Способы и системы декофеинизации - RU2016131496A

1. Способ получения декофеинизированного чайного продукта, такого как декофеинизированные чайные листья, включающий

(i) добавление воды, имеющей температуру менее 70°C к чайным листьям с получением водной смеси чайных листьев,

(ii) выделение чайных листьев из указанной водной смеси чайных листьев с получением водного экстракта и экстрагированных чайных листьев;

(iii) приведение в контакт водного экстракта со стадии (ii) с активным углеродным адсорбентом (АСА);

(iv) проведение обратимой адсорбции кофеина в указанном экстракте на АСА с получением водного декофеинизированного чайного экстракта (DTE),

(v) приведение в контакт водного DTE с экстрагированными чайными листьями стадии (ii) с получением дополнительной водной смеси чайных листьев, необязательно повторение стадий (ii)-(iv) 2-12 раз, и

(vi) высушивание дополнительной водной смеси чайных листьев с получением декофеинизированного чайного продукта.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии (v) стадии (ii)-(iv) повторяют от 2 до 12 раз, предпочтительно от 4 до 10 раз.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что время между добавлением воды или DTE с получением водной смеси чайных листьев на стадии (i) или дополнительной водной смеси чайных листьев на стадии (v) и выделением экстрагированных чайных листьев на стадии (ii) составляет более 2 минут, но менее 60 минут, предпочтительно от 2 до 20 минут.

4. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий добавление растворителя к АСА и десорбцию указанного кофеина, адсорбированного на нем, и необязательное повторное применение АСА для приведения в контакт с дополнительным водным экстрактом стадии (ii) с указанным АСА.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что десорбированный кофеин выделяют из растворителя, и растворитель необязательно возвращают в цикл к указанному АСА.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что указанный кофеин высушивают испарением растворителя.

7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что указанный растворитель представляет собой спирт, такой как метанол или этанол, или сложный эфир, такой как этил ацетат.

8. Способ по п. 4, отличающийся тем, что более 60%, 70%, 80%, 90%, 95% или 98% адсорбированного кофеина повторно сорбируют из указанного АСА и растворяют в указанном растворителе.

9. Способ по любому пп. 1-2 и 5-7, отличающийся тем, что АСА является частью адсорбционной колонны.

10. Способ по любому из пп. 1-2 и 5-7, отличающийся тем, что АСА содержит предпочтительно круглые пористые частицы углерода, при этом более 90% указанных частиц имеют размер от 0,1 до 0,66 мм и площадь поверхности более 1300 м²/г.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что АСА имеет йодное число более 1350 мг/г.

12. Способ по любому из пп. 1-2, 5-7 и 10, отличающийся тем, что отношение чайных листьев к воде на стадии (i) составляет от 1:5 до 1:10, включая от 1:5 до 1:9 и от 1:6 до 1:8.

13. Способ по любому из пп. 1-2, 5-7 и 10, отличающийся тем, что вода или декофеинизированный чайный экстракт на стадии (i) или DTE на стадии (v) имеет температуру менее 60°C, предпочтительно от 5°C до 60°C, предпочтительно от 15°C до 50°C или от 15°C до 30°C при смешивании с указанными чайными листьями или экстрагированными чайными листьями.

14. Способ по любому из пп. 1-2, 5-7 и 10, отличающийся тем, что указанное выделение на стадии (ii) представляет собой выделение в центрифуге.

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что указанное выделение в центрифуге проводят в центрифуге непрерывного действия или в центрифуге со сплошным ротором, такой как противоточная центрифуга или прямоточная центрифуга.

16. Способ по любому из пп. 1-2, 5-7, 10, и 15, отличающийся тем, что декофеинизированный чай представляет собой черный чай или зеленый чай (Camellia sinensis L.), или чай матэ (Ilex paraguariensis L.

17. Способ по любому из пп. 1-2, 5-7, 10 и 15, отличающийся тем, что из чайных листьев удаляют по меньшей мере 85%, 90% или 95% кофеина, и/или содержание остаточного кофеина в декофеинизированном чайном продукте не превышает 0,4%, предпочтительно 0,3%, более предпочтительно 0,2% или 0,1%.

18. Способ по любому из пп. 1-2, 5-7, 10 и 15, отличающийся тем, что чайные листья на стадии (i) содержат не содержащие кофеин водорастворимые компоненты и декофеинизированный чайный продукт на стадии (vi) содержит не содержащие кофеин водорастворимые компоненты при этом декофеинизированный чайный продукт на стадии (vi) содержит по меньшей мере примерно 50%, 60%, 70%, 80%, предпочтительно 90% не содержащих кофеин водорастворимых компонентов чайных листьев стадии (i).

19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что указанные не содержащие кофеин водорастворимые компоненты представляют собой чайные полифенолы («антиоксиданты»), такие как катехины и/или эпикатехины (до 30% от сухой массы чайных листьев в зеленом чае), аминокислоты, такие как L-теанин, теафлавин, включая производные теафлавина, такие как теафлавин-3-галлат, и/или теарубигин.

20. Декофеинизированный чайный продукт, полученный способом по любому из предыдущих пунктов.

21. Декофеинизированный чайный продукт, полученный из чайных листьев, содержащий менее 0,5%, предпочтительно менее 0,4%, 0,3%, 0,2% или 0,1% кофеина и по меньшей мере 40%, 50%, 60%, 70%, 80% или 90% чайных катехинов, теафлавина, включая производные теафлавина, такие как теафлавин-3-галлат, теарубигина и/или полифенолов, таких как эпикатехины, относительно их содержания в чайных листьях, из которых он получен.

22. Применение активного углеродного адсорбента, содержащего предпочтительно сферические или круглые пористые углеродные частицы, при этом более 90% указанных частиц имеют размер от 0,1 до 0,66 мм, площадь поверхности >1300 м²/г и йодное число более 1350 мг/г, при декофеинизации алкалоидсодержащих материалов, таких как, но не ограничиваясь ими, чай, кофе или матэ.

23. Система декофеинизации алкалоидсодержащих материалов, содержащая:

центрифугу непрерывного действия или центрифугу со сплошным ротором, имеющую входное отверстие и по меньшей мере одно выходное отверстие для жидкости и по меньшей мере одно выходное отверстие для твердых материалов, и

адсорбционную колонну, которая функционально присоединена к одному из указанного по меньшей мере одного выходного отверстия для жидкости, и содержит активный углеродный адсорбент, содержащий предпочтительно сферические или круглые пористые углеродные частицы, при этом более 90% указанных частиц имеют размер от 0,1 до 0,66 мм, площадь поверхности более 1300 м²/г и йодное число более 1350 мг/г.

24. Набор для декофеинизации чая, содержащий: в одном контейнере углеродный адсорбент, который содержит предпочтительно сферические или круглые пористые углеродные частицы, при этом более 90% указанных частиц имеют размер от 0,1 до 0,66 мм, площадь поверхности >1300 м²/г и йодное число более 1350 мг/г, в адсорбционной колонне, выполненной с возможностью адсорбции кофеина из алкалоидсодержащих материалов, и во втором контейнере - инструкции по применению колонны для экстракции алкалоидсодержащих материалов.