DE602004002859T2

DE602004002859T2 - Verfahren zur herstellung von tee

Info

Publication number: DE602004002859T2
Application number: DE602004002859T
Authority: DE
Inventors: Zhiwei Chongwen District ZHOU
Original assignee: Novozymes AS
Current assignee: Novozymes AS
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2024-04-15
Also published as: EP1615505A1; US20060204616A1; WO2004091303A1; CN1774173A; ATE342664T1; DE602004002859D1; JP2006523442A; EP1615505B1; US20100303959A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das das Kontaktieren eines Teeextrakts mit einer Pektinlyase zur Herstellung eines Teegetränks oder eines Teekonzentrats, das bei Lagerung bei Umgebungs- oder Kühltemperaturen wenig oder keine Trübung bildet, umfasst.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Instant-Teegetränke sind für den Verbraucher typischerweise als verzehrfertige Getränke in einheitlicher Stärke in Dosen oder Flaschen oder als Konzentrat, das mit Wasser verdünnt wird, um ein trinkbares Teegetränk zu bilden, erhältlich.
Teeextrakte werden kommerziell durch Extraktion der Teeblätter mit heißem Wasser und anschließendes Trennen des wässrigen Teeextrakts von den Blättern hergestellt. Der Teeextrakt enthält sowohl lösliche als auch unlösliche Tee-Feststoffe, warum Teeextrakte bei Lagerung bei Umgebungstemperatur oder unter Kühlung oft eine Trübung entwickeln. Ein Teeherstellungsverfahren umfasst üblicherweise eine Reihe von zusätzlichen Verarbeitungsschritten, um die Menge an unlöslichen Feststoffen zu vermindern. Herkömmliche Verfahren zur Entfernung unlöslicher Feststoffe sind als Entcremungsverfahren bekannt und verwenden die Einstellung der Prozessvariablen, wie die Temperatur, um eine Fällung von Feststoffen zu bewirken, gefolgt von Zentrifugation, Filtration oder anderen gleichwertigen Techniken zur Entfernung der Fällungskomplexe. Auch die enzymatische Behandlung mit Pektinasen, Tannasen und/oder Laccasen etc. wurde bereits angewandt (z.B. US 5,919,500 ).
DE 2229401 beschreibt die Verwendung von Pektinasen zur Verminderung der Trübung in einem Teegetränk.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein wirksames Enzymsystem zur Verhinderung der Bildung von Trübung nach dem Verpacken bei Lagerung bei Umgebungs- oder Kühltemperaturen zu finden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wir haben gefunden, dass die Trübung, die sich bei Lagerung unter Umgebungs- oder Kältebedingungen in verpackten Teegetränken bildet, durch Behandlung des Teeextrakts mit einer reinen Pektinlyase vermindert werden kann. Dadurch wird die Lagerungsbeständigkeit erhöht.
Demnach betrifft die Erfindung bei einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Verminderung einer durch Lagerung induzierten Trübungsbildung um mindestens 10, 50, 75, 90, 95 oder insbesondere 99 pct in einem verpackten Teeextrakt durch ein Verfahren, das die Durchführung der folgenden Schritte mit dem Teeextrakt umfasst:

a) Kontaktieren des Teeextrakts mit einer Pektinlyase;
b) Abtrennen unlöslicher Feststoffe aus dem Teeextrakt; und
c) Verpacken des Teeextrakts.

Bei einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer Pektinlyase zur Herstellung eines Teeextrakts mit verbesserter Lagerungsbeständigkeit.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Definitionen
Der Begriff "Teeextrakt" wird als wässriger Extrakt von Teeblättern verstanden, die fermentierte oder unfermentierte Teeblätter sein können, wie schwarzer Tee, Oolong-Tee, grüner Tee oder Gemische davon. Die Extraktionsbedingungen sind herkömmlich und können bei atmosphärischem oder erhöhtem Druck durchgeführt werden, wobei die Teeblätter bei Umgebungstemperatur oder erhöhter Temperatur mit Wassers kontaktiert werden, um einen Teeextrakt bereitzustellen. Der Teeextrakt kann die herkömmlichen Entcremungsschritte durchlaufen, um unlösliche Feststoffe zu entfernen, sowie verschiedene Behandlungen zur Verbesserung von Farbe oder Aroma erfahren. Die Verfahren zur Teeextrakt-Herstellung sind dem Fachmann bekannt.
Der Begriff "verpacktes Teegetränk oder Teekonzentrat" wird als Produkt eines Verfahrens verstanden, das das Abfüllen und Verschließen des Teeextrakts in luftdichten Behältern, wie Dosen, Flaschen, Kartons oder ein anderer Typ von für ein Getränkeprodukt geeignetem Behälter umfasst.
Bestimmung der Lagerungstrübung
Der Begriff "Trübung" wird als feine unlösliche Teilchen verstanden, die die Klarheit des Teegetränks herabsetzen. Die Trübung kann in zwei Typen unterteilt werden: Eine "Kalttrübung", die sich nach dem Kühlen entwickelt und eine "Lagerungstrübung", die sich nach verlängerter Lagerung entwickelt. Die Entwicklung einer Lagerungstrübung kann durch Inkubation bei 45 °C beschleunigt werden. Die Trübungsverminderung kann als Trübung ("Kalttrübung" oder "Lagerungstrübung") in behandeltem Teeextrakt relativ zu der Trübung in unbehandeltem Teeextrakt ausgedrückt werden. Ein Teeextrakt mit verbesserter Lagerungsbeständigkeit wird als Teeextrakt mit einer Verminderung der Trübungsbildung bei der Lagerung, d.h. der Lagerungs-induzierten und/oder der beschleunigten Lagerungs-induzierten Trübung, um mindestens 10, 50, 75, 90, 95 oder insbesondere 99 pct im Vergleich zu einem unbehandelten Teeextrakt verstanden.
Die Bewertung der Kalttrübung erfolgt unter Verwendung eines Trübungsmessers oder durch Sichtinspektion eines bei 5 °C für 12 h gelagerten Teeextrakts.
Die Bewertung der Lagerungs-induzierten Trübung erfolgt unter Verwendung eines Trübungsmessers oder durch Sichtinspektion eines bei Umgebungstemperatur für 3 Monate gelagerten Teeextrakts.
Die Bewertung der durch beschleunigte Lagerung induzierten Trübung erfolgt unter Verwendung eines Trübungsmessers oder durch Sichtinspektion eines für einen Monat bei 45 °C gelagerten Teeextrakts.
Pektinlyase
Pektinlyase (EC 4.2.2.10) katalysiert die eliminative Spaltung von (1→4)-α-D-Galacturonanmethylester, um Oligosaccharide mit 4-Deoxy-6-O-methyl-α-D-galact-4-enuronosylgruppen an ihren nicht reduzierenden Enden zu ergeben. Pektinlyase kann unter den folgenden Namen bekannt sein: Pektintranseliminase; Endo-Pektinlyase; Polymethylgalacturontranseliminase; Pektinmethyltranseliminase; Pektolyase.
Erfindungsgemäß ist eine mikrobielle Pektinlyase bevorzugt. Die mikrobielle Pektinlyase kann aus Bakterien oder Pilzen (einschließlich von Fadenpilzen und Hefen) stammen. Die mikrobielle Pektinlyase wird vorzugsweise aus einem Pilz erhalten. Der Pilz kann ein Stamm sein, der der Unterabteilung Basidiomycotina oder Unterabteilung Ascomycotina angehört. Geeignete Beispiele umfassen Pektinlyasen, die aus Aspergillus sp.-Stämmen stammen. Pektinlyasen, die aus Stämmen innerhalb A. niger oder A. oryzae stammen, sind bevorzugt.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäß verwendete Pektinlyase eine reine Pektinlyase, frei von Nebenaktivitäten, wie Pektinmethylesterase-, Pektatlyase- und/oder Polygalacturonaseaktivität und/oder Protease-, Phytase-, Amylase- oder Lipaseaktivität.
Außerdem kann die Pektinlyase eine Pektinlyase sein, die durch ein Verfahren herstellbar ist, umfassend die Kultivierung einer Wirtszelle, die mit einem rekombinanten DNA-Vector transformiert wurde, der eine DNA-Sequenz, die die Pektinlyase kodiert, sowie DNA-Sequenzen, die Funktionen kodieren, die die Expression der DNA-Sequenz erlauben, trägt, die die Pektinlyase kodiert, in einem Kulturmedium unter Bedingungen, die die Expression der Pektinlyase und die Gewinnung der Pektinlyase aus dem Kulturmedium erlauben.
Eine erfindungsgemäß bevorzugte Pektinlyase ist eine Pektinlyase, die sich von Aspergillus niger ableitet, z.B. die als PLA in EP353188 beschriebene Pektinlyase.
Kommerzielle Pektinlyase-Zubereitungn, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, sind CITROZYM PREMIUIM, PEKTINEX SMASH XXL, NOVOFERM P und NOVOFERM A, die von Novozymes A/S erhältlich sind.
Bestimmung der Pektinlyaseaktivität (UPTE)
Die Aktivität der Pektinlyase (aka. Pektintranseliminase) wird in UPTE gemessen. Das Verfahren beruht auf dem Abbau von gelöstem Pektin durch das Enzym, der unter Verwendung eines Spektralphotometers (z.B. Hitachi 1100) gemessen wird. 1 Pektintranseliminseeinheit (UPTE) ist als die Menge an Enzym definiert, die die Extinktion um 0,01 Extinktionseinheiten pro min unter Standardbedingungen erhöht: Substratkonzentration 0,5 % Obipektin, 30 °C, pH 5,4, Reaktionszeit 10 min und Extinktion bei 238 nm.
Zur Analyse werden ein Citratphosphatpuffer und ein Pektinsubstrat verwendet. Citronensäurepuffer, 0,1 M, wird aus 21,0 g Citronensäure (C₆H₈O₇·H₂O), z.B. Merck 244, und demineralisiertem Wasser, bis auf 1000 ml, hergestellt. Dikaliumhydrogenphosphatpuffer, 0,1 M, wird aus 17,4 g K₂HPO₄, Dikaliumhydrogenphosphat, z.B. Merck 5104, und demineralisiertem Wasser, bis auf 1000 ml, hergestellt. Der Citrat-Phosphatpuffer wird aus 290 ml 0,1 M Citronensäurepuffer und 710 ml 0,1 M Dikaliumhydrogenphosphat hergestellt. Das Pektinsubstrat wird aus 0,50 g Obipektin (Braunband), 0,5 ml 96 % Ethanol und 50 ml 0,1 M Citrat-Phosphatpuffer, der bis zum Siedepunkt erhitzt und 15 min gerührt wird, hergestellt.
Die Lösung wird auf Umgebungstemperatur abgekühlt, und der pH wird unter Verwendung von 1 M NaOH auf 5,4 eingestellt. Demineralisiertes Wasser wird bis auf 100 ml zugesetzt.
Eine Blindprobe wird hergestellt: 2,5 ml Substrat werden in ein 10-ml-Teströhrchen pipettiert. Das Röhrchen wird etwa 5 min in einem 30-°C-Wasserbad erwärmt. 0,5 ml demineralisiertes Wasser werden zugesetzt, und das Röhrchen wird geschüttelt. Die Extinktion wird auf einem Spektralphotometer bei 238 nm gemessen, und die Blindprobe wird auf 0 eingestellt.
Die Enzymproben werden mit demineralisiertem Wasser auf ungefähr 7 UPTE/ml verdünnt. In ein 10-ml-Teströhrchen werden 2,5 ml Substrat pipettiert. Das Röhrchen wird etwa 5 min in einem 30-°C-Wasserbad erwärmt. 0,5 ml Enzymlösung werden zugesetzt, und das Röhrchen wird geschüttelt. Die Extinktion wird nach exakt 10 min gemessen.
Die Pektinlyaseaktivität wird unter Verwendung der folgenden Formel berechnet:
wobei ΔAbs = Abs_238nm(10 min) – Abs_238nm(0 min), V₁ = Kolbenvolumen, T = 10 min, M = Gewicht der Probe in g, V₂ = Enzymvolumen, 0,01 = Zunahme in der Extinktion.
Eine ausführliche Beschreibung des Auswertungsverfahrens (EB-SM-0368.02/01) ist auf Nachfrage von der Firma Novozymes A/S erhältlich.
Behandlungen
Die erfindungsgemäße Behandlung kann an einem herkömmlich hergestellten Teeextrakt durchgeführt werden, um eine gute Lagerungsbeständigkeit zu gewährleisten.
Bei dem ersten Aspekt wird der Teeextrakt mit einer Pektinlyase kontaktiert. Die Temperatur während der Inkubation kann bei 0 bis 100 °C oder 20 bis 80 °C oder 30 bis 60 °C oder insbesondere 40 bis 50 °C gehalten werden. Die Inkubation kann 1 min bis 10 h oder 10 min bis 5 h oder 20 min bis 2 h oder 45 min bis 1 1/2 h, und mindestens für eine Dauer, die ausreicht, damit der Ablauf der Pektinlyase-katalysierten Reaktionen möglich ist, bis die Lagerungsinduzierte Trübung und/oder die beschleunigte Lagerungs-induzierte Trübung auf weniger als 50 oder 40 oder 30 oder 20 oder 15 oder 10 oder 5 pct oder weniger als 1 pct, relativ zu einem unbehandelten Teeextrakt, vermindert ist, durchgeführt werden. Die Feststoffabtrennung kann das Hindurchleiten des Teeextrakts durch einen Gefriertank und dessen Abkühlen auf eine Temperatur von 0 bis 5 °C umfassen, um die Fällung zu beschleunigen. Der Teeextrakt kann für mindestens eine 1/2 h gekühlt werden, wie mindestens 1, 2, 3, 6, 9 oder 12 h. Die Entfernung der Fällung kann unter Verwendung einer Zentrifuge erreicht werden, obwohl eine andere Apparatur, wie ein Filter, verwendet werden kann. Das Verpacken des Teeextrakts kann in Flaschen, Dosen oder in anderen geeigneten Behältern erfolgen. Die Behälter können steril sein, allerdings kann das Verpacken gegebenenfalls als heißes Abfüllen durchgeführt werden, oder ein Sterilisieren kann als packungsinterne Pasteurisierung erreicht werden. Die Pektinlyase-Behandlung, die Feststoffabtrennung und das Verpacken des Teeextrakts können in einem sequenziellen Verfahren oder mit anderen zwischengeschalteten Verfahrensschritten erfolgen. Das Verfahren kann ein kontinuierliches Verfahren oder ein diskontinuierliches Verfahren oder eine Kombination davon sein. Vor dem Verzehr kann das verpackte Teegetränk kühl gelagert werden. Das vorliegende Verfahren vermindert die Entwicklung einer Lagerungsinduzierten und/oder einer beschleunigten Lagerungs-induzierten Trübung in dem verpackten Teegetränk, die ansonsten durch eine solche Lagerung induziert werden würde, wesentlich, um mindestens 20, 50 oder 75 oder 90 oder 95 oder insbesondere 99 pct.
Gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts ist die Pektinlyase auf einem festen Träger immobilisiert. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Menge der Pektinlyase im Bereich von 0,1 bis 1000000 UPTE pro 1 Teeextrakt oder 1 bis 100000 UPTE pro 1 oder insbesondere im Bereich von 10 bis 10000 UPTE oder insbesondere im Bereich von 1000 bis 8000 UPTE pro 1 liegen.
Beispiel 1
Ein herkömmlicher Teeextrakt wurde durch 60 min Extrahieren von grünen Teeblättern (6 % Gew./Vol.) mit 75 °C heißem Wasser hergestellt. Anschließend wurde der Teeextrakt erfindungsgemäß verarbeitet. Der Teeextrakt wurde bei 45 °C in einem Wasserbad unter Rühren inkubiert, und Pektinlyase wurde bis auf eine Endkonzentration von 4800 UPTE pro 1 zugesetzt. Nach 1 h wurde das Enzym durch 2 min Erhitzen auf 90 °C inaktiviert. Der Teeextrakt wurde auf 5 °C abgekühlt und 10 min bei 5000 U/min (TDL-60B, Shanghai Anting Scientific Equipment Factory) zentrifugiert. Der Überstand wurde abdekantiert, in Flaschen abgefüllt und verschlossen. Der in Flaschen abgefüllte Teeextrakt wurde 3 Monate bei Umgebungstemperatur (Lagerungsbeständigkeit) oder 1 Monat bei 45 °C (beschleunigte Lagerungsbeständigkeit) gelagert. Bei der Kontrollbehandlung ohne zugesetzte Enzymaktivität wies die Sichtinspektion nach 1 Monat bei 45 °C sowie nach 3 Monaten bei 25 °C eine Trübungsbildung nach. In den mit Pektinlyase behandelten Teeextrakten wurde keine Trübung festgestellt.

Claims

Verfahren zur Verminderung einer durch Lagerung induzierten Trübungsbildung um mindestens 10 pct, 50 pct, 75 pct, 90 pct, 95 pct oder insbesondere 99 pct in einem verpackten Teeextrakt durch ein Verfahren, das die Durchführung der folgenden Schritte mit dem Teeextrakt umfasst: d) Kontaktieren des Teeextrakts mit einer Pektinlyase; e) Abtrennen unlöslicher Feststoffe von dem Teeextrakt; und f) Verpacken des Teeextrakts.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Pektinlyase eine Pilz-Pektinlyase ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Pilz-Pektinlyase von Aspergillus sp., wie A. niger oder A. oryzae, ableitbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Menge der Pektinlyase im Bereich von 0,1 bis 1000000 UPTE pro Liter Teeextrakt oder von 1 bis 100000 UPTE pro Liter oder insbesondere im Bereich von 10 bis 10000 UPTE oder stärker bevorzugt im Bereich von 1000 bis 8000 UPTE pro Liter liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Pektinlyase auf einem festen Träger immobilisiert wird.
Verwendung einer Pektinlyase zur Herstellung eines Teeextrakts mit verbesserter Lagerungsbeständigkeit.