El té instantáneo es una mezcla en polvo a la que se le añade agua, para poder reconstituirlo en una taza de té . La primera forma de té instantáneo se desarrolló en el Reino Unido en 1885. [1] : 538 Se concedió una patente para una pasta hecha de extracto de té concentrado, azúcar y leche evaporada , que se convertía en té cuando se añadía agua caliente. Sin embargo, no se realizaron avances notables hasta que la tecnología de secado por aspersión permitió secar los concentrados de té a una temperatura que no dañara los sabores del producto.
El té instantáneo en polvo en sí mismo son los compuestos deshidratados de sabor, aroma y color que se encuentran en el té. Cuando se comercializan, se pueden agregar otros ingredientes, como azúcar para darle sabor, ácido cítrico para darle acidez, [2] y otros sabores que normalmente no se encontrarían en las hojas de té, como los de frambuesa o limón. Físicamente hablando, el té reconstituido es principalmente agua con compuestos disueltos en ella para darle un cierto sabor. Esto significa que el té entra dentro de la clasificación de un fluido newtoniano . Los compuestos de sabor y color que se distribuyen uniformemente cuando se agrega agua indican que el té reconstituido es una mezcla homogénea. Mientras que el té tradicional preparado con hojas de té y agua caliente tiene compuestos insolubles que también harían que fuera una suspensión , el té instantáneo se fabrica con la intención de disolverlo en agua.
La producción de té instantáneo se puede dividir en seis pasos principales: selección de materias primas, extracción, eliminación del aroma, procesamiento de la crema de té, concentración y secado.
La selección de hojas de té se realiza teniendo en cuenta los mejores intereses tanto del fabricante como del usuario final. Debido a ciertas restricciones legales en los países productores de té, para los fabricantes resulta más rentable utilizar hojas negras fermentadas y sin secar, ya que no tienen que pasar por subastas públicas y, por lo tanto, son más baratas. [1] : 538 La calidad no se sacrifica, ya que se han realizado investigaciones para demostrar que este tipo de hoja tiene un sabor similar en comparación con las hojas negras secas. [3]
La extracción se realiza con dos objetivos en mente: el rendimiento de sólidos del té extraídos de la hoja y la concentración de la solución del extracto. [1] : 539 La investigación ha demostrado que los solubles de hojas de té en un extractor de columna se pueden describir en un sistema de tres componentes, cada uno de los cuales obedece a una ley de solución de primer orden. [4] La explicación dada de por qué los compuestos solubles caen en cualquiera de estas tres categorías se basa en su accesibilidad. Es probable que los compuestos instantáneamente solubles se encuentren justo en la superficie de la hoja, por lo que son los primeros en obtenerse. Se cree que los componentes rápidamente solubles provienen del interior de las hojas, donde las estructuras celulares rotas reducen tanto la velocidad de entrada del disolvente como la de salida del soluto. Se espera que los compuestos solubles más lentos tengan una masa molecular elevada, que tardaría más en moverse a través de las matrices celulares de las hojas, o productos formados durante la hidrólisis en el transcurso de la extracción. Existe una variedad de métodos y maquinaria que se pueden utilizar para realizar la extracción, pero el concepto general es que las hojas se tratan con un solvente para extraer los compuestos que contienen. En el estudio antes mencionado se afirmaba que el rendimiento máximo de sólidos que se podía extraer era del 35%. Con el tiempo, se han descubierto otros métodos químicos para aumentar los rendimientos de extracción, como el uso de peróxido de hidrógeno en las hojas extraídas para obtener un rendimiento del 42% de sólidos. [5] Después del paso de extracción, la solución se clarifica pasándola por un decantador , centrífuga o filtro prensa . [1] : 544
La extracción es un proceso de separación física en el que los componentes se pueden eliminar de una corriente líquida mediante el uso de una corriente de vapor. [6] El gas de extracción, normalmente vapor, nitrógeno o dióxido de carbono, pasa a través de la solución líquida y disuelve los compuestos aromáticos que contiene. Los compuestos aromáticos se volatilizan fácilmente en el aire. Por esta razón, hacer pasar gas a través del líquido proporciona una condición favorable para que los compuestos abandonen el líquido. La ecuación para determinar la tasa de transferencia de masa entre un alimento y la fase gaseosa es:
Donde h D es el coeficiente de transferencia de masa global y se sustituye por 2(D c /πt c ) 1/2 .
La variable dm/dt es la tasa de transferencia de masa a la fase gaseosa, De es el coeficiente de difusión promedio de las moléculas de aroma libres en la emulsión, Agc es el área de superficie de la interfaz gas/alimento, tc es el tiempo que los elementos de la superficie están expuestos a la superficie, y cei(t) y ce(t) son las concentraciones de compuestos aromáticos en la interfaz y la emulsión, respectivamente.
Con respecto al decapado, Agc tiene el mayor efecto sobre la tasa de transferencia de masa. La maximización del área de superficie para la transferencia de masa se logra utilizando las burbujas más pequeñas posibles al extraer. Suponiendo una estructura esférica de las burbujas, el área de la superficie viene dada por 4πr 2 y el volumen está dado por (4πr 3 )/3. Esto implica que ante cualquier aumento del radio, el volumen aumenta en un factor mayor que el área de la superficie. Esto también significa que en el volumen más pequeño posible, habrá la mayor relación superficie-volumen, lo que dará una mayor superficie para las reacciones. Se prefiere el uso de gas inerte porque previene la oxidación y, por tanto, el deterioro de los compuestos aromáticos. [1] : 544
El té negro contiene compuestos que tienen baja solubilidad y que tienden a unirse. La solución se vuelve turbia y cambia de color a marrón pálido. Este fenómeno se conoce como crema de té. Las investigaciones han demostrado que la crema es una sustancia coloidal que contiene muchos de los compuestos que contribuyen al color y sabor del té negro, y puede contener hasta un 30% del total de sólidos. [8] La fuerza impulsora detrás de la formación de la crema es la insolubilidad de la teaflavina y los polifenoles , que se asocian entre sí a través de interacciones del grupo galoilo. [9] Las teaflavinas tienen propiedades ácidas que hacen que tengan una carga negativa en el pH del té negro, que es aproximadamente 4,9. [8] Normalmente, esto conduciría a repulsiones electrostáticas entre las moléculas, estabilizando el coloide. Sin embargo, la presencia de iones calcio (Ca 2+ ) puede neutralizar estas cargas, promoviendo la agregación. Otros iones metálicos cargados, como el magnesio y el aluminio, también están presentes en altas concentraciones en el té, pero ninguno de los iones se divide tan bien en el té como los del calcio. También se ha descubierto que la glicosilación de la solución aumenta la solubilidad de los polifenoles al tiempo que debilita la autoasociación. [8] La explicación propuesta es que el gran tamaño del azúcar dificulta que otras moléculas interactúen entre sí. En el mercado estadounidense, el consumidor espera que el té instantáneo sea claro cuando se reconstituye, lo que hace que la crema sea una parte inaceptable de la solución. Industrialmente, se han patentado diversos métodos para abordar el problema, como la utilización de tanasa para solubilizar la crema. [10] Otro método desarrollado se basó en la identificación de dos clases en la crema: compuestos de bajo peso molecular, como los polifenoles que contribuyen al sabor, y compuestos de mayor peso molecular, como polisacáridos , polipéptidos y proteínas . [11] Este proceso elimina los compuestos de alto peso molecular mediante ultrafiltración, cromatografía de absorción o filtración de aceite. Los compuestos aromáticos permanecen y no forman crema.
Después de los procesos de extracción y cremado del té, la solución de té todavía está demasiado diluida para pasar por una secadora. Secar en este punto requeriría demasiado capital para obtener poca ganancia, y cualquier tipo de pulverización o liofilización provocaría que el polvo resultante tuviera una densidad demasiado baja. La respuesta es concentrar primero la solución a lo que suele ser un 40% de sólidos antes del secado, lo que implica la eliminación del agua mediante evaporación. [1] : 547 La concentración del té normalmente se realiza mediante la reducción de la presión. A altas temperaturas, las teaflavinas de la solución se convierten en tearubiginas y los carbohidratos se caramelizan. Los sistemas de evaporación forzada tenían puntos calientes que conducían a características sensoriales indeseables, como sabores a guisado y quemado. Los intercambiadores de calor de placas pueden provocar la evaporación deseada a unos 45 °C, con tiempos de residencia cortos que reducen el riesgo de daño térmico. Este método puede producir un extracto con 45% de sólidos. La eliminación del aroma se realiza antes de la concentración, porque esos compuestos corren el riesgo de perderse durante la evaporación.
El secado por aspersión es el paso final para crear té instantáneo, sin tener en cuenta los puntos de control y el envasado. Es el método de secado preferido frente a la liofilización porque es más económico sin sacrificar la calidad. El principio detrás del secado por aspersión es similar al de la extracción de aroma, donde las partículas más pequeñas tienen una mayor relación superficie-área. Al forzar el extracto líquido a través de una boquilla, la solución se atomiza o se convierte en gotas muy finas. Estas gotas se encuentran con una contracorriente de gas caliente, lo que hace que se evaporen y dejen solo los sólidos. Las gotas generalmente se secan a alrededor del 3-5%, ya que un valor inferior aumentaría el riesgo de quemarse y un valor superior podría posiblemente reducir la vida útil debido a una mayor actividad del agua. [1] : 550