Скручивание чая

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.

Рассмотрим, вкратце основные наиболее важные и распространенные типы чаескручивающих машин.

Роллер

Заслуженно получили всеобщее призвание и широкое распространение во всех чаепроизводящих странах мира как машины, наилучшим образом выполняющие комплекс технологических требований процесса скручивания. Подавляющее большинство роллеров - периодического действия; бывают с прессом (закрытого типа) или без пресса (открытого типа). Они могут быть ординарного, двойного и тройного действия, одинарного - если, плоско-поступательное круговое движение осуществляется столом или цилиндром роллера; двойного - когда плоско-поступательное круговое движение выполняет как стол, так и цилиндр, и тройного - если, кроме указанных движений цилиндра и стола, пресс выполняет вращательное движение.

На чайных фабриках страны применяются, главным образом роллеры двойного действия с гладкой поверхностью стола и пирамидообразной кюветой (специальное углубление в центре стола) без пресса марки ЧРО-2 и В2-ЧР0-6.

Роллер ЧРО-2 (рис.1) состоит из приемного бункера 1; бездонного цилиндра 2 с обоймой круглого стола 3 из литого чугуна, покрытого нержавеющей сталью. В центре стола имеется углубление в виде усеченной четырехгранной пирамиды - кюветы 7. В днище кюветы смонтирована дверца для выгрузки ласта из роллера после окончания процесса скручивания. Роллер ЧРО-2 открытого типа изготовляется в двух вариантах: без бункера и с бункером для загрузки чайного листа.

Роллер Б2-ЧР0-6 (рис.2) состоит из стола 3, цилиндра 2 с обоймой, приемного бункера 1 и привода, В средней части стола имеется кювета в форме усеченной шестиугольной пирамиды. Ребристая поверхность кюветы обеспечивает дополнительное сопротивление массе чайного листа и. увеличение раздавливающей способности роллера. В днище кюветы смонтирована дверца для выгрузки окрученного листа из роллера.

Рис 1. Общий вид роллера ЧРО-2 Рис.2. Общий вид роллера Б2-ЧРО-6

Цилиндр роллера ЧРО-2 или ЧРО-6,в который загружается завяленный лист ,снизу не имеет дна, его нижний край на 10-15 мм приподнят над столом. При надобности этот зазор между цилиндром регулируется. Принцип работы роллеров заключается в следующем. Подлежащий скручиванию чайный лист засыпают в цилиндр. Скручивание листа осуществляется в результате плоско-параллельного кругового движения стола роллера и цилиндра в противоположных направлениях. При этом происходит разрушение клеток чайного листа и вытекание сока. В результате осуществления непосредственного контакта клеточного сока (субстрата) и ферментов (о-дифенолоксидазы) в присутствии достаточного количества кислорода воздуха начинается процесс ферментация. Скрученный чайный лист выгружается через дверцы кюветы.

Ниже приводятся основные технические характеристики описанных роллеров.

Принципиальное отличие роллера Б-2-ЧР0-6 от роллера ЧРО-2 заключается, в основном, в форме кюветы, габаритных размерах цилиндра и вместимости чайного листа. Увеличение массы скручиваемого листа почти в 2 раза значительно увеличивает силы сцепления отдельных побегов и их составных элементов, что ,в свою очередь, способствует интенсификации процесса скручивания. Таким образом, при переработке современного чайного сырья машинного или жесткого ручного сбора предпочтение следует отдать чаескручивающим роллерам советского производства новейшей модели марки Б-2-ЧР0-6-конструкции, И. Доладзе, Л. Кутателадзе, А. Центерадзе и др.

Роллер непрерывного действия системы В. Шарковского.

Существенным недостатком традиционного роллера является периодичность его действия. Это в значительной степени затрудняет осуществление поточного скручивания чайного листа. Поэтому ученые и специалисты на протяжении многих лет усердно работали над созданием непрерывно действующих чаескручивающих машин. В результате многолетней работы над этой проблемой был разработан, сконструирован, изготовлен и испытан ряд непрерывно действующих машин, среди которых наиболее удачными роллеры конструкции В.Шарковского и А.Какалашвили. Они оба относятся к группе машин, работающих по принципу внутреннего трения чайного листа.

Оригинальность конструкции чаескручивающего роллера системы В.Шарковского заключается в том, что па удлиненной, эллипсообразной обойме установлены в один ряд четыре цилиндра, под которыми помещен один общий неподвижный стол с четырьмя кюветами.

Значит, машина представляет собой четыре взаимосвязанных роллера одинарного действия. Цилиндры сообщаются между собой специальными отверстиями-окнами, расположенными на определенной высоте от основания цилиндра. В первый цилиндр засыпается завяленный чайный лист, который, достигая уровня окна, начинает переходить в следующий цилиндр. По мере прохождения массы через все четыре цилиндра чайные листья скручиваются до определенной степени, достаточной для получения черного чая. В дальнейшем этот принцип перемещения массы был заложен в конструкцию поточных линий скручивания чайного листа системы ВНИИЧП и инж..М.Кодуа . В настоящее время в силу объективных причин роллер В.Шарковского, а также указанные поточные линий в отечественной чайной промышленности не находят практического применения.

Роллер непрерывного действия системы А.Какалашвили.

Поточность процесса скручивания в непрерывно действующей машине системы В.Шарковского, аналогично конструкциям других авторов, достигается на основе применения традиционных роллеров. Эти конструкции, по справедливому замечанию А.Какашвили, отличаются друг от друга лишь методом транспортировки чайной массы из одного роллера в другой. Недостатки этих методов и соответствующих машин в той или иной мере остаются в силе почти во всех случаях, что и стало основным препятствием на пути их внедрения в промышленность. В отличие от других авторов, А.Какалашвили пошел по пути создания принципиально новых высокопроизводительных машин, отвечающих требованиям комплексной механизации и автоматизации чайного производства; им был создан роллер с модификациями непрерывного действия для скручивания чайного листа, принципиальная схема которого показана на рис.3.

Рис.3. Принципиальная схема роллера непрерывного действия системы А .Какалашвили

Роллер системы А.Какалашвили представляет собой агрегат роторного типа и принадлежит к группе машин, работающих по принципу внутреннего трения чайного листа. Роллер работает следующим образом. Масса чайного листа подается в бункер. Далее, при помощи шнека лист попадает в пространство между наружным и внутренним роторами. Роторам сообщается вращательное движение, противоположное друг другу. Во время работы-машины чайная масса, передвигаясь влево, осуществляет давление на диафрагму, которая в процессе наполнения роллера листом перекрыта. После достижения рабочего давления в чайной массе диафрагма открывается и через зазор между наружным ротором и диафрагмой непрерывным потоком начинает выходить окрученная масса чайного листа. Скручивание чайного листа достигается в результате образования сложной деформации вследствие воздействия выступов ротора на чайную массу. При этом воздействующие усилия разлагаются на составляющие, которые, наряду с постепенным перемещением чайной массы, по ходу вызывают в ней деформации сжатия, сдвига и кручения.

В зависимости от нежности чайного сырья и очередности скручивания давления, а чайной массе целесообразно менять, что осуществляется либо изменением зазора между диафрагмой и наружным ротором, либо изменением чисел оборотов роторов. В настоящее время указанная машина проходит производственные испытания, результаты которых определят целесообразность ее внедрения в производство.

Механизм скручивания чайного листа в роллере

В основе работы роллеров лежит принцип старого китайского метода ручного скручивания чайного листа: горсть завяленного листа помещали между ладонями рук и при постепенном нажиме, путем встречного, движения обеих рук, скручивали его. Листовые ткани раздавливаются, сок листа выступает на поверхность, и лист постепенно закручивается, принимая скрученный, завитой вид. Точно так же в роллере наиболее существенные части его - стол и цилиндр путем встречного кругового движения производят раздавливание ткани чайного листа и скручивание его. В роллере происходит не просто раздавливание ткани чайного флеша, а как, бы закручивание отдельных листьев вокруг своей главной жилки, служившей продольной осью (рис.4) Как показали исследования работы роллера, приведенные В.Шарковским, Л.Леонтьевым, А.Какалашвили и др, скручивание в роллере происходит за счет постоянного перемещения чайного листа (рис.5), вызываемого толкающим усилием движущейся стенки цилиндра в своем плоско-поступательном круговом движении. Оказалось, что скорость перемещений листа в роллере порядка 0,8..,0,9 м\сек. является оптимальной. Увеличение ее приводит к дроблению листа, а уменьшение снижает степень скручивания. Наличие на столе роллера специального углубления - кюветы и накладок - ребер - способствует равномерному перемешиванию и раздавливанию скручиваемого листа. Большое значение для скручивания имеет также трение листьев друг о друга, происходящее при постоянном перемешивании большой массы листа в роллере. Скручивание чайного листа, главным образом, обусловлено именно этим внутренним трением листьев между собой, ибо оно в 50 раз превышает внешнее трение со стороны стола и стенок цилиндра роллера. Таким образом, внутреннее трение большой массы чайного листа, происходящее при его постоянном перемешивании в роллере, является одним из основных факторов, вызывающих скручивание чайного листа.

Страницы: 1, 2