CC BY
28
Переработка чайного листа замораживанием
Л.А. Лазишвили, В.И. Цинцадзе, Н.Р. Сеидишвили
Батумский институт аграрных биотехнологий и бизнеса Академии сельскохозяйственных наук Грузии
Цель замораживания пищевых продуктов — сохранить их пищевую ценность во время длительного хранения и транспортировки, что достигается благодаря быстрому замораживанию при температуре -35 °С и ниже [1].
Современная мощная холодильная техника, а также средства хранения и транспортирования позволяют довольно успешно осуществлять замораживание пищевых продуктов и снабжать ими население. Однако замораживание и хранение пищевых продуктов при столь низкой температуре требуют значительных энергетических затрат. Поэтому, когда речь идет о замораживании чайного листа при его переработке, среди исследователей и специа-
листов нет единогласия. Стоит ли нести большие затраты энергоносителей для переработки чайного листа? — упрекают они. В самом деле, при переработке чая нет необходимости замораживать чайный лист при столь низкой температуре и нести большие энергетические затраты. Оказывается, что нежные сочные молодые побеги чая (флеши) достаточно заморозить чуть ниже температуры замерзания, а эта температура для растительного листового сырья лежит в пределах -2...-3 °С [1].
Быстрое замораживание пищевых продуктов (при -35 °С и ниже) способствует образованию мельчайших кристаллов, которые существенно не повреждают клеточную оболочку, за счет чего продукт
Таблица 1
Образец Удельное давление, МПа (кг/см2)
1(10) 1 1,5 (15)
Завяленные флеши остаточной влажности 61-63% —
Чайные флеши, выдержанные в герметических условиях без потери влаги:
при 37.38 "С продолжительностью 6 ч (имитация искусственного завяливания) - 1
при 28.29 "С продолжительностью 20 ч (имитация естественного завяливания) - 0,8
Замораживание с первоначальной влажностью 75-76% 6,0 9,0
Замораживание с влажностью 61-63% 3,6 4,4
Таблица 2
Количество выделенного клеточного сока (масса образца 50 г' , мл
Давление, При -10 "С При -30 "С
МПа Опыты Среднее Опыты Среднее
1 1 2 1 3 1 4 1 2 1 3 1 4
0,25 5 5 5 5 5 4 5 4 4 4,3
0,5 10 10 9 10 9,8 12 9 8 8 9,3
0,75 14 14 14 15 14,3 14 13 14 15 14,0
1,0 18 15 19 16 17,0 18 15 18 18 17,3
1,25 20 18 20 19 19,3 20 18 19 20 19,3
1,5 24 20 23 20 21,8 21 20 20 22 20,8
Таблица 3
При удельном давлении, МПа Продолжительность замораживания, ч
1 1 2 1 4 6 | 18
Количество выдавленного клеточного сока (масса образца 50 г), мл
0,25 — 7 6 4,5 4,5
0,5 4 13 12 12 9,5
0,75 5 15 15 14,5 13
1 8 18 18 17 15
1,25 10 20 20 19 17
1,5 12 21,5 21 20 19
ншитсиу 5.
2005
сохраняется в почти первоначальном состоянии [1]. Переработка же чайного листа замораживанием, наоборот, приводит к максимальному повреждению клеточной системы тканей чайного листа: создаются условия образования крупных кристаллов, которые увеличиваются в объеме примерно на 10 % и оказывают механическое давление на клеточные мембраны, что и вызывает их повреждение.
Наши эксперименты показывают, что достаточно выдержать чайные флеши в морозильной камере холодильника при температуре -5.-10 °С в течение 1-2 ч, чтобы заморозить их. При таком режиме замораживания требуемые энергозатраты будут меньше, чем это необходимо для искусственного завяливания чайного листа [2].
К сожалению, для замораживания чайного листа авторы этой технологии предлагали применить гораздо более низкую температуру, почти такую же, как для замораживания пищевых продуктов, предназначенных для хранения [3, 4, 5, 6]. Видимо, в этом кроется причина того, что весьма эффективный прием не нашел применения в переработке чайного листа. Данная работа ставит целью показать, насколько приемлема более высокая, ближе к 0 °С (примерно 5.10 °С), температура для замораживания чайного листа.
Объект исследования и методика работ. Объектом исследования служили молодые чайные побеги (флеши) и они же в замороженном и завяленном состоянии.
Опыты проводили: при -10 и -30 °С в условиях естественного замораживания, т. е. без принудительной воздушной конвекции с продолжительностью 18-20 ч; при температуре -10 °С разной продолжительности — 0,5; 1; 2; 4 и 20 ч, причем чайные флеши раскладывали тонким слоем; контролем служили как искусственно, так и естественно завяленные флеши.
Степень замораживания и завяливания оценивали по выделенному из них клеточному соку на лабораторном гидравлическом прессе (навески по 25-50 г). Разработанная нами методика, опубликованная в печати [7], достаточно объективно устанавливает, насколько подготовлен перерабатываемый материал для следующего главного процесса скручивания — ферментации чая. Как известно из технологии чая, чем больше завяленный лист способен выделить клеточного сока на поверхности листа во время скручивания, тем более гарантировано успешное проведение процесса ферментации и тем самым выработка высококачественной продукции.
Сравнительные эксперименты по установлению качественных показателей полуфабрикатов, выработанных из замороженных листьев и по ортодоксальной технологии мы не проводили, так как преимущество чая, полученного замораживанием, доказано обширными опытами, проведен-
мл
Рис. 1. Влияние продолжительности замораживания на выделение клеточного сока. Масса 50 г, удельное давление 1,5 МПа
20 16 12 8 4 0
0 0,25 0,5 1 1,25 1,5 МПа
Рис. 2. Влияние продолжительности замораживания и удельного давления на количество выделенного клеточного сока: 1 — продолжительность замораживания 1 ч; 2 — продолжительность замораживания 2 ч. Масса 50 г
мл
1
*** ^ - о* —•
2
У У
ными под руководством видного исследователя чая К.М. Джемухадзе и др. [4, 5].
Результаты экспериментов и обсуждения. Ранее в опубликованной нами работе показано, что при завяливании чайного листа на лабораторном гидравлическом прессе при удельном давлении 1-2 МПа (10-20 кг/см2) клеточный сок не выделяется, тогда как из замороженных листьев при указанном давлении клеточный сок выделяется обильно [7]. Однако необходимо учесть, что завяливание чайного листа сопровождается удалением влаги (воды), вследствие чего в нем увеличивается концентрация клеточного сока, что, несомненно, препятствует выделению сока.
Для исключения этого фактора был проведен специальный опыт: испытуемые флеши помещали в герметические сосуды и создавали для них температурный режим как искусственного завяливания (при температуре 37...38 °С продолжительностью 8 ч), так и естественного завяливания (28.29 °С; 20 ч). В этих режимах выдержанные образцы, у которых была сохранена первоначальная влажность свежего листа при вышеуказанных давлениях 1-2 МПа (10-20 кг/см2), также не отдавали клеточного сока (табл. 1).
Для того чтобы полностью показать преимущество замораживания как технологического приема переработки чайного листа, были проведены специальные опыты: замороженные флеши помещали в сушильный шкаф и продуванием теплого воздуха с температурой 38.40 °С доводили в них влажность до 61-63 % (остаточная влажность завяленного листа). Из этих образцов выдавливали клеточный сок (при давлении 1-2 МПа), который выделялся довольно обильно (табл. 1).
Специальные опыты лишний раз подтверждают, что замораживание чайных флешей до переработки, судя по количеству выделенного из них клеточного сока, способствует интенсивному разрушению целостности тканей чайного листа, тем
самым можно добиться полной отдачи потенциала сырья.
Количество выделенного клеточного сока из замороженных чайных флешей с повышением удельного давления до 2-2,5 МПа превышает 40 % от первоначальной массы флешей. Это значит, что из флешей выделено более 50 % содержа-щиейся в них воды. Действительно, количество остаточной влаги в выжимках составляет 55-60 % при 75-76%-ном первоначальном ее содержании.
В сравнительных опытах по изучению количества выделенного клеточного сока из замороженных при -5.-10 °С и -25.-30 °С чайных флешей мы не смогли обнаружить существенной разницы (табл. 2). Что касается качественных показателей, образцы чая также мало отличались друг от друга, вследствие чего в статье не приводится их титестерическая оценка.
При температуре -10 °С в условиях естественного замораживания (без принудительной воздушной конвекции) в течение 1 ч флешей (навески по 25-50 г), замораживание не завершается. Об этом свидетельствует график, на котором видно, что при давлении 1,5 МПа количество сока в интервале 20-30-60 мин увеличивается (рис. 1). У замороженных флешей с продолжительностью 2 ч и более (4,6 и 18 ч) клеточный сок выделяется значительнее и причем почти одинаково (рис. 2 и табл. 3). Это указывает на то, что при естественном замораживании при -10 °С в тонком слое, т.е. без накладки флешей друг на друга, требуется времени более 1 ч.
На скорость замораживания существенное влияние оказывают толщина и коэффициент теплопередачи продукта. Толщина составных элементов чайных флешей (мм): у первых и вторых листьев 0,5-0,9, третьих 0,8-1; диаметр стеблей между первым и вторым листьями 1,4, между вторым и третьим 1,7-2 и после третьего листа 2,2-2,4.
В холодильной технике на основе толщины слоя и коэффициента теплопередачи продукта введен показатель линейной скорости замораживания V, который для различных процессов замораживания имеет следующие значения (см/ч): быстрое замораживание 5-20; замораживание со средней скоростью 1-5; медленное замораживание 0,1-1.
Продолжительность замораживания упакованных продуктов: быстрое замораживание 7-30 мин; замораживание со средней скоростью 0,5-2,5 ч; медленное замораживание 2,5-25 ч [1].
Эти критерии предусматривают замораживание продукта до -18 °С (температура продукта), а для чайных флешей достаточно всего -3.-5 °С. При подборе оборудования для замораживания нежных сочных побегов следует учитывать это положение и вышеуказанные данные о чайных флешах.
На основе проведенной работы можно заключить, что замораживание нежных сочных побегов чая (флешей) с рекомендуемыми нами температурными режимами можно использовать как технологический прием переработки чая.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алмаши Э, Эрдели Л., Шарой Т. Быстрое замораживание продуктов/Пер. с венгер. — М: Легкая и пищевая промышленность, 1981.
2. Лазишвили Л.А., Кобахидзе М.А., Мгеладзе Б.Ш. Исследование замороженных чайных флешей и продуктов их переработки//Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 2. С. 190—192.
3. Зарубян С.И., Блатов Н.Б., Джемухадзе К.М. и др. А.с.СССР №1500237. А.23 3/00. 06.30.88.
4. Джемухадзе Л.М., Хочолава Р.И., Бокучава В.К. Результаты производственных испытаний методом выработки чайного листа с применением быстрого и глубокого замораживания сырья// Бюлл. ВНИИЧП. 1989. № 32.
5. Мегрелидзе Т.Я., Домианидзе К.А. А.с.СССР № 1380716 АЕ 23 Г 3/00.15.03.88.
6. ЦинцадзеВ.И., ЛазишвилиЛ.А., СейдишвилиН.Р. Показатель контроля переработки чайного листа//Пиво и напитки 2004. № 5. С. 54-55 и др. _
5•2005
ПИВО " "ЛПИТКИ
