Способ производства гранулированного продукта из сухого, мелкого чая и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам и установкам производства гранулированного продукта из сухого мелкого чая, получаемого при переработке чайного листа. Целью изобретения является уменьшение возможности истирания, повышение однородности гранул, а также повышение экстрагирования и тем самым улучшение качественных показателей продукта. Способ производства гранулированного продукта из сухого мелкого чая предусматривает использование в качестве связующего вещества, являющегося одновременно и обогащающим, смесь чайного экстракта и крахмальной патоки в соотношении 32:1-24:1. На каждый 1 кг сухого чая добавляют 0,8-1,0 кг обогащающего и связующего вещества, вместе с воздействием пара влажность смеси доводят до 45-55%, далее смесь проводят через матрицу и окатывают в барабане, после чего гранулированную массу подсушивают в течение 3-5 мин при температуре 65-70°С, затем термически выдерживают при температуре 60-65°С в течение 30-40 мин и сушат до остаточной влажности 4-5%. При этом в качестве сухого, мелкого чая берут смесь черного и зеленого чая в соотношении 4:1-5,6:1. Установка для производства гранулированного продукта из сухого мелкого чая включает бак для связующего компонента, устройство для смешивания обогащающего и связующего вещества и чая, устройство для формовки с нагнетающим шнеком и матрицей, дополнительно содержит устройство для перемешивания сухого чая, экстрактор для сухого чая, устройство для смешивания обогащающего чайного экстракта и связующего компонента, вращающийся барабан для окатывания формованной массы, устройство для подсушки с термокамерой для выдержки и сушильную машину. Изобретение может быть использовано на чайных фабриках первичной переработки. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 А 23 Г 3/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A8TOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4222346/31-13 (22) 07.04.87 (46) 15.04.89. Бюл. ¹ 14 (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт чайной промышленности (72) К.П. Гулуа, Т,О. Ревишвили, С.В. Запертов, 3.А. Майсурадзе, Л.Ш. Кутателадзе, Т.К. Беридзе, В.В.Гобронидзе и В.Н. Садрадзе (53) 663.95(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1175422, кл. А 23 Р 3/00, 1984.

Азаров Б.M. Шавишвили Г.N.

Субтропические культуры, 1984, ¹ 6, с. 48-58. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГРАНУЛИРОВАННОГО ПРОДУКТА ИЗ СУХОГО МЕЛКОГО

ЧАЯ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам и установкам производства гранулированного продукта из сухого мелкого чая, получаемого при переработке чайного листа. Делью изобретения является уменьшение возможности истирания, повышение однородности гранул, а также повышение экстрагирования и тем самым улучшение качественных показателей продукта. Способ производства гранулированного продукта из сухого мелкого чая предусматривает использование в качестве связующего вещества, являющегося одновременно и обогащаю„„SU„„1472036 А 1 щим, смеси чайного экстракта и крахмальной патоки в соотношении 32: 124: 1-, на каждый 1 кг сухого чая добавляют 0,8-1,0 кг обогащающего и связующего вещества, вместе с воздействием пара влажность смеси доводят до 45-55Х далее смесь проводят через матрицу и окатывают в барабане, после чего гранулированную массу подсушивают в течение 3-5 мин при температуре 65-70 С, затем термически вью держивают при температуре 60-65 С в течение 30-40 мин и сушат до остаточной влажности 4-5Х. При этом в качестве сухого, мелкого чая берут смесь черного и зеленого чая в соотношении

4:1-5,6:1. Установка для производства гранулированного продукта из сухого мелкого чая включает бак для связующего компонента, устройство для смешивания обогащающего и связующего вещества и чая, устройство для формарки с нагнетающим шнеком и маурицей, дополнительно содержит устройство для перемешивания сухого чая, экстрактор для eyxoro чая, устройство для смешивания обогащающего чайного экстракта и связующего компонента, вращающийся барабан для окатывания формованной массы, устройство для подсушки с термокамерой для выдержки и сушильную машину. Изобретение может быть использовано на чайных фабриках первичной переработки.

3 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

1472036

Подготовка исходного материала заключается в измельчении и переме-. шивании чая. Исходя из того, что средний размер, характер распределения, граничные размеры частиц - основные факторы, определяющие число

Изобретение относится к пищевой промьппленности, а именно к способам и установкам для производства гранулированных видов чая, получаемых при переработке чайного листа, и может быть использовано на чайных фабриках первичной обработки.

Цель изобретения — уменьшение возможности истирания, повышение однородности гранул, а также повышение экстрагирования и тем самым улучшение качественных показателей продукта.достигается тем, что способ производства гранулированного продукта из 15 сухого мелкого иая, предусматривает использование в качестве связующего вещества, являющегося одновременно и обогащающим, смеси чайного экстракта и крахмальной патоки в соотноше- 20 нии 32: 1-24:1; на каждый килограмм сухого чая добавляют 0,8-1,0 кг обогащающего,и связующего вещества, воздействуя паром, влажность смеси доводят до 45-55Х, далее смесь фор- 25 муют и окатывают в барабане, после чего гранулированную массу подсушивают в течение 3-5 мин при темпераа туре 65-70 С, затем термически выдер.живают при 60-65 С в течение 30- 30

40 мин и сушат до остаточной влажности 4-5Х.

При этом в качестве сухого мелкого чая берут смесь черного и зеленого

;чая в соотношении 4: 1-5,6: 1ю

На фиг. 1 изображена установка ,для производства гранулированного продукта из сухого мелкого чая; на фиг. 2 - график зависимости степени разрушаемости гранул от соотношения 40 содержаний экстракта и крахмальной патоки в связующем веществе.

Способ приготовления гранулированного чая сферической формы из сухих видов чая включает следующие 45 операции: подготовку исходного материала; приготовление обогащающего и связующего вещества; подготовку массы к формованию; формование и окатывание продукта; подсушку с последующей термической выдержкой продукта; сушку продукта. контактов между ними, а значит, и общую прочность связи, измельчение сухого чая осуществляют до частиц размерами 1,0-1,2 мм, а в случае наличия более мелких видов чая с размером частиц в указанном интервале (высевки и крошки) подбирается оптимальное соотношение весовых частей высевок и крошек 1: 1, обеспечивающее хороший контакт между частицами при дальнейшей обработке. Продолжительность перемешивания 5-7 мин, так как при сокращении времени масса выглядит неоднородной, а при увеличении происходит расслоение компонентов: более крупные частицы оказываются в поверхностном слое.

Обогащающее и связующее вещество готовят перемешивая чайный экстракт с содержанием сухих веществ не менее 1,5 с крахмальной патокой при температуре 85-90 С, соотношение которой с чайным экстрактом должно составлять 1:32-1:24, с учетом влажности, передаваемой массе паром, что видно из графика, представленного на фиг. 2.

Из графика видно, что гранулы фактически не распадаются на составные части при соотношении 32:1, при дальнейшем увеличении концентрации патоки разрушаемость практически не меняется. При соотношении менее 32:1 раэрушаемость гранул резко увеличивается. Вместе с тем при повышении концентрации патоки свыше соотношения 24:1 ухудшается отдача экстракта гранулами, что видно из табл. 1.

Из табл. 1 видно, что при соотношении 99:1 экстрактивность самая высокая, однако настой не прозрачный, а при соотношении более 24:1 экстрактивность резко падает.

Хорошая растворимость патоки в горячем экстракте обеспечивает требуемое увлажнение связующим веществом чайной массы при интенсивном перемешивании с одновременной обработкой о острым паром с температурой 100-110 С в течение 1-2 мин. При этом материал размягчается, исчезает состояние хрупкости как за счет проникновения внешней влаги в поры с вытеснением иэ них воздуха, так и за счет "возбуждения" горячей влагой клейковидных веществ сухого чая (смолистые вещест ва, пектины, крахмал и цр.). Вместе тем происходит, бурное развитие вто1472036

4 ричных окислительных процессов с образованием ароматических и красящих веществ без полимеризации последних.

Сухой чай относят к несвязным ма5 териалам независимо от размеров частиц, поэтому целью увлажнения является создание капиллярных сил взаимодействия между частицами. В данном способе вместе с силами внешнего под- 10 жима в образовании агрегированных структур принимают участие силы центробежного окатывания и капиллярного взаимодействия, возникающие в зависимости от гранулометрического соста- 15 ва смеси и влажности массы, что является существенным отличием от прототипа.

Из табл. 2 видно, что при данном способе производства оптимальными 20 являются гранулометрический состав смеси 1,0-1,2 мм, влажность 45-55Х, что соответствует вместе с воздействием пара добавлению 0,8-0,9 кг обогащающего и связующего вещества на 25 каждый килограмм чайной смеси.

Применение чайного экстракта как основного компонента связующего вещества обогащает массу, чем способствует повышению качества конечного 30 продукта, которое обеспечивается еще и химическими показателями смеси, подаваемой на гранулирование. Подтверждение этому дано в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что наилучшими вариантами составления смеси чая до измельчения являются М 2 и У 3, так как в процессе дальнейшей переработки из такой смеси получается гранулированный продукт повышенного ка- 40 чества.

Кроме перечисленных приемов, для получения высокоэффективных сферических гранул формованную массу подвергают сначала подсушке, затем термической выдержке и сушке.

Подсушка в течение 3-5 мин при температуре теплоагента 65-70 С способствует удалению поверхностной влаги с гранул, что уменьшает адгезионные силы сцепления продукта с

Ю контактирующими поверхностями. В течение 30-40 мин термической выдержки при 60-65оС за счет температурного градиента влага начинает перемещаться

5 по направлению теплового потока, т.е. внутрь гранул, в связи, с чем несколько интенсифицируется прогрев центральных слоев. При этом к центпу перемещаются обогащающая cdÿçóâùàÿ жидкость и экстрактивные вещества, определяющие качественную ценность продукта; кроме того, повышается концентрация склеивающего вещества в местах контакта между частицами ° Окончательная сушка при температуре теп-.

О лоагента 90-95 С до остаточной влажности 4-57. способствует интенсивному испарению влаги с поверхности гранул.

Усадка продукта, происходящая при этом, сокращая поверхность частиц, одновременно способствует повышению их пористости, т.е. повышению поверхкости смачивания при экстракции готового продукта. Высушенный в такой последовательности гранулированный чай содержит экстрактивные вещества внутри частиц, что обеспечивает их сохранность и наименьшие потери при перемещении, а форма гранул, близкая к сферической, без выступающих на поверхности неровностей сводит к минимуму их истирание.

Для достижения поставленной цели используется установка для производства гранулированного продукта из сухого чая, содержащая бак для свяэуо-, щего компонента, устройство для смешивания обогащающего и связующего вещества и чая, устройство для формовки с нагнетающим шнеком и матрицей, устройство для перемешивания сухого мелкого чая, экстрактор для сухого чая, устройство для смешивания обогащающего чайного экстракта и связующего компонента, вращающийся барабан для окатывания формованной массы, устройство для подсушки с термокамерой для выдержки и сушильную машину, Кроме того, установка содержит измельчитель, используемый при необходимости для дробления сухого чая с размерами частиц более 1,0-1,2 мм, установленный перед устройством для перемешивания сухого мелкого чая.

В связи с тем, что установка содержит экстрактор, чем обеспечивается использование горячего ".;кстракта для.приготовления связ -ащего вещества и дальнейшего смешивания с сутям чаем, улучшаются условия подготовки смешиваемой массы к формовке за счет уменьшения коэффициента внутреннего трения, ускорения релаксационных процессов.

Последовательное расположение машины для формовки с горизонтальным

2036

5 147 шнеком, вертикальной матрицей и барабаном, окатывающим при вращении сформованную в виде коротких цилиндров массу, дает воэможность получить продукт в виде сферических гранул.

Часть поверхности барабана перфорирована, что дает возможность вывести из него окатанные гранулы.оптимальных размеров просеиванием и обеспечивает дальнейшее окатывание оставшихся цилиндрических масс. Соотношение сплошной и перфорированной поверхности барабана 1:3.

Устройство для подсушки и термической выдержки, представляющее собой транспортер, помещенный в камеру, обеспечивает удаление поверхностной влаги с гранул на входе в камеру термической выдержки, термическое выдер живание гранул, способствующее увеличению прочности контактов между частицами, составляющими гранулы, за счет увеличения концентрации связующего вещества в их центрах, обусловленное движением жидких фаз от периферии к центру под действием температурного градиента.

Установка состоит из экстрактора 1,,бака 2 дпя связующего компонента, устройства 3 для смешивания обогащающего чайного экстракта и связующего компонента, емкости 4 для связующего вещества, измельчителя

5 сухого чая, устройства 6 пля перемешивания сухого мелкого чая, устройства 8 для смешивания обогащающего и связующего вещества и сухого чая, формовочной машины 9, окатывающего барабана 11, устройства 13 для подсушки с термокамерой, сушильной машины 14, конвейерных средств 7, 10, 12.

Установка работает следующим образом.

Сухой чай, измельченный при необходимости до размеров 1,0-1,2 мм в измельчителе, поступает в устройство для перемешивания сухого чая, после чего направляется конвейером в устройство для смешивания обогащающего и связующего вещества и сухого чая, сюда же поступает острый пар и обогащающее связующее вещество из сборной емкости, полученное в устройстве для смешивания обогащающего экстракта, поступающего из эктрактора, и связующего компонента из бака; после чего платифицированная и обогащенная

55 масса направляется в формовочную машину, где формуется в виде коротких цилиндрических гранул, затем масса окатывается во вращающемся барабане для придания гранулам сферической формы, подается транспортером в устройство для подсушки и термической выдержки и, наконец, поступает в сушильную машину.

Пример 1. Сухой чай черный байховый: в количестве 80 кг и зеленый байховый в количестве 20 кг — измельчают в устройстве 5 до размеров частиц 1,0-1,2 мм, которые перемешиваются в устройстве 6 в течение 5- .

7 мин и посредством конвейера 7 подаются в устройство 8. Сюда же поступает острый пар при температуре 100110оС и обогащающее связующее вещество, поступающее из сборной емкости

4. Чайный экстракт в количестве 8090 кг, полученный после экстрагирования в течение 15-20.мин чайных черешков и огрубелых частиц в аппарате, направляется при температуре 85-90 С в устройство 3, куда иэ бака 2 поступает крахмальная патока в количестве

3-4 кг. При интенсивном перемешивании приготавливается обогащающее и связующее вещество, направляемое в емкость 4. После смешивания в устройстве 8 в течение

1-2 мин влажность массы составляет

40-55Х. Платифицированная масса поступает в формовочную машину 9, где, пройдя через матрицу, приобретает форму коротких цилиндриков, а окатываясь во вращающемся барабане 11, приобретает вид сферических гранул.

B дальнейшем масса подсушивается в течение 3-5 мин при температуре воздуха 65-70 С, термически выдерживао ется при 50-65 С в течение 30-40 мин и окончательно высушивается в машине

14 до остаточной влажности 4-5Х.

Пример 2. Сухой чай(черный в количестве 85 кг и зеленый в количестве 15 кг) со средним гранулометрическим составом частиц размерами

1,0-1,2 мм, минуя измельчитель 5, перемешивают в устройстве 6 в течение 5-7 мин. Далькэйшая обработка проходит в той же последовательности и в тех же режимах, что и я примере 1.

Готовый продукт удобен в употреблении, быстро отдает экстракт, не распадается на составляющие частицы

1472036 при взаимодействии с горячей водой, обеспечивая тем самым прозрачность настоя.

Грануляция указанным способом позволит существенно улучшить качественные показатели продукта, повысить его экстрактивность, улучшить химический состав, повысить стойкость продукта к хранению и в целом улучшить условия 1 потребления, Применение крахмальной патоки как компонента обгащающего и связующего вещества обусловлено рядом причин.

Так как патока представляет собой гидролизованный до некоторой степени крахмал, то она по химическому составу содержит промежуточные формы гидролиза (пектиновые вещества, декстрины), повышающие клейковидные свойства связующего вещества, и конечные продукты гидролиза — редуцирующие сахара, в основном представленные в ней моносахаридами, оказывающими существенное влияние на ка-. чественные показатели готового чайного продукта, (цвет настоя и аромат).

Редуцирующие сахара обладают способностью в условиях повышенных температур при взаимодействии с фенольными соединениями и аминокислотами образовывать ароматические вещества— альдегиды, а также фурфурол и оксифурфурол, которые в свою очередь легко,вступают в реакции с аминокислотами, белками и продуктами окисления дубильных веществ, что приводит к образованию окрашенных продуктов ме,ланоидов, улучшающих цвет настоя чая.

Кроме того, в результате частичной карамелизации растворимых углеводов в процессе сушки образуется харак- терный запах сухого чая.

Перечисленные выше превращения происходят как при смешивании горячего

45 чайного эктракта с патокой в процессе приготовления связующего вещества, так и в процессах термвыдержки и сушки обогащенного гранулированного чая.

Формула изобретения 50

1. Способ производства гранулированного продукта из сухого мелкого чая, предусматривающий его увлажнение паром, добавление экстракта чая в

55 виде связующего вещества, перемешивание, формовку, сушку, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уменьшения возможности истирания, повышения однородности гранул, а также повышения экстрагирования и тем самым улучшения качественных показателей, продукты через добавлением экстракта чая смешивают с крахмальной патокой в соотношении 32: 1-24:1, при этом на каждый 1 кг сухого чая добавляют 0,80„9 кг смеси в горячем виде и доводят влажность до 40-55Х причем после формовки гранулы окатывают в барабане до получения сферической формы, а после подсушки, термически выдерживают при 60-65ОC в течение 3040 мин, а сушку ведут до остаточной влажности 4-5?.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в качестве сухого мелкого чая берут смесь черного и зеленого чая в соотношении 4:15,6:1.

3. Установка для производства гранулированного продукта из сухого мелкого чая, включающая экстрактор, бак для связующего вещества, устройство для перемешивания сухого чая, устройство для смешивания связующего вещества и сухого чая, устройство для формовки, устройство для подсушки и сушильную машину, транспортные средства, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения возможности истирания, повышения однородности гранул, а также повышения их экстрагирования и тем самым улучшения качественных показателей продукта, установка дополнительно содержит устройство для смешивания чайного экстракта и крахмальной патоки, барабан для окатывания гранул, термокамеру в устройстве для подсушки, при этом устройство для перемешивания сухого чая, устройство для смешивания связующего вещества и сухого чая, устройство для формовки, барабан, устройство для подсушки с термокамерой и сушильная машина расположены последовательно, а устройство для смешивания чайного экстракта и крахмальной патоки с одной стороны связано с выходными участками экстрактора и бака, а с другой — с емкостью дчя накапливания связующей смесичайного экстракта и крахмальной патоки, которая установлена над устройством для смешивания связующей смеси и сухого чая.

Таблица 2

4. Установка по и. 3, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что при использовании сухого чая с размерами частиц более 1 0-1 2 мм она снабжена измель-i

Э У

5 чителем, установленным перед устройством для перемешивания сухого чая.

Т а б л и ц а 1

Зависимость отдачи экстракта гранулами и его прозрачности из соотношения экстракта и ющем веществе

1472036

Гранулометрический сосВлажность массы, 7 пп

30 40 45 50 55 60 65 тав, мм ктив% от

1 0,6 !

2 0,7

3 0,8 в-в

38 46 56 70 75 79 81

40 49 61 75 78 81 85

42 43 71 83 85 86 87

0,9

1,0

1,1

1,2

Мутноватый

Прозрачный

1,3

1,4

1,5

Таблица 3

Зависимость аромата, вкуса, интенсивности настоя, отдаваемых гранулами при экстрагировании, от химического состава смеси (условия опыта: гранулометрический состав смеси 1,1 мм, диаметр гранул

3 мм) t

Интенсивность насАромат, вкус, балл

ЙФ Варианты тоя

Смесь из- Гранулимельчен- рованный ного чая чай

Гранулированный чай

Смесь измельченного чая

Несколько Менее мутный, яркий, темноват, прозрачс краснов.ный со оттенком слегка

Черный чай 757

Зеленый чай 257

Менее сильный

Грубоватый аромат и аромат, терпк. вкус вкус красноват. оттенком

3,25

Менее сильный

Темноват.,Менее прозрачн.,яркий, слегка прозрачкрасноват.ный оттенка

2. Черный чай 807

Зеленый чай 20".. аромат, приятный с терпк. вкусом

3,5

1 99:1

2 49:1

3 32:1

4 24:1

5 19:1

6 16:1

7 13:1

33 5

33,3

33,2

32,7

29,1

24,4

20,6

2,75

Грубоватый аромат, недостаточно полный

3,0

20 5

8

10

Зависимость степени гранулирования (в 7 от общей массы) от гранулометрического состава смеси и ее влажности (для гранул размером 2,5-3,5 мм) 45 58 82 92 91 90 88

48 67 90 95 94 88 87

52 74 92 96 93 86 83

50 55 91 93 91 85 81

47 57 82 88 82 78 73

41 53 72 83 77 74 70

36 51 61 81 73 70 67

1472036

Варианты

Грубоватый аромат, недостатоМенее яркий, прозрачный

Темноватый, прозрачный аромат, -прияти., со слабо

3,0

3. Черный чай 857

Зеленый чай 15Х

4. Черный чай 907.

Зеленый чай tOX

5. Черный чай 95Х

Зеленый чай 5 . чно полный вкус

3,0

Грубоватый аромат, недостаточ но пол- . ный вкус

3,0

Грубоватый аромат, недостаточно полный вкус

Недост. терп. аромат,с прияти. терпк ° ькусом

3,5

Менее сильный терпк. вкусом

3,25

Менее сильный аромат, прияти., со слаб. терпк. вкусом

3,25

Ю» »

Продолжение т

Темнова- Менее яртый, про- кий, прозрачный зрачныи

Темнова- Менее яртый про» кии» про» зрачный зрачный

1472036 го

1 ф)

Ф

60 э

C)

7а

Ч

Ъь gg

Ъ

Ь gg

ЮО

99:1 Ф9:1 У2:1 И:1 19:1 у : у у: у соотношение содержания зкстракта и язт оки о сдязующем

8eugecm8e

Фиа 2.

Составитель Ю. Абубякеров

Техред А.Кравчук Корректор A. 0бручар

Редактор А. Маковская

Заказ 1644/4 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101