを用いて精製する方法であるが脱着に使用される有機溶媒濃度が最終的に６０％程度である為に、カラム処理後に別途クロロホルム処理による脱カフェイン処理を行う必要があった。同様に特許文献３、４及び５においても３０％、４０％以上あるいは５０％以上の濃度の有機溶媒である為に同様の精製状態となっていた。
【０００５】
またこれらのいずれの方法においても処理前後の組成維持という概念は見受けられない。
【特許文献１】特開平３−１３３９２８号公報
【特許文献２】特開平１−１７５９７８号公報
【特許文献３】特開平２−３１１４７４号公報
【特許文献４】特開平１０−６７７７１号公報
【特許文献５】特開平４−１８２４７９号公報
【特許文献６】特開平６−９６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を非重合体カテキン類の精製処理前の組成を損うことなくカフェイン量を低減し、精製処理された非重合体カテキン類組成物の製造法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を非重合体カテキン類の精製処理前の組成を損うことなくカフェイン量を低減すべく検討した結果、特定の合成吸着剤に非重合体カテキン類を吸着・脱着させる工程において、使用するエタノール水溶液のエタノール濃度を制御することにより、従来よりもカフェイン含量が低く、処理前後での組成変化の小さい、緑茶風味の低減された非重合体カテキン類組成物を高収率で得られることを見出した。
【０００８】
本発明は、緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を、合成吸着剤を充填したカラムに、ＳＶ(空間速度)＝０．５〜５[ｈ-1]の通液速度で、合成吸着剤に対する通液倍数として０．５〜１０[ｖ／ｖ] 吸着させ、次いで１０〜１４（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液し、さらにに１５〜１９（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液させる二段階の脱着工程により脱着させる非重合体カテキン類組成物の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、（Ａ）カフェイン／非重合体カテキン類（重量比）が０．０４未満であり、（Ｂ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体カテキンガレート体類率を１とした時のカテキンガレート体類率が８０〜１２０％、（Ｃ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率を１とした時の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率が８５〜１１５％である非重合体カテキン類組成物を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、従来よりもカフェイン含量が低く、処理前後での組成変化の小さい、緑茶風味の低減された非重合体カテキン類組成物を高収率で得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明で非重合体カテキン類とは、カテキン、ガロカテキン、カテキンガレート、ガロカテキンガレートなどの非エピ体カテキン類及びエピカテキン、エピガロカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレートなどのエピ体カテキン類をあわせての総称である。
【００１１】
本発明で非重合体カテキンガレート体類とは、カテキンガレート、ガロカテキンガレート、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレートなどをあわせての総称である。また非重合体ガロ体類とは、ガロカテキン、ガロカテキンガレート、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレートなどをあわせての総称である。
【００１２】
本発明に使用する緑茶葉としては、Camellia属、例えばC. sinensis、C. assamica及びやぶきた種、又はそれらの雑種から得られる茶葉から製茶された茶葉が挙げられる。例えば、蒸し製茶葉では普通煎茶、深蒸し煎茶、玉露、かぶせ茶、玉緑茶、番茶などが好ましい。また釜炒り製では玉緑茶や中国緑茶が特に好ましい。
【００１３】
本発明で使用する水溶性組成物は通常の緑茶抽出条件で製造される。緑茶葉からの抽出時の温度は非重合体カテキン類の抽出効率を高くする観点から７０℃〜沸騰水、さらに好ましくは８０℃〜沸騰水を使っても差し支えない。緑茶葉からの抽出時の水の量は、緑茶葉に対して５〜６０重量倍、特に５〜４０重量倍が好ましい。緑茶葉からの抽出時間は１〜６０分が好ましく、より好ましくは１〜４０分、さらに好ましくは１〜３０分である。抽出時間は短すぎると非重合体カテキン類の溶出が不十分であり、長すぎると非重合体カテキン類の熱変性異性化反応が進行してしまう。
【００１４】
本発明に用いる水溶性組成物は、いわゆる緑茶抽出物を濃縮したものであって、特開昭５９−２１９３８４号公報、特開平４−２０５８９号公報、特開平５−２６０９０７号公報、特開平５−３０６２７９号公報、特願２００２−１１４３５５、特願２００２−０２０４１５などに詳細に例示されている方法で調製したものを使用しても良い。市販品としては、三井農林（株）「ポリフェノン」、伊藤園（株）「テアフラン」、太陽化学（株）「サンフェノン」などが挙げられる。そのほか、カラム精製品及び化学合成品でも使用できる。ここでいう茶抽出物の濃縮物の形態としては、固体、水溶液、スラリー状など種々のものが挙げられるが、本発明の処理においては事前に水溶液の状態に調整する。
【００１５】
本発明で用いる水溶性組成物のＢrixは２〜２５、好ましくは３〜２５、更に好ましくは３〜２０の範囲にすることで、非重合体カテキン類の回収率が高まり、脱カフェイン効率も改善される。ここで前記緑茶抽出物の濃縮物を使用する場合、そのBrixは１０〜２５、さらに１５〜２５が好ましい。
【００１６】
本発明に用いる合成吸着剤としては、スチレン−ジビニルベンゼン、修飾スチレン−ジビニルベンゼン又はメタクリル酸メチルを母体とするものが挙げられる。スチレン−ジビニルベンゼン系の合成吸着剤の例としては、三菱化学社製の商品名ダイヤイオンＨＰ−２０、ＨＰ−２１、セパビーズＳＰ７０、ＳＰ７００、ＳＰ８２５、ＳＰ−８２５やオルガノ社（供給元：米国ローム＆ハース社）のアンバーライトＸＡＤ４、ＸＡＤ１６ＨＰ、ＸＡＤ１１８０、ＸＡＤ２０００、住友化学（供給元：米国ローム＆ハース社）のデュオライトＳ８７４、Ｓ８７６等が挙げられる。臭素原子を核置換して吸着力を強めた修飾スチレン−ジビニルベンゼン系の合成吸着剤の例としては、三菱化学社製の商品名セパビーズＳＰ２０５、ＳＰ２０６、ＳＰ２０７等が挙げられる。メタクリル酸メチル系の合成吸着剤の例としては、三菱化学社製のセパビーズＨＰ１ＭＧ、ＨＰ２ＭＧやオルガノ社のＸＡＤ７ＨＰ、住友化学のデュオライトＳ８７７等が挙げられる。
合成吸着剤の中でも特に、特に修飾ポリスチレン系合成吸着剤及びメタクリル酸メチル系合成吸着剤が好ましい。前者はポリスチレン系合成吸着剤に比べ吸着容量が高く、また高比重である為に精製プロセスの中でアップフロー通液が可能となって好ましい。また後者は吸着量は少ないものの高極性有機物の吸着に有利な点が挙げられる。
【００１７】
本発明に用いる合成吸着剤は具体的には、ＳＰ２０７などの修飾ポリスチレン系合成吸着剤（三菱化学社製）、ＨＰ２ＭＧなどのメタクリル系合成吸着剤（三菱化学社製）が挙げられるが、前述の理由からＳＰ２０７、ＨＰ２ＭＧが好ましく、ＳＰ２０７がより好ましい。
【００１８】
本発明においては、まず水溶性組成物を合成吸着剤を充填したカラムに通液するが、予めＳＶ(空間速度)＝１〜５[ｈ-1]、合成吸着剤に対する通液倍数として２〜５[ｖ／ｖ] の通液条件で９５（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液で洗浄を行い、合成吸着剤の原料モノマーや原料モノマー中の不純物等を除去するのが良い。そして、その後ＳＶ(空間速度)＝１〜５[ｈ-1]、合成吸着剤に対する通液倍数として１〜４[ｖ／ｖ] の通液条件により水洗し、エタノールを除去して合成吸着剤の含液を水系に置換する方法が選択できる。
【００１９】
水溶性組成物を、合成吸着剤を充填したカラムに通液する条件としては、ＳＶ(空間速度)＝０．５〜５[ｈ-1]の通液速度で、合成吸着剤に対する通液倍数として０．５〜１０[ｖ／ｖ] で通液するのが好ましい。さらに、ＳＶ＝１〜５[ｈ-1]の通液速度で、合成吸着剤に対する通液倍数として１〜８[ｖ／ｖ] で通液するのがより好ましい。
【００２０】
水溶性組成物をカラムに吸着後、エタノール水溶液によって脱着する条件としては、まず１０〜１４（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積当り０．５〜１０倍量通液し、次いで１５〜１９（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液する二段階のグラディエント方式を採用することが非重合体カテキン類の効率的な溶出及び精製ができる点で好ましい。
ここで、１０（ｖ／ｖ）％未満のエタノール水溶液で溶出する場合、カフェイン／非重合体カテキン類比率は下がるものの、合成吸着剤に対する通液倍数が１５[ｖ／ｖ]超となり、多量の溶出液を要しかつ非重合体カテキン類の回収率が低くなってしまう。一方、２０（ｖ／ｖ）％以上のエタノール水溶液で溶出する場合、カフェインと非重合体カテキン類の分離が悪くなる。
【００２１】
本発明で使用される合成吸着剤は精製処理後に所定の方法を用いることにより再使用できる。具体的には、９０〜９９．５（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を通液し吸着剤上に残存する水溶液組成物成分をすべて脱着させる。
【００２２】
本発明により得られる非重合体カテキン類組成物は、（Ａ）カフェイン／非重合体カテキン類（重量比）が０．０４未満であり、カフェイン含量が低い。また、本発明方法によれば、水溶性組成物からの（Ｂ）非重合体カテキン類の回収率が７５重量％以上、（Ｃ）非重合体カテキン類中の非重合体カテキンガレート体類率の濃度変化が２０％未満、（Ｄ）非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率の濃度変化が１５％未満であり、処理前後の組成変化が極めて少ない。
【００２３】
本発明で得られた非重合体カテキン類組成物はそのままで使用しても良く、減圧濃縮、薄膜濃縮などの方法によりエタノールを除去してもよい。通常飲料への配合に使用する場合、エタノールを完全に除去した方が好ましい。また非重合体カテキン類組成物の製品形態として粉体が望ましい場合は、噴霧乾燥や凍結乾燥等の方法によって粉体化できる。
【００２４】
本発明で得られた非重合体カテキン類組成物は容器詰飲料に配合できる。使用される容器は一般の飲料と同様にポリエチレンテレフタレートを主成分とする成形容器（いわゆるＰＥＴボトル）、金属缶、金属箔やプラスチックフィルムと複合された紙容器、瓶などの通常の形態で提供することができる。ここでいう容器詰飲料とは希釈せずに飲用できるものをいう。
【００２５】
また上記の容器詰飲料は、例えば、金属缶のように容器に充填後、加熱殺菌できる場合にあっては食品衛生法に定められた殺菌条件で製造される。ＰＥＴボトル、紙容器のようにレトルト殺菌できないものについては、あらかじめ上記と同等の殺菌条件、例えばプレート式熱交換器などで高温短時間殺菌後、一定の温度迄冷却して容器に充填する等の方法が採用される。また無菌下で、充填された容器に別の成分を配合して充填してもよい。
【実施例】
【００２６】
（カテキン類の測定法）
フィルター（０．８μｍ）で濾過し、次いで蒸留水で希釈した容器詰めされた飲料を、島津製作所製、高速液体クロマトグラフ（型式ＳＣＬ-１０ＡＶＰ）を用い、オクタデシル基導入液体クロマトグラフ用パックドカラム Ｌ−カラムＴＭ ＯＤＳ（４．６ｍｍφ×２５０ｍｍ：財団法人 化学物質評価研究機構製）を装着し、カラム温度３５℃でグラジエント法により行った。移動相Ａ液は酢酸を０．１ｍｏｌ／Ｌ含有の蒸留水溶液、Ｂ液は酢酸を０．１ｍｏｌ／Ｌ含有のアセトニトリル溶液とし、試料注入量は２０μＬ、ＵＶ検出器波長は２８０ｎｍの条件で行った。
【００２７】
（Ｂrixの測定法）
測定試料をイオン交換水によってゼロ点調節したＢrix計（ＲＸ−５０００α（ＡＴＡＧＯ社製））により、測定を行った。
【００２８】
（殺菌後の風味評価）
各実施例で得られた非重合体カテキン類組成物をカテキン含有率が０．１７５％[ｗ／ｖ]となるように脱イオン水で希釈し、その４０ｍＬを５０ｍＬの耐圧製ガラス容器に入れた。そこにアスコルビン酸Ｎａを０．１重量％添加し、５％重炭酸Ｎａ水溶液でｐＨを６．４に調整し、窒素置換を行い、オートクレーブで１２１℃、１０分間加熱滅菌した。その後、評価パネラー５名によって緑茶由来の異味・異臭が感じられないか確認を行った。
【００２９】
（沈殿の評価方法）
耐圧製ガラス容器に入っている評価サンプルを、５５℃の恒温槽に入れて、濁りの発生状況を確認した。イルミネーター上で内容物の状態を観察し、澱の観察された時点を澱生成日とした。
【００３０】
実施例１
宮崎産緑茶２番茶１００ｇを８５℃の脱イオン水１，５００gで３０分間抽出、冷却、搾汁後、２号ろ紙によりろ過し、Brix３．４の抽出液１，２００ｇを得た。次いで、ガラスカラム（内径４０ｍｍ×高さ４００ｍｍ）に充填した合成吸着剤セパビーズＳＰ−２０７（三菱化学（株）製）３００ｍＬを、予めＳＶ＝３（ｈ-1）で９５％（ｖ／ｖ）エタノール９００ｍＬによる洗浄を行い、ＳＶ＝３（ｈ-1)で６００ｍＬの水で洗浄した。その後、得られた抽出液１，２００ｇをＳＶ＝３（ｈ-1）で通液し、通過液は廃棄した。茶抽出液を吸着後、カラム内のＳＰ−２０７に１２％（ｖ／ｖ）エタノール水をＳＶ＝３（ｈ-1）で１，８００ｍＬ通液した後、１７％（ｖ／ｖ）エタノール水をＳＶ＝３（ｈ-1）で１，２００ｍＬ通液した。得られた溶出液をロータリーエバポレーターによりBrix２０まで減圧濃縮して非重合体カテキン類組成物１００．１ｇを得た。
【００３１】
実施例２
合成吸着剤にセパビーズＳＰ−７０（三菱化学（株）製）を使用した以外は実施例１と全く同様にして非重合体カテキン類組成物108.6gを得た。
【００３２】
実施例３
合成吸着剤にセパビーズＨＰ２ＭＧ（三菱化学（株）製）を使用した以外は実施例１と全く同様にして非重合体カテキン類組成物１０６．８ｇを得た。
【００３３】
実施例４
実施例１と同様に抽出した抽出液をロータリーエバポレーターによりＢrix２０まで減圧濃縮して濃縮液１０３．５ｇを得た。その後、実施例１と同様にガラスカラム（内径４０ｍｍ×高さ４００ｍｍ）に充填した合成吸着剤セパビーズＳＰ−２０７（三菱化学（株）製）３００ｍＬに通液させ、非重合体カテキン類組成物１０５ｇを得た。
【００３４】
参考例１
宮崎産緑茶２番茶１００ｇを８５℃の脱イオン水１，５００gで３０分間抽出、冷却、搾汁後、２号ろ紙によりろ過し、Brix３．４の抽出液１，２００ｇを得た。
【００３５】
比較例１
実施例１の１２％（ｖ／ｖ）エタノール水及び１７％（ｖ／ｖ）エタノール水を通液する代わりに、５％（ｖ／ｖ）エタノール水をＳＶ＝３（ｈ-1）で３，０００ｍＬ通液した以外は全く同様にして行った。得られた非重合体カテキン類組成物は１１０．２ｇであった。
【００３６】
比較例２
実施例１の１２％（ｖ／ｖ）エタノール水及び１７％（ｖ／ｖ）エタノール水を通液する代わりに、３０％（ｖ／ｖ）エタノール水をＳＶ＝３（ｈ-1）で９００ｍＬを通液した以外は全く同様にして行った。得られた非重合体カテキン類組成物は１０５．３ｇであった。
【００３７】
比較例３
実施例１の１２％（ｖ／ｖ）エタノール水及び１７％（ｖ／ｖ）エタノール水を通液する代わりに、２０％（ｖ／ｖ）エタノール水をＳＶ＝３（ｈ-1）で９００ｍＬを通液した以外は全く同様にして行った。
【００３８】
比較例４
宮崎産緑茶２番茶１０００ｇを８５℃の脱イオン水１０Lで１０分間抽出、冷却、搾汁後、２号ろ紙によりろ過し、その後、減圧濃縮してBrix２１．３の茶抽出液１，５００ｇを得た。次いで、ガラスカラム（内径４０ｍｍ×高さ４００ｍｍ）に充填した合成吸着剤デュオライトＳ−８７６（デュオライトインターナショナルINC社製）３００ｍＬを、予めＳＶ＝３（ｈ-1）で６０％（ｖ／ｖ）アセトン水溶液９００ｍＬによる洗浄を行い、ＳＶ＝３（ｈ-1)で６００ｍＬの水で洗浄した。その後、得られた茶抽出液１，５００ｇをＳＶ＝３（ｈ-1）で通液し、通過液は廃棄した。茶抽出液を吸着後、カラム内のＳ−８７６に１０％（ｖ／ｖ）アセトン水溶液をＳＶ＝３（ｈ-1）で１，８００ｍＬ通液した後、６０％（ｖ／ｖ）アセトン水溶液をＳＶ＝３（ｈ-1）で１，２００ｍＬ通液した。得られた溶出液をロータリーエバポレーターによりBrix２０まで減圧濃縮して非重合体カテキン類組成物１０６．３ｇを得た。
【００３９】
表１に分析並びに評価結果を示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
実施例１〜４のいずれにおいても処理前後におけるカテキン類組成の変化を極力抑えるとともに回収率が高く、カフェイン濃度の低い非重合体カテキン類組成物を得ることができた。また容器詰飲料をモデル系とした殺菌後の風味評価において緑茶由来の異味・異臭が感じられず、５５℃保存後の澱生成もみられなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を非重合体カテキン類の精製処理前の組成を損うことなくカフェイン量を低減し、精製処理された非重合体カテキン類組成物の製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カテキン類の効果としてはαアミラーゼ活性阻害作用などが報告されている（例えば、特許文献１参照）。このような生理効果を発現させるためには、成人一日あたり４〜５杯のお茶を飲むことが必要であることから、より簡便に大量のカテキン類を摂取するため、飲料にカテキン類を高濃度配合する技術が望まれていた。
【０００３】
この方法の一つとして、緑茶抽出物の濃縮物などの水溶性組成物を利用して、カテキン類を飲料に溶解状態で添加する方法が用いられている。しかしながら、カテキン類を高濃度に配合する対象となる飲料の種類によっては、例えば紅茶抽出液や炭酸飲料にカテキン類を添加する場合など、カフェイン及び緑茶由来の風味の残存が飲料の商品価値を大きく損ねることがわかっている。
そこでこの課題を解決する為に高純度に精製された非重合体カテキン類組成物を添加する方法を用いることとなるが、従来の精製法のいずれもが水溶性組成物の精製前後における非重合体カテキン類の組成維持に対しての考慮がなされておらず、精製前の水溶性組成物で検証された生理効果が精製による組成変化後においては保証できないという問題があった。またカフェイン低減においてもクロロホルム処理などの更なる処理が必要となる問題があった。
【０００４】
このような背景の中、従来の精製法の中でも、緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を、吸着剤に一旦吸着させ、その後溶剤等で脱着回収するという従来技術は多数試みられている（例えば、特許文献２〜６参照）。しかしながら、特許文献２は、ハイドロキシルプロピル化デキストランゲル又は親水性ビニルポリマーゲルを用いて精製する方法であるが、脱着に使用される有機溶媒濃度が常に２０％以上と高い為に、精製後のカフェイン量が多くなるという問題があった。また特許文献３は、スチレン−ジビニルベンゼン或いはメタアクリル酸エステルを用いて精製する方法であるが脱着に使用される有機溶媒濃度が最終的に６０％程度である為に、カラム処理後に別途クロロホルム処理による脱カフェイン処理を行う必要があった。同様に特許文献３、４及び５においても３０％、４０％以上あるいは５０％以上の濃度の有機溶媒である為に同様の精製状態となっていた。
【０００５】
またこれらのいずれの方法においても処理前後の組成維持という概念は見受けられない。
【特許文献１】特開平３−１３３９２８号公報
【特許文献２】特開平１−１７５９７８号公報
【特許文献３】特開平２−３１１４７４号公報
【特許文献４】特開平１０−６７７７１号公報
【特許文献５】特開平４−１８２４７９号公報
【特許文献６】特開平６−９６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を非重合体カテキン類の精製処理前の組成を損うことなくカフェイン量を低減し、精製処理された非重合体カテキン類組成物の製造法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を非重合体カテキン類の精製処理前の組成を損うことなくカフェイン量を低減すべく検討した結果、特定の合成吸着剤に非重合体カテキン類を吸着・脱着させる工程において、使用するエタノール水溶液のエタノール濃度を制御することにより、従来よりもカフェイン含量が低く、処理前後での組成変化の小さい、緑茶風味の低減された非重合体カテキン類組成物を高収率で得られることを見出した。
【０００８】
本発明は、緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を、合成吸着剤を充填したカラムに、ＳＶ(空間速度)＝０．５〜５[ｈ-1]の通液速度で、合成吸着剤に対する通液倍数として０．５〜１０[ｖ／ｖ] 吸着させ、次いで１０〜１４（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液し、さらにに１５〜１９（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液させる二段階の脱着工程により脱着させる非重合体カテキン類組成物の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、（Ａ）カフェイン／非重合体カテキン類（重量比）が０．０４未満であり、（Ｂ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体カテキンガレート体類率を１とした時のカテキンガレート体類率が８０〜１２０％、（Ｃ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率を１とした時の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率が８５〜１１５％である非重合体カテキン類組成物を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、従来よりもカフェイン含量が低く、処理前後での組成変化の小さい、緑茶風味の低減された非重合体カテキン類組成物を高収率で得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明で非重合体カテキン類とは、カテキン、ガロカテキン、カテキンガレート、ガロカテキンガレートなどの非エピ体カテキン類及びエピカテキン、エピガロカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレートなどのエピ体カテキン類をあわせての総称である。
【００１１】
本発明で非重合体カテキンガレート体類とは、カテキンガレート、ガロカテキンガレート、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレートなどをあわせての総称である。また非重合体ガロ体類とは、ガロカテキン、ガロカテキンガレート、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレートなどをあわせての総称である。
【００１２】
本発明に使用する緑茶葉としては、Camellia属、例えばC. sinensis、C. assamica及びやぶきた種、又はそれらの雑種から得られる茶葉から製茶された茶葉が挙げられる。例えば、蒸し製茶葉では普通煎茶、深蒸し煎茶、玉露、かぶせ茶、玉緑茶、番茶などが好ましい。また釜炒り製では玉緑茶や中国緑茶が特に好ましい。
【００１３】
本発明で使用する水溶性組成物は通常の緑茶抽出条件で製造される。緑茶葉からの抽出時の温度は非重合体カテキン類の抽出効率を高くする観点から７０℃〜沸騰水、さらに好ましくは８０℃〜沸騰水を使っても差し支えない。緑茶葉からの抽出時の水の量は、緑茶葉に対して５〜６０重量倍、特に５〜４０重量倍が好ましい。緑茶葉からの抽出時間は１〜６０分が好ましく、より好ましくは１〜４０分、さらに好ましくは１〜３０分である。抽出時間は短すぎると非重合体カテキン類の溶出が不十分であり、長すぎると非重合体カテキン類の熱変性異性化反応が進行してしまう。
【００１４】
本発明に用いる水溶性組成物は、いわゆる緑茶抽出物を濃縮したものであって、特開昭５９−２１９３８４号公報、特開平４−２０５８９号公報、特開平５−２６０９０７号公報、特開平５−３０６２７９号公報、特願２００２−１１４３５５、特願２００２−０２０４１５などに詳細に例示されている方法で調製したものを使用しても良い。市販品としては、三井農林（株）「ポリフェノン」、伊藤園（株）「テアフラン」、太陽化学（株）「サンフェノン」などが挙げられる。そのほか、カラム精製品及び化学合成品でも使用できる。ここでいう茶抽出物の濃縮物の形態としては、固体、水溶液、スラリー状など種々のものが挙げられるが、本発明の処理においては事前に水溶液の状態に調整する。
【００１５】
本発明で用いる水溶性組成物のＢrixは２〜２５、好ましくは３〜２５、更に好ましくは３〜２０の範囲にすることで、非重合体カテキン類の回収率が高まり、脱カフェイン効率も改善される。ここで前記緑茶抽出物の濃縮物を使用する場合、そのBrixは１０〜２５、さらに１５〜２５が好ましい。
【００１６】
本発明に用いる合成吸着剤としては、スチレン−ジビニルベンゼン、修飾スチレン−ジビニルベンゼン又はメタクリル酸メチルを母体とするものが挙げられる。スチレン−ジビニルベンゼン系の合成吸着剤の例としては、三菱化学社製の商品名ダイヤイオンＨＰ−２０、ＨＰ−２１、セパビーズＳＰ７０、ＳＰ７００、ＳＰ８２５、ＳＰ−８２５やオルガノ社（供給元：米国ローム＆ハース社）のアンバーライトＸＡＤ４、ＸＡＤ１６ＨＰ、ＸＡＤ１１８０、ＸＡＤ２０００、住友化学（供給元：米国ローム＆ハース社）のデュオライトＳ８７４、Ｓ８７６等が挙げられる。臭素原子を核置換して吸着力を強めた修飾スチレン−ジビニルベンゼン系の合成吸着剤の例としては、三菱化学社製の商品名セパビーズＳＰ２０５、ＳＰ２０６、ＳＰ２０７等が挙げられる。メタクリル酸メチル系の合成吸着剤の例としては、三菱化学社製のセパビーズＨＰ１ＭＧ、ＨＰ２ＭＧやオルガノ社のＸＡＤ７ＨＰ、住友化学のデュオライトＳ８７７等が挙げられる。
合成吸着剤の中でも特に、特に修飾ポリスチレン系合成吸着剤及びメタクリル酸メチル系合成吸着剤が好ましい。前者はポリスチレン系合成吸着剤に比べ吸着容量が高く、また高比重である為に精製プロセスの中でアップフロー通液が可能となって好ましい。また後者は吸着量は少ないものの高極性有機物の吸着に有利な点が挙げられる。
【００１７】
本発明に用いる合成吸着剤は具体的には、ＳＰ２０７などの修飾ポリスチレン系合成吸着剤（三菱化学社製）、ＨＰ２ＭＧなどのメタクリル系合成吸着剤（三菱化学社製）が挙げられるが、前述の理由からＳＰ２０７、ＨＰ２ＭＧが好ましく、ＳＰ２０７がより好ましい。
【００１８】
本発明においては、まず水溶性組成物を合成吸着剤を充填したカラムに通液するが、予めＳＶ(空間速度)＝１〜５[ｈ-1]、合成吸着剤に対する通液倍数として２〜５[ｖ／ｖ] の通液条件で９５（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液で洗浄を行い、合成吸着剤の原料モノマーや原料モノマー中の不純物等を除去するのが良い。そして、その後ＳＶ(空間速度)＝１〜５[ｈ-1]、合成吸着剤に対する通液倍数として１〜４[ｖ／ｖ] の通液条件により水洗し、エタノールを除去して合成吸着剤の含液を水系に置換する方法が選択できる。
【００１９】
水溶性組成物を、合成吸着剤を充填したカラムに通液する条件としては、ＳＶ(空間速度)＝０．５〜５[ｈ-1]の通液速度で、合成吸着剤に対する通液倍数として０．５〜１０[ｖ／ｖ] で通液するのが好ましい。さらに、ＳＶ＝１〜５[ｈ-1]の通液速度で、合成吸着剤に対する通液倍数として１〜８[ｖ／ｖ] で通液するのがより好ましい。
【００２０】
水溶性組成物をカラムに吸着後、エタノール水溶液によって脱着する条件としては、まず１０〜１４（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積当り０．５〜１０倍量通液し、次いで１５〜１９（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液する二段階のグラディエント方式を採用することが非重合体カテキン類の効率的な溶出及び精製ができる点で好ましい。
ここで、１０（ｖ／ｖ）％未満のエタノール水溶液で溶出する場合、カフェイン／非重合体カテキン類比率は下がるものの、合成吸着剤に対する通液倍数が１５[ｖ／ｖ]超となり、多量の溶出液を要しかつ非重合体カテキン類の回収率が低くなってしまう。一方、２０（ｖ／ｖ）％以上のエタノール水溶液で溶出する場合、カフェインと非重合体カテキン類の分離が悪くなる。
【００２１】
本発明で使用される合成吸着剤は精製処理後に所定の方法を用いることにより再使用できる。具体的には、９０〜９９．５（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を通液し吸着剤上に残存する水溶液組成物成分をすべて脱着させる。
【００２２】
本発明により得られる非重合体カテキン類組成物は、（Ａ）カフェイン／非重合体カテキン類（重量比）が０．０４未満であり、カフェイン含量が低い。また、本発明方法によれば、水溶性組成物からの（Ｂ）非重合体カテキン類の回収率が７５重量％以上、（Ｃ）非重合体カテキン類中の非重合体カテキンガレート体類率の濃度変化が２０％未満、（Ｄ）非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率の濃度変化が１５％未満であり、処理前後の組成変化が極めて少ない。
【００２３】
本発明で得られた非重合体カテキン類組成物はそのままで使用しても良く、減圧濃縮、薄膜濃縮などの方法によりエタノールを除去してもよい。通常飲料への配合に使用する場合、エタノールを完全に除去した方が好ましい。また非重合体カテキン類組成物の製品形態として粉体が望ましい場合は、噴霧乾燥や凍結乾燥等の方法によって粉体化できる。
【００２４】
本発明で得られた非重合体カテキン類組成物は容器詰飲料に配合できる。使用される容器は一般の飲料と同様にポリエチレンテレフタレートを主成分とする成形容器（いわゆるＰＥＴボトル）、金属缶、金属箔やプラスチックフィルムと複合された紙容器、瓶などの通常の形態で提供することができる。ここでいう容器詰飲料とは希釈せずに飲用できるものをいう。
【００２５】
また上記の容器詰飲料は、例えば、金属缶のように容器に充填後、加熱殺菌できる場合にあっては食品衛生法に定められた殺菌条件で製造される。ＰＥＴボトル、紙容器のようにレトルト殺菌できないものについては、あらかじめ上記と同等の殺菌条件、例えばプレート式熱交換器などで高温短時間殺菌後、一定の温度迄冷却して容器に充填する等の方法が採用される。また無菌下で、充填された容器に別の成分を配合して充填してもよい。
【実施例】
【００２６】
（カテキン類の測定法）
フィルター（０．８μｍ）で濾過し、次いで蒸留水で希釈した容器詰めされた飲料を、島津製作所製、高速液体クロマトグラフ（型式ＳＣＬ-１０ＡＶＰ）を用い、オクタデシル基導入液体クロマトグラフ用パックドカラム Ｌ−カラムＴＭ ＯＤＳ（４．６ｍｍφ×２５０ｍｍ：財団法人 化学物質評価研究機構製）を装着し、カラム温度３５℃でグラジエント法により行った。移動相Ａ液は酢酸を０．１ｍｏｌ／Ｌ含有の蒸留水溶液、Ｂ液は酢酸を０．１ｍｏｌ／Ｌ含有のアセトニトリル溶液とし、試料注入量は２０μＬ、ＵＶ検出器波長は２８０ｎｍの条件で行った。
【００２７】
（Ｂrixの測定法）
測定試料をイオン交換水によってゼロ点調節したＢrix計（ＲＸ−５０００α（ＡＴＡＧＯ社製））により、測定を行った。
【００２８】
（殺菌後の風味評価）
各実施例で得られた非重合体カテキン類組成物をカテキン含有率が０．１７５％[ｗ／ｖ]となるように脱イオン水で希釈し、その４０ｍＬを５０ｍＬの耐圧製ガラス容器に入れた。そこにアスコルビン酸Ｎａを０．１重量％添加し、５％重炭酸Ｎａ水溶液でｐＨを６．４に調整し、窒素置換を行い、オートクレーブで１２１℃、１０分間加熱滅菌した。その後、評価パネラー５名によって緑茶由来の異味・異臭が感じられないか確認を行った。
【００２９】
（沈殿の評価方法）
耐圧製ガラス容器に入っている評価サンプルを、５５℃の恒温槽に入れて、濁りの発生状況を確認した。イルミネーター上で内容物の状態を観察し、澱の観察された時点を澱生成日とした。
【００３０】
実施例１
宮崎産緑茶２番茶１００ｇを８５℃の脱イオン水１，５００gで３０分間抽出、冷却、搾汁後、２号ろ紙によりろ過し、Brix３．４の抽出液１，２００ｇを得た。次いで、ガラスカラム（内径４０ｍｍ×高さ４００ｍｍ）に充填した合成吸着剤セパビーズＳＰ−２０７（三菱化学（株）製）３００ｍＬを、予めＳＶ＝３（ｈ-1）で９５％（ｖ／ｖ）エタノール９００ｍＬによる洗浄を行い、ＳＶ＝３（ｈ-1)で６００ｍＬの水で洗浄した。その後、得られた抽出液１，２００ｇをＳＶ＝３（ｈ-1）で通液し、通過液は廃棄した。茶抽出液を吸着後、カラム内のＳＰ−２０７に１２％（ｖ／ｖ）エタノール水をＳＶ＝３（ｈ-1）で１，８００ｍＬ通液した後、１７％（ｖ／ｖ）エタノール水をＳＶ＝３（ｈ-1）で１，２００ｍＬ通液した。得られた溶出液をロータリーエバポレーターによりBrix２０まで減圧濃縮して非重合体カテキン類組成物１００．１ｇを得た。
【００３１】
実施例２
合成吸着剤にセパビーズＳＰ−７０（三菱化学（株）製）を使用した以外は実施例１と全く同様にして非重合体カテキン類組成物108.6gを得た。
【００３２】
実施例３
合成吸着剤にセパビーズＨＰ２ＭＧ（三菱化学（株）製）を使用した以外は実施例１と全く同様にして非重合体カテキン類組成物１０６．８ｇを得た。
【００３３】
実施例４
実施例１と同様に抽出した抽出液をロータリーエバポレーターによりＢrix２０まで減圧濃縮して濃縮液１０３．５ｇを得た。その後、実施例１と同様にガラスカラム（内径４０ｍｍ×高さ４００ｍｍ）に充填した合成吸着剤セパビーズＳＰ−２０７（三菱化学（株）製）３００ｍＬに通液させ、非重合体カテキン類組成物１０５ｇを得た。
【００３４】
参考例１
宮崎産緑茶２番茶１００ｇを８５℃の脱イオン水１，５００gで３０分間抽出、冷却、搾汁後、２号ろ紙によりろ過し、Brix３．４の抽出液１，２００ｇを得た。
【００３５】
比較例１
実施例１の１２％（ｖ／ｖ）エタノール水及び１７％（ｖ／ｖ）エタノール水を通液する代わりに、５％（ｖ／ｖ）エタノール水をＳＶ＝３（ｈ-1）で３，０００ｍＬ通液した以外は全く同様にして行った。得られた非重合体カテキン類組成物は１１０．２ｇであった。
【００３６】
比較例２
実施例１の１２％（ｖ／ｖ）エタノール水及び１７％（ｖ／ｖ）エタノール水を通液する代わりに、３０％（ｖ／ｖ）エタノール水をＳＶ＝３（ｈ-1）で９００ｍＬを通液した以外は全く同様にして行った。得られた非重合体カテキン類組成物は１０５．３ｇであった。
【００３７】
比較例３
実施例１の１２％（ｖ／ｖ）エタノール水及び１７％（ｖ／ｖ）エタノール水を通液する代わりに、２０％（ｖ／ｖ）エタノール水をＳＶ＝３（ｈ-1）で９００ｍＬを通液した以外は全く同様にして行った。
【００３８】
比較例４
宮崎産緑茶２番茶１０００ｇを８５℃の脱イオン水１０Lで１０分間抽出、冷却、搾汁後、２号ろ紙によりろ過し、その後、減圧濃縮してBrix２１．３の茶抽出液１，５００ｇを得た。次いで、ガラスカラム（内径４０ｍｍ×高さ４００ｍｍ）に充填した合成吸着剤デュオライトＳ−８７６（デュオライトインターナショナルINC社製）３００ｍＬを、予めＳＶ＝３（ｈ-1）で６０％（ｖ／ｖ）アセトン水溶液９００ｍＬによる洗浄を行い、ＳＶ＝３（ｈ-1)で６００ｍＬの水で洗浄した。その後、得られた茶抽出液１，５００ｇをＳＶ＝３（ｈ-1）で通液し、通過液は廃棄した。茶抽出液を吸着後、カラム内のＳ−８７６に１０％（ｖ／ｖ）アセトン水溶液をＳＶ＝３（ｈ-1）で１，８００ｍＬ通液した後、６０％（ｖ／ｖ）アセトン水溶液をＳＶ＝３（ｈ-1）で１，２００ｍＬ通液した。得られた溶出液をロータリーエバポレーターによりBrix２０まで減圧濃縮して非重合体カテキン類組成物１０６．３ｇを得た。
【００３９】
表１に分析並びに評価結果を示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
実施例１〜４のいずれにおいても処理前後におけるカテキン類組成の変化を極力抑えるとともに回収率が高く、カフェイン濃度の低い非重合体カテキン類組成物を得ることができた。また容器詰飲料をモデル系とした殺菌後の風味評価において緑茶由来の異味・異臭が感じられず、５５℃保存後の澱生成もみられなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を、合成吸着剤を充填したカラムに、ＳＶ(空間速度)＝０．５〜５[ｈ-1]の通液速度で、合成吸着剤に対する通液倍数として０．５〜１０[ｖ／ｖ] 吸着させ、次いで１０〜１４（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液し、さらに１５〜１９（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液させる二段階の脱着工程により脱着させる非重合体カテキン類組成物の製造方法。
【請求項２】
（Ａ）カフェイン／非重合体カテキン類（重量比）が０．０４未満であり、（Ｂ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体カテキンガレート体類率を１とした時のカテキンガレート体類率が８０〜１２０％、（Ｃ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率を１として時の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率が８５〜１１５％である請求項１記載の非重合体カテキン類組成物の製造方法。
【請求項３】
緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物のＢrixが２〜２５である請求項１又は２記載の非重合体カテキン類組成物の製造方法。
【請求項４】
（Ａ）カフェイン／非重合体カテキン類（重量比）が０．０４未満であり、（Ｂ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体カテキンガレート体類率を１とした時のカテキンガレート体類率が８０〜１２０％、（Ｃ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率を１とした時の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率が８５〜１１５％である非重合体カテキン類組成物。
【請求項１】
緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物を、合成吸着剤を充填したカラムに、ＳＶ(空間速度)＝０．５〜５[ｈ-1]の通液速度で、合成吸着剤に対する通液倍数として０．５〜１０[ｖ／ｖ] 吸着させ、次いで１０〜１４（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液し、さらに１５〜１９（ｖ／ｖ）％エタノール水溶液を合成吸着剤の充填体積量当り０．５〜１０倍量通液させる二段階の脱着工程により脱着させる非重合体カテキン類組成物の製造方法。
【請求項２】
（Ａ）カフェイン／非重合体カテキン類（重量比）が０．０４未満であり、（Ｂ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体カテキンガレート体類率を１とした時のカテキンガレート体類率が８０〜１２０％、（Ｃ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率を１として時の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率が８５〜１１５％である請求項１記載の非重合体カテキン類組成物の製造方法。
【請求項３】
緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物のＢrixが２〜２５である請求項１又は２記載の非重合体カテキン類組成物の製造方法。
【請求項４】
（Ａ）カフェイン／非重合体カテキン類（重量比）が０．０４未満であり、（Ｂ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体カテキンガレート体類率を１とした時のカテキンガレート体類率が８０〜１２０％、（Ｃ）緑茶葉から水を用いて抽出した水溶性組成物の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率を１とした時の非重合体カテキン類中の非重合体ガロ体類率が８５〜１１５％である非重合体カテキン類組成物。
【公開番号】特開２００６−８５８０（Ｐ２００６−８５８０Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８７３４０（Ｐ２００４−１８７３４０）
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２５日（２００４．６．２５）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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