Способ производства чая из кипрея

 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве чая из кипрея. Изобретение направлено на повышение производительности процессов производства чая из кипрея узколистного при одновременном улучшении качества получаемого продукта. Способ предусматривает после сбора и завяливания сырья проводить его измельчение и гранулирование при размере гранул 1 - 3 мм. После ферментации полученного полуфабриката осуществляют его сушку в вакуумной камере при давлении 10 - 70 мм рт.ст. и температуре 30 - 45^oC в течение 3 - 6 ч. Толщину слоя высушиваемого полуфабриката выбирают в пределах 20 - 30 мм. По окончании процесса сушки вакуумную камеру сообщают с атмосферой и полученный продукт охлаждают при атмосферном давлении до комнатной температуры. Процесс сушки заканчивают при достижении относительной влажности конечного продукта 5 - 14%. Полученный заявленным способом чай обладает повышенными лечебно-профилактическими свойствами вследствие высокой сохранности микроэлементов и витаминов, входящих в состав исходного сырья, в процессе производства. 5 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно - к чайному производству и касается способа производства чая из травы кипрея узколистного (Chamaenerion angustifolium [L] Sсop.), (Иван-чая), который может быть использован одновременно в качестве лечебно-профилактического средства.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является способ производства чая из кипрея (травы Иван-чая) включающий завяливание, ферментацию, измельчение и сушку (см. патент РФ 2095994, кл. А 23 F 3/34, 1997). В известном способе после завяливания сырья до остаточной влажности 50-60% проводят замораживание его до температуры (-10) - (-20) ^oС в течение 9-15 ч с последующей тепловой обработкой при температурах +50 - +100^oС, далее проводят ферментацию, измельчение и сушку.

Недостатком известного способа является низкая производительность процесса производства чая из кипрея вследствие наличия дополнительных операций по замораживанию сырья после завяливания с последующей дефростацией, применение которых сопряжено со значительным усложнением технологического процесса и увеличением времени приготовления полуфабриката. Кроме того, известный способ не обеспечивает хорошей сохранности в процессе производства микроэлементов и витаминов, входящих в состав сырья, поскольку тепловую обработку проводят в жестких условиях при сравнительно высоких температурах в присутствии окислительного агента. Интенсивное окисление танина и других микроэлементов, входящих в состав листьев, потеря витаминов А и С приводит к ухудшению качества чая, приготавливаемого известным способом. В известном способе ферментацию проводят по окончании процесса дефростации и затем осуществляют измельчение и сушку. При такой последовательности операций процесс ферментации проходит при неоднократном воздействии окислительного агента на различные зоны обрабатываемого сырья, так как цельные листья, цветки и бутоны, входящие в его состав, имеют незначительную площадь соприкосновения с воздухом, который используется в качестве окислительного агента. Неоднородность ферментации по всему объему сырья приводит к соответствующему снижению качества приготавливаемого продукта.

В основу изобретения положена задача повышения производительности процесса производства чая из кипрея при одновременном улучшении качества конечного продукта.

Поставленная задача решается новым способом производства чая из кипрея. После завяливания собранного сырья в соответствии с заявленным способом проводят его измельчение и ферментацию, а полученный полуфабрикат сушат в вакууме при 30-45^oС в течение 3-6 ч, при этом предпочтительно: сушку проводить в вакуумной камере при остаточном давлении 10-70 мм рт.ст.; по окончании процесса сушки вакуумную камеру сообщать с атмосферой и полученный продукт охлаждать при атмосферном давлении до комнатной температуры; сушку проводить при толщине слоя полуфабриката 20-30 мм; процесс измельчения завершать гранулированием, при этом размер гранул находится в диапазоне 1-3 мм; сушку заканчивать при достижении относительной влажности конечного продукта 5-14%.

В заявленном способе после завяливания сырья проводят его измельчение и преимущественно гранулирование, а полученный полуфабрикат сразу ферментируют. Это позволяет повысить качество получаемого после ферментации продукта, поскольку обеспечивается равномерность ферментации различных участков сырья вследствие существенного увеличения его поверхности после измельчения. Одновременно интенсифицируется процесс ферментации благодаря равномерному доступу окисляющего агента к различным участкам развитой поверхности предварительно измельчаемого сырья, что приводит к повышению производительности всего технологического процесса.

В заявленном способе сушку осуществляют в вакууме, т.е. в мягких условиях, практически без доступа окисляющего агента и при более низких температурах в сравнении с известным способом, что позволяет обеспечить лучшую сохранность микроэлементов и витаминов за счет полного прекращения ферментации в процессе сушки. Кроме того, в известном способе сушку проводят на воздухе, и поэтому конечный продукт по завершении процесса сушки приобретает вкус молочной кислости, который отсутствует при сушке в условиях вакуума, что также способствует повышению качества конечного продукта.

В заявленном способе температуру сушки предпочтительно выбирать в пределах 30-45^oС, поскольку при температурах свыше 45^oС наблюдаются глубокие необратимые изменения вещества плазмы клеток листьев кипрея, а при температурах ниже 30^oС необоснованно затягивается процесс сушки практически при тех же параметрах конечного продукта. Продолжительность процесса сушки в условиях вакуума при температурах 30-45^oС предпочтительно выбирать в диапазоне 3-6 ч, так как при меньшей продолжительности процесса сушки и соответствующей температуре сушки 45^oС не удается обеспечить получения требуемой остаточной влажности конечного продукта, а сушка в течение времени, превышающем 6 ч и температуре 30^oС приводит к снижению производительности процесса производства практически при тех же параметрах приготавливаемого чая. Сушку предпочтительно проводить в вакуумной камере с установленной в ней нагревательной системой, преимущественно состоящей из электронагревательных элементов в виде излучателей. Стенки вакуумной камеры выполнены охлаждаемыми, при этом предусмотрен трубопровод для слива конденсата, выделяющегося в процессе сушки. Процесс сушки проводится в условиях низкого вакуума, предпочтительно при давлении в вакуумной камере в диапазоне 10-70 мм рт.ст., поскольку при разрежении менее 10 мм рт.ст. может происходить промораживание высушиваемого полуфабриката, что затруднит получение требуемой степени обезвоживания конечного продукта.

При давлениях в вакуумной камере, превышающих 70 мм рт.ст., начинаются нежелательные процессы окисления полуфабриката в процессе сушки. По окончании процесса сушки вакуумную камеру предпочтительно сообщать с атмосферой и проводить охлаждение высушенного продукта при атмосферном давлении, так как это позволяет ускорить окончание процесса сушки за счет конвективного охлаждения высушенного продукта. Толщину слоя полуфабриката, который высушивают в вакууме предпочтительно выбирать в пределах 20-30 мм. Если толщина слоя будет превышать 30 мм, то будет затруднена сушка внутри слоя, что приведет к неравномерности высушивания всего слоя, а при толщинах слоя менее 20 мм придется неоправданно увеличивать габариты сушильной вакуумной камеры.

В заявленном способе после завяливания осуществляют измельчение сырья и преимущественно последующее гранулирование, поскольку гранулирование обеспечивает использование всех частей измельчаемого сырья, в том числе и наиболее ценных мелких частиц. Одновременно гранулирование позволяет улучшить внешний вид изготавливаемого продукта, выполняемого в виде набора однородных гранул. После измельчения мелкодисперсная масса сырья продавливается через калиброванные отверстия диафрагмы и выходящие жгуты с помощью вращающихся ножей разделяются на гранулы, длина которых зависит от скорости вращения ножей. Для получения сферической формы гранулы дополнительно окатываются во вращающихся барабанах грануляторов.

Предпочтительно размер гранул выбирать в пределах 1-3 мм, так как при размерах гранул менее 1 мм неоправданно усложняется технологический процесс, а изготовление гранул, размеры которых превышают 3 мм, приводит к ухудшению внешнего вида продукции. Сушку гранул осуществляют в вакуумной камере, при этом в процессе сушки контролируют давление в камере, температуру в зоне размещения гранул, давление в камере и время сушки, что позволяет получать чай, обладающий требуемыми свойствами. Процесс сушки предпочтительно завершать при достижении относительной влажности конечного продукта в диапазоне 5-14%, так как проведенные эксперименты позволили установить, что при этом обеспечиваются хорошие условия длительного хранения изготовленного чая с сохранением в нем летучих веществ.

При реализации заявленного способа заготовку сырья-кипрея узколистного проводят при массовом цветении Иван-травы в сухую погоду. В производство поступают листья, при этом могут использоваться цветки и бутоны. После сбора сырье сортируют, удаляя стебли, поврежденные и зараженные листья. Выбраковка обычно составляет 5-10%. Завяливание может проводиться естественным или искусственным путем с применением машин. При завяливании естественным путем сырье размещают на стеллажах при толщине слоя 80-150 мм. Завяливание проводится при температурах 20-25^oС в течение 24-72 ч. Увеличение температуры завяливания выше 25^oС нежелательно, поскольку в этом случае наряду с нормально завяленными листьями будут встречаться и перевяленные с содержанием влаги менее 45%, при этом завяливание будет неравномерным. При завяливании искусственным путем, например с применением сушильных машин, толщина слоя составляет 150-400 мм, при этом сырье продувается воздухом, который может подогреваться. При завяливании искусственным путем продолжительность процесса завяливания составляет 2-10 ч. Контроль окончания процесса завяливания осуществляется по остаточной влажности, которая должна составлять 50-60%. Процесс измельчения проводят с использованием измельчительных машин, например, марки ТБМ-2 или с использованием электрических мясорубок, например, марки МИМ-600. Предпочтительно на завершающей стадии процесса измельчения проводить гранулирование сырья. При измельчении сырье после прохождения шнека, в котором происходит раздавливание отдельных клеток, измельчается вращающимся ножом, установленным на выходе шнека. Далее сырье продавливается через калиброванные отверстия диафрагмы, диаметр которых выбирается в диапазоне 1-3 мм. В процессе измельчения и гранулирования на поверхности получаемого полуфабриката выступает клеточный сок и, по существу, начинается процесс ферментации, Полученное измельченное сырье, обычно в форме гранул, направляется в ферментационное помещение, в котором предпочтительно поддерживать температуру 24-29^oС, а продолжительность процесса ферментации составляет 4-8 ч при поддержании высокой относительной влажности (95-98%) в зоне ферментации, например, с использованием увлажнителей. По окончании процесса ферментации, который сопровождается окислением фенольных соединений и другими окислительными процессами и характеризуется появлением сильного фруктового запаха, полученный полуфабрикат загружается на стеллажи, помещаемые в вакуумную камеру. В донной части вакуумной камеры имеется трубопровод, присоединенный к сосуду для сбора конденсата, собирающегося на охлаждаемых стенках вакуумной камеры в процессе сушки, при этом предусмотрен дополнительный трубопровод, соединяющий указанный сосуд с верхней частью вакуумной камеры. Для обеспечения требуемой температуры сушки изменяют величину тока, пропускаемого через электронагревательные элементы системы нагрева. Датчик температуры, например термопара, устанавливается в слое высушиваемого полуфабриката и подключается к блоку управления, который присоединяется к электронагревательным элементам. В процессе сушки блок управления поддерживает требуемую температуру в зоне сушки и требуемое разрежение за счет управления работой вакуумного насоса, подключенного к вакуумной камере. Для создания требуемой величины разрежения 10-70 мм рт.ст. в вакуумной камере могут использоваться простые и надежные механические или струйные вакуумные насосы. По окончании процесса сушки, который можно контролировать по величине остаточной влажности конечного продукта, вакуумную камеру сообщают с атмосферой и охлаждение приготовленного чая происходит в условиях естественной конвекции.

Пример 1. Проводили сбор кипрея узколистного в период его цветения в сухую погоду. Сырье собирали в холщевые мешки при весе сырья в одном мешке 10 кг. После сбора сырье сортировали, удаляя поврежденные листья, при этом выбраковка составляла 7%. После сортировки сырье слоем 80-100 мм размещали на стеллажах под навесом и в течение часа проводили ворошение. Затем сырье в естественных условиях при температуре 22^oС завяливали в течение суток до относительной влажности 53%. Затем сырье постепенно загружали в электрическую мясорубку марки МИМ-600, на выходе которой установлена диафрагма с калиброванными отверстиями, диаметр каждого из которых составлял 2 мм. Длина гранул, отрезаемых вращающимися ножами, установленными на внешней поверхности диафрагмы, составляла 2,5 мм. Затем в ферметационном помещении в течение 8 ч при температуре 28^oС проводили ферментацию 105 кг изготовленных гранул до появления характерного фруктового запаха. Сферментированный полуфабрикат слоем толщиной 25 мм размещали на стеллажах, устанавливаемых в вакуумной камере. Создавали разрежение 36 мм рт.ст. в вакуумной камере и проводили вакуумную сушку при 42^oС в течение 4 ч 30 мин до получения влажности конечного продукта 7%. По окончании процесса сушки вакуумную камеру сообщали с атмосферой и проводили охлаждение полученного продукта в условиях естественной конвекции до температуры окружающей среды. Полученный чай упаковывали в бумажные пятислойные Крафт-мешки.

Пример 2. Сбор и сортировку сырья проводили по аналогии с предыдущим примером. Проводили искусственное завяливание сырья с использованием карусельного ворошителя, загружая в него 800 кг сырья, которое размещали слоем, имеющим толщину 200±250 мм. Продували слой сырья воздухом с температурой окружающей среды в течение 3 ч до получения относительной влажности завяленного сырья 58%. Ферментацию проводили при температуре 26^oС в течение 6 ч 30 мин. Сушку осуществляли в вакуумной камере при давлении 45 мм рт.ст. и толщине слоя полуфабриката 20 мм в течение 5 ч 30 мин. Окончательная влажность продукта по завершении процесса сушки составляла 9%. После завершения процесса сушки вакуумную камеру сообщали с атмосферой и охлаждали полученный продукт в условиях естественной конвекции до комнатной температуры. Полученный чай размещали в завариваемый по шву полиэтиленовый пакет, который помещали в коробку. Чай расфасовывался в подобные коробки, при этом вес продукта в одной коробке составлял 100 г.

На предприятии (АО им. И.А.Емельянова, Нижегородская обл., Городецкий р-н, пос. Тимирязева) был успешно испытан заявленный способ в производственных условиях. С использованием заявленного способа были изготовлены опытные партии чая из кипрея узколистного (Иван-чая). Испытания чая, изготовленного с использованием заявленного способа, показали, что содержание витамина С в нем более чем в 2,6 раза превышает содержание витамина С в чае, изготовленном из травы кипрея известным способом, а содержание витамина А в 1,4 раза выше. При этом он обладает более высоким качеством (среднее из титесторских оценок аромата, вкуса, настоя и разварки). Кроме того, заявленный способ в сравнении с известным имеет более чем на 50% высокую производительность технологического процесса производства за счет интенсификации процессов ферментации и сушки.

Дополнительным преимуществом заявленного способа является возможность производства чая, обладающего повышенными лечебно-профилактическими свойствами вследствие высокой сохранности микроэлементов и витаминов, входящих в состав исходного сырья - кипрея узколистного, например, танина, витаминов А и С.

Полученный с использованием заявленного способа чай обеспечивает выведение из организма солей тяжелых металлов, снижает высокое давление, уменьшает головную боль, позволяет справиться с различного рода интоксикациями и приводит в порядок слизистую.

Формула изобретения

1. Способ производства чая из кипрея, включающий завяливание, ферментацию, измельчение и сушку, отличающийся тем, что после завяливания сырье измельчают и ферментируют, а полученный полуфабрикат сушат в вакууме, при температуре 30 - 45^oC в течение 3 - 6 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку проводят в вакуумной камере при остаточном давлении 10 - 70 мм рт.ст.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что по окончании процесса сушки вакуумную камеру сообщают с атмосферой и полученный продукт охлаждают при атмосферном давлении до комнатной температуры.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку проводят при толщине слоя полуфабриката 20 - 30 мм.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс измельчения завершают гранулированием, при этом размер гранул составляет 1 - 3 мм.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку заканчивают при достижении относительной влажности конечного продукта 5 - 14%.