PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE2851493C2 07.06.1990
Titel Verfahren zur Herstellung eines Tee-Extrakts mit einem verminderten Coffeingehalt
Anmelder Société des Produits Nestlé S.A., Vevey, CH
Erfinder Husaini, Saeed Ahmad, Marysville, Ohio, US;
Liu, Richard Tien-Szu, Worthington, Ohio, US
Vertreter Kneißl, R., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 28.11.1978
DE-Aktenzeichen 2851493
Offenlegungstag 19.07.1979
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.06.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.06.1990
IPC-Hauptklasse A23F 3/38

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Tee- Extrakts mit einem verminderten Coffeingehalt.

Während der enzymatischen Oxydation von grünen Teeblättern (sie wird üblicherweise als "Fermentation" bezeichnet) wird eine Anzahl von Stoffen, die zusammenfassend als "Tannine" bezeichnet werden, gebildet. Eine Fermentation während längerer Zeit ergibt die maximale Menge an Teetanninen. Eine teilweise Fermentation liefert nur einen Teil der Tannine, die ein gegebener Tee erzeugen kann. Auch können wäßrige Tee-Extrakte in der Weise oxydiert werden, wie es in der US-PS 28 63 775 beschrieben ist, um einen erhöhten Tanningehalt zu erzielen.

Teetannine, einschließlich derjenigen, die in kaltem Wasser löslich oder teilweise oder vollständig unlöslich sind, sind weitgehend für die adstringierenden Eigenschaften von Tee verantwortlich und stellen einen wesentlichen Teil der löslichen Teefeststoffe dar. Somit sind sie also ein erwünschter Bestandteil eines handelsüblichen Teeprodukts, sei es als üblicher Teeaufguß, als konzentrierter wäßriger Extrakt oder als trockenes lösliches Pulver.

Um eine Verminderung des Gehalts an Kaltwasser-unlöslichen Tanninen in einem wasserlöslichen Tee-Extrakt zu vermeiden, ist es ferner aus der DE-OS 27 10 070 bekannt, einen gegebenenfalls entaromatisierten und aufkonzentrierten Heißwasserextrakt von fermentiertem Tee durch Abkühlen in eine Fraktion Kaltwasser-löslicher Stoffe und eine Kaltwasser-unlösliche Fraktion aufzutrennen und diese beiden Fraktionen voneinander zu trennen, wonach die Kaltwasser-unlösliche Fraktion durch eine Oxydationsbehandlung solubilisiert wird, so daß sie als nunmehr löslicher Bestandteil dem Tee-Extrakt beigefügt werden kann. Bei diesem Verfahren werden Verluste an Kaltwasser-unlöslichen Tanninen vermieden, da diese in solubilisierter Form dem Tee-Extrakt wieder beigefügt werden und dessen Geschmacksprofil abrunden. Eine Verminderung des Koffeingehalts ist bei diesem bekannten Verfahren nicht vorgesehen.

In der US-PS 29 63 368 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kaltwasser-löslichen Tee-Extrakts beschrieben, von dem ein Teil des Koffeins und der Tannine entfernt worden ist. Gemäß diesem Verfahren wird ein konzentrierter Tee-Extrakt abgekühlt, wobei die unlöslichen Teetannine, die mit einer nicht näher spezifizierten Menge des im Extrakt anwesenden Koffeins komplexiert sind, ausfallen. Der unlösliche Komplex wird vom verbleibenden Teil des Extrakts durch Zentrifugieren oder durch andere mechanische Maßnahmen abgetrennt und nicht wieder aufgearbeitet, was zu einem Verlust von ungefähr 10% der Teefeststoffe, einschließlich der Tannine, führt. Hierauf wird ein Solubilisierungs- oder Suspendierungsmittel dem zentrifugierten Extrakt zugegeben, um das verbliebene Koffein und die verbliebenen Tannine in Lösung oder Suspension zu halten. Dieses Verfahren, bei dem also ein beträchtlicher Teil der Tannine verworfen wird, ist nicht nur vom Standpunkt der Qualität und des Geschmacks des entkoffeinierten Extrakts nachteilig (da Teetannine beträchtlich zum organoleptischen Profil des Produkts beitragen), sondern es stellt auch eine unnötige Vergeudung von wirtschaftlich wertvollen Teefeststoffen dar. Darüber hinaus enthält das fertige Produkt einen Zusatz, der von Natur aus nicht in Tee zu finden ist (Gummi, Glycerin etc.).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Tee-Extrakts mit einem verminderten Coffein- Gehalt zu schaffen, bei dem keine nennenswerten Verluste an wertvollen Teefeststoffen, insbesondere an irgendwelchen Tanninen, auftreten und bei dem es vermieden werden kann, daß die Kaltwasser-löslichen Tee-Inhaltsstoffe mit nicht dem Tee selbst entstammenden Entkoffeinierungsmitteln oder anderen Fremdsubstanzen in Berührung gebracht werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines Tee-Extrakts mit einem verminderten Koffeingehalt gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im Kennzeichen dieses Patentanspruchs 1 wiedergegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Es ist erwünscht, daß der Tee-Extrakt zunächst zur Erhöhung des Feststoffgehalts konzentriert wird. Extraktfeststoffgehalte bis zu ungefähr 25% oder darüber sind geeignet. Es ist auch erwünscht, flüchtige Aroma- und Geschmacksbestandteile vom Extrakt zu entfernen, und zwar in geeigneter Weise durch bekannte Abstreifverfahren, bevor das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.

Der wäßrige Tee-Extrakt wird zur Ausfällung eines überwiegenden Teils des im Extrakt in Form von Tannin/Koffein-Komplex enthaltenen Koffeins abgekühlt. Der Extrakt wird vorzugsweise so abgekühlt, daß ungefähr ²/&sub3; des ursprünglich im Extrakt anwesenden Koffeins in Form eines Komplexes ausgefällt werden, während ungefähr ¹/&sub3; des Koffeins im Extrakt in Lösung bleibt. Der Tannin/Koffein-Komplex wird dann abgetrennt und einer Entkoffeinierung unterworfen, um entkoffeinierte Tannine herzustellen, die anschließend wieder dem Tee-Extrakt zugeführt werden. Dabei wird ein Tee-Extrakt erhalten, von dem ungefähr ²/&sub3; des Koffeins entfernt worden sind, während der ursprüngliche Tanningehalt im wesentlichen unvermindert ist.

Gegebenenfalls kann das beschriebene Verfahren ein oder mehrere Male wiederholt werden, um eine weitere Entkoffeinierung des Extrakts zu erzielen. Zusätzlich oder alternativ kann die Phase der löslichen Stoffe entkoffeiniert werden, und zwar in geeigneter Weise durch an sich bekannte Verfahren, um den Koffeingehalt des fertigen Produkts noch weiter zu senken.

Die Tannine, die ursprünglich in dem wäßrigen Tee-Extrakt anwesend sind, umfassen sowohl Kaltwasser-lösliche Tannine als auch Kaltwasser-unlösliche Tannine. Der hier verwendete Ausdruck "heiß" bezieht sich auf Temperaturen zwischen ungefähr 60 und ungefähr 200° C, während sich der Ausdruck "kalt" auf Temperaturen zwischen ungefähr 0 und ungefähr 15° C bezieht. Beim Abkühlen des Tee- Extrakts wird eine Phase von unlöslichen Stoffen gebildet, welche Kaltwasser-unlösliche Tannine zusammen mit Koffein enthält, das sich mit Kaltwasser-löslichen Tanninen und/oder Kaltwasser- unlöslichen Tanninen komplexiert hat. Das Verhältnis dieser drei Komponenten kann entsprechend der Temperatur, dem Koffeingehalt des Tee-Extrakts und dem Charakter der Tannine verschieden sein. Die Entkoffeinierung der Phase der unlöslichen Stoffe ergibt eine Dekomplexierung der Tannin/Koffein-Komplexe und eine Freisetzung von Kaltwasser-löslichen und Kaltwasser-unlöslichen Tanninen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden entkoffeinierte Tannine (sowohl Kaltwasser-lösliche als auch Kaltwasser-unlösliche) aus der Phase der unlöslichen Stoffe der Phase der löslichen Stoffe zugesetzt, worauf das Gemisch wieder abgekühlt wird, um eine weitere Menge Koffein aus der Phase der löslichen Stoffe des Extrakts zu komplexieren und zu entfernen. Die unlöslichen Stoffe werden dann entkoffeiniert, und die freigesetzten Tannine können wieder der Phase der löslichen Stoffe des Extrakts zugegeben werden, um entweder den Tanningehalt wieder auf den ursprünglichen Wert zu bringen, oder um das Entkoffeinierungsverfahren zu wiederholen, je nach Wunsch. Während einer Wiederholung des beschriebenen Verfahrens kann die Phase der löslichen Stoffe gesondert gemäß dem Stand der Technik oder durch andere Maßnahmen behandelt werden, um weiter den Koffeingehalt zu verringern.

Wenn der gewünschte Entkoffeinierungsgrad erreicht worden ist, dann werden die flüchtigen Stoffe (sofern sie vorher abgetrennt worden sind), wieder zugegeben, worauf der Extrakt dann getrocknet oder gelagert werden kann. Beim Rekonstituieren durch Zusatz einer geeigneten Wassermenge wird ein geschmackvolles entkoffeiniertes Teegetränk erhalten, das entweder heiß oder kalt verwendet werden kann. Alternativ kann man nur die Kaltwasser-löslichen Tannine wieder dem Tee-Extrakt zugeben, in welchem Fall beim Rekonstituieren des Tee-Extrakts mit kaltem Wasser oder bei Zugabe von Eis keine Trübung erhalten wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Stande der Technik zahlreiche Vorteile. Insbesondere werden nur native Teekomponenten, d. h. Tannine, verwendet, um Koffein aus dem Tee-Extrakt auszufällen, wodurch die natürlichen und erwünschten Eigenschaften des Extrakts bewahrt bleiben. Darüber hinaus kann gemäß der Erfindung der Tanningehalt des ursprünglichen Tee-Extrakts wieder auf seinen ursprünglichen Wert (oder einen anderen gewünschten Wert) eingestellt werden, wodurch sowohl die organoleptischen als auch wirtschaftliche Verluste, die mit den bekannten Verfahren verknüpft sind, vermieden werden. Außerdem wird das Koffein aus dem Tee-Extrakt durch einfaches Abkühlen des Extrakts ausgefällt, wobei das Koffein mit den Tanninen komplexiert. Es wird nur dieser Komplex dann mit einem Entkoffeinierungsmedium und nicht der gesamte Tee-Extrakt behandelt. Da außerdem das Koffein nunmehr in einem beträchtlich verringerten Volumen konzentriert ist, erfolgt die Entkoffeinierung leichter und wirksamer, als es der Fall ist, wenn der gesamte Extrakt behandelt wird, weshalb beträchtlich geringere Mengen an Entkoffenierungsmedium erforderlich sind. Dies ist natürlich wirtschaftlich sehr erwünscht.

Da außerdem nur der unlösliche Tannin/Koffein-Komplex mit dem Entkoffeinierungsmedium behandelt wird, kommen die Geschmacks- und Aromabestandteile, die in der Phase der löslichen Stoffe des Extrakts verbleiben, niemals mit dem Entkoffeinierungsmedium in Berührung. Dies vermeidet die Verluste oder die Änderung dieser erwünschten Bestandteile im Gegensatz zu bekannten Verfahren, bei denen ein Entkoffeinierungsmedium mit dem gesamten Extrakt in Kontakt gebracht wird, wodurch nicht nur Koffein, sondern auch ein Teil dieser Geschmacks- und Aromabestandteile entfernt werden.

Gemäß der Erfindung wird zunächst ein Heißwasserextrakt von Tee hergestellt. Dieser Tee-Extrakt enthält neben anderen Bestandteilen Kaltwasser-lösliche Tannine, Kaltwasser-unlösliche Tannine und Koffein.

Der Tee, der zur Herstellung des Extrakts gemäß der Erfindung verwendet wird, ist zumindest teilweise fermentiert. Ein Extrakt, der aus grünem Tee hergestellt worden ist, welcher nicht fermentiert ist, enthält keine wesentlichen Mengen Tannine, mit denen das Koffein zur Bildung des gewünschten Tannin/Koffein- Komplexes komplexieren kann. Außerdem sind solche Tannine, die in grünem Tee anwesend sind, nicht zu einer wirksamen Komplexierung in einem wesentlichen Ausmaß mit Koffein fähig. Infolgedessen wird es bevorzugt, den grünen Tee zumindest teilweise zu fermentieren oder den Extrakt durch in der Technik an sich bekannte Maßnahmen zu oxydieren. Durch Oxydation des Extrakts von grünem Tee kann eine geeignete Menge an Tanninen, welche mit dem Koffein komplexieren können, erhalten werden.

Der Extrakt wird durch herkömmliche Technik hergestellt. Beispiele hierfür sind Mehrstufengegenstrom- und Aufschlämmungsextraktionen. Bei diesen Techniken werden normalerweise fermentierte Teeblätter in heißem Wasser ausgelaugt. Je nach der jeweils verwendeten Extraktionstechnik liegt die Feststoffkonzentration des erhaltenen Extrakts im Bereich von ungefähr 1 bis ungefähr 10 Gew.-%, üblicherweise 2 bis 3 Gew.-%.

Der Tee-Extrakt enthält auch wichtige Aroma- und Geschmacksbestandteile, die während der Verarbeitung einer Veränderung unterliegen können, weshalb es vorteilhaft ist, sie so wenig wie möglich ungünstigen Bedingungen auszusetzen. Diese Bestandteile, die hier als "flüchtige" Bestandteile oder als "Aromabestandteile" bezeichnet werden, werden deshalb günstigerweise wie üblich zu Beginn abgetrennt und am Ende des Verfahrens wieder zugesetzt, um Verluste oder Änderungen zu vermeiden. Die flüchtigen Bestandteile werden beispielsweise dadurch isoliert, daß man den Extrakt mit Dampf bei einer Temperatur von ungefähr 80 bis ungefähr 120° C abstreift und den mit flüchtigen Stoffen beladenen Abstrom kondensiert und abkühlt, um ein stabiles Isolat dieser wichtigen Fraktionen zu schaffen. Das Isolat wird später wieder zum Tee zugesetzt, um ein Getränkeprodukt mit vollem Geschmack zu erzielen.

Es ist erwünscht, den Tee-Extrakt auf eine Standardkonzentration, in geeigneter Weise ungefähr 5 bis ungefähr 25 Gew.-% Feststoffe, vorzugsweise ungefähr 8 bis ungefähr 10 Gew.-% gesamte Feststoffe, einzustellen. Der Feststoffgehalt kann durch Vakuumeindampfung, Gefrierkonzentration oder andere bekannte Maßnahmen erhöht werden.

Der konzentrierte wäßrige Extrakt wird dann auf einen Wert zwischen ungefähr 0 und ungefähr 15° C, vorzugsweise ungefähr 8 bis ungefähr 10° C, abgekühlt. Die dabei erhaltenen Phasen von löslichen Stoffen und unlöslichen Stoffen werden durch Dekantieren, Filtrieren oder andere geeignete Maßnahmen getrennt, wobei Zentrifugieren bevorzugt wird. Die wäßrige Phase der löslichen Stoffe enthält im allgemeinen ungefähr 65% der gesamten Teefeststoffe und einen kleineren Anteil des Koffeins. Der vom wäßrigen Extrakt als ausgefällter Komplex abgetrennte Koffeinanteil steht mit dem Tanningehalt des Tee-Extrakts und der Temperatur, auf welche der Extrakt abgekühlt wird, im Zusammenhang. Im allgemeinen gilt, je höher der Anteil an Tanninen im Extrakt, desto größer ist auch der ausgefällte Anteil an Koffein.

Im Anschluß an die Trennung der Phasen der löslichen und der unlöslichen Stoffe des abgekühlten konzentrierten Tee-Extrakts wird die Phase der unlöslichen Stoffe durch irgendeine geeignete Maßnahme einer Entkoffeinierung unterworfen. Bekannte und herkömmliche Verfahren, bei denen als Lösungsmittel ein chlorierter Kohlenwasserstoff, wie z. B. Methylenchlorid, Trichloräthylen oder dergleichen, als Entkoffeinierungsmedium zur Verwendung gelangt, können verwendet werden. Vorzugsweise wird ein flüssiges, mit Wasser unmischbares Fettmaterial verwendet, wie es in der DE-OS 25 48 916 beschrieben ist, deren Angaben als in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen gelten sollen. Es wurde beobachtet, daß der Tannin/Koffein-Komplex verhältnismäßig stabil ist, weshalb es erwünscht ist, Entkoffeinierungsbedingungen und/oder eine Anzahl von wiederholenden Entkoffeinierungszyklen zu verwenden, so daß eine im wesentlichen vollständige (oder nach Wunsch teilweise) Entkoffeinierung des Komplexes erzielt wird.

Um die Freisetzung des Koffeins aus dem Tannin/Koffein-Komplex zu erleichtern, kann der Komplex durch an sich bekannte Verfahren zur Oxydation der Tanninkomponente des Tannin/Koffein-Komplexes behandelt werden, wie es in der US-PS 31 51 985 oder 39 50 553 beschrieben ist, deren Angaben als in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen gelten sollen. Die Oxydationsbehandlung zerstört oder verschlechtert das Vermögen der Tannine, mit dem Koffein in einem komplexierten Zustand zu verbleiben, wodurch die anschließende Entkoffeinierung erleichtert wird. Außerdem macht diese Oxydationsbehandlung die Kaltwasser-unlöslichen Tannine, die mit dem Koffein komplexiert sind, nach ihrer Freisetzung aus dem Komplex durch Entkoffeinierung in kaltem Wasser löslich. Demgemäß kann eine Oxydation nicht nur deshalb erwünscht sein, die Entkoffeinierung zu erleichtern, sondern auch deshalb, die Kaltwasser-unlöslichen Tannine löslich zu machen. Die Abwesenheit von unlöslichen Tanninen vermeidet ein trübes Aussehen des fertigen Getränkeprodukts, wenn das Getränk kalt getrunken wird. Da die Tannine als Ergebnis der Oxydationsbehandlung dunkler sein können, kann es erwünscht sein, sie durch bekannte Maßnahmen zu bleichen, wie es beispielsweise in den zuvor erwähnten US-Patentschriften beschrieben ist.

Die Oxydationsbehandlung verursacht aufgrund einer Zerstörung oder Verschlechterung des Vermögens der Tannine, mit Koffein zu komplexieren, daß die so behandelten Tannine nicht mehr für eine weitere Entfernung von Koffein aus der Phase der löslichen Stoffe des Extrakts brauchbar sind. Demgemäß wird es bevorzugt, die Tannine in solchen Fällen nicht zu oxydieren, in denen es erwünscht ist, die entkoffeinierten Tannine für eine weitere Entfernung von Koffein aus der Phase der löslichen Stoffe des Extrakts zu verwenden. Wenn jedoch keine solche weitere Verwendung der entkoffeinierten Tannine beabsichtigt ist, beispielsweise wenn sie in der letzten Stufe einer stufenweisen Entkoffeinierungsbehandlung verwendet werden und dem endgültigen entkoffeinierten Extrakt zugesetzt werden sollen, oder wenn sie aus anderen Gründen nicht zur Entfernung von weiterem Koffein aus der Phase der löslichen Stoffe des Extrakts durch Ausfällung verwendet werden, dann kann eine Oxydation eine zweckmäßige und erwünschte Maßnahme zur Erleichterung der Entkoffeinierung sein.

Im Anschluß an die Entkoffeinierung der Phase der unlöslichen Stoffe werden die entkoffeinierten Tannine (sowohl Kaltwasser-lösliche als auch Kaltwasser-unlösliche) von dem mit Koffein beladenen Entkoffeinierungsmedium abgetrennt und einem Tee-Extrakt zugegeben, bei dem es sich um die gleiche Phase von löslichen Stoffen, in welcher sie vorher vorhanden waren, oder einen anderen Tee-Extrakt oder einen solchen Tee-Extrakt von dem der Tannin/Koffein-Komplex abgetrennt worden ist, handeln kann. Die entkoffeinierten Tannine können der Phase der löslichen Stoffe bei Raumtemperatur oder darunter, vorzugsweise bei ungefähr 10 bis ungefähr 20° C, zugegeben werden, oder die wäßrige Phase der löslichen Stoffe kann entweder vor oder nach der Tanninzugabe auf eine Temperatur von ungefähr 35 bis 50° C erwärmt werden, vorzugsweise deshalb, um erhöhte Temperaturen zu vermeiden, welche den Geschmack des fertigen Produkts verschlechtern können. Wenn die wäßrige Phase der löslichen Stoffe erwärmt wird, dann sollte die Temperatur vorzugsweise so sein, daß alle zugesetzten Tannine darin weitgehend aufgelöst werden. Wenn jedoch die Tannine nicht alle in der wäßrigen Phase der löslichen Stoffe aufgelöst werden. d. h. also, daß die Temperatur so ist, daß die Kaltwasser-unlöslichen Tannine nicht gelöst werden, dann findet trotzdem eine Koffeinausfällung statt. Diese vollständig unerwartete Erscheinung ergibt beträchtliche Kosteneinsparungen, da es nicht nötig ist, die Phase der löslichen Stoffe zu erwärmen, um die Kaltwasser-unlöslichen Tannine aufzulösen, damit diese Tannine mit Koffein komplexieren. Ein einfaches Mischen zur Bildung einer Dispersion reicht aus, daß sich die Kaltwasser-unlöslichen Tannine mit Koffein komplexieren. Die Wirksamkeit der Bildung des Komplexes wird jedoch verbessert, wenn die Phase der löslichen Stoffe erwärmt wird.

Zusätzlicher Tannin/Koffein-Komplex wird bei Wiedervereinigung der entkoffeinierten Tannine mit der Phase der löslichen Stoffe und auch beim oben beschriebenen Abkühlen ausgefällt. Die Ausfällung wird von der Phase der löslichen Stoffe des Extrakts abgetrennt, entkoffeiniert und gegebenenfalls wieder mit den löslichen Stoffen des Tee-Extrakts vereinigt, um einen Extrakt mit einem noch niedrigeren Koffeingehalt herzustellen. Wiederholung dieses Verfahrens ergibt eine weitere Abtrennung von stufenweise kleineren Koffeinmengen.

Die Abtrennung von Koffein aus der Phase der löslichen Stoffe kann gegebenenfalls durch andere Maßnahmen erzielt werden. Beispielsweise können entkoffeinierte Tannine, die aus einem anderen Tee-Extrakt oder einem anderen Teil des gleichen Extrakts erhalten worden sind, zur wäßrigen Phase der löslichen Stoffe zugegeben werden, die dann zur Entfernung von zusätzlichem Koffein in Form eines ausgefällten Tannin/Koffein- Komplexes abgekühlt wird. Eine Menge der entkoffeinierten Tannine kann so hergestellt und in Portionen zu aufeinanderfolgenden wäßrigen Phasen der löslichen Stoffe eines Tee-Extrakts zum Zwecke der Entkoffeinierung zugegeben werden. Rückgewinnung des Tannin/Koffein-Komplexes füllt weitgehend die Reserve der entkoffeinisierten Tannine wieder auf. Ein Gemisch aus Kaltwasser-unlöslichen und Kaltwasser-löslichen Tanninen wird bei Entkoffeinierung des Tannin/Koffein-Komplexes erhalten. Die Entkoffeinierung bricht den Komplex auf, wobei beide Tannin-Typen in Freiheit gesetzt werden. Das Gemisch kann weiter zum Zwecke einer weiteren Entkoffeinierung von Tee-Extrakt verwendet werden, jedoch wird die Wirksamkeit dieses Verfahrens erhöht, wenn die Kaltwasser-unlöslichen Tannine für diesen Zweck verwendet werden und wenn die Kaltwasser-löslichen Tannine für die Zugabe zum entkoffeinierten Extrakt am Ende des Verfahrens zum Zwecke der Einstellung des endgültigen Tanninwertes reserviert werden.

Wenn es erwünscht ist, ein trockenes lösliches Pulver aus dem entkoffeinierten Extrakt herzustellen, dann können die abgestreiften flüchtigen Stoffe zurückgeführt werden und kann der Extrakt nach einer bekannten Technik getrocknet werden, beispielsweise durch Sprühtrocknen oder Gefriertrocknen.

Tannine, die nicht von Tee stammen, können in der gleichen Weise beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. So kann beispielsweise Tanninsäure ausreichender Reinheit verwendet werden. Um jedoch die natürlichen und erwünschten Eigenschaften des Tees so weit wie möglich zu bewahren, wird es bevorzugt, natürliche Teetannine zu verwenden. Die Verwendung solcher Tannine kann erwünscht sein, um einen Tee-Extrakt zu ergänzen, der arm an Tanninen ist, beispielsweise einen Extrakt von einem grünen oder teilweise fermentierten Tee.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, worin alle Teile und Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind.

Beispiel 1

Ein Heißwasserextrakt von fermentierten Teeblättern wird in üblicher Weise hergestellt, und die flüchtigen Bestandteile werden durch Dampfabstreifen entfernt. Der abgestreifte Extrakt, der ungefähr 2,5% Feststoffe enthält, wird durch Vakuumeindampfen auf ungefähr 8% Feststoffe konzentriert.

Der konzentrierte Extrakt wird in zwei Portionen unterteilt. Die erste Portion wird auf 7° C abgekühlt, wobei sich eine Ausfällung bildet. Die Phase der löslichen Stoffe wird von der Phase der unlöslichen Stoffe durch Zentrifugieren abgetrennt. Die Phase der unlöslichen Stoffe, welche den Tannin/Koffein-Komplex enthält, der einen Feststoffgehalt von ungefähr 10 bis 15 Gew.-% aufweist, wird dann durch wiederholten Kontakt mit Methylenchlorid bei einer Temperatur nicht über 95° C entkoffeiniert, bis ungefähr 98% des Koffeins entfernt worden sind, worauf das restliche Lösungsmittel durch Dampfabstreifen entfernt wird.

Die Entkoffeinierungsbehandlung bricht den Tannin/Koffein-Komplex auf, wobei sowohl Kaltwasser-lösliche als auch Kaltwasser-unlösliche Tannine in Freiheit gesetzt werden. Wie in diesem Beispiel und in den folgenden Beispielen illustriert, kann man entweder die Gesamtheit der entkoffeinierten, tanninhaltigen Phase (welche sowohl Kaltwasser-lösliche als auch Kaltwasser- unlösliche Tannine enthält) zur Entkoffeinierung des konzentrierten Tee-Extrakts oder der Phase der löslichen Stoffe verwenden oder man kann auch nur den Teil der Tannine verwenden, der in kaltem Wasser unlöslich ist, während man die Kaltwasser-löslichen Tannine für die Zugabe zum entkoffeinierten Extrakt am Ende des Verfahrens aufbewahrt. Das letztere Verfahren ist in diesem Beispiel illustriert.

Die entkoffeinierte tanninhaltige Phase wird auf 7° C abgekühlt und zentrifugiert, um die Fraktion der Kaltwasser-löslichen Tannine von der Fraktion der Kaltwasser-unlöslichen Tannine abzutrennen. Letztere wird hierauf in der Folge zweckmäßig als "CIT" bezeichnet. Das "CIT" wird dazu verwendet, Koffein aus einem konzentrierten Tee-Extrakt in einem Dreistufenverfahren zu entfernen, wie dies in der Folge beschrieben ist.

Stufe A

Die "CIT"-Fraktion wird zunächst mit Wasser verdünnt, um eine glatte Aufschlämmung zu bilden. 8,5 Gew.-Teile (trockene Basis) "CIT" werden dann sorgfältig bei Raumtemperatur in 210 Teilen des zweiten Teils des gemäß der obigen Vorschrift hergestellten konzentrierten Tee-Extrakts zugegeben. Obwohl das "CIT" sich im Extrakt nicht löst, kann es trotzdem mit dem Koffein komplexieren. Der konzentrierte Extrakt enthält (vor der Zugabe der "CIT"-Aufschlämmung) 8% oder 16,8 Teile Feststoffe, einschließlich 0,92 Teile Koffein. Das Gemisch wird auf 7° C abgekühlt, wobei sich eine Ausfällung bildet, die durch Zentrifugieren entfernt wird. Der Überstand enthält 11,3 Teile Feststoffe, einschließlich 0,3 Teile Koffein.

Stufe B

Eine weitere Probe von 8,5 Gew.-Teilen "CIT" (trockene Basis) wird sorgfältig bei Raumtemperatur mit dem in Stufe A erhaltenen Überstand gemischt. Das Gemisch wird auf 7° C abgekühlt, worauf sich eine Ausfällung bildet, die durch Zentrifugieren entfernt wird. Der resultierende Überstand enthält 11,22 Teile Feststoffe, einschließlich 0,22 Teile Koffein.

Stufe C

Eine weitere Probe von 8,5 Gew-Teilen "CIT" (trockene Basis) wird sorgfältig bei Raumtemperatur mit dem Überstand von Stufe B gemischt. Das Gemisch wird auf 7° C abgekühlt, worauf sich eine Ausfällung bildet, die durch Zentrifugieren abgetrennt wird. Der resultierende Überstand enthält 11,50 Teile Feststoffe, einschließlich 0,063 Teile Koffein.

Rekonstituierung des ursprünglichen Tanningehalts.

5,3 Gew.-Teile (trockene Basis) der Kaltwasser-löslichen Tannine, die vom "CIT"nach der Entkoffeinierung gemäß obiger Vorschrift abgetrennt worden sind, werden zu dem in Stufe C erhaltenen Überstand zugegeben. Der entkoffeinierte Extrakt enthält nunmehr 16,8 Teile Feststoffe, wie dies auch bei den 210 Teilen des zweiten Teils des konzentrierten Extrakts vor der Entkoffeinirung der Fall war. Ungefähr 93% des ursprünglich im Koffein anwesenden Extrakts sind entfernt worden.

Die vorher abgestreiften flüchtigen Bestandteile werden dem entkoffeinierten Extrakt zugegeben, worauf er zur Herstellung eines wohlriechenden und geschmackvollen Getränks mit heißem Wasser verdünnt oder in einen Eistee überführt werden kann. Alternativ können herkömmliche Trockentechniken verwendet werden, um ein Teepulver herzustellen, das bei Zusatz von Wasser rekonstituierbar ist. Bei der Verwendung zur Herstellung von Eistee wird kein trübes Getränk erhalten, da alle anwesenden Tannine in kaltem Wasser löslich sind.

Beispiel 2

Wie im vorhergehenden Beispiel kann die Phase der unlöslichen Stoffe, die vom Tee-Extrakt durch Abkühlen abgetrennt worden ist, im Anschluß an die Entkoffeinierung ohne Entfernung der Kaltwasser-löslichen Tannine verwendet werden, um Koffein aus einem Tee-Extrakt zu entfernen. Das Verfahren ist in diesem Beispiel erläutert.

Zu 175 Teilen konzentriertem Tee-Extrakt, der nach der Vorschrift von Beispiel 1 hergestellt worden ist, und 8% oder 14 Teile Feststoffe, einschließlich 0,77 Teile Koffein, enthält, werden unter sorgfältigem Mischen 61 Teile (enthaltend 5,5 Teile Feststoffe) der Phase der unlöslichen Stoffe, die mit Methylenchlorid nach der Vorschrift von Beispiel 1 (vor Stufe A) bei Raumtemperatur entkoffeiniert worden ist, zugegeben. Das Gemisch wird auf 7° C abgekühlt, worauf sich eine Ausfällung bildet, die durch Zentrifugieren abgetrennt wird. Die lösliche Phase enthält 11,22 Teile Feststoffe, einschließlich 0,40 Teile Koffein.

Die abgetrennte Phase der unlöslichen Stoffe wird dadurch entkoffeiniert, daß sie wiederholt mit Methylenchlorid bei Raumtemperatur in Kontakt gebracht wird und hierauf das restliche Lösungsmittel durch Dampf abgestreift wird. 2,78 Teile (Feststoffbasis) des entkoffeinierten Materials werden der Phase der löslichen Stoffe zugegeben, wobei ein Produkt erhalten wird, das 14 Teile Feststoffe enthält, was der gleiche Feststoffgehalt ist, den der Extrakt vor der Entkoffeinierung hatte. 48% des Koffeins sind durch diese einstufige Entkoffeinierungsbehandlung entfernt worden.

Das Verfahren dieses Beispiels kann stufenweise wiederholt werden, um größere Mengen Koffein zu entfernen, sofern dies erwünscht ist. Wenn der gewünschte Entkoffeinierungsgrad erreicht worden ist, können die dann dem Extrakt zugegebenen Tannine oxydiert und/oder gebleicht werden. Die flüchtigen Bestandteile können wieder zugegeben und das Produkt kann gewünschtenfalls getrocknet werden.

Beispiel 3

Zu 120 Teilen der Phase der löslichen Stoffe, die gemäß dem zweiten Absatz von Beispiel 1 hergestellt worden ist (und die 8,8 Teile Feststoffe, einschließlich 0,37 Teile Koffein, enthält), werden unter sorgfältigem Mischen bei Raumtemperatur 61 Teile (enthaltend 5,5 Teile Feststoffe) des Tanningemischs zugegeben, das durch Entkoffeinierung der abgetrennten Phase der unlöslichen Stoffe mit Methylenchlorid erhalten worden ist. Das Gemisch wird auf 7° C abgekühlt, worauf sich eine Ausfällung bildet, die durch Zentrifugieren abgetrennt wird. Die erhaltene Phase der löslichen Stoffe enthält 6,7 Teile Feststoffe, einschließlich 0,15 Teile Koffein.

Die abgetrennte ausgefällte Phase wird entkoffeiniert, indem sie wiederholt mit Methylenchlorid in Kontakt gebracht und zur Entfernung des restlichen Lösungsmittels mit Dampf abgestreift wird. Sie wird dann der Phase der löslichen Stoffe zugegeben. Ungefähr 60% des Koffeins, das in den löslichen Stoffen des Extrakts des Ausgangsmaterials enthalten war, sind dabei entfernt worden.

Wie in den vorhergehenden Beispielen kann eine weitere Entkoffeinierung dadurch erreicht werden, daß man das Verfahren wiederholt, bis der gewünschte Grad an Entkoffeinierung erreicht worden ist.

Beispiel 4

In diesem Beispiel wird das Verfahren von Beispiel 1 ausgeführt, außer daß anstelle der Verwendung von Methylenchlorid zur Entkoffeinierung des Tannin/Koffein-Komplexes, Maisöl verwendet wird.

So werden wie in Beispiel 1 nach der Herstellung eines Heißwasserextraktes von fermentierten Teeblättern die flüchtigen Bestandteile entfernt, worauf der abgestreifte Extrakt konzentriert und dann auf 7° C abgekühlt wird, um eine Ausfällung herzustellen, worauf die Phase der löslichen Stoffe von der Phase der unlöslichen Stoffe durch Zentrifugieren abgetrennt wird.

Die Phase der unlöslichen Stoffe, welche den Tannin/Koffein-Komplex enthält, und welche einen Feststoffgehalt von 30 Gew.-% aufweist, wird dann durch wiederholten Kontakt mit Maisöl entkoffeiniert. Die Entkoffeinierung erfolgt in einer York- Scheibel-Kolonne mit einem Durchmesser von 15,2 cm und einer Höhe von 3,66 m. Die Kolonne wird im Gegenstrom mit einer Ölfließgeschwindigkeit von 799 cm³/min und mit einer Tannin/ Koffein-Komplex-Beschickungsgeschwindigkeit von 39 cm³/min betrieben. Die Kontakttemperatur beträgt 88° C.

In nur einem Durchgang durch die Kolonne werden 95 Gew.-% des in der Tannin/Koffein-Komplex-Phase enthaltenen Koffeins entfernt. Das Öl entkomplexiert den Tannin/Koffein-Komplex, wobei beide Tannine (Kaltwasser-lösliche und Kaltwasser-unlösliche) und das Koffein in Freiheit gesetzt werden. Das Koffein wird durch das Öl extrahiert, während die entkoffeinierten Tannine im Tanninstrom verbleiben.

Das mit Koffein beladene Maisöl wird dann einer Sublimation bei hohen Temperaturen und unter hohem Vakuum ausgesetzt, um das Koffein zu entfernen. Das Öl ist dann für eine erneute Verwendung in einer weiteren Entkoffeinierung bereit.

Die entkoffeinierte tanninhaltige Phase wurde dann verwendet, um weiteres Koffein aus einem konzentrierten Tee-Extrakt gemäß Beispiel 1 auszufällen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Herstellung eines Tee-Extrakts mit einem verminderten Koffeingehalt, bei dem ein ggf. entaromatisierter und aufkonzentrierter Heißwasserextrakt von fermentiertem Tee durch Abkühlen in eine Fraktion Kaltwasser-löslicher Stoffe und eine Kaltwasser-unlösliche Fraktion aufgetrennt wird und diese beiden Fraktionen voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltwasser-unlösliche Fraktion durch Inkontaktbringen mit einem Entkoffeinierungsmedium entkoffeiniert wird, worauf dabei erhaltene entkoffeinierte Tannine in die Fraktion des Heißwasserextraktes mit Kaltwasser-löslichen Inhaltsstoffen zurückgeführt oder einem frischen Heißwasserextrakt von fermentiertem Tee vor dessen Auftrennung zugegeben werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entcoffeinierte Tannin-haltige Fraktion durch Abkühlen in einem Kaltwasser-löslichen und Kaltwasser-unlöslichen Anteil aufgetrennt wird und die dabei erhaltene Kaltwasser- unlösliche Tanninfraktion, ggf. nach einer Oxidationsbehandlung, zur weitergehenden Entkoffeinierung der Kaltwasser- löslichen Fraktion oder eines frischen Heißwasserextrakts verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den rückgeführten entkoffeinierten Tanninen versetzte Fraktion des Heißwasserextrakts mit Kaltwasser- löslichen Inhaltsstoffen durch neuerliches Abkühlen abermals in eine Kaltwasser-lösliche und Kaltwasser-unlösliche Fraktion aufgetrennt wird und die dabei erhaltene Kaltwasser- unlösliche Fraktion in die Entkoffeinierung eingesetzt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Extrakt abschließend eine dem Gewichtsverlust durch Entkoffeinierung entsprechende Menge Tannine zugesetzt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Extrakt zugesetzte Menge Tannine von Kaltwasser- löslichen Tanninen gebildet wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com