Домашние механизмы для скручивания чайного листа. Устройство для непрерывного скручивания чайного листа

Цель скручивания – выжать из чайных листьев как можно больше чайного сока. Кроме этого установлено, что при скручивании происходит перемешивание чайных полифенолов с чайными энзимами, что является обязательным условием для нормальной ферментации.

Скручивание может производиться вручную , и такой чай называют ортодоксальным («ortodox tea»). Ручное скручивание, очень трудоемкий процесс. В руки берутся листья, толщиной примерно в сантиметр, скручиваются в трубочку, и начинается ее раскатывание. Раскатывание редко производится на весу, чаще по стенкам чанов-корзин, или на специальных столах или досках, напоминающих волнистые стиральные доски. Скручивание должно продолжаться до тех пор, пока листья из зеленых не превратятся в темно-зеленые, т.е. не намокнут, не пропитаются собственным соком.

Скручивание машинным способом. Скручивание происходит в специальных машинах, скручивающих и сдавливающих листья, из которых выделяется сок, соединяющийся с кислородом воздуха. Происходит разрушение структуры чайного листа, ломание, начинается процесс ферментации. Есть традиционный (например Lipton Yellow Label (Orthodox) - листовой чай) и нетрадиционный («unorthodox») способ ломания. Первый дает более крупные чаинки, второй - более мелкие. Для получения чаев «unorthodox» применяются машины СТС («cut, tear and curl» - «резать, рвать и крутить») или Rotovane. Обе крошат листья на более мелкие части, чем при применении традиционного метода. Это больше соответствуют требованиям современного рынка, так как ускоряет приготовление конечного продукта. Таким способом получают, например, Lipton Yellow Label CTC - гранулированный чай. Этот чай при том же превосходном аромате, имеет при заваривании более интенсивный цвет.

Чай класса CTC в процессе изготовления проходит три этапа машинной обработки. Машины быстро прессуют чайные листья, выжимая большую часть их сока; затем они сильно измельчают листья и на заключительной стадии плотно скатывают их в шарики-гранулы, сильно напоминающие по виду быстрорастворимый кофе. После этого чайные гранулы сушатся в духовках или дегидратируются (обезвоживаются) любым другим способом. CTC чай - полностью механизированный процесс, который позволяет очень быстро изготовить большое количество чая, а также позволяет обрабатывать сырье, которое ранее выбрасывалось. Кроме этого технология СТС обладает определенным достоинством, позволяя изготавливать самые крепкие чаи с высоким содержанием кофеина даже из листьев плохого качества. по технологии СТС можно изготавливать только черные чаи, как правило среднего и низкого качества.

Изобретение относится к чайной промышленности, в частности к оборудованию для скручивания чайного листа. Цель изобретения - повышение производительности, улучшение качества чайной продукции и упрощение конструкции. Устройство содержит размещенные в корпусе несколько роторов, на поверхности каждого из которых выполнены винтообразные рифли с правой и левой нививкой. Роторы размещены один относительно другого с зазорами и с возможностью вращения в противоположные стороны. 3 ил.

Изобретение относится к чайной промышленности, в частности к оборудованию для скручивания чайного листа при производстве черного и зеленого видов байховых чаев. Целью изобретения является улучшение качества продукта чая путем повышения интенсивности процесса скручивания без увеличения степени измельчения чаинок, упрощения конструкции устройства, снижение металлоемкости и повышение надежности работы машин. На фиг. 1,2 дана кинематическая схема устройства; на фиг. 3 - организация системы сил воздействия. Устройство состоит из корпуса 1, внутри которого на параллельных осях поперечно расположены четыре ротора 2. Ротор имеет цилиндрическую форму, на одной половине которого закреплены винтообразные рифли правой навивки 3, на другой половине - левой навивки 4. Межцентровое расстояние между роторами допускает создание между ними рабочего зазора 5. Роторам от электропривода сообщается вращательное движение по направлению, указанному стрелками. В левой торцевой части корпуса установлен двухшнековый питатель 6. В донной части корпус снабжен двумя дверцами 7 и 8, а сверху устроен люк 9. В правой торцевой части корпуса имеется съемный диффузор 10 с выгрузочным лотком 11. Под корпусом по всей его ширине установлен ленточный транспортер 12. На кинематической схеме (фиг. 2) приведены кинематические цепи исполнительных механизмов. От электродвигателя Эд-1 через муфту 13 и редуктор 14 посредством цепной передачи Z 1 /Z 2 вращение получает вал 1. На этом валу крепятся шестерня Z 3 и первый ротор. От шестерни Z 3 через шестерни Z 4 , Z 5 и Z 6 вращение получает вал второго ротора 11. Таким образом, вращательное движение сообщается первой паре роторов. По аналогичной схеме движение получает вторая пара роторов, валы III и IV посредством электродвигателя Эд-2 муфты 15, редуктора 16, цепной передачи Z 7 /Z 8 и шестерен Z 9 , Z 10 , Z 11 и Z 12 . Числа оборотов роторов устанавливаются в зависимости от передаточных отношений кинематических цепей. Вращение шнеков питателя 6 осуществляется через мотор-редуктор МР-1, цепную передачу Z 13 /Z 14 и шестерен Z 15 /Z 16 . Число оборотов шнеков определяет производительность устройства. Ленточный транспортер 12 движение получает через мотор-редуктор МР-2 и ременную передачу d 1 /d 2 . Устройство работает следующим образом. Подлежащий переработке заявленный чайный лист подается в двухшнековый питатель 6, с которого посредством шнеков чайная масса подается в рабочее пространство корпуса 1. Здесь чайная масса оказывается под воздействием рифлей первого ротора, который вращается против часовой стрелки. Под влиянием шнеков и рифлей ротора чайная масса продолжает перемещаться вправо и дойдя до второго ротора, вращающегося по часовой стрелке, чайная масса увлекается в рабочий зазор 5. Здесь чайная масса подвергается воздействию возникающих сил реакции и скручивается. Далее чайная масса вторым ротором пересыпается и попадает в рабочий зазор между вторым и третьим роторами. Здесь чайная масса подвергается повторному скручиванию. Третий ротор вращается против часовой стрелки и поэтому чайная масса увлекается в движение вправо. Встретив сопротивление вращающегося по часовой стрелке четвертого ротора, чайная масса третий раз попадает в рабочий зазор уже между третьим и четвертым роторами и продолжает скручиваться. Вращательное движение третьего и четвертого роторов чайную массу увлекает вверх в пространство съемного диффузора 10. Здесь чайная масса постепенно поднимается вверх и встречая наклонную рабочую поверхность диффузора смещается вправо и под напором чайной массы посредством выгрузочного лотка 11 высыпается на ленту транспортера 12 и подается на следующую операцию. После окончания работы, т. е. прекращения подачи чайного листа, роторы в течение 5. . . 10 мин продолжают работать для докручивания оставшегося в корпусе листа, затем открываются дверцы 7 и 8, чайная масса насыпается на транспортер и направляется на последующую обработку. Для очистки устройства открывают люк 9 и приступают к очистке и мойке машины с соблюдением соответствующих требований техники безопасности. Устройство может быть снабжено специальными очистителями для пневматической и гидравлической очистки, встроенными в верхнем пространстве корпуса 1. На фиг. 4 дается схема рабочего зазора (участка эффективной работы) и возникновения сил реакции Q 1 и Q 2 в заявляемом устройстве. Эти силы разлагаются на составляющие Q r1 , Q t1 , Q r1 и Q r2 , Q t2 , Q r2 . Направление радиальных составляющих Q r1 и Q r2 обусловливают деформацию сжатия, тангенциальных составляющих Q t1 и Q t2 - деформацию кручения и сдвига, а горизонтальные составляющие Q r1 и Q r2 помимо деформации производят перемещение чайной массы в горизонтальном направлении вдоль оси ротора. Здесь следует обратить внимание на то, что на роторах имеются рифли правой и левой навивки, по этой причине горизонтальные составляющие Q r1 и Q r2 обуславливают перемещение чайной массы со стороны боковых стенок корпуса к центру. Эти составляющие способствуют повышению плотности чайной массы в рабочей зазоре, тем самым способствуют повышению интенсивности скручивания. Предлагаемое устройство позволяет осуществление дифференциального способа переработки чайного сырья в зависимости от периода сезона, механического состава материала и вида производства чайной продукции. Это достигается изменением числа оборотов роторов и потока материала. Для обеспечения простоты эксплуатации устройство позволяет разработку таблицы настройки режима работы в зависимости от технологических требований. Упрощение конструкции способствует повышению надежности. (56) Авторское свидетельство СССР N 1296093, кл. А 23 F 3/12, 1987. Авторское свидетельство СССР N 192613, кл. А 23 F 3/12, 1962.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО СКРУЧИВАНИЯ ЧАЙНОГО ЛИСТА, содержащее горизонтальный корпус с размещенным в нем ротором, на рабочей поверхности которого выполнены винтообразные рифли, шнековый питатель и механизм разгрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, улучшения качества чайной продукции и упрощения конструкции, в корпусе дополнительно установлено несколько роторов с винтообразными рифлями, размещенных один относительно последующего с образованием рабочего зазора и с возможностью вращения в противоположные стороны, при этом на одной половине рабочей поверхности каждого ротора рифли выполнены с правой навивкой, а на другой - с левой.

СКРУЧИВАНИЕ ЧАЯ

Цель и значение процесса скручивания. Скручивание как начало процесса ферментации

Важнейшим процессом в производства черного чая является скручивание завяленного листа, главная цель которого - придание чанному ласту формы, характерной для высококачественного готового продукта, скрученного вдоль продольной жилки листа, расчленение побега на составные элементы, разрушение целостности клеток паренхимы, выдавливание и равномерное распределение клеточного сока на поверхность листьев, а также изменение хода и направления биохимических процессов, протекающих в живом чайном листе. При скручивании создаются необходимые условия для бурного развития окислительных процессов. Достигается это путем раздавливания тканей чайного листа, разрушения его клеток специальными скручивающими машинами - роллерами. В процессе скручивания живые клетки завяленного чайного листа разрушаются, их содержимое смешивается, и в полученной окрученной массе нарушаются все свойственные живому организму строго координированные биохимические процессы, в том числе и процесс дыхания. На смену им приходит ферментация, которая является основным процессом в производстве черного чая. Уже с самого начала скручивания происходит резкое усиление окислительных процессов и начинают ферментироваться листья, подвергшиеся раздавливанию; поэтому скручивание справедливо считают началом ферментации. С точки зрения биохимии процессы скручивания и ферментации неразрывно связаны между собой и, по существу, неотделимы один от другого; оба процесса представляют собой единое целое, в котором скручивание является первой, начальной фазой. Поэтому существующее в технологии деление этих процессов является чисто условным. Нужно отметить, что как завяливание является необходимым подготовительным процессом для скручивания, так и скручивание - необходимый подготовительный процесс для ферментации, с той, однако, разницей, что процесс ферментации в значительной степени происходит уже при скручивании. В сущности, цель скручивания - это осуществление непосредственного контакта субстрата (клеточного сока) с ферментами и успешное протекание ферментации, приводящей к глубоким биохимическим изменениям всех веществ, входящих в состав листа. Внешним проявлением этих изменений является постепенное изменение цвета чайного листа от зеленого до медно-красного и коричневого и появление приятного специфического аромата. В этом, главным образом, и состоит химическая сторона процесса скручивания. Таким образом, скручивание как прием - процесс физический, но результатом его являются глубокие химические изменения состава чайного листа.

Другой целью скручивания является наиболее полное раздавливание - разрушение ткани чайного листа (физическая сторона скручивания). Однако для производства приемлемо лишь такое разрушение ткани листа, которое обеспечивает наименьшие потери и получение высококачественного продукта с сохранением в нем максимального содержания ценных веществ.

Полное разрушение клеток чайного листа легко достигается путем замораживания и последующей дефростацией, но при этом происходят нежелательные химические изменения белков листа и чай зачастую приобретает неприятный вкус и запах.

Полное раздавливание клеток чайного листа можно осуществить и обработкой ого специальными вальцами или другими механическими приспособлениями, но при этом имеет место обнажение и растирание волокон листа, в результате чего настой при заварке чая приобретает характерную грубость аромата и вкуса. Кроме того, при таком раздавливании листа происходит слишком глубокое окисление танино-катехинового комплекса (ТКК) и большие его потери. Раздавливание всех тканей чайного листа можно осуществить также путем горячего скручивания. Однако и при этом методе происходит чрезмерно бурное развитие окислительных процессов, приводящее к большим потерям танина и катехинов и частичному переходу растворимых соединений в нерастворимое состояние. В полученном таким путем чае остается лишь 28-30 % растворимого танина от его походного содержания в сырье. Поэтому способ и режимы скручивания имеют особо важное значение при производстве черного чая.

Разные виды чая проходят различные по типу и времени процедуры скручивания. Например, полускрученные Баочжуны подвергаются дополнительному групповому скручиванию, при котором чай помещают на ткань и скручивают её в виде тугой котомки, после чего его стягивают вручную либо механически.

Количество причудливых форм чая очень велико, и все они имеют определённые названия. И неважно, имеет чай спиралевидную, скрученную, полускрученную, естественно изогнутую, шарообразную или какую-то другую форму, - все они должны соответствовать чётко определённым условиям.

Окислительные ферменты чайного сырья при скручивании

Важнейший окислительный фермент чайного листа - ортодифенолокоидаза (полифенолокоидаза или фенолоксидаза), вызывающая процесс ферментации, сосредоточена, в основном, в пластидах чайного листа; дубильные же вещества, как известно, находятся главным образом в его клеточном соке. Таким образом, в живом чайном листе, аналогично другим растительным объектам, фермент и субстрат пространственно разобщены, что, однако, не означает отсутствия их взаимодействия. Здесь окислительно-восстановительные процессы скоординированы живой протоплазмой и поэтому уравновешены. Естественно поэтому, что в живом листе обычно никогда не наблюдается накопление продуктов окисления полифенолов и дубильных веществ. При скручивании же. в результате разрушения ткани листа, нарушается свойственный живому листу обмен веществ, ферменты - фенолоксидаза и пероксидаза - приходят в контакт с дубильными веществами и вызывают их усиленное окисление, главным образом, за счет кислорода воздуха. При этом окисление значительно превалирует над восстановлением, что, в конечном итоге, приводит к накоплению окрашенных продуктов окисления ТКК, обусловливающих цвет чайного настоя. По мнению Г, Н. Пруидзе, множественные формы пероксидазы с молекулярной массой 45000…56000 энергично окисляют простые катехины, тогда как аналогичные формы фенолоксидазы окисляют лишь галлированные катехины. Фенолоксидаза и пероксидаза, по мнению указанного автора, не катализируют образование теафлавинов и теарубигинов. Эти последние ингибируют активность указанных ферментов. Все это необходимо учитывать для правильного проведения скручивания и подбора специального оборудования для рационального осуществления этого процесса.

Чаескручивающие машины

Для достижения основной цели процесса скручивания учеными и практиками разработано и создано достаточное количество методов и машин, которые по принципу действия делятся на три основные группы машин, работающих по принципу:

а)внутреннего трения чайного листа;

б) непосредственно механического воздействия на чайный лист;

в) воздействия на чайный лист разными физическими факторами (табл.1).

Мировая чайная промышленность главным образом использует машины первой или второй группы. При этом, машины первой группы наиболее полно соответствуют цели и назначению процесса скручивания и могут быть использованы для производства высококачественных марочных чаев. В них помимо основной функции - разрушения оболочки клеток, происходит расчленение чайных побегов на морфологические элементы - почку, первый лист, второй лист, и т.д., их скручивание вдоль продольной жилки листа, что придает готовому продукту характерный завитой, окрученный вид байхового чая и определенную прочность. Кроме того, выдавленный чайный сок постепенно и полностью обволакивает чаинки, равномерно распределяясь на поверхности листьев, чем достигаются наиболее благоприятные условия для нормального протекания процесса ферментации.

Основными недостатками машин первой группы следует считать получение сравнительно низкого процента разрушенных клеток -70...80% чрезмерную продолжительность скручивания (90...135 мин.) и нередко периодичность действия,

Машины второй группы отличаются простотой конструкции, непрерывностью процесса, высокой производительностью, достижением наивысшего процента разрушенных клеток и могут быть использованы, главным образом, для производства ординарных чаев. Однако, несмотря на кажущиеся преимущества, в них не полностью достигается цель процесса скручивания. В частности, затрудняется или совершенно исключается разделение побега на составные элементы. В этих машинах совершается интенсивная обработка всех элементов чайных побегов, вследствие чего происходит полнее перемешивание нежных флешей и грубых стебельков, посторонних примесей и огрубевших частей чайных побегов. Поэтому полученный продукт - мелкий (брокенированный) чай является чаем усредненного качества, ординарным, и широко используется для массового обеспечения населения многих стран мира.

Чаескручивающие машины первой и второй группы широко используется во всех чаепроизводящих странах мира самостоятельно или в комбинации друг с другом. Что касается методов и оборудования третьей группы, то они пока еще не нашли промышленного применения.

Таблица 1. Классификация чаескручивающих машин (по А. Какалашвили) непосредственно механического воздействия на чайный лист

Роллеры системы: В.Шарковского А, Какалашвили И.Маркевича и др.

Задача скручивания - выжать из чайных листьев как можно больше чайного сока. Кроме этого установлено, что при скручивании происходит перемешивание чайных полифенолов с чайными энзимами, что является обязательным условием для нормальной ферментации.

Скручивание может производиться вручную, и такой чай называют ортодоксальным (маркируется как «ortodox tea»), либо машинным способом. Чай, скрученный машинами, маркируется как «CTC» (cuts, tears, curls), что в моем вольном переводе называется: «дави, измельчай, скручивай» и наглядно иллюстрирует процесс приготовления чаев из листьев низкого качества, обычно машинной сборки.

Чай класса CTC в процессе изготовления проходит три этапа машинной обработки, которые и отражены в названии. Машины быстро прессуют подвядшие чайные листья, выжимая большую часть их сока; затем они сильно измельчают (режут) листья и на заключительной стадии плотно скатывают их в шарики-гранулы, сильно напоминающие по виду быстрорастворимей кофе. После этого чайные гранулы сушатся в духовках или дегидратируются (обезвоживаются) любым другим способом. Большинство знатоков чая презрительно относятся к CTC чаям, так как этот процесс принципиально противоположен осторожному обращению с высококачественным чаем в процессе его приготовления. Но CTC имеет важную роль в производстве чая: так как это - полностью механизированный процесс, который позволяет очень быстро изготовить большое количество чая, а также позволяет обрабатывать сырье, которое ранее выбрасывалось. Кроме этого технология СТС обладает определенным достоинством, позволяя изготавливать самые крепкие чаи с высоким содержанием кофеина даже из листьев посредственного качества. Так что, тем гражданам, которые любят «покрепче», но безразличны к аромату, как раз и стоит пить СТС...

Обратите внимание на первый рисунок (его правую картинку) - при использовании машинной технологии, после скручивания из роллера (или ротована) выходит спрессованный брикет листьев, который для дальнейшей ферментации необходимо «распотрошить» (и заодно рассортировать), что и делается на изображенном агрегате. Добавим также, что по технологии СТС можно изготавливать только черные чаи, как правило среднего и низкого качества. Все гранулированные чаи, начавшие в СССР «чайный прорыв» в период перестройки, были именно дешевыми индийскими и цейлонскими СТС-чаями.

Ручное скручивание, пожалуй, еще более трудоемкий процесс, чем ручной сбор чая. Процедура такова: в руки берется «лепешка» из подвядших листьев, толщиной примерно в сантиметр, скручивается в «колбаску», и начинается ее «раскатывание». Наиболее подходящая аналогия здесь - раскатывание теста, например, для пельменей. Раскатывание редко производится на весу, чаще по стенкам чанов/корзин, или на специальных столах или досках, напоминающих волнистые стиральные доски. Скручивание (оно же раскатывание) должно продолжаться до тех пор, пока листья из зеленых не превратятся в темно-зеленые, т.е. не намокнут, не пропитаются собственным соком (см. рисунки «в начале» и «в конце»). Задача это довольно культуристическая, и если хотите ощутить прелесть процесса, то нарвите охапку взрослых тополиных листьев (они по жесткости ближе всего к чайным), подвяльте их, и попробуйте раскатать до кондиции. Мало не покажется! При этом листья желательно не рвать и не ломать, иначе их сортность понизится.