DE2544384A1

DE2544384A1 - Verfahren zur entwaesserung eines tee-extrakts

Info

Publication number: DE2544384A1
Application number: DE19752544384
Authority: DE
Inventors: James Gordon Franklin; Rupert Josef Gasser
Original assignee: Nestle SA
Current assignee: Nestle SA
Priority date: 1974-10-21
Filing date: 1975-10-03
Publication date: 1976-04-29
Also published as: AU8568475A; CH594361A5; ES441918A1; JPS6025097B2; AT349293B; US3976804A; ZA756435B; NO753522L; FI752914A; SU673143A3; JPS5173197A; NO140850B; ATA798975A; IE43070L; FI58856C; NO140850C; FR2288474A1; IE43070B1; IN143343B; KE3053A

Description

Patentaima't

Societe des Produits Nestle S.A, in Vevey / SCHWEIZ

"Verfahren zur Entwässerung eines Tee-Extrakts"

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Tee-Extrakten.

Gemäß der Erfindung v/erden Tee-Extrakte durch Trocknen miteirier Vakuumtrommel unter sorgfältig ausgewählten Bedingungen entwässert, um ein festes Teeprodukt herzustellen, das ein verbessertes Aussehen und verbesserte Geschmackseigenschaften aufweist.

Bei der vorliegenden Entwässerungstechnik werden ein oder mehrere sich drehende Trommeln mit Innenheizung verwendet, die innerhalb eines luftdichten Vakuumgehäuses angeordnet sind. Ein dünner Film aus Tee-Extrakt wird auf die Oberfläche einer sich drehenden Trommel aufgebracht und dann unter Bedingungen getrocknet, bei denen der Film dem Einfluß von

6G9818/069S

Wärme und Vakuum ausgesetzt ist. Nachdem der Extrakt getrocknet worden ist, wird der haftende feste Tee mit einer scherenden Vorrichtung in Berührung gebracht, welche den Tee von der Trommeloberfläche in Flockenform oder in Blattform abnimmt. Diese Vorrichtung säubert gleichzeitig die Trommeloberfläche für ein erneutes Aufbringen und ein erneutes Entwässern von flüssigem Tee-Extrakt.

Es können alle die üblichen Formen von Vakuumtromme1-trocknern beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.

Ein Vakuumtromme!trockner besitzt im allgemeinen ein äußeres luftdichtes Gehäuse, in welchem ein für die Entwässerung geeignetes Vakuum aufrechterhalten werden kann. Innerhalb des Gehäuses befinden sich ein oder mehrere, üblicherweise zwei, drehbare zylindrische Trommeln, die auf eine geeignete Temperatur erhitzt werden können. Wenn mehrere Trommeln verwendet werden, dann sollten sie parallel auf einer horizontalen Ebene angeordnet sein, derart, daß sie sich um horizontale Achsen und im Gegensinn drehen. Weiterhin sollten die Achsen einen solchen Abstand aufweisen, daß zwischen den Oberflächen der Trommeln ein kleiner Abstand oder ein kleiner Spalt bestehen bleibt, wobei die größte Näherung der sich drehenden Oberflächen etwa 2x so groß ist wie die Dicke des Films aus dem Tee-Extrakt, der getrocknet werden soll. Weiterhin sollte der Trockner mit einer Einrichtung für die Zuführung des Extrakts auf die Trommeln und auch mit einer Einrichtung, wie z.B. einer Kratzvorrichtung, zur Abnahme des getrockneten Teeprodukts ausgerüstet sein.

609818/0695

"³" 25Λ4384

Die Einrichtung zum Aufbringen des Extraktfilms auf die Tromme!oberfläche kann irgendeine in der Technik bekannte Einrichtung sein. Wenn beispielsweise zwei horizontale Trommeln verwendet werden, die sich im Gegensinn drehen und deren Oberflächen am Spalt nach unten laufen, dann kann die Rinne, die zwischen den Trommeln über dem Spalt gebildet wird, einfach an den beiden Enden mit einer Verschlußeinrichtung versehen und mit Tee-Extrakt bis zu einer Tiefe gefüllt werden, welche einen kleinen Bruchteil, üblicherweise weniger als 10$, des Radiusses der Trommeln ausmacht. Wenn sich die Trommeln drehen, dann wird hierdurch der Tee-Extrakt genau auf die Trommeloberfläche gemessen und auf der unteren Oberfläche einer jeden der Trommeln auf die gewünschte Filmdicke - die durch den kleinsten Abstand zwischen den beiden Trommeln bestimmt wird - abgestrichen.

Wenn die Trommeln im entgegengesetzten Sinn angetrieben werden, d.h. derart, daß die Flächen vom Spalt zwischen den Trommeln nach oben laufen, dann kann der Tee-Extrakt auf die unteren Oberflächen der Trommeln aufgespritzt werden, oder die Trommeln können durch ein Bad des Tee-Extrakts geführt werden, so daß ein Belag aus Tee-Extrakt auf den Trommeln gebildet wird. Hierauf wird der Belag aus Tee-Extrakt auf den Trommeloberflachen auf die gewünschte Filmdicke ausgebreitet oder abgestrichen, während der Belag durch den Spalt zwischen den beiden Trommeln hindurchgeht.

Die letzteren Techniken gestatten jedoch keine so saubere Kontrolle des Verfahrens, als es bei dem bevorzugten Verfahren der Fall ist, bei welchem der Tee-Extrakt in die Rinne zwischen den beiden Trommeln eingebracht wird. Das Aufspritzen des Extrakts auf die Trommel kann hinsichtlich der Erzeugung eines gleichmäßigen dünnen Films Schwierig-

609818/0695

keiten machen. Beim Aufbringen aus einem Bad kann die Tatsache schädlich sein, daß beträchtliche Mengen Extrakt in dem Bad längere Zeit einem niedrigen Druck ausgesetzt werden. Ein teilweises Trocknen des Extrakts unter diesen Bedingungen stört die genaue Kontrolle der Verfahrensbedingungen, die beim erfindungsgemäßen Verfahren nötig ist.

Es wurde gefunden, daß Tee-Extrakte mit einem sehr guten Geschmack nach Rekonstituierung und mit einem attraktiven Aussehen in trockener Form durch eine Vakuumtrommeltrocknung hergestellt werden können, wenn ein bestimmter verringerter Druck, eine bestimmte Filmdicke und andere Parameter, die weiter unten näher beschrieben sind, eingehalten werden.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zum Entwässern eines organischen Extrakts von Teeblättern mit einer Konzentration von 40 bis 55 Gew.-? Feststoffen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man einen Film aus diesem Extrakt in einer Dicke bis zu 0,09 cm auf die äußere Oberfläche einer sich drehenden Trommel aufbringt, die Innentemperatur der Trommel in einem Bereich von 95 bis 125°C hält, Wasser aus dem Film unter einem Vakuum von 3 bis 15 Torr während einer Verweilzeit von 10 bis 150 see abdampft, bis der gesamte Feuchtigkeitsgehalt des Extrakts im Bereich von 2 bis k% liegt, und hierauf den getrockneten Film einer Scherkraft un«3rwlrft, um den getrockneten Extrakt von der Oberfläche der xrsmmel in Form von Flocken abzunehmen, welche eine Schüttdichte von 12 g oder weniger je 100 cm-' aufweisen.

Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

609818/0695

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch einen Trommeltrockner, in welchem zwei Trocknungstrommeln in einem luftdichten Gehäuse angeordnet sind, wobei der Extrakt auf die Trommeln als Film aus einem Extraktpool aufgebracht wird, der am Spalt der Trommeln gebildet wird; und

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Trommeltrockners, bei welchem der Extrakt auf die Trommel in einem Spritz-Vorgang aufgebracht wird.

Gemäß Fig. 1 wird Tee-Extrakt 10 durch eine Leitung 12 von einem geeigneten Vorrat hergeführt und in den Trockner so eingebracht, daß ein Pool 14 aus dem Extrakt in einer Rinne gebildet wird, die durch zwei von innen geheizte Trommeln 16, 18 definiert wird. Während sich die Trommeln 16, 18 am Spalt in der angedeuteten Richtung vorbeidrehen, werden Filme 20 aus Extrakt auf die Trommeloberflächen aufgebracht und aufgestriehen. Die Trommeldrehgeschwindigkeit wird so gewählt, daß eine Filmverweilzeit auf der Trommel erreicht wird, die unter den in der Kammer 22 herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen zur Trocknung des Films ausreicht. Das Vakuum wird durch eine Vakuumpumpe 24 aufrechterhalten, und der getrocknete Film wird dann von den Trommeln durch stehende Kratzmesser 26 abgenommen. Das teilchenförmige getrocknete Produkt, d.h. die Flocken aus dem durch die Kratzmesser abgenommenen getrockneten Tee, fallen dann in einen Aufnehmer 28, der nach Bedarf geleert wird. Das Leeren erfolgt bei einem kontinuierlichen Betrieb beispielsweise durch eine Luftschleuse, so daß das Arbeitsvakuum innerhalb der Kammer aufrechterhalten wird.

Wenn in der Trocknereinheit nur eine einzige Trommel vorhanden ist, wie dies in Fig. 2 zu sehen ist, dann kann das Aufbringen des Extrakts auf die Trommeloberfläche durch einen

609818/0695

Spritzvorgang oder mittels eines Bads bewerkstelligt werden, wie dies bereits angedeutet wurde. In diesen B'ällen wird die gewünschte Dicke des Extraktfilms üblicherweise durch die Verwendung einer Abstreifeinrichtung, wie z.B. einer Stange oder einer ähnlichen Ausbreitungseinrichtung, erreicht, die mit einem kleinen Abstand von der Trocknungstrommel angeordnet ist und parallel zu deren Oberfläche verläuft, so daß die Dicke des Films auf dem gewünschten Wert gehalten wird. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform eines Systems mit einer einzigen Trocknungstrommel kann die Abstreifeinrichtung ein zweiter, jedoch beträchtlich kleinerer drehbarer Zylinder sein, der eine Zuführung zur. Rinne und ein Abstreifen gemäß der oben beschriebenen bevorzugten Technik gestattet.

Fig. 2 zeigt einen geeigneten Trockner mit einer einzigen Trommel, der im wesentlichen in der gleichen Weise, arbeitet, wie es oben anhand von Fig. 1 beschrieben wurde. Auch hier ist wiederum eine Vakuumkammer vorgesehen, die durch eine Wandung 40 gebildet wird, an welcher eine geeignete Vakuumpumpe 42 angeordnet ist. In diesem Fall wird jedoch der Extrakt auf die Trommel 4l von einer Spritzeinheit 4 3 aufgebracht, so daß ein verhältnismäßig dicker Belag 44 aus Extrakt gebildet wird, der auf einen Film 46 der gewünschten Dicke abgestreift wird, wenn er an einer Ausbreitungseinrichtung 48 vorbeiläuft. Bei dieser Ausführungsform wird die Trocknungsverweilzeit als die Zeit gemessen, die erforderlich ist, bis ein Punkt auf der Trommel von einer solchen Ausbreitungseinrichtung 48 bis zu einer Schereinrichtung oder einem Kratzmesser 50 läuft. Auch hier ist ein Aufnehmer 52 zum Sammeln des Produkts vorgesehen.

Damit die Verfahrensbedingungen möglichst gut unter Kontrolle gehalten werden und damit mechanische und andere

609818/0895

Schwierigkeiten vermieden werden, ist es erwünscht, daß
die Trommeln mittels eines Mediums von innen geheizt werden. Demgemäß werden hohle Trommeln mit einer Wandstärke bevorzugt, daß sie gerade den Druck in der Vakuumkammer
aushalten.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind
die Trommeln hohl und mit einem Gas, üblicherweise Dampf, beheizbar, das einen Phasenübergang von flüssig nach gasförmig in der Nähe oder vorzugsweise innerhalb des zum
Trocknen verwendeten Temperaturbereichs aufweist. Diese
Eigenschaft ist für das erfindungsgemäße Verfahren von
besonderem Nutzen, da das eingespritzte Heizgas Energie
zur Trommel abgibt und somit abgekühlt und kondensiert
wird, wobei die latente Verdampfungswärme direkt auf der Innenoberfläche einer Trommel zur Verfügung steht. Hierbei wird eine ungleichmäßige Erhitzung vermieden, die eintritt, wenn für die Aufrechterhaltung der Trocknungstemperatur nur Medium über eine solche Oberfläche fließen gelassen wird.

Wie bereits erwähnt, sind die Vakuumtrommeltrockner, die gemäß der Erfindung verwendet werden, von üblicher Bauart, was jedoch nicht für die Betriebsbedingungen dieser Vorrichtungen gilt. Die vorliegende Erfindung basiert auf
der Feststellung» daß durch eine Entwässerung unter Einhaltung enger und genau kontrollierter Betriebsparameter ein einzigartiges und 3ehr erwünschtes pulverförmiges Teeprodukt gebildet wird.

Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Produkt besitzt vorzugsweise einen Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 2-4 Gew.-3 und eine Schüttdichte zwischen ungefähr 6 und 10 g je 100 er.'. In ciaser Hinsicht besitzt der erfindungsgeiaäß her-

609818/0695

gestellte pulverisierte Extrakt Qualitäten, die bisher in der Technik lange gesucht wurden. Insbesondere ergibt die erstere Eigenschaft eine gute Lagerfähigkeit und Zurückhaltung von flüchtigen Stoffen, während die letztere Eigenschaft dem Verbraucher entgegenkommt, der üblicherweise eine Dichte wünscht, daß ein einziger Teelöffel pulverförmiger Tee für die Herstellung einer Tasse Tee durch Aufgießen mit Wasser ausreicht.

Zusätzlich zu den obigen Eigenschaften besitzt das gemäß der Erfindung hergestellte Teeprodukt auch ein wesentlich verbessertes Aussehen und wesentlich verbesserte Geschmackseigenschaften .

Anders als die hohlen expandierten Kügelchen, die beim Spritztrocknen anfallen, die Granalien, die beim Gefriertrocknen anfallen, und die anderen physikalischen Formen, in denen Teeprodukte in der Vergangenheit hergestellt wurden, besitzt das erfindungsgemaß hergestellte Produkt eine flockige oder blattartige Struktur, die bisher nicht verfügbar war.

Außerdem sind die vorliegenden Produkte ungewöhnlich glänzend und braun und besitzen somit ein vorteilhaftes Aussehen. Schließlich haben diese Flocken einen im wesentlichen unporösen Charakter, so daß das getrocknete Produkt ein nahezu glasartiges Aussehen besitzt. Demgemäß hat das erfindungsgemaß hergestellte Produkt im Gegensatz zu den porösen und mattbraunen handelsüblichen Teeprodukten, wie z.B. den durch Spritztrocknung hergestellten, ein Aussehen, das außergewöhnlich erwünscht ist.

Beim Aufgießen mit Wasser zur Herstellung eines Teegetränks ergeben die erfindungsgemäß hergestellten Teeprodukte ein

609818/0695

rot-oranges - oder, wie es in der Technik bezeichnet wird, helles - Aussehen, welches demjenigen eines Teegetränks nahekommt, das direkt aus Teeblättern hergestellt worden ist. Auch dieses erwünschte Aussehen wurde in der Technik lange gesucht und steht mit dem ausgewaschenen grauen oder, wie es in der Technik bezeichnet wird, matten Aussehen im Gegensatz, welches mit den bekannten "Instant"-Tees, wie z.B. spritzgetrockneten Teepulvern, erhalten wird.

Dieses helle Aussehen, im Gegensatz zum matten Aussehen, von aufgegossenen Produkten gemäß der Erfindung ist bekanntermaßen ein Anzeichen für die erfolgreiche Vermeidung von Hitzeschäden, die bei den bisher bekannten Produkten üblich sind. Daraus läßt sich ableiten, daß die erfindungsgemäß hergestellten Produkte wesentlich mehr von den ursprünglichen Teebestandteilen enthalten im Vergleich zu den bekannten "Instant"-Tees - und infolgedessen einen besseren und natürlicheren Geschmack und ein besseres und natürlicheres Aroma liefern.

Die oben erwähnten Eigenschaften der gemäß der Erfindung getrockneten Teeprodukte beruhen auf der Verwendung einer Vakuumtrommeltrocknung, die innerhalb enger Grenzen einer Anzahl von gesonderten, aber voneinander abhängigen, Verfahrensparametern durchgeführt wird. Insbesondere ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die Konzentration des dem Trommeltrockner zugeführten Tee-Extrakts, die Trocknungstemperatur, die Dicke des zu trocknenden Extraktfilms, die Verweilzeit des Extrakts auf der Trommel und das Vakuum der Trocknung sorgfältig gegeneinander abzustimmen.

Gemäß der Erfindung ist es nötig, daß der Tee-Extrakt dem Vakuumtrommeltrockner mit einer Konzentration zwischen ungefähr 40 und 553»» vorzugsweise ungefähr 45 und 50£, bezogen

609818/0695

auf das Gesamtgewicht der Peststoffe, zuzuführen. Das Maximum für diesen Konzentrationsparameter wird im allgemeinen durch die Qualität der genauen Verteilung auf der Trommeloberflache bestimmt. Wenn die Konzentration derart ist, daß eine schlechte Verteilung erhalten wird, dann ist eine solche Konzentration unzufriedenstellend, da sie eine ungleichmäßige Trocknung des Teeprodukts wie auch eine Abnahme der Geschwindigkeit, mit der der Tee getrocknet wird, zur Folge hat. Wenn jedoch Konzentrationen unterhalb des angegebenen Bereichs verwendet werden, dann wird ein Produkt mit erhöhter Dichte und mit einer ungewöhnlich feinen Textur erhalten, so daß nicht die gewünschten Flocken oder Blättchen gebildet werden.

Diese Feststoffkonzentration liegt beträchtlich über der Konzentration von 1,0 bis 10$ Feststoffen, die normalerweise bei der wäßrigen Extraktion von Teeblättern erreicht wird. Infolgedessen wird der Ausgangsextrakt vorkonzentriert, um die für die Trocknung nötige Feststoffkonzentration zu erzielen. Zwar kann die Vorkonzentrierung durch jede geeignete in der Technik bekannte Maßnahme durchgeführt werden, aber es ist erwünscht, sie unter Bedingungen durchzuführen, daß der Geschmack des Extrakts weder geschädigt noch verschlechtert wird. Infolgedessen wi-rd es bevorzugt, daß der ursprüngliche Extrakt auf die gewünschte Ausgangskonzentration durch eine Technik vorkonzentriert wird, bei der der Extrakt keinen hohen Temperaturen ausgesetzt wird, wie dies beispielsweise bei einer Vakuumverdampfung unter Anwendung niedriger Temperaturen der Fall ist.

Eine solche Vorkonzentrierung bei niedriger Temperatur besitzt den zusätzlichen Vorteil, daß der Ausgangsextrakt getrocknet werden kann, ohne daß ein Kühlen auf Raumtemperatur

609818/0695

(beispielsweise 20 bis 30⁰C) vorgenommen werden muß. Der Ausgangsextrakt kann den Trocknern mit einer höheren Temperatur von beispielsweise bis zu ungefähr 40 bis 6O⁰C zugeführt werden, oder er kann auf eine solche Temperatur vor dem Aufbringen auf die Trommeloberflache erhitzt werden. Bei diesen höheren Temperaturen muß jedoch darauf geachtet werden, eine Blitzverdampfung der Extrakte bei den niedrigeren Drücken zu verhindern. Infolgedessen werden Extrakte mit Raumtemperatur bevorzugt, die auf die für die Entwässerung erforderliche höhere Temperatur erst beim Kontakt mit der erhitzten Trommeloberfläche gebracht werden.

Es wird auch bevorzugt, daß der Extrakt vor dem Trocknen von flüchtigen Bestandteilen abgestreift wird. Diese Stufe, welche dadurch· vorgenommen werden kann, daß man Dampf durch den Extrakt hindurchführt, vermeidet den Verlust von wertvollen Geschmacks- und Geruchsbestandteilen während der Trocknung. Diese flüchtigen Bestandteile können dann wieder mit dem getrockneten Tee vereinigt werden, um ein Produkt mit vollem Aromabukett herzustellen.

Es wurde gefunden, daß die Temperatur, bei der die Ausgangsextrakte getrocknet werden können, vorteilhafterweise dadurch eingehalten werden können, daß man eine Trommelinnentemperatur zwischen ungefähr 95 bis 125°C, vorzugsweise ungefähr 100 bis 115°C aufrechterhält. Der Ausdruck "Trommelinnentemperatur" bezeichnet die Temperatur des Teils der Trommel, die weit genug von der Trocknungsoberfläche abliegt, daß sie durch die Verdampfung gerade nicht beeinflußt wird, welche den Extraktfilm auf der äußeren Trommeloberfläche abkühlt. Eine genaue Einstellung der Temperatur ist sehr wichtig, da bei höheren Temperaturen als den angegebenen eine Übertrocknung des Teeprodukts und eine mög-

609818/069S

liehe WärmeSchädigung eintritt. Niedrigere Temperaturen ergeben eine höhere Feuchtigkeit im Produkt, so daß diese während der Lagerung unter Umständen weniger stabil sind.

Eine solche Temperaturkontrolle wird vorzugsweise durch die oben beschriebenen dünnwandigen hohlen Trommeln erreicht, die von innen mit einem Medium, wie z.B. Dampf, geheizt werden. Bei einer solchen bevorzugten Ausführungsform sind die Trommellnnentemperatur und die Temperatur des Erhitzungsmediums im wesentlichen gleich.

Die Dicke des Filmextrakts, der einer Entwässerung auf der Trommeloberfläche ausgesetzt wird, sollte Innerhalb des Bereichs von ungefähr 0,09 cm bis hinunter zu dem Wert liegen, bei dem gerade noch eine gleichmäßige Verteilung des Films auf der Trommeloberflache aufrechterhalten werden kann. Vorzugsweise liegt diese Filmdicke im Bereich von ungefähr 0,065 bis ungefähr 0,005 cm. Wenn Filmdicken über diesem angegebenen Bereich verwendet werden, dann fließt der Extrakt auf der Trommeloberfläche, was eine ungleichmäßige Verteilung des Extrakts auf der Oberfläche und einen Verlust der Kontrolle über den Feuchtigkeitsgehalt des Produkts zur Folge hat. Es kann auch sein, daß der Extrakt sogar von der Trommel abtropft.

Nachdem ein Film der oben erwähnten Dicke auf die Trommel aufgebracht worden ist, und während des Trocknens des Films tritt eine gewisse Expansion bei der Entwässerung ein. Eine solche Expansion ist jedoch normal und zu erwarten. Sie besitzt keinen nachteiligen Einfluß auf das gewünschte Produkt, das solange gebildet wird,, als eine Dicke innerhalb der angegebenen Parameter zu Beginn der Messung der Verweilzeit des Films auf der Trommel erreicht wird..

609818/0695

Ein* Extraktfilm der oben angegebenen Dicke muß einer Entwässerung innerhalb einer Verweilzeit von ungefähr 10 bis ungefähr 150 see, vorzugsweise ungefähr 10 bis 100 see, unterworfen werden. (Die Verweilzeit wird gemessen von dem Zeitpunkt, bei welchem der Extrakt auf die oben erwähnte Dicke abgestrichen wird, bis zu dem Zeitpunkt, bei dem das getrocknete Produkt von der Trommeloberfläche abgenommen wird.) Längere Verweilzeiten ergeben eine Übertrocknung des Teeprodukts und eine unerwünschte Bildung von Feinstoffen anstelle der gewünschten Flocken oder Blättchen. Bei kürzeren Verweilzeiten kann das Teeprodukt einen übermäßigen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen und übermäßig grobe Teilchen bilden.

Schließlich soll das Vakuum, welchem der Extrakt bei der Entwässerung ausgesetzt wird, innerhalb eines Bereichs von ungefähr 3 bis 15 Torr liegen. Wenn ein niedrigerer Druck (oder ein größeres Vakuum) verwendet wird, dann gefriert der Tee-Extrakt auf der Trommel, was zu Schwierigkeiten in der Erzielung des gewünschten Entwässerungsgrads führt und auch unter Umständen mechanische Schwierigkeiten zur Folge haben kann. Höhere Drücke (oder ein geringeres Vakuum) können zu einer Kondensation von verdampftem Wasser auf den Innenoberflächen des Trockners und den Wandungen der Vakuumkammer führen. Eine solche Kondensation, die nicht nur mechanische Schwierigkeiten hervorrufen kann, sondern auch zu einer Tropfenbildung und damit zu einer unerwünschten Feuchtigkeitsveränderung im Teeprodukt führen kann, sollte aus naheliegenden Gründen vermieden werden.

Bei der Auswahl bestimmter Arbeitsbedingungen innerhalb der bereits angegebenen Parameter hat es sich weiter herausgestellt, daß die Optimierung der Resultate ein Gegen-

609818/0695

einanderabwiegen der verschiedenen einzelnen Bedingungen erfordern kann. Wenn beispielsweise ein Extremwert innerhalb eines solchen Parameters gewählt wird, dann ist es üblicherweise erwünscht, daß ein entsprechender kompensierender Extremwert mindestens eines der anderen Parameter verwendet wird.

Die bevorzugte Anwendung von Bedingungen einer optimalen Verträglichkeit kann beispielsweise anhand der Beziehung zwischen der Verweilzeit und der Pilmdicke des Extrakts während der Entwässerung erläutert werden. Optimale Bedingungen innerhalb der besonders breiten zulässigen Bereiche dieser Parameter werden erhalten, wenn diese Zeiten und Dicken in direktem Verhältnis ausgewählt werden. Beispielsweise werden kurze Zeiten und kleine Stärken oder lange Zeiten und größe Stärken üblicherweise miteinander verwendet, so daß ein gegebenes Zeit/Dicke-Verhältnis im Verhältnis von 500 sec/cm bis 5000 sec/cm, vorzugsweise lOOO sec/cm bis 3000 sec/cm, liegt. Ähnliche Verhältnisse für die Optimierung der Resultate gibt es zwischen anderen Paaren von Bedingungen innerhalb des Bereichs der Erfindung, obwohl der Grad, mit welchem sie das getrocknete Produkt beeinflussen, weniger auffällig ist.

Zusätzlich zu der Peststellung, daß eine Durchführung der vorliegenden Erfindung innerhalb der angegebenen Parameter ein sehr erwünschtes Produkt ergibt, wurde gefunden, daß eine weitere Spezifizierung dieser Parameter die erwünschten Eigenschaften des erhaltenen "Instant"-Tees noch hebt. Insbesondere wurde gefunden, daß die Verweilzeit, das Vakuum und die Filmdicke weiter eingeschränkt werden können, um die Bildung von Produkten zu erzielen, die besondere Eigenschaften aufweisen, die in bestimmten Gegenden bevorzugt werden.

609818/0695

Getrocknete Teeflocken mit maximaler Größe oder Grobheit und mit der dunkelsten, reichsten braunen Farbe werden erhalten, wenn ein Film mit einer Dicke im Bereich von ungefähr 0,035 bis 0,065 cm getrocknet wird. Gemäß der allgemeinen Beziehung, die zwischen der Verweilzeit, dem Vakuum und der Filmdicke besteht, sollte das Trocknen des Extrakts mit einer solchen Dicke so durchgeführt werden, daß die verweilzeiten und Vakuumwerte an den höheren Endon der Bedingungen innerhalb des Bereichs der Erfindung liegen. Ein solcher Film sollte gewöhnlich mit einer Verweilzeit von ungefähr 40 bis 100 see und mit einem Druck von ungefähr 3 bis 10 Torr getrocknet werden.

Produkte, die gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden sind, besitzen üblicherweise die Form verhältnismäßig großer und grober Flocken. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform können diese Flocken dann, beispielsweise mit Hilfe eines Siebs, einer Zerkleinerung auf eine Teilchengröße unterworfen werden, an welche die Verbraucher üblicherweise gewohnt sind, um sie für die Verbraucher annehmbarer zu machen.

Wenn es dagegen erwünscht ist, ein getrocknetes Teeprodukt mit einem helleren braunen Farbton herzustellen, dann sollte der Film mit einer Dicke im Bereich von ungefähr 0,007 bis 0,025 cm bei einem Druck von ungefähr 10 bis 15 Torr und mit einer Verweilzeit von ungefähr 10 bia 40 see getrocknet werden. Gemäß dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Flocken erhalten, die nicht zerkleinert werden müssen, da sie bereits die Größe aufweisen, an welche der Verbraucher seit langem gewöhnt ist,

609818/0695

Wie bereits festgestellt, wird es bevorzugt, daß die Dichte des erfindungsgemäß hergestellten Produkts zwischen 6 und 10 g je 100 cnr unmittelbar nach dem Abscheren von der Trocknungstrommel liegt. Dies ist jedoch nicht die Dichte, die das Produkt in den Händen des Endverbrauchers haben sollte und die es erlaubt, mit einem einzigen Teelöffel voll durch Aufguß mit Wasser eine Tasse eines Teegetränks herzustellen. Für einen Aufguß in dieser Weise sollte der trockene Tee eine Dichte von ungefähr 9 bis 12 und vorzugsweise ungefähr 10 bis 11 g/100 cnr aufweisen.

Der Unterschied zwischen der erhaltenen Dichte und der endgültigen Dichte wird jedoch beim erfindungsgemäßen Verfahren insofern ausgeglichen, als es keinerlei Schwierigkeit gibt, die Dichte des Produkts zu heben. Eine gewisse Zunahme von den anfänglichen 6 bis 10 g/100 cnr ist nahezu unvermeidbar. Ein Paktor, durch den die Dichte des erhaltenen Teeprodukts angehoben werden kann, ist die Wirkung des Transports von der Fabrik zum Verbraucher. Die Schläge auf ein solches Produkt und die Vibration eines solchen Produkts, die bei der Handhabung auftreten, heben die Dichte normalerweise um ungefähr 1 bis 3 und üblicherweise ungefähr 2 g/100 cm , Um diese Zunahme zu berücksichtigen, wird es deshalb bevorzugt, daß das Teeprodukt vor dem Transport eine Dichte von 6 bis 8 g/100· cnr⁵ aufweist.

Die Produkte, die durch die vorliegende Entwässerung bei Verwendung dünnerer Stärken des Extraktfilms erhalten werden, entsprechen leicht diesem engeren Dichtebereich. Wie bereits festgestellt, wird ein getrockneter Tee, der aus einem dickeren Film hergestellt worden ist, oftmals vorzugsweise einer Zerkleinerung unterworfen, um die Teilchengröße auf.einen Wert zu bringen, wie ihn der Verbraucher gewöhnt ist, d.h. eine Teilchengröße, die ausreicht, daß sie durch ein Sieb der

609818/0695

Maschenweite Nr. ό ( 6 mesh) hindurchgeht.

Wie es zu erwarten ist, wird durch eine solche Zerkleinerung die Dichte des Teeprodukts verändert. Bei Flocken geringerer Dichte liegt dieser Betrag bei ungefähr 3 g/100 cm·^ und kann bei Flocken höherer Dichte nahezu 0 sein. Glücklicherweise gestattet jedoch das erfindungsgemäße Verfahren auch bei der Entwässerung von dicken Filmen, die Herstellung solcher Flocken mit mittlerer Dichte im gewünschten Bereich von 9 bis 12 g/ 100 cm , wie sie von den üblichen Teeverbräuchern angenommen werden. Demgemäß gestattet die Erfindung die Herstellung jedes gewünschten Produkts niedriger Dichte, beispielsweise 12 g oder weniger je 100 cm und schafft somit alle Voraussetzungen für einen aufgießfähigen getrockneten Tee, was im Gegensatz zu den bisherigen Schwierigkeiten hinsichtlich der Herstellung eines getrockneten Tees mit ausreichend niedriger Dichte steht.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, worin die Konzentrationen und Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Ein Vakuumtrockner mit zwei Trommeln, der über die Rinne gespeist wird und der eine gesamte Trockenoberfläche von l800 cm aufweist (jede Trommel besitzt eine Länge von ungefähr 20 cm und einen Durchmesser von ungefähr 15 cm) wird dazu verwendet, die Wirkung verschiedener gesamter Feststoffkonzentrationen im Ausgangstee-Extrakt zu bestimmen. Die Trommeln sind hohl und werden durch Einspritzen von Dampf mit 100⁰C geheizt. In drei gesonderten Versuchen unter den in der Folge angegebenen Bedingungen wird die Produktfeuchtigkeit möglichst dadurch auf einen konstanten Wert gehalten, daß

609818/0695

die Verweilzeit und das Vakuum entsprechend eingestellt werden.

Feststoff konzentra tion	Produkt feuchtig keit	Film- dicke (cm)	Tempe ratur	Verweil zeit	Vakuum (Torr)	Schütt dichte , (g/100 cm^;
42,0* 52,2*	2,7* 2,5* 2,7*	0,063 0,063 0,063	100⁰C 100⁰C 100°C	50 see 62 see 56 sec	10 5 5	10,0 7,1 6,0

Wie es aus dieser Tabelle erischtlich ist, kann durch Veränderung der Teekonzentration innerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs eine besonders günstige Dichte erhalten werden.

Beispiel 2

Unter Verwendung der Vorrichtung von Beispiel 1 werden drei Versuche ausgeführt, bei denen die Trocknungstemperatur (d.h. die Temperatur des eingespritzten Dampfs) verändert wird, während die Schüttdichte innerhalb der gewünschten Parameter gehalten wird. Die Resultate dieser Versuche sind:

Temperatur

IQO⁰C
89°C
78°C

Schutt- Verweil- Filmdichte ., zeit dicke (g/100 cm·⁵) (cm)

7,2
9,2
9,2

95 see 0,063 95 see 0,063 95 see 0,003

Vakuum Feststoff-(Torr) konzentration

Produktfeuchtigkeit

2,2* 3,2* 4,5*

609818/0695

Wie aus diesen Versuchen ersichtlich ist, ist der Feuchtigkeitsgehalt etwas von der Trocknungstemperatur abhängig.

Beispiel 3

Unter Verwendung der Vorrichtung von Beispiel 1 wird der Einfluß der Verweilzeit auf die Pulverdichte und auf die Feuchtigkeit bestimmt, wobei die üblichen Parameter im wesentlichen konstant gehalten werden. Die vier Versuche werden wie folgt ausgeführt:

Verweil zeit	FiIm- dicke (cm)	Vakuum (Torr)	Tempe ratur	Feststoff konzentra tion	Schütt dichte , (g/100 cm-¹)	Produkt- feuch tigkeit
95 sec	0,063	5	99°C	48,3%	7,0	2,02
62 sec	0,063	5	100⁰C	48,3%	7,0	3,3%
50 sec	0,063	5	99°C	48,3%	7,0	4,12
38 sec	0,063	5	101°C	48,3%	14,0	7,22

Wie aus den obigen Daten entnommen werden kann, verändern sich sowohl der Feuchtigkeitsgehalt als auch die Dichte des Produkts mit der Verweilzeit des B'ilms auf der Trommel. Für jede gegebene Dicke kann eine optimale Verweilzeit bestimmt werden.

Beispiel 4

Unter Verwendung der Vorrichtung von Beispiel 1 wird der Einfluß der Filmdicke auf die Produkteigenschaften bestimmt, wobei die Verweilzeit, die Feststoffkonzentration und der Feuchtigkeitsgehalt im wesentlichen konstant gehalten werden. Die Resultate der Yersuche sind wie folgt:

609818/0695

Film- dicke (cm)	Produkt feuchtig keit	Verweil zeit	Feststoff konzentra tion	Vakuum (Torr)	Tempe ratur	Schütt dichte -, (g/100 cnr*)
0,036 0,045	2,2£ 2,6%	90 see 90 see	k5% 43%	12 12	89⁰C 86⁰C	20,0 10,0

Wie aus den obigen Daten ersichtlich ist, steht die Dichte des getrockneten Produkts in direktem Zusammenhang mit der Filmdicke des der Entwässerung unterworfenen Extrakts.

Beispiel 5

Unter Verwendung eines Vakuumtrockners, der zwei Trommeln aufweist und über die Rinne beschickt wird und eine gesamte Trommeloberflache von 3,4 m besitzt (jede Trommel besitzt einen Durchmesser von ungefähr 0,6 m und eine Länge von ungefähr 0,9 m) wird Tee-Extrakt mit einer Feststoffkonzentration von 48,7# unter einer Verweilzeit von 46 see, einem Vakuum von 10 Torr, einer Filmdicke von 0,008 cm und einer Temperatur von 103°C getrocknet. Das erhaltene Produkt besitzt einen Feuchtigkeitsgehalt von 3,2$ und eine Dichte von 9,5 g je 100 cm . Das Produkt besitzt die Form von hellbraunen Flocken, die glasig aussehen und einen hohen Glanz besitzen." Die Korngröße des Produkts eignet sich direkt für einen Instant-Tee. Beim Aufgießen des Tees mit heißem Wasser auf normale Getränkekonzentration wird ein sehr erwünschter rötlich-oranger Farbton erhalten.

Beispiel 6

Ein weiterer Versuch wird mit der Vorrichtung von Beispiel 5 durchgeführt, wobei ein Extrakt verwendet wird, der eine Fest-

609818/0695

stoffkonzentration von 47,1? aufweist. Die Verweilzeit beträgt 59 see, das Vakuum 12 Torr, die Filmdicke 0,008 cm und die Dampftemperatur 103°C. Das erhaltene Produkt besitzt einen Feuchtigkeitsgehalt von 3,0 und eine Dichte von 8,4 g/100 cm . Es ist in jeder anderen Hinsicht von dem Produkt von Beispiel 5 nicht zu unterscheiden.

Beispiel 7

Ein kontinuierlicher Versuch mit einer Dauer von 12 st wird durchgeführt, wobei die Vorrichtung von Beispiel 5 verwendet wird. Am Ende einer jeden vollen Stunde werden die Betriebsbedingungen und einige Eigenschaften des Produkts gemessen. Die Resultate sind wie folgt:

Feststoff- Tempe- Verweil- Film- Vakuum Schutt- Produktkonzentration ratur zeit dicke (Torr) dichte ., feuchtig-

(g/100 cmr)keit

46,5	110°C	66	see	0,045	cm	4,5	+	3,02
46,5	110°C	66	see	0,045	cm	5,2	7,0	3,0%
46,5	110⁰C	66	see	0,045	cm	5,5	+	+
46,5	110⁰C	66	see	0,045	cm	6,0	7,5	3,1*
46,5	111°C	66	see	0,045	cm	4,5	+	+
46,0	110⁰C	66	see	0,045	cm	5,0	10,0	2,0g
46,0	110⁰C	54	see	0,045	cm	4,0	6,0	3,0?
48,7	110⁰C	54	see	0,045	cm	5,5	7,5	3,12
48,7	110°C	54	see	0,045	cm	5,0	5,5	3,4?
52,0	109⁰C	63	see	0,045	cm	6,5	5,0	2,8?
52,0	110⁰C	63	see	0,045	cm	6,0	5,5	3,3?

nicht bestimmt

609318/0695

Da die dunkelbraunen Flocken etwas größer als erwünscht sindj wird das Produkt auf einem Sieb der Maschenweite Nr. ό mäßig zerkleinert. Diese Maßnahme gestattet die Herstellung eines getrockneten Tees₅ der seinen anfänglichen Glanz und sein glasiges Aussehen beibehält aber eine Schüttdichte von 7j7 g/100 cirr zeigt. Beim Aufgießen zur Herstellung eines heißen Getränks wird ein sehr erwünschter rötlichoranger Farbton beobachtet.

Beispiel 8

Proben des getrockneten Teeprodukts von Beispiel 5 und des in Beispiel 7 nach der zweiten Stunde entnommenen Materials wie auch gleiche spritzgetrocknete und gefriergetrocknete Proben werden zur Herstellung von Teegetränken aufgegossen. Jede dieser getrockneten Proben wird aus dem gleichen Ausgangsextrakt hergestellt. Eine Probe desselben wird ebenfalls mit Wasser verdünnt₃ um ein Vergleichsgetränke herzustellen. Alle fünf Getränke werden dann einer Gruppe von sieben "blinden" erfahrenen Teegeschmacksprüfern vorgesetzt.

Die sieben Geschmacksprüfer untersuchen dann unabhängig die fünf Getränke und stufen sie von 1 bis 5 ein, und zwar entsprechend der jeweiligen Bevorzugung. Die Resultate dieser Einstufung sind wie folgt:

GETRÄNKE GESCHMACKSPRÜFER RESULTATE

	1	2	3	4	VJl	6	7	ge s amt
Beispiel 5	2	3	3	3	3	2	3	19
Beispiel 7	3	2	2	2	2	3	4	18
Extrakt	1	1	1	1	1	1	1	7
spritzgetrocknet	5	VJl	5	VJl	5	4	5	34
ge f rl e r ge t r ο ekne t	4	4	4	4	4	VJl	2	27

609818/0695

Die Zahlen zeigen, daß von den Getränken, die durch Aufgießen von getrockneten Teeprodukten hergestellt worden sind, die auf der Vakuumtroiranel gemäß der Erfindung getrockneten Produkte wesentlich besser sind als solche, die gemäß dem Stande der Technik hergestellt werden, nämlich durch Spritztrocknen oder Gefriertrocknen. Nur die Probe des ursprünglichen Extrakts, die niemals getrocknet worden ist, zeigte einen Geschmack, der besser eingestuft wird als der Geschmack der erfindungsgemäßen Produkte.

609818/0695

Claims

PATENTANSPRÜCHE

(V) Verfahren zur Entwässerung eines wäßrigen Extrakts von Teeblättern mit einer Konzentration von 40 bis 55 Gew.-% Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Film aus-diesem Extrakt in einer Dicke bis zu 0,09 cm auf die äußere Oberfläche einer sich drehenden Trommel aufbringt, die Innentemperatur der Trommel innerhalb eines Bereichs von 95 bis 125°C hält, Wasser aus dem Film unter einem Vakuum von 3 bis 15 Torr während einer Verweilzeit von 10 bis 150 see abdampft, bis der gesamte Feuchtigkeitsgehalt des Extrakts im Bereich zwischen 2 und k% liegt, und hierauf den getrockneten Film einer Scherkraft unterwirft, um den getrockneten Extrakt von der Oberfläche der Trommel in Form von Flocken mit einer Schüttdichte von 12 g oder weniger je 100 cnr zu entfernen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den wäßrigen Extrakt auf die äußere Oberfläche eines jeden Paars parallel angeordneter gegenläufiger Trommeln aufbringt, die einen solchen Abstand aufweisen, daß sie einen Spalt bilden, wodurch ein Pool aus dem wäßrigen Extrakt gebildet wird, und die Trömmilh auf- € inen solchen Abstand einstellt, daß die Abmessungen des Spalts das Zweifache der Filmdicke des Films auf jeder der Trommeln beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Film' aus wäßrigem Extrakt auf die Trommeioberflache durch einen Spritzvorgang aufbringt.

609S18/O695
4. -Verfahren nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, daß man den wäßrigen Extrakt auf die Trommeloberfläche als Film aufspritzt, der dicker als erwünscht ist, wobei der Film dann einem AbstreifVorgang unterworfen wird, um ihn auf die gewünschte Dicke zu bringen.
5· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Innentemperatur der Trommel innerhalb eines Bereichs von 100 bis 115°C hält.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Film in einer Dicke von 0,065 bis 0,005 cm aufbringt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasser aus dem Film während eines Zeitraums von 10 bis 100 see verdampft.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Innentemperatur der Trommel durch einen Dampfstrom in der Trommel aufrechterhält.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen wäßrigen Extrakt mit einer Konzentration von 45 bis 50 Gew.-% Feststoffen verwendet.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den getrockneten Film dadurch einer Scherkraft aussetzt, daß man einen Kratzer in der Nähe der Oberfläche der Trommel anordnet, und zwar derart,

609818/0695

25U384

daß der getrocknete Film von dem Kratzer abgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen wäßrigen Extrakt auf die Oberfläche der Trommel mit einer Temperatur von 20 bis 3O⁰C aufbringt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den wäßrigen Extrakt auf die Trommel in Form eines Films mit einer Dicke zwischen 0,035 und 0,065 cm aufbringt und daß man Wasser aus dem Film während einer Verweilzeit von 40 bis 100 see verdampft.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man einen wäßrigen Extrakt"auf die Trommel in einem Film mit einer Dicke zwischen 0,007 und 0,025 cm aufbringt und daß man Wasser aus dem Film während einer Verweilzeit von 10 bis 40 see unter einem Vakuum von 10 bis 15 Torr verdampft.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis HV dadurch gekennzeichnet, daß man einen wäßrigen Extrakt mit einer Feststoffkonzentration von 45 bis 50 Gew.-% Feststoffen verwendet, den Extrakt in einer Dicke zwischen 0,065 und 0,005 cm aufbringt, die Innentemperatur der Trommel auf 100 bis H5°C hält und Wasser während einer Verweilzeit von 10 bis 100 see verdampft.
15· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Flocken von der Trommel abschert, die eine Schüttdichte von 6 bis 10 g/100 cm⁵ aufweisen.

609818/0695
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die von der Trommel abgescherten Flocken in Flocken mit einer Schüttdichte von 6 bis 10 g/100 cnr zerkleinert.

..O 9 8 18/0695