Hielscher Ultraschalltechnik

Cold Brew Tea mittels Ultraschall

  • Hochleistungs-Ultraschall ist eine bewährte Methode, um die Extraktion von Aromen, Polyphenolen und anderen Wirkstoffen aus Pflanzen zu intensivieren.
  • Kalt 'gebrühter' Tee weist viele Vorteile auf, denn beim kalten Teeaufguss bleiben die Wirkstoffe intakt. Außerdem hat der Tee einen weicheren, weniger bitteren Geschmack.
  • Ultraschall ist eine nicht-thermische Extraktionsmethode. Daher intensiviert Ultraschall den Aufguss und die Extraktion ohne dabei die Biomoleküle zu zerstören.
  • Durch die Beschallung können Tee und Kräuter kalt aufgegossen und 'gebrüht' werden – ohne lange ziehen zu müssen.

Vorteile des kalten Teeaufgusses mit Ultraschall

Tee ist ein aromatisches Getränk, das normalerweise durch das Aufgießen von Teeblättern mit heißem bzw. siedendem Wasser zubereitet wird. Beim kalten Aufguss werden die Teeblätter mit kaltem Wasser aufgegossen um müssen über einen langen Zeitraum (ca. 10-15 Std.) ziehen.
Kalt gebrühter Tee kann zubereitet werden, indem loser Tee (oder Teebeutel) in kaltem Wasser eingeweicht wird, der dann für mehrere Stunden ziehen kann. Dies ist sehr zeitaufwendig und die Extraktion der Wirkstoffe erfolgt nur unvollständig. Mittels Ultraschall lässt sich das Extraktionsverfahren beim kalten Aufguss deutlich beschleunigen und die Inhaltsstoffe des Tees (z.B. Koffein, Phenole, Catechine etc.) werden vollständiger in das Teegetränk übertragen. Da kalt gebrühter Tee nicht mit kochendem Wasser übergossen wird, sondern mit Ultraschall behandelt wird, wird ein deutlich milderer, weniger bitterer Geschmack erzielt.

Weshalb Tee mit Ultraschall kalt aufgießen?

  • nicht-thermische Extraktion
  • keine Schädigung hitze-empfindlicher Biomoleküle
  • kein Verdunsten flüchtiger Komponenten
  • verbesserte Extraktion von Aroma-Komponenten und glycosidischen Aroma-Vorstufen
  • weniger Bitterstoffe

Ultraschall-Extraktion ist ein nicht-thermisches Verfahren und eignet sich deshalb hervorragend für die Extraktion von Polyphenolen, wie z.B. Catechinen aus Tee. Ultraschall erhöht die Wirksamkeit der Extraktionsprozess bei niedrigen Temperaturen, so dass ein Abbau der gesundheitsfördernden Komponenten verhindert wird. Die Extraktion bei hohen Temperaturen schädigt häufig die Polyphenole und erhöht die Extraktion von Proteinen und Pektinen, welche die organoleptische Qualität des Tees durch sog. Creme-Bildung beeinträchtigen. Die ultraschallgestützte Methode des kalten Teeaufgußes ermöglicht es, ein Tee-Getränk mit besseren sensorischen Eigenschaften herzustellen: Die ultraschall-gestützte Teeherstellung bei niedrigen Temperaturen verhindert, dass die flüchtigen Komponenten verdunsten und die hitzeempfindlichen Biomolekülen (z.B. Antioxidantien) zerstört werden.
Studien haben zudem gezeigt, dass bei der Ultraschall-Methode einen deutlich höherer Anteil von Polysacchariden in das Teegetränk freisetzt wird als bei der herkömmlichen Methode mit kochendem Wasser. Polysaccharide haben eine ähnlich gesundheitsfördernde Wirkung wie Antioxidantien und sind u.a. blutzuckersenkend und krebsbekämpfend, schützen gegen Blutgerinnsel, gegen Strahlung und stärken das Immunsystem.

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Ultraschall-Behandlung verbessert das kalte Gebräu und führt zu einer vollständigen Extraktion von aktiven Komponenten!

Ultraschall-Extraktion für Cold Brew Tea

UP200St mit 14mm Sonotrode zur Herstellung von Kaltbrühkaffee

Kalt gebrühter Tee

Während bei der herkömmlichen Methode Tee mit (kochend) heißem Wasser gebrüht wird, es ist auch möglich, einen Tee-Aufguss mit kaltem Wasser zuzubereiten. Weicht man Teeblätter einfach nur in kaltem Wasser ein, so ist eine sehr lange Ziehdauer notwendig, um Wirkstoffe und Geschmack zu extrahieren. Um die Extraktion der Wirkstoffe zu intensivieren und zu beschleunigen, ist Leistungs-Ultraschall das ideal Werkzeug. Neben einer vollständigen Extraktion innerhalb kürzester Zeit erzielt man mit der Ultraschallmethode für Cold Brew Tea ein anderes Geschmacksprofil.

Vorteile der ultraschall-gestützten Cold Brew-Verfahrens

Das herkömmliche Cold Brew-Verfahren ohne Ultraschall hat einige Nachteile im Vergleich zu dem Tee-Aufguß mit heißem Wasser. Während einem herkömmlicher Cold Brew-Verfahren werden deutlich weniger aktive Stoffe (z. B. Catechine, Polyphenole, Coffein etc.) extrahiert, wodurch der Tee einen Großteil seiner ernährungsphysiologischen, gesunden Vorteile einbüßt.

Vorteile des Cold Brew-Verfahrens mit Ultraschall

  • Schnell
  • mildes Verfahren
  • hohe Extraktionsausbeute
  • energiesparend
  • Einfach & sicherer Betrieb
  • niedrige Kosten

Ultraschall-gestütztes Cold Brew-Verfahren für die industrielle Produktion

Egal ob Sie kleine, mittlere oder große Volumina des Cold Brew Teas in der kommerziellen Produktion herstellen wollen – Hielscher hat die passende Ultraschall-Ausrüstung für Ihre Zwecke. Während kleine bis mittelgroße Volumina im Batch verarbeitet werden können, ist für größere Durchsätze die Beschallung im kontinuierlichen Modus empfehlenswert. Hielscher's Produktpalette umfasst verschiedene Ultraschall-Prozessoren mit Kapazitäten von 500W bis 16,000W sowie eine große Auswahl an Zubehör (Sonotroden, Booster, Durchflusszellen etc.). Dadurch ist es möglich, die ideale Konfiguration für Ihre Anwendung zusammenzustellen.
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Rezept für Cold Brew Tea mit Ultraschall

Für Machbarkeitsstudien und die Zubereitung kleinerer Mengen (500 – 1000ml) kann das ultraschallgestützte Cold Brew-Verfahren einfach und problemlos mit einem kleinen Ultraschallgerät wie dem UP200Ht oder UP200Stdurchgeführt werden. Befolgen Sie dafür die nachstehenden Anweisungen:

  • Wählen Sie ein geeignetes Gefäß. Die Größe des Glasgefäßes oder Kunststoffbechers sollte dem Volumen entsprechen. (Wählen Sie kein zu großes Gefäß.)
  • Für 1L Cold Brew Tee geben Sie 10 – 15g (ca. 2-3 Esslöffel) Teeblätter in das Gefäß.
  • Füllen Sie mit 1 Liter kaltem (gefiltertem) Wasser auf.
  • Beschallen Sie für ca. 30 – Beschallen Sie für ca. 30 - 60 Sek. und bewegen dabei die Sonotrode (Ultraschallstab) im Gefäß umher. Weiße Teesorten benötigen die geringste Beschallungsdauer, gefolgt von Grüntees und Oolongs. Pu-Erhs, Kräutertees und schwarzen Tees benötigen etwas länger.
  • Verwenden Sie ein Teesieb, um die Teeblätter zu abzuseihen. Servieren Sie den Tee je nach Geschmack z.B. (pur, auf Eis-Würfeln, mit Zucker oder Milch), oder lagern Sie ihn im Kühlschrank.

Cold Brew Coffee mit Ultraschall

Ähnlich wie bei der Ultraschall-Tee-Extraktion und der Cold Brew Tea-Herstellung, kann auch Kaffee in kaltem Wasser mittels Beschallung zubereitet werden. Hochleistungs-Ultraschall wird zudem für die Extraktion von Koffein und Phenolen aus der Kaffeebohne eingesetzt. Klicken Sie hier, um weitere Informationen über die Ultraschallextraktion von Koffein zu erfahren!

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Literatur

  • Banerjee, S.; Chatterjee, J. (2014): Efficient extraction strategies of tea (Camellia sinensis) biomolecules. Food Scientists & Technologists 2014.
  • Shalmashi, A. (2009): Ultrasound-Assisted Extraction of Oil from Tea Seeds. Journal of Food Lipids 16; 2009. 465–474.
  • Saleh, I.A.; Kamal, S.K.; Shams, K A.; Abdel-Azim, N.S.; Aboutabl, E.A:; Hammouda, F.M. (2015): Effect of Particle Size on Total Extraction Yield and Silymarin Content of Silybum marianum L. Seeds. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences 6/2; 2015. 803-809.
  • Venditti,E.; Bacchetti,T.; Tiano, L.; Carloni, P.; Greci, L.; Damiani, E. (2010): Hot vs. cold water steeping of different teas: Do they affect antioxidant activity? Food Chemistry 119/ 4; 2010. 1597–1604.


Grundlegende Informationen über Tee

Tee ist neben Wasser das am zweit meisten konsumierte Getränke und ist für seine positive Wirkung auf die menschliche Gesundheit bekannt.
Teeblätter enthalten verschiedene Polyphenole, darunter Flavonoide, Epigallocatechingallat (EGCG) und andere Catechine, die als starke Antioxidantien wirken. Andere Inhaltsstoffe sind Koffein, Theobromin und Theophyllin.
Koffein bildet ca. 3% des Trockengewichts von Tee. Das entspricht einem Koffeingehalt von 30 und 90mg pro 8oz / 250ml Tasse (je nach Art, Marke und Brühverfahren). Tee enthält zudem geringe Mengen Theobromin und Theophyllin, welches Stimulanzien sowie koffeinähnlich Xanthine sind. Laut einer Studie reichen 1g Schwarzer Tee für einen Koffeingehalt von 22 bis 28mg, während 1g Grüner Tee einen Koffeingehalt von 11 bis 20mg aufweist. Die Polyphenole gelten hinsichtlich des Nährwerts und der gesundheitlichen Effekte als die wichtigsten Teekomponenten. Teeblätter enthalten verschiedene Polyphenole, darunter Flavonoide, Epigallocatechingallat (allgemein bekannt als EGCG) und andere Catechine. Polyphenole verleihen dem Tee seine zahlreichen positiven gesundheitlichen Effekte, welche degenerative Krankheiten verhindern können. Sie zeigen u.a. antimutagene, antidiabetische, entzündungshemmende, antioxidative, antimikrobielle sowie krebs-vorbeugende Effekte und beugen zudem Herz-Kreislauf-Erkrankungen vor. Polyphenole sind Antioxidantien und sie fungieren als Radikalfänger, beeinflussen Signaltransduktionswege und den Zellzyklus, unterdrücken die Apoptose und zeigen Auswirkung auf die enzymatische Induktion.
Grüner und schwarzer Tee gelten als wichtige ernährungsphysiologische Aufnahmequelle, die pflanzliche Polyphenole bereitstellt. Mehrere Studien deuten darauf hin, dass Polyphenole aus Tee gegen Krankheiten wie Krebs, Fettleibigkeit oder Alzheimer schützen können. Epigallocatechin Gallate (EGCG) zählt als einer der stärksten Wirkstoffe, welche dem grünen Tee seine starken Heilkräfte gibt.