СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЭКСТРАКТА ИЗ ЧАЙНОГО СЫРЬЯ Российский патент 1999 года по МПК A23F3/16 

Изобретение относится к чаеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для получения различных пищевых продуктов, обогащенных чайным экстрактом, в том числе различных напитков.

Известен способ производства экстракта из чайного сырья, который предусматривает двухстадийную экстракцию чайного сырья, соответственно водно-спиртовым и раствором пищевой кислоты (SU 969236, A 23 F 3/00, 30.10.85, ВНИИЧП). Причем сырьем служит зеленая масса чайного листа, предварительно ферментированная или фиксированная. Однако этот способ не позволяет получить экстракт с высокими органолептическими показателями. Выход экстрактивных веществ невысок, а сам способ довольно сложен.

Известен способ производства экстракта из чайного сырья, предусматривающий экстракцию вначале кипящей водой, затем водно-спиртовой жидкостью (SU 366848, A 23 F 3/12, ГрузНИИПП, 23.11.73).

Известны способы экстрагирования чайного сырья с использованием ферментных препаратов для более полного извлечения нерастворимых в воде соединений (SU 683709, A 23 F 3/12, 05.09.79, ГИСХ и Тезисы докладов республиканской конференции "Улучшение качества чая и выработка новых видов чайной продукции", Тбилиси, ГрузНИИТИ, 1982).

Однако эти способы не позволяют максимально извлечь из чайного сырья все входящие в него ценные биологически-активные компоненты.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения экстракта чая, предусматривающий приготовление экстрагента, экстрагирование чайного сырья с использованием ферментных препаратов, водно-спиртовой жидкости и пищевой кислоты и фильтрование экстракта (SU 1316633, A 23 F 3/16, 15.06.87, ВНИИЧП).

Этот способ позволяет извлекать из чайного сырья практически все ценные экстрактивные вещества. Однако он очень сложен, трудоемок, требует много стадий экстрагирования, так как вначале выделяют сок с применением пищевых кислот, затем проводят водно-спиртовую экстракцию, затем водно-щелочную экстракцию с последующей корректировкой pH при помощи пищевой кислоты и только затем проводят экстракцию ферментными препаратами.

Задачей предлагаемого способа является получение экстракта из чайного сырья с высокими органолептическими и биологическими показателями за счет максимального извлечения из сырья экстрактивных веществ, а также упрощение и удешевление способа.

Это достигается тем, что в способе производства экстракта из чайного сырья, предусматривающем приготовление экстрагента, экстрагирование чайного сырья с использованием ферментных препаратов, водно-спиртовой жидкости и пищевой кислоты и фильтрование экстракта, в соответствии с предлагаемым способом чайное сырье состоит из черного и/или зеленого чая и/или огрубевших стеблей черного и зеленого чая, экстрагент приготавливают путем смешивания питьевой воды, пищевой кислоты, водной суспензии смеси ферментных препаратов и спирта-ректификата, в качестве ферментных препаратов используют цитопектопротеолитический комплекс, который берут в соотношении к массе сырья, составляющим 0,06 - 2,2 : 100, пищевую кислоту берут из расчета поддержания pH экстрагента 4,0 - 5,3, а спирт-ректификат - до создания концентрации, равной 2,5 - 3,5 об.%, экстрагирование ведут в течение 3,0 - 7,0 ч при температуре 36 - 52^oC, а после экстрагирования производят охлаждение экстракта.

При этом после охлаждения экстракта возможно производить его спиртование до содержания спирта 16,0 - 25,0 об.%.

Оставшуюся после экстрагирования массу возможно подвергать водно-спиртовой экстракции при концентрации спирта 2,5 - 3,5 об.% с получением вторичного экстракта.

Основной и вторичный экстракты можно смешивать или использовать самостоятельно в качестве добавки к различным пищевым продуктам, соусам, напиткам и пр. или использовать в качестве основы для чайных напитков - горячего чая с пищевкусовыми добавками, холодного чая со льдом, с ароматизаторами, алкогольных и слабоалкогольных напитков и пр.

Предлагаемое сочетание приемов осуществления способа - проведение процесса экстрагирования с помощью экстрагента, состоящего из смеси питьевой воды, пищевой кислоты, водной суспензии ферментных препаратов и спирта-ректификата при конкретных параметрах является новым, так как в уровне техники чайной промышленности такого способа не обнаружено. Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого способа условию "новизна".

Использование в качестве чайного сырья черного и/или зеленого, и/или огрубевших стеблей черного и зеленого чая позволяет регулировать исходный состав по вкусовым, ароматическим и биохимическим показателям (% окисленного танина, фенольных соединений, танино-катехинового комплекса и пр.)
Введение в экстрагент водно-спиртовой жидкости позволяет максимально извлекать все водорастворимые экстрактивные вещества, имеющиеся в клетке в несвязанной форме. Причем количество спирта от 2,5 до 3,5 об.%. Позволяет проводить экстрагирование в мягком режиме и не извлекать тяжелых дубильных и фенольных фракций, делающих вкус экстракта грубым и излишне горьким.

Имеющиеся в экстрагенте ферментные препараты цитопектопротеолитического комплекса позволяют повысить выход экстрактивных веществ, находящихся в связанной форме: полисахариды, нерастворимый белок и пр.

Наличие же в экстрагенте пищевой кислоты необходимо для того, чтобы, во-первых, получить экстракт прозрачным без коллоидных взвесей, не удаляемых простой фильтрацией, во-вторых регулировать pH процесса экстрагирования, и в-третьих, в сочетании с этанолом (водно-спиртовой жидкости) и ферментным комплексом обеспечить переход в экстракт альдегидных групп (обеспечивающих аромат), пирокатехинов и пирогаллонов, кофеина и дубильных веществ, а также витаминов, не разрушая формы связи кофеина и танина, катехинов и флавоноидов, что в итоге позволит получить сбаллансированный по органолептическим показателям, биологически ценный экстракт.

Параметры ведения способа позволяют в заявляемых диапазонах регулировать процессы извлечения ценных составляющих чая, не допуская попадания в экстракт тяжелых дубильных и фенольных фракций.

Таким образом, предлагаемый способ соответствует условию "изобретательский уровень".

Кроме того, предлагаемый способ промышленно применим, так как может быть реализован на серийно выпускаемом оборудовании и не требует для своей реализации не разрешенных для пищевой промышленности реагентов.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Каждый вид чайного сырья через дозатор направляют в смеситель для обеспечения равномерного распределения частиц одного вида сырья в общем объеме смеси.

В данном случае в производстве экстракта чайного сырья используют смесь из 20% черного чая, 20% зеленого чая, 60% огрубевших стеблей черного и зеленого чая.

Допускается использование любого из видов чайного сырья, используемого для составления смеси, при получении экстракта.

Такое распределение необходимо для одновременной экстракции компонентов смеси растительного сырья в соответствии с органолептическими показателями.

Экстрагирование смеси чайного сырья или одного его вида можно осуществлять в условиях диффузионной батареи или горизонтального непрерывно-действующего противоточного шнекового экстрактора или экстракционного аппарата периодического действия.

Приготовление экстрагента. В состав экстрагента входит ферментный комплекс, спирт-ректификат, пищевая, например, лимонная кислота и питьевая вода.

В резервуар вносят компоненты водно-спиртового ферментного раствора в следующей последовательности.

Подают питьевую воду с температурой 18-20^oC в объеме равном 1/2 от расчетного. Далее, при перемешивании в резервуар вносят расчетную массу лимонной кислоты. В качестве пищевой кислоты возможно использование, например, винной, яблочной, ортофосфорной или др. для регулирования pH.

На каждые 100 кг загруженного сырья в экстрагент вносят 0,6 кг лимонной кислоты для создания pH в среде в процессе ферментативного гидролиза 4,7.

Далее вносят расчетные массы очищенных ферментных препаратов в виде их водной суспензии. Для проведения гидролиза используют цитопектопротеолитический комплекс, включающий целловеридин Г20х, пектофоетидин П10х (пектоаваморин), протосубтилин Г20х (протосубтилин Г10х).

Массовое отношение ферментных препаратов к массе сырья должно составлять:
Целловиридин Г20х или цитороземин П10х 0,03 : 100, а в случае использования цитороземина ПХ в виде 10%-й ферментной вытяжки - 2,0:100.

Пектофоетидин П10х или пектоаваморин П10х 0,03 : 100.

Протосубтилин Г10х 0,06 : 100 или протосубтилин Г20х 0,03 : 100.

Расчетный объем спирта-ректификата из мерника вводят с целью создания в экстрагенте концентрации спирта, равной 2,8 - 3,1 об.%. После внесения компонентов объем в резервуаре доводят водой с температурой 10 - 20^oC до расчетного.

Расчетным объемом водно-спиртового ферментного раствора для экстрагирования сырья считают объем, необходимый для проведения гидролиза массы сухих ингредиентов, определяемый из соотношения сырье:экстрагент. При массовом отношении сырье:экстрагент, равном 1:8, каждые 100 кг сухой смеси экстрагируют 800 дм³ экстрагента.

В экстрагенте объемная доля спирта составляет 2,8 -3,1%.

Водно-спиртовой ферментный раствор через теплообменник направляют в экстракционный аппарат. Температура экстрагента, подаваемого в экстракционный аппарат, равна 40-50^oC.

Температуру нагрева контролируют контактным термометром или осуществляют контроль, используя стеклянный спиртовой термометр. Процесс экстрагирования при данной температуре ведут в течение 6 ч.

Полученный экстракт сразу охлаждают до 20^oC и после фильтрования, выдерживают 1 сутки, затем используют в качестве основы для получения напитков.

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1, однако экстрагирование осуществляют при температуре 36^oC в течение 7 ч, pH 5,0. В полученный экстракт, предварительно охладив его до 20 - 25^oC, вносят 96%-ный спирт-ректификат для его спиртования с доведением в нем содержания спирта 16 об.%.

Пример 3. Процесс ведут аналогично примеру 1, однако экстрагирование осуществляют при температуре 51^oC в течение 3 ч, pH 5,1.

Спиртование осуществляют до 25%.

Оставшийся после экстрагирования шрот подвергают водно-спиртовой экстракции при концентрации спирта 3,1% с получением вторичного экстракта. Процесс экстрагирования ведут аналогично основному.

Полученный вторичный экстракт спиртуют аналогично основному. Основной и вторичный экстракты смешивают, выдерживают в реакторах в течение 1,5-2 суток для ассимиляции и частичного осветления, фильтруют и направляют на хранение или используют для получения различных напитков - алкогольных или безалкогольных, или в качестве биологически-активной добавки в различные пищевые продукты.

Изобретение относится к чаеперерабатывающей промышленности и может быть использовано в качестве биологически-активной добавки к различным пищевым продуктам, а также напиткам. В процессе экстрагирования черного и/или зеленого чая и/или огрубевших стеблей черного и зеленого чая в качестве экстрагента берут состав, состоящий из смеси питьевой воды, пищевой кислоты, спирта-ректификата и водной суспензии ферментных препаратов. В качестве ферментных препаратов используют цитопектопротеолитический комплекс. Экстрагирование ведут в течение 3,0-7,0 ч при температуре 36 - 52^oС, концентрации спирта 2,5-3,5 об. %, рН экстрагента 4,0-5,3. После охлаждения полученного экстракта возможно его спиртование до содержания спирта 16,0-25,0 об.%. Оставшийся после экстрагирования шрот можно подвергать водно-спиртовой экстракции при концентрации спирта 2,5-3,5 об. % с получением вторичного экстракта. Основной и вторичный экстракты можно смешивать или использовать самостоятельно. Это позволяет получить чайный экстракт, содержащий максимальное количество ценных компонентов чая, при сравнительно простом процессе экстрагирования. 3 з.п.ф-лы.

1. Способ производства экстракта из чайного сырья, предусматривающий приготовление экстрагента, экстрагирование чайного сырья с использованием ферментных препаратов, водно-спиртовой жидкости и пищевой кислоты и фильтрование экстракта, отличающийся тем, что чайное сырье состоит из черного, и/или зеленого чая, и/или огрубевших стеблей черного и зеленого чая, экстрагент приготавливают путем смешивания питьевой воды, пищевой кислоты, водной суспензии смеси ферментных препаратов и спирта ферментных препаратов и спирта-ректификата, в качестве смеси ферментных препаратов используют цитопектопротеолитический комплекс, который берут в соотношении к массе сырья (0,06 - 2,2) : 100, пищевую кислоту берут из расчета поддержания рН экстрагента 4,0 - 5,3, а спирт-ректификат - до создания концентрации, равной 2,5 - 3,5 об.%, экстрагирование ведут в течение 3,0 - 7,0 ч при температуре 36 - 52^oC, а после экстрагирования производят охлаждение экстракта. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после охлаждения экстракта производят его спиртование до содержания спирта 16,0 - 25,0 об.%. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что оставшийся после экстрагирования шрот подвергают водно-спиртовой экстракции при концентрации спирта 2,5 - 3,5 об.% с получением вторичного экстракта. 4. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что основной и вторичный экстракты смешивают.