DE2710070A1

DE2710070A1 - Verfahren zur herstellung eines loeslichen teeprodukts

Info

Publication number: DE2710070A1
Application number: DE19772710070
Authority: DE
Inventors: Saeed Ahmad Husaini
Original assignee: Nestle SA
Current assignee: Nestle SA
Priority date: 1976-03-17
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1977-09-29
Also published as: FR2344230A1; US4156024A; AU2328577A; CH618327A5; DE2710070C2; AU509413B2; FR2344230B1; JPS52145598A; AR209884Q; JPS6022895B2; NZ183476A; SU1048978A3; GB1535472A; CA1082980A; ZA771218B; KE3055A

Description

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S 645

Socilte* des Produits Nestltf S.A. in Vevey / SCHWEIZ

"Verfahren zur Herstellung eines löslichen Teeprodukts"

Die Erfindung besieht eich auf ein verbessertes Verfahren zur Erhöhung der Löslichkeit von Teeprodukten.

In wäßrigen Tee-Extrakten werden Stoffe unterschiedlicher Löslichkeit angetroffen. Eine Fraktion der extrahierten Feststoffe ist in heißem und kaltem Wasser leicht löslich. Die andere Fraktion, welche die hier der Zweckmäßigkeit halber als "Teetannine¹¹ bezeichneten Bestandteile enthält, ist in heißem Wasser löslich, aber in kaltem Wasser weitgehend unlöslich. Die Bestandteile dieser zweiten Fraktion sind in chemischem Sinn nicht unbedingt alle Tannine, aber sie verhalten sich wie Tannine und werden üblicherweise und zusammenfassend in der Technik als "Tannine" bezeichnet.

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Diese Tanninfraktion des Tees macht bei der Herstellung eines heißen Getränks keine wesentlichen Schwierigkeiten. Kalte und mit Eis gekühlte Teegetranke, welche diese Rohtannlne enthalten, sind aber durch die aufgrund der beschränkten Löslichkeit der Rohtannine hervorgerufene Ausfällung und Trübung zum Trinken weniger geeignet. Außerdem leidet die Leichtigkeit und Vollständigkeit, mit welcher entwässerte Teezusammensetzungen mit Wasser angemacht werden können, ebenfalls unter der Anwesenheit dieser Rohtannine.

Ein bekanntes Verfahren zur Überwindung der Nachteile von Teeprodukten besteht darin, daß die Tanninfraktion entfernt wird. Die andere in kaltem Wasser lösliche Fraktion kann verbraucht oder beispielsweise konzentriert und in Pulverform getrocknet werden. Bei dieser Praxis wird jedoch die unlösliche Fraktion verworfen, was zu einem beträchtlichen Verlust an normalen geschmacksreichen Teekomponenten führt.

Ein Verfahren zur Vermeidung eines solchen Verlustes 1st in der US-PS 3 I63 539 beschrieben. Gemäß diesem Verfahren wird die üblicherweise in kaltem Wasser unlösliche Tannin fraktion eines wäßrigen Tee-Extrakts durch Abkühlen des Extrakts bis zur Ausfällung abgetrennt. Die Tanninausfällung wird dann einer Oxydation unter stark basischen Bedingungen unterworfen, wodurch die Löslichkeit der Tannine verbessert wird. Hierauf wird die Tanninfraktion angesäuert, um auf den normalen pH zurückzukehren, worauf sie schließlich mit der anderen Fraktion des ursprünglichen Extrakts vereinigt werden kann.

Unter den Schwierigkeiten, die mit der Löslichmachung von Tanninen in kaltem Wasser zusammenhängen, gibt es eine, die darin besteht, daß die Tanninfraktion in einem stark basischen Medium vorliegen muß,danitsie unter oxydatlven Bedingungen solubilisiert werden kann. Beträchtliche Mengen an Alkali oder

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anderer Base müssen dem Medium (welches aufgrund des Tanningehalts eigentlich sauer ist) zugegeben werden, damit die Reaktion zufriedenstellend abläuft. Dieses zugesetzte Alkali läßt sich nicht leicht von den oxydierten Tanninen abtrennen und stellt unter Umständen am Ende eine Verunreinigung im Teeprodukt dar. Weiterhin kann durch die Wiederansäuerung des Mediums, die oftmals nach der Oxydation erforderlich 1st, die Konzentration von Fremdbestandteilen im fertigen Getränkeprodukt welter erhöht werden.

Gemäß der Erfindung wird nunmehr ein Verfahren zur Herstellung von kaltwasserlöalichen Teetanninen vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man

a) einen Heißwasserextrakt von Teeblättern auf eine Temperatur abkühlt, die ausreicht, nicht-oxydierte Tannine auszufällen, und die ausgefallenen Tannine von dem überstand abtrennt;

b) eine Dispersion der nicht-oxydierten Tannine in wäßrigem Medium herstellt;

c) dies· Tannine enthaltende Dispersion mit Sauerstoff und einem Oxydationskatalysator zusammenbringt, um eine oxydative Solubilisierung der Tannine zu bewerkstelligen; und

d) das resultierende wäßrige Medium, welches solubillsierte Tannine enthält, vom Katalysator abtrennt.

Die Ausdrücke "heiß" oder "heißes Wasser" beziehen sich auf eine Temperatur zwischen ungefähr 60 und 120⁰C, während sich die Ausdrücke "kalt" oder "kaltes Wasser" auf Temperaturen zwischen ungefähr 0 und 15°C beziehen.

Je nach der angewendeten Extraktionstechnik liegt die Feststoffkonzentration des Heißwasserextrakts üblicherweise im

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Bereich von etwa 1-10 Gew.-Ϊ. Um das Verfahren jedoch zu vereinfachen, kann der Tee-Extrakt durch eine Standardkonzentrierung eingestellt werden, üblicherweise wird für diesen Zweck ein Standard von ungefähr 5 bis 15 Gew.-Ϊ Peststoffe, vorzugsweise ungefähr 8 Qew.-Ϊ Feststoffe, bevorzugt.

Diese Tee-Extrakte enthalten zusätzlich wichtige Geschmacks bestandteile, die ungewöhnlich reaktionsfähig sind oder während der Verarbeitung leicht verlorengehen, weshalb es vorteilhaft ist, sie möglichst wenig ungünstigen Bedingungen auszusetzen. Die Bestandteile - die normalerweise als "flüchtige Feststoffe" bezeichnet werden - werden deshalb oftmals zeitweise abgetrennt, um sie gegen Verluste zu sichern. Es 1st sogar erwünscht, diese Bestandteile vor der Konzentrierung zwecks Standardisierung des Tee-Extrakts zu isolieren, beispielsweise durch Abstreifen derselben vom Extrakt mit Dampf bei einer Temperatur von ungefähr 00 bis 12O°C, wobei der mit flüchtigen Stoffen beladene Dampf gesammelt und kondensiert und abgekühlt wird, um ein stabiles Isolat dieser wichtigen Geschmacksstoffe zu erzielen. Dieses Isolat kann später verwendet werden, einen hergestellten Extrakt wieder auf ein vollschmeckendes Getränkeprodukt zu bringen.

Die Entfernung der kaltwasserunlöslichen Tanninfraktion aus dem Extrakt kann leicht durchgeführt werden. Diese Tanninfraktion, welche normalerweise ungefähr 15 bis 35 Gew.-X der gesamten Teefeststoffe ausmacht, wird üblicherweise aus der Lösung durch Abkühlen auf eine Temperatur zwischen ungefähr 0 bis 15°C, vorzugsweise ungefähr O und 1O°C, zur Ausfällung gebracht. Die Abtrennung der ausgefallenen Tannine vom wäßrigen überstand, welcher lösliche Teefeststoffe enthält, kann dann durch die verschiedensten bekannten Techniken erfolgen, beispielsweise durch Zentrifugieren der abgekühlten Aufschlämmung.

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Eb ist günstig, die Abgetrennte Ausfällung mit Wasser zu waschen, welches vorzugsweise eine Temperatur von O bis15⁰C und insbesondere von 8 bis 1O⁰C aufweist. Diese Ausfällung enthält üblicherweise ungefähr 15 bis 30 Gew.-J kaltwasserlösliches Material, das mitgerissen worden ist. Diese Waschung verringert das Gewicht der nicht aus Tanninen bestehenden löslichen Stoffe In der Ausfällung, so daß sie nicht der nachfolgenden oxydativen Solubilisierung unterworfen werden.

Die gewaschenen unlöβliehen Stoffe werden dann in Wasser dispergiert oder aufgelöst. Auch hier 1st es für die weitere Verarbeitung zweckmäßig, daß die Konzentration der Tannine standardisiert wird. Infolgedessen wird es bevorzugt, daß ausreichend Wasser zugegeben wird, um ein Medium zu erhalten, das ungefähr 5 bis 15 Gew.-Z, vorzugsweise ungefähr 10 Gew.-%, feststoffe enthält»

Die Dlspergierung dieser Rohtannine in Wasser ergibt üblicherweise ein Medium mit einem pH von 4,8 bis 5*0. Dieser natürliche pH ist für die oxydative Solubilisierung durch die erfindungsgemäße katalytische Technik geeignet. Er kann jedoch im Bedarfsfalle nachgestellt werden, um die Oxydationsstufe besser ablaufen zu lassen.

Wenn das Medium durch eine beträchtliche Ansäuerung eingestellt wird, dann kann jedoch die Ausbeute an solubillsierten Tanninen verringert werden. Infolgedessen ist eine Einstellung des pH des Mediums auf weniger als ungefähr 1,5 üblicherweise unerwünscht«

Wenn das Medium für die Solubilisierung auf einen weniger sauren pH eingestellt wird, dann wird eine größere Ausbeute an solublllslertem Tannin erhalten. Eine Erhöhung des pH des Mediums erfordert jedoch die Zugabe von Alkali, beispiels-

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weise Natrium- oder Kaliumhydroxyd. Infolgedessen wird diese Zunahme der Ausbeute nur durch eine entsprechende Erhöhung der verwendeten Reagenzmengen erreicht. Der pH wird deshalb üblicherweise nicht über ungefähr 9,0 angehoben und wird vorzugsweise für die oxydative Solubilisierung zwischen ungefähr 4,8 und 6,0 gehalten.

Die Solubilisierung der Tannine wird dadurch erreicht, daß man die dispergieren Tannine in Gegenwart eines üblichen Oxydationskatalysators mit Sauerstoff in Berührung bringt. Es läuft dann eine oxydative Reaktion ab, bei der ungefähr 10 bis 15 Gew.-Ji der Tannine In Kohlendioxyd überführt werden, wodurch die Kaltwasserlöslichkeit dieser Tannine stark verbessert wird. Üblicherwelse wird dies ohne Zerstörung ihrer wichtigen Getränkeeigenschaften erreicht.

Die Sauerstoffmenge, die für die katalytische Solubilisierung nötig 1st, ist im wesentlichen die gleiche, wie sie bei der bekannten Oxydationstechnik erforderlich 1st. Mindestens 100 (bei Normaldruck und Normaltemperatur), vorzugsweise ungefähr 200 bis 400 1, Sauerstoff je kg Tanninfeststoffe, ermöglichen eine vollständige Reaktion. Für die katalytische Oxydation 1st es jedoch erwünscht, daß der Sauerstoff unter Druck steht. Ein Sauerstoffpartlaldruck von ungefähr 5 bis 50 kg/cm wird zur Beschleunigung der Reaktion bevorzugt.

Wie bei den bekannten Oxydationstechniken beeinflußt auch beim erflndungsgemäßen Verfahren die Temperatur die Geschwindigkeit und den Grad der Umsetzung» Erhöhte Temperaturen beschleunigen die Oxydationsgeschwindigkeit, weshalb eine Temperatur von mindestens 80°C bevorzugt wird. Oberhalb dieser Temperatur findet noch eine weitere Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit statt. Temperaturen über 110°C bringen jedoch schädliche Einflüsse. Bei diesen Temperaturen können einige

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Tannin« verkohlt und polymerisiert werden, so daß sie weniger wasserlöslich sind. Die bevorzugten Betriebsbedingungen liegen deshalb In einem Bereich von 80 bis 110⁰C, wobei 100 bis 11O°C am meisten bevorzugt werden.

Die oxydatlve Solubilisierung von Tanninen kann mit jedem in der Technik bekannten Oxydationskatalysator ausgeführt werden. Diese Katalysatoren» wie z.B. N)O₂* Co₅O₁₁, CuO, ^V2°5* ^CuC03» ^Ni0» ^Cr2°3* ^{Ag 1}^⁰ Gemische daraus, fördern die oxydatlve Solubilisierung. Sie erhöhen sowohl die Geschwindigkeit als auch die Ausbeute der Reaktion. Diese Erhöhung ist besonders ausgeprägt, bei den verhältnismäßig milden Bedingungen, unter denen sie vorzugsweise angewendet werden.

Bei einigen dieser Katalysatoren können kleinere unerwünschte Nebeneffekte auftreten. So können einige dieser Katalysatoren, insbesondere VpO₅ und Ag» übermäßige Mengen an Säure erzeugen. Die Verwendung von Kobalt« und Kupferkatalysatoren andererseits kann zu eine* leichten metallischen Geschmack bzw. zu einer Qeschmacksvereehiebung Anlaß geben* Mangandioxyd 1st im wesentlichen frei von solchen Effekten und ist außerdem sehr aktiv. Es 1st deshalb ein bevorzugter Katalysator.

Gemäß der Erfindung kann der Katalysator auf einem im wesentlichen inerten Träger verwendet werden. Dies erleichtert die Handhabung des Katalysators. Einige Träger sind in der Technik allgemein bekannt. Beispiele hierfür sind Materialien wie Aluminiumoxyd, Siliziumdioxyd, Siliciumcarbid und dergleichen, wenn er in dieser Form verwendet wird, dann ist der aktive Katalysator üblicherweise in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-S, bezogen auf den Träger, anwesend.

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Die Katalysatormenge beeinflußt ebenfalls die Geschwindigkeit der oxydativen Solubilisierung. Dies gilt auch, wenn das Medium während der Reaktion gerührt wird, um einen freien und leichten Kontakt zwischen dem Katalysator, dem Sauerstoff und dem unoxydierten Tannin zu bewirken. Es wird deshalb bevorzugt, daß 0,1 bis 1 Gew.-J an aktivem Katalysator, bezogen auf Tanninfeststoffe, zur Erleichterung der Reaktion verwendet wird. Katalysatormengen, die darüber liegen, geben anscheinend keinen wesentlichenVorteil.

Es wurde festgestellt, daß während der Oxydationsreaktion die Kaltwasserlöslichkeit der oxydierten Tannine ein Maximum erreicht» Der Punkt, bei welchen dieses Maximum eintritt, 1st verschieden, je nach den betreffenden Bedingungen. In allen Fällen steigt jedoch zunächst die Löslichkeit der Tannine mit einer Fortsetzung der Oxydationsbehandlung, worauf die Tannlne dann mehr und sehr unlöslich werden.

Ein einfaches Verfolgen des Mediums während der Reaktion ermöglicht Jedoch die Bestimmung der optimalen Oxydationszeit. Diese Verfolgung kann durch periodisches Testen der Löslichkeit von Tanninproben durchgeführt werden. Wenn das Maximum erreicht 1st, dann wird die Reaktion abgebrochen.

Eine alternative Möglichkeit zur Verfolgung der Reaktion beruht auf Änderungen im pH des Mediums. Die Solubilisierung der Tannin· geht mit der Bildung von freien Säuren einher. Es wird üblicherweise ausreichend Säure gebildet, daß eine Ansäuerung verursacht wird, welche mindestens 0,5 pH-Einheiten, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 pH-Einheiten entspricht. Die Verringerung des pH durch die Bildung von Säure markiert und beschränkt auch den Fortgang der Oxyd&tlonsreaktion. Die Reaktion wird vorzugsweise abgebrochen, wenn der pH des Mediums einen Punkt zwischen 3*0 und 4,0 erreicht hat,

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je nach dem betreffenden Katalysator und den angewendeten Bedingungen. Dies stellt sicher, daß die Löslichkeit der Tannlne maximal 1st.

Die beschränkende Wirkung des pH auf die Solubilisierung 1st für die oben beschriebene größere Ausbeute an solubllisiertem Tannin verantwortlich, die erreicht wird, wenn der anfängliche pH der Lösung durch Zusatz von Alkall angehoben wird. Es müssen dann größere Mengen an Nebenproduktsäure gebildet werden, bevor der pH des Mediums auf einen Punkt gesenkt wird, der ausreicht, die Reaktion zum Stillstand zu bringen. Diese Veränderung des pH des Tanninmediums gestattet somit eine Kontrolle des Solubilieierungsgrads.

Bei einer alternativen Ausführungsform werden größere Ausbeuten an solubillserten Tanninen erhalten durch Entfernung oder Neutralisierung von Nebenproduktsäure während der oxydativen Solubilisierung. Die Neutralisierung wird einfach durch Zugabe von Alkaliportionen während der Reaktion durchgeführt. Auf diese Welse kann ein erwünschter pH von beispielsweise ungefähr 4,5 bis 5.5 während der Reaktion aufrechterhalten werden.

Es wird jedoch bevorzugt, die während der Solubilisierung gebildeten Säuren durch ein festes Absorptionsmittel oder ähnliches zu entfernen. Beispielswelse kann ein Säuresequestriermittel, wie z.B. ein ^ionenaustauschharz, mit dem Medium in Berührung gebracht werden. Diese Berührung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man das Absorptionsmittel in der Reaktionskammer zusammen mit dem Katalysator anordnet oder, was bevorzugt wird, das Tanninmedium kontinuierlich zwischen zwei Kammern zirkuliert, und zwar einer Reaktionskammer, welche Katalysator enthält und einer zweiten Kammer, welche Absorptionsmittel enthält.

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Das Absorptionsmittel puffert den pH durch Abfangen von Säure und gestattet somit höhere Solubilisierungsgrade. Nach beendeter Reaktion wird das Tanninmedium im allgemeinen abgetrennt und bleibt dann unverändert.

Eine noch weitere Erhöhung der Wirksamkeit der katalytischen Oxydation kann durch die Einverleibung eines Reaktionspromotors in das Medium während der Oxydation erreicht werden. Beispielsweise kann Schwefeldioxyd, üblicherweise in Form von verdünnter schwefeliger Säure, dem Medium in einer Weise zugesetzt werden, wie es in den US-PSen 2 831 772 oder 3 065 077 beschrieben ist. Ein solcher Sulfitpromotor, der mit dem katalytischen Oxydationsmechanismus zusammenwirkt, erhöht die Ausbeute und die Geschwindigkeit der Solubilisierungs reaktion.

Gemäß der Erfindung werden jedoch solche Promotoren üblicherweise nicht verwendet. Es wird bevorzugt, die zusätzlichen Kosten und die zusätzlichen Handhabungsschwierigkeiten, die sich aus ihrer Verwendung ergeben, zu vermeiden. Da sie außerdem in das spätere Produkt einverleibt werden können, wird eine Förderung der Reaktion vorzugsweise durch eine andere bereits beschriebene Maßnahme durchgeführt.

Bei der Durchführung der vorliegenden katalytischen Oxydation wird üblicherweise die Solubilisierung absatzweise ausgeführt. Es kann Jedoch eine kontinuierliche oder halbkontinuierliche Arbeitsweise, beispielsweise in einer geeigneten mit Katalysator bepackten Kolonne, angewendet werden. Die Auswahl der günstigsten Oxydationsweise hängt weitgehend von den zu 3Olubilisierenden Tanninmengen ab und kann leicht von einem Fachmann ohne erfinderisches Zutun bestimmt werden.

Die zu oxydierenden Tannine sind vorzugsweise frisch aus Tee extrahiert worden. Wenn Tannine einmal extrahiert worden

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sind, dann neigen sie zu einem Abbau und zu einem Verlust an Solubllisierungsvermögen. Sie können jedoch stabilisiert werden. Wenn beispielsweise die Verarbeitung es erfordert, daß extrahierte Rohtannine während mehr als ungefähr 24 st aufbewahrt werden, dann können sie entwässert werden, beispielsweise durch Gefriertrocknung. Zwar wird durch die Entwässerung das solubllisierbare Gewicht der Tannine um 5 bis 15 % verringert, jedoch werden andere größere Verluste durch Abbau vermieden.

Es ist erwünscht, daß das Tanninmedium während der Reaktion gerührt wird. Pur die Rührung eignen sich die allgemeinen bekannten mechanischen Mittel und auch Strömungstechniken. Dieses Rühren stellt einen innigen Kontakt zwischen den Reagentlen und den Katalysatoren sicher. Es wird hierdurch deshalb die Zeitdauer verkürzt und die Gleichförmigkeit der Solubilisierung sichergestellt.

Nach der Umsetzung sind die gemäß der Erfindung solubUisierten oder oxydierten Tannine üblicherweise etwas dunkler im Vergleich zu Rohtanninen oder nicht-oxydierten Tanninen. Bevor diese oxydierten Tannine in ein für Getränke geeignetes Produkt einverleibt werden, werden sie deshalb vorzugsweise in bekannter Welse gebleicht. Diese zusätzliche Maßnahme stellt sicher, daß Getränkeprodukte, welche die solubilisierten Tannine enthalten, in Farbe und Aussehen herkömmlichen Produkten entsprechen.

Ein Verfahren zur Wiederherstellung der natürlichen Farbe bei den oxydierten Tanninen ist in der US-PS 3 151 985 beschrieben. Gemäß dieser PS, auf welche hier bezug genommen wird» wird ein Bleichmittel, wie z.B. Wasserstoffperoxyd, den solubiliBlerten Tanninen zugegeben, um das erwähnte Ziel zu erreichen.

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Ein anderes Verfahren zur Wiederherstellung der natürlichen Tanninfarbe ist in der US-PS 3 950 553 beschrieben. Gemäß diesem Verfahren können oxydierte Tannine durch Kontakt mit nicht-oxydierten Tanninen aufgehellt oder entfärbt werden. Dieses Verfahren wird bevorzugt, weil bei diesem keine Bestandteile verwendet werden, die üblicherweise nicht im Tee vorkommen.

Wie es dort beschrieben ist, werden oxydierte und nicht-oxydierte Tannine in annähernd äquivalenten oder äquimolaren Mengen in einem wäßrigen Medium vereinigt. Dieser innige Kontakt, der vorzugsweise bei einer Temperatur von 50 bis 9O°C und bei einem pH von 5,0 bis ö,0 erfolgt, verursacht rasch, daß die oxydierten Tannine wieder ihre ursprüngliche Farbe annehmen. Die nicht-oxydierten Tannine bleiben dagegen unverändert und können somit durch Abkühlen zur Abtrennung aus der Lösung von gebleichten kaltwasserlöslichen Tanninen ausgefällt werden.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann ein wäßriger Tee-Extrakt sowohl zum Entfärben von oxydierten Tanninen als auch zur Zugabe einer normalen Charge von tanninfreien Teefeststoffen verwendet werden. Durch Vereinigung eines Tee-Extrakts (der nicht-oxydierte Tannine enthält) mit oxydierten Tanninen, werden die letzteren Tannine entfärbt. Die nicht-oxydierten Teetannine können dann durch Abkühlen ausgefällt werden. Dies gestattet ihre Abtrennung zum Zwecke einer gesonderten Verarbeitung, welche vorzugsweise auch eine Solubilisierung umfaßt, während sie gleichzeitig einen neuen Extrakt mit normaler Teezusammensetzung ergeben, der jedoch oxydatlv solubilisierte Tannine enthält .

Wenn einmal die oxydierten Tannine mit den anderen, normalerweise vollständig löslichen Teetanninen vereinigt worden sind,

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kann der erhalten· Extrakt einer weiteren herkömmlichen Verarbeitung unterworfen werden. Beispielsweise kann er konzentriert, mit vorher Isolierten flüchtigen Feststoffen vereinigt und durch bekannte Techniken getrocknet werden, um ein Instant-Teeprodukt herzustellen. Auf diese Welse werden Teeprodukte erhalten, die Eigenschaften und Charakteristiken besitzen, die mit denjenigen von natürlichem Tee weitgehend identisch sind (außer daß gemäß der Erfindung natürlich die erwünschte Kaitwasserlöslichkeit erreicht wird).

Öle Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Die Verhältnisse sind auf der Basis von Gewicht zu Gewicht angegeben, wenn nichts anderes angegeben ist. Die Ausbeute oder prozentuale Solubilisierung wird ausgedrückt als Gewlchtsverhälthls von kaltwasserldsliehen Feststoffen nach der Oxydation zu ursprünglichen Feststoffen im Reaktions· medium.

BEISPIEL 1

2 1 eines 4{igen wäßrigen Tee-Extrakts werden mit k Gew.-* Dampf bei einer Temperatur von 10O⁰C von flüchtigen Stoffen abgestreift. Die flüchtigen Stoffe werden dann kondensiert und abgekühlt, um ein stabiles Isolat herzustellen, das später in das Teeprodukt einverleibt wird. Der Extrakt wird dann einer Vakuumeindampfung unterworfen, so daß ein Feststoff gehalt von 10 Gew.-Jt erreicht wird.

Der konzentrierte Extrakt wird auf eine Temperatur von 10⁰C abgekühlt und zentrifugiert. 2Mg Rohtanninfeststoffe werden dabei vom Extrakt abgetrennt. Diese Feststoffe werden in 400 g Wasser dispergiert. Die erhaltene Dispersion besitzt einen pH von 4,95·

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Die Tanninsuspension wird In einen 2 1 fassenden Druckreaktor eingebracht, der mit einem elektrisch geheizten Mantel, einem Rührer und einen Abgasrohr ausgerüstet ist. Der Reaktor enthält außerdem 5*5 g Mangandioxyd auf einem Siliziumcarbidträger (Gesamtgewicht des aktiven Mangandioxyds 0,25 g)·

Der Reaktor wird auf einen Saueretoffpartialdruck von 10 kg/cm² und auf eine Temperatur von 10O⁰C gebracht. Diese Bedingungen und eine Rührergeschwindigkeit von 500 U/min werden 15 min aufrechterhalten, um eine oxydative Solubilisierung herbeizuführen. Hierauf wird die Tanninlösung aus dem Reaktor abgelassen und auf 10⁰C abgekühlt. Bei dieser Temperatur wird festgestellt, daß eine kleinere Menge an Peststoffen ausfällt. Die verbleibende Extraktlösung wird abgetrennt. Sie enthält annähernd 7H% der ursprünglichen Tannine. Die Lösung 1st nunmehr etwas dunkler und besitzt einen pH von 4,5.

Diese Lösung von oxydierten Tanninen wird dann zu 2 1 eines 4Jtigen Tee-Extrakts zugegeben (der von flüchtigen Stoffen abgestreift worden ist und Rohtannine enthält). Das Gemisch wird unter Rühren 20 min auf eine Temperatur von 70°C gehalten. Während dieser Zelt hellt sich die Lösung auf eine Farbe auf, die Üblicherwelse bei nicht-oxydierten Tanninen angetroffen wird. Die Lösung wird dann auf 10°C abgekühlt und zentrifugiert. Es«werden 24 g nicht-oxydierte Teetanninfeststoffe abgetrennt.

Der überstehende Tee-Extrakt, der nunmehr kaltwasserlösliche oxydierte Tannine enthält, wird einer Vakuumelndampfung unterworfen, bis eine Feststoffkonzentration von ungefähr 45? erreicht ist. Zu diesem hochkonzentrierten Extrakt werden die vorher abgetrennten flüchtigen Stoffe zugegeben, worauf die resultierende Lösung sprühgetrocknet wird, um ein Instant-Teeprodukt herzustellen.

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Dlesee Teeprodukt let in Farbe und Aussehen handelsüblichen Teeprodukten ähnlich. Beim Einbringen in kaltes Wasser zur Herstellung eines kalten Teegetränks löst es sich Jedoch leicht auf* wobei ein klares funkelndes Aussehen erhalten wird. Sowohl hinsichtlich der Farbe als auch hinsichtlich des Geschmacks ist dieses Getränk von herkömmlichen Teeprodukten praktisch nicht zu unterscheiden.

BEISPIEL 2

Proben von 50 g an gefriergetrockneten Rohtanninen, die in 1 1 Wasser dispergiert sind, werden durch die in Beispiel 1 beschriebene Technik solubllislert. Die Bedingungen und die Ergebnisse dieser katalytischen Oxydationen sind wie folgt:

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00 CO CO

	Katalysator	MnO₂ZAl₂O₃	0	15	₂-Druck	Temperatur	Zeit	End-pH	% Solubilisierung
4	g	V₂O₅ZSlO₂-Al₂O₃	24	2 kgZcm	105 ^eC	120 min	4.0	697.
4	g	AgZAl₂O₃	23	2 kgZcm	105*C	Ί20 min	3.3	69%
6	g	CO₃O₄ZSiO₂	21	kgZcm	105^eC	90 min	3.3	657.
6	g	CUCO₃ZSiO₂	21	2 kgZcm	100^eC	16 min	3.8	55%
10	g	2 kgZcm	100^eC f	15 min	4.0	547.

«s

BKISPIEX, 3

Ein Kupfercarbonatkatalysator auf einem Sllizlumdioxydtrftger (.6% aktiver Katalysator) wird zur Solubilisierung von 50 g-Probenvon gefriergetrockneten Rohtanninen, die in 1 1 Vaaser dispergiert sind, verwendet. Unter Verwendung der Technik von Beispiel 1 wird eine katalytisch* Oxydation unter Verwendung von 10 g Trägerkatalyeator ausgefahrt. Zwei Versuche werden durehgeführt, um das Ausnaß der Solubilisierung su untersuchen, wobei bei einem Versuch 1,71 Schwefeldioxid als Promotor (zugegeben als wäßrige schwefelige saure) in das Tannlnmedlum vor der Oxydation einverleibt werden.

pie Resultate sind wie folgt:

	O₂-DrUCk	Temperatur	Zelt	End-pH	t Solubilisie rung
ohne SO₂ ait SO₂	23 kg/e·² 23 kg/«²	100⁰C 100⁰C	15 aiii 11 »In	4,0 3,8	51 56

MMb bei einer kttreeren Reaktionszelt ergibt ein Promotor eine erhOhte Ausbeute an solubllislerten Tanninen.

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lo

BEISPIEL 4

Eine 50 g-Probe von gefriergetrockneten Rohtanninen, die in 1 1 Wasser dispergiert sind, wird wie In Beispiel 1 unter Verwendung von 3 g des Mangandioxydträgerkatalysators oxydiert. Es werden Jedoch zusätzlich 100 ml schwaches Ionenaustauschharz in HydroxyIform (Amberllte IRA-93) In den Reaktor eingebracht.

Die Resultate dieser katalytischen Oxydation sind wie folgt:

End-pH	Anfangs- PH	0₂-Druck	Temperatur	Zelt	% Solubili sierung
5,5		13 kg/cm²	100⁰C	120 min	79

Abkühlung des Mediums auf 10 C nach Reaktion ergibt praktisch keine Ausfällung von kaltwasserunlöslichen Stoffen. Alle Tannine, die gelöst bleiben, sind kaltwasserlöslich. Der Gewichtsunterschied gegenüber den Ausgangstanninen entspricht der Bildung von CO₂ und durch das Harz absorbierten Säuren.

7*1 W/ons

Claims

PATENTANSPRÜCHE

li Verfahren zur Herstellung von kaltwasserlöslichen Teetanninen, dadurch gekennzeichnet, dad man

a) «inen Heißwasserextrakt von Teeblättern auf eine Temperatur abkühlt, die ausreicht, nicht-oxydierte Tannine auszufällen, und die ausgefallenen Tannine von dem Oberstand abtrennt;

b) eine Dispersion der nicht-oxydierten Tannine in wäßrigem Medium herstellt;

c) diese Tannine enthaltende Dispersion mit Sauerstoff und einem Oxydationskatalysator ζ us amme, nb ringt, um eine oxydatlve Solubilisierung der Tannine zu bewerkstelligen; und

d) das resultierende wäßrige Medium, welches solubllisierte Tannin· enthält, vom Katalysator abtrennt.
2. Verfahrennach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Stufe (b) gebildete Dispersion einen pH zwischen 4,5 und 9,0 aufweist.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daft als Oxydationskatalysator MnO₂* Co,Ojj, CuO, V₃O₅, CuCO,, NiO, Cr₂O,, Ag oder ein Gemisch daraus, verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxydationskatalysator auf einem inerten Träger verwendet wird.

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5· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydative Solubilisierung bei einer Temperatur von 80 bis IiO⁰C ausgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydative Solubilisierung bei einem Säuert
führt wird.

einem Sauerstoffpartialdruck von 5 bis 50 kg/cm ausge-
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der während der Solubilisierung der Tannine gebildeten Säuren während der Oxydation entfernt oder neutralisiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das abgetrennte wäßrige Medium, welches solubilisierte Tannine enthält, einen pH zwischen 3,0 und 4,0 aufweist.

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