專利名稱：速溶粉末的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)速溶粉末的制造方法的發(fā)明，更詳細(xì)地，是有關(guān)采用真空凍結(jié)干燥法來制造速溶粉末的制造方法的發(fā)明。
本發(fā)明是有關(guān)具有良好溶解性、氣味香醇的速溶粉末(速溶粉末茶)的制造方法的發(fā)明。
以前，是將茶葉、咖啡豆等原料放入提取槽中、加入熱水提取有效成份，然后將提取液分離后，將提取液中的提取物進(jìn)行適當(dāng)濃縮，或者用糊精來調(diào)整濃度后用噴射干燥或真空凍結(jié)干燥的方法使其干燥來制造粉末茶、粉末咖啡等。但是用上述方法制造而成的粉末飲料中注入開水飲用時，加入糊精的飲料帶有與茶、咖啡的本來味道不同的異味;用噴射干燥器干燥的飲料、茶和咖啡的本來香味受到損失，特別是清香味道幾乎完全揮散掉了。
為了解決這個問題，人們考慮了不使用糊精而使飲料中的提取物進(jìn)行濃縮，或者將含有大量提取物的提取液直接進(jìn)行真空凍結(jié)干燥來制作粉末的方法。但是，將提取液直接進(jìn)行真空凍結(jié)干燥制得的粉末茶或粉末咖啡，當(dāng)注入開水時容易產(chǎn)生粒狀塊，為使其完全溶解則需要進(jìn)行攪拌。而且在注入涼水時，即使進(jìn)行攪拌也幾乎不能溶解。
現(xiàn)有技術(shù)中，比如日本特開昭64-86832號公報中公開了一種速溶茶的制造方法，該方法是將從茶葉中提取的提取物濃縮、將其濃度(重量)調(diào)整為15-60%后進(jìn)行凍結(jié)干燥。這種方法是使?jié)饪s液中產(chǎn)生定量冰晶，然后再進(jìn)行凍結(jié)干燥，用這種方法雖然可制造少泡的粉末，但溶解性并未得到改善。
本發(fā)明的發(fā)明人為解決這一問題開發(fā)了幾頂技術(shù)。比如日本特開昭63-3755號公報公開的由用水從茶葉中提取的提取物、將茶葉蒸餾或用溶劑提取的提取物和茶葉粉末組成的香味和口感俱佳的即溶性粉末;特開昭63-94960號公報公開的將含有固形成份的水溶液進(jìn)行不完全真空凍結(jié)干燥后，進(jìn)行溶解處理，再進(jìn)行真空凍結(jié)干燥從而改善其溶解性的即溶性粉末制造方法;特開昭63-167742號公報公開的將含有圓形成分5%(重量)以下的香味飲料進(jìn)行真空凍結(jié)干燥后、將該干燥物壓扁然后破碎使其成為粉末，必要時進(jìn)行篩選來制造高級即溶性粉末的方法等等。本發(fā)明的發(fā)明人對這些技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步研究，開發(fā)出制造具有良好溶解性、香味口感均優(yōu)的即溶性粉末的方法。
本發(fā)明是通過真空凍結(jié)干燥來制造茶或咖啡等香味飲料的粉末的方法，其目的在于提供一種即溶性粉末的制造方法，該即溶性粉末在注入開水或涼水后可迅速溶解、無需攪拌。
本發(fā)明的目的還在于提供具有與以綠茶、玄米茶、烏龍茶、紅茶等為代表的直接開水沖泡飲用的茶葉大致相同的香味、口感、外觀、并且具有良好溶解性的即溶性粉末(速溶粉末茶)的制造方法。
本發(fā)明是基于下述發(fā)現(xiàn)而完成的，即在對綠茶提取液等進(jìn)行真空凍結(jié)干燥時，如在凍結(jié)工序中混合氣泡(下稱“含氣凍結(jié)”)可得到易溶解于開水的粉末。
本發(fā)明是對含固形成分為5%(重量)以上的溶液進(jìn)行真空凍結(jié)干燥，其特征是凍結(jié)時混入10%(容量)以上的氣泡，然后再進(jìn)行真空凍結(jié)干燥。
還有，本發(fā)明的即溶性粉末制造方法的特征是對茶液的提取液進(jìn)行反滲透膜濃縮使其固形成分的重量達(dá)到5%以上后，在該溶液中加入茶葉粉末并混合，對混合后得到的混合物進(jìn)行含氣凍結(jié)，造粒后進(jìn)行凍結(jié)干燥，或凍結(jié)干燥后進(jìn)行造粒。
本發(fā)明所說的即溶性粉末，不僅限于提取液的干燥粉末，還包括含有部分茶葉粉末的速溶粉末茶。
本發(fā)明所用的溶液，可舉例如綠茶、紅茶、烏龍茶、煎茶、玄米茶等茶類和咖啡等香味飲料，是一種在水中溶解分散有固形成分的溶液，只要能通過干燥處理變成粉末均可，無特定限制。
對上述溶液進(jìn)行濃縮調(diào)整其濃度時使固形成分的重量達(dá)5%以上，因?yàn)楣绦纬煞值闹亓康陀?%時，真空凍結(jié)干燥后的粉末會成綿狀，注入開水或涼水時粉末會漂浮于水面而難于溶解。
本發(fā)明中，凍結(jié)時混入氣泡的方法無特殊限制，只要使?jié)舛日{(diào)整后的香味飲料通過刮板式熱交換器與空氣或氮?dú)饨佑|并同時進(jìn)行冷凍即可。具體可舉例如使用制造冰淇淋的冰淇淋機(jī)、邊混入氣泡邊凍結(jié)的方法。
混入氣泡時須使凍結(jié)后氣泡的容量達(dá)到10%以上，因?yàn)槿绻麣馀莺坎蛔闳萘康?0%得不到粉末易溶于熱水和水的效果。
以下以綠茶為例來詳述本發(fā)明的內(nèi)容。首先，采用往茶葉中加水、加熱、然后過濾的方法，或采用往茶葉中加入熱水然后過濾的方法等從茶葉中得到提取液。比較低的溫度，例如10-40℃進(jìn)行提取比較好。這樣，茶葉的苦味，澀味不會提取出來，而是將好的口感成分有效地提取出來。
提取后，在分離提取液和茶葉時應(yīng)使茶葉不要破損，例如可采用壓榨、離心分離等方法使提取液和茶葉分離，這樣，可防止由于茶葉破損而產(chǎn)生的苦澀味。
對用上述方法制得的提取液用反滲透膜進(jìn)行濃縮。用反滲透膜濃縮的優(yōu)點(diǎn)是香味不會散失，而且由于是非加熱濃縮，所以沒有加熱引起的質(zhì)量降低的缺點(diǎn)。但是由于濃縮花費(fèi)時間，所以最好使溫度控制在25℃左右進(jìn)行濃縮，必要時可邊進(jìn)行冷卻處理邊進(jìn)行反滲透膜濃縮。
反滲透膜濃縮要使提取液中的固形成分的重量達(dá)到5%以上，最好達(dá)到重量的10-30%。若濃縮后固形成分的重量低于5%，下述含氣凍結(jié)難于進(jìn)行，而且凍結(jié)干燥所需時間長、產(chǎn)量低、生產(chǎn)效率不變。但若固形成分濃度過高，最后產(chǎn)品-即溶性粉末的溶解性則比較差。
必要時在上述方法制成的濃縮液中加入茶葉粉末并進(jìn)行混合。添加茶葉粉末可增加飲茶時各種茶的口感及香氣并使其外觀變好，這種作法尤其適用于綠茶。
可采用各種粉碎方法制取茶葉末，但粉碎時加熱會降低茶葉質(zhì)量，所以應(yīng)盡量避免使用，最好采用凍結(jié)粉碎或用石臼搗碎等粉碎方法。
茶葉末的粒度為可通過20目篩，其中至少重量的50%可通過100目篩。茶葉末的用量與最后制品即溶性粉末的重量比最好為0.1-20%。如果茶葉末的用量過少則難以達(dá)到增強(qiáng)茶香味及口感的效果，但如果過多則會產(chǎn)生外觀上由茶葉末造成的失調(diào)感。
茶葉末的添加和混合可在提取液的濃縮前進(jìn)行，也可在濃縮后進(jìn)行。從防止茶葉味變壞的觀點(diǎn)出發(fā)，最好在提取液濃縮后添加茶葉末和進(jìn)行攪拌混合。不管哪種方法都希望在含氣凍結(jié)期間內(nèi)進(jìn)行，若在含氣凍結(jié)后添加和混合的話，茶葉末很難均勻分散。
其后，本發(fā)明的方法對上述濃縮液進(jìn)行含氣凍結(jié)，如是綠茶，為了增強(qiáng)茶的口感及香味，可在進(jìn)行含氣凍結(jié)前，可在加入茶葉末的同時加入二甲基硫。二甲基硫的添加量與最后制品之比最好為30-600mg/100g，添加量少的話達(dá)不到添加二甲基硫的效果，相反，添加量過多的話則二甲基硫的本來異味太強(qiáng)，產(chǎn)生不快感。
其后，對濃縮液進(jìn)行含氣凍結(jié)，可采用凍結(jié)時使氣泡混入的方法或使?jié)饪s液充氣泡后再進(jìn)行凍結(jié)等方法，但最好是在低于二甲基硫的沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行充氣泡和快速凍結(jié)，這樣可以防止二甲基硫的揮發(fā)。凍結(jié)溫度最好在完全凍結(jié)溫度以下，例如-30℃下進(jìn)行，因?yàn)樵摐囟热邕^高會導(dǎo)致后序真空凍結(jié)干燥時的干燥不良和起泡。
凍結(jié)時混入氣泡的方法無特別限制，例如可采用使?jié)舛日{(diào)整后的提取液通過刮板式熱交換器與空氣或氮?dú)饨佑|的同時進(jìn)行冷卻凍結(jié)的方法。具體地說，可采用使用冰淇淋機(jī)，邊混入氣泡邊進(jìn)行凍結(jié)的方法。使?jié)饪s液充氣泡后再進(jìn)行凍結(jié)的方法，由于濃縮液有一定粘度，所以須進(jìn)行強(qiáng)攪拌才能使其達(dá)到進(jìn)行含氣凍結(jié)所需要的含氣狀態(tài)。同時，含氣后應(yīng)進(jìn)行急速凍結(jié)以維持含氣狀態(tài)。
凍結(jié)后氣泡的含量須達(dá)到容量的10%以上，如氣泡含量低于容量的10%，則難于達(dá)到易溶解性的充分作用效果。
在濃縮液進(jìn)行含氣凍結(jié)后，進(jìn)行造粒后進(jìn)行真空凍結(jié)干燥，或進(jìn)行真空凍結(jié)后進(jìn)行造粒。前者適用于得到粗粒，后者適用于得到細(xì)粒。從易溶解性考慮的話最好采用前者。使用前者方法，當(dāng)有微粉末出現(xiàn)時，使進(jìn)行了反滲透膜濃縮的濃縮液進(jìn)行再循環(huán)，可使細(xì)微粉末盡可能減少。
采用前者的具體方法，在進(jìn)行凍結(jié)粉碎等造粒時要使氣泡不要散失，如果造粒時氣泡散失殆盡則真空凍結(jié)干燥后的最后制品的溶解性降低。采用后者的具體方法，無特殊限制，按常規(guī)方法進(jìn)行即可。
下面介紹氣泡混入率與溶解性關(guān)系的試驗(yàn)情況。
試驗(yàn)表1氣泡混入率與溶解性的關(guān)系
(O完全溶解;X殘存不溶性塊狀物)表1表示試驗(yàn)的綠茶提取液的不同固形成分濃度凍結(jié)干燥時的氣泡混入率與干燥粉末溶解性的關(guān)系。用下述方法進(jìn)行氣泡混入率的調(diào)整。將綠茶提取液放入臺式冰淇淋機(jī)(愛工合制作所制)邊攪拌邊冷卻，從結(jié)出冰晶開始?xì)馀莼烊肼孰S時間的增加而增加，以一定時間間隔取樣。將各試樣放在10CC的容器中，根據(jù)重量按下式求出各試樣的氣泡混入率。然后急速凍結(jié)進(jìn)行凍結(jié)干燥得到干燥粉末。
下式中a(%)為氣泡混入率、b(g)為10CC試樣的重量、C(g)為10CC與試樣的固形成分濃度相同的溶液的重量，a＝(c-b)/c×100。按此公式計算得到表1的結(jié)果。
從表1可以看出，凍結(jié)后氣泡的含量需達(dá)到容量的10%以上。
以下用實(shí)施例和比較例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。
實(shí)施例1在40kg水中放入綠茶3.5kg，浸取30分鐘后用擠壓機(jī)擠出，得到固形成分濃度為1.5%(重量)的提取物。對得到的提取物進(jìn)行反滲透膜濃縮;使其達(dá)到固形成分濃度為20%(重量)，然后用連續(xù)式冰淇淋機(jī)(刮板式熱交換器)混入容量40%的氣泡，邊混入氣泡邊凍結(jié)溶液成冰淇淋狀。其后，將其放入冷凍庫(-40℃)中進(jìn)行完全凍結(jié)，粉碎造粒、凍結(jié)干燥后得到粉末綠茶。將得到的粉末綠茶各0.5g放入兩個杯中，分別加入80℃熱水和室溫(25℃)的水100ml，加入熱水的立即溶解，加入室溫水的也比較容易溶解。
比較例1與實(shí)施例1同樣，將得到的含固形成分濃度為20%(重量)的綠茶提取物直接放入-40℃冷凍庫中進(jìn)行完全冷凍、粉碎造粒后進(jìn)行凍結(jié)干燥，得到粉末綠茶。將得到的粉末綠茶各0.5g放入兩個杯子，分別加入80℃熱水和室溫(25℃)水各100ml，加入熱水的有塊狀物產(chǎn)生，不攪拌不能溶解;加入冷水的完全不溶解。
實(shí)施例2
在70kg20℃的水中放入綠茶7kg，浸泡30分鐘后，用擠壓機(jī)使茶葉和提取液分離，同時注意不要使茶葉破損。用離心機(jī)從用該方法制得的提取液中除去不溶性固形成分，得到55kg可溶性固形成分濃度為2%(重量)的提取液。用反滲透膜濃縮法按下述處理?xiàng)l件對該提取液進(jìn)行濃縮處理。
濃縮處理使用日本電工株式會社制膜濃縮裝置RUW-5、并使用可換單片RO膜NTR-759HR(膜面積為1.8m2)。
將先得到的50kg提取液脫水45kg，濃縮得到固形成分濃度為20%(重量)的濃縮液。在500g濃縮液中加入5g通過100目篩的綠茶粉末，混合后用愛工寧制作所生產(chǎn)的臺式冰淇淋機(jī)使其含氣率達(dá)到容量的45%，并成為半凍結(jié)狀態(tài)，將其鋪在鋁盤上，層厚為5mm，然后放入-40℃冷凍庫進(jìn)行完全凍結(jié)。
然后，在-40℃冷凍庫內(nèi)用滾筒式凍結(jié)造粒機(jī)將其粉碎、用7-32目篩分進(jìn)行造粒。將用此法得到的凍結(jié)造粒品在真空度為10帕斯卡、加熱溫度30℃、干燥時間為16小時的條件下進(jìn)行真空凍結(jié)干燥，得到含水分為1.5%(重量)的粗粒狀速溶粉末綠茶約100g。
用這種方法制得的速溶粉末綠茶中加入熱水時迅速溶解，而且香醇味與直接加水飲用的綠茶味道相同，杯底有若干茶葉粉末沉淀，外觀也有綠茶本身的感覺。
實(shí)施例3在500g含固形成分濃度為20%(重量)的濃縮液中加入100mg二甲基硫，其余皆與實(shí)施例2相同，制成速溶粉末綠茶。用這種方法制成的速溶粉末綠茶與實(shí)施例2的方法制成的粉末茶相比，具有更好的香味和口感。
實(shí)施例4
將10kg煎茶放入60kg40℃的溫水中浸泡30分鐘，進(jìn)行提取處理后，用籠式離心機(jī)將茶葉與提取液分離，同時注意不要使茶葉破損。用10μ過濾器將不溶性固形成分從提取液中除去，得到45kg可溶性固形成分濃度為2.5%(重量)的提取液。用實(shí)施例2相同的反滲透膜濃縮法使40kg提取液脫水35kg并濃縮至固形成分濃度為20%(重量)。
在該濃縮液500g中加入通過50目篩的煎茶粉末1g，混合后，如實(shí)施例2那樣進(jìn)行含氣凍結(jié)、完全凍結(jié)、凍結(jié)造粒、真空凍結(jié)干燥，制成水分含量為2.0%(重量)的粗粒狀速溶粉末煎茶100g。
用這種方法制成的速溶粉末煎茶中加入熱水時可迅速溶解，并具有與茶葉直接加水飲用的煎茶同樣的香味和口感，而且有若干茶葉粉末沉積，外觀上有茶葉本身的感覺。
實(shí)施例5使用實(shí)施例2相同的方法制成的綠茶濃縮液含氣率達(dá)到容量的45%、并處于含氣凍結(jié)狀態(tài)，然后鋪在鋁盤上進(jìn)行完全凍結(jié)，再進(jìn)行真空凍結(jié)干燥，制成水分含量為1.5%(重量)的干燥茶。然后用粉碎機(jī)將該干燥茶粉碎、造粒使其可通過20目篩，制成速溶粉末綠茶。
用這種方法制成的速溶粉末綠茶加入熱水時，其溶解性雖不如實(shí)施例2方法制成的速溶茶，但也可迅速溶解，而且具有與直接加水飲用的綠茶同樣的香味和口感。而且杯底有若干茶葉粉末沉積，頗似茶葉本身。
綜上所述，用現(xiàn)有的真空凍結(jié)技術(shù)制成的速溶性粉末在注入熱水后不攪拌的話不易溶解，而用本發(fā)明的方法制成的粉末僅需注入熱水便可迅速溶解，既使加入冷水也比以前的粉末茶容易溶解。
而且，用本發(fā)明方法制造的速溶性粉末茶具有與加水直接飲用的茶葉同樣的香味、口感和外觀，并且易于溶解。對于綠茶，在其制造過程中加入二甲基硫可使其具有更好的品質(zhì)。
權(quán)利要求
1.即溶性粉末的制造方法，對含固形成分高于5%(重量)的溶液進(jìn)行真空凍結(jié)干燥，其特征是在凍結(jié)時混入其容量的10%以上的氣泡后再進(jìn)行真空凍結(jié)干燥。
2.權(quán)利要求1所記載的即溶性粉末的制造方法，其特征是上述溶液為綠茶、紅茶、烏龍茶、煎茶等茶類和咖啡等香味飲料。
3.權(quán)利要求1所記載的即溶性粉末的制造方法，其特征是用反滲透膜濃縮法使茶葉的提取液濃縮至其固形成分濃度達(dá)到5%(重量)以上，然后加入茶葉粉末、混合后得到的混合物進(jìn)行真空凍結(jié)干燥時，先混入容量10%以上的氣泡后再進(jìn)行真空凍結(jié)干燥。
4.權(quán)利要求1所記載的即溶性粉末的制造方法，其特征是造粒后進(jìn)行凍結(jié)干燥，或在凍結(jié)干燥后再進(jìn)行造粒。
5.權(quán)利要求3所記載的即溶性粉末的制造方法，其特征是用反滲透膜濃縮使提取液的固形成分濃度達(dá)到10-30%(重量)。
6.權(quán)利要求3所記載的即溶性粉末的制造方法，其特征是茶葉粉末的粒度為可通過20目篩，而且其中至少50%(重量)的茶葉粉末的粒度可通過100目篩。
7.權(quán)利要求3所記載的即溶性粉末的制造方法，其特征是添加二甲基硫。
8.權(quán)利要求7所記載的即溶性粉末的制造方法，其特征是二甲基硫的添加量是該添加量與最后產(chǎn)品的重量比為30-600mg/100g。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于使用真空凍結(jié)干燥法制造茶或咖啡等香味飲料的粉末的方法，特征是對含固形成分達(dá)重量的5％以上的溶液采用真空凍結(jié)干燥法，在凍結(jié)時混入容量10％以上的氣泡，然后再進(jìn)行真空凍結(jié)干燥。本發(fā)明的關(guān)于即溶性粉末(速溶粉末茶)的制造方法的特征是使茶葉的提取液經(jīng)反滲透膜濃縮后加入茶葉粉末，混合后得到的混合物進(jìn)行含氣凍結(jié)、造粒后進(jìn)行凍結(jié)干燥或凍結(jié)干燥后進(jìn)行造粒。
文檔編號A23F5/32GK1093874SQ9311484
公開日1994年10月26日 申請日期1993年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月13日
發(fā)明者山口憲章, 久保田理枝子 申請人:家庭食品工業(yè)株式會社