专利名称：茶提取物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种茶提取物以及生产茶提取物的方法。
背景技术：
和现有技术本发明的茶提取物是浓缩的茶提取物。如此处所用，术语“浓缩的茶提取物”是指含有茶的组合物，其中存在的茶固形物的含量大于消费者意欲饮用的茶饮料中存在的茶固形物含量。浓缩的茶提取物可以是粉末或液体。液态浓缩的茶提取物中茶固形物的含量可以大于茶浓缩物重量的3％，优选大于8％，更优选大于12％。可以通过直接用水提取或从茶叶的水浸出物中部分或完全除去水来分别生产液态浓缩的茶提取物和粉末状浓缩的茶提取物。
含有一定量茶固形物的，通常与适于消费者饮用的茶饮料相关的茶提取物在此处被称为“可消费茶提取物”。可消费的茶提取物可以含有一定量的茶固形物，其含量可以小于茶提取物重量的1％，优选小于0.8％，更优选小于0.5％。在特别优选的可消费的茶提取物中，茶提取物中茶固形物的含量可以在茶提取物重量的0.04～0.35％范围内。
如此处所用，术语“茶饮料”是指适于消费者饮用的含有茶的组合物。茶饮料可以是一种可消费的茶提取物或可以通过向浓缩的茶提取物中加水(热水或冷水)而制得。可以通过在饮用之前向浓缩的茶提取物加水而制得茶饮料，或可以制备茶饮料并储存于容器中(例如瓶子或罐子)以作为即饮茶饮料提供给消费者。
茶提取物，特别是浓缩的茶提取物存在的一个问题是随着时间的流逝它们产生混浊，使由其制成的茶饮料的外观对消费者的吸引力降低。上述混浊是由于茶提取物中存在或形成不溶于水的化合物所引起的。已经试图通过一种被称为脱乳(decreaming)的方法来除去浸提茶过程中产生的不溶于水的化合物。在上述方法中，不溶性茶乳(teacream)被从所述“脱乳”级分(该术语是指去除不溶于冷水的乳状物后的溶于冷水的物质)中分离。通常通过离心冷却的(2-25℃)浸出物完成该过程。然而，不溶性乳状物级分在浸出物的茶固形物中占有显著比例。因此，为了防止浪费乳状物级分(含有理想的茶组分)的许多方法中的一种中，已知处理乳状物级分，使其溶于冷水然后将溶解了的乳状物与脱乳级分重新混合。例如GB 1,311,255、GB 1,461,726、US 3,787,590和US 4,156,024描述了各种处理茶浸出物的乳状物级分的方法。
虽然上述方法可以减少茶浸出物中潜在的不溶性物质的量，它们不可避免地导致形成茶饮料的茶组分的损失，与基本上所有存在于起始浸出物中的茶固形物仍然存在的茶饮料相比，使得消费者更难接受。因此存在一种需求，以提供首次制备时无混浊的茶提取物并且在贮存期间不形成混浊，但是含有最大量的赋予茶饮料吸引消费者的味道和香气的组分。现在本申请人令人惊讶地发现通过控制提取物中相应金属离子的浓度，特别是钾、钙、锰和镁离子浓度，可以制备具有改善的澄清度的茶饮料。
此外，我们发现上述低金属离子含量的提取物可以在即饮饮料中产生抗菌效果，而且因此允许使用较低浓度的防腐剂。
根据本发明的第一方面，提供了一种含有源自茶植物材料水浸出物的茶固形物的茶提取物，所述茶提取物含有镁、锰、钙和钾离子，其含量使得使用公式1计算得到的欧几里德距离小于1.76，([Mg]1100)2+([Mn]400)2+([Ca]630)2+([K]40000)2]]>公式1其中[Mg]是以ppm表示的镁离子浓度，[Mn]是以ppm表示的锰离子浓度，[Ca]是以ppm表示的钙离子浓度以及[K]是以ppm表示的钾离子浓度。
通过下列计算欧几里德距离a)将4种金属离子的水平标准化，以使4种离子的水平在大小上可以比较。通过以ppm等分金属离子浓度进行这种标准化。
b)使用公式1将4种标准化的金属离子水平结合而得到欧几里德距离。
在使用上述公式1计算时，金属离子的浓度是由下列确定的优选钾离子的量不大于25000ppm，更优选不大于20000ppm，最优选不大于15000ppm。
在本发明的优选实施方案中，存在的钾离子的量在1000-25000ppm，优选3000-20000ppm，最优选5000-15000ppm的范围内。
优选镁离子的量不大于1000ppm，更优选不大于800ppm，最优选不大于600ppm。
在本发明的优选实施方案中，存在的镁离子的量在0-1000ppm，优选50-800ppm，最优选100-600ppm的范围内。
优选锰离子的量不大于300ppm，更优选不大于200ppm，最优选不大于100ppm。
在本发明的优选实施方案中，存在的锰离子的量在0-300ppm，优选15-200ppm，最优选30-100ppm的范围内。
优选钙离子的量不大于500ppm，更优选不大于200ppm，最优选不大于100ppm。
在本发明的优选实施方案中，存在的钙离子的量在0-500ppm，优选15-200ppm，最优选30-100ppm的范围内。
由于我们发现电渗析的茶提取物具有较长的贮藏期，它的防腐剂用量降低。由此，优选茶提取物含有总共100-300ppm苯甲酸盐和/或山梨酸酯防腐剂。
本发明的浓缩茶提取物可以额外含有一种或多种碳水化合物例如蔗糖或玉米糖浆，优选高果糖玉米糖浆(HFCS)，优选DE值42或55，以使碳水化合物固形物与茶固形物的比例范围为1∶1-3∶1，优选2∶1。碳水化合物的类型和含量应当使稀释浓缩的茶提取物制备茶饮料时不赋予显著的甜味。还可以使用其它原料，但是包括茶、HFCS或其它碳水化合物以及任何任选添加的其它添加剂例如酸化剂，防腐剂和着色剂的总固形物(溶质)浓度优选至少约40％以确保稳定性。优选使用pH值约4.6或更低的本发明的液态浓缩茶提取物。
根据本发明的第二方面，提供了一种由本发明的浓缩茶提取物制备的茶饮料。
根据本发明的第三方面，提供了一种制备浓缩茶提取物的方法，包括下列步骤a)制备茶叶的水浸出物b)浓缩该浸出物c)调节浸出物或浓缩浸出物中镁、锰、钙和钾离子的相对含量以得到茶提取物，其中使用公式1计算得到的欧几里德距离小于1.76，([Mg]1100)2+([Mn]400)2+([Ca]630)2+([K]40000)2]]>公式1其中[Mg]是茶提取物中以ppm表示的镁离子浓度，[Mn]是茶提取物中以ppm表示的锰离子浓度，[Ca]是茶提取物中以ppm表示的钙离子浓度以及[K]是茶提取物中以ppm表示的钾离子浓度。
在本发明的一个优选方法中，可以通电渗析来调节镁、锰、钙和钾离子的相对含量。在本发明的优选方法中，使用强酸性阳离子渗透膜和强碱性阴离子渗透膜进行电渗析。合适的强酸性阳离子渗透膜包括连接有磺酸或羧酸酯基团的聚氯乙烯惰性基质，例如得自Eurodia的名称为CMX(例如具有磺酸基团的CMX-SB)的膜。合适的强碱性的阴离子渗透膜包括连接有季铵集团的聚氯乙烯惰性基质，例如得自Eurodia的名称为ASM的膜。
可以通过一种方法来制备本发明的浓缩茶提取物，该方法包括下列步骤a)将茶植物材料浸入水中以得到含有茶固形物的水浸出物b)除去茶植物材料，例如通过过滤和/或离心除去茶植物材料c)任选地浓缩所述浸出物d)任选地使用一种或多种酶处理所述浸出物e)将所述浸出物脱乳f)浓缩脱乳的浸出物，g)通过电渗析调节浸出物中镁、锰、钙和钾离子的相对含量以得到茶提取物，其中使用上述公式1计算得到的欧几里德距离小于1.76h)任选地添加碳水化合物i)浓缩电渗析的茶提取物以得到液态浓缩的茶提取物j)任选地添加通常用于茶产品的成分，例如防腐剂、pH值调节剂、色素和/或调味剂，以及k)任选地将液态浓缩的茶提取物脱水以得到粉末状浓缩茶提取物。
在上述方法中，浸出步骤(a)中茶植物材料与水的比例在1∶3-1∶20范围内，优选在1∶5-1∶15范围内，更优选在1∶6-1∶12范围内。
可以使用例如降膜蒸发器进行上述任选的浓缩步骤(c)，以获得6-10％范围内的茶固形物含量。
在上述方法的优选实施方案中，步骤(d)使用一种或多种酶处理茶浸出物，例如使用至少一种细胞壁消化酶例如糖类分解酶(carbohydrases)，包括纤维素酶和mascerase，例如从NOVO IndustriA/S Denmark获得的ViscozymeTML。
可以通过冷却提取物至3-55℃来进行上述的脱乳步骤(e)并通过例如离心来除去任何沉淀的乳状物。
在上述任选的浓缩步骤(f)中，可以将脱乳浸出物浓缩至茶固形物含量在5-20％范围内，优选在8-15％并且更优选在10-12％范围内。合适的浓缩提取物的设备包括降膜蒸发器。
可以使用强酸性阳离子渗透膜和强碱性阴离子渗透膜来进行上述的电渗析步骤(g)。合适的强酸性阳离子渗透膜包括连接有磺酸或羧酸酯基团的聚氯乙烯惰性基质，例如得自Eurodia的名称为CMX的膜(例如具有磺酸盐基团的CMX-SB)。合适的强碱性的阴离子渗透膜包括连接有季铵基团的聚氯乙烯惰性基质，例如得自Eurodia的名称为ASM的膜。可以通过使用合适的pH值调节剂例如磷酸，盐酸和氢氧化钠，在电渗析之前或之后控制脱乳浸出物的pH值。
在上述任选的添加碳水化合物的步骤(h)中，可以添加一种或多种碳水化合物例如蔗糖或玉米糖浆，优选高果糖玉米糖浆(HFCS)，优选DE值42或55，以使碳水化合物固形物与茶固形物的比例在1∶1至3∶1范围内，优选2∶1。碳水化合物的类型和含量应使稀释浓缩的茶提取物制备茶饮料时不赋予显著的甜味。
在上述浓缩步骤(i)中，电渗析提取物可以被浓缩至总固形物含量在35-70％范围内，优选约50％。合适的浓缩提取物的设备包括降膜蒸发器。
优选添加其它常规组分的步骤(j)可以包括用于茶提取物的合适的防腐剂，例如山梨酸酯和苯甲酸盐，优选苯甲酸钠和山梨酸钾，但是可以使用任何通常用于茶饮料的防腐剂。通常，本发明的浓缩茶提取物分别含有约800-1200ppm的山梨酸酯和苯甲酸盐。作为可以代替防腐剂的方式，茶提取物可以被巴氏杀菌并且无菌填装。
合适的pH值调节剂包括酸化剂例如柠檬酸或磷酸。
在任选的脱水步骤(k)中，可以通过任何已知的方法例如喷雾干燥除去水分。
实施例实施例1(1)将茶叶添加至水中(90℃)，水与茶叶的比例为10∶1，并在90℃提取10分钟。
(2)通过细棉布过滤除去茶叶原料并以6,000g离心30秒。
(3)除去叶子的茶提取物，用粘酶(Novozyme；1.7g粘酶/100g茶固形物)在55℃温育30分钟，并使用降膜蒸发器浓缩至8％固形物。
(4)将茶浓缩物冷却至25℃并在25℃以6,000g离心30秒以脱乳。
(5)使用5M HCl调节脱乳提取物的pH值至2.0。
(6)使用Eurodia的研发设备(Wissous，Paris)的Euro 220小型试验设备对所得浓缩物进行电渗析。电渗析单元堆(ED unit stack)的表面积为0.4m2并且具有Eurodia CMX-SB和ASM膜。在45℃运行该系统。
操作条件如下流速 180L/h电压条件 恒压14V盐水浓度 NaCl5g/L电解质条件NaCl13.5g/L每单位体积的表面积0.1m2/L(7)使用2.0M NaOH将电渗析的脱乳物的pH值再调整至4.1-4.3。以2.6∶1的比例添加高果糖玉米糖浆和玉米糖浆，至最终比例为1.9∶1的糖浆剂茶。然后浓缩至58％固形物，通过标准方法化学防腐并且随后以液态浓缩物贮存。
现在描述对上述步骤7的浓缩茶的钾、镁、锰和钙离子含量进行分析。
使用带有容器和TFM内衬的具有高压XP1500的CEM(MicrowaveTechnology)Ltd，MARSx密闭容器微波溶出系统消化样品。用4ml BDHAristar级硝酸消化0.5g样品。通过斜面升温程序加热消化液至175℃并保持20分钟。一旦冷却，将消化液转入酸洗的100ml容量并用大于18.0兆欧姆电导率的Millipore，MilliQ纯水补足体积。使用BDH Aristar级单分子原料标准品制备合适浓度的标准品。用与样品相同的酸浓度制备上述标准品和空白。
通过感应耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)对照标准品分析样品。使用具有PerkinElmer，ICPWinLabTMVersion 1.42软件的PerkinElmer OPTIMA 3000DV ICP-AES和PerkinElmer AS90自动取样器。通过具有气旋喷雾室的LowFlow GemCone Nebuliser将样品引入等离子体。仪器条件和波长如下。
仪器条件等离子体氩气流15L/分钟辅助氩气流0.5L/分钟喷雾器氩气流0.75L/分钟等离子体功率1400瓦特观察高度15mm样品流速1ml/分钟校准线性的强制地通过零(forced through zero)成分波长 本底校正 等离子体视图钙 422.673nm-0.078，0.078径向钾 766.491nm-0.139，0.139径向镁 279.079nm-0.026，0.026轴向锰 257.610nm-0.023，0.023径向还分析了如实施例1所述通过相似方式处理的但没有电渗析的茶浓缩物。金属离子分析的结果如表1所示。
表1
测量上述步骤7的茶浓缩物的混浊度。还测量了如上所述通过相似方式处理的但没有电渗析的茶浓缩物的混浊度。混浊度测量的结果如表2所示。
如下所述复原样品，茶固形物与人造硬水之比为～0.28％w/w。将相当于0.375g固形物的茶提取物称重入塑料烧杯。向其中添加26.7g热水(～92℃)并且搅拌该混合物以确保完全混合。立即添加冷水(107.1g)进行稀释。
然后在室温下平衡样品(通常30-60分钟)。然后使用HunterLabUltrascan XE比色计根据下列设定本确定混浊度
*人造硬水含有135ppm CaCl2、73ppm MgSO4和62ppm NaHCO3。
表2
权利要求
1.一种茶提取物，包括源自茶植物材料水浸出物的茶固形物，所述茶提取物含有镁、锰、钙和钾离子，其含量使得使用公式1计算得到的欧几里德距离小于1.76，([Mg]1100)2+([Mn]400)2+([Ca]630)2+([K]40000)2]]>公式1其中[Mg]是以ppm表示的镁离子浓度，[Mn]是以ppm表示的锰离子浓度，[Ca]是以ppm表示的钙离子浓度以及[K]是以ppm表示的钙离子浓度。
2.权利要求1所述的茶提取物，其中所述提取物是浓缩物。
3.权利要求1所述的茶提取物，其总共含有100-300ppm的苯甲酸盐和/或山梨酸酯防腐剂。
4.一种制备茶提取物的方法，包括下列步骤(a)制备茶叶的水浸出物(b)任选地浓缩所述浸出物(c)调节所述浸出物或浓缩浸出物中的镁、锰、钙和钾离子的相对含量以得到一种茶提取物，其中使用公式1计算得到的欧几里德距离小于1.76，([Mg]1100)2+([Mn]400)2+([Ca]630)2+([K]40000)2]]>公式1其中[Mg]是茶提取物中以ppm表示的镁离子浓度，[Mn]是茶提取物中以ppm表示的锰离子浓度，[Ca]是茶提取物中以ppm表示的钙离子浓度以及[K]是茶提取物中以ppm表示的钾离子浓度。
5.权利要求4所述的方法，其中通过电渗析来调节镁、锰、钙和钾离子的相对含量。
6.一种制备浓缩茶提取物的方法，包括下列步骤a)将茶植物材料浸入水中以得到含有茶固形物的水浸出物b)除去茶植物材料，例如通过过滤和/或离心除去茶植物材料c)任选地浓缩所述浸出物d)任选地使用一种或多种酶处理所述浸出物e)将所述浸出物脱乳f)浓缩所述脱乳的浸出物g)通过电渗析调节浸出物中镁、锰、钙和钾离子的相对含量以得到茶提取物，其中使用上述公式1计算得到的欧几里德距离小于1.76h)任选地添加碳水化合物i)浓缩所述电渗析的茶提取物以得到液态浓缩的茶提取物j)任选地添加通常用于茶产品的成分，例如防腐剂、pH值调节剂、色素和/或调味剂，以及k)任选地将液态浓缩茶提取物脱水以得到粉末状浓缩的茶提取物。
全文摘要
一种茶提取物，含有源自茶植物材料水浸出物的茶固形物，所述茶提取物含有镁、锰、钙和钾离子，其含量使得使用方程式(I)计算的欧几里德距离小于1.76，其中[Mg]是以ppm表示的镁离子浓度，[Mn]是以ppm表示的锰离子浓度，[Ca]是以ppm表示的钙离子浓度，[K]是以ppm表示的钾离子浓度。
文档编号A23F3/20GK101026964SQ200580020881
公开日2007年8月29日 申请日期2005年4月21日 优先权日2004年5月4日
发明者T·A·F·迪米特里耶维克, J·E·奥康内尔 申请人:荷兰联合利华有限公司