Способ производства функционального чая
METHOD FOR PRODUCTION OF FUNCTIONAL TEA

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при переработке растительного сырья.
Известен состав заменителя чая и способ его производства (Заявка на изобретение №99117901 RU, дата публикации заявки 10.09.2001), содержащий листья и побеги деревьев и кустарников, в качестве которых используют листья и побеги вишни, липы, клена, березы, боярышника, шиповника, рябины в следующем соотношении компонентов, мас. %:
- лист вишни - 80-100;
- лист липы - 4-0;
- лист клена -2-0;
- лист березы - 2-0;
- лист боярышника - 4-0;
- лист шиповника - 4-0;
- лист рябины - 4-0.
Способ производства заменителя чая из листьев и побегов деревьев и кустарников, включает завяливание, купажирование, измельчение, ферментацию и сушку, причем завяливание исходного сырья производят до остаточной влажности 60-70%, сырье подвергают измельчению до размеров частиц 0,5-2 мм, а ферментацию производят без предварительной термообработки и доступа воздуха в течение 1-12 ч в зависимости от температуры ферментации, сушку проводят до влагосодержания 4-7%.
Недостатком данного способа является содержание токсических элементов в сырье, накапливаемых в процессе обработки деревьев и кустарников.
Известен способ производства функциональных чаев из сушеных плодов и листьев (Патент RU 2572348, заявл. 02.04.2014, опубл. 10.01.2016 Бюл. №1) характеризующийся тем, что свежие плоды и листья сортируют по качеству, моют холодной проточной водой в моечной вибрационной машине, затем подсушивают воздухом под действием вентиляции для удаления излишков влаги, сушат в ИФК сушилке на сетчатых лотках с керамическим покрытием до остаточной влажности 5-7% для листьев и 10-12% для плодов, выдерживают на лотках при температуре 20-25°С и относительной влажности воздуха 70% в отдельном чистом сухом помещении в течение 12 часов для выравнивания влаги, обрабатывают бактерицидной лампой, расположенной на высоте 10-15 см от поверхности продукта в течение 5 мин, измельчают в мельнице до размера частиц 2-3 мм и используют для приготовления смесей для функциональных чаев в соответствии с рецептурами при следующем содержании сухих компонентов, кг на 1 кг чая: плоды рябины красной 0,1, рябины черноплодной 0,1; листья рябины 0,3, листья калины 0,2, листья смородины 0,1, листья вишни 0,1, листья крапивы 0,05, листья мяты 0,05 или плоды калины 0,1, плоды яблони 0,1; листья рябины 0,3, листья калины 0,2, листья березы 0,1, листья смородины 0,1, листья малины 0,05, листья крапивы 0,05.
Недостатком данного способа является содержание токсичных элементов, так как на поверхности листьев остаются пестициды и гербициды, накапливающиеся в процессе обработки деревьев и кустарников, а, в конечном счете, наличие тяжелых металлов, ввиду отсутствия специальной обработки растительного сырья.
Наиболее близким способом является способ производства чайного напитка (варианты) и способ его получения (Патент RU 2528733, заявл. 22.04.2013, опубл. 20.09.2014, Бюл. №26) характеризующийся тем; что траву кипрея узколистного после сортировки завяливают и скручивают, причем завяливание кипрея осуществляют до влагосодержания 55-65% при температуре 20-24°С в течение 24 часов, скручивание - вручную или на механических роллерах с промежуточной сортировкой листа, ферментацию проводят после завяливания и скручивания в течение 3-4,5 часов при температуре 28-32°С до образования характерного темного цвета со слабым темно-зеленым оттенком и фруктового запаха, сушку проводят до остаточной влажности не более 12% в сушилке конвекционного типа при температуре 55-60°С в течение 3-4 часов, купажируют с чаем черным байховым и добавками из высушенного растительного сырья, перемешивают в купажном барабане при 4-5 об/мин в течение 5-6 минут.
Чайный напиток, включающий траву кипрея узколистного, чай черный байховый и добавки высушенного растительного сырья, в качестве которого используют лист крапивы двудомной, лист мяты перечной, траву душицы при следующем соотношении исходных компонентов, мас. %:
- трава кипрея узколистного
25,0;
- лист крапивы двудомной
12,5;
- трава душицы
6,25;
- лист мяты перечной
6,25;
- чай черный байховый
50,0.
Чайный напиток, полученный способом по п. 1, включающий траву кипрея узколистного, чай черный байховый и добавки высушенного растительного сырья, в качестве которого используют лист черной смородины, лист крапивы двудомной при следующем соотношении исходных компонентов, мас. %:
- трава кипрея узколистного
55,6;
- лист черной смородины
5,55;
- лист крапивы двудомной
5,55;
- чай черный байховый
33,3.
Недостатком данного способа является наличие в сырье токсичных элементов, микротоксинов, пестецидов, накапливаемых в листьях при использовании средств защиты растений при их выращивании, которые будут переходить в чайный напиток, так как отсутствует предварительная обработка. Способ рассматривает узкий ассортимент растительного сырья.
Задачей изобретения является усовершенствование способа производства функционального чая с высокими потребительскими свойствами и расширение ассортимента на основе использования листьев и молодых побегов деревьев и кустарников, травянистого, цветочного, корневого сырья и грибов.
Технический результат - снижение содержания токсических элементов, микротоксинов и пестецидов и показателей микробиологической безопасности, увеличение массовой доли водорастворимых экстрактивных веществ в готовом продукте.
3
Технический результат достигается тем, что способ производства функционального чая, включающий сортировку растительного сырья, мойку, подсушивание воздухом, сушку в ИФК поле, выдержку на лотках для выравнивания влаги, измельчение и купажирование, при этом в качестве растительного сырья используют листья, или листья с побегами деревьев, или кустарников, или травянистое, или цветочное, или корневое сырье, или гриб чага, при этом мойку растительного сырья и последующие дополнительное замачивание проводят в течение 10-20 мин при температуре 45-50°С в электроактивированной воде с рН=9-10, электроактивированную воду получают путем электролиза 10-20%-ного водного раствора NaCl, при силе тока 0,5-0,6 А, напряжении тока 36 Вт и скорости потока воды в анодной и катодной зонах 5-10 см/ч.
В качестве листьев, или листьев с побегами деревьев используют вишню, или сливу, или яблоню; или абрикосу, или грушу, или персик, или клюкву, или шелковицу, или айву, или кизил, или инжир, или мандарин, или лимон, или хурму, или мушмулу, или гранат, или калину, при этом используют молодые облиственные побеги толщиной не более 5 мм, заготовляемые в период наступления фенологической фазы в их развитии.
В качестве листьев, или листьев с побегами кустарников используют красную и или черную смородину, или черноплодную рябину, или боярышник, или крыжовник, или малину, или клубнику, или чернику, или голубику, или виноград, или бруснику.
В качестве травянистого сырья используют душицу обыкновенную - Herba Origani (Herba Origani Vulgaris), или мяту перечную (Menthapiperita L), или стальник полевой - Ononis arvensis L, или тимьян ползучий  или крапиву двудомную (Urtica dioica L.) - крапиву лекарственную, или мордовник обыкновенный (Echinops ritro.), или подорожник - Р lantago, или хвощ полевой - Horba tguiseti arvensis, или мать-и-мачиху - Folia farfarae, или зверобой продырявленный (зверобой обыкновенный) - Herba hyperici, или душицу обыкновенную - Herba Origani (Heuba origami vilgaris), или листья эвкалипта - Folia Eucalypti, листья эвкалипта прутовидного - Folia Eucalypti viminalis, брикет листьев эвкалипта - Briketum foliorum Eucalypti, или траву донника лекарственного - Herba Meliloti, или толокнянку (медвежье ушко) - лисья толокнянки (Folia Uvae ursi (Folia Frctostaphyli uvae ursi) и побеги толокнянки - Cormus Uat ursi, или трава и цветы (соцветия) тысячелистника обыкновенного (деревей, порезная трава) - Herba Millefolii, Flores Millefolii, или травы пустырника сердечного - Herba Leonuri, или траву череды трехраздельной - Herba Bidentis (Herba Bidentis tripartitae), или листья и молодые облиственные побеги омелы белой - Cormi Viscae albae, или зимолюбку обыкновенную, или репешок обыкновенный - Agrimonia eupatoria, или сенны лист (так называемый александрийский лист) - Folia Sennae (Folia Cassiae), или ряску болотную - Common duckweed, lesser duckweed, или лист цикория обыкновенного - Cichorium intybus, или болиголов пятнистый - Conium macukatum, или медуница (легочница) лекарственная - Pulmonaria officinalis, или кукурузные рыльца или столбики с рыльцами кукурузы - Styli cum stigmatis Zeac maydis.
В качестве цветочного сырья используют цветы ромашки аптечной Flores Chamomillat, или розы Rosa damascene, или Rosa gallica, или Rosa centifolia, или Rosa casanlica или лаванды узколистной (Лаванда лекарственная, лаванда настоящая) - Lavandula angustifolia, или Lavandula officinalis, или Lavandula vera, или Lavandula spica L., или бессмертник обыкновенный или итальянский - Cichorium intybus (Flores Helichrysi italici, arengrii), или эхинацеи пурпурной - Herba Echinaceae purpureae Lavandula, или календулы лекарственной (ноготки лекарственные) - Flores Calendulac, или цветы липы (липовый цвет) - Flores Tiliae, или шалфея мускатного - Salviasclarea L или шалфея лекарственного - Salvia jfficinalis, или цветки пижмы (дикая рябина) - Flores Tanaceti (Flores Tanaceti vilgaris).
В качестве корневого сырья используют корень лопуха большого (репейника) - Arctium lappa L. Lappa major Gaertn, или корень солодки Radices Glycyrrhirae (Radices Liguiriae), или адамов корень (тамус обыкновенный) - Tamus communis L.
-1
Купажирование осуществляют путем смешивания растительного сырья с чаем черным байховым в соотношении растительное сырье: чай 1:1-3 с последующим перемешиванием в течение 5-6 минут в барабане при оборотах 4-5 мин.
Снижение токсичных элементов и увеличение массовой доли водорастворимых веществ достигается за счет мойки и дополнительного замачивания в электроактивированной воде.
Для получения электроактивированной воды применяют установку «Аппарат для получения электроактивированных жидкостей» (Патент на полезную модель №86952, опубл. 20.09.2009. Бюл. 26).
3
Электроактивированную воду получают путем электролиза 10-20%-ного водного раствора NaCl, при силе тока 0,5-0,6 А, напряжении тока 36 Вт и скорости потока жидкости в анодной и катодной зонах 5-10 см/ч.
+
-
Электролиз водного раствора NaCl обусловлен тем, что при электролизе получают, колотит преимущественно содержащий ионы Naи ОН.
Растительное сырье покрыто восковой пленкой для предотвращения воздействия окружающей среды и сохранения внутренней влаги. При обработке растений средствами защиты они распределяются на верхней поверхности и попадают в готовый продукт, если сырье не подвергать дополнительной обработке. Электроактивированная вода (католит) - слабая щелочь, разрушает восковую пленку и при замачивании удаляет все загрязнения находящиеся на поверхности листьев и побегах, смывая их.
Обработка сырья водным раствором слабых щелочей приводит к переводу молекул природных красителей в анионы за счет ионизации групп -ОН и -СООН. Такие анионы очень хорошо растворяются в воде, поэтому все красители, в том числе гидрофобные, обычно в воде не растворимые, легко экстрагируются из растительного сырья в водный раствор в присутствии щелочей.
Концентрация водного раствора NaCl менее 10% не позволяет получать католит с заданными значениями рН=9-10, а концентрация выше 20%, приводит к образованию газообразного хлора, что влияет на загрязнение окружающей среды.
Применение постоянного тока напряжением 36 Вт обусловлено безопасностью. Сила тока ниже 0,5 А не позволяет получить католит с заданными показателями рН, а повешение силы тока выше 0,6 А приводит к образованию газообразного хлора в анодной зоне.
3
3
3
Скорость потока воды в анодной и катодной зонах от 5 до 10 см/ч так же объясняется требованиям к электроактивированной воде. Увеличение скорости прокачки выше 10 см/ч приводит к неполному гидролизу раствора NaCl, что приводит к его повышенному расходу соли, а скорость ниже 5 см/ч, приводит к образованию газообразного хлора в анодной зоне.
Способ осуществляют следующим образом. Листья и побеги деревьев и кустарников толщиной не более 5 мм, заготовляемые в период наступления фенологической фазы в их развитии, а также травянистого, или цветочного, или корневого сырья, или гриба чаги, сортируют по качеству, моют и дополнительно замачивают в электроактивированной воде с рН=9 -10, выдерживают 10-20 мин при температуре 45-50°С, при этом электроактивированную воду получают путем электролиза 10- 20%-ного водного раствора NaCl, при силе тока 0,5-0,6 А, напряжении тока 36 Вт и скорости потока воды в анодной и катодной зонах 5-10 см /ч, затем подсушивают воздухом при температуре 28-32°С, под действием вентиляции для удаления верхней поверхностной влаги, сушат при температуре 55-60°С в ИФК сушилке на сетчатых лотках с керамическим покрытием до остаточной влажности 5-7%, выдерживают на лотках при температуре 20-25°С и относительной влажности воздуха 70% в отдельном чистом сухом помещении в течение 12 часов для выравнивания влаги, измельчают в мельнице до размера частиц 2-3 мм и используют для приготовления смесей функционального чая.
Примеры конкретного приготовления функционального чая.
3
Пример 1. Листья и побеги яблони толщиной не более 5 мм, заготовляемые в период наступления фенологической фазы в их развитии, сортируют по качеству, моют и замачивают в электроактивированной воде с рН=9, выдерживают 10 мин при температуре 45°С, а электроактивированную воду получают путем электролиза 10%-ного водного раствора NaCl, при силе тока 0,5 А, напряжении тока 36 Вт и скорости потока воды в анодной и катодной зонах 5 см/ч, затем подсушивают воздухом при температуре 32°С под действием вентиляции для удаления верхней поверхностной влаги, сушат при температуре 55°С в ИФК сушилке на сетчатых лотках с керамическим покрытием до остаточной влажности 5%, выдерживают на лотках при температуре 20°С и относительной влажности воздуха 70% в отдельном чистом сухом помещении в течение 12 часов для выравнивания влаги, измельчают в мельнице до размера частиц 2 мм и используют для приготовления функционального чая. Изучение органолептических, физико-химических, токсикологических и микробиологических показателей качества функционального чая представлены в таблицах 1 и 2.
Пример 2. Листья и побеги черной смородина толщиной не более 5 мм, заготовляемые в период наступления фенологической фазы в их развитии сортируют по качеству, моют и замачивают в электроактивированной воде с рН 9, выдерживают 15 мин при температуре 45°С, а электроактивированную воду получают путем электролиза 15%-ного водного раствора NaCl, при силе тока 0,5 А, напряжении тока 36 Вт и скорости потока воды в анодной и катодной зонах 8 см 1 ч, затем подсушивают воздухом при температуре 30°С под действием вентиляции для удаления верхней поверхностной влаги, сушат при температуре 60°С в ИФК сушилке на сетчатых лотках с керамическим покрытием до остаточной влажности 6%, выдерживают на лотках при температуре 23°С и относительной влажности воздуха 70% в отдельном чистом сухом помещении в течение 12 часов для выравнивания влаги, измельчают в мельнице до размера частиц 2,5 мм и используют для приготовления функционального чая.
3
Пример 3. Бутоны и цветы эхинацеи пурпурной, заготовляемые в период наступления фенологической фазы в их развитии, сортируют по качеству, моют и дополнительно замачивают в электроактивированной воде с рН=10, выдерживают 20 мин при температуре 50°С, а электроактивированную воду получают путем электролиза 20%-ного водного раствора NaCl, при силе тока 0,6 А, напряжении тока 36 Вт и скорости потока воды в анодной и катодной зонах 10 см/ч, затем подсушивают воздухом при температуре 28°С под действием вентиляции для удаления верхней поверхностной влаги, сушат при температуре 60°С в ИФК сушилке на сетчатых лотках с керамическим покрытием до остаточной влажности 7%, выдерживают на лотках при температуре 25°С и относительной влажности воздуха 70% в отдельном чистом сухом помещении в течение 12 часов для выравнивания влаги, измельчают в мельнице до размера частиц 3 мм и используют для приготовления функционального чая.
3
3
Пример получения чайного настоя. 2,0 г приготовленного по данному способу функционального чая заваривали при 100°С 200 см деионизированной водой в стеклянном сосуде. По истечению 5 мин настой чая фильтровали через бумажный фильтр и с помощью спектрофотометра измеряли оптическую плотность «D» в 1 см кювете при длине волны 445 нм. Известно, что при длине волны в 445 нм наблюдается наилучшая корреляция между содержанием экстрагированных чайных веществ и наилучшими потребительскими качествами. Чем выше оптическая плотность, тем интенсивнее окрашивание чайного настоя. Полученные результаты представлены в таблице 3.
Для сравнения настоев были определены органолептические, физико-химические, токсикологиченские и микробиологические показатели в сравнение с настоем полученном из чая по режимам прототипа, результаты приведены в таблицах 1, 2, 3.
Как видно из результатов таблицы 1, подготовка растительного сырья с применением подготовки замачиванием в электроактивированной воде, приводит к получению функционального чая с повышенным содержание водорастворимах экстрактивных веществ. Так в примерах 1, 2, 3 массовая доля водорастворимых экстрактивных веществ функционального чая составляет от 34,5 до 41,0%, а по режимам прототипа не выше 32%.
Массовая доля токсичных элементов не превышает: свинец 5 мг/кг (прототипе 10 мг/кг), мышьяк 0,6 мг/кг (прототипе 1,0 мг/кг), кадмий 0,5 мг/кг (прототипе 1,0 мг/кг), ртуть 0,05 мг/кг (прототипе 0,10 мг/кг).
1
Массовая доля микротоксина B функционального чая по режимам изобретения не превышает 0,004 мг/кг, а по режимам прототипа составило 0,005 мг/кг; массовая доля пестицидов (- ГХЦГ (α, β, γ-изомеры) и - ДДТ и его метаболиты) не превысило 0,05 мг/кг, а по режимам прототипа составило 0,1 мг/кг.
Показатели микробиологической безопасности функционального чая, по предлагаемому способу представленные в таблице 2, так же превосходят показатели безопасности чая приготовленного по режимам прототипа.
Анализ показателей качества, полученный настоев функционального чая, полученного по предложенной технологии и приведенных в таблице 3, подтвердил получение продукта с внешним видом настоя, его ароматом и вкусом, превосходящим по способу прототипа. Массовая доля сухих веществ в настое от 1,5 до 2,1 раза выше, чем в прототипе, что подтверждается и определением оптической плотности. Оптическая плотность настоя функционального чая выше, чем прототипе более чем в три раза.
Таким образом, технический результат - снижение содержания токсических элементов, микротоксинов и пестецидов и показателей микробиологической безопасности, увеличение массовой доли водорастворимых экстрактивных веществ в готовом продукте достигнут.