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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verarbeitung von Tee, genauer
gesagt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Vollblatttee.
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Hintergrund der Erfindung
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Außer Wasser
ist Tee das am meisten konsumierte Getränk. Der weltweite pro-Kopf-Verbrauch wird
auf 0,1 Liter pro Tag geschätzt.
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Blatttee
kann als grüner
Blatttee oder als schwarzer Blatttee hergestellt werden. Das Verfahren
zur Herstellung solcher Tees ist dem Fachmann gut bekannt. Im Allgemeinen
werden zur Herstellung von schwarzem Blatttee frische grüne Blätter der Pflanze
Camellia sinensis angewelkt (einer sanften Trocknung unterzogen),
zerkleinert, fermentiert (bei welchem Prozess Enzyme im Teeblatt
atmosphärischen
Sauerstoff zur Oxidation verschiedener Substrate verwenden, um bräunliche
Produkte zu produzieren) und dann geröstet (um die Teeblätter zu
trocknen). Grüner
Blatttee wird keinem Fermentationsprozess unterzogen. Eine teilweise
Fermentation kann zur Herstellung von Zwischentypen verwendet werden,
die als "Oolong-Tee" bekannt sind.
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Die
herkömmliche
Lehre besagt, das Tee zu einem gewissen Grad mazeriert werden muss,
um die Fermentationsenzyme und ihre Substrate innerhalb der Blätter freizusetzen.
Tee kann auf viele Arten mazeriert werden, aber im weitesten Sinn
gibt es dafür
zwei führende
mechanische Verfahren.
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Beim
ersten Verfahren, das als "orthodoxe Erzeugung" bezeichnet wird,
werden angewelkte Teeblätter
als Teil einer standardisierten Vorgangsweise, die einen Fermentations-
und einen Trocknungsschritt enthält,
gerollt. So genannter "orthodoxer
Tee" zeichnet sich
typischerweise durch große Blattteile
aus, die aus ästhetischen
Gründen
vielfach gefallen, aber aufgrund einer weniger intensiven Fermentation
hellere Flüssigkeiten
ergeben.
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Das
zweite Verfahren ist das am meisten angewendet nicht orthodoxe Verfahren,
bei dem eine an einen Fleischwolf erinnernde Maschine zum Einsatz gelangt,
mit der die Teeblätter
zerschnitten, zerrissen und gerollt werden. Die Original-Maschine
wurde 1930 von W. McKercher erfunden und wird allgemein als CTC-Maschine (cut-tear-curl
machine) bezeichnet. Das fein zerschnittene Produkt ist allgemein
als "CTC-Tee" bekannt und zeichnet
sich durch eine rasche Ziehgeschwindigkeit und kräftige Farbe aus.
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Sowohl
orthodoxe als auch CTC-Maschinen werden häufig in Verbindung mit einer
Rotorvane-Maschine verwendet, die angewelkte Teeblätter zerhäckselt.
Diese Verfahren und ihre Geschichte und Rolle bei der Teeherstellung
sind in "Tea: Cultivation
to Consumption",
herausgegeben von K.C. Willson und M. N. Clifford, Chapman & Hall, 1992, beschrieben.
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Allgemein
gesprochen hängt
die Präferenz der
Konsumenten für
entweder orthodoxen oder CTC-Tee von der nationalen oder regionalen
Kultur ab. In manchen Ländern
sind sowohl das Aussehen als auch die Textur von Blatttee wichtige
Indikatoren für
die Qualität,
wobei größere Blattteilchen
mit höherer
Qualität
assoziiert werden. Auf den westlichen Märkten wird Tee vermehrt in
Filterpapierbeutel gekauft, und der Farbe des aufgegossenen Produkts kommt
mehr Bedeutung zu.
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Man
glaubt, dass manche Konsumenten das Beste aus beiden Welten wollen.
Zum Beispiel einen Blatttee mit dem ästhetischen Aussehen und der
Textur von orthodox verarbeitetem Tee, aber den Flüssigkeitsmerkmalen
eines volleren, fermentierten CTC-verarbeiteten Tees. Die Anmelder
sind sich jedoch keiner handelsüblichen
Ausrüstung
zur Herstellung von Tee bewusst, mit der ein Blatttee gewonnen werden
kann, der wie orthodoxer Tee aussieht, aber ein Ziehverhalten wie
CTC-verarbeiteter Tee zeigt.
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Bei
den derzeitigen Teeherstellungsprozessen (einschließlich dem
orthodoxen sowie dem CTC-Prozess) wird das Aufbrechen der Blätter mit
einer Reduktion der Teilchengröße kombiniert.
Im unversehrten Blatt sind die Katechine und oxidativen Enzyme (Polyphenoloxidase
und -peroxidase) in getrennten Membran-gebundenen Kammern enthalten. Durch
den Mazerationsprozess wird diese interne Kammernbildung aufgebrochen,
wodurch sich die Enzyme und Substrate vermischen können, und
in Anwesenheit von Sauerstoff wird so der Fermentationsprozess eingeleitet.
Das ist in 1 der angeschlossenen Zeichnungen
veranschaulicht.
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Bei
der CTC-Herstellung kommt ein heftigerer Mazerationsprozess zum
Tragen als bei der orthodoxen Methode, was zu größeren Zellschäden und
kleineren Teilchengrößen führt. Die
orthodoxe Herstellung liefert größere Teilchen
und infolgedessen weniger stark aufgebrochene Zellen (siehe 1).
Orthodoxe Tees sind daher unvollständig fermentiert und enthalten
mehr Katechine, während CTC-Tees,
die mehr Theaflavine und Thearubigine ent halten, intensiver gefärbte Flüssigkeiten
liefern. Der Unterschied in der Zusammensetzung und Farbe sowie
im Geschmack/Mundgefühl
von orthodoxem und CTC-Tee ist in 2 zusammengefasst.
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Es
ist ein Ziel der Erfindung, das Aufbrechen und die Reduktion der
Teilchengröße voneinander
zu trennen, um in einem großen
Blatt zumindest im Wesentlichen denselben Fermentationsgrad zu erreichen
wie in CTC-verarbeiteten Blattteilchen. Um dieses Ziel zu erreichen,
haben die vorliegenden Erfinder ein Verfahren zum Fermentieren von
Teeblättern, ein
Verfahren zur Herstellung von Blatttee, der orthodox verarbeitetem
Tee ähnlich
sieht, aber wie CTC-verarbeiteter Tee zieht, und eine Vorrichtung zur
Verarbeitung von Blatttee in Übereinstimmung mit
vorgegebenen Qualitätskriterien
wie Aussehen, Textur, Ziehgeschwindigkeit und natürlich Geschmack
entwickelt. Dabei wird zur Einleitung der Fermentation in den Teeblättern Wärme anstelle
von Mazeration angewendet.
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Es
ist bekannt, Blätter
vor einem Fermentationsschritt als Gegensatz zur Einleitung einer
Fermentation zu erwärmen.
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Die
Japanische Patentschrift
JP
62 115 236 (Terada Mfg) offenbart ein Verfahren zur Herstellung von
Tee, umfassend das Erwärmen
von frischen Teeblättern
mit IR-Strahlung zur Unterstützung
des Welkens und der Fermentation, das Fermentieren der erwärmten Blätter in
einem Fermentationsaggregat, gefolgt von einem Dörr-, Dreh- und Trocknungsschritt.
Das Endprodukt ist jedoch nur halbfermentiert.
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Die
Russische Patentschrift
SU
1 034 685 A (Roinishvile) offenbart ein Verfahren zur Herstellung von
Schwarz- oder Grüntee.
Das Verfahren umfasst das Unterziehen der Teeblätter einer anfänglichen Wärmebehandlung
bei 90-150°C
unter Verwendung von Wasserdampf oder IR-Strahlung vor einem Aufhäufen, einer
Fermentation bei 20-25°C
während
60 bis 140 Minuten, einer mehrstufigen Äquilibrierung, Aufhäufung und
Trocknung. Dadurch wird eine übermäßige Fermentation
verhindert.
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Die
UK-Patentschrift
GB 661
699 A (Bake) offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Vorwärmen
von Teeblättern
vor der Fermentation bei der Herstellung von Schwarztee. Durch dieses
Vorwärmen
werden die Blätter
auf eine optimale Temperatur (50 bis 122°C) genau zu jenem Zeitpunkt
gebracht, zu dem die Fermentation einsetzt, so dass die Aktivität der Enzyme
zum Zeitpunkt des Aufbrechens voll genutzt wird. Die Fermentation selbst
wird durch Mazeration eingeleitet.
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Offenbarung der Erfindung
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Wie
den Ansprüchen
1 bis 6 zu entnehmen ist, bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf ein Verfahren zur Herstellung von Schwarztee, umfassend das
Unterziehen von Teeblättern
einem Wärmeschock
bei einer Temperatur und über
einen Zeitraum, die zur Einleitung der Fermentation ausreichen,
und das Fermentieren lassen des Tees über einen Zeitraum und bei
einer Temperatur wird, die zur Lieferung von Schwarztee ausreichen.
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Vorzugsweise
liegt der Tee in Form von Vollblatt-Schwarztee vor. Die Blätter können angewelkt, größenreduziert
oder in ihrer Form verändert
werden, u.zw. in jedem Stadium zwischen der Einleitung der Fermentation
und dem Stoppen derselben.
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Die
Erfindung kann sich grob gesprochen auch auf ein Verfahren zur Herstellung
von Blatt-Schwarztee beziehen, der einem orthodox verarbeiteten
Schwarztee ähnlich
sieht, aber wie CTC-verarbeiteter
Schwarztee zieht.
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Ein
Verfahren zur Herstellung von Blatt-Schwarztee, der einem orthodox
verarbeiteten Schwarztee ähnlich
sieht, aber wie CTC-verarbeiteter Schwarztee zieht, umfasst die
folgenden Schritte: Unterziehen der ganzen Teeblätter einem Wärmeschock
bei einer Temperatur und über
einen Zeitraum, die zur Einleitung der Fermentation ausreichen,
Fermentieren lassen des Tees über
einen Zeitraum und bei einer Temperatur, die zur Erzielung der gewünschten
Flüssigkeitseigenschaften
ausreichen, und Rösten
der Teeblätter
zum Stoppen der Fermentation.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung gemäß Anspruch
7 zur Herstellung von Vollblatt-Schwarztee, umfassend Welkmittel
zum Anwelken der ganzen Teeblätter,
eine Wärmeschockeinrichtung
zum Erwärmen
der Blätter
auf eine Temperatur und über
einen Zeitraum, die zur Einleitung der Fermentation ausreichen,
und Röstmittel
zum Stoppen der Fermentation und Trocknen der Schwarzteeblätter.
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"Tee" für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung bedeutet Blattmaterial von Camellia sinensis var.
sinensis oder Camellia sinensis var. assamica. Er schließt auch
Rooibos-Tee mit ein, der aus Aspalathus linearis gewonnen wird,
der aber eher eine schlechte Quelle für endogene Fermentationsenzyme
ist. "Tee" soll auch das Produkt
des Mischens zweier oder mehrerer dieser Tees mit einschließen.
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"Schwarztee" für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung bedeutet Tee, der vollständig fermentiert
oder im Wesentlichen fermentiert ist. In dieser Hinsicht ist er
von Grüntee
oder Oolong-Tee zu unterscheiden.
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"Vollblatttee" oder "ganze Teeblätter" umfasst Teeblätter, die
im Wesentlichen unbeschädigt sind,
d.h. Blätter,
die nicht mazeriert worden sind, egal ob darunter eine Zerkleinerung
durch Schneiden etc., ein Aufbrechen durch Rollen oder durch irgendwelche
andere Mittel verstanden wird. Zweckmäßig können darunter auch Einzelblätter, Blattbüschel oder
die traditionellen "two
leaves and a bud",
also die beiden jüngsten
Blätter
mit der Blattknospe, fallen. Größere Blattfragmente,
die ansonsten nicht mazeriert sind, können sich ohne weiters wie
unbeschädigte
Blätter
verhalten und sind daher für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung ebenfalls als "Vollblatttee" zu betrachten.
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"Wärmeschock" für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung bedeutet eine plötzliche
kontrollierte Anwendung von Wärme über einen
Zeitraum, der zur Einleitung der Fermentation von Vollblatttee ausreicht.
Das bedeutet, dass die angewelkten Blätter auf 38°C bis 60°C erwärmt und 0,5 bis 10 Minuten auf
dieser Temperatur gehalten werden, beispielsweise durch Anwendung
von Wasserdampf. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass es viele
andere Möglichkeiten
gibt, Wärme
auf Teeblätter
aufzubringen.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Die
Herstellung von Tee, insbesondere von Schwarztee, umfasst traditionellerweise
vier Grundschritte: Welken, Rollen, Fermentieren und Rösten.
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Das
Welken ist ein Prozess, bei dem die gepflückten Teeblätter über einen bestimmten Zeitraum (etwa
bis zu 24 Stunden) liegen gelassen werden, um verschiedene biochemische
und physikalische Veränderungen
zu unterlaufen, zu denen häufig
der Verlust von Feuchtigkeit gehört.
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Im
Anschluss an den Welkschritt erfolgt die Mazeration, und traditionellerweise
werden dabei die angewelkten Blätter
gegebenenfalls gerollt, um die Blätter zu quetschen und zu zermalmen,
d.h. die Gewebestruktur der Pflanze aufzubrechen. Dadurch werden
fermentierbare Substrate und Fermentationsenzyme aus den Pflanzenzellen
und dem Gewebe freigesetzt. Die moderne Teeerzeugung enthält zwar üblicherweise
diesen Schritt, doch werden die Pflanzenzellen und das -gewebe aufgebrochen,
indem der üblicher weise
angewelkte Tee durch eine Schneidmaschine laufen gelassen wird.
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Der
nächste
Schritt wird fälschlicherweise allgemein
als Fermentation bezeichnet. In Zusammenhang mit der Alkoholmaischung
wird allgemein von "Fermentation" gesprochen, um die
Wirkung von exogenen Enzymen zu beschreiben. In der Teewirtschaft
wird der Ausdruck jedoch zur Bezeichnung des Oxidationsprozesses
verwendet, dem Tee unterzogen wird, wenn bestimmte endogene Enzyme
und Substrate durch mechanisches Aufbrechen der Zellen durch Zerreißen oder
Zerschneiden der Blätter zusammengebracht
werden. Tee und andere Pflanzenmaterialien können unter der Wirkung von
exogenen Enzymen wie Oxidasen, Laccasen und Peroxidasen oxidieren,
daher dient der Ausdruck "Fermentation" für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung zur Beschreibung einer enzymatischen
Oxidation, unabhängig
von der Quelle der dafür
verantwortlichen Enzyme.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von
Blatttee, insbesondere Vollblatttee. Die Blätter können in Form von Einzelblättern, einem
Blattbüschel
oder dem traditionellen Dreiblatt (two leaves and a bud) vorliegen.
Die Blätter können unter
Verwendung bekannter Techniken auf normale Weise angewelkt werden.
Das Welken ist nicht wesentlich, kann aber ein nützliches Mittel zur Verbesserung
des Teearomas darstellen.
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Im
Gegensatz zur CTC-Herstellung von Schwarztee werden die Blätter jedoch
nicht durch Schneiden, Rollen oder auf andere Weise mazeriert, bevor
die Fermentation eingeleitet wird.
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Die
herkömmliche
Lehre besagt, dass Vollblatttee, egal ob angewelkt oder nicht, keine
spontane Fermentation eingeht. Diese muss erst ausgelöst werden.
Die vorliegenden Erfinder haben gefunden, dass die Fermentation
ausgelöst
werden kann, indem angewelkter Vollblatttee einem Wärmeschock unterzogen
wird.
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Der
Fachmann weiß natürlich, dass
es, wenn gepflückte
Blätter
mehrere Stunden lang hohen Temperaturen ausgesetzt werden, beispielsweise
wenn Verzögerungen
beim Transport von Tee vom Feld zur Verarbeitungsstätte eintreten,
zu einer unkontrollierten Fermentation kommen kann, wodurch das
so genannte "Rotblatt" entsteht. In einem
Artikel von Okinda Owuor und Martin Obanda mit dem Titel "Effects of leaf handling
on plain black tea quality from Tea", 18(1), 1997, S. 45-50, wurde die Qualität von CTC-verarbeitetem
Rotblatt anhand der Theaflavin- und Thearubigingehalte sowie der
Helligkeit und der Gesamtfarbe bewertet. Rotblatt wurde hergestellt,
indem gepflückte
Teeblätter
in einem Polyethylenbeutel vier Stunden lang in der Sonne Kenias
liegen gelassen wurden. Oxvor et al. fanden, dass es zu einer signifikanten
Reduktion sowohl der sensorischen Beurteilungen als auch sämtlicher überprüfter Qualitätsparameter
kam. Im Gegensatz dazu betrifft die vorliegende Erfindung einen
gesteuerten Erwärmungsschritt,
vorzugsweise unter Luftzufuhr, zur Einleitung der Fermentation und
Erzeugung von Theaflavingehalten ähnlich wie bei traditionell
hergestelltem Schwarztee.
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In
einem früheren
Artikel von Owuor und Obanda "Impact
of withering temperature on black tea quality", S. Sci. Food Agric., 70, S. 288-292
(1986), wurde nachgewiesen, dass bei der Entwicklung von derart
hohen Temperaturen über
Umgebungswerte hinaus die Qualität
des resultierenden Schwarztees beeinträchtigt wird, auch wenn die
Blatttemperatur nicht unbedingt so stark ansteigen muss, dass es
zu einer "roten" Blattbildung vor
der Mazeration kommt. Sie schließen daraus, dass es daher bei
der Produktion von Schwarztee wichtig ist, nicht zuzulassen, dass
die Blatttemperatur über
Umgebungswerte hinaus ansteigt.
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Die
herkömmliche
Lehre, dass entsprechend bearbeiteter Vollblatttee nicht fermentiert,
wird von einigen insofern unterstützt, als diese annehmen, dass für die in
nicht mazerierten Blättern
zu findenden Fermentationsenzyme kein ausreichender Sauerstoff verfügbar ist.
Die vorliegenden Erfinder haben jedoch erkannt, dass Blätter Atmungsorgane
und daher so konzipiert sind, dass sie den Gastransfer erleichtern. Teeblätter sind
nämlich
im Allgemeinen nicht mehr als neun Zellen dick.
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"Wärmeschock" bedeutet für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung eine kontrollierte Anwendung von Wärme. Diese kann auf verschiedene
Arten erzielt werden. Im Labor reichte das Eintauchen von angewelkten
Vollblättern
in Wasser mit einer Temperatur von über etwa 40°C. Ein mehr praxisbezogenes Verfahren
für industrielle
Anwendung wäre
das Aufdüsen
oder anderweitige Auftragen von warmer Luft und/oder Wasserdampf
auf die Blätter
mit einem Volumen und einer Geschwindigkeit, die zum Erwärmen einer
bekannten Blattmenge auf eine vorherbestimmte Temperatur ausreichen.
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Bei
der Wahl einer geeigneten Wärmeschocktemperatur
und -dauer ist höchste
Sorgfalt geboten. Aufgrund der Versuchsarbeiten scheint es, dass
die kritische Temperatur zur Einleitung der Fermentation bei 38
bis 40°C
liegt. Die Fermentation ist minimal bei 35°C, findet aber sehr wohl bei
40°C statt.
Bei dieser Temperatur ist die Wirkung noch umkehrbar, da die Fermentation
bei einer Absenkung der Temperatur auf 35° dann praktisch aufhört. Bei etwa
55°C scheint
die Wirkung jedoch irreversibel zu werden, weil die Absenkung der
Temperatur auf 35°C keinen
Fermentationsstopp herbeiführt.
Bei Temperaturen über
60°C beginnt
die Fermentationsrate schwächer
zu werden. Das möglicherweise
deshalb, weil bei solchen Temperaturen die Oxidationsenzyme zu denaturieren
beginnen oder auf andere Weise inaktiviert werden. Die Ansprechsempfindlichkeit
dieses Systems auf die Temperatur war höchst überraschend. Es schien, als
wäre das
System mit einem "Schalter" ausgestattet. Mit
diesen Erkenntnissen waren die Anmelder nunmehr in der Lage, nicht
nur die Fermentation von Vollblatttee einzuleiten, sondern auch
die Temperatur zur Steuerung der Geschwindigkeit und des Grades
der Fermentation heranzuziehen.
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Flavanole
oder genauer gesagt Flavan-3-ole machen leicht bis zu 30% des Trockengewichts
aus und sind als Katechine bekannt. Dabei herrscht Epigallokatechin-3-O-gallat
(hierein "EGCG") vor (10-15% des
Trockengewichts), und die anderen wichtigen Bestandteile sind Epikatechin
(1-3%), Epigallokatechin (3-5%) und Epikatechin-3-O-gallat (3-5%).
Diese werden bei der chemischen und enzymatischen Oxidation verbraucht,
die während
der Fermentation stattfinden.
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Die
Katechine machen über
ihre Chinone eine oxidativen Biotransformationen zu dimeren Verbindungen,
bekannt als Theaflavine (TFs), und Verbindungen mit höherem Molekulargewicht,
bekannt als Thearubigine (TRs), durch. TFs und TRs sind für die orange
und braune Farbe von Schwarzteeaufgüssen und -produkten sowie dafür bekannt,
dass sie erheblich zur Adstringenz und zum Körper des zubereiteten Tees
beitragen. TRs sind größer in den
Dimensionen und dunkler in der Farbe als TFs. Oxidative Polymerisationen
sind Kombinationen von durch im Blatt vorhandene Polyphenoloxidase-
und/oder Peroxidaseenzyme vermittelten biochemischen Oxidationen
und chemischen Reaktionen von reaktiven Arten. TFs enthalten Theaflavin
(TF) selbst sowie eine Reihe von verwandten Derivaten. TFs sind
für ihre
oxidationshemmenden Eigenschaften bekannt und daher für die Nahrungsmittel-
und Genussmittelindustrie von Bedeutung.
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Die
Fermentationsrate und -intensität
kann durch Überwachen
des Verbrauchs von Katechinen (entweder als Familie von Verbindungen
oder als Selektion der vorherrschenden) und der Produktion von Theaflavinen
(wiederum entweder als Familie oder als Selektion einzelner Theaflavine)
gemessen werden.
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Durch
Testen verschiedener Systeme kamen die Erfinder darauf, dass die
Fermentation eingeleitet werden kann, indem Teeblätter einer
Wärmeschocktemperatur
zwischen 38°C
und 60°C
ausgesetzt werden. Der Wärmeschock
sollte zweckmäßig 0,5
bis 10 Minuten, vorzugsweise 1 bis 3 Minuten, dauern. Die Blätter sollten
1 bis 24 Stunden, vorzugsweise 2 bis 7 Stunden, fermentieren gelassen
werden.
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Die
fermentierten Vollblätter
werden auf normale Weise unter Anwendung bekannter Methoden zur
Erzeugung eines schwarzen Blatttee-Produkts geröstet. Beim Rösten wird
der Tee mit warmer Luft beaufschlagt und getrocknet, um die Fermentationsenzyme
zu zerstören
und dadurch die Fermentation zu stoppen. Die Folge ist eine Reduktion
des Feuchtigkeitsgehalts auf unter 5%, und es kommt auch zu einer
weiteren chemischen Oxidation sowie Veränderungen im Teearomas. Der
Tee wird dabei im Allgemeinen in einem Trockner mit einem heißen, trockenen
Luftstrom beaufschlagt.
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Das
Aroma wird durch genetische, anbau- und herstellungsbedingte Größen beeinflusst.
Es kann einen starken Einfluss auf die Wahrnehmung der Qualität und auch
des Geschmacks durch den Konsumenten haben. Es ist bekannt, dass
beim Welken das Aroma eines Tees verfeinert werden kann. Eine Abhandlung
hierüber
findet sich im vorgenannten "Tea:
Cultivation to Consumption" von
K. C. Willson und M. N. Clifford.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Verarbeitung
von Vollblatttee. Die Vorrichtung umfasst Welkmittel zum Anwelken
von ganzen Teeblättern,
eine Wärmeschockeinrichtung zum
Erwärmen
der Blätter
auf eine Temperatur und über
einen Zeitraum, die zur Einleitung der Fermentation ausreichen,
und Röstmittel
zum Stoppen der Fermentation und Trocknen der Blätter.
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Die
Vorrichtung enthält
vorzugsweise Mittel zum Verändern
der Größe und Form
der Blätter.
Diese können
als Messer und/oder Rollen ausgebildet sein. Sie können so
konzipiert sein, dass sie dem Tee das Aussehen von orthodox verarbeitetem
Tee oder aber jede gewünschte
Blattfragmentgröße oder
-form verleihen. Diese Größenreduktion
bzw. Formänderung
kann zu jedem Stadium zwischen der Einleitung der Fermentation und
des Stoppens derselben durchgeführt
werden.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung sieht das erfindungsgemäße Produkt orthodox verarbeitetem
Tee ähnlich,
zieht aber wie CTC-verarbeiteter Tee. Das muss aber nicht das einzige
erwünschte
Ergebnis sein. Der Fachmann wird erkennen, dass durch die Möglichkeit
der Steuerung der Fermentation von Vollblatttee und der Größe und Form
des getrockneten Produkts Vollblatttee auf ein gewünschtes Aussehen
und Ziehverhalten gebracht werden kann.
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In
manchen Fällen
kann es notwendig oder einfach zweckmäßig sein, den fermentierten
oder getrockneten Tee mit einem CTC-verarbeiteten Tee oder Teekörnchen zu
mischen, um den gewünschten Flüssigkeitsmerkmalen
zu entsprechen.
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Das
erfindungsgemäße Produkt
ist ein Blatttee, der, wie der Fachmann ebenfalls erkennen wird, gewünschtenfalls
zur Herstellung einer breiten Palette von Produkten auf Teebasis,
einschließlich
Teebeuteln, Teepulvern, Teekonzentraten und Tee-Fertiggetränken, verwendet werden kann.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
wird nun unter Bezugnahme auf die nachstehenden Beispiele und angeschlossenen
Zeichnungen (3 bis 17) beschrieben.
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Beispiel 1
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Ganze
Kenia-Teeblätter
wurden bei 40°C
fermentiert, und die Konzentration von Katechinen und Theaflavinen
wurde unter Verwendung von auf HPLC basierenden Verfahren bestimmt.
Die Ergebnisse sind in 3 gezeigt.
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Die
Aktivität
der im Tee zu findenden Oxidationsenzyme zeigte sich in einem explosionsartigen Sauerstoffverbrauch,
gefolgt von einem eher allmählichen
Abfall. Kohlendioxid ist ein Produkt dieser Reaktionen, und es konnte
beobachtet werden, wie seine Produktion stetig anstieg, die Spitze
nach 3 Stunden erreichte und dann allmählich zu einem Ende kam.
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Während des
Fermentationsstadiums bei der Herstellung von Schwarztee oxidierte
ein Drittel bis vielleicht die Hälfte
der im Tee zu findenden Katechine zur Bildung von Theaflavinen. 3 zeigt, dass
der Katechingehalt von Vollblatttee stetig abnahm, nachdem dieser
vier Stunden lang auf 40°C gehalten
worden war, während
die Konzentration von Theaflavin auf etwa 1,1 μM/g (Nassgewicht) anstieg, bevor
sie allmählich
sank, wahrscheinlich, weil Theaflavin weiter metabolisiert wird.
Das widerlegt die herkömmlichen
Lehre, dass Tee zum Fermentierten unter Bildung von signifikanten
Theaflavingehalten mazeriert werden muss.
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Die
Trocknung des bei diesem Versuch produzierten fermentierten Tees
lieferte einen Schwarztee mit einer vorteilhaften "teeartigen" Farbe, der aber
ziemlich dumpf war und kaum Aroma zeigte. Der Theaflavingehalt betrug
etwa ein Drittel von jenem eines ähnlichen, CTC-verarbeiteten
Schwarztees. Nichtsdestotrotz zeigte dieser Versuch deutlich, dass
zur Herstellung von schwarzem Blatttee Vollblatt-Fermentation angewendet
werden kann.
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Beispiel 2
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Messungen
der Spin-Spin-Relaxationszeit (T2) von Protonen-NMR sind empfindliche Sensoren für Molekularbewegung.
Bei einem ganzen Teeblatt wird das Protonensignal von Wasser dominiert
und hängt
die Mobilität
des Wassers von der Zellstruktur innerhalb des Blatts ab. Aufgrund
der Verteilung von Wassermilieus im Blatt gibt es eine Verteilung
der beobachteten Relaxationszeiten, und jeder durch Erwärmen herbeigeführte Schaden
an der Zellstruktur sollte zu Veränderungen der Wassermobilität führen, was
sich in einer Veränderung
der beobachteten Relaxationszeitverteilung äußert.
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Die
Protonen-Relaxationszeiten wurden auf einem Spektrometer Resonance
Instruments MARAN (TM) bei 20 MHz aufgezeichnet. Die Relaxationszeiten
wurden unter Verwendung der Pulssequenz nach Carr-Purcell-Meiboom-Gill
(CPMG) mit einem Intervall zwischen den Impulsen von 200 ms und
einer Rückflussverzögerung von
1 s aufgezeichnet. Die CPMG-Zerfallshüllkurven wurden unter Verwendung
des RI-Programms DXP in eine Verteilungsfunktion eingefügt. Bei
allen Versuchen wurden frische, intakte Blätter verwendet, und es wurden
vier Versuche durchgeführt.
Untersucht wurde auch die Wirkung des Erwärmens eines Blatts auf 42°C, des Erwärmens eines
Blatts auf 60°C
und des anhaltenden Erwärmens
auf hohe Temperatur.
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Die
Relaxationszeit eines frischen Teeblatts wurde als Funktion von
Temperaturen zwischen 25°C und
42°C aufgezeichnet.
Das Blatt wurde dann 30 min lang auf 42°C gehalten, bevor es auf 25°C abgekühlt wurde,
und wiederum wurden die Relaxationszeiten aufgezeichnet, als das
Blatt neuerlich auf 60°C erwärmt wurde.
Die Relaxationszeit eines zweiten Teeblatts wurde als Funktion der
Temperatur zwischen 25°C
und 60°C
aufgezeichnet. Das Blatt wurde dann 30 min lang auf 60°C gehalten,
bevor es auf 25°C
abgekühlt
wurde, und wiederum wurden die Relaxationszeiten aufgezeichnet,
als das Blatt neuerlich auf 60°C
erwärmt
wurde. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse ist in 4 gezeigt.
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In
beiden Fällen
wurden bei den Relaxationszeitverteilungen unter 45°C keine signifikanten
Veränderungen
beobachtet. Es wurden zwei Peaks in der Relaxationszeitverteilung
beobachtet, wobei der um 50 ms zentrierte Hauptpeak vom Wasser im
Blatt herrührt,
während
der Ursprung des kleineren Peaks um 2 ms unklar ist, möglicherweise
aber auf bewegliches Material mit niedrigem Molekulargewicht zurückzuführen ist. Über 45°C wurde eine
signifikante Verschiebung in der Relaxationszeitverteilung beobachtet,
die sich nach dem Abkühlen
als irreversibel erwies. Die Position des Hauptwasserpeaks wurde zu
einer kürzeren
Relaxationszeitverteilung rund um 10 m verschoben. Diese Abnahme
der Relaxationszeit steht in Einklang mit der Bildung einer höher konzentrierten
Lösung,
die durch (1) eine Dehydratisierung des Blatts, (2) eine Beschädigung der
Zellstruktur und dadurch Ermöglichung
einer stärkeren
Wechselwirkung des Zellwasser mit dem Zellwandmaterial oder (3)
eine Beschädigung
der Zellstruktur und dadurch Ermöglichung
des Lösens
weiterer gelöster Stoffe
im Wasser verursacht sein könnte.
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Wäre die beobachtete
Verschiebung des Relaxationsverhaltens ausschließlich auf die Dehydratisierung
zurückzuführen, dann
wäre zu
erwarten, dass ein anhaltendes Erwärmen auf erhöhte Temperaturen
zu einem weiteren Wasserverlust und einer weiteren Veränderung
des Relaxatationszeitverhaltens führen würde. Zur Untersuchung der Auswirkungen
anhaltender Erwärmung
wurde ein frisches Blatt von 25°C
auf 75°C
erwärmt
und unter Aufzeichnung der Relaxationszeiten 30 min lang auf 75°C gehalten. Eine
Veränderung
der Relaxationszeitverteilung wurde wiederum bei etwa 45°C beobachtet,
aber bei anhaltender Erwärmung
wurden keine weiteren signifikanten Veränderungen beobachtet. Daraus
kann daher geschlossen werden, dass die beobachtete Veränderung
des Relaxationsverhaltens des Wassers auf eine Strukturveränderung
im Blatt zurückzuführen ist.
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Die
Ergebnisse zeigen, dass die Messung der NMR-Relaxations zeit ein
empfindliche Sensor für eine
Schädigung
der Zellstruktur eines frischen Teeblatts ist. Genauer gesagt wurde
gefunden, dass die Erwärmung
eines Teeblatts auf 42°C
zu keiner signifikanten Schädigung
der Zellstruktur des Blatts führt und
die Erwärmung
eines Teeblatts auf über
50°C irreversible
Schäden
hervorruft.
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Beispiel 3
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Angewelkte
Vollblatt-Teeblätter
wurden 24 Stunden lang auf 35°C
gehalten und dann weitere 7 Stunden auf 40°C gebracht. Die relative Konzentration
von Katechinen und Theaflavinen wurde wie zuvor bestimmt. Die Ergebnisse
sind in 5 angeführt.
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Bei
35°C blieb
die Konzentration von Katechinen und Theaflavinen ziemlich stabil.
Diese Bedingungen wären
typisch für
das Welkestadium bei der Schwarztee-Herstellung, von dem man annimmt, dass
dabei verschiedene biochemische und physikalische Veränderungen
einschließlich
Feuchtigkeitsverlust stattfinden. Auf überraschende Weise löste eine
Erhöhung
der Temperatur um nur 5°C
eine signifikante Abnahme der Konzentration von Katechinen und einen
signifikanten Anstieg der Konzentration von Theaflavinen aus. Das
würde darauf
hindeuten, dass der Tee plötzlich
zu fermentieren begann. Diese Ergebnisse veranlassten die vorliegenden
Erfinder zur Untersuchung der Ansprechempfindlichkeit bei kleinen
Temperaturänderungen.
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Beispiel 4
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Ganze
Teeblätter
wurden einem 5 Minuten langen Wärmeschock
unterzogen und 18 Stunden stehen gelassen. Es wurde der Gesamtkatechingehalt
ermittelt, und diese Ergebnisse sind in 6 angegeben.
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Der
Ausdruck "Wärmeschock" soll eine anhaltende
Anwendung von Wärme
beschreiben, die ausreicht, um eine bestimmte Menge von Teeblättern auf
eine vorherbestimmte Temperatur zu bringen.
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Teeblätter wurden
Wärmeschocktemperaturen
von 25°C
bis 70°C über einen
Zeitraum von 5 Minuten unterzogen, indem sie in entsprechend erwärmtes Wasser
getaucht wurden. In jede Fall wurden die Blätter über Nacht bei 20°C in einem
Polyethylenbeutel stehen gelassen, damit die Fermentation stattfinden
kann. Die Konzentration von Gesamtkatechinen wurde 18 Stunden nach
Anwendung des Wärmeschocks
gemessen. Die Erfinder entdeckten dabei, dass die Gesamtkatechinkonzentrationen
von Teeblättern,
die Wärmeschocktemperaturen
zwischen 25°C
und 45°C
unterzogen worden waren, nach 18 Stunden alle bei etwa 500 μM/g (auf
Trockengewichtsbasis) lagen, jedoch sank die Konzentration auf etwa
125 μM/g
(Trockengewicht) bei einem Wärmeschock
von 50°C
und auf etwa 60 μM/g
(Trockengewicht) bei einem Wärmeschock
von 55°C. Diese
dramatischen Rückgänge zeigten,
dass eine Fermentation stattgefunden hatte. Bei Anwendung einer
höheren
Temperatur zeigte sich, dass der Wärmeschock einen zunehmend weniger
starken Einfluss auf die Katechinkonzentration ausübte. Dies wahrscheinlich
deshalb, weil bei diesen Temperaturen zwar eine Fermentation ausgelöst wurde,
jedoch einige Oxidationsenzyme dabei denaturiert oder anderweitig
inaktiviert wurden.
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Das
bestärkt
die zuvor ausgeführte
Interpretation der in 4 dargestellten NMR-Arbeit,
nämlich dass
eine plötzliche
Veränderung
eintritt, wenn ganze Blätter
einem Wärmeschock
zwischen etwa 45°C und
55°C ausgesetzt
werden.
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Beispiel 5
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Ganze
Teeblätter
wurden Wärmeschocks
mit unterschiedlichen Temperaturen 5 Minuten lang ausgesetzt und
18 Stunden stehen gelassen. Die Konzentration bestimmter Katechine
wurde ermittelt und die Ergebnisse sind in 7 angegeben.
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Nach
18 Stunden wurde der Gehalt an Epigallokatechin (EGC), Katechin
(C+), Epikatechin (EC), Epikatechingallat (ECG) und Epigallokatechingallat
(EGCG) gemessen. Auch wenn kein Katechin, wurde die Konzentration
von Koffein ebenfalls als Indikator dafür gemessen, ob eine Auslaugung
stattgefunden hatte. Aus 4 ist ersichtlich, dass es bei
einer Wärmeschocktemperatur
von über
45°C zu
einer signifikanten Abnahme der Konzentration aller gemessenen Katechine
kommt, aber insbesondere der Gallat-Katechine EGCG und ECG. Die
Konzentration von Koffein veränderte
sich kaum bei der Wärmeschocktemperatur,
was darauf hinweist, dass die Auslaugung minimal war. Bei Wärmeschocktemperaturen
von über
50°C, insbesondere
60°C und
darüber,
fand eine Fermentation statt, doch verringerte die Enzymschädigung in
zunehmendem Maße
den Katechinverbrauch. Die sequentielle Oxidation von Katechinen
war ähnlich,
wie sie bei der Fermentation von CTC-verarbeitetem Schwarztee zu
beobachten war, daher kann sich ein Vollblatttee unter entsprechenden
Bedingungen wie ein CTC-Tee verhalten.
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Beispiel 6
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8 zeigt
den Gesamtkatechingehalt von Vollblatt-Schwarzteeproben, die Wärmeschocks
von unterschiedlicher Dauer bei 50°C und 60°C unterzogen und 18 Stunden
lang fermentieren gelassen wurden.
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Ein
50°C-Wärmeschock
mit einer Dauer von 1 bis 3 Minuten reichte für die Erzeugung einer merklichen
Abnahme der Katechinkonzentration. Auf überraschende Weise genügte ein
Wärmeschock von
nur 30 Sekunden bei 60°C,
um eine nahezu vollständige
Fermentation stattfinden zu lassen. Die Ansprechempfindlichkeit
und die nicht reversible Natur der Wärmeschockwirkung deutete auf
eine Art "Schalter"-Betrieb hin.
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Beispiel 7
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9 zeigt
die Konzentration bestimmter Katechine in ganzen Teeblättern 18
Stunden nach Unterziehen derselben einer 50°C-Wärmeschockbehandlung unterschiedlicher
Dauer. Die Ergebnisse zeigten eine sich daraus ergebende Abnahme
der Konzentration der verschiedenen Katechine bei einer Wärmeschockbehandlung über 1 bis
3 Minuten. Auch hier wiederum gab es keine signifikante Veränderung
der Koffeinkonzentration, was darauf hindeutet, das keine signifikante
Auslaugung stattgefunden hat.
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Beispiel 8
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10 zeigt
die Konzentration bestimmter Katechine in ganzen Teeblättern 18
Stunden nach Unterziehen einer 60°C-Wärmeschockbehandlung unterschiedlicher
Dauer. Weniger als eine Minute war erforderlich für eine nahezu
vollständige
oxidative Fermentation jedes der Katechine.
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Beispiel 9
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11 zeigt,
wie sich die Konzentration von Katechinen und Theaflavinen in ganzen
schwarzen Kenia-Teeblättern
bei einer 5 Minuten langen Wärmeschockbehandlung
bei 55°C über unterschiedliche
Zeiträume
veränderte.
Die Katechinkonzentration nahm mit der Zeit ab, doch waren nur wenige Stunden
erforderlich, um signifikante Ausbeuten zu liefern. Die Abnahme
der Konzentration von Theaflavinen war wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass
sie nach und nach zur Bildung von Thearubiginen weiter oxidierten
und/oder an andere Blattkomponenten oder -substanzen gebunden wurden.
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Beispiel 10
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12 zeigt
die Abnahme der Theaflavinkonzentration bei einer 5 Minuten langen
Wärmeschockbehandlung
bei 55°C
und anschließenden Fermentation über bestimmte
Zeiträume.
Es wurden signifikante Zunahmen bei allen Theaflavinen registriert.
Das war ähnlich
wie bei der Fermentation von CTC-verarbeitetem Schwarztee.
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Beispiel 11
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13 zeigt
den Verbrauch von Gesamtkatechinen bei einer 5 Minuten langen Wärmeschockbehandlung
bei 55°C
und anschließender
Fermentation über
bestimmte Zeiträume.
Die Konzentration sämtlicher
Katechine nahm innerhalb der ersten zwei Stunden ab, mancher sogar
früher.
Auch hier wiederum war das Muster ähnlich wie bei der Fermentation von
CTC-verarbeitetem Schwarztee. Wie bei den anderen Versuchen veränderte sich
die Koffeinkonzentration nicht signifikant, was darauf hinweist,
dass keine Auslaugung stattfand.
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Beispiel 12
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14 zeigt
einen Vergleich der Theaflavinkonzentration von verschiedenen fermentierten
Tees: einem Kenia-Tee, der unter kontrollierten Bedingungen nahe
Bedford, UK, angepflanzt wurde, einem Assam-Teestaub und einem Ceylon-Standardtee.
Eine erste Probe des Kenia-Tees wurde in Form von ganzen Blättern einer
5 Minuten langen Wärmeschockbehandlung
bei 55°C
unterzogen und 7 Stunden fermentieren gelassen. Der Assam-Teestaub
war CTC-verarbeiteter Tee. Er wurde gewählt, weil er die gewünschte Qualität hinsichtlich
Geschmack, Geruch und Farbe aufwies. Eine zweite Probe des Kenia-Tees
wurde in Form von ganzen Blättern
einer 5 Minuten langen Wärmeschockbehandlung
bei 55°C unterzogen
und 26 Stunden fermentieren gelassen. Der Ceylon-Standardtee war
ein orthodox verarbeiteter Tee. Für jeden Tee wurde die Konzentration
von Theaflavin (TF), Theaflavin-3'-monogallat (TF3'MG), Theaflavindigallat (TFDG) und Theaflavin-3-monogallat
(TF3MG) gemessen. Wie aus 14 ersichtlich,
waren die relativen Konzentrationen der verschiedenen Theaflavine ähnlich,
die Unterschiede könnten
zumindest teilweise den inhärenten
Abweichungen zwischen den Teesorten zugeschrieben werden. Die tatsächlichen
Theaflavinkonzentrationen der ersten Probe des Kenia-Vollblatttees
kamen viel näher
an jene des CTC-verarbeiteten Assam-Teestaubs heran als der orthodoxe
Ceylon-Standardtee. Das beweist, dass fermentierter Vollblatttee
herstellbar ist, der sich eher wie CTC-verarbeiteter Tee als orthodoxer
Tee verhält.
Ein Vergleich der Ergebnisse aus der ersten und zweiten Probe des
Kenia-Tees zeigt, dass die Anwendung längerer Fermentationszeiten
vermieden werden sollte. Es könnte
einfach sein, dass Thea flavine durch weitere Oxidationsreaktionen
verloren gehen oder an andere Moleküle gebunden werden.
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Beispiel 13
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15 zeigt
einen Vergleich der Konzentrationen von Restkatechinen, die in denselben
Proben gemessen wurden, von denen die in 14 veranschaulichten
Daten stammen. Restkatechine sind solche, die nicht zur Bildung
von Theaflavinen oder anderen Verbindungen oxidierten. Beide Proben
von Vollblatt-Kenia-Tee enthielten weniger Restkatechine als der
orthodoxe Ceylon-Standardtee. Das korreliert mit der in 14 präsentierten
höheren
Theaflavin-Produktion.
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Beispiel 14
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16 zeigt
zwei Verfahrensdiagramme, eines für Verfahren A und eines für Verfahren
B.
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Im
Verfahren A werden angewelkte Teeblätter, vorzugsweise ganze Teeblätter, einer
Blanchiereinrichtung zugeführt,
wo ein inneres Aufbrechen bewirkt und die Fermentation eingeleitet
wird (wobei Blanchiereinrichtung in diesem Kontext irgendein Ausrüstungsteil
ist, mit dem die gewünschte
Wärmebehandlung
durchgeführt
werden kann). Der fermentierende Tee wird durch eine Rotorvane-Maschine od.
dgl. geleitet, wo die Größe der Teeblätter reduziert
wird, bevor sie in einen herkömmlichen
Fermenter gelangen. Die Blätter
werden zum Stoppen der Fermentation geröstet und sind dann bereit zur
Lagerung, Verpackung oder Weiterverarbeitung.
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Im
Verfahren B werden angewelkte Teeblätter, vorzugsweise ganze Teeblätter, einer
Blanchiereinrichtung zugeführt,
wo ein inneres Aufbrechen bewirkt und die Fermentation eingeleitet
wird. Der Tee wird in einer herkömmlichen
Fermentationsanlage fermentiert, dann zur Größenreduktion des Tees durch
einen einstellbarn Häcksler
geleitet, auf den eine einstellbare Rolle zur Veränderung
der Form des Tees folgt. Die Blätter
werden zum Stoppen der Fermentation geröstet und sind dann bereit zur
Lagerung, Verpackung oder Weiterverarbeitung.
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Die
Verwendung von angewelkten Teeblättern
erfolgt auf bevorzugte Weise zur Aromamaximierung. Man könnte jedoch
auch nicht angewelkte Teeblätter
verwenden. Die Verfahren A und B sind nur bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung. Der Fachmann wird erkennen, dass die entsprechende Wahl
der Blanchier-, Schneid-, Roll-, Fermentier- und Rösteinrichtung
sowie die Rei henfolge, in welcher diese verwendet werden, variieren
können
und von den gewünschten
Eigenschaften des Endprodukts abhängen.
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Beispiel 15
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Frische
Teeblätter
wurden Wärmeschockbehandlungen
bei wechselnder Temperatur und Dauer unterzogen. In jedem Fall wurde
das Ausmaß der Fermentation
gemessen, und diese Ergebnisse wurden zur Erstellung des in 17 dargestellten
Wärmeschock-Wirksamkeitsprofils
verwendet. Ein derartiges Profil kann zur Anpassung der Verfahrensbedingungen
an die jeweils gewünschten
Eigenschaften von Schwarztee herangezogen werden.
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Es
sei bemerkt, dass das Wärmeschock-Wirksamkeitsprofil
sehr wohl vom Ursprung des Tees, vom Ausmaß des Welkens und anderen Faktoren
abhängen
kann.