После первого скручивания в роллере количество разрушенных клеток должно колебаться в пределах 30...35%, после второго скручивания - 40... 70% и после третьего - 78...80%. Кроме степени разрушения клеток об интенсивности процесса скручивания судят также и по количеству выделенных после каждого скручивания фракций массы чайного листа. Считается, что после первого скручивания от флеша отделяется почка и первый лист, т.e. самая нежная и самая ценная фракция, после второго скручивания - второй лист, после третьего - третий и т.д. Эти фракции отличаются друг от друга степенью нежности, скрученности, биологической активности, а также физико-механическими свойствами. Их дальнейшая переработка должна осуществляться в оптимальных для каждой фракции условиях с тем, чтобы в готовом продукте максимально сохранить положительные начала походного сырья и получить черный чай лучшего качества. Поэтому после каждого скручивания необходимо разделение чайной массы на фракции что производится с помощью специальных машин для зеленой сортировки листа. В процессе скручивания значительно меняется объемная масса чайного листа. По данным Л.Леонтьева 30 в I м3 в среднем содержится:
-свежего листа I сорта, кг - 135
-завяленного - 190
-листа после скручивания:
первого - 465
второго - 450
третьего - 426
Как видно, наиболее высокой объемной массой характеризуется чайный лист после первого и второго скручивания. Увеличение объемной массы при скручивании чайного листа имеет определенное значение для разработки рациональных схем скручивания и их практического осуществления.
Доказано, что оптимальным является трехкратное скручивание чайного листа. Сокращение или увеличение кратности скручивания неминуемо ведет к ухудшению качества готовой продукции или к снижению технологических и экономических показателей фабрики. В частности, при двукратном скручивании не достигается требуемая норма процента разрушенных клеток, что приводит к снижению качества готового чая, а при четырех- или пятикратном скручивании процент разрушенных клеток, в силу конструктивных особенностей роллера и физико-механических свойств окручиваемого листа, незначительно увеличивается. Зато значительно увеличиваются энергетические и другие затраты, а также резко снижается пропускная способность (мощность) роллерного отделения что приводит к снижению эффективности производства.
В зависимости от количественного соотношения роллеров первого, второго и третьего скручивания применяют различные схемы осуществления этого процесса. Так, например, распространенная на чайных фабриках схема скручивания 3:2:2 указывает на соотношение 3х роллеров первого скручивания к 2 роллерам второго и к 2 - третьего скручивания. Это означает; что завяленный лист в количестве 600 кг (что соответствует 1000 кг зеленого чайного листа или 1 технологическому паспорту) помещается в трех роллерах, первого скручивания по 200 кг в каждом. Затем, по окончании первого скручивания ,проводят зеленую сортировку, во время которой масса разделяется на мелкую и крупную фракции, После зеленой сортировки масса межой фракции составляет 16…17%, или же около 100 кг, которые направляются на ферментацию. Крупную же фракцию, полученную из трех роллеров 1 скручивания в количестве 500 кг, загружают в два роллера 2 скручивания, т. е, при втором скручивании емкость роллеров возрастает до 260 кг. После зеленой сортировки и отделения мелкой фракции, которая направляется на ферментацию, общая масса чайного листа вновь уменьшается, и в два роллера 3 скручивания засыпается, примерно по 200…210 кг листа.
Скручивание считается законченным, когда количество разрушенных клеток не пике 78...80%. В противном случае с целью интенсификации процесса применяют специальные устройства - чае-резки для увеличения процента разрушенных клеток в сравнительно грубой чайной массе. Интенсификацию процесса скручивания в роллере при производстве марочного чая можно осуществить:
1) применением пресса;
2) увеличением массы окручиваемого листа;
3) увеличением числа оборотов роллера.
В случае производства ординарных чаев процесс скручивания успешно интенсифицируется с применением различной конструкции чаерезальных машин. В результате применения чаерезок или увеличения частоты вращения роллера увеличивается количество мелкого чая ,состоящего из разорванных мелких открытых листьев, в то время как при меньшей частоте вращения получается хорошо скрученный листовой чая. Но мелкие чаи имеют более интенсивный настой, чем окрученный листовой. Вместе с тем они очень удобны для сухой сортировки, купажирования и автоматической расфасовки. Поэтому, многие ученые и практики считают целесообразным увеличение выпуска мелких чаев, применяя метод резки окрученного или завяленного листа. На сегодняшний день в мировой практике чайного производства наибольшим успехом пользуются чаерезально-измельчающие машины типа "СТС", "Ротор-Вейн", Б2-ЧПИ
Машина Б2-ЧПИ для предварительного подкручивания, раздавливания и измельчения чайного листа
Чаедробильная машина системы Мак-Керчера "СТС"
Рис.9. Чаескручивающая машина "Роторвейнй системы Яна Мактиера (принципиальная схема)
Сортировка скрученного листа (зеленая сортировка)
Основной целью зеленой сортировки является разделение скручиваемой массы по морфологическим элементам, улучшение аэрации и охлаждение разогретого при скручивании листа, а также разбивка комьев, которые образуются в роллере в процессе скручивания .Сортировка листа после каждого скручивания имеет важное значение в классической технологии чая. При нормальном проведении процесса скручивания в роллере происходит постепенное разделение флеша на составные элементы. Для выделения этих последних из общей массы скрученного материала чайный лист после каждого скручивания пропускают через сортировочную машину. Почка и первый лист-- наиболее нежные части флеша - скручиваютcя быстрее и отделяются от побега. С целью их отделения от общей массы после первого скручивания производят "зеленую" сортировку листа. При этом скрученные нежные части флешей в виде мелкой фракции отсеиваются, а крупная, еще недостаточно обработанная, скручивается повторно. После второго скручивания материал опять сортируют, причем мелкая фракция отсеивается, а крупная скручивается в третий раз. После третьего скручивания материал опять подвергают сортировке для отделения мелкой фракции, образовавшейся в третьей, стадии скручивания. Мелкие фракции, получаемые при всех стадиях скручивания, по мере их выделения поступают на ферментацию. В результате трехкратного скручивания содержание раздавленной ткани обычно достигает 75...80%. Если содержание раздавленных тканей не доходит до этой нормы, это означает, что требуется еще дополнительное скручивание или измельчение материала и его передают на четвертое скручивание или измельчение. Затем лист также подвергают зеленой сортировке. Образовавшиеся фракции ферментируют отдельно. Таким образом, основная цель зеленой сортировки - разделение, скручиваемой массы по морфологическим признакам, что имеет большое значение для получения высококачественного продукта. Нежные части флеша в случае повторного их скручивания со всей массой листа будут подвергаться излишнему раздавливанию, потере сока, что очень нежелательно, т.к. приведет к ухудшению качества готового продукта. Необходимо отметить, что интенсивная аэрация, происходящая при зеленой сортировке, и, следовательно, увеличение доступа кислорода очень важны для равномерного хода окислительных процессов и хорошей ферментации массы скрученного чайного листа.
Таким образом, зеленая сортировка скрученного листа имеет довольно сложное и многогранное назначение, фракции окрученной массы для получения качественного продукта должны проходить ферментацию, сушку и сухую сортировку раздельно. По своему химическому составу и физическим свойствам эти фракции отличаются одна от другой и требуют дифференцированного подхода при дальнейших процессах. От того, насколько правильно и тщательно проведена зеленая сортировка, зависят все дальнейшие процессы переработки и качество готового чая. Лист, попадая на раму сортировочной машины, совершающей поступательно-возвратное колебательное движение, отбрасывается на определенную высоту, одновременно продвигается вперед и просеивается на ситах. Лист, отсортированный через сито, является самой нежной частью побега и называется мелкой фракцией. Непросеянный материал, высыпающийся в конце рамы, называется крупной фракцией.
Зеленая сортировка на отечественных чайных фабриках осуществляется главным образом на вибросортировочной машине М2-ЧСН. Она состоит из сортировочного устройства 5, дозировочного устройства 1 и выносного транспортера 3. В каркасе сортировочного устройства смонтированы проволочные (металлические или капроновые) сита, наклонное сито с выносным лотком и инерционный дебалансовый вибратор с самосинхронизирующимся валом. Дозировочное устройство (бункер-дозатор) состоит из бункера и дозировочных валиков с рифами, вставленными в дно бункера.
Рис.20. Общий вид вибросортировочной машины М2-ЧСН
Принцип работы машины таков. Масса окрученного чая загружается в бункер-дозатор, откуда дозированный чайный лист равномерно подается на сортировочное устройство. Отсортированная нежная, хорошо скрученная мелкая фракция листа выносится из машины транспортером и подается на ферментацию, а крупная, более грубая, плохо скрученная фракция направляется или на повторное скручивание, или в машину для ее резки. Принцип сортирования основывается на разнице размеров чаинок. При вибрации создаются условия для прохода сквозь сита мелких хорошо окрученных чаинок, тогда как крупные не просеиваются и попадают в сход. Машина работает на вибрационном принципе отбора посторонних предметов. Он основой на разнице сил сцепления при вязком и сухом трении. При определенном наклоне сита вязкая масса скручивающего листа чая транспортируется вверх по направлению транспортирования, тогда как посторонние предметы (гвозди, камни и т.д.) ввиду малого сцепления движутся вниз в обратном направлении и удаляются из машины выносным транспортером.
Вибросортировочная машина М2-ЧСН нашла удачное применение в различных схемах поточно-механизированных и непрерывных линиях скручивания и резки-измельчения листа в роллерных отделениях чайных фабрик страны. Ее успешно применяют также при сортировке полуфабриката чая.
Продолжительность зеленой сортировки не должна превышать 5…10 мин. для чайного листа в одном роллере при равномерной подаче материала. Ускорение этого процесса нежелательно, так как при этом не будет достигнуто полное просеивание наиболее ценной мелкой фракции. Последняя, попадая вместе с крупной фракцией обратно в роллер и подвергаясь дальнейшему, более сильному скручиванию, превращается в малоценную крошку. Снижение скорости процесса зеленой сортировки путем увеличения его продолжительности также нежелательно, так как при этом происходит излишнее трение окрученной массы и потеря ценных экстрактивных веществ, обволакивающих поверхность листьев.
Влияние способа скручивания на качество чая
Технологический процесс скручивания может существенно меняться в зависимости от сортности листа и степени ее завяливания, от температурных условий роллерного помещения и т.д. Способ и степень скручивания при прочих равных условиях оказывают весьма существенное влияние на качество чая. Так, специальными опытами установлено, что чай, полученный с применением легкого скручивания, при заварке дает слабый настой, в то время как чай из сильно скрученного листа дает крепкий настой. Исследования процесса скручивания показали, что чем больше процент раздавливания тканей в результате скручивания, тем полнее попользуется чайный лист и тем лучшего качества получается из него продукт.
Самосогревание чайного листа в процессе скручивания.
В результате разрушения клеточных структур чайного листа происходит резкое усиление (в два-три раза по сравнению с целыми листьями) поглощения кислорода воздуха за счет действия фермента фенилоксидазы. Если количество кислорода, которое поглощается листом в процессе переработки, принять за 100, то сказывается, что 70...75% поглощенного кислорода приходится на процесс скручивания, а остальные - на завяливание и ферментацию. Так, Т.Шуберт при изучении поглощения кислорода по отдельным стадиям чайного производства установила, что в процессе завяливания поглощение кислорода составляет 14%, в процессе скручивания - 72,5% и в процессе ферментации -13,5%. Этот факт говорит о важном значении скручивания для развития окислительных процессов при ферментации, которая часто даже заканчивается во время скручивания.
Одной из характерных особенностей процесса скручивания является самосогревание чайного листа в роллере. Отдельные операции скручивания сопровождаются разогреванием чайного листа с повышением температуры на 4-6°. Установлено, что температура листа при первом скручивании повышается больше, чем при втором и третьем.
На основании имеющихся в настоящее время данных можно сказать, что самосогревание листа в процессе скручивания является результатом механического трения окручиваемой массы о стенки роллера или побегов друг о друга, о одной стороны, и бурного развития окислительных процессов в окручиваемой массе - о другой. Известно, что окисление водорода при соединении его с кислородом с образованием воды сопровождается резким подъемом температуры. Аналогичное положение наблюдается при скручивании в результате окисления многочисленных веществ чайного листа, и в первую очередь, чайных полифенолов, с той, однако, разницей, что при окислении гидроксильного водорода и соединении его с кислородом воздуха образование тепла выражено, не так резко, как пои окислении свободного водорода.
Ферментативное окисление полифенолов сопровождается выделением тепла. Учитывая, что в чайном листе имеется весьма активная фенолоксидаза и значительно более высокое содержание фенольных соединений и, в первую очередь, катехинов, которые бурно окисляются, можно легко представить, что здесь происходит значительное выделение тепла, в действительности наблюдающееся при скручивании. Таким образом, существует определенная причинная связь между окислительными процессами и самосогреванием чайного листа при скручивании. Следует отметить, что объяснить самосогревание чайного листа можно и действием каталазы. А.Бах еще в 1903 г. указывал, что каталаза действует не только как регулятор окислительных процессов, но также и как фактор, превращающий в теплоту химическую энергию, содержащуюся в перекисях. Известно, что теплота гидрирования перекиси водорода равна +92 кал, а дегидрирования - +23 кал. Ввиду того, что каталазное действие можно рассматривать как катализ реакции между молекулами перекиси водорода, одна из которых дегидрируется, а другая гидрируется, мы вправе ожидать существенное выделение тепла в результате действия каталазы. Наличие в чайном листе весьма активной каталазы позволяет предположить возможность ее участия в процессе самосогревания чайного листа при скручивании, представляющем собой явление вполне закономерное. Однако, с точки зрения технологии переработки чая оно весьма нежелательно, так как вызывает преждевременную ферментацию. Устранению этого явления способствует зеленая сортировка, во время которой окрученный лист проветривается и охлаждается, принимая температуру роллерного помещения. Таким образом, и эта функция зеленой сортировки является немаловажной. Можно отметить, что в результате чисто физического процесса раздавливания клеток возникает химический процесс окисления, а это последнее, в свою очередь, приводит к повышению температуры, т.е. к явлению чисто физическому. На этом примере мы наглядно видим, как физические и химические явления взаимосвязаны и взаимообусловлены в природе.
Заключение
Вместо вывода можно отметить, что резервы повышения качества чая следует искать в самом сырье, максимально использовав его положительные начала. Этого можно достичь путем разработки и внедрения рациональных технологических схем с использованием современного высокоэффективного и, прежде всего, скручивающе-измельчающего оборудования, гарантирующего в сравнительно короткий промежуток времени максимальное разрушение клеток листа с целью их незамедлительного и одновременного вовлечения в процесс ферментации.
Существующие способы переработки чайного листа и соответствующее оборудование, особенно для скручивания, не позволяют полностью использовать потенциальные возможности сырья. В связи с этим на первый план выдвигается задача рационального использования действующего оборудования и изыскания новых, прогрессивных технологических схем и способов обработки чайного листа с учетом его измененного химического состава и физико-механических свойств.
Список литературы
1. М.А.Бокучава, Ю.И.Цоциашвили "Оборудование и способы скручивания чайного листа"
2. Т.К.Габуния "Исследование и разработка оптимальных технологических параметров скручивания-измельчения чайного листа в условиях поточной переработки сырья"
3. С.Г.Гарлер "Производство чая"
4. В.Е.Шарковский, Г.Н.Церцвадзе "Роль внутреннего и внешнего трения в процессе скручивания чая"
5. С.М.Манская "Биохимконтроль процесса скручивания чайноголиста"
6. Опарин А.И. "Биохимическая теория чайного производства"
7. Пруидзе В.Н., Харебава Л.М., Цоциашвили Ю.И., Ревишвили К.В., Георгадзе А.Г. "Механизированная линия скручивания и сортировки чайного листа для производства черного и зеленого байхового чая"
8. Чоладзе И.Д., Габуния Т.К. "Технологическая эффективность применения "Роторвейна" и "СТС" при производстве черного чая из сырья хозяйственного сбора"
9. Лёонтьев Л.А. "Роллер в чайном производстве"
10. Джомарджидзе Г.С. "Новые технологические схемы и машины в чайной промышленности"
Страницы: 1, 2, 3
