УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФЕРМЕНТАЦИИ ЧАЙНОГО ЛИСТА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявленное устройство относится к пищевой промышленности, в частности к устройствам для ферментации чайных листьев, например, Иван-чая из листьев Кипрея (Копорский чай, Русский чай).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Существующее на сегодняшний момент производство Иван-чая включает в себя процесс ферментации листьев, при котором они подвергаются обработке на открытом пространстве, например, стеллажах или ящиках под действием температуры окружающей среды, либо применяются сложные технологические процессы, которые приводят к тому, что конечный продукт теряет большое количество полезных элементов.
Например, патент RU 2095994 С1 (Грачев Александр Федорович, 20.11.1997) описывает технологию приготовления чая из травы кипрея, при которой срезанную массу листьев перебирают и отбраковывают. В течение 2 ч срезанную массу рассыпали тонким слоем 20-30 мм под навесом на стеллажах или на брезенте и при температуре 20-35°С и периодическом ворошении подвяливали в течение 18-20 ч. При принудительном завяливании в сушилках и на конвейерах толщина слоя сырья составляет 100-120 мм при температуре 40-45°С. Остаточная влага должна быть 50-60%. Затем сырье помещали в холодильник, где выдерживали его при (-10)-(-20)°С в течение 9-15 ч. После этого замороженное сырье подвергали тепловой обработке в сушилках или в печах на ситах или противнях при толщине слоя до 20 мм при 50-100°С в течение 20-50 мин при периодическом перемешивании до потери 10-15% массы. После чего полученную массу подвергали ферментации, купажировали с плодами малины и земляники в соотношении 80:10:10 соответственно, измельчали на резальных машинах типа ТБМ-2 или с помощью электрической мясорубки, формовали в гранулы и сушили.
При таком подходе, уже до момента ферментации лист подвергается воздействие кислорода (оксидизации) и термическому воздействию при отрицательных температурах, что негативно отражается на сохранении полезных микроэлементов в листьях и органолептических характеристиках самого чая.
Известен способ производства чая из кипрея, описанный в патенте RU 2606015 С1 (Шамурин Николай Васильевич, 10.01.2017). Данный способ заключается в сборе исходного сырья кипрея в виде листьев, завяливание, ферментацию и сушку, причем после сбора исходное сырье размещают в тени и процесс завяливания начинают не позднее 3,5 ч после сбора исходного сырья путем размещения его на стеллажах толщиной слоя от 20 до менее 40 мм, затем цельные листья скручивают и ферментацию осуществляют при толщине слоя от более 150 до 170 мм в течение от 20 до менее 24 ч, укладывая цельные листья в емкости, каждую из которых накрывают влажной тканью и теплоизолирующим материалом, формируют из емкостей вертикальный столбик, который укутывают влагонепроницаемым материалом.
Данный способ изготовления чая обуславливается сугубо воздействием на листья с помощью температуры окружающей среды, при размещении их на стеллажах, что является долгим процессом и приводит к необходимости оборудования специализированного помещения для поддержания необходимой температуры.
Таким образом, необходимо применение специализированных устройств для осуществления процесса ферментации чая для сохранения качества чайного листа, упрощающего и ускоряющего процесс приготовления чайного листа.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Учитывая существующие недостатки известных решений, заявленное устройство направлено на усовершенствование процесса приготовления Иван-чая с помощью применения в процессе ферментации специальной емкости (камеры), обеспечивающей равномерное температурное воздействие на листья и их ферментацию с сохранением полезных свойств и микроэлементов продукта, а также ускорение технологического процесса обработки чайного листа.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и направлен на упрощение технологического процесса приготовления чая с обеспечением более быстрой процедуры ферментации чайных листьев, с сохранением полезных микроэлементов в чайных листьях и повышении органолептических свойств конечного продукта.
Заявленное устройство для ферментации чайного листа, выполнено в виде цилиндрической камеры, подогреваемой с помощью горелки, причем внешняя часть камеры выполнена из черного металла с теплосберегающим покрытием, а внутренняя часть из нержавеющей стали, камера установлена на опоре с возможностью вращения с помощью электродвигателя, соединенного через редуктор на вал, жестко закрепленный с днищем камеры, камера содержит отверстие для загрузки чайного листа и глухую крышку для обеспечения доступа к загрузочному отверстию, которая обеспечивает бескислородное пространство внутри камеры.
В частном варианте выполнения устройства покрытие представляет собой вспененный полиуретан.
В частном варианте выполнения, устройство содержит датчик контроля температуры внутри камеры.
В частном варианте выполнения, устройство дополнительно содержит регулятор вращения, который выполнен с возможностью регулировки скорости вращения камеры.
В частном варианте выполнения, устройство дополнительно содержит датчик для контроля скорости вращения камеры.
В частном варианте выполнения устройства датчики выполнены с возможностью передачи показаний на внешнее контрольное устройство с помощью проводных или беспроводных каналов передачи информации.
В частном варианте выполнения устройства регулятор вращения выполнен с возможностью управления с помощью внешнего устройства.
В частном варианте выполнения устройства внешнее устройство представляет собой компьютер, смартфон или планшет.
В частном варианте выполнения, устройство дополнительно содержит клапан для подачи кислорода.
В частном варианте выполнения устройства клапан выполнен с возможностью управления в ручном или автоматическом режиме для его открытия/закрытия для обеспечения подачи кислорода во внутреннее пространство камеры.
ЧЕРТЕЖИ
Фиг. 1 иллюстрирует заявленное устройство.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
На фиг. 1 представлено заявленное устройство (100), в которое подается измельченный лист Кипрея. В емкости (камере) (101) измельченный лист проходит первичную ферментацию (первую стадию). Камера (101) выполненная преимущественно цилиндрической формы, например, в виде бочки. Камера (101) изолирует поступления кислорода, обеспечивая герметичное пространство, например, с помощью глухой крышки (102) и выполнена с возможностью вращения на опоре (каркасе) (104) вокруг своей оси. В камере (101) измельченный лист подвергается процессу ферментации при помощи выделения собственного тепла, т.к. сильно насыщен влагой. Первая стадия ферментации (102) осуществляется в закрытой камере (101) в бескислородном пространстве в пределах 24-48 ч, в частности, этап ферментации осуществляется до полного остывания листа и/или изменения его цвета на светло коричневый.
После выполнения первой стадии ферментации выполняется вторая стадия, при которой на камеру (101), содержащей остывшие чайные листья, применяется температурное внешнее воздействие. Температурное воздействие осуществляется с помощью нагрева камеры (101) с помощью горелки (газовой, масляной и т.п.) (103). Вторичная ферментация выполняется при заданной температуре нагрева камеры (101), в частности, в пределах 50-70°С и при ее вращении. Вторичная ферментация листа в бескислородном пространстве внутри камеры (101) осуществляется в пределах от 30 до 60 минут. Скорость вращения камеры (101) составляет порядка 0,5-1,5 об. мин. для равномерной обработки и предотвращения подгорания листа.
Дополнительно могут применяться различные устройства для контроля температурного режима внутри емкости (101), например, может применяться датчик, установленный в камере (101) и позволяющий измерять температуру внутри. Также может применяться датчик для измерения частоты вращения камеры (101). Информация с датчиков может передавать по проводным или беспроводным каналам передачи данных, например, Ethernet, Lan, Bluetooth, Wi-Fi, сеть «Интернет» и т.п. Информация может передаваться на контрольное устройство, например, компьютер, ноутбук или портативные устройства, такие как: смартфон, планшет, обеспечивая сигнализированные об изменении параметров контроля (температуры, скорости вращения и т.п.). Горелка (103) и вращение камеры (101) может также управляться с помощью вычислительного устройства, такого как компьютер, смартфон или планшет.
Камера (101) обеспечивает удобную загрузку и выгрузку листьев через входную горловину (105) с изменением угла наклона камеры (101) (за счет качения/наклона камеры на опоре).
Внутренняя часть камеры (101) выполнена из нержавеющей стали, внешняя часть из черного металла с теплосберегающим покрытием, например, из вспененного полиуретана.
После прохождения этапа вторичной ферментации в камеру (101) подают кислород. Это можно сделать с помощь открывания глухой крышки (102) и ее замены на сетчатую. Также камера (101) может быть изготовлена с клапаном для подачи кислорода, который может управляться в ручном или автоматическом режиме для его открытия/закрытия для обеспечения подачи кислорода во внутреннее пространство.
Вращение камеры (101) может выполняться с помощью известных технических средств, например, с помощью электродвигателя, соединенного через редуктор на вал, жестко закрепленный с днищем камеры (101). Скорость вращения камеры (101) может регулироваться регулятором вращения.
Опыт показал, что при использовании вышеописанного устройства (100) и режимов ферментации удается значительно сократить время и трудоемкость технологического процесса, увеличить объем одновременно обрабатываемого листа и устранить неравномерность прогрева и подгорания листа, а также позволяет сократить число манипуляций с массой измельченного листа, что повышает производительность труда, стабильность и равномерность обработки, что дополнительно снижает себестоимость изготовления и повышает качество напитка со стабильными вкусовыми характеристиками, и полезными свойствами. Также, рассматриваемый способ ферментации, осуществляемый с помощью заявленного устройства (100), позволяет увеличить производство чая до сотен тонн, что при общепринятых технологических цепочках является труднодостижимым.
Способ изготовления чая из листа Кипрея с помощью выполнения процесса ферментации с использованием заявленного устройства (100) позволяет полностью сохранить важные рецептурные свойства напитка и соблюсти технологический процесс для получения качественного продукта. Устройство (100) может также быть использовано для ферментации листьев смородины, малины, таволги (лобазника) и др., традиционно используемых для получения травяных чаев.