การประยุกต์ใช้เอนไซม์เพื่อมิติใหม่ของกาแฟและชาสกัดเย็น
By: Walaiporn Timbuntam, Ph.D.
Assistant Manager of Technical Service
Amano Enzyme Asia Pacific Co., Ltd.
Jiraphan Sanongsuk, Ph.D.
General Manager
CF Chem Co., Ltd.
Cold brew หรือ การสกัดเย็นเป็นหนึ่งในวิวัฒนาการของการสกัดชาและกาแฟรูปแบบใหม่ที่มีความน่าสนใจและกำลังได้รับความนิยมในปัจจุบัน โดยผลลัพธ์ของส่วนประกอบทางเคมีในผลิตภัณฑ์ชาและกาแฟที่ผ่านการสกัดเย็นจะมีความแตกต่างจากผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการสกัดร้อน ในกรณีของเครื่องดื่มชามักจะประกอบด้วยสารคาเฟอีนเป็นหลักและให้รสขม รวมถึงสาร Epigallocatechin Gallate (EGCG) ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มของ Catechin ชนิดหนึ่งที่ให้รสฝาด อย่างไรก็ตาม กระบวนการการสกัดเย็นสามารถเพิ่มปริมาณสาร EGCG ให้ถูกสกัดออกมาได้มากขึ้น ในขณะที่ปริมาณของคาเฟอีนที่ถูกสกัดออกมาจะลดลง จึงทำให้รสชาติโดยรวมของชามีความกลมกล่อม และเป็นที่ชื่นชอบของนักดื่มชา โดยชาสกัดเย็นที่ได้มักจะมีรสขมและความฝาดลดลง แต่จะให้รสชาติที่นุ่มนวลมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับการสกัดแบบร้อน เนื่องจากกระบวนการสกัดแบบเย็น
ทำให้สารประกอบฟีนอลิกถูกปลดปล่อยออกมามากขึ้น แต่จะลดการปลดปล่อยสารคาเฟอีนให้เหลือน้อย
ที่สุด เช่นเดียวกับกาแฟที่ผ่านการสกัดเย็นจะมีปริมาณคาเฟอีนลดลง มีความเป็นกรดต่ำ มีรสสัมผัสนุ่ม และหวานโดยธรรมชาติเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการสกัดร้อน นอกจากนี้ กาแฟสกัดเย็นที่ได้ยังมีรสฝาดน้อยกว่า สามารถดื่มได้ง่าย และเป็นมิตรต่อสุขภาพทางเดินอาหารของผู้บริโภคอีกด้วย หลายงานวิจัย เปิดเผยว่า
ชาและกาแฟที่ผ่านการสกัดเย็นจะให้สารต้านอนุมูลอิสระสูง จากงานวิจัยของ Monobe และคณะ (2553) พบว่า สาร Epigallocatechin (EGC) ซึ่งเป็นสารชนิดหนึ่งในกลุ่มของ Catechin ที่อยู่ในชาเขียวสามารถส่งเสริมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันในลำไส้ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อแช่ชาเขียวในน้ำเย็น เนื่องจาก
สาร EGC นั้นสามารถละลายได้ดีในน้ำที่อุณหภูมิต่ำ นอกจากนี้ กาแฟสกัดเย็นยังสามารถช่วยพัฒนาความสามารถทางอารมณ์ และการทำงานของสมอง ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะซึมเศร้าอีกด้วย
เอนไซม์ช่วยเพิ่มคุณภาพและประสิทธิภาพการผลิตได้
1.Mannanase เป็นเอนไซม์ที่สามารถนำมาในกระบวนการสกัดเย็นของกาแฟ เพื่อผลิตกาแฟ Soluble polysaccharide หรือโพลีแซคคาไรด์ชนิดละลายน้ำได้ ซึ่งสารชนิดนี้เป็นตัวแปรสำคัญที่จะทำให้กระบวน
การสกัดมีประสิทธิภาพและให้ผลผลิตสูงสุด
2.Tannase เป็นเอนไซม์ที่สามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงความคงตัวของชา ป้องกันไม่ให้เกิดความขุ่นและ
การรวมตัวกันของตะกอนขนาดใหญ่ ซึ่งสารที่ทำให้เกิดความขุ่นหรือตะกอนนั้นเกิดจากการรวมตัวกันของคาเฟอีนและโพลีฟีนอล หรือโปรตีนและโพลีฟีนอล เกิดเป็นสารประกอบเชิงซ้อนที่เรียกว่า Tea cream ซึ่งจะเกิดมากขึ้นในสภาวะการผลิตที่อุณหภูมิต่ำและการเก็บรักษา
3.Laccase เป็นเอนไซม์ที่ช่วยในการพัฒนาสีและกลิ่นรสของชา เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ดึงดูดสายตาจากผู้บริโภค โดยเอนไซม์ Laccase ทำหน้าที่เร่งการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ทำให้ Catechin ซึ่งเป็นสารประกอบที่ไม่มีสีเปลี่ยนเป็นสารประกอบที่ให้สีเหลืองและส้ม จากนั้นจะพัฒนาต่อเนื่องไปเป็นสารประกอบสีน้ำตาลเข้ม
พร้อมกับสร้างสารประกอบระเหยให้กลิ่นมากมาย
4.β-glucosidase เป็นเอนไซม์ที่สามารถนำมาใช้เพิ่มกลิ่นของกาแฟหรือชา โดย β-glucosidase จะทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้น และสลายพันธะของไกลโคไซด์ (Glycoside) เพื่อปลดปล่อยสารระเหยให้กลิ่น และ
สารต้านอนุมูลอิสระที่มีอยู่ตามธรรมชาติของชาออกมา ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าเอนไซม์ β-glucosidase มีความสามารถในการสร้างความหลากหลายทางกลิ่นรสให้กับชาผ่านการสลายพันธะเพื่อปลดปล่อยสารระเหยชนิดต่างๆ
The fascinating development of coffee and tea extraction is cold brew, which has recently gained popularity. Cold brew tea and coffee are chemically different from their hot brew counterparts. In the case of tea beverages generally contain caffeine, a bitter component, and epigallocatechin gallate (EGCG), one of the catechins that contribute to astringent taste. However, cold brewing could increase the release of EGCG substances; meanwhile, caffeine was reduced, resulting in a delicious cup of tea, which is preferable to tea consumers. It has less bitterness, less astringent, and a smoother flavor compared to hot brew tea, as the cold brew process allows more polyphenolic compounds to be released and also minimizes the release of caffeine. The coffee produced by cold brewing tends to contain less caffeine, less acid, and a smoother flavor with natural sweetness compared to hot brew coffee. Cold brew coffee is also less astringent and easier on the palate and stomach. Many studies reported the benefits of cold brew tea and coffee on their high antioxidant activity. Monobe et al. (2010) reported that epigallocatechin (EGC), one of the catechins contained in green tea that can enhance the function of the mucosal immune system, is more effective when steeped green tea in cold water, and EGC can dissolve easily in low-temperature water. Also, cold-brew coffee can improve mood and brain functions and decrease the risk of depression.
Enzyme for improving product quality & production process
1.Mannanase is an enzyme that can be used in the coffee extraction process to generate more soluble polysaccharides. Soluble polysaccharide is important to achieve the desired extraction yield and help stabilize compounds during storage.
2.Tannase is an enzyme that can be used to improve the stability of tea. It has been used to avoid the aggregation of macromolecules, caffeine-polyphenol, and protein-polyphenol complexes, called tea cream, that intensively occur at low-temperature processes and storage conditions.
3.Laccase can be used to intensify the color and flavor of the tea extract to make the product more visually appealing to consumers. The oxidation step involves converting the colorless catechins to a complex mixture of yellow and orange to dark-brown substances and producing a large number of aromatic volatile compounds. The colorful oxidation products include theaflavins and thearubigins. Theaflavins comprise several well-defined catechin condensation products.
4.β-glucosidase is an enzyme that can be used to enhance the aroma of coffee or tea.
β-glucosidase reacts with the substrate and hydrolyzes glycosidic bonds to release its natural aroma and antioxidants. β-glucosidase is well-known for enhancing tea’s aroma by hydrolyzing the glycoside and releasing various free volatile compounds.