DE2425592A1 - METHOD OF MAKING AN IMPROVED INSTANT COFFEE - Google Patents
METHOD OF MAKING AN IMPROVED INSTANT COFFEEInfo
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- A23F5/16—Removing unwanted substances
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Description
21 HAMBURG 90 8 MÜNCHEN 8021 HAMBURG 90 8 MUNICH 80
München, 14. Mai 1974 Q361 Munich, May 14, 1974 Q361
UNILEVER N. V.UNILEVER N.V.
Burgemeester s'Jacobplein 1, Rotterdam, NiederlandeBurgemeester s'Jacobplein 1, Rotterdam, Netherlands
Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Instant-KaffeesProcess for making an improved instant coffee
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifizierung von Kaffeeprodukten.The invention relates to a method for the modification of coffee products.
Es gibt eine ganze Anzahl von Faktoren, welche gegen den größtmöglichen Verbrauch von Kaffee sprechen. Zu diesen Paktoren gehört, daß Kaffeegetränke als im Geschmack zu bitter oder in der Farbe zu dunkel angesehen werden, oder daß gefunden wird, daß sie bei einigen Personen nachteilige Reaktionen ergeben. Es wird angenommen, daß im Kaffee vorkommende Säuren wie Chlorogensäurendie nachteiligen Reaktionen bei einem bestimmten Anteil der kaffeetrinkenden Bevölkerung hervorrufen. Es wird angenommen, daß Chlorogensäuren aus Kaffee säure, die mit Chinasäure verestert ist, bestehen. Das Auftreten von wenigstens drei möglichen Isomeren ist bekannt. Eine Arbeitsweise zur Entfernung von Chlorogensäuren aus Kaffee, die der Anmelderin bekannt ist,There are a number of factors which go against the greatest possible Talking about consumption of coffee. One of these factors is that coffee beverages are considered too bitter or in taste too dark in color or found to give adverse reactions in some individuals. It is believed that acids such as chlorogenic acids found in coffee are the cause adverse reactions in a certain proportion of the coffee drinking population. It is believed, that chlorogenic acids from coffee acid, which is esterified with quinic acid, exist. The occurrence of at least three possible isomers is known. One way of working for the removal of chlorogenic acids from coffee, which is known to the applicant,
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umfaßt die Behandlung von ganzen Kaffeebohnen mit Dampf und Tannase und anschließender Acetonextraktion. Diese Arbeitsweise ist in der US-Patentschrift 2 089 116 beschrieben. involves treating whole coffee beans with steam and tannase followed by acetone extraction. These The operation is described in US Pat. No. 2,089,116.
Aufgabe der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Verbesserung der Kaffeequalität.The object of the invention is an improved method for improving the coffee quality.
Es wurde nun gefunden, daß die Behandlung von wäßrigem Kaffee mit einem Peroxidaseenzym in Anwesenheit eines Peroxides, z. B. Wasserstoffperoxid, eine wesentliche Verbesserung der Qualität von Kaffee bewirkt. Eine solche Behandlung ermöglicht die Herstellung eines Kaffeegetränkes mit einem oder mehreren der folgenden Vorteile: Das Getränk besitzt ein angenehmes, mildes Aroma, das an Mokkakaffee erinnert, es weist einen verminderten Gehalt an Chlorogensäuren auf und es hat eine dunklere Farbe im Vergleich mit einem Kaffeegetränk, das ohne eine erfindungsgemäße Behandlung hergestellt wurde.It has now been found that the treatment of aqueous coffee with a peroxidase enzyme in the presence of a peroxide, z. B. hydrogen peroxide, causes a significant improvement in the quality of coffee. Such treatment enables the production of a coffee beverage with one or more of the following advantages: The beverage has a pleasant, mild aroma reminiscent of mocha coffee, it has a reduced content of chlorogenic acids and it has a darker color compared to a coffee beverage made without a treatment according to the invention.
Beispiele von Peroxidaseenzymsy steinen, welche bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, sind in der Literatur beschrieben, jedoch kann ganz allgemein jede Peroxidase verwendet werden. Für Beispiele von Peroxidasen kann auf "Encyclopedia of Biochemistry, Williams und Lansford, Reinhold Publishing Company, S. 634 und 635 verwiesen werden, worin Peroxidasen und Reaktionen, welche sie katalysieren, beschrieben sind. Eine bevorzugte Peroxidase zur Anwendung bei der vorliegenden Erfindung ist das aus Meerrettich isolierte Produkt. Dieses Enzym ist in kommerziellen Mengen erhältlich, z, B. von Worthington Biochemical Corporation, und es ist in der Druckschrift Worthington Manual, "Worthington Enzymes" (1972), S. 43 - 45, die von Worthington Biochemical Corporation, Freehold, New Jersey 07728, USA erhältlich ist, beschrieben. Ein solches Enzym kann ebenfalls von P. L. Biochemicals, Milwaukee, Wisconsin und Boehringer-Mannheim, New York, N.Y., USA bezogen werden.Examples of Peroxidaseenzymsy stones, which in the invention Methods that can be used are described in the literature, but in general any peroxidase can be used be used. For examples of peroxidases, see "Encyclopedia of Biochemistry, Williams and Lansford, Reinhold Publishing Company, pp. 634 and 635, wherein peroxidases and reactions which they catalyze, are described. A preferred peroxidase for use in the present invention is that from horseradish isolated product. This enzyme is available in commercial quantities, e.g. from Worthington Biochemical Corporation, and it is found in Worthington Manual, "Worthington Enzymes" (1972) pp. 43-45, published by Worthington Biochemical Corporation, Freehold, New Jersey 07728, USA. Such an enzyme can also be obtained from P. L. Biochemicals, Milwaukee, Wisconsin and Boehringer-Mannheim, New York, N.Y., USA.
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Es wurde gefunden, daß Enzymmengen, welche von 10 bis 200 Enzymeinheiten pro Gramm an zu behandelnden Kaffeefeststoffen reichen, besonders gute Ergebnisse zeigen. Selbstverständlich sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Kaffeefeststoffe normalerweise vollständig in dem wäßrigen System aufgelöst. Enzymmengen unterhalb dieses Bereiches können verwendet werden, jedoch liefern sie nur ein minimales Ansprechen. Bei einem pH-Wert von 5 werden wenigstens 50 Enzymeinheiten pro g Kaffeefeststoffe vorzugsweise angewandt. Bei einem pH-Wert von 6 bis 7 werden annehmbare Ergebnisse bei so niedrigen Mengen wie 10 Enzymeinheiten pro g Feststoffe erreicht. Mengen oberhalb dieses Bereiches werden, obwohl sie angewandt werden könnten, hinsichtlich des Enzyms verschwenderisch und sind daher nicht erforderlich. Vorzugsweise liegt ausreichend Enzym vor, um die vollständige Eeaktion des in dem System vorliegenden Peroxids sicherzustellen; überschüssiges Peroxid trägt zu einem minderwertigem Aroma im Endprodukt bei und sollte daher vermieden werden. Überschüssiges, nicht-umgesetztes Enzym stellt andererseits kein Problem dar, da der Kaffee-Extrakt das Enzym in einer kurzen Zeitspanne inaktiviert.It has been found that amounts of enzyme which range from 10 to 200 Enzyme units per gram of coffee solids to be treated rich, show particularly good results. Of course, in the method according to the invention, the Coffee solids normally completely dissolved in the aqueous system. Enzyme amounts below this range can be used, but they provide minimal response. At pH 5 there will be at least 50 units of enzyme per gram of coffee solids preferably used. At a pH of 6 to 7, acceptable results will be obtained reached levels as low as 10 enzyme units per gram of solids. Amounts above this range will be, though they could be wasteful in terms of the enzyme and are therefore not required. Preferably there is enough enzyme to complete the reaction ensure the peroxide present in the system; Excess peroxide contributes to an inferior flavor in the End product and should therefore be avoided. On the other hand, excess, unreacted enzyme does not represent any The problem is that the coffee extract inactivates the enzyme in a short period of time.
Me Enzymaktivität einer bestimmten Zusammensetzung kann mittels einer Peroxidaseuntersuchung bestimmt werden. Die spezifische, bei der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Zusammensetzung verwendete Untersuchungsmethode ist eine Modifizierung der in "Wörthington Enzyme Manual", S. 43 und 44 oben beschriebenen Methode. Eine vollständige Beschreibung dieser Untersuchung ist im Beispiel 1 im folgenden gegeben.The enzyme activity of a certain composition can be determined by means of a peroxidase analysis. the specific test method used in the composition used in the method according to the invention is a modification of the "Wörthington Enzyme Manual", P. 43 and 44 method described above. A full description of this study is in Example 1 below given.
Die Peroxidase kann in das Reaktionsgemisch in jeder beliebigen geeigneten Weise eingeführt werden, wovon viele aus der ganz allgemeinen Arbeitsweise, mit Enzymen bekannt sind, esThe peroxidase can be introduced into the reaction mixture in any suitable manner, many of which are disclosed in US Pat quite general way of working, with enzymes known to it
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wurde jedoch gefunden, daß sie vorzugsweise auf einem festen Träger wie Glas oder einer Polymeroberfläche eingeführt wird. Durch diese Technik können die fixierten Enzympräparationen zu einer erneuten Verwendung wiedergewonnen werden, und sie liefern ein Mittel zur vollständigen Entfernung des Enzyms aus den Materialien, welche einer Behandlung hiermit unterzogen wurden. Zusätzlich werden die unlöslich gemachten (insolubilisierten) Enzyme bequemerweise in Teilchenform angeliefert, die vorteilhafterweise in Kolonnen zur Verwendung bei kontinuierlichen Verfahren eingepackt werden kann. Techniken zur Durchführung der Fixierung von Enzymen auf eine unlösliche Matrix wird in den US-Patentschriften 3 519 538, 3 536 587 und 3 556 94-5 beschrieben. Weitere Erläuterungen dieser Techniken finden sich in: Silmen et al., Annual Review of Biochemistry, J5£ (1966), S. 873-908 und in dem Artikel "Colloquium on Insolubilized Enzymes", Biochemical Journal (1968), 107« 1P-5P· Im allgemeinen erfordern Prozesse zur Enzyminsolubilisierung die Fixierung des Enzyms auf einer unlöslichen Matrix durch kovalente Bindung, durch Absorption oder durch Einschluß.however, it has been found that it is preferably incorporated on a solid support such as glass or a polymer surface. By this technique, the fixed enzyme preparations can be recovered for reuse and provide a means for completely removing the enzyme from materials which have been treated therewith. In addition, the insolubilized enzymes are conveniently supplied in particulate form which can advantageously be packed in columns for use in continuous processes. Techniques for effecting fixation of enzymes on an insoluble matrix are described in U.S. Patents 3,519,538, 3,536,587, and 3,556 94-5. Further explanations of these techniques can be found in: Silmen et al., Annual Review of Biochemistry, J5 £ (1966), pp. 873-908 and in the article "Colloquium on Insolubilized Enzymes", Biochemical Journal (1968), 107 «1P- 5P · In general, enzyme insolubilization processes require fixation of the enzyme on an insoluble matrix by covalent bonding, by absorption, or by entrapment.
Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Peroxid ist vorzugsweise Wasserstoffperoxid, und es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, Wasserstoffperoxid bei der Reaktion als 35 %ige (Gew./Gew.) wäßrige Lösung anzuliefern. Wasserstoffperoxid wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 2,5 mMol H2 0? pro s Kaffeefeststoffe in dem Extrakt angewandt. Die vorzugsweise verwendete Peroxidmenge wird so berechnet, daß es bei der Reaktion vollständig verbraucht wird, so daß kein restliches HpO^ in dem Extrakt am Ende der Behandlung zurückbleibt. Es wurde gefunden, daß restliches HpOp eine Neigung besitzt, einen unerwünschten Nebengeschmack des Produktes zu erzeugen.The peroxide used in the process according to the invention is preferably hydrogen peroxide, and it has been found to be advantageous to supply hydrogen peroxide as a 35% (w / w) aqueous solution during the reaction. Hydrogen peroxide is preferably used in an amount of about 0.5 to about 2.5 mmol H 2 0 ? per s of coffee solids applied in the extract. The amount of peroxide preferably used is calculated so that it is completely consumed in the reaction so that no residual HpO ^ remains in the extract at the end of the treatment. It has been found that residual HpOp has a tendency to produce an undesirable off-taste in the product.
Andere Beispiele von Peroxiden, welche beim erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft sind, umfassen Peressigsäure und Per-Other examples of peroxides which are advantageous in the process of the invention include peracetic acid and per-
carbonat.carbonate.
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Obwohl der exakte Mechanismus, nach welchem das erfindungsgemäße Verfahren abläuft, nicht bekannt ist, wird angenommen,daß das Enzym Peroxidase eine Reaktion zwischen Wasserstoffperoxid und bestimmten Kaffeefeststoffen einschließlich Chlorogensäuren und wahrscheinlich Kaffeesäure katalysiert. Die Kaffeefeststoffe, welche bei der Reaktion teilnehmen, sind Wasserstoffdonatoren. Die Reaktion bewirkt eine Oxidation der Kaffeefeststoffe, wodurch Wasserstoffionen hiervon abgezogen werden, und sie überführt sie an das Wasserstoffperoxid unter Bildung von Wasser.Although the exact mechanism by which the inventive Procedure is not known, it is believed that the enzyme peroxidase is a reaction between hydrogen peroxide and certain coffee solids including chlorogenic acids and likely caffeic acid. the Coffee solids that participate in the reaction are hydrogen donors. The reaction causes oxidation the coffee solids, thereby drawing hydrogen ions therefrom and transferring them to the hydrogen peroxide with the formation of water.
Von der Anmelderin wurden Versuche unternommen, diese Reaktion unter alleiniger Verwendung von Wasserstoffperoxid, unter alleiniger Verwendung von Peroxidase und unter Verwendung von anderen Enzymen als Peroxidase durchzuführen. In allen drei Fällen wurden jedoch ungünstige Ergebnisse erzielt.Attempts have been made by the applicant to carry out this reaction using only hydrogen peroxide, under using only peroxidase and using enzymes other than peroxidase. In all however, in three cases unfavorable results were obtained.
Der pH-Bereich, über welchem das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise durchgeführt wird, beträgt von etwa 4,5 bis etwa 9· Besonders bevorzugte Ergebnisse werden innerhalb eines pH-Bereiches von 5 bis 7 erreicht. Bei einem pH-Wert oberhalb von etwa 9 liefert die stattfindende Oxidation ein vollständig anderes Produkt, welches weniger erwünscht ist. Wenn der pH-Wert unter 5 absinkt, wird das Enzym weniger aktiv, und die Reaktion erfordert eine wesentlich längere Zeitspanne, um dasselbe Ergebnis herbeizuführen. Produkte mit unerwünschten, bitteren Aromen werden bei einem pH-Wert von 4 oder niedriger gebildet.The pH range over which the process according to the invention is preferably carried out is from about 4.5 to about 9 · Particularly preferred results are achieved within a pH range of 5 to 7. At a pH above about 9 provides the oxidation taking place a completely different product that is less desirable. When the pH drops below 5, the enzyme becomes less active, and the reaction takes a much longer period of time to produce the same result. Products with undesirable, bitter flavors are formed at a pH of 4 or lower.
Die Temperatur, bei welcher die Reaktion gemäß der Erfindung durchgeführt werden kann, ist die Temperatur, bei welcher Peroxidase aktiv ist. Es wurde gefunden, daß bei den -untersuchten Enzymen ein ziemlich breiter Bereich von etwa 5 °C bis etwa 60 °C möglich ist. Temperaturen oberhalb etwa 60 C führen dazu, daß die Enzyme inaktiviert werden mit dem Ergebnis,The temperature at which the reaction according to the invention can be carried out is the temperature at which Peroxidase is active. It was found that in those examined Enzymes a fairly wide range from about 5 ° C to about 60 ° C is possible. Temperatures above about 60 ° C cause the enzymes to be inactivated with the result
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daß Produkte mit schlechtem Aroma gebildet werden.that products are made with bad flavor.
Der wäßrige Kaffee, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wird, ist vorzugsweise ein Produkt, das durch Heißwasserextraktion von gerösteten und gemahlenen Kaffeebohnen erhalten worden ist.The aqueous coffee which is treated according to the method according to the invention is preferably a product which is produced by Hot water extraction from roast and ground coffee beans has been obtained.
Der Extrakt kann in jeder beliebigen Weise erhalten worden sein, es sind zahlreiche Arbeitsweisen hierzu bekannt. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren an einem Instant-Kaffeepulver (Kaffee-Extrakt-Pulver) durchgeführt, das in Wasser und zur Bildung einer wäßrigen Lösung aufgelöst worden ist. Zusätzlich kann ein Extrakt aus von Coffein befreitem Kaffee nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorteil behandelt werden. Hierbei können die Farbe und das Aroma verbessert werden. Die Kaffeefeststoffe bilden vorzugsweise von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-% des gemäß der Erfindung behandelten, wäßrigen Kaffees.The extract can have been obtained in any desired manner; numerous working methods are known for this purpose. at In a further preferred embodiment, the method is applied to an instant coffee powder (coffee extract powder) carried out that in water and to form an aqueous Solution has been resolved. In addition, an extract from caffeine-free coffee according to the invention Procedures are treated with advantage. Here, the color and the aroma can be improved. The coffee solids preferably form from 5% by weight to 30% by weight of the of the invention treated, aqueous coffees.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläu tert.The invention is explained in more detail by means of the following examples.
Die Peroxidaseaktivität der in den folgenden Beispielen verwendeten Enzympräparationen wurde nach einer spektrofotometrischen Methode bestimmt, die eine Modifizierung der Arbeitsweise ist, die im Worthington Enzyme Manual, S. 43 und 44, veröffentlicht 1972 von Worthington Biochemical Corporation, Freehold, N.J., USA beschrieben ist. Die Substratlösung wurde täglich frisch durch Verdünnen von 1 ml von 0,3 %iger (Gew./Gew.) Wasserstoffperoxidlösung auf 100 ml mit 0,01M Zitrat-Phosphatpuffer von pH * 5»0 hergestellt. Eine Farbstoff lösung von 1 % o-Dianisidin in Methanol wurde ebenfalls täglich frisch hergestellt und, im Dunklen aufbewahrt. Für jede Untersuchung wurden 0,05 ml der Farbstoff lösung zu 6,0 ml der Substrat lösung hinzugesetzt, undThe peroxidase activity of the enzyme preparations used in the following examples was determined by a spectrophotometric method which is a modification of the procedure described in the Worthington Enzyme Manual, pp. 43 and 44, published 1972 by Worthington Biochemical Corporation, Freehold, NJ, USA. The substrate solution was freshly prepared daily by diluting 1 ml of 0.3% (w / w) hydrogen peroxide solution to 100 ml with 0.01M citrate-phosphate buffer of pH * 5 »0. A dye solution of 1 % o-dianisidine in methanol was also freshly prepared every day and stored in the dark. For each study, 0.05 ml of the dye solution was added to 6.0 ml of the substrate solution, and
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nach dem Vermischen wurden 2,9 ml der vereinigten Substratfarbstofflösung in einer 1-cm-Reaktionszelle eines aufzeichnenden Spektrofotometers angeordnet. Der restliche Teil dieser Lösung wurde als Blindprobe in der Vergleichs-1-cm-Zelle verwendet. Das Reaktionsgemisch wurde fertiggestellt, indem 0,1 ml des geeignet verdünnten Peroxidaseenzyms, aufgelöst in 0,01M Zitrat-Phosphatpuffer zu der Reaktionszelle hinzugesetzt wurde, und es wurde die Veränderungsgeschwindigkeit der Absorption (A) bei 460 nm in dem Reaktionsgemisch bei 25 0C während einer Zeitspanne von 2 min aufgezeichnet. Die Werte: Enzymeinheiten/mg Enzym werden durch folgende Gleichung gegeben:after mixing, 2.9 ml of the combined substrate dye solution was placed in a 1 cm reaction cell of a recording spectrophotometer. The remainder of this solution was used as a blank in the control 1 cm cell. The reaction was completed by ml of suitably diluted peroxidase enzyme, dissolved in 0.01M citrate-phosphate buffer was added to the reaction cell 0.1, and it was the rate of change in absorbance (A) at 460 nm in the reaction mixture at 25 0 C while recorded over a period of 2 minutes. The values: enzyme units / mg enzyme are given by the following equation:
,-,. , .. / Λ 4-60/min , - ,. , .. / Λ 4-60 / min
Exnheiten/mg = Precision / mg =
Eine Einheit der Peroxidaseaktivität wird nach dieser Methode als die Enzymmenge definiert, welche 1 uHol Peroxid pro min bei 25 °C zersetzt.One unit of the peroxidase activity is defined according to this method as the amount of enzyme which 1 uHol peroxide per Decomposed for min at 25 ° C.
Die in den folgenden Beispielen verwendeten Peroxidaseenzyme waren gereinigte Meenettichperoxidasepräparationen, bezogen von Boehringer Mannheim Corporation, New York, N.Y. oder P. L Biochemicals, Inc. Milwaukee, Wisconsin.The peroxidase enzymes used in the following examples were purified horseradish peroxidase preparations, referenced by Boehringer Mannheim Corporation, New York, N.Y. or P. L Biochemicals, Inc. Milwaukee, Wisconsin.
b2 Bestimmung_von_Chlorogensäuren in Lösungen von Kaffeefeststoffen b2 Determination of chlorogenic acids in solutions of coffee solids
Die Chlorogensäuren in Kaffeeproben wurden mittels einer gaschromatografischen Methode nach Herstellung von Trimethylsilylderivaten der Chlorogensäuren bestimmt.The chlorogenic acids in coffee samples were determined by a gas chromatographic method after the preparation of trimethylsilyl derivatives of chlorogenic acids.
Lösliche Kaffeefeststoffe, welche in Form eines Instant-Kaffeepulvers von Tenco, Linden, N.J. erhalten worden waren und 2,6 % Chlorogensäuren enthielten, wurden mit einer Peroxidaseenzympräparation in folgender Weise behandelt:Soluble coffee solids, which are in the form of an instant coffee powder by Tenco, Linden, N.J. received and 2.6% Chlorogenic acids were used with a peroxidase enzyme preparation treated in the following way:
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25,0 g der Instant-Kaffeefeststoffe wurden in 4-75 g Wasser unter Bildung einer Lösung mit 5 % Feststoffen aufgelöst. Die Temperatur der Lösung wurde auf 25 0C eingestellt. 5*6 ml einer 35 %igen (Gew./Gew.) HgOg-Lösung un(i 5000 Einheiten Peroxidase (bestimmt nach, der Verfahrensweise von Beispiel 1) wurden hinzugesetzt. Die verwendete Peroxidase besaß 500 Einheiten Enzymaktivität/mg Enzym, was bedeutet, daß 10 mg Enzym oder 200 Einheiten von Peroxidase/g Kaffeefeststoffe zugesetzt wurden. Die Lösung wurde bei 25 °C während 60 min gerührt, während dieser Zeit blieb der pH-Wert beinahe konstant auf pH *= 5,0. Das mit A bezeichnete Produkt wurde auf seinen Gehalt an Chlorogensäuren analysiert und mit heißem Wasser zu einer 1 %igen Lösung zum Testen verdünnt.25.0 grams of the instant coffee solids were dissolved in 4-75 grams of water to form a 5% solids solution. The temperature of the solution was adjusted to 25 0 C. 5 * 6 ml of a 35% (w / w) HgOg solution and 5000 units of peroxidase (determined according to the procedure of Example 1) were added. The peroxidase used had 500 units of enzyme activity / mg enzyme, which means said that 10 mg of enzyme or 200 units of peroxidase / g of coffee solids were added The solution was stirred at 25 ° C. for 60 min, during which time the pH remained almost constant at pH * = 5.0 Product was analyzed for chlorogenic acid content and diluted with hot water to a 1% solution for testing.
Die zur Herstellung des Produktes A angewandte Arbeitsweise wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Menge von Wasserßtoffperoxidlösung auf 2,0 ml und 1,0 ml für die mit B bzw. C bezeichneten Produkte geändert wurde. Die bei der Herstellung des Produktes B angewandten Bedingungen wurden weiterhin mit der Ausnahme wiederholt, daß der Kaffee-Extrakt bei einer Feststoffkonzentration von 10 % behandelt wurde, hierbei wurde das Produkt D erhalten. Die bei der Herstellung des Produktes B verwendete Enzymmenge wurde um den Faktor A zur Herstellung des Produktes E und um den Faktor 16 zur Herstellung des Produktes F vermindert. Das Produkt G enthieltThe procedure used to prepare Product A was repeated except that the amount of hydrogen peroxide solution was changed to 2.0 ml and 1.0 ml for products labeled B and C, respectively. The conditions used in the preparation of the product B were further repeated with the exception that the coffee extract was treated at a solids concentration of 10%, in which case the product D was obtained. The amount of enzyme used in the production of product B was reduced by a factor of A to produce product E and by a factor of 16 to produce product F. The product G contained
Die
kein Enzym./bei der Herstellung des Produktes E angewandtenthe
no enzyme / used in the manufacture of product E.
Bedingungen wurden angewandt, um die Produkte H bis L im Temperaturbereich von 10 0C bis 85 0C herzustellen.Conditions were used to produce the products H to L in the temperature range from 10 ° C to 85 ° C.
Die Ergebnisse der oben beschriebenen Versuche sind in der folgenden Tabelle I Zusammengestelle, und sie zeigen, daß ein Peroxidwert von 2,0 ml optimale Ergebnisse ergibt, siehe Tabelle I, Teil 1, während die Behandlung mit gleich guten Ergebnissen bei 5 % und 10 % Feststoffen durchgeführt werdenThe results of the tests described above are summarized in the following Table I, and they show that a peroxide value of 2.0 ml gives optimal results, see Table I, Part 1, while the treatment with equally good results at 5% and 10 % Solids are carried out
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kann, siehe Tabelle I, Teil 2. Die Verwendung von Peroxidaseenzym in einer Menge von 50 bis 200 Einheiten/g Kaffeefeststoffen ergab die gewünschte Verminderung bei Chlorogensäuren, siehe Tabelle I1 Teil 3· Eine Temperaturänderung zwischen 10 0C und 55 °cj siehe Tabelle I, Teil 4-, ergab annehmbare Produkte, während bei erhöhten Temperaturen von 70 0C und 85 0C die Menge an entfernten Chlorogensäuren sehr viel geringer war, und der Geschmack des Produktes unvorteilhaft wurde.can, see Table I, Part 2. The use of peroxidase enzyme in an amount of 50 to 200 units / g coffee solids resulted in the desired reduction in chlorogenic acids, see Table I 1 Part 3 · A temperature change between 10 0 C and 55 ° C j see Table I, Part 4-, gave acceptable products, while at elevated temperatures of 70 ° C. and 85 ° C. the amount of chlorogenic acids removed was very much less and the taste of the product became unfavorable.
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Peroxidasebeh.and.lung von 25-g-Proben von Instant-Kaffeefeststoffen in wäßriger LösungPeroxidase treatment of 25 g samples of instant coffee solids in aqueous solution
während einer Stundefor an hour
Pro- Behänd- Menge an ver- Menge an angewandtem Konzentra- zerstörte Geschmack dükt lungs- wendetem Enzym 35 %igem (Gew./Gew.) tion an Chlorogen-Per- Hand- Amount of applied Concentrate- Destroyed taste Dükt treatment-reversed enzyme 35% (w / w) ion of chlorogen
tempera- (Einheiten/g HpOp (ml) behandel- säuren (%)tempera- (units / g HpO p (ml) treat- able acids (%)
tür (0C)-Kaffeefest- ^ tem Pestdoor ( 0 C) -Coffee Festival- ^ tem plague
stoffe) stoff (%)fabrics) fabric (%)
Teil 1: Veränderung der PeroxidmengePart 1: Changing the amount of peroxide
O CO OOO CO OO
A BAWAY
25 2525 25
2525th
200 200200 200
200200
5,6 2,05.6 2.0
1,01.0
schlecht, verbranntbad, burned
gut, mild, mokkaähnlichgood, mild, mocha-like
gut, mild, mokkaähnlichgood, mild, mocha-like
Teil 2: Veränderung der PeststoffkonzentrationPart 2: Changing the concentration of pesticides
B DB D
200 200200 200
2,0 2,02.0 2.0
Tabelle I (Fortsetzung)Table I (continued)
Teil J: Veränderung der EnzymmengePart J: Change in the amount of enzyme
200
50
12
0200
50
12th
0
Teil 4: Veränderung der TemperaturPart 4: change in temperature
50
50
50
50
50
5050
50
50
50
50
50
2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,02.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
mokkaähnlich ,good, mild, 2
mocha-like,
mokkaähnlichgood, mild,
mocha-like
mokkaähnlichgood, mild,
mocha-like
mokkaähnlichgood, mild,
mocha-like
Mokkacharakterlow, weaker
Mocha character
bitterbad, burned
bitter
45,4 kg einer 5 %igen (Gew./Gew.) Instant-Kaffeefeststofflösung bei 25 0C wurden mit 182 ml 55 %iger (Gew./Gew)H202-Lösung behandelt. 910 mg Meerrettieh-Peroxidase mit einer spezifischen Aktivität von 500 Enzymeinheiten pro mg (Äquivalent etwa 200 Einheiten Peroxidase Enzym pro Gramm Kaffeefeststoffe), dispergiert in 500 ml der Kaffeelösung wurde hinzugesetzt und die Lösung wurde eine Stunde bei 25 °C gerührt. Die behandelte Lösung wurde auf etwa 40 % Feststoffe konzentriert und unter Bildung eines Instant-Kaffeepulvers sprühgetrocknet. Die Analyse zeigte, daß 95 % der ChIorogensäuren zerstört worden waren. Weiterhin besaß das Produkt eine dunklere Färbung als eine Probe aus den Ausgangskaffeefeststoffen vor der Behandlung und einen merkenswert angenehmeren, weniger bitteren Geschmack. Der Geschmack des mit Peroxidase behandelten Instant-Kaffeeproduktes mit dem reduzierten Chlorogensäuregehalt wurde als "mokkaähnlich" eingestuft, und es wurde von einem Schiedsgericht gegenüber dem Geschmack des unbehandelten Instant-Kaffees bevorzugt.45.4 kg of a 5% (wt./wt.) Instant coffee solids solution at 25 0 C was treated with 182 ml of 55% (Gew./Gew)H 2 0 2 solution. 910 mg of horseradish peroxidase with a specific activity of 500 enzyme units per mg (equivalent of about 200 units of peroxidase enzyme per gram of coffee solids) dispersed in 500 ml of the coffee solution was added and the solution was stirred at 25 ° C for one hour. The treated solution was concentrated to about 40% solids and spray dried to form an instant coffee powder. The analysis showed that 95% of the chlorogenic acids had been destroyed. Furthermore, the product was darker in color than a sample of the starting coffee solids before the treatment and had a noticeably more pleasant, less bitter taste. The taste of the peroxidase-treated instant coffee product with the reduced chlorogenic acid content was classified as "mocha-like" and it was preferred by an arbitral tribunal to the taste of the untreated instant coffee.
Es wurde ein Extrakt hergestellt, indem 150 g gemahlene, geröstete Kaffeebohnen (Maxwell House Regular Grind, General Foods, White Plains, N.Y.) in 1500 ml Wasser 5 Minuten gekocht und die Aufschlämmung durch Filterpapier filtriert wurde. 100 ml des Extraktes, der 2,44 % Feststoffe enthielt, wurde mit 0,21 ml 35 %igem (Gew./Gew.) H3O2 und 244 Einheiten Peroxidaeeaktivität bei 40 0C für 30 Minuten behandelt. Der behandelte Extrakt wurde 1 : 1 mit heißem Wasser verdünnt und auf seinen Geschmack untersucht. Das Produkt wurde als ein Produkt mit einem guten, reichen, aokkaähnlichen Aroma eingestuft. Die Analyse des Produktes zeigte, daß der nichtbehandelte Kaffee-Extrakt etwa 6 % Chlorogensäuren, bezogen auf Kaffeefeststoffe, enthielt, und daß das mit PeroxidaseAn extract was prepared by boiling 150 grams of ground roast coffee beans (Maxwell House Regular Grind, General Foods, White Plains, NY) in 1500 ml of water for 5 minutes and filtering the slurry through filter paper. 100 ml of the extract, which contained 2.44% solids, with 0.21 ml of 35% (wt./wt.) H 3 O 2, and 244 units Peroxidaeeaktivität at 40 0 C for 30 minutes was treated. The treated extract was diluted 1: 1 with hot water and tested for its taste. The product was rated as having a good, rich, aokka-like flavor. Analysis of the product showed that the untreated coffee extract contained about 6% chlorogenic acids on a coffee solids basis, and that with peroxidase
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"behandelte Kaffeeprodukt lediglich etwa 15 % der ursprünglichen Menge an Chlorogensäuren enthielt."treated coffee product only about 15% of the original Amount of chlorogenic acids contained.
Geröstete, gemahlene Kaffeebohnen (White Coffee Co., Long Island City, N.Y.) wurden in einer kommerziellen Tropfkaffeemaschine unter Herstellung eines Getränkextraktes mit etwa 1 % Feststoffkonzentration extrahiert. 2 1 dieses Extraktes wurden mit 1,6 ml 35 %igem (Gew./Gew.) H2O2 und Peroxidaseenzym (100 Einheiten/g Kaffeefeststoffe) "bei 40 0C während 30 Minuten behandelt. Das auf diese Weise gebildete Kaffee- . produkt wurde auf Geschmack untersucht und eingestuft, wobei sich ergab, daß es eine dunkle Farbe und ein mildes, angenehmes Aroma besaß, das schwach an Kakaoaroma erinnerte. Die Menge an Chlorogensäure in dem Produkt, wurde auf etwa 5 % des in dem Extrakt vor der Peroxidasebehandlung vorliegenden Wertes reduziert, dieser betrug 3»5 % des ursprünglichen Gehaltes, bezogen auf Kaffeefeststoffe.Roasted, ground coffee beans (White Coffee Co., Long Island City, NY) were extracted in a commercial drip coffee machine to produce a beverage extract having about 1% solids concentration. 2 1 of this extract was mixed with 1.6 ml of 35% (wt./wt.) And treated H2O2 peroxidase enzyme (100 units / g coffee solids) "at 40 0 C for 30 minutes. The coffee thus formed. Product was examined for taste and graded, which was found to have a dark color and a mild, pleasant aroma faintly reminiscent of cocoa aroma The amount of chlorogenic acid in the product was determined to be about 5 % of that in the extract before peroxidase treatment Reduced value, this was 3 »5% of the original content, based on coffee solids.
lösliche Kaffeefeststoffe wurden in Wasser zur Herstellung einer Lösung mit 5 % Feststoffen aufgelöst, indem 25,0 g Instantkaffeepulver (Feststoffe) zu 475 g Wasser hinzugesetzt wurden. Der pH-Wert der Lösung der Kaffeefeststoffe wurde von seinem natürlichen pH-Wert von etwa 5*0 durch Zugabe der erforderlichen Mengen von 6 N Salzsäure oder 45 % (Gew./Gew.) Kaliumhydroxid eingestellt, um den pH-Wert des jeweiligen Reaktionsgemisches auf einen pH von 4, 5* 6> 7·, 8, 9 und 10 vor der Zugabe des Wasserstoffperoxides und der Peroxidase zu den Reaktionsgemisehen zu bringen. In allen Fällen wurden 50 Einheiten Peroxidaseaktivität/ g Kaffeefeststoffe und 2,0 ml 35 %ige (Gew./Gew.) Wasserstoffperoxidlösung zu jedem Reaktionsgemisch zugesetzt, um die Enzymbehandlung herbeizuführen, welche bei 25 °C für 1 Stunde durchgeführt wurde.Soluble coffee solids were dissolved in water to make a 5 % solids solution by adding 25.0 grams of instant coffee powder (solids) to 475 grams of water. The pH of the coffee solids solution was adjusted from its natural pH of about 5 * 0 by adding the required amounts of 6N hydrochloric acid or 45% (w / w) potassium hydroxide to the pH of the particular reaction mixture to a pH of 4.5 * 6> 7 *, 8, 9 and 10 before adding the hydrogen peroxide and the peroxidase to the reaction mixture. In all cases, 50 units of peroxidase activity / g of coffee solids and 2.0 ml of 35% (w / w) hydrogen peroxide solution were added to each reaction mixture to induce the enzyme treatment, which was carried out at 25 ° C for 1 hour.
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Am Ende der Reaktionsperiode wurde der pH-Wert der behandelten Extrakte auf etwa pH = 55O durch Zugabe der erforderlichen Mengen von 45 %iger (Gew./Gew.) Kaliumhydroxidlösung oder 6 N Salzsäure eingestellt.At the end of the reaction period, the pH of the treated extracts was adjusted to about pH = 5 5 O by adding the required amounts of 45% (w / w) potassium hydroxide solution or 6 N hydrochloric acid.
Die Extrakte mit eingestelltem pH-Wert wurden eingefroren und gefriergetrocknet, um getrocknetes Instant-Kaffeepulver herzustellen. Die Pulver wurden auf ihren Gehalt an Chlorogensäuren analysiert, und sie wurden als Kaffeegetränke mit 1,0 % Feststoffkonzentration auf ihren Geschmack eingestuft. Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt. Diese Ergebnisse zeigen, daß lediglich etwa 65 % der Chlorogensäuren durch die Peroxidasebehandlung bei pH » 4 zerstört worden waren, und daß sich das gute, milde, mokkaähnliche Aroma in dieser Probe nicht entwickelte.The pH-adjusted extracts were frozen and freeze-dried to make instant dried coffee powder to manufacture. The powders were analyzed for their chlorogenic acid content, and they were used as coffee beverages 1.0% solids concentration graded on their taste. The results of these tests are shown in Table II below. These results show that only about 65% of the chlorogenic acids due to the peroxidase treatment pH »4 had been destroyed and that the good, mild, mocha-like aroma did not develop in this sample.
Jedoch wurden 80 % oder mehr der Chlorogensäuren zerstört, wenn die Peroxidasereaktion bei pH-Werten durchgeführt wurde, die von etwa pH = 5,0 bis pH * 10,0 variierten. Weiterhin entwickelte sich das gute, milde, mokkaähnliche Aroma ebenfalls, wenn die Peroxidasereaktion bei pH-Werten zwischen etwa pH = 5 und pH = 8 durchgeführt wurde, während bei pH » 9 und höher sich ein unerwünschtes Nebenaroma während der Peroxidasebehandlung entwickelte.However, 80 % or more of the chlorogenic acids were destroyed when the peroxidase reaction was carried out at pH values varying from about pH = 5.0 to pH * 10.0. Furthermore, the good, mild, mocha-like aroma also developed when the peroxidase reaction was carried out at pH values between about pH = 5 and pH = 8, while at pH> 9 and higher an undesirable off-flavor developed during the peroxidase treatment.
Zum Vergleich wurde ein zweites Produkt bei pH » 10 in derselben Weise wie das erste Produkt mit der Ausnahme behandelt, daß Peroxidase weggelassen wurde. Die Ergebnisse dieses Versuches sind als Produkt H in der Tabelle II angegeben. Es wurden keine Chlorogensäuren zerstört, und das Aroma war unangenehm.For comparison, a second product at pH »10 was used in the same Treated like the first product except that peroxidase was omitted. The results of this Experiments are given as product H in Table II. No chlorogenic acids were destroyed and the flavor was unpleasant.
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Peroxidasebehandlung an Instant-Kaffeefeststoffen bei verschiedenen pH-Werten des Eeaktionsgemisch.esPeroxidase treatment on instant coffee solids at different pH values of the reaction mixture
Produkt pH-Vert des ProzentProduct pH-Vert of the percent
Reaktions- zerstörte gemisches Chlorogen-Reaction destroyed mixture of chlorogen
. säuren . acids
Geschmack des ProduktesTaste of the product
(keine
Peroxi-
dase)H
(no
Peroxy
that)
schlecht, bitter
mild, mokkaähnlich mild, mokkaähnlich mild, mokkaähnlich mild, mokkaähnlichbad, bitter
mild, mocha-like mild, mocha-like mild, mocha-like mild, mocha-like
mild, mokkaähnlich schwach brennendes Nebenaromamild, mocha-like, slightly burning secondary aroma
bitter, unangenehm bitter, nicht trinkbarbitter, unpleasantly bitter, not drinkable
Lösliche Kaffeefeststoffe wurden in Wasser zur Herstellung von Lösungen mit 5 %, 10 %, 20 %, 30 % und 40 % Feststoffen aufgelöst, indem 25,0 g Instant-Kaffeefeststoffe zu entweder 475, 225, 100, 58»3 oder 37,5 6 Wasser hinzugesetzt wurden. In allen Fällen wurden 200 Einheiten Peroxidaseaktivität/ g Kaffeefeststoffe und 2,0 ml einer 35 %igen (Gew./Gew.) Wasserßtoffperoxidlösung zu jedem Reaktionsgemisch hinzugesetzt, um die Enzymbehandlung herbeizuführen, welche für 1 Stunde bei 25 0C durchgeführt wurde. Am Ende der Reaktionsperiode wurden alle Reaktionsgemische auf 5·% Kaffeefeststoffe durch Zugabe von Wasser verdünnt und sie wurden dann eingefroren und gefriergetrocknet, um trockenes Instant-Kaffeepulver herzustellen. Die Pulver wurden auf ihren Gehalt anSoluble coffee solids were dissolved in water to make 5%, 10%, 20%, 30%, and 40% solids solutions by adding 25.0 grams of instant coffee solids to either 475, 225, 100, 58 »3, or 37.5 6 water were added. In all cases, 200 units of peroxidase / g coffee solids and 2.0 ml Wasserßtoffperoxidlösung were a 35% (wt./wt.) Was added to each reaction mixture to the enzyme treatment to bring about, which was carried out for 1 hour at 25 0 C. At the end of the reaction period, all of the reaction mixtures were diluted to 5% coffee solids by the addition of water and they were then frozen and freeze-dried to produce instant dry coffee powder. The powders were based on their content
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Chlorogensäuren analysiert,.und sie wurden als Kaffeegetränke bei 1 % Feststoffkonzentrationen auf ihren Geschmack eingestuft. Die Ergebnisse dieser Tests sind in der Tabelle III zusammengestellt. Diese Ergebnisse zeigen, daß lediglich etwa 30 % der Chlorogensäuren durch die Peroxidasebehandlung bei 40 % Feststoffkonzentration zerstört wurden, und daß das Aroma bitter war und nur schwach mild und-mokkaähnlich. Es scheint, daß hohe Konzentration an Kaffeefeststoffen einen inhibierenden Einfluß auf die Aktivität des Enzyms besitzt.Chlorogenic acids analyzed, and they were rated for their taste as coffee beverages at 1% solids concentrations. The results of these tests are shown in Table III. These results show that only about 30% of the chlorogenic acids were destroyed by the peroxidase treatment at 40% solids concentration, and that the aroma was bitter and only slightly mild and mocha-like. It appears that high levels of coffee solids have an inhibitory effect on the activity of the enzyme.
Jedoch wurden 75 % oder mehr Chlorogensäuren zerstört, und das gute, milde, mokkaähnliche Aroma entwickelte sich in jedem Fall, wenn die Peroxidasereaktion bei Feststoffkonzentrationen durchgeführt wurde, die von 5 °/° bis 30 % variierten«However, 75% or more chlorogenic acids have been destroyed, and the good, mild, mocha-like flavor developed in any case, if the peroxidase was carried out at solids concentrations varying from 5 ° / ° to 30% "
Peroxidasebehandlung on Instant-Kaffeefeststoffen bei verschiedenen Fesfstoffkonzentrationen des ReaktionsgemischesPeroxidase treatment on instant coffee solids at different solids concentrations in the reaction mixture
Produkt zerstörte Chloro- Geschmack desProduct destroyed the taste of chlorine
konzentration gensäuren (%) Produktesconcentration of genetic acids (%) product
mokkaähnli chgood, mild,
mocha-like
mokkaähnli chgood, mild,
mocha-like
mokkaähnlichgood, mild,
mocha-like
mokkaähnlichgood, mild,
mocha-like
schwach mokka
ähnlichbitter., only
weak mocha
similar
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