بخشی از مقاله
بررسي روش استخراج آنزيمي در فرآيند توليد چاي فوري
چکيده
چاي فوري ، پودري است که از خشک کردن عصاره ي (دم شـده ) چـاي بدسـت مـي آيـد، بدين ترتيب که پس از استخراج مواد موثر چاي طي عمليات مناسبي عصاره تغليظ و سپس خـشک شده و درنهايت پودري با دانه بندي مناسب توليد مي شـودکه بخـوبي قابـل حـل و امتـزاج درآب مي باشد. دربازارهاي فروش ، چاي فوري معمولا“به دوصــورت قــابــل حــل در آب ســرد و قــابــل حـل درآب گرم موجود مي باشد. فرايند توليد چاي فوري فرايند مفصلي است که شـامل واحدهاي عملياتي مختلف در صنايع غذايي مي باشدو به طور کلي شامل مراحـل جداسـازي مـواد آروما، استخراج عصاره ، تغليظ و خشک کـردن اسـت امـا توليـد محـصولي بـا خـواص ظـاهري و ارگالپتيکي مناسب مستلزم تهيه عصاره اي با کيفيت عالي مي باشد. راندمان بالاي استخراج ، حفـظ عطرو طعم چاي ، حلاليت بالا حتي در دماهاي پايين و بجا نماندن کرم چاي از مهمترين پارامترهـاي مورد نظر در فرآيند تهيه عصاره چاي مي باشند لذا روش استخراج آنزيمي به جهت ويژگيهاي خاص مورد توجه قرار گرفته است . در اين روش با استفاده از يـک سيـستم کوکتـل آنزيمـي در شـرايط فرآيندي مناسب و عمليات استخراج انجام گرفته و ضمن استخراج درصد بالايي از مـواد جامـد بـه جهت هيدروليز ترکيبات نا محلول وتوليد مواد با حلاليت بالا کيفيت عصاره به نحو قابل ملاحظـه اي افزايش مي يابد. در اين مقاله ضمن معرفي آنزيم هاي مورد استفاده ، بررسي ويژگي ها ونحوه عملکـرد آنها به شرح مراحل فرآيند توليدکه شامل جداسازي مواد معطره ، آمـاده سـازي آنـزيم ، اسـتخراج آنزيمي ، استخراج مجدد در دماي بالا، پاستوريزاسيون ، صـاف کـردن و جداسـازي آنـزيم ، تغلـيظ وخشک کردن عصاره مي پردازيم .
کلمات کليدي: چاي فوري، استخراج ، آنزيم تاناز، کرم
مقدمه :
چاي فوري يکي از عمده ترين فرآورده هاي صنعت چاي است که به خوبي با قهوه فوري رقابت نموده و بازار فروش مناسب بويژه در اروپا وآمريکا دارد. اين فرآورده در واقع پودري است که از عصاره چاي بدست ميآيد، بدين ترتيب که پس از استخراج مواد موثر چاي طي عمليـات مناسبي عصاره تغليظ و سپس خشک شده و در نهايت پودري با دانه بنـدي مناسـب و کيفيـت خوب توليد ميشود که براحتي در آب سرد و يا گرم قابل حل بوده و نوشيدني با رنگ ، عطـر و طعم مناسب حاصل مينمايد که کسب اين ويژگيها تا حد زيادي مربوط به فرآيند توليـد ايـن فرآورده ميباشد، بطورکلي اين فرآيند شامل مراحل جداسازي مواد معطـره ، اسـتخراج ، تغلـيظ عصاره ، جداسازي کرم و خشک کردن مي باشد.
پس از انتخاب گونه مناسب چاي، فرآيند استخراج يکي از اصليترين اجزاء فرآيند توليـد چـاي فوري ميباشد و بطور کلي تهيه يک عصاره خوب با کيفيت شيميايي و ارگـانولپتيکي مطلـوب مهمترين حلقه زنجيره تهيه هر محصول فرعي از چاي است . اين فرآيند که هـدف از آن تهيـه يک عصاره خوش رنگ و خوش طعم چاي ميباشد بايستي بگونه اي طراحـي شـود کـه ضـمن حفظ و نگهداري کليه مواد معطر طبيعي چاي، از تشکيل و ايجاد کـرم چـاي جلـوگيري کنـد.
سيستم هاي قديمي استخراج عصاره براساس کاربرد مواد شيميايي و عمدتا“ اسيدهامي باشـد، کاربرد اين اسيدها جهت هيدروليز ترکيبات نامحلول چايمي باشد.
امروزه توليد عصاره گياهي بدون استفاده از مواد شيميايي بسيار مهم اسـت و در حـال حاضر استفاده از آنزيم هاي مناسـب و بهـره گيـري از روشـهاي بيوتکنولـوژي در حـال توسـعه ميباشد.
- بررسي فرآيند توليد چاي فوري بروش استخراج آنزيمي
جهت بهبــود روشهاي توليد چاي فوري و محصولات حاصــل از آن استفاده از آنزيم در فرآيند استخراج پيشنهاد شده است . در اين روشها در واقع ، برگ سياه چاي با يـک مخلـوط آنزيمي ١ که ترکيبي از چند آنزيم با عملکردهاي متفاوت است ، مورد استخراج قرار مـيگيـرد و هدف در نهايت ، افزايش راندمان فرآيند استخراج ، پايداري چاي فوري و حلاليت مطلوب آن در آب سرد است بعلاوه عصاره حاصل شفافيت و رنگ مناسب و طعـم طبيعـي چـاي را بـه طـور کامل دارا ميباشد.
فرآيند استخراج آنزيمي به صورت پيوسته و يا غير پيوسته قابل انجام اسـت ، البتـه در فرآيند پيوسته پارامترهاي فرآيندي نظير دما، زمان ، غلظت آنزيم ، ميزان آب مـورد نيـاز جهـت فعاليت آنزيم ، به خوبي قابل کنترل بوده و به همين دليل اين روش اقتصاديترمي باشـد، ولـي در روش غير پيوسته به جهت طولاني بودن زمان تاثير آنزيم بر روي برگها نياز بـه تجهيـزات و وسايل در ابعاد بسيار بزرگ بوده که همين امر سبب افزايش ميزان سرمايه گذاري اوليه مي شود.
در ادامه به بررسي جزئيات بيشتر اين فرآيندها از جملـه شـناخت آنـزيم هـاي مـورد استفاده و پارامترهاي موثر بر عملکرد آنها، شرح فرآيند استخراج آنزيمي و بررسـي پارامترهـاي موثر بر فرآيند ميپردازيم :
-معرفي و شناخت آنزيمهاي مورد استفاده
همانطور که ميدانيم برگهاي چاي و عصاره چاي حاوي کافئين و تانن ها هستند. اين ترکيبات درآب داغ محلول هستند اما درآب سرد مقداري از کافئين و تانن تشکيل کمپلکـسي ميدهند که هنگام تهيه چاي به صورت لکه هاي کدر ظاهر مي گردند و رنگ چاي را به قهوه اي کمرنگ تغييرمي دهند. اين پديده به عنوان تشکبل کرم يا خامه چاي شناخته شده است . خامه چاي شامل کافئين ، تي فلاوين و تي ربوگين بوده و مقدار تشکيل اين ماده در هنگام سرد شدن ميتواند معياري ازخصوصيات چاي باشد. اين کمپلکس درهنگام حل کردن چـاي فـوري درآب سرد به صورت نامحلول بوده و موجب تشکيل يک سوسپانسيون کدر مي شود که سبب کـاهش شديد کيفيت فرآورده ميگردد، لذا جداسازي اين ترکيبات از عصاره قبل از خشک کردن آن و يا اتخاذ روشهايي که بتواند از ميزان تشکيل اين مواد بکاهد از اهميت بسزايي برخـوردار اسـت .
استفاده از آنزيم تانن اسيل هيدرولاز ١با نام رايج تاناز٢ سبب هيدروليز ايـن ترکيبـات و افـزايش ميزان اسيدگاليک و يا نمکهاي آن ميشود و هر چه ميـزان ايـن اسـيد زيـادتر باشـد حلاليـت محصول نهايي نيز بالاتر ميرود. آنزيم تاناز را از کپک هـاي گـروه آسـپرژيلوس و پنـي سـيليوم استخراج ميکنند. از طرفي پلي فنلهاي چاي تحت شـرايط اسـيدي موجـب رسـوب پروتئينهـا ميگردند، تغيير و تبديل اين بيوپلـــيمرهاي پروتئيني در برگ چاي توسط آنزيم هـا موجـب بهبود حلاليـت ميگردد. به منظور دستيابي به عملکـرد مناسـب تـر آنـزيم تانـاز و همچنـين افـزايش رانـدمان استخراج موادجامد محلول معمولا از يک مخلوط آنزيمي که متشکل از چند نوع آنزيم ميباشد استفاده ميشود.
آنزيمهاي شکننده ديواره سلول يکي از اجزاء اصلي اين مخلوط آنزيمي هستند. عمدتا“ ساختار ديواره ي سلولي شامل ترکيبات سلولزي و مقادير کمتري پروتئين ، همي سلولز، پکتـين و ليپيدهامي باشد و آنزيم هضم کننده ديـواره سـلولي ترکيبـات و سـاختار ديـواره سلـــولي را شکسته و نفوذ پذيري آن را افزايش ميدهد. بر اين اساس ساختار آنزيمهـاي شـکننده ديـواره سلولي شامل گروه کربوهيدراتازها ١(مانند سلولاز٢، همي سلولاز٣، پکتيناز٣، دکستراناز٤) و گـروه پروتئازها٥ ، ليزوزيم ها٦، ماساراز٧و ليپازها٨ميباشد.
مخلــوط آنزيمـي از مخلـوط سـازي آنــزيم هـاي هـضم کننـده ديـواره سـلولي بـــا پايدارکننده هاي آنزيمي مانند سوربيتول و مانند آنهـا در آب بدست مي آيد. تاناز رامي توان هم بصورت پودري و هم بصورت محلول در آب بکار برد. اين مخلوط آنزيمي تحت
