プロフェッショナルのための日本茶ガイド

お茶の色を探る
このブログ投稿は、ゲストライターのジミー・バーリッジ（植物科学博士）によって書かれました。お茶好きの私。写真もジミーが撮影しました。お楽しみください！導入お茶の色は、お茶の品質に対する印象に大きく影響し、コンテストでも厳正に審査されます。その微妙な違いは、実は非常に複雑な化学反応に起因している可能性があります。お茶の色は、主に植物が作り出す二次代謝物と呼ばれる特定の成分の相対量と、その後の加工、保管、そして最終的な抽出過程における二次代謝物の変化によって決まります。ここでは、これらのカテゴリーごとにいくつかの要素について見ていきましょう。この煎茶の心地よい薄緑色は、クロロフィル b および/またはフラバノール配糖体の含有量が多いことを示しています。化学以前の投稿で述べたように、お茶の風味と色を支える化学は、熱心な科学的研究の対象であり、過去20年間で新しい機器や技術のおかげで大きな進歩を遂げてきました（Shi et al., 2021）。お茶に含まれる最も一般的な二次代謝産物であるポリフェノールは、抽出液の色を決定する上で大きな役割を果たしています（Li et al., 2021）。フラボノイドとカテキンはポリフェノールの一種であり、フラボノイドとカテキンにはそれぞれ多くの種類があります（Wang et al., 2004）。基本的に、二次代謝産物の種類によって溶解度や渋みの度合いが異なるため、茶葉中の相対濃度、水温や浸出時間との相互作用が抽出液の色に影響を与える可能性があります（Liu and Tzen, 2022）。フラボノイドには、フラボン、フラボノール、フラバノン、フラバノール、アントシアニンなど、多くの種類があります（Shi et al., 2021）。これらの中には、フラバノール配糖体と呼ばれるグルコースが結合した化合物があり、黄色みがかった色と滑らかでベルベットのような口当たりを与えます（Liu and Tzen, 2022）。ケルセチンと呼ばれる別のフェノール化合物は、最終的な茶葉の緑味の主因です（Wang et al., 2004）。...
2023年6月9日
茶から海へ：森林、栄養動態、そして茶栽培
茶から海へ：森林、栄養動態、そして茶栽培ジミー・バーリッジ著注目画像：松本兼六茶園の茶草場栽培。茶畑の周囲の草を刈り、乾燥させ、株間に敷き詰めることで、茶畑の肥沃化と雑草の抑制を図っています。写真は、植えたばかりの幸春品種の茶畑です。水蒸気は上昇し、山へと漂います。雨は山に降り注ぎ、土壌に染み込み、泉となって海へと流れ込みます。私たちの農業は土壌、水、そして水の流れにまで影響を与えます。山の茶も海の魚も、私たちに共に良い関係を築くよう呼びかけています。その結果、良質な茶と健全な生態系が生まれるのです。導入人間、森林、そして水の関係は、私たちが世界に影響を与える最も古く、長きにわたり、そして根本的な方法の一つです。本稿では、人々とその農業ニーズが、山から海に至るまで、土地や水路とどのように関わってきたかを概観し、特に茶葉に焦点を当てます。茶園における栄養動態に触れ、茶葉生産が下流の環境にどのような影響を与えるかを説明します。上流域の人々と下流域の人々の間の協力が、両者が依存する生態系の適切な機能をどのように確保しているかを示す事例を紹介します。歴史的な森林管理日本の農業の歴史は、地質、地形、そして統治者や人口集中地の支配によって特徴づけられています。最も顕著な例として、記念碑建造、都市建設、木炭製造、そして農民の燃料、建築資材、肥料、そしてもちろん食料生産のための緑化資材の需要によって、次々と樹木伐採が進められました。学者のコンラッド・トットマン氏は、日本の森林利用と管理の歴史について優れた研究を行っています。こちらに短い論文へのリンクがあります。森林史に関するセクションの資料の大部分は彼の研究に基づいています。参考文献をご覧ください。日本で最も古く、壮大な樹木が最も有名で、おそらくは広範囲に利用されたのは、数多くの寺院、神社、城、そして大名や天皇の邸宅の建設でした。帝国が拡大するにつれ、ほぼ完全に木材で建設された都市も増加しました。家庭の調理中の火事や戦争による火災は、建物を頻繁に破壊し、時には都市の大部分を破壊したため、再建のためにさらに多くの木材が伐採されました。東京・御岳山にある大きな古木。写真提供：岸田萌絵森林管理は、現代の栄養管理の先駆けとも言えるもので、主に二つの目的で行われました。一つは林産物の安定供給を確保すること、もう一つは浸食、堆積、森林からの不均一な水供給によって引き起こされる洪水や干ばつなど、下流への悪影響を防ぐことです。水が堆積物を運ぶことで生じる堆積は、魚類や水生生物にとっての水質を即座に低下させるという悪影響を及ぼし、さらにこの堆積物が下流に堆積すると、水の流れや川の健全性にも悪影響を及ぼします。この堆積によって川は浅くなり、川幅も広くなるため、流れが遅くなり、さらなる堆積が促進されます。これは一種のフィードバックサイクルです。堆積は水田などの低地の畑を洪水の影響を受けやすくします。そのため、統治者は上流への堆積物の流出を減らすことで、これらの生産性の高い畑への被害を防ごうとしました。これに加えて、建設、石炭、その他さまざまな用途のために木を伐採し続けたいという願望により、日本では森林管理が推進され、保全、計画伐採、再生の考慮、再植林、そして人工林業といった実験が進められました。主に1種類の樹木からなる、若い再植林地の写真2枚。左は愛知県、右は東京都青梅市。写真提供：岸田萌絵。森林資源をより集約的かつ分散的に利用したのは農民であり、彼らは歴史の大部分において当然ながら人口の大多数を占めていました。農村の人々は調理や暖房用の燃料を集めるだけでなく、木炭を作るための木材も収集し、都市住民に販売していました。さらに、日本の伝統的な農業システムは、ブラシ、草、苔、落ち葉など、基本的に堆肥化可能なあらゆる有機物を収集し、農地の土壌に混ぜ込むことに依存しています。この有機物は分解され、栄養素がゆっくりと作物に利用できるようになります。伝統的な農法を美化しないためにも、多くの農民が有機物を燃やし、灰を土壌に混ぜていたことも言及しておかなければなりません。これにより栄養素ははるかに早く利用可能になりましたが、明らかにほぼすべての炭素が失われ、大気中の二酸化炭素濃度の上昇につながりました。燃料や建築目的の大規模かつ集中的な樹木伐採は、都市、寺院、貴族の邸宅、そして農民による下草、苔、森林の残骸の採取に顕著に見られ、日本の森林構造、構成、そして生態系を決定づけ、変容させました。こうした森林構造の変化の影響を示す興味深い例の一つは、多様性に富み成熟した、完全に日陰のある森林を好むヒラタケ（ヒラタケ）が、13世紀頃にマツタケに取って代わられたことです。マツタケは撹乱された景観でも繁殖し、未植林の多様な森林に取って代わられた、マツが優占する森林植林地でもよく育ちます（Totman, 2000）。農業拡大、貴族階級の急速な成長、そしてマツタケの増殖というこの関連性は、マツタケが日本文化の構成要素となった理由を説明する一助となるかもしれません（人間とキノコの関係に興味がある方は、アン・ツィング著『世界の果てのキノコ、マツタケ』をご覧ください）。混交林に咲く、繊細で儚いカタクリ（Erythronium japonicum、ヤマユリの一種）。写真提供：岸田萌。茶は、気温の変化や朝霧といったテロワール（土壌）に付随する環境要因を活用するため、山の斜面で栽培されることが多いですが、米、大豆、ソバ、果物といった他の作物が、管理がはるかに容易な平坦な低地で栽培されているという実利的な理由もあります。茶は、個々の畝が小さな段々畑を占有できるため、急斜面でも栽培しやすいという利点があります。さらに、茶は多年生作物であり、耕起を必要とせず、年間を通じて土壌を覆っているため、耕起を必要とし、年間の一部の期間土壌を覆わない一年生作物ほど土壌浸食を助長しません。京都府和束町にある急斜面の茶畑と単一樹林。写真はジミー・バーリッジ撮影。茶の生産と施肥近代になって合成窒素肥料が利用可能になる以前、茶農家は日本の他のほとんどの農家と同様に、前述のように森林を含む周辺地域から有機物を採取し、畑に施用していました。茶の場合、これはこのインタビューで言及されている「茶草場法」と呼ばれています。茶草場法、そしてより現代では加工されたコウモリの糞や魚粉を肥料として使用する方法は、自然に存在する土壌微生物も利用する栄養素を比較的ゆっくりと放出します。しかし、特に合成窒素肥料の導入以降、茶には大量の肥料が用いられることが多くなりました。施肥は、春の豊かな生育を促進し、複数回の収穫を可能にします。また、窒素が豊富でうま味に富んだ葉を育てるのにも役立ちます。以前の投稿で述べたように、高品質のお茶のうま味は、窒素を豊富に含むアミノ酸の量と関連しています。遮光は、植物がクロロフィル（葉緑素）の生成を促進するための古典的な方法です。クロロフィルは、太陽光を利用して二酸化炭素を糖に変換し、さらにうま味成分である窒素を豊富に含む化合物を生成するユニークな分子です。合成窒素肥料は、大気中の窒素（互いに三重結合した2つの窒素原子）を分解し、次に窒素を水素と結合させてアンモニアを生成し、その後、植物が利用できる他の形態の窒素を生成することによって生成されます。このプロセスでは、反応に必要な高圧高温環境を作り出すために、大量の化石燃料由来のエネルギーが必要です。このプロセスは第一次世界大戦中に初めて開発されましたが、肥料の大規模生産に使用されたのは第二次世界大戦後です。日本では、多くの地域と同様に、この新しい窒素肥料源は、急速な人口増加と、森林や伝統的な栄養源の深刻な枯渇の時期に登場しました。そのため、伝統的な方法では急速に増加する人口の農業需要を満たすことができないと考える人が多く、実際、世界規模で合成肥料の普及により、何百万人もの人々に食料を供給することができました。日本では、戦後から1990年代にかけて、合成肥料の使用が奨励され、広く使用されました。合成肥料のトレードオフしかし、この施肥は栄養塩の動態、土壌の健康、生態系の機能、さらには人間の健康にまで、時には悪影響を及ぼします。施肥が環境に影響を及ぼす主な方法は、流出、浸出、揮発です。浸出による肥料の流出と地下水汚染は、肥料が土壌に施用されたものの、植物に吸収されなかったり、水によって根圏から運び出される前に土壌に結合しなかったりした場合に発生します。研究によると、施肥量が多い場合、畑に施用された肥料の大半は植物に吸収されず、かなりの量が初年度に環境に失われます (Chen and Lin, 2016)。農地からの栄養素、主にリンと硝酸塩型の窒素...
2022年3月21日
気候変動と茶の化学
このブログ投稿は、植物科学の博士号を持ち、お茶の愛好家でもあるジミー・バーリッジ氏（ゲスト）によって執筆されました。バーリッジ氏はお茶の農学、化学、テロワールの交わる領域に関心が高まっています（科学的な部分がわかりにくいのは彼のせいです！）。気候変動は、特定の場所のお茶の独特の風味、つまりテロワールに影響を及ぼす可能性があります [1]。これは、お茶の香りと味の特徴が、茶の木が環境条件に応じて生成する数十種類の化合物によって決まるためです [2]、[3]。最高気温と最低気温の変化、1日または1年間の気温パターン、降雨量と分布、雑草や昆虫の圧力の変化はすべて、高級茶に特徴的なうま味と渋みのバランスを与える二次代謝産物、フェノール化合物、クロロフィル含有量の微妙なバランスに影響を及ぼす可能性があります。霧や雲は茶を強い日光から守りますが、強い日光は茶の木が自分を守るために使用する保護化学物質のバランスに影響を与え、微妙な風味と香りの変化をもたらす可能性があります。以前の記事で、宇治の茶農家が気候変動を観察し、遮光方法の一部を変えることで対応していることを紹介しました。あゆみファーム（ Cyittorattu ）のような多くの有機農家は、麦わらマルチや醤油、日本酒、味噌の製造工程で発生する廃棄物を畑に散布しています。これらの資材は土壌の炭素含有量を高め、気温や降水量の変動を緩和する土壌の能力を高めています。先日、ヤギを使って雑草の防除を行っている農家（静岡県の樽井ファーム）を取り上げました。今日は、環境条件が茶の科学者が「機能的品質」と呼ぶものにどのように影響するかについて、いくつか詳しく説明します。京都府和束村の丘陵地帯にある和束茶農家の西山さんが、茶畑を視察している。写真はジミー・バーリッジ撮影。これまでのところ、気候変動が日本の多くの茶農家に及ぼす影響は、気温が文字通り茶の木にダメージを与えるほど高くなるインドなどの地域ほど深刻ではありません。一部の日本の農家は、生育期間の延長や茶の収穫量の増加という点で実際にプラスの影響を感じています。しかし、質と量の間にはトレードオフがあるかもしれません。まず、単純希釈効果の証拠があり、生育が過度に旺盛な場合、テアニン、カテキン、メチルキサンチンなど、良い風味に関連する二次代謝産物が相対的に少なくなるため、生産された茶の風味が薄くなることを意味し[4] 。これは、一般的に土壌の利用可能な総養分が少なく、成長が遅い傾向がある有機栽培の茶がより良い風味を持つ理由の一部である可能性があります。ジミーさんは秋の収穫期に和束茶農家の手伝いをしています。写真は岸田萌さんによるものです。また、茶葉中の化学物質、特にポリフェノールとアミノ酸の比率が変化し、お茶の風味、香りおよび「機能的品質」に悪影響を与える条件もあります[5] 。広い化学的観点から言えば、アミノ酸、主にL-テアニンとポリフェノールの比率が味と品質を決定します。L-テアニンはアミノ酸の一種で、お茶にうま味を与えます。通常、遮光されたお茶や一番茶に多く含まれています。L-テアニンは、特に高温と日光が多い環境では、さまざまな種類のポリフェノールとカテキンに自然に変換されます。カテキンは、お茶に重要な渋みと抗酸化特性をもたらします。私たちが高品質と結びつける化合物の多くは、実際には二次代謝産物、つまり植物が様々な環境条件から身を守るために生成する化学物質です。例えば、茶の木が通常の葉を食べる甲虫よりも多くの甲虫を感知すると、特定の化合物の生成量を増やして、口当たりを悪くすることがあります。これは人間にとって好ましい風味を付加し、ある程度の害虫被害を歓迎する農家もいますが、過剰は有害となる可能性があります。同様に、ある程度の寒さは、成長速度が遅くなることもあり、風味に良い影響を与えることがあります。霜が降りた後にケールやサラダ菜の味がいかに良くなるかに気づいたことがあるなら、気温が植物の化学組成にどのように影響するかを理解していられるでしょう。自家栽培のトマトや山で放牧された牛から作られたチーズの味も、環境が風味に影響を与えることを示す例です。植物が太陽エネルギーを利用して水分子を分解し、二酸化炭素を糖に変換する光合成という複雑な化学反応は、細胞膜のダイナミクスに大きく依存しており、細胞膜は温度に非常に敏感です。高温になると、植物はダメージから身を守るために異なる種類の化学物質を生成し、それが香りや風味に影響を与える可能性があります。そのため、茶が栽培される標高は気温と関連しており、味覚の主要な決定要因であるポリフェノールとアミノ酸の比率に大きな影響を与えます。ポリフェノールの一種であるカテキンの個々の含有量と総ポリフェノール含有量の比率でさえ、標高の影響を受け、味覚に影響を与えます[6]。図2. 高温と日光への曝露によって、テアニン（左）がカテキン（右）に変換される様子を示す簡略図。テアニンはうま味、カテキンは渋みの原因です。個々のカテキンの割合が温度と日光にどのように反応するかは、まだ完全には解明されていません。また、これらの変化が風味と香りにどのような影響を与えるかも解明されていません。高温が茶葉の品質に悪影響を及ぼすためか、インドでは茶樹に日陰を作り、窒素固定を行う木々を含む周囲の木々の下に微気候を作り出すアグロフォレストリー方式の茶葉生産システムの開発が進められている[7]。中国における最も伝統的な茶葉生産システムの一部にも、アグロフォレストリー方式が採用されており、より大きな茶樹が樹冠の下で育つ。[8] このような茶樹は高品質の茶葉を生産するが、手摘みで収穫する必要がある。そのため、最高品質の茶葉を確保しつつ価格を上げすぎない方法で気候変動に対応するという課題が浮き彫りになっている。日本の茶農家は、有機農法や遮光技術を用いて、茶樹の葉と根系にとって好ましい微環境を作り出す方法を模索しています[9]。また、茶樹の新しい品種の栽培にも挑戦する必要があるかもしれません。高品質な茶栽培の未来には多くの課題が待ち受けていますが、日本の茶農家は伝統的な手法と現代的なツールを創造的に融合させる能力を示してきました。彼らがこれからも実験を続け、私たちが楽しめる素晴らしいお茶を生産してくれることを願っています。参考文献 F. アシャルディオノ「気候変動の壊滅的な影響から日本の茶生産者を守る：テロワールに基づくエコシステムアプローチによる農村開発」立命館大学アジア日本研究所誌、第1巻、pp.29-43、2019年。 T. Sasaki, E. Koshi, H....
2020年12月8日

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