DE2851493A1

DE2851493A1 - Verfahren zur entkoffeinisierung eines tee-extrakts

Info

Publication number: DE2851493A1
Application number: DE19782851493
Authority: DE
Inventors: Saeed Ahmad Husaini; Richard Tien-Szu Liu
Original assignee: Nestle SA
Current assignee: Nestle SA
Priority date: 1978-01-12
Filing date: 1978-11-28
Publication date: 1979-07-19
Also published as: IT7852423A0; FR2414302B1; CH639826A5; FR2414302A1; KE3256A; NL190948C; NL190948B; LU80776A1; IN150435B; AR220550A1; GB2012544B; IT1158187B; US4315036A; GB2012544A; CA1103983A; BE872945A; JPS6151849B2; DE2851493C2; NL7812279A; JPS54101496A

Description

PATENTANWALT. ^ ο ο _F._nu ,_ηηη

DR. RICHARD KNEISSL - 3 - * " ^f<0V" ¹⁹⁷⁸

Widenmayerstr. 46

D-8000 MÜNCHEN 22

Tel. 089/295125

S 679

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

"Verfahren zur Entkoffeinisierung eines Tee-Extrakts'

Priorität: 12.1.1978

909829/0578

-y-

285H93

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf die Entkoffeinisierung von wäßrigen Tee-Extrakten und auf das dabei erhaltene Teeprodukt.

Während der enzymatischen Oxydation von grünen Teeblättern (sie wird üblicherweise als "Fermentation" bezeichnet) werden 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 2 863 775 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.

In der US-PS 2 963 368 ist ein Verfahren zur Herstellung eines kaltwasserlöslichen 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

909829/057Ö

.5. 285U93

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 entkoffeinisierten 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.).

Die Erfindung betrifft nunmehr ein Verfahren zur Entkoffeinisierung von Tee-Extrakten bis zu einem gewünschten Ausmaß, ohne wesentliche Verluste an wertvollen Teefeststoffen, mit Ausnahme von Koffein. Die Erfindung liefert also einen entkoffeinisierten Tee-Extrakt, der gewünschtenfalls einen praktisch unverminderten Tanningehalt aufweist oder der mehr oder weniger Tannine als der Extrakt enthalten kann, aus dem er hergestellt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch ausgeführt, daß man

a) einen wäßrigen Tee-Extrakt, der Koffein und Tannine enthält, ausreichend /

1. eine Phase von wasserlöslichen Stoffen,die kaltwasserlösliche Komponenten des abgekühlten Extrakts, einschließlich eines Teils des Koffeins, enthält, und

2. eine Phase von unlöslichen Stoffen, die einen kaltwasserunlöslichen Komplex von Tanninen mit einem weiteren Teil des Koffeins enthält,

herzustellen,·

b) die Phase der löslichen Stoffe von der Phase der unlöslichen Stoffe abtrennt,·

c) die Phase der unlöslichen Stoffe behandelt, um Koffein zu entfernen; und

d) entkoffeinisierte Tannine zur Phase der löslichen Stoffe zugibt;

909829/0578

6- 285U93

um einen Tee-Extrakt herzustellen, von dem ein Teil des Koffeins entfernt worden ist.

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 wäfsrige 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 2/3 des ursprünglich im Extrakt an- · wesenden Koffeins in Form eines Komplexes ausgefällt werden, während ungefähr 1/3 des Koffeins im Extrakt in Lösung bleibt. Der Tannin/Koffein-Komplex wird dann abgetrennt und einer Entkoffeinisierung unterworfen, um entkoffeinisierte Tannine herzustellen, die anschließend wieder dem Tee-Extrakt zugeführt werden. Dabei wird ein Tee-Extrakt erhalten, von dem ungefähr 2/3 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 Entkoffeinisierung des Extrakts zu erzielen. Zusätzlich oder alternativ kann die Phase der löslichen Stoffe entkoffeinisiert 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 kaltwasserlösliche Tannine als auch kaltwasserunlösliche Tannine. Der hier verwendete Ausdruck

909829/0578

285U93

"heiß" bezieht sich auf Temperaturen zwischen ungefähr 60 und ungefähr 200⁰C, 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 kaltwasserunlösliche Tannine zusammen mit Koffein enthält, das sich mit kaltwasserlöslichen Tanninen und/oder kältwasserunlöslichen 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 Entkoffeinisierung der Phase der unlöslichen Stoffe ergibt eine Dekomplexierung der Tannin/Koffein-Komplexe und eine Freisetzung von kaltwasserlöslichen und kaltwasserunlöslichen Tanninen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden entkoffeinisierte Tannine (sowohl kaltwasserlösliche als auch kaltwasserunlösliche) 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 entkoffeinisiert, 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 Entkoffeinisierungsverfahren 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 Entkoffeinisierungsgrad 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

909829/0578

285H93

durch Zusatz einer geeigneten Wassermenge wird ein geschmackvolles entkoffeinisiertes Teegetränk erhalten, das entweder heiß oder kalt verwendet werden kann. Alternativ kann man nur die kaltwasserlöslichen Tannine wieder dem Tee-Extrakt zugeben, in welchem Fall beim Rekonstituieren des Tee-Extrakts mit kaltem Kasser oder bei Zugabe von Eis keine Trübung erhalten wird.

UZ.S erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Stande der Technik zahlreiche Vorteile. Insbesondere werden nur native Teekorriponer.te'n, d.h. Tannine, verxvendet, 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 crganoleptischen als auch wirtschaftliehe Verluste, die mit den bekann ;en 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 Entkoffeinisierungsmedium und nicht dar gesamte Tee-Extrakt behandelt. Da außerdem das Koffein nunmehr in einem beträchtlich verringerten Volumen konzentriert ist, erfolgt die Entkoffeinisierung leichter und wirksamer, als es der Fall ist, wenn der gesamte Extrakt behandelt wird, weshalb beträchtlich geringere Mengen an Entkof feinisierungsmedium erforderlich sind. Dies ist natürlich wirtschaftlich sehr erwünscht.

Da außerdem nur der unlösliche Tannin/Koffein-Komplex mit dem Entkoffeinisierungsmedium behandelt wird, kommen die Geschmacksund Aromabestandteile, die in der Phase der löslichen Stoffe des Extrakts verbleiben, niemals mit dem Entkoffeinisierungsmedium in Berührung. Dies vermeidet die Verluste oder die Änderung

909829/0578

285U93

dieser erwünschten Bestandteile im Gegensatz zu bekannten Verfahren, bei denen ein Entkoffeinisierungsmedium mit dem gesamter. Extrakt in Kontakt gebracht wird, wodurch nicht nur das 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 kaltwasserlösliche Tannine, kaltwasserunlösliche 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..-%.

909829/0578

MO- 285H93

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 wer den, werden deshalb günstigerweise wie üblich zu Beginn abgetrennt und am Ende des Verfahrens wieder zugesetzt, um Verluste oder Änderungen zu vermeiden. Die flüchtigen Bestandteile v/erden beispielsweise dadurch isoliert, daß man den Extrakt rr.it Dampf bei einer Temperatur von ungefähr 80 bis ungefähr 120⁰C 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,

9098 25/0578

-yt-

. 44. 285H93

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 Entkoffeinisierung unterworfen. Bekannte und herkömmliche Verfahren, bei denen als Lösungsmittel ein chlorierter Kohlenwasserstoff, wie z.B. Methylenchlorid, Trichlorethylen oder dergleichen, als Entkoffeinisierungsmedium 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, Entkoffeinisierungsbedingungen und/oder eine Anzahl von wiederholenden Entkoffeinsierungszyklen zu verwenden, so daß eine im wesentlichen vollständige(oder nach Wunsch teilweise) Entkoffeinisierung 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 Tanninkornponente des Tannin/Koffein-Komplexes behandelt werden, wie es in der US-PS 3 151 985 oder 3 950 553 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 konplexierten Zustand zu verbleiben, wodurch die anschließnde Entkoffeinisierung erleichtert wird. Außerdem macht diese Oxydationsbehandlung die kaltwasserunlöslichen Tannine, die mit dem Koffein komplexiert sind, nach ihrer Freisetzung aus dem Komplex durch Entkoffeinisierung in kaltem Wasser löslich. Demgemäß kann eine Oxydation- nicht nur

909829/057B

./12. 285U93

deshalb erwünscht sein, die Entkoffeinisierung zu erleichtern, sondern auch deshalb, die kaltwasserunlöslichen Tannine löslich zu machen. Die Abwesenheit von unlöslichen Tanninen vermeidet ein trübas 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 oben erwähnten US-PSen 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 entkoffeinisierten Tannine für eine weitere Entfernung von Koffein aus der Phase der löslichen Stoffe des Extrakts zu verwenden. Wenn jedoch keine solche weitere Verwendung der entkoffeinisierten Tannine beabsichtigt ist, beispielsweise wenn sie in der letzten Stufe einer stufenweisen Entkoffeinisierungsbehandlung verwendet werden und dem endgültigen entkoffeinisierten 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 Entkoffeinisierung sein.

Im Anschluß an die Entkoffeinisierung der Phase der unlöslichen Stoffe werden die entkoffeinisierten Tannine (sowohl kaltwasserlösliche als auch kaltwasserunlösliche) von dem mit Koffein beladenen Entkoffeinisierungsmedium abgetrennt und einem Tee-Extrakt zugegeben, bei dem es sich um die gleiche Phase von löslichen Stoffen, in welcher sie vorher vorhanden waren, oder

909829/0578

285H93

einen anderen Tee-Extrakt oder einen solchen Tee-Extrakt von dem der Tannin/Koffein-Komplex abgetrennt worden ist, handeln kann. Die entkoffeinisierten 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 kaltwasserunlöslichen 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 kaltwasserunlöslichen Tannine aufzulösen, damit diese Tannine mit Koffein komplexieren. Ein einfaches Mischen zur Bildung einer Dispersion reicht aus, daß sich die kalt-, wasserunlöslichen 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 entkoffeinisierten 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, entkoffeinisiert 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. '

909829/0578

-ys-

.At₄. 285U93

Die Abtrennung von Koffein aus der Phase der löslichen Stoffe kann gegebenenfalls durch andere Maßnahmen erzielt werden. Beispielsweise können entkoffeinisierte 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-Koir.plexes abgekühlt wird. Eine Menge der entkoffeinisierten Tannine kann so hergestellt und in Portionen zu aufeinanderfolgenden wäßrigen Phasen der löslichen Stoffe eines Tee-Extrakts zum Zwecke der Entkoffeinisierung zugegeben werden. Rückgewinnung des Tannin/Koffein-Komplexes füllt weitgehend die Reserve der entkoffeinisierten Tannine wieder auf. Ein Gemisch aus kaltwasserunlöslichen und kaltwasserlöslichen Tanninen wird bei Entkoffeinisierung des Tannin/Koffein-Komplexes erhalten. Die Entkoffeinisierung bricht den Komplex auf, wobei beide Tannin-Typen in Freiheit gesetzt werden. Das Gemisch kann weiter zum Zwecke einer weiteren Entkoffeinisierung von Tee-Extrakt verwendet werden, jedoch wird die Wirksamkeit dieses Verfahrens erhöht, wenn die kaltwasserunlöslichen Tannine für diesen Zweck verwendet werden und wenn die kaltwasserlöslichen Tannine für die Zugabe zum entkoffeinisierten Extrakt am Ende des Verfahrens zum Zwecke der Einstellung des endgültigen Tanninwertes reserviert werden.

"Wenn es erwünscht ist:, ein trockenes lösliches Pulver aus dem entkoffeinisierten 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 erfindungsgernäßen 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

909829/OS78

^285Uft

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 Keißwasserextrakt 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.-8 aufweist, wird dann durch wiederholten Kontakt mit Methylenchlorid bei einer Temperatur nicht über 95°C entkoffeinisiert, bis ungefähr 98% des Koffeins entfernt worden sind, worauf das restliche Lösungsmittel durch Dampfabstreifen entfernt wird.

Die Entkoffeinisierungsbehandlung bricht den Tannin/Koffein-Komplex auf, wobei sowohl kaltwasserlösliche als auch kaltwasserunlösliche Tannine in Freiheit gesetzt werden. Wie in diesem Beispiel und in den folgenden Beispielen illustriert,, kann man ent-

909829/0578

285Η93

weder die Gesamtheit der entkoffeinisierten, tanninhaltigen Phase (welche sowohl kaitwasserlösliche als auch kaltwasserunlösliche Tannine enthält) zur Entkoffeinisierung des konzentrierten Tee-Extrakts oder aber die Phase der löslichen Stoffe verwenden. Man kann aber auch nur den Teil der Tannine verwenden, der in kaltem Wasser unlöslich ist, während man die kaltwasserlöslichen Tannine für die Zugabe zum entkoffeinisierten Extrakt am Ende des Verfahrens aufbewahrt. Das letztere Verfahren ist in diesem Beispiel illustriert.

Die entkoffeinisierte tanninhaltige Phase wird auf 7°C abgekühlt und zentrifugiert, um die Fraktion der kaltwasserlöslichen Tannine von der Fraktion der kaltwasserunlöslichen 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.

909829/0578

-yS-

285H93

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.

Rekonstituierunq des ursprünglichen Tanninqehalts.

5,3 Gew.-Teile (trockene Basis) der kaltwasserlöslichen Tannine, die vom CIT nach der Entkoffeinisierung gemäß obiger Vorschrift abgetrennt worden sind, werden zu dem in Stufe C erhaltenen Überstand zugegeben. Der entkoffeinisierte Extrakt enthält nunmehr 15,8 Teile Feststoffe, wie dies auch bei den 210 Teilen des zweiten Teils des konzentrierten Extrakts vor der Entkoffeinisierung der Fall war. Ungefähr 92% des" ursprünglich im Koffein anwesenden Extrakts sind entfernt worden.

Die vorher abgestreiften flüchtigen Bestandteile werden dem entkoffeinisierten 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

909829/0678

-y-

285H93

ein Teepulver herzustellen, das bei Zusatz von Wasser rekonstituier bar 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 Entkoffeinisierung ohne Entfernung der kaltwasserlöslichen 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 Raumtempe-" ratur entkoffeinisiert worden ist, zugegeben. Das Gemisch wird auf 7 C abgekühlt, xrorauf 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 entkoffeinisiert, daß sie wiederholt mit Methylenchlorid bei Raumtemperatur in Kontakt gebracht wird und hierauf das restliche Lösungsmittel durch Dampf abgestreift wird. 2,78 Teile (Fest-.stoffbasis) des entkoffeinisierten 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 Entkoffeinisierung hatte. 48% des Koffeins sind durch diese einstufige Entkoffeinisierungsbehandlung entfernt worden. ■ ■

909829/0578

r-

./f9. 285 H93

Das Verfahren dieses Beispiels kann stufenweise wiederholt werden, um größere Mengen Koffein zu entfernen, sofern dies erwünscht ist. Wenn der gewünschte Entkoffeinisierungsgrad 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 Entkoffeinisierung 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, ein-" schließlich 0,15 Teile Koffein.

Die abgetrennte ausgefällte Phase wird entkoffeinisiert, 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 Entkof feinisierung dadurch erreicht werden, daß man das Verfahren wiederholt, bis der gewünschte Grad an Entkoffeinisierung erreicht worden ist. . . .

909829/0578

285H93

• 30-

BEISPISL 4

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

Sc 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 <äie 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 3O Gew.-% aufweist, wird dann durch wiederholten Kontakt mit Maisöl entkof feinisiert. Die Entkoffeinisierung 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 cm /min und mit einer Tannin/ Koffein-Komplex-Beschickungsgeschwindigkeit von 39 cm /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 (kaltwasserlösliche und kaltwasserunlösliche) und das Koffein in Freiheit gesetzt werden. Das Koffein wird durch das Öl extrahiert, während die entkoffeinisierten Tannine im Tanninstrom verbleiben.

Das mit Koffein beladene Maisöl wird dann einer Sublimation bei hohen Temperaturen und unter hohem Vakuum ausgesetzt, um

909829/0578

285 H93

das Koffein zu entfernen. Das Öl ist dann für eine erneute Verwendung in einer weiteren. Entkoffeinisierung bereit.

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

909829/0578

Claims

285H93 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Entkoffeinisierung eines Tee-Extrakts, der Koffein und zur Komplexierung mit Koffein fähige· Tannine enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) den Extrakt ausreichend abkühlt, um

1. eine Phase von wasserlöslichen Stoffen, die kaltwasserlösliche Komponenten des abgekühlten Extrakts, einschließlich eines Teils des Koffeins, enthält, und

herzustellen;

b) die Phase der löslichen Stoffe von der Phase der unlöslichen Stoffe abtrennt;

c) die Phase der unlöslichen Stoffe behandelt, um Koffein zu entfernen; und

d) entkoffeinisierte Tannine zur Phase der löslichen Stoffe zugibt;

un einen Tee-Extrakt herzustellen, von dem ein Teil des Koffeins entfernt worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüchtigen Stoffe vom Tee-Extrakt vor der Stufe (a) abgestreift werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Extrakt in der Stufe (a) auf eine Temperatur zwischen ungefähr 0°C und ungefähr 15°C abgekühlt wird.

909829/0578 ORiGiNAL INSPECTED

285U93

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrakt in der Stufe (a) ungefähr
5 bis ungefähr 25 Gew.-% Feststoffe enthält.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stufe (c) das Koffein-von der
Phase der unlöslichen Stoffe durch Kontaktierung mit einem mit Wasser unmischbaren Fettmaterial entfernt wird.

6. Verfahren" nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stufe (c) das Koffein aus der Phase

der unlöslichen Stoffe durch Kontaktierung mit einem chlorierten Kohlenwasserstoff entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die entkoffeinisierten Tannine vor ihrer Zugabe zur Phase der löslichen Stoffe in. der Stufe (d) oxydiert werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliches Koffein aus dem teilweise in der Stufe (d) entkoffeinisierten Tee-Extrakt dadurch entfernt wird, daß das Abkühlen, die Abtrennung der resultierenden Ausfällung und die Zugabe von entkoffeinisierten Tanninen zu dem teilweise entkoffeinisierten Überstand wiederholt wird, bis der gewünschte Entkoffeinisierungsgrad erreicht worden ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zuletzt zugegebenen Tannine in einer solchen Menge zugegeben werden, daß der Feststoffgehalt des entkoffeinisierten Extrakts weitgehend der gleiche ist wie derjenige des konzentrierten Extrakts vor der Entkoffeinisierung.

909829/0578