2003
:ких
чеб-
!ТИЄ
ден-ред-бра-аль-Для а за )НЫ, іро-рав-нии
Мы ста-уск->лж-зыс-зать заний дая ЇЄ к фи-
вет-
так-
зсть
ьно-
;тив
іять
ова-
юва
ава-
1,ачи
Д, В
663.952.002.2
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
ЧАЙНЫХ ПРОДУКТОВ
Е.И ЧАХОВА, И.И. ТАТАРЧЕНКО, Г.И. КАСЬЯНОВ
Кубанский государственный технологический университет
Россия - одна из крупных чаеперерабатывающих и чаепотребляющих стран мира. Ежегодно она импортирует 150-170 тыс. т черного и, частично, зеленого байхового чая преимущественно в фасованном виде (около 20 % как сырье для промышленной переработки). В то же время общая потребность населения в чайной продукции превышает 200 тыс. т, а имеющиеся свободные мощности, способные ежегодно вырабатывать более 100 тыс. т фасованного чая, используются лишь на 15-20%.
Сырьем для изготовления классического чая служат специально обработанные листья чайного куста китайского Camellia sinensis (L.) О. Kuntza [1]. В них содержатся дубильные вещества (до 35 %), алкалоиды: кофеин (2-5 %), теофиллин, теобромин, флавоноиды, эфирное масло, аскорбиновая кислота, витамины группы В, Р, РР, К, микроэлементы [2].
Китай как крупнейший производитель чайного сырья занимает одно из ведущих мест в мире по выпуску листового чая, общий объем которого составляет 670 тыс. т, из них зеленого - 420 тыс. т, черного -77 тыс. т. С целью получения товарных черного, зеленого чаев в различных модификациях в Юго-Восточной провинции Китая (Фуцзянь) и на Тайване накоплен многовековой опыт выращивания чайного листа, его сбора, технологии обработки (ферментация, сушка) [3].
Уже более 100 лет нет такого уголка Земли, где бы ни знали и ни ценили разновидности чая под названием Цейлонский. Его родина - Шри-Ланка (бывший Цейлон), где полтора века назад был основан скромный ботанический сад с образцами различных сортов чая. Ныне эта своеобразная мировая коллекция чая «Музей» привлекает внимание не только специалистов, но и многочисленных туристов - любителей этого чудодейственного напитка [4].
В различных регионах страны потребители отдают предпочтение разным сортам чая, выпускаемым многочисленными фирмами. Однако преобладают сорта, реализуемые зарубежными фирмами Липтон, Тетлей и Люцианна, в том числе и чай в пакетиках [5].
Впервые идея выпуска такого чая воплотилась в жизнь в 1900 г. в США. Сначала пакетики изготовляли из шелка, затем из более дешевого ми ткаля, в начале 30-х гг. - из перфорированного пергамента. В 40-х гг. чай начали выпускать в более или менее современных
двухкамерных пакетиках из фильтровальной бумаги. Производство заварных чайных пакетиков постоянно совершенствуется. Уже в ближайшее десятилетие следует ожидать разработок по созданию прозрачных экологически чистых (легко утилизируемых или самоде-структурируемых) изделий, позволяющих визуально контролировать содержимое, а также оборудования, способного изготовить до 1000 уп./мин.
В последние годы в России, как и в других странах Запада, большим спросом пользуется зеленый чай. С давних пор он считался продуктом потребления в основном азиатского населения. Однако после проведения ряда исследований, выявивших целебные свойства зеленого чая: содержание полифенола - эпигаллокате-хин-3-галлата, обладающего антиканцерогенной активностью, интерес к нему во всем мире вырос в значительной степени. По данным [6, 7], малое распространение раковых заболеваний на Востоке связано с систематическим потреблением этого напитка. Установлено. что в лечебно-профилактических целях необходимо ежедневно потреблять по шесть чашек зеленого чая, содержащего -900 мг эпигаллокагехин-3-галлата.
Учитывая потребности россиян в высококачественных конкурентоспособных чайных продуктах, специалисты Всероссийского НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии (Москва) разрабатывают новые технологии переработки нетрадиционного растительного сырья и изготовления байховых чаев с растительными добавками, а также создают широкий ассортимент чайных продуктов общего и лечебно-профилактического назначения. Практическая апробация новых рецептур чайных смесей и напитков осуществляется в лабораториях чаефасовочных фабрик страны.
Хотя проблема создания таких чайных продуктов не нова, она остается для исследователей по-прежнему актуальной.
Наряду с обычными видами чая (черный, зеленый, желтый, красный и др.) значительно расширяется его ассортимент за счет ароматизаторов и наполнителей. Для этого многие российские и зарубежные фирмы используют соответственно фрукты и ароматические травы, а также моно- и дисахариды, искусственные подсластители [8]. Ассортимент чайных продуктов, чаезаменителсй и далее будет неуклонно расти, особенно с использованием фруктовых и тропических ароматизаторов.
В НПО по чаю и субтропическим культурам разработана технология, позволяющая рационально и экономически обоснованно использовать вещественный состав чад. Основным продуктом является быстрорастворимый сухой чай, обладающий: хорошими органолептическими и вкусовыми качествами; высоким содержанием кофеина, танинов, углеводов, аминокислот, водорастворимых органических кислот с преобладанием янтарной, яблочной, аскорбиновой, галловой; низким содержанием растительных пигментов и красителей.
В отделе экстракции Краснодарского НИИ хранения и переработки сельхозсъфья нами была разработана технология обработки сырья жидким диоксидом углерода (С02) с целью удаления кутику .тарных восков с поверхности чайного листа. Одновременно с этим происходил процесс холодной стерилизации последнего и при последующем экстрагировании водорастворимых веществ полученный чайный продукт был практически стерилен, что увеличивало срок хранения готового напитка.
Удаление кофеина из чая и нормализация его содержания в готовом продукте - общепризнанный процесс, основанный на экстракции горячей водой, органическими растворителями, на мембранном выделении, осаждении, сверхкритической экстракции СО2 (под давлением до 40 МПа), колоночной хроматографии [9].
Для декофеинизации чая применяют два способа: увлажненный чай обрабатывают этилацетатом с последующим пропариванием напитка для удаления остатков этилацетата; чай смешивают с СОг под давлением 28,0 МПа и температуре 50°С. Сравнение этих двух процессов - явно в пользу второго, селективно удаляющего кофеин из чая, в то время как применение этилацетата приводит к удалению не только кофеина, но и ряда полезных веществ, таких как антиоксиданты, бактерицидные вещества. Кроме того, применение СО:; экологически более приемлемо, чем этилацетата.
Бурными темпами растств странах Европы потребление охлажденного чая, общий объем которого в 1996 г. достиг 1 376 млн л. В 2003 г. потребление охлажденного чая удвоится [10]. Последний появился на европейском рынке в 1993 г. и быстро занял важное место в ряду безалкогольных освежающих напитков. Интерес к нем)-' в различных странах неодинаков: более всего в Швейцарии и Италии (вместе 69 %от обще-х'О потребления), затем в Германии, Бельгии, во Франции и т. д. В Великобритании, так же, как и в США, предпочитают употреблять охлажденный чай с фруктово-ягодными ароматизаторами (лимонным, земляничным, имбирным, липовым, апельсиновым, лаймо-вым и др.).
В Московской высшей школе экспертизы исследовали химические изменения двух видов черного чая (Ырит и 1Че51еа) в процесе получения чая мгновенного приготовления (инстант-чай), совместно с изменениями в составе гуминовых кислот [11]. Показано, что эти
изменения вызываются действием кислорода воздуха, оказывающего окислительное влияние на полифенолы чая. При заварке инстант-чая большое значение имеет содержание хлора в воде, pH и действие бром-иона.
При производстве ароматизированного чая Хантер в пакетиках разовой заварки в качестве исходного сырья использовали брикеты, прессование которых проводили в среде инертного газа. Объектом исследования служили чайная крошка, высевки, прожилки, черешки, волоски и чайная пыль в смеси или в любом со -четании компонентов. Измельчение проводили путем дробления до однородной массы. Смешивати с ароматизатором в купажном барабане при 4-5 об/мин в течение 4-5 мин и фасовали в пакетики по 1,5-5,0 г. Это позволило получить чай, обладающий высокими вкусовыми и ароматическими показателями, а также содержащий повышенное количество биологически активных веществ [12].
Для усиления и модификации аромата и вкуса чая с целью более полного удовлетворения вкусов потребителя обычно употребляют природные ароматизаторы -в разных странах специфические. Так, в Индии наиболее популярна добавка к черному чаю шафрана, на Цейлоне - кардамона, в Грузии - земляничного джема, в Марокко - мяты и т.д. Процесс ароматизации постоянно совершенствуется, применяются комбинированные добавки, новые технологические способы, например микрокапсулирование, с целью полного использования ароматизатора, что обеспечивает его действие непосредственно перед чаепитием [13].
Как по называет анализ данных хранения ферментированного и неферментированного чаев в течение 8 мес, происходит изменение аминокислотного состава как связанных, так и свободных аминокислотных форм, которые определяются из одной и той же пробы до и после хранения методом колончатой хроматографии на аминокислотном анализаторе НД-1200 Е.
Полученные результаты показали, что в ферментированном чае высших сортов содержится больше аминокислот, чем в 1-м и 2-м сортах. В случае неферментированного чая такой зависимости не наблюдается. Некоторых аминокислот - тирозина, фенилаланина, аргинина - больше в чае 1-го и 2-го сортов в сравнении с высшим. В исследованных чаях установлено большое содержание амида теанина, который изменяется незначительно и проявляет стойкость во время хранения. В отличие от ферментированного чая, в нефер-ментированном не обнаружено метионина. За время хранения наблюдается уменьшение количества связанных аминокислот в 1-х и 2-х сортах ферментированного чая, в неферментированном значительно изменяется содержание лизина, аланина. Не претерпевают особого изменения треонин, изолейцин и аргинин. В составе ферментированных и неферментированных чаев обнаружено большинство незаменимых аминокислот [14].
Существуют определенные особенности технологии производства чая с использованием гак называе-
м<
ст
ча
нь
со
ва
вк
Аз
СП'
ри
та!
ИЗ]
ВИ1
ил
ют
до!
ча!
ли1
мг/
чер
ТИЙ
см*
15.
- п
леп ке I син НОЛ что или спе
чая
СК01
ют
ние
хрш
I
пре; тель 1 :3 л ах грев Р
дисг
ных
цент
соде
его <
СуШ1
напс
тивн
корн
масс
3,2003
іауха,
нолы
шеет
на.
антер о сы-;про-дова-и, че-
IMCO-
іутем
рома-
тече-
Х)ПО-
кусо-
одер-
ктив-
чаяс зеби-зры-шбо-а, на кема, осто-эван-шри-льзо-хгвие
ЇНТИ-
ше 8 лава гных робы эгра-
:нти-
ами-
)М6Б-
ЄТСЯ.
ліна, ении »льются ине-фер-ремя свя-иро-э из-ква-иин. щых ІКНО-
юло-
шае-
мого процесса СТС (Cut, Tear and Curl). При его осуществлении выполняют операции резки и скручивания чайного листа в более мягком режиме, чем традиционным способом, что позволяет полней экстрагировать содержащиеся в чае вещества. Процесс СТС обеспечивает несколько иную, чем в традиционной технологии, вкусовую и цветовую гамму напитка. В ряде стран Азии преимущественно используют общепринятый способ производства чая, в то время как в странах Африки больше приверженцев процесса СТС. В Америке также склонны применять СТС-метод, особенно для изготовления чая в заварных пакетиках. В Европе в за-
пилих/гл/'т-и г\-г г> V'^г\п гг 1г''ТГ''л£чта пгплпг олдлтлп гл ТПТ Uíl^rilViOv 1 í"! Uí L>i\y VVU i LíV-V/lTl 1 Wi/1 iV/ L Wl H lUlj
и другой способы производства чая [15].
Для приготовления продукта в пакетиках используют чаи сортов Ilex Latifolia, Gynostemmapentaphyllum с добавлением сока из Rosa roxburghii. Этот смешанный чай обладает хорошими вкусовыми свойствами и отличается высоким содержанием витамина С (902,19 мг/100 г), превосходит по этому показателю зеленый и черный чаи соответственно в 3-9 и 22,6-50,1 раза. Оптимальную рецептуру чая в пакетиках получают при смешивании сортов Gynostemma pentaphyllum. Ilex Latifolia и сока из Rosa roxburghii в соотношении 6:4: 15. Наилучшие условия высушивания смешанного чая - при 80°С в течение 15 мин.
Способ получения черного чая с высокими органолептическими характеристиками основан на обработке в течение 2 ч при 10-45 °С зеленых чайных листьев синтетическими комбинациями аминокислот и фенольных кислот перед 10-минутной ферментацией, что увеличивает концентрацию в сырье бензальдегида или фенилацетальдегида и способствует усилению специфического аромата и вкуса чайного напитка [16].
При производстве растворимого гранулированного чая используют газожидкостный экстракт ароматического растительного сырья. Последний инкапсулируют в твердый углеводный наполнитель перед напылением на него концентрата чая. Это позволяет лучше сохранять аромат готового продукта [17].
Производство гранулированного заменителя чая предусматривает смешивание байхового чая и растительных добавок при массовом соотношении 1 : 399-7 : 3, измельчение, увлажнение смеси в пределах 30-40% влажности, гранулирование и сушку нагревом ИК-лучами [18].
Растворимый чай представляет собой однородную дисперсную смесь концентрата биологически активных веществ и вкусового наполнителя. В качестве концентрата биологически активных веществ он может содержать экстракт из листьев бадана с последующей его фильтрацией и сушкой, например распылением в сушильной камере. Чай содержит в качестве вкусового наполнителя углеводы, а в качестве биологически активных веществ — сухой водный экстракт из корней и корневищ золотого корня в соотношении 1 : 1-1 : 50 массы смеси [19].
Один из путей улучшения органолептических и химических показателей чайного продукта, создания новых видов - искусственная ароматизация с целью обогащения ее натуральными или искусственными пищевыми добавками. Наиболее распространенные издавна ароматизаторы чая в восточно-азиатских странах -цветки, листья и другие душистые компоненты, а также эфирные масла различных растений. Использование натуральных ароматизаторов актуально и в настоящее время [20].
ТДо 1т* О П ПО ! Т ГГ /"Ч Г'Т III IV П1ЛА ТТЛ П/ТАП
Хли. лелЦ./ч.Дре' 1^дгшли1 гш 1ду1\ 11/а
КубГТУ в содружестве со специалистами КНИИХП и краснодарской фирмой «Ювикс» разработана технология холодных черных и зеленых чаев в виде концентратов и быстрорастворимых сухих смесей [21-23]. Сырьем для таких исследований служила продукция Даго-мысской чайной фабрики.
Для получения тонизирующих чаев из отечественного сырья представляет интерес применение экстрактов из натуральных лекарственных и эфиромасличных растений [24].
Изучение химического состава ароматизаторов показало, что они имеют довольно высокое содержание экстрактивных веществ, фенольных соединений, аминокислот (таблица). В сушеных цветах и листьях часть эфирных масел теряется, а экстрактивные и другие вещества сохраняются в максимальном количестве.
Таблица
Химический состав растительных ароматизаторов, % от сухой массы
Компонент экстрак- тивные вещества феноль- ¡ii.jp соединения сумма амино- кислот эфирные масла
Цветки розы:
свежие 40,0 15,2 1,9 0,014-0,083
высушенные 37,5 14,1 1,75 0,00-0,025
Цветки жасмина:
свежие 35,0 7,7 2,0 0,16-0,4
высушенные 32,2 6,9 1,7 0,02-0,26
Листья мяты:
свежие 36,5 8,2 2,7 0,3-3,5
высушенные 33,8 7,9 2,4 0,05-2,0
Листья эвгеноль-ного базилика:
свежие 27,8 5,5 3,0 0,45-0,7
высушенные 26,0 4,9 2,8 0,1-0,25
Свежие чайные.
листья 40,9 18,3 3,2 0,01
Исследовали использование ароматизаторов и определение параметров производства ароматизированного чая. Установлено, что его обогащение экстрактами из различных частей ценных растений существенно улучшает качество продукта, который приобретает приятный и своеобразный аромат сохраняет ценные растворимые вещества обычного чая [25-28].
При получении концентрата из сухого чайного сырья происходит повышение его выхода путем облучения готовой купажной смеси ионизирующим излуче-
нием дозой менее 90 кГр с энергией гамма-квантов до 5 МэВ или ускоренных электронов до 10 МэВ. Облученную купажную смесь экстрагируют с выделением легколетучих ароматических веществ, экстракт очищают центрифугированием, концентрируют выпариванием, обогащают легколетучими ароматическими веществами и сушат распылением или сублимацией [29-31].
Ниже приведены широко распространенные композиции заменителей чая со следующими соотноше-
ниями компонентов, %:
Ягодный
плоды шиповника коричного 0,8-1.2
ягоды:
рябина 1.8-2,2
черная смородина 0.8-1,2
клюква обыкновенная 0,4-0.6
лист крапивы двудомной 0,7-0,9
вода Остальное
Таежный , . .. _
ягоды: .
0,6-0.8
рябина •
1,4-1.8
черная смородина
' 0,6-0,8 малина обыкновенная г
0.8-1,2
лист крапивы двудомной
0,8-1,0
лист брусники обыкновенной
Остальное
вода
Облепиховый
пл о ды бо яры шпика кро ваво-кр асно го 0,8-1,2
ягоды:
облепиха кругииввдная .• 0,3-0,5
малина обыкновенная 0,8-1,0
тр ава мяты перечной 0,8-1,2
ли ст кр апивы дв удомно й 1,4-1,6
вода Остальное
Также хорошо зарекомендовали себя композиции замен ителей чая: Американка - из сухого растительно -го сырья, включающего лекарственные травы: ромашку аптечную, плоды груши дички, мяту перечную, зверобой, сафлор [32]; Ароматный Российский — с растительной основой в виде измельченной надземной части растений облепихи, в которую добавлено 15-20 % травы чабреца и 4-5 % травы мяты [33]; Корона Российской Империи - содержит 80-85 % особо крупнолистовой фракции после вторичного скручивания (размер чаинок 25-40 мм) и 15-20 % крупно листовой фракции, полученной после зеленой сортировки и сухой сортировки-очистки (размер чаинок 20-25 мм) [34].
Приведенный перечень чайных изделийи способов производства чайных напитков является только частью широкого ассортимента разрабатываемой продукции. Дальнейшее решение этой проблемы как в части расширения ассортимента, так и внедрения в промышленность позволит в значительной степени
улучшить обеспечение отечественных потребителей различными видами чая.
Анализ состояния чайной отрасли в стране и за рубежом позволяет сделать ряд важных выводов:
отечественные производственные мощности по производству чая загружены очень слабо вследствие поглощения рынка импортной продукцией;
открываются уникальные возможности для отечественных производителей чая и комплексных чайных продуктов, которые, однако, могут быть реализованы лишь при внедрении новых, перспективных технологий, тагах какдекофеинизация чая путем газожидкостной обработки и создание комплексных продуктов содержащих ароматизирующие и лечебно-профилакти-ческие компоненты, и т. д.
: ' ЛИТЕРАТУРА '
1. Кьосев П.А. Полный справочник лекарственных растений. - М.: Эксмо, 2002. - 992 с.
2. Цоциашвилн И.И., Бокучаиа М.А. Химия и технология чая. - М.: Агропромиздат, 1989. - 391 с.
3. Александрова A.A. Ассамское чайное золото // Кофе & чай.-№ 1. - 2002. - С. 30-34.
4. Семенов В.М. Приглашение к чаю. - М.: Олма-Пресс, 2002. - 240 с.
5. Живительная сила чая: Сб. - М.: Крон-Пресс, 1996. -240 с.
6. Нохлебкин В.В. Чай. - М., 2001. - 378 с.
7. Бойко И.А. Чем полезен зеленый байховый чай и как научиться его пить /У Планета кофе & чая. - № 1. - 2002. - С. 5.
8. Губанов И.А. Лекарственные растения. М.: Изд-во МГУ, 1993. - 272 с.
9. Li Yongjuii. Hunan nongye daxue xuebao // J. Hunan Agr. Univ. - 1998. - 24,- № 3. - C. 254-258.
10.Чай. кофе, какао. - M.: Teppa, 1997, - 224 с.
11. Экспертиза качества чая: Метод, руковод. МР-006. -2001. - М.: МВШЭ, 2001. -41 с.
12. Пат. 2119753 РФ / Способ производства ароматизированного чая в пакетиках разовой заварки, ароматизированный чай Хантер / Д.Н. Афонин. - Опубл. в Б.И. - 1998. -№ 28.
13. Janecki Ralf. Helping nature // Loffee and locoa Inc. 1997. - 24. - № 2. - C. 2A-3A.
14. Лежава И.К. Изменение аминокислотного состава ферментированного и неферментированного чаев при хранении // Тр. Грузин, техн. ун-та. - 2000. - № 3. - С. 17-21, 164, 172, 1 80.
15. C’ai Jinteng // Shipin kexue: Food Sei. - 1996. - № 2. C. 37-40.
16. Пат. 2142715 РФ / Способ производства растворимого гранулированного чая/Е.Е. Касьянова, О.И. Квасенков, Г.И. Касьянов. - Опубл. в Б.И. - 1999. — № 35.
17. А. с. 1540065 СССР / Способ производства гранулированного чая из крошки, высевки и вторичных сырьевых ресурсов чайной промышленности/Л.М. Харебава, В.И. Мурахвер, В.Б. Ами-гуд и др. ■ Опубл. в Б.И. - 1995. - № 7.
18. Заявка 93057922/13 РФ / Растворимый чай / П.Н. Перевозчиков. Т.В. Перевозчикова. - Опубл. в Б.И. - 1996. - № 27.
19. Пат. 2077219 РФ / Растворимый чай / П.Н. Перевозчиков, Т.В. Перевозчикова. - Опубл. в Б.И.- 1997. -№11.
20. Лавренова Г.В. Лечение чаем. - СПб: Изд. Дом Нева, 1999. - 144 с.
21. Чахова Е.И., Запорожский A.A. Оценка поровой струк-¿ры Краснодарского чая / Материалы Всерос. науч.-практической конференции, Краснодар, 2002.
22. Чахова Е.И., Татарченко ИИ. Показатели качества чая и методы их определения / Материалы Всерос. науч.-практической конф., Краснодар, 2002.
23. Чахова Е.И., Запорожский A.A. Влияние химического состава чайного листа на органолептические характеристики гото-
вого продукта / Материалы Всерос. науч.-практической конф., Россия/Краснодар, 2002.
24. Рендюк Т.Д., Спешшюв Л.Я., Исхаков Н.Г. Оздоровительные чаи. - М.: Марка Лашур, 1993. - 192 с.
25. Пат. 2056761 РФ / Способ получения чайного концентрата/ А.Л. Васин. - Опубл. в Б.И. - 1996. -№ 9.
26. Пат. 2045192 РФ / Способ производства концентрата чая / Р.Г. Мелкадэе. - Опубл. в Б.И. — 1995 - № 28.
27. Г1ат. 2045190 РФ / Способ производства гранулированного заменителя чая/Р.Г. Мелкадзе. - Там же.
28. Пат. 2061383 РФ / Способ получения заменителя чая / Н.М. Шкель, В.М Триль, Т.А. Волхонская. - Опубл. в Б.И. - 1996. -№ 16.
29. Пат. 2052254 РФ / Композиция заменителя чая Ягодный / Е.Д. Гольдберг. А.М. Дыгай, Н.И. Суслов и др. - Опубл. в Б.И. -1996.-№ 2.
30. Пат. 2052255 РФ / Композиция заменителя чая Таежный /Е.Д. Гольдберг, Л.М. Дыгай, А.И. Потапов и др. - Опубл. в Б.И. -1996. -№ 2.
31 Пат. 2052256 РФ / Композиция заменителя чая Облепи-ховый / Е.Д. Гольдберг, А.М. Дыгай, Н.И. Суслов и др. - Опубл. в Б.И. - 1996. -№ 2.
32. Пат. 2052948 РФ / Композиция заменителя чая Американка / О.Г. Авакян. - Опубл. в Б.И. - 1996. - № 3.
33. Пат. 2050783 РФ ’/' Композиция заменителя чая /' ДА.
Ширинкин, Н.П. Ширннкина, В.Д. Ширинкин. - Опубл. в Б.И. -1995. - 36.
34. Пат. 2132617 РФ / Чай Корона Российской Империи / Й.В. Лисиненко. - Опубл. в Б.И. - 1999. - № 19.
Кафедра технологии пищевкусовых продуктов
Поступила 26.08.02 г.