Procédé de préparation d'un extrait de thé La présente invention se rapporte à la production d'extraits de thé.
Les extraits de thé, connus également sous les noms de thé instantané ou thé soluble , sont générale ment fabriqués à partir de thé noir en faisant appel à des procédés analogues à ceux consacrés par les usages domestiques pour la préparation du breuvage obtenu par infusion de thé noir. On prépare également des extraits de thé à partir de feuilles fraîches de l'arbre à thé et certains procédés de fabrication de tels extraits sont dé crits dans la littérature.
Dans la production d'extraits de thé à partir de feuil les fraîches, la fermentation desdites feuilles et l'extrac tion des matières solubles constituent les étapes princi pales de la fabrication, laquelle peut comporter cepen dant d'autres opérations telles que la concentration de l'extrait et, s'il s'agit d'obtenir un produit en poudre, le séchage de l'extrait concentré. Les constituants aroma tiques volatils contenus dans la solution d'extrait peu vent être recueillis par séparation de ladite solution avant concentration et réincorporés au produit au cours d'une phase subséquente du procédé. Par ailleurs, les condi tions d'exécution de la fermentation peuvent revêtir une importance capitale.
Selon certains procédés, on effectue la fragmentation des feuilles de thé avant la fermen tation.
Suivant l'invention, on a remarqué que le parfum et la couleur des extraits de thé préparés à partir de feuilles fraîches sont nettement améliorés si l'on procède, au cours de la fabrication, à certains traitements ou opéra tions qui peuvent être utilisés séparément ou en toutes combinaisons entre eux et avec les autres opérations du procédé.
Le procédé selon l'invention est remarquable notam ment par le fait que l'on fragmente les feuilles de thé non fermentées, que l'on extrait les matières solubles des susdites feuilles, que l'on concentre l'extrait obtenu puis que l'on soumet l'extrait concentré à une maturation.
Par l'expression feuilles fraîches , on entend dési gner non seulement les feuilles de l'arbre à thé fraîche ment cueillies mais également les feuilles non fermentées, flétries ou desséchées, mais qui comportent encore leur pouvoir enzymatique.
Selon l'invention, on a remarqué que la qualité du produit final peut être améliorée en prélevant, avant la fermentation, les arômes de la suspension. Les arômes recueillis sont ajoutés aux matières solubles du thé au cours d'une opération subséquente. La séparation des arômes est, de préférence, effectuée sous pression ré duite, la suspension étant maintenue à une température n'excédant pas 600 C. La totalité ou une fraction seule ment des arômes recueillis peut être condensée à 100 C environ.
Une opération de maturation implique essentielle ment le maintien, pendant une période déterminée, d'une suspension de feuilles de thé ou d'un extrait de thé dans des conditions physiques et chimiques précises.
Bien que l'eau soit utilisée de préférence pour la pré paration de la suspension de feuilles fraîches on peut, dans certains cas, faire appel à des solvants, par exem ple un mélange d'eau et d'un solvant organique soluble dans l'eau tel que l'alcool éthylique ou l'acétone. Selon une variante d'exécution, le liquide utilisé pour la prépa ration de ladite suspension est constitué par un second extrait, obtenu à partir de feuilles de thé partiellement épuisées au cours de la première extraction.
Le procédé peut comporter une première maturation de la suspension de feuilles fragmentées. Les conditions spécifiques de temps et de température à observer au cours de cette maturation dépendent d'un certain nom bre de facteurs dont les principaux sont la concentration. le pH et la composition de ladite suspension, de même que de la nature du milieu gazeux en contact avec cette dernière.
D'une manière générale, il est préférable de sous traire la suspension à l'action de l'oxygène durant la ma turation en vue d'éviter toute fermentation intempestive.
Selon une forme d'exécution du procédé, les feuilles sont fragmentées dans l'eau, laquelle peut être refroidie avec de la glace. On peut également faire appel à des feuilles congelées, avec glace ou non, sans addition d'eau. De préférence. la fragmentation est effectuée à basse température, c'est-à-dire 100 C environ ou au-dessous. Il est avantageux de soustraire les feuilles de thé à l'action de l'oxygène au cours de cette opération car un excès d'oxygène peut initier une fermentation qui n'est pas sou haitable. II est également possible de fragmenter lesdites feuilles dans un solvant ou un mélange de solvants en solution aqueuse par exemple, ou encore dans un liquide constitué par un second extrait obtenu à partir de feuilles de thé partiellement épuisées.
La fragmentation desdites feuilles peut être exécutée à l'aide de tout appareil convenable tel que les mach#nes de coupe connues sous les noms de hachoir à tabac, Leggcutter , etc., de même que les moulins à mar teaux ou à boules et les mixers. La fermentation est effectuée de façon à obtenir, de préférence, une suspen sion apte à réagir de façon homogène. L'expression suspension est utilisée pour désigner une dispersion de matières solides dispersées dans un liquide ; lorsqu'elle est agitée, elle a les propriétés d'un liquide et elle peut, par conséquent, être déplacée par pompage.
Des suspen sions ayant les caractéristiques souhaitables pour l'exé cution du procédé peuvent être obtenues en fragmentant les feuilles de thé sous la forme de particules ayant une dimension moyenne comprise entre 0,5 et 2 mm. Il va de soi que la suspension peut comporter une certaine proportion de fragments ayant des dimensions plus gran des ou plus petites que celles indiquées ci-dessus. La sus pension de feuilles fraîches fragmentées contient 1 à 10 parties en poids, de préférence 4 parties, de liquide pour 1 partie en poids de particules de thé.
Le choix des conditions dans lesquelles est conduite la première maturation est dépendant de la nature du produit final. En général, le temps et la température sont les principaux facteurs intervenant au cours de cette opération, à titre d'exemple, la maturation peut être conduite entre 00/24 heures et 600/10 minutes envi ron. De bons résultats ont été obtenus en effectuant la maturation à 101) C pendant 12 heures.
Selon une autre forme d'exécution du procédé, la température maintenue au cours de la susdite matura tion peut varier selon une courbe déterminée à l'avance ; à titre d'exemple, l'opération peut débuter à 00 C puis, après 6 heures, être amenée à 300 C.
Il va de soi que la fermentation des feuilles de thé est facultative et que les avantages qui résultent des opé rations de séparation des arômes et de maturation demeurent, même si le procédé ne comporte pas de fer mentation. par exemple lors de la préparation d'extraits de thé vert. Dans ce cas, l'extraction intervient directe ment après la première maturation ou la séparation des arômes.
La fermentation de la suspension peut être effectuée dans des conditions fort différentes ; elles dépendent en majeure partie des propriétés que l'on désire conférer au produit final. La fermentation comporte généralement une injection d'oxygène à la suspension. De l'oxygène pur, de l'air ou de l'air enrichi d'oxygène peuvent être utilisés. Les propriétés de l'extrait final sont largement influencées par la quantité d'oxygène ajoutée à la. sus pension et, par conséquent, cette quantité doit être soi gneusement déterminée.
Selon une forme d'exécution du procédé, l'oxygène est introduit sous pression dans une cuve contenant la suspension. A titre de variante, la suspension, placée dans une cuve ouverte et maintenue sous agitation, pour rait être exposée à l'atmosphère pendant une période déterminée. Selon une autre forme d'exécution, l'oxy gène pur ou en mélange avec un gaz inerte (azote, argon, etc.) peut être introduit par barbotage dans la suspen sion. Il est préférable de raccourcir autant que possible la durée de la fermentation et cette durée dépend notam ment de la dispersion de l'oxygène au sein de la suspen sion et de la quantité de ce gaz ajoutée au cours de l'opé ration.
A ce propos, on a remarqué qu'une durée de fermentation excessivement longue, résultant par exem ple d'une addition d'oxygène insuffisante, peut entraîner une formation intempestive de théarubigines et affecter les propriétés de l'extrait final.
Les propriétés du produit final sont également dépen dantes des conditions de température régnant au cours de la fermentation. Cependant, la température ou la gamme de températures doit être choisie en fonction de l'activité des enzymes présentes dans les feuilles fraîches, c'est-à-dire entre 20 et 60 C. De bons résultats ont été obtenus en exécutant la fermentation à une température comprise entre 30 et 401) C.
Il a été décrit plus haut que les principaux facteurs susceptibles d'influencer la fermentation sont la quantité d'oxygène introduite dans la solution, son mode de dis persion et la température. D'autres facteurs doivent tou tefois être pris en considération, notamment le traitement de la suspension avant fermentation (distillation extrac tive des arômes), la concentration des solides et le pH. A titre d'exemple, la concentration peut être ajustée avant la fermentation par l'addition d'une quantité appropriée d'un extrait obtenu, comme décrit plus haut, à partir de feuilles de thé fermentées et partiellement épuisées.
Selon une forme d'exécution du procédé, la. fermen tation est conduite à un pH qui est inférieur au pH nor mal de la suspension de thé frais, de préférence dans les conditions décrites par le brevet No 429407.
L'abaissement désiré du pH peut être obtenu par l'addition d'un acide, par exemple l'acide chlorhydrique, l'acide citrique, etc. Il est également possible de prépa rer une suspension ayant le pH désiré en traitant l'eau utilisée avec une résine échangeuse de cations. Selon une variante d'exécution, l'ajustement du pH à la valeur désirée est réalisé en utilisant un second extrait obtenu à partir de feuilles partiellement épuisées au cours de la première extraction. Cet extrait est traité avec une résine échangeuse de cations jusqu'à l'obtention du pH désiré puis il est ajouté en tout ou partie à la suspension de thé frais.
Un tel extrait peut intervenir aussi pour ajuster la concentration d'une telle suspension avant la séparation des arômes ou avant la fermentation. De plus, on peut également procéder à la séparation des arômes de la suspension au cours de la fermentation.
Lorsque le degré de fermentation est atteint, l'opéra tion est interrompue, par exemple en chauffant la sus. pension jusqu'à l'inactivation des enzymes, c'est-à-dire 70-1000 C environ. On peut aussi interrompre la fermen- tation .par la suppression de la fourniture d'oxygène ou simplement l'arrêt de l'agitation qui assure la dispersion de l'oxygène.
Le chauffage de la suspension en vue d'interrompre la fermentation peut constituer l'une des opérations de l'extraction des solides solubles du thé. Il peut être avan tageux de recueillir les arômes au cours de l'extraction, par exemple au moyen d'une injection de vapeur dans la suspension avec condensation subséquente des va peurs ou par évaporation instantanée. Le distillat peut ensuite être fractionné en vue d'écarter une ou plusieurs des fractions obtenues.
L'extraction peut être effectuée à l'aide d'une instal lation conventionnelle, par exemple en faisant passer la suspension à l'intérieur de tubes chauffés à une tempéra ture comprise entre 90 et 2000 C. Ces températures ne sont données qu'à titre facultatif car les conditions d'ex traction dépendent largement de la vitesse de circulation du produit et de l'installation d'extraction utilisée.
Lorsque la suspension fermentée est chauffée, on déplore un appauvrissement de cette dernière en subs tances colorées formées au cours de la fermentation, cet appauvrissement étant dû à la précipitation d'une partie desdites substances sur les matières non solubles. On peut remédier à cet inconvénient, dans une certaine me sure au moins, en ajoutant à la suspension fermentée, avant l'extraction, une quantité déterminée d'extrait non fermenté. L'importance de l'addition de solides non fer mentés à ladite suspension est fixée en fonction de l'in tensité de la fermentation et de la couleur souhaitée pour le produit final.
Lorsque l'extraction est effectuée à partir d'une sus pension préalablement séparée des arômes volatils, il peut être avantageux d'ajouter à ladite suspension un solvant, par exemple l'éthanol ou l'acétone. L'action du solvant permet d'augmenter sensiblement le rendement en matières solubles.
Lorsque le degré d'extraction est atteint, les matières insolubles sont éliminées de la suspension, par exemple par centrifugation au moyen d'un ou plusieurs appareils centrifuges à haut rendement ou par filtration. Il n'est pas nécessaire de refroidir l'extrait avant l'élimination des matières insolubles. Le marc peut être extrait une seconde fois dans les mêmes conditions avec, à titre facultatif, une séparation des arômes. Le second extrait est susceptible d'être utilisé, comme décrit plus haut, pour la préparation de la suspension originale de thé frais ou pour ajuster la concentration de la suspension avant la fermentation.
L'extrait initial débarrassé des matières insolubles peut être concentré jusqu'à l'obtention d'une pâte, ou séché sous la forme d'une poudre, par exemple au moyen d'un séchoir à rouleaux, par atomisation ou par cryodessiccation.
Selon une forme d'exécution du procédé, tous les arômes prélevés durant la fabrication sont concentrés et/ou fractionnés puis incorporés à l'extrait avant le séchage de ce dernier. A titre de variante, les arômes peuvent être incorporés au produit final, c'est-à-dire à ladite pâte ou à l'extrait en poudre.
Selon une autre forme d'exécution, l'extrait obtenu après la séparation des matières insolubles est soumis à un traitement de solubilisation selon les procédés dé crits par exemple dans les brevets USA Nos 2831772, 3065077 ou 3151985.
Enfin, le procédé selon l'invention comporte une opération de maturation de l'extrait lui-même, en vue d'améliorer encore la saveur et l'arôme du produit final. Cette opération consiste à traiter l'extrait concentré après l'incorporation de tout ou partie des arômes ; elle est effectuée de préférence, comme la maturation pri maire, dans des conditions de température, .de concentra tion, de pH et de temps contrôlées. La maturation de l'extrait peut être conduite, par exemple, à 300 C pen dant 12 heures, sous agitation ou vibration.
L'exemple suivant illustre la mise en oeuvre du pro cédé selon l'invention, laquelle n'est cependant pas limi tée aux conditions qui y sont exposées.
<I>Exemple</I> On soumet des feuilles fraîches de thé en provenance de Ceylan à une fragmentation au moyen d'une machine dont l'action est de couper plutôt que de désagréger. La machine est réglée de façon à produire des morceaux ayant une grandeur moyenne de 1 mm environ. L'opé ration est conduite à 41, C. Les feuilles coupées sont mé langées avec une quantité suffisante d'eau décationisée à 40 C pour former une suspension ayant une teneur totale en matières sèches de 4.2 % .
Cette suspension est soumise à une première maturation qui consiste à la maintenir à une température de 37o C pendant 41/z heu res. Elle est ensuite placée dans un évaporateur rotatif du type connu sous le nom de CRAIG puis distillée pen dant 45 minutes. L'eau évaporée est constamment rem placée pour maintenir la concentration de la suspension à 4,2 01o, alors que la pression est réglée de façon à con server une température de 300 C. Les buées non conden sées par le réfrigérant de l'évaporateur sont retenues par une trappe à -800 C et le contenu de cette dernière est, après fusion, ajouté au distillat.
Après rectification à 550 C, on obtient 0,5 ml d'arôme par gramme de solides extraits.
La suspension est placée dans un réacteur où elle est maintenue sous forte agitation pendant 30 minutes à une température de 38 C ; on introduit par barbotage une quantité d'air égale à 1,5 fois le volume de la suspension.
A l'échéance de la période de réaction, l'addition d'air est interrompue, de même que l'agitation rapide. On élève rapidement la température à 95,1 C puis l'on sépare les substances extraites par centrifugation ou fil tration. Le produit obtenu est l'extrait<B>El</B> . Le marc est mélangé avec 2 parties d'eau à 950 C puis brassé pen dant 3 minutes. Après séparation des substances extrai tes par centrifugation ou filtration, on obtient l'extrait E.. Les deux extraits sont mélangés et concentrés puis on ajoute les arômes prélevés antérieurement, puis on procède à une seconde maturation en conservant l'extrait pendant 12 heures à 30 C à l'intérieur de récipients fer més, soumis à des vibrations.
Enfin, le produit est séché par atomisation ou par cryodessiccation.