СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЧАЯ ИЗ КИПРЕЯ
METHOD OF PRODUCING TEA FROM ROSEBAY

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу производства чая из кипрея, обладающего повышенной биологической ценностью. Изобретение направлено на усовершенствование технологии получения чайного продукта из кипрея.
Кипрей узколистный (или Иван-чай, лат. - Chamerion angustifolium) это многолетнее корнеотпрысковое растение с гладким неветвящимся стеблем, достигающим высоты 1,5-2 м. Многие века в качестве целебного сырья применялись все части кипрея узколистного. Больше всего такого чая заготавливали в селении Копорье под Петербургом, и в XIX веке он составил мощнейшую конкуренцию индийскому чаю. Для приготовления чая в основном используют листья и верхушки стеблей кипрея. Листья кипрея, подвергшиеся после сбора завяливанию и ферментации с последующим высушиванием, обладают схожим с черным чаем видом и вкусом.
В настоящее время кипрей распространен почти на всей территории России. Состав кипрея разнообразен и уникален. Так, листья кипрея содержат белки, флавоноиды (кверцетин, кемферол), дубильные вещества (около 20%), из них около 10% приходится на танины, слизистые веществ (до 15 %), небольшое количество алкалоидов (херофиллин), хлорофилл, пектин. В листьях кипрея также присутствуют витамины (каротин, витамин С), макро- и микроэлементы - калий, кальций, железо, медь, магний, марганец, никель, титан, молибден, бор. Высокая концентрация полезных веществ определяет многообразие целебных свойств кипрея. Слизистые вещества, пектин и танины благотворно влияют на работу органов желудочно-кишечного тракта. Поэтому настои и отвары растения рекомендуются при болезнях желудка и кишечника, которые сопровождаются повышенной кислотностью: язва, гастрит, панкреатит, колит. Танины способствуют выведению из организма ионов тяжелых металлов. Входящие в химический состав кипрея аскорбиновая кислота, марганец и железо позволяют использовать настой растения в качестве вспомогательного средства при лечении железодефицитной анемии. Пектин нормализует обменные процессы, уровень холестерина, помогает эффективно выводить из организма токсины.
Кипрей имеет самый высокий коэффициент противовоспалительного действия среди исследованных растений отечественной флоры. Благодаря этому иван-чай является высокоэффективным средством для борьбы с заболеваниями мочеполовой системы, бронхите, ангине, пневмонии и т.д. Кипрей эффективен при повышенном давлении, обладает седативным действием, способствует повышению иммунитета.
Таким образом, уникальный состав кипрея определяет широкий спектр его профилактического действия.
Поскольку в настоящее время государство рассматривает «политику здорового питания» как важный фактор укрепления здоровья граждан России, особую актуальность приобретают вопросы, касающиеся разработка новых способов обработки широко распространенного и доступного отечественного растительного сырья, с целью получения готового продукта с повышенной биологической ценностью.
Из уровня техники известны различные способы обработки листа кипрея.
Так, известен способ получения чайного напитка из кипрея, характеризующийся тем, что траву кипрея узколистного сортируют, завяливают до влажности 55-65% при температуре 20-24С в течение 24 ч, скручивают вручную или на механических роллерах, ферментируют в течение 3-4,5 ч при температуре 28-32°С, после чего осуществляют сушку до остаточной влажности 12% с последующим купажированием с различным растительным сырьем, в том числе с черным чаем (RU 2528733 C1, A23F 3/00, приоритет от 22.04.2013, пбц 20.09.2014).
Недостатком известного технического решения является сниженное содержание потенциально доступных биологически активных веществ, поскольку применяют одноступенчатую ферментацию кипрея, направленную не на увеличение биологической ценности сырья, а лишь способствующую получению продукта с необходимыми органолептическими характеристиками. При этом повышение биологической ценности чая, полученного известным способом, обеспечивается за счет смешивания чая кипрея с другим биологически активным сырьем, а не за счет приемов обработки кипрея.
Также из уровня техники известен способ приготовления чая из листа кипрея, который включает завяливание травы кипрея до остаточной влажности 50-60%, замораживание ее при температуре (-10)-(-20)°С в течение 9-15 часов, тепловую обработку при температуре 50-100°С, ферментацию, измельчение, гранулирование и сушку (RU 2095994 C1, A23F 3/34, приоритет от 09.03.1995, пбц 20.11.1997).
Недостатком известного технического решения является использование приемов замораживания и размораживания, что значительно усложняет технологический процесс и энергоемкость производства чая. Кроме того, перед ферментацией проводят тепловую обработку при сравнительно высоких температурах, что снижает содержание биологически активных компонентов, находящихся в исходном сырье (витаминов, биологически активных веществ). Получаемый готовый продукт не включает достаточное количество таких ценных биологически активных веществ, как гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), витамин В6 и аланин.
Из уровня техники известен способ обработки чайного листа (черного чая - Camellia sinensis), предусматривает завяливание листа черного чая до содержания влажности 50-70%, скручивание, ферментацию в две стадии - первую в условиях вакуума при 15-30°С в течение 1-12 часов, вторую - в течение 0,5-12 часов и сушку до влажности 7%, при этом способ позволяет получить черный чай, содержащий 300 мг/100 г ГАМК в готовом продукте (CN 103005020 А, приоритет от 14.01.2012, пбц 03.04.2013).
Однако в известном техническом решении используется лист чайного куста, а не кипрея, и полученный за счет двухстадийной ферментации продукт из листьев чая характеризуется гораздо меньшим количеством гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК).
Входящие в состав кипрея активные компоненты не только обеспечивают достаточно широкий спектр полезного действия, но и несут в себе потенциал к расширению функциональных свойств продукта на его основе. В связи с этим, нами была поставлена задача повысить биологическую ценностью кипрея за счет увеличения биодоступности активных компонентов, содержащихся в этом растении, а также за счет дополнительного введения обогащающего компонента.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного способа производства чая из кипрея, обладающего повышенной биологической ценностью, за счет увеличенного содержания биологически активных компонентов - гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), а также витамина В6 и аланина.
Поставленная задача решается способом производства чая из кипрея с повышенной биологической ценностью, характеризующимся тем, что листья кипрея собирают, сортируют, предварительно завяливают до влажности 55-70%, скручивают, затем скрученный лист обрабатывают раствором витамина В6 из расчета 75-140 мг витамина В6 на 1 кг исходного сырья, после чего обработанный лист подвергают двухступенчатой ферментации, причем первую ступень ферментации проводят в темноте, в анаэробных условиях: под вакуумом при давлении 30-100 мм рт.ст. или в среде, насыщенной азотом или углекислым газом, в течение 1-6 часов при температуре 31-50°С, вторую ступень ферментации проводят в аэробных условиях при температуре 24-35°С до формирования фруктовых нот в запахе и изменения цвета продукта до характерного темно-зеленого, затем ферментированный продукт подсушивают до остаточной влажности 7-12%.
Далее возможно проведение процесса грануляции для получения гранулированной формы продукта.
Подсушивание ферментированного продукта проводят любым из известных способов: конвективная, микроволновая, инфракрасная, лиофильная и т.п.
Полученный продукт может быть использован как для непосредственного употребления, так и для приготовления кулажей с черным и/или зеленым чаем, и/или с другим растительно-травяным сырьем.
Техническим результатом заявленного предложения является получение чая из кипрея с повышенной биологической ценностью за счет увеличенного содержания ГАМК, а также витамина В6 и аланина в готовом продукте.
ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) - представляет собой биогенное вещество, содержащееся в головном мозге, выполняющее нейромедиаторную и метаболическую функции. ГАМК стимулирует энергетические процессы головного мозга, повышает качество дыхательной функции тканей, стимулирует кровообращение. ГАМК снимает нервное напряжение, оказывает хороший тонизирующий и успокаивающий эффект.
Кипрей является источником глутаминовой кислоты. В процессе анаэробной ферментации происходит синтез ГАМК из глутаминовой кислоты, содержащейся в листьях кипрея. Нами экспериментально было установлено, что двухстадийная ферментация при заявленных режимах обеспечивает повышенное содержание ГАМК в конечном продукте. При этом дополнительная обработка скрученного листа кипрея раствором витамина В6 способствует интенсификации процесса анаэробной ферментации.
Витамин В6 (пиридоксин) - это витамин, который являясь коферментом, участвует в реакциях синтеза и обмена аминокислот, в особенности триптофана, липидов и нуклеиновых кислот, участвует в поддержании иммунного ответа, в процессах торможения и возбуждения в центральной нервной системе, способствует нормальному формированию эритроцитов, поддержанию нормального уровня гомоцистеина в крови, положительно влияет на кислотообразующую функцию желудка. Помимо этого, витамин В6 является коферментом глутаматдекарбоксилазы - фермента, способствующего синтезу ГАМК из глутаминовой аминокислоты.
Нами было экспериментально установлено, что введение раствора витамина В6 из расчета 75-140 мг витамина В6 на 1 кг исходного сырья перед ферментацией, позволяет провести процесс анаэробной ферментации в вакууме или в среде, насыщенной азотом или углекислым газом в течение 1-6 часов с максимальным выходом ГАМК. Обработку скрученного листа кипрея перед ферментацией осуществляют опрыскиванием листа раствором, полученным путем растворения в небольшом объеме воды расчетного количества витамина В6. Кроме того, нами экспериментально было установлено, что рабочий диапазон температур для проведения анаэробной ферментации составляет 31-50°С, поскольку он является оптимальным для преобразования глутаминовой кислоты в ГАМК в результате реакции декарбоксилирования. При проведении первой ступени ферментации в условиях вакуума давление должно быть в диапазоне значений 30-100 мм рт.ст.
Проведение второй ступень ферментации в аэробных условиях при температуре 24-35°С позволяет завершить процесс получения готового продукта с характерными органолептическими характеристиками - темно-зеленым цветом и фруктовыми нотами в запахе.
Также выявлено, что в процессе двухстадийной ферментации при заявленных режимах, в конечном продукте помимо ГАМК увеличивается также содержание аланина и составляет 445-770 мг на 100 г готового продукта. Алании - аминокислота, способствующая нормализации метаболизма глюкозы, повышает работоспособность и физическую выносливость организма. Кроме того, за счет обработки скрученного листа кипрея раствором витамина В6, получаемый продукт обогащается этим витамином. Так, содержание витамина В6 в готовом продукте составляет 25-45 мг на 100 г.
Вся технология получения чая из кипрея с повышенной биологической ценностью была нами детально подобрана и строго выверена. Так, содержание ГАМК в приготовленном заявленным способом продукте составляет 630-1 100 мг на 100 г. Таким образом, вышеописанный способ и режимы обработки кипрея способствуют достижению полученного технического результата. Совокупность существенных признаков заявляемого технического решения является новой и не следует явным образом из известного уровня техники, т.е. соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Сущность заявленного изобретения поясняется следующими примерами.
Пример 1.
Способ производства чая из кипрея предусматривает сбор листьев кипрея, сортировку и предварительное завяливание до влажности 55%. Затем завяленное сырье подают на механические роллеры для скручивания. Скрученный лист обрабатывают раствором витамина В6 из расчета 105 мг витамина В6 на 1 кг исходного сырья, после чего обработанный лист подвергают двухступенчатой ферментации. Первую ступень ферментации проводят в темноте, в анаэробных условиях под вакуумом при давлении 100 мм рт.ст. и температуре 31°С. Время анаэробной ферментации составляет 3 часа. Вторую ступень ферментации проводят в аэробных условиях, при температуре 35°С до формирования фруктовых нот в запахе и изменения цвета продукта до характерного темно-зеленого. Содержание ГАМК в ферментированном чае из кипрея при вышеуказанных режимах составило 765 мг на 100 г. Далее ферментированный чай подсушивают до остаточной влажности 10% и подвергают процессу грануляции. Конечный продукт помимо ГАМК обогащен витамином В6, содержание которого составляет 32,5 мг на 100 г, а также содержит аланин в количестве 540 мг на 100 г. Таким образом, готовый продукт характеризуется повышенной биологической ценностью за счет увеличенного содержания ГАМК, а также витамина В6 и аланина.
Пример 2.
Осуществляют сбор листьев кипрея, сортировку и предварительное завяливание до влажности 60%. Затем завяленное сырье подают на механические роллеры для скручивания. Скрученный лист обрабатывают раствором витамина В6 из расчета 75 мг витамина В6 на 1 кг исходного сырья, после чего обработанный лист подвергают двухступенчатой ферментации. Первую ступень ферментации проводят в темноте, в анаэробных условиях - в среде, насыщенной азотом при температуре 38°С. Время анаэробной ферментации составляет 1 час. Вторую ступень ферментации проводят в аэробных условиях, при температуре 30°С до формирования фруктовых нот в запахе и изменения цвета продукта до характерного темно-зеленого. Содержание ГАМК в ферментированном чае из кипрея при вышеуказанных режимах составило 630 мг на 100 г. Далее ферментированный чай подсушивают до остаточной влажности 12% и подвергают процессу грануляции. Конечный продукт помимо ГАМК обогащен витамином В6, содержание которого составляет 25 мг на 100 г, а также содержит аланин в количестве 445 мг на 100 г. Таким образом, готовый продукт характеризуется повышенной биологической ценностью за счет увеличенного содержания ГАМК, а также витамина В6 и аланина.
Пример 3.
Осуществляют сбор листьев кипрея, сортировку и предварительное завяливание до влажности 68%. Затем завяленное сырье подают на механические роллеры для скручивания. Скрученный лист обрабатывают раствором витамина В6 из расчета 90 мг витамина В6 на 1 кг исходного сырья, после чего обработанный лист подвергают двухступенчатой ферментации. Первую ступень ферментации проводят в темноте, в анаэробных условиях - в среде, насыщенной углекислым газом, при температуре 50°С. Время анаэробной ферментации составляет 4 часа. Вторую ступень ферментации проводят в аэробных условиях, при температуре 35°С до формирования фруктовых нот в запахе и изменения цвета продукта до характерного темно-зеленого. Содержание ГАМК в ферментированном чае из кипрея при вышеуказанных режимах составило 830 мг на 100 г. Далее ферментированный чай подсушивают с использованием конвективной сушилки до остаточной влажности 7%. Конечный продукт помимо ГАМК обогащен витамином В6, содержании которого составляет 28 мг на 100 г, а также содержит аланин в количестве 590 мг на 100 г. Таким образом, готовый продукт характеризуется повышенной биологической ценностью за счет увеличенного содержания ГАМК, а также витамина В6 и аланина.
Пример 4.
Осуществляют сбор листьев кипрея, сортировку и предварительное завяливание до влажности 65%. Затем завяленное сырье подают на механические роллеры для скручивания. Скрученный лист обрабатывают раствором витамина В6 из расчета 140 мг витамина В6 на 1 кг исходного сырья, после чего обработанный лист подвергают двухступенчатой ферментации. Первую ступень ферментации проводят в темноте, в анаэробных условиях - под вакуумом при давлении 30 мм рт.ст. и температуре 40°С. Время анаэробной ферментации составляет 6 часов. Вторую ступень ферментации проводят в аэробных условиях, при температуре 30°С до формирования фруктовых нот в запахе и изменения цвета продукта до характерного темно-зеленого. Содержание ГАМК в ферментированном чае из кипрея при вышеуказанных режимах составило 1100 мг на 100 г. Далее ферментированный чай подсушивают в микроволновой печи до остаточной влажности 12%. Конечный продукт помимо ГАМК обогащен витамином В6, содержании которого составляет 45 мг на 100 г, а также содержит аланин в количестве 770 мг на 100 г. Таким образом, готовый продукт характеризуется повышенной биологической ценностью за счет увеличенного содержания ГАМК, а также витамина В6 и аланина.
Пример 5.
Способ производства чая из кипрея проводят аналогично примеру 1, но без предварительной обработки скрученного листа кипрея раствором витамина В6. Содержание ГАМК в ферментированном чае составило 605 мг/100 г.
Пример 6.
Способ производства чая из кипрея проводят аналогично примеру 2, но без предварительной обработки скрученного листа кипрея раствором витамина В6. Содержание ГАМК в ферментированном чае составило 500 мг/100 г.
Пример 7.
Способ производства чая из кипрея проводят аналогично примеру 3, но без предварительной обработки скрученного листа кипрея раствором витамина В6. Содержание ГАМК в ферментированном чае составило 597 мг/100 г.
Пример 8.
Способ производства чая из кипрея проводят аналогично примеру 4, но без предварительной обработки скрученного листа кипрея раствором витамина В6. Содержание ГАМК в ферментированном чае составило 803 мг/100 г.
Таким образом, прием обработки скрученного листа кипрея раствором витамина В6 перед проведением дальнейшей ферментации при заявленных режимах (примеры 1-4), позволяет увеличить выход ГАМК в ферментированном сырье более чем на 20%. Кроме того, введение раствора витамина Вб не только увеличивает содержание ГАМК в конечном продукте, но также и обогащает его непосредственно витамином В6.
Таким образом, при реализации заявленного способа нами был получен конечный продукт - чай из кипрея, с повышенным содержанием биологически активных веществ, а именно ГАМК, витамина В6 и аланина. Кроме того, готовый продукт имеет высокие органолептические показатели. Следовательно, совокупность указанных в формуле изобретения существенных признаков заявляемого технического решения позволяет обеспечить достижение заявленного нами технического результата.
Предложенный способ производства чая из кипрея за счет повышенного содержания биологически активных веществ обладает высокой биологической ценностью. Так, полученный продукт оказывает общеукрепляющее, спазмолитическое и антиоксидантное действие, в частности улучшает процессы обучения и памяти, речи, внимания, ускоряет восстановление функций головного мозга, обладает профилактическим действием в отношении таких заболеваний как болезни Паркинсона и Альцгеймера, атеросклероз, гипертония и других заболеваний, связанные с поражением сосудов головного мозга. Кроме того, готовый продукт оказывает положительное комплексное воздействие на работу всех органов желудочно-кишечного тракта.