Скручивание чая (стр. 3 из 5)

Работами В.Шарковокого, А.Какаладшили, Г.Жвания и др. установлено также, что движение чайной массы в процессе скручивания имеет пульсирующий - периодический характер. По цилиндрической поверхности роллера листья перемещаются сверху вниз, в донной части цилиндра - от периферии центру, в центральной зоне - снизу вверх, а на поверхности - от центра к периферии и т.д. Таким образом, происходит циркуляция чайной массы в роллере в течение всего цикла скручивания.

Обобщая данные по кинематике и динамике процесса скручивания А.Какалашвили пришел к выводу, что в роллере на чайную массу действуют определенные по величине и направлению силы F1 и Р2 и центробежная сила С (рис.6). Силы P1 и Р2 в зоне их действия вызывают деформацию чайной массы и ее перемещение по направлению равнодействующей Р, которая с вертикальной осью роллера составляет угол альфа. Таким образом, в центральной части скручиваемого листа создается уплотненная зона, которая периодически определенными импульсами перемещается снизу вверх, далее из центра к периферии, а затем - по цилиндрической поверхности сверху вниз. В донной части листья движутся от периферии к центру. Как указывает А.Какалашвили, во время скручивания чайная масса циркулирует по спиральной линии вокруг некоторой круговой оси с радиусом, примерно равным половине радиуса цилиндра. Им же установлено также, что у донной части цилиндра, в зоне пересечения сил P1 и P2, напряженное состояние чайной массы достигает максимума и является участком эффективной работы. Периферийная же зона служит для трения и разгрузки центральной зоны, как бы транспортируя, т.е. циркулируя массу чайного листа. Таков, по современным представлениям, механизм процесса скручивания чайного листа в роллере.

Рис.4.Поперечный разрез окрученного чайного листа (по - И.Хочолава)

Рис.5. Движение чайного листа в роллере во время скручивания (по И.Хочолава)

Рис.6. Схема действующих сил на чайную массу в процессе скручивания (по А.Какалашвили)

Методы скручивания. Кратность и продолжительность скручивания

На чайных фабриках применяется преимущественно трехкратное скручивание в роллерах с промежуточной зеленой сортировкой массы чайного листа. В зависимости от механического состава сырья, степени его завяленности, метеорологических условий, применяемой схемы и оборудования продолжительность каждого скручивания в роллерах должна меняться в пределах 15...45 мин. Установлено, что продолжительность каждого скручивания более чем в 30...45 мин. без зеленой сортировки нецелесообразна, т.к. по истечении этого времени значение коэффициента внутреннего трения резко падает, что делает дальнейшее скручивание малоэффективным.

Об интенсивности процесса скручивания судят главным образом по количеству разрушенных клеток. Процесс считают законченным, если в чайной массе процент разрушенных клеток, определяемых по методу С.Манской, составляет 78...80%.

После первого скручивания в роллере количество разрушенных клеток должно колебаться в пределах 30...35%, после второго скручивания – 40... 70% и после третьего - 78...80%. Кроме степени разрушения клеток об интенсивности процесса скручивания судят также и по количеству выделенных после каждого скручивания фракций массы чайного листа. Считается, что после первого скручивания от флеша отделяется почка и первый лист, т.e. самая нежная и самая ценная фракция, после второго скручивания - второй лист, после третьего - третий и т.д. Эти фракции отличаются друг от друга степенью нежности, скрученности, биологической активности, а также физико-механическими свойствами. Их дальнейшая переработка должна осуществляться в оптимальных для каждой фракции условиях с тем, чтобы в готовом продукте максимально сохранить положительные начала походного сырья и получить черный чай лучшего качества. Поэтому после каждого скручивания необходимо разделение чайной массы на фракции что производится с помощью специальных машин для зеленой сортировки листа. В процессе скручивания значительно меняется объемная масса чайного листа. По данным Л.Леонтьева 30 в I м3 в среднем содержится:

-свежего листа I сорта, кг - 135

-завяленного - 190

-листа после скручивания:

первого - 465

второго - 450

третьего - 426

Как видно, наиболее высокой объемной массой характеризуется чайный лист после первого и второго скручивания. Увеличение объемной массы при скручивании чайного листа имеет определенное значение для разработки рациональных схем скручивания и их практического осуществления.

Доказано, что оптимальным является трехкратное скручивание чайного листа. Сокращение или увеличение кратности скручивания неминуемо ведет к ухудшению качества готовой продукции или к снижению технологических и экономических показателей фабрики. В частности, при двукратном скручивании не достигается требуемая норма процента разрушенных клеток, что приводит к снижению качества готового чая, а при четырех- или пятикратном скручивании процент разрушенных клеток, в силу конструктивных особенностей роллера и физико-механических свойств окручиваемого листа, незначительно увеличивается. Зато значительно увеличиваются энергетические и другие затраты, а также резко снижается пропускная способность (мощность) роллерного отделения что приводит к снижению эффективности производства.

В зависимости от количественного соотношения роллеров первого, второго и третьего скручивания применяют различные схемы осуществления этого процесса. Так, например, распространенная на чайных фабриках схема скручивания 3:2:2 указывает на соотношение 3х роллеров первого скручивания к 2 роллерам второго и к 2 - третьего скручивания. Это означает; что завяленный лист в количестве 600 кг (что соответствует 1000 кг зеленого чайного листа или 1 технологическому паспорту) помещается в трех роллерах, первого скручивания по 200 кг в каждом. Затем, по окончании первого скручивания ,проводят зеленую сортировку, во время которой масса разделяется на мелкую и крупную фракции, После зеленой сортировки масса межой фракции составляет 16…17%, или же около 100 кг, которые направляются на ферментацию. Крупную же фракцию, полученную из трех роллеров 1 скручивания в количестве 500 кг, загружают в два роллера 2 скручивания, т. е, при втором скручивании емкость роллеров возрастает до 260 кг. После зеленой сортировки и отделения мелкой фракции, которая направляется на ферментацию, общая масса чайного листа вновь уменьшается, и в два роллера 3 скручивания засыпается, примерно по 200…210 кг листа.

Скручивание считается законченным, когда количество разрушенных клеток не пике 78...80%. В противном случае с целью интенсификации процесса применяют специальные устройства - чае-резки для увеличения процента разрушенных клеток в сравнительно грубой чайной массе. Интенсификацию процесса скручивания в роллере при производстве марочного чая можно осуществить:

1) применением пресса;

2) увеличением массы окручиваемого листа;

3) увеличением числа оборотов роллера.

В случае производства ординарных чаев процесс скручивания успешно интенсифицируется с применением различной конструкции чаерезальных машин. В результате применения чаерезок или увеличения частоты вращения роллера увеличивается количество мелкого чая ,состоящего из разорванных мелких открытых листьев, в то время как при меньшей частоте вращения получается хорошо скрученный листовой чая. Но мелкие чаи имеют более интенсивный настой, чем окрученный листовой. Вместе с тем они очень удобны для сухой сортировки, купажирования и автоматической расфасовки. Поэтому, многие ученые и практики считают целесообразным увеличение выпуска мелких чаев, применяя метод резки окрученного или завяленного листа. На сегодняшний день в мировой практике чайного производства наибольшим успехом пользуются чаерезально-измельчающие машины типа "СТС", "Ротор-Вейн", Б2-ЧПИ

Машина Б2-ЧПИ для предварительного подкручивания, раздавливания и измельчения чайного листа

Чаедробильная машина системы Мак-Керчера "СТС"

Рис.9. Чаескручивающая машина "Роторвейнй системы Яна Мактиера (принципиальная схема)

Сортировка скрученного листа (зеленая сортировка)

Основной целью зеленой сортировки является разделение скручиваемой массы по морфологическим элементам, улучшение аэрации и охлаждение разогретого при скручивании листа, а также разбивка комьев, которые образуются в роллере в процессе скручивания .Сортировка листа после каждого скручивания имеет важное значение в классической технологии чая. При нормальном проведении процесса скручивания в роллере происходит постепенное разделение флеша на составные элементы. Для выделения этих последних из общей массы скрученного материала чайный лист после каждого скручивания пропускают через сортировочную машину. Почка и первый лист— наиболее нежные части флеша - скручиваютcя быстрее и отделяются от побега. С целью их отделения от общей массы после первого скручивания производят "зеленую" сортировку листа. При этом скрученные нежные части флешей в виде мелкой фракции отсеиваются, а крупная, еще недостаточно обработанная, скручивается повторно. После второго скручивания материал опять сортируют, причем мелкая фракция отсеивается, а крупная скручивается в третий раз. После третьего скручивания материал опять подвергают сортировке для отделения мелкой фракции, образовавшейся в третьей, стадии скручивания. Мелкие фракции, получаемые при всех стадиях скручивания, по мере их выделения поступают на ферментацию. В результате трехкратного скручивания содержание раздавленной ткани обычно достигает 75...80%. Если содержание раздавленных тканей не доходит до этой нормы, это означает, что требуется еще дополнительное скручивание или измельчение материала и его передают на четвертое скручивание или измельчение. Затем лист также подвергают зеленой сортировке. Образовавшиеся фракции ферментируют отдельно. Таким образом, основная цель зеленой сортировки - разделение, скручиваемой массы по морфологическим признакам, что имеет большое значение для получения высококачественного продукта. Нежные части флеша в случае повторного их скручивания со всей массой листа будут подвергаться излишнему раздавливанию, потере сока, что очень нежелательно, т.к. приведет к ухудшению качества готового продукта. Необходимо отметить, что интенсивная аэрация, происходящая при зеленой сортировке, и, следовательно, увеличение доступа кислорода очень важны для равномерного хода окислительных процессов и хорошей ферментации массы скрученного чайного листа.