Чайная гранула и установка для ее получения Советский патент 1993 года по МПК A23F3/00 A23F3/14 

Группа изобретений, как установка так и объект производства установкой, относится к. пищевой промышленности и может быть использовано при переработке чайного сырья в гранулированный чай.

Целью изобретения - повышение качества готового продукта, степени его сохранности и вкусовых характеристик в процессе заварибания чая за счет обеспечения возможности получения гранул со стабильными прочностными и геометрическими параметрами, путем перераспределения, экстрактивных веществ в ядре и оболочке гранул.

Это достигается тем, что в известном устройстве для производства гранулирован- .ного продукта из сухого мелкого чая, включающем экстрактор, бак для связующего компонента, смеситель чайного сырья со связующим веществом, измельчитель, смеситель чайного сырья со связующим веще- ством и экстрактом, формовочную машину, блок грануляции и предварительной термообработки и сушильной машины, установка снабжена устройством предварительного уплотнения, установленным перед формовочной машиной, а блок грануляции предварительной термообработки выполнен в виде виброгранулятора.

00

о ел

00

о

со

Цель изобретения - повышение качества готового продукта, степени его сохранности и вкусовых характеристик в процессе заваривания чая за счет обеспечения возможности получения гранул со стабильными прочностными и геометрическими параметрам, путем перераспределения экстрактивных веществ в ядре и оболочке гранул.

Это достигается тем, что в известной чайнбй грануле выНолненной из измельченного чайного сырья, скатанного в пористое тело сферической или горошкообразной формы тело гранулы содержит ядро и оболочку, причем соотношение содержания коэффициентов пористости чайного сырья в ядре и оболочке составляет 2.,.3, соотношение содержания в них экстрактивных веществ 0,3...0,5, а соотношение диаметров ядра и гранулы составляет 0,5...0,8.

Заявленная группа изобретений объединена единым общим изобретательским замыслом, поскольку один из заявленных объектов группы - установка для получения гра-нулированного продукта из чайного сырья, другой. - чайная гранула получаемая на данной установке.

На фиг.1 изображена схема расположения элементов в установке; на фиг.2 - схема чайной гранулы; на фиг.З и 4 - схемы вибро- гранулятора и устройства для предварительного уплотнения.

Устройство состоит из следующих основных элементов: 1 -экстрактор, 2 - бак для связующего компонента, 3 - смеситель экстракта со связующим веществом, 4 - емкость для связующего вещества, 5 - из- мельчитель, 6 - устройство для перемешивания чайного сырья, 7 - смеситель чайного сырья со связующим веществом и экстрактом, 8 - установка предварительного уплотнения, 9 - формовочная машина, 10 - виброгранулятор, 11 - сушильная машина, : 12 - транспортер, 14-чайная гранула.

Чайная гранула состоит из оболочки 15 и ядра 16. Позицией 13 на схеме указан подвод сушильного агента к виброгрануля- тору..

Установка представляет собой набор выше перечисленных элементов, установленных в последовательности, указанной на фиг.1. Их порядок определяется последовательностью технологического процесса пол- учения гранулированного .продукта (способа получения). Элементами установки являются технологические машины, выпускаемые и используемые в чайной и пищевой промышленности/

Требуют некоторого объяснения два элемента установки - установка предварительного уплотнения (8) и виброгранулятор (10). Виброгранулятор (фиг.З) представляет собой бункер (17), установленный на упругих элементах (19) и кинематически связанный с виброприводом (18), в бункер подводится сушильный агент через подводящую трубу (20) и отводится через загрузочный или разгрузочный узел. Устройство обеспечивает окатывание гранул из цилиндрической формы в сферическую или горош- кообразную. Установка предварительного уплотнения (фиг.4) представляет собой емкость в виде бака (21), установленного на упругих элементах (23) и кинематически связанного с вибропроводом (22), что позволяет за счет вибрации уплотнить чайное сырье до требуемой плотности (пористости).

Установка работает следующим образом. В экстракторе (1) получается чайный

экстракт из чайного сырья (например, крошки и высевки) и смешивается с связующим веществом, поступающим из бака для связующего вещества (20, в смесителе экстракта е связующим веществом (3). Полученный

в смесителе компонент поступает в емкость для связующего вещества (4). Параллельно этому процессу идет измельчение чайного сырья в измельчителе(5), после чего измел ь- ченное чайное сырье попадает в устройство

для перемешивания чайного сырья (6) и далее в смеситель чайного сырья с связующим веществом и экстрактом. Подготовленное таким образом чайное сырье, обогащенное дополнительным экстрактом и связующим

(ароматизирующим) веществом, уплотняется в устройстве предварительного уплотнения (8) и формуется в формующей машине (9), где происходит формование чайного сырья в цилиндрические гранулы, которые:

далее окатываются в виброгрануляторе(Ю) в гранулы.сферической или горошкообраз-. ной формы при обработке сушильным агентом. После получения гранулой окончательной формы, она сушится в сушильной машине (11).

В производстве чая качество готового продукта оценивают используя методы химического, биохимического и-физико-механического анализа, а также

органолептический, который является до настоящего времени основным. Органолеп- тическим методом оценивается сухой чай (цвет, однородность состава по размерам и форме, наличие примесей), при заваривании чая внешний вид настоя (интенсивность окраски, разрушаемость гранул, наличие взвесей и т.д.). сам настой (вкус и аромат).

. Если в производстве гранул удается добиться однородности их по геометрическим раз мерам (форме), внутренней структуре, то

гранулы будут иметь однородный внешний вид и однородные физико-химические свойства, что позволяет более эффективно проводить последующие операции производства гранулированного чая, например, сушку. Также создать гранулированный чай, полностью отдающий экстрактивные вещества в горячей воде и не разрушающийся при этом. А это зависит от внутренней структуры гранул, от температурного режима формования, размеров гранул и их формы.

Для получения качественного гранулированного чая необходимо решить противоречивую задачу, которая связана с необходимостью более полного извлечения экстрактивных веществ из чайной гранулы без ее разрушения при заваривании, чтобы сохранить чистоту настоя., С увеличением плотности гранул, как правило, возрастает прочность гранул, как в сухом виде, так при заваривании, но при этом извлечение экстрактивных веществ затрудняется. Тогда как необходимо, чтобы выход экстрактив- .ных веществ проходил не более 5 минут. Обычным способом получить гранулы высокой пористости и прочности невозможно.

В предложенной установке получение гранул заявленной структуры обеспечивается следующим образом. При формовании гранул методом экструзии без предварительного уплотнения процесс уплотнения чайного сырья происходит непосредственно в формовочной машине (экструдере). Поэтому из-за этого процесс экструзии происходит нестабильно, что влияет на однородность по плотности получаемых гранул, на температурный режим экструзии, и, следовательно, на физико-механические характеристики формованных гранул. Получе- ние однородных по плотности и физико-механическим характеристикам гранулы можно только при установившейся экструзии, что обеспечивается предварительным уплотнением экструдируемого материала, что и реализовано в предлагаемой установке. В этом случае гранулы получаются со стабильными Характеристиками, что важно для получения готового продукта высокого качества.

Так как чайное сырье представляет собой вязко-пластическую массу, то при интенсивной обработке гранул в виброгрануляторе происходит их формоизг менение - скатывание в гранулы сферической формы, или порошкообразной формы. Такой интенсивной обработки невозможно достичь в барабанных грануляторах из-за ограничений по критической скорости вра- щения барабана, при которой процесс окатывания прекращается. Процесс формования происходит следующим образом. При соударении гранул происходит пластическая деформация, при этом происходит дре- 5 нирование экстракта из внутренних зон гранулы к поверхности и уплотнение только поверхностных слоев гранулы из-за вязких свойств чайного сырья. Обработка гранул сушильным агентом в это время приводит к

0 удалению дренированной влаги с поверхности гранулы.а экстрактивные вещества, растворенные в этой влаге, остаются на поверхности гранул. Таким образом происходит перераспределение экстрактивных

-5 веществ по объему гранулы и уплотнение поверхностного слоя - получаются гранулы прочные и пористые в ядре.

Пористость ядра повышается за счет из- . влечения влаги с экстрактивными вещёства0 ми при отсутствии уплотнения основы гранулы. Что это дает Во-первых, объединение процесса скатывания с подсушкой облегчает процесс сушки за счет эффекта дренирования влаги при соударении граЬ нул. Во-вторых, улучшается качество готового продукта. Прочный поверхностный слой предохраняет гранулы от разрушения .при купажировании, хранении и заваривании. При заваривании такого чая происходит бы0 строе растворение экстрактивных веществ с поверхности гранулы, при -этом пористость поверхностного слоя увеличивается и идет процесс экстрагирования Из ядра гранулы, .обладающего достаточной пори-.

5 стостью для максимального извлечения экстрактивных веществ/В этом случае

максимально используется биохимический

потенциал,заложенный в чайном сырье.

В таблице приведены обобщенные дан0. ные лабораторных исследований чайных гранул, на основании которых определены существенные по отношению к поставленной цели диапазоны физико-механических характеристик чайных гранул.

5В соответствии с рекомендациями диаметр гранул должен быть в пределах от 1 мм до 5 мм. Нижний предел ограничивается дисперсным составом чайного сырья, частицы которого не могут быть меньше 0,1-0,2

0 мм (толщина чайного листа). Верхний предел 5 мм связан с тем, что при увеличении размеров гранул затрудняется, процесс экструзии из внутренних областей гранул. Соотношение диаметра ядра гранулы к

5 толщине поверхностного слоя определяется вязкими свойствами чайного сырья, количеством экстрактивных веществ и обогащающих добавок. Отношение пористости этих областей также зависит от пере- иисленных параметров и наибольшая

пористость в ядре должна быть выше 0,26, а у поверхности.ниже 0,26 для обеспечения прочности гранулы.

Заявленная установка обеспечивает получение гранул заявленной структуры. Такая.структура и стабильные геометрические и физико-механические свойства обеспечивают повышение качества готового продукта на 0,25-0,5 балла за счет более полного использования биохимического потенциала чайного сырья и неразрушения гранул при заваривании, что обеспечивает незамутненность настоя частицами чая. За счет более полного и быстрого выхода экстрактивных веществ улучшается аромат чая. Повышение качества чая на 0,25-0,5 балла позволяет оценивать продукт из чайного сырья более высоким сортом, чем продукт, полученный.другим способом из того же по качеству сырья.

Формула из о брения 1. Чайная гранула, выполненная из измельченного чайного сырья, скатанного в пористое тело сферической или горошкооб- разной формы, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества готового продукта, степени его сохранности и вкусовых характеристик в процессе заваривания чая путем обеспечения возможности получения гранул со стабильными прочностными и геометрическими параметрами за счет перераспределения содержания экстрактивных веществ в ядре и оболочке гранул, тело гранулы содержит ядро и оболочку, причем соотношение коэффициентов пористости

чайного сырья в ядре и оболочке составляет 2-3, соотношение содержания в них экстрактивных веществ 0,3-0,5, а соотношение диаметров ядра и гранулы составляет 0,5- 0,8.

2. Установка для получения гранулированного продукта.из чайного сырья, включающая экстрактор, бак.для связующего компонента, смеситель экстракта со связующим веществом, измельчитель, смеситель

чайного сырья со связующим веществом и , экстрактом, формовочную машину, блок грануляции и предварительной термообработки и сушильную машину, отличающаяся тем, что с це лью повышения качества готового продукта, степени его сохранности и вкусовых характеристик в процессе заваривания чая.путем обеспечения возможности получения гранул со стабильными прочностными и геометрическими

параметрами за счет перераспределения содержания экстрактивных веществ в ядре и оболочке гранул, установка снабжена устройством-предварительного уплотнения, установленным перед формовочной машиной,

а блок грануляции и предварительной терг мообработки выполнен в виде виброграну- лятора.

Использование: предлагаемая установка предназначена для получения гранулиро- ванного чая сферической. или горошкообразной формы из чайного листа или крошки и высевки. Сущность изобретения: гранула имеет.оболочку, более насыщенную экстрактивными веществами, чем ядро гранулы. Это приводит к тому, что по верхностная оболочка является более прочной и предохраняет гранулу от разрушения. Ядро гранулы имеет более пористую структуру, чем оболочка гранулы. За счет такого перераспределения экстрактивных веществ по объему гранулы и получения стабильных геометрических размеров и физико-механических свойств гранул повышается качество готового продукта. Эффект перераспределения экстрактивных веществ достигается вибрационным скатыванием цилиндрических гранул при совместной обработке сушильным агентом. А стабильность параметров гранулы за счет предварительного уплотнения подготовленного чайного сырья обеспечивается наличием устройства предварительного уплотнения, установленного перед формовочной машиной. Элементами установки являются устройства и машины, используемые в пищевой и чайной промышленности, порядок их установки в технологической цепочке определяется технологическим процессом, блок грануляции и .предварительной термообработки выполнен в виде виброгранулятора. 2 с.п.ф-лы, 4 ил., 1 табл. ел с