Чайная гранула и установка для ее получения

Чайная гранула и установка для ее получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: предлагаемая установка предназначена для получения гранулированного 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 А 23 F 3/00, 3/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4945918/13 . (22) 20,06.91 (46) 30,03.93 Бюл. ¹ 12 (71) Институт машиноведения им.А.А. Благо.нравова (72) Р.С.Ахметханов (73) P.Ñ.Àxìåòõàíîa (56) Хоперия Р.М, Технология производства чая. М.: Агропромиздат, 1989;с.160, Авторское свидетельство СССР

¹ 1175422, А 23 FЗ/00,,1985. (54) ЧАЙНАЯ ГРАНУЛА И УСТАНОВКА ДЛЯ

ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ . (57) Использование: предлагаемая установка предназначена для получения гранулированного 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 поверхностная оболочка является более прочной и предохраняет гранулу от разрушения.

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

Целью 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 параметрами, путем перераспределения. экстрактивных веществ в ядре и оболочке, гранул.

„„5U ÄÄ 1805864 АЗ

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-механи- ческих свойств гранул повышается качество готового продукта. Эффект перераспределения экстрактивных веществ достигается вибрационным окатыванием 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.

Это достигается тем, что в известном устройстве для производства гранулированного продукта из сухого мелкого чая, включающем экстрактор, бак для связующего компонента, смеситель чайного сырья со связующим веществом, измельчитель, смеситель чайного сырья со связующим веществом 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.

4, 1805864

Цель изобретения — повышение качестka 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 чайной грануле выполненной из измельченного чайного сырья, окатанного 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 грайуль! составляет 0,5...0,8, Заявленная группа изобретений обьединена единым общим изобретательским замыслом, поскольку один из заявленных объектов группы — установка для получения гранулированного 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,3 и 4 — схемы виброгранулятора 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 — измельчитель, 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 виброгранулятору..

Установка представляет собой набор выше перечисленных элементов, установленных в последовательности, указанной на фиг.1. Их порядок определяется последовательностью технологического процесса получения 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.3) 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 цилин"0 дрической формы в сферическую или горошкообразную. 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

20 экстракт из чайного сырья (например, крошки и высевки) и смешивается с связующим веществом, поступающим из бака для связующего вещества (20, в смесителе экстрак- . та с 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 измельченное чайное сырье попадает в устройство для перемешивания чайного сырья (6) и да-. лее s смеситель чайного сырья с связующим веществом и экстрактом, Подготовленное таким образом чайное сырье, обогащенное дополнительным экстрактом и связующим

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

40 далее окатываются в виброгрануляторе (10) в гранулы сферической или горошкообразной формы при обработке сушильным агентом. После получения гранулой окончательной формы, она сушится в су45 шильной 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. Органолептическим методом оценивается сухой чай (цвет, однородность состава по размерам и форме, наличие примесей), при заварива55 нии 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 размерам (форме), внутренней структуре, то

1805864 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 ив 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 экстрактивных 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. Получение 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 вы- сокого качества.

Так как чайное сырье представляет собой вязко-пластическую массу, то при интенсивной обработке гранул в виброгрануляторе происходит их формоиз-, менение — окатывание в гранулы сферической формы или горошкообразной формы, Такой интенсивной обработки йевозможно 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 дре5 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

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

15 веществ по объему гранулы и уплотнение поверхностного слоя — получаются гранулы прочные и пористые в ядре.

Пористость ядра повышается за счет извлечения влаги с экстрактивными вещества20 ми при отсутствии уплотнения основы гранулы, Что это дает? Во-первых, объединение процесса окатывания с подсушкой" облегчает процесс сушки за счет эффекта дренирования влаги при соударении гра25 нул. Во-вторых, улучшается качество готового продукта. Прочный поверхностный слой предохраняет гранулы от разрушения .при купажировании, хранении и заваривании.

При заваривании такого чая происходит бы30 строе растворение экстрактивных веществ с поверхности гранулы, при этом пористость поверхностного слоя увеличивается и идет процесс экстрагирования из ядра гранулы, обладающего достаточной пори-, 35 стостью для максимального извлечения экстрактивных веществ. В этом случае максимально используется биохимический потенциал, заложенный в чайном сырье.

В таблице приведены обобщенные дан40. ные лабораторных исследований чайных гранул, на основании которых определены существенные по отношению к поставленной цели диапазоны физико-механических характеристик чайных гранул.

45 В 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

50 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

55 толщине поверхностного слоя определяется вязкими свойствами чайного сырья, количеством экстрактивных веществ и обогащающих добавок. Отношение пористости этих областей также зависит от переяисленныx параметров и нагбольtilàÿ

1805864

Величины па амет ов

2,0

2,5

1,5

3,5

3,0

0,3

0,6

0,4

0,5

0,2

0,5

0,65

0,35

0,8

0,95

79. 65

80

0,3

0,18

0,28

0,3

0;15 с

3,25

2,75

3,0 .

2,5

3,5

3,0

3,5

3,0

2,75

2,25 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. 5

Такая. структура и стабильные геометриче- ские и физико-механические свойства обеспечивают повышение качества готового продукта на 0,25-0,5 балла за счет более полного использования биохимического по- 10 тенциала 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. 15

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. 20

Формула изобрения

1. Чайная гранула, выполненная из измельченного чайного сырья, окатанного в пористое тело сферической или горошкооб- 25 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 30 гранул со стабильными прочностными и геометрическими параметрами за счет переП изнаки 1.-3 и к ите ии 4-7

Соотношение коэффициентов пористости чайного сырья в ядре и оболочке

Соотношение содержания экстрактивных веществ в ядре и оболочке

Соотношение диаметров ядра и гранулы

Сохранность гранул, о

Выход экстрактивных веществ за 5 мин„%

Механическая прочность гранул, кг/мм

Качество готового продукта, баллы сорт сырья Высший 2 со т сы ья Пе вый распределения 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, о т л и ч а ющ а я с я 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, установка снабжена устройствомпредварительногоуплотнения, установленным перед формовочной машиной, а блок грануляции и предварительной тер.мообработки выполнен в виде виброгранулятора.

1805864

Фиа У

Составитель P. Ахметданов

Техред М,Моргентал Корректор В. Петраш

Редактор

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

Заказ 949 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственногр комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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