CC BY
8
Эффективность завялочного агрегата типа «Трофи»
для выработки высококачественного чая
Т.А. Микадзе, И.Д. Чоладзе, Т.О. Ревишвили
НПО чая, субтропических культур и чайной промышленности (Кутаиси)
Производству конкурентоспособного и высококачественного чая на современном этапе придается решающее значение для ускорения процесса реабилитации чайной отрасли. Это в основном обусловлено тем обстоятельством, что продукция с высокими потребительскими показателями достаточно дефицитна и дорога на внутреннем рынке. Вместе с тем все еще неадекватна реакция потребности рынка на такую продукцию.
Для выработки же высококачественного чая наряду с высоким качеством сырья необходимо применение ортодоксальной технологии и широко известных в производственной практике эффективных способов завяливания.
В этом отношении большое значение приобретает завяливание чайного листа в естественных условиях с использованием агрегата типа «Трофи». Он дает возможность проведения завяливания на чайных предприятиях малой и средней производительности в условиях, идентичных естественному завяливанию, осуществляя при этом энерго- и ресурсосберегающие операции [1, 8]. При завяливании каждой тонны сортового листа из массы следует удалить 400-450 кг воды. В условиях искусственного завяливания для испарения этого количества воды требуются значительные расходы горючего и электрической энергии. В условиях же естественно-
го завяливания процесс вместо 2-4 ч длится 14-16 ч, при этом достигается испарение из листьев необходимого количества влаги, что создает весьма благоприятные условия для производства высококачественного чая. К этому следует добавить также общий эффект естественного завяливания — образование ароматического комплекса в завяливаемом листе и высокую равномерность завяливания [2-7].
Целью исследования были разработка технического решения завялоч-ного агрегата типа «Трофи», формулирование его основных параметров и установление оптимальной остаточной влажности завяливаемого листа в производственных условиях путем использования этого агрегата.
Опытные работы проводили на Мак-ванетском чаеперерабатывающем предприятии с использованием только 2-3-листных флешей нежной структуры.
Была разработана конструкция агрегата типа «Трофи» для комбинированного завяливания листа в неподвижном слое (см. рисунок), который изготовлен и эксплуатируется на Мак-ванетском предприятии.
Для каждого опыта брали лист в количестве 2800 кг, делили его на четыре равные части (в каждой по 700 кг) и завяливали на отдельных завялочных агрегатах до остаточной влажности по вариантам: I — 57-58 %; II — 59-60; III — 61-62; IV — 63-64 %.
Таблица 1
Контрольный | Влажность завяленного листа, % |
зеленый лист* 57 58 59 60 61 62 63 64 65 1
Начальная влажность, % Масса завяленного листа, кг
75 2,90 2,97 3,04 3,12 3,20 3,28 3,37 3,47 3,57
76 2,79 2,85 3,92 3,0 3,07 3,15 3,24 3,33 3,42
77 2,67 2,73 2,80 2,87 2,94 3,02 3,10 3,19 3,28
78 2,55 2,61 2,68 2,75 2,82 2,89 2,97 3,05 3,14
79 2,44 2,50 2,56 2,72 2,69 2,76 2,83 2,92 3,0
80 2,32 2,38 2,43 2,50 2,56 2,63 2,70 2,77 2,75
81 2,20 2,26 2,31 2,37 2,43 2,50 2,56 2,63 2,71
82 2,09 2,14 2,19 1,25 2,30 2,36 2,43 2,50 2,57
83 1,97 2,02 2,07 2,12 2,17 2,23 2,29 2,36 2,42
84 1,86 1,90 1,95 2,0 2,05 2,10 2,16 2,22 2,82
85 1,47 1,78 1,82 1,87 1,92 1,97 2,02 2,08 2,14
* Масса — 5 кг.
ПИ
НАПИТКИ
3•2006
48
После загрузки в завялочный агрегат каждой партии листа в средней части завялочного конвейера устанавливали два короба, изготовленных из сетки из нержавеющей стали, имеющих форму параллелепипеда, один из которых имел дно, у другого дно и нижняя часть были открыты. Размер боковой стороны первого короба 40 см, второго — 40,5 см. В первый короб помещали 5 кг листа, высота слоя которого соответствовала высоте слоя листа, рассыпанного на конвейере, при этом первый короб помещали во второй. Через 8-10 ч после начала завяливания первый короб с листом вынимали и взвешивали, определяли массу завяленного листа. Предварительно устанавливали влажность анализируемого начального образца чая.
Также предварительно были рассчитаны массы образцов различной начальной влажности сырья и завялены до различной копочной влажности (табл. 1). По данным таблицы, масса помещаемого в короб листа, начальная влажность которого 78 %, при завяливании до заданной влажности 62 % должна составлять 2,89 кг, т.е. завяливание считается законченным, если масса анализируемого образца будет равна указанному.
Аналогично устанавливали любую другую остаточную влажность. По вариантам опыта завяленный лист перерабатывался отдельно в одинаковых условиях — скручивание трехкратное с промежуточной сортировкой по схеме 2:1:1 в роллере «ЧРО-2». Масса завяленного листа, загруженного в роллер первого скручивания, составляла 180-190 кг, продолжительность скручивания — 40-45 мин, затем следовали ферментация мелкой и крупной фракций, сушка, сортировка и купажирование сухого чая. В образцах сырья, полуфабриката и готовой продукции определяли химические и органолеп-тические показатели.
На рисунке представлена принципиальная схема пробного агрегата типа «Трофи». Она включает транспортеры, подающие чайный лист 1 и загружающий завяленный лист 2, за-вялочную камеру в форме прямоугольного параллелепипеда 3, в верхней части которой расположена завялочная платформа с бортами 4, изготовленная из нержавеющей стальной сетки 5, оснащенная в виде конвейера 6, у которого имеется вариатор скорости (на рис. не указан). Сетка 5 укреплена на направляющих, на лапках 7 цепей подвижного галла 7 на трубках сидячих в виде суставов. Сверху конвейера 6 в зоне загрузки расположен распределительно-разравнивающий механизм 9, выполненный в виде шне-
Таблица 2
№ опыта, дата Однолистные флеши, % 2-листные флеши, % 3-листные флеши, % 4-листные флеши, % Отдельные листья, % Влажность, %
1. 2.09.2005 4,0 50 38 3 5 78,5
2. 4.09.2005 6,0 48 38,3 4 3,7 78,0
3. 5.09.2005 5,5 52 34,2 3,5 4,8 78,6
4. 8.09.2005 3,0 46 41,2 4,6 5,2 78,3
5. 14.09.2005 4,7 49 39,2 3,2 3,9 77,9
6. 23.09.2004 5,0 45 42,2 3,8 4,0 78,4
В среднем 4,7 48,3 38,8 3,7 4,4 78,3
Таблица 3
Вариант опыта, влажность, % Нормально завяленная фракция, % Недозавя-ленная, % Перезавяленная, % Мелкая фракция первого скручивания, % Мелкая фракция второго скручивания, % Крупная фракция, %
I. 57-58 83,1 4,8 12,1 12,1 22,3 63,2
II. 59-60 85,2 8,6 6,2 6,2 23,1 60,5
III. 61-62 77,3 18,7 4,0 4,0 26,3 54,5
IV. 63-64 75,5 21,8 3,5 3,5 28,0 51,4
ка, имеющего спирали взаимопротивоположного направления от центра. На концах вала распределительного механизма 9 на хомутах скольжения укреплены болты с шайбами 10, при помощи которых возможно его перемещение в вертикальной плоскости. В нижней смежной части камеры 3 расположен воздухопровод 11, связанный с системой, подающей теплоагент, в виде вентилятора 12 высокого давления и электрокалорифера 13.
В завялочном аппарате завяливание проводится следующим образом: чайная масса 2-3-листных флешей нежной структуры транспортером посредством разделительных лотков равномерным слоем подается в загрузочную зону рабочего конвейера завялочной платформы и скапливается в виде конусообразной рассыпной массы, которая по ходу движения конвейера претерпевает воздействие змеевиков шнеков распределительного механизма и перераспределение одновременно в двух противоположных направлениях, в результате чего достигается равномерность слоя листа на поверхности рабочего конвейера. Борты, прикрепленные к бокам конвейера, исключают рассыпание листа с конвейера. Регулирование слоя листа (прибавление или уменьшение) по мере необходимости осуществляется ввинчиванием или вывинчиванием винтовых элементов, закрепленных на хомутах скользящего вала распределительно-разравнивающего механизма, и перемещением в вертикальной плоскости вверх и вниз. После заполнения рабочей поверхности конвейера листом его останавливают, вместе с тем включают электрокалорифер 13 и вентилятор высокого давления. При помощи последних воздух, подогретый до 20...25 °С или в теплый период сезона непосредственно атмосферный
воздух нагнетается в воздухопрохо-дящий канал и, проходя через сетки конвейера, распыляется в слой листа, что сопровождается испарением — завяливанием листа в «мягком» режиме, который идентичен завяливанию в естественных условиях, т.е. без поддува воздуха при температуре внешней среды.
Завяливание в таком режиме продолжается в течение 12-14 ч. После завершения завяливания включается конвейер, завяленный лист выгружается на выносной транспортер и подается к следующим процессам переработки.
Агрегат дает возможность проводить завяливание высококачественного сырья с соблюдением требований ортодоксальной технологии переработки чайного листа, в частности осуществлять завяливание в течение продолжительного периода времени путем постепенного и равномерного испарения влаги, что обеспечивает полноценную биохимическую и физическую подготовку листа для выра-
ботки высококачественного чая. Вместе с тем конструктивное решение агрегата дает возможность проводить процесс естественного завяливания механизированно, исключая ручной труд, с минимальным использованием энергоресурсов, а режимные параметры завяливания — толщину слоя листа, продолжительность разгрузки завялочного конвейера — регулировать по технологическим требованиям, что способствует повышению качества.
Рабочая площадь завялочного конвейера 36 м2, механическая нагрузка зеленого листа 22 кг/м2. Суточная нагрузка одного агрегата составляет 792 кг зеленого листа, или 336 т зеленого листа за сезон. Мощность двигателя
вентилятора 4 кВт, 415 В, 960-1/мин. Вентилятор должен обеспечить подачу воздуха температурой 16.20 °С 590 м3/мин или 35 000 м3/ч, для полноценного контроля за завяливанием необходим систематический контроль влажности листа. Выделяемая из листа влага не должна накапливаться в завялочном помещении и обязательно должна выводиться наружу посредством хорошей вентиляции.
Сырье, используемое в опытах, было полностью нежной структуры (табл. 2), без примеси огрубевших элементов, в среднем в массе содержание 2-3-лист-ных флешей достигало 87 %, содержание остальной нежной части составляло 13 %, влажность — соответственно 78,3 %.
Продолжительное в «мягком» режиме завяливание листа в завялочном агрегате типа «Трофи» обеспечивает высокую равномерность завяливания, вместе с тем завяливание до различной остаточной влажности оказывает определенное влияние на указанные показатели (табл. 3). При завялива-
3 • 2006
49
нии до низкои остаточной влажности количество перезавяленного листа достигает 12,1 %, а в массе листа с влажностью 63-64 % масса недоза-вяленных флешей составляет 21,8 %, что, в свою очередь, оказывает определенное влияние в процессе скручивания на внешний вид, в частности на формирование сильно скрученных видов чая.
При сортировке зеленого скрученного листа выход просеянных мелких фракций наряду с повышением остаточной влажности листа в отличие от листа с низкой влажностью частично возрастает (табл. 3), вместе с тем степень скручивания мелких и крупных фракций частично ухудшается.
В табл. 4 и 5 даны показатели полуфабрикатов и продукции, выработанных из листа завяленного с различной остаточной влажностью. По результатам экспериментов установлено, что завяливание высококачественного листа до 59-62 % остаточной влажности при прочих равных условиях способствует формированию однородной массы, содержащей типсы в сильно скрученном виде, с красноватым прозрачным настоем выше средней интенсивности. Соответственно средняя балловая оценка продукции по аромату и вкусу достигает 4,14-4,16 балла, что на 0,17-0,22 балла превышает показатели чая, выработанного из листа, имеющего остаточную влажность 57-58 и 63-64 %. В продукции, выработанной из высококачественного сырья с применением оптимального режима завяливания, удельный вес высшего и первого сортов достигает 98 %, что, в свою очередь, служит показателем высокой технологической эффективности завялочного агрегата типа «Трофи».
В результате проведенной работы разработана конструкция завялочно-го агрегата типа «Трофи» для завяливания высококачественного чайного листа в естественных условиях продленным режимом при температуре 20...25 °С с подачей воздуха 35 000 м3/ч. Конструкция агрегата дает возможность проводить процесс завяливания механизированно в условиях минимального использования энергоресурсов. Для полноценного проведения контроля завяливания разработан метод определения остаточной влажности по изменению массы анализируемых образцов в процессе завяливания. По показателям равномерности завяливания и выработанного чая в условиях применения агрегата типа «Трофи» оптимальна влажность завяливаемого листа в пределах 59-62 %.
Таблица 4
Вариант опыта, влажность, % Мелкие фракции Крупная фракция
Аромат, вкус, баллы Настой Внешний вид Аромат, вкус, баллы Настой Внешний вид
I. 57-58
3,87 сильный, приятный вяжущий, терпкий вкус
Средний, высший красноватый прозрачный
Сильно скрученный,
3,25 приятный
Средний
Хорошо
однородный, вяжущий, красноватый, скрученный,
содержащий типсы
полный вкус
прозрачный однородный
II. 59-60 2,87 — — 3,25
III. 61-62 3,87 — — 3,25
IV. 63-64
3,75, менее сильный
аромат, вяжущий вкус
Относительно Средний менее сильно красноватый, скрученный, прозрачный содержащий типсы
3,0
Несильно скрученный, однородный
Таблица 5
Вариант Выход % Всего Аромат, Настой Средний балл
опыта, влажность, % по видам по сортам высшего и I сорта, % вкус, баллы по аромату и вкусу
I. 57-58 OP Высш.67 98,5 4,25 Выше среднего, красноватый 3,97
BOP Dust I сорт Dust — 1,5 3,5 1,5 Средний Средний, мутный
II. 59-60 OP Высш. 68 98,0 4,5 Выше среднего, красноватый 4,16
BOP Dust I сорт — 30 Dust — 1,6 3,5 1,5 Средний Средний, мутный
III. 61-62 OP Высш. 68,2 96,7 4,5 Выше среднего, красноватый 4,14
BOP I сорт — 28,5 3,5 Средний
Dust II сорт — 1,8 Dust — 1,5 3,0 1,5 » Низкий, средний, мутный
IV. 63-64 OP Высш. 63,5 95,0 4,5 Выше среднего, красноватый 3,92
BOP Dust I сорт — 31,5 II сорт — 1,5 Dust — 2,0 3,5 3,0 Средний Низкий, средний, мутный
ЛИТЕРАТУРА
1. Заявка на патент № 10179/08-15 2005 г. 23 3/00 Устройство для завяливания чайного листа. Т. Микеладзе и др.
2. Оуэр Ф., Орчард Д. — Влияние двухэтажного завяливания, ферментации и периода сбора на качество чая. Пер. с англ.//Чай. 1990. II (I). С. 29-33
3. Чохолава И. Технология чая. — Тбилиси: Га-натлеба, 1972.
4. Гарлер С. Производство чая. Пер. с англ. — Тбилиси. Спец. конструкторское бюро «Пищ-маш», 1963 г. С. 151.
5. Гарлер С. Культура и торговля чая / Пер. с англ. — Тбилиси. Спец. конструкторское бюро «Пищмаш», 1970. С. 384.
6. Джемухадзе К. Культура и производство чая в КНР. — М.: Академия наук СССР, 1961.
7. Кегель И. Производство чая на Цейлоне / Пер. с англ. — Тбилиси: Спец. констр. бюро «Пищмаш», 1970. С. 348.
8. ДжомарджидзеГ., Кечакмадзе А. Отчет о командировке специалистов чайной промышленности Грузии на остров Цейлон». — Тбилиси, 1972. &
3•2006
50
