RU2689694C1 - Green tea processing method - Google Patents

Abstract

FIELD: food industry.SUBSTANCE: invention relates to food industry, in particular, to tea processing methods. Green tea treatment method includes inactivation of oxidation-reduction enzymes by thermal action on green tea leaves for several minutes with subsequent treatment of green tea leaves to residual moisture content of 60–75 %, tea sheet twisting, tea sheet drying in vacuum using electromagnetic microwave field and sorting tea leaf. Leaf of green tea leaves is dried in three stages with total duration of 85–157 minutes. At the first stage, a tea leaf formation is heated with moisture content of 60–75 % of an electromagnetic microwave field at constant pressure in a drying chamber. At the second drying stage, the pressure in the drying chamber and the heating temperature are increased. At the third drying stage, heating of the formation of tea leaves is stopped, and pressure in the drying chamber is reduced by the moment of temperature reaching in the drying chamber of room temperature (workshop temperature).EFFECT: invention usage will allow to simplify the technology of green tea drying, reduce energy consumption, as well as extend the green tea storage life.3 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к способам обработки чая и может быть использовано в чайной промышленности.The invention relates to methods for processing tea and can be used in the tea industry.

Из уровня техники известны способы обработки зеленого чая, включающие в себя следующие этапы обработки сырья:The prior art methods of processing green tea, which includes the following stages of processing of raw materials:

- завяливание (предварительная сушка)- withering (pre-drying)

- фиксация- fixing

- скручивание- twisting

- заключительная сушка.- final drying.

Операция завяливания делает чайный лист более пригодным как к ручной, так и к механической обработке (лист делается более «податливым»).The withering operation makes the tea leaf more suitable for both manual and mechanical processing (the leaf is made more “pliable”).

Под фиксацией понимается обработка небольших порций завяленного чайного листа при ручной обработке в течение нескольких минут (преимущественно от 7 до 10) при температуре от 180°С и при механической обработке при температуре порядка 250°С внутри вращающегося барабана в течение 2-3 минут. При таком кратковременном прогреве в листе остается достаточно влаги, чтобы в дальнейшем подвергнуть его операции скручивания, и в тоже время температурное воздействие оказывается достаточным для сворачивания растительного белка, содержащегося в чайном листе, чем предотвращается процесс разрушения в листе витаминов и микроэлементов. [1].Fixation refers to the processing of small portions of withered tea leaf with manual processing for several minutes (mostly from 7 to 10) at a temperature of 180 ° C and during mechanical processing at a temperature of about 250 ° C inside a rotating drum for 2-3 minutes. With such a short warm-up, enough moisture remains in the leaf to further subject it to twisting, and at the same time the temperature effect is sufficient to fold the vegetable protein contained in the tea leaf, which prevents the destruction of vitamins and microelements in the leaf. [one].

Операция скручивания направлена на придание листу требуемой формы. Заключительная сушка предотвращает окисление полифенолов, сохраняя тем самым антиоксидантные свойства чая, кроме того сушка определяет способность чая к длительному хранению и влияет на важнейшие органолептические свойства чая - аромат и цвет настоя, убирая травяной запах, развивая чайный аромат.The twisting operation is aimed at giving the sheet the desired shape. The final drying prevents oxidation of polyphenols, thereby preserving the antioxidant properties of tea, and drying also determines the ability of tea for long-term storage and affects the most important organoleptic properties of tea — the aroma and color of the infusion, removing the herbal smell and developing the tea aroma.

Недостатками традиционных способов обработки сырья являются нестабильные качественные характеристики полученного чая и невысокая (в основном из-за технологий, применяющихся на стадиях фиксации и заключительной сушки) производительность.The disadvantages of traditional methods of processing raw materials are unstable quality characteristics of the resulting tea and low (mainly due to the technologies used at the stages of fixation and final drying) performance.

Известны технические решения, относящиеся к сушке зеленого чая, направленные на преодоление отмеченных недостатков.Known technical solutions related to the drying of green tea, aimed at overcoming these deficiencies.

Так известен способ сушки зеленого чая [2], согласно которому сушку зеленого кирпичного чая проводят в среде сухого газообразного азота при ступенчато повышающейся температуре. В описании способа сказано, что улучшение раскрываемости устьиц грубого чайного листа достигается благодаря газообразному азоту, в зависимости от температуры которого изменяется интенсивность раскрываемости устьиц. При этом температура на начальном этапе сушки невысокая с тем, чтобы обеспечить равномерность прогрева чайного кирпича. Поскольку на начальном этапе сушки влага интенсивно испаряется с поверхностных слоев кирпича, это может привести к быстрому высыханию, появлению трещин на поверхности кирпича, к его деформации, в то время как середина кирпича останется влажной.So is known a method of drying green tea [2], according to which the drying of green brick tea is carried out in an environment of dry gaseous nitrogen at stepwise increasing temperature. In the description of the method, it is said that the improvement in the detection of stomata of coarse tea leaves is achieved due to gaseous nitrogen, depending on the temperature of which the intensity of the stomata opening is changed. At the same time, the temperature at the initial stage of drying is low in order to ensure uniform heating of the tea brick. Since at the initial stage of drying, the moisture is intensely evaporated from the surface layers of the brick, this can lead to rapid drying, the appearance of cracks on the surface of the brick, its deformation, while the middle of the brick will remain wet.

Если проводить первый этап сушки при поддержании температуры газообразного азота ниже 29°С, то сушка будет длиться долго и в общем содержании танинов уменьшится доля катехинов, что негативно скажется на качестве чая. Именно наличие катехинов, обладающих Р-витаминной активностью, обеспечивает антиоксидантные свойства зеленого чая, его способность влиять на проницаемость капилляров и упругость их стенок и другие полезные свойства зеленого чая.If the first stage of drying is carried out while maintaining the temperature of gaseous nitrogen below 29 ° C, the drying will last for a long time and the proportion of catechins will decrease in the total tannin content, which will adversely affect the quality of tea. It is the presence of catechins with P-vitamin activity that provides the antioxidant properties of green tea, its ability to influence the capillary permeability and elasticity of their walls and other useful properties of green tea.

Поэтому первый этап сушки проводят при температуре от 30 до 32°С. При достижении влажности чая до 12,5-13,5% брикеты чая разогреваются равномерно во всем объеме, в них повышается транспирация влаги и тогда температуру повышают до 50-52°С, что ускоряет процесс сушки.Therefore, the first stage of drying is carried out at a temperature of from 30 to 32 ° C. When the moisture content of tea reaches 12.5-13.5%, the tea briquettes are heated evenly throughout, the moisture transpiration increases, and then the temperature is raised to 50-52 ° С, which speeds up the drying process.

По сути в известном способе защищается температурный режим конвективной сушки, т.е. вида сушки, при котором передача тепла сырью происходит с помощью сушильного агента /нейтрального газа, который выполняет одновременно функцию теплоносителя и влагоносителя/ - транспортирующей среды, в которую переходит удаляемая влага.In fact, in a known method, the temperature regime of convective drying is protected, i.e. the type of drying, in which the heat transfer to the raw material takes place with the help of a drying agent / neutral gas, which simultaneously performs the function of a heat carrier and a moisture carrier / - transporting medium into which the removed moisture passes.

Недостатками конвективной сушки являются значительные энергозатраты 1,8-3,0 кВт-ч/кг, снижение теплопроводности продукта в конце сушки, что значительно удлиняет процесс, что, в свою очередь, как уже было сказано, негативно влияет на качество продукта.The disadvantages of convective drying are significant energy consumption of 1.8-3.0 kWh / kg, a decrease in thermal conductivity of the product at the end of drying, which significantly lengthens the process, which, in turn, as already mentioned, negatively affects the quality of the product.

Конвективная сушка, помимо отмеченных недостатков, не обеспечивает возможности длительного хранения продукции, значительно уступая в этом сушке инфракрасными лучами и сублимационной сушке, а также сушке СВЧ-излучением. При этом сушка с использованием СВЧ-излучения превосходит остальные известные виды сушки по ряду важнейших показателей, как показано в таблице, приведенной в источнике [3].Convective drying, in addition to the noted shortcomings, does not provide the possibility of long-term storage of products, significantly inferior in this drying with infrared rays and freeze-drying, as well as drying with microwave radiation. In this case, drying using microwave radiation exceeds other known types of drying in a number of important indicators, as shown in the table given in the source [3].

Известно использование СВЧ-излучения для сушки листьев зеленого чая в вакууме [4], при этом описание патента не раскрывает параметров режима сушки, за исключением указания на то, что сушка листьев проводится в микроволновой печи в условиях вакуума до тех пор, пока не станет наблюдаться пригорание листьев, что происходит при достижении температуры листьев значений в диапазоне 150-170°С. Под вакуумом понимается давление ниже атмосферного, преимущественно в диапазоне от 3 до 7 КПа (22-52,5 мм рт.ст). В приведенном примере предварительно подготовленные целые листья чая (сушке предшествует их выдерживание в воде при температуре не превышающей комнатной, для предотвращения порчи листьев желательно выдерживать их при тепературе от 10 до 6°С) помещаются в печь с мощностью 48 киловатт и затем давление в печи уменьшают до 3 КПа (около 22 мм рт.ст.). По достижении тепературой в верхнем слое листьев температуры порядка 160°С (примерно через 32,5 минут) производится контроль состояния листьев, если незначительная часть листьев пригорела печь выключается, листья выгружаются из печи и подвергаются охлаждению. Такой способ приводит к получению чая, в котором сочетается вкус обжаренного чая с ощутимым травяным вкусом зеленого чая. Для уменьшения травяного вкуса зеленого чая листья могут подвергнуться дальнейшему обжариванию такими методами как индукционный нагрев, кондуктивное и конвективное нагревание.It is known the use of microwave radiation for drying green tea leaves in vacuum [4], while the description of the patent does not reveal the parameters of the drying mode, except for the indication that the leaves are dried in a microwave oven under vacuum until it is observed burning of leaves, which occurs when the temperature of the leaves reaches values in the range of 150-170 ° C. Under the vacuum refers to a pressure below atmospheric, mainly in the range from 3 to 7 KPa (22-52,5 mm Hg). In the above example, pre-prepared whole tea leaves (drying is preceded by keeping them in water at a temperature not exceeding room temperature, to prevent damage to the leaves, it is advisable to withstand them at a temperature of 10 to 6 ° C) are placed in a kiln with a capacity of 48 kilowatts and then the pressure in the kiln is reduced to 3 kPa (about 22 mm Hg). When the temperature reaches the temperature in the upper layer of the order of 160 ° C (approximately 32.5 minutes), the condition of the leaves is monitored, if a small part of the leaves burned in the oven is turned off, the leaves are unloaded from the oven and cooled. This method results in a tea that combines the taste of roasted tea with a noticeable herbal taste of green tea. To reduce the herbal taste of green tea, the leaves can be further roasted by methods such as induction heating, conductive and convective heating.

В итоге для того, чтобы получить зеленый чай со стабильными органолептическими свойствами и с требуемым сроком хранения без ухушения его свойств, требуется длительный процесс со сменой целого ряда технологических режимов и значительные энергозатраты. Кроме того, велики риски порчи загруженной в печь партии чая из-за того, что момент прекращения нагрева определяется по началу пригорания листьев, которые к этому моменту практически высушены. Соответственно, после того, как высушенные и начавшие пригорать листья выгрузят из печи и приступят к их охлаждению, они в лучшем случае будут продолжать тлеть, пропитываясь жареным запахом, а в худшем-будут гореть.As a result, in order to obtain green tea with stable organoleptic properties and with the required shelf-life without muffling its properties, a long process is required with a change in a number of technological regimes and considerable energy consumption. In addition, there are great risks of spoilage of the batch of tea loaded in the oven due to the fact that the moment of stopping the heating is determined by the start of burning the leaves, which by this time are almost dried. Accordingly, after the dried and burnt leaves are unloaded from the oven and are cooled, they will, at best, continue to smolder, soaking in a roasted smell, and at worst they will burn.

Способ по патенту США №8617633 выбран в качестве ближайшего аналога.The method according to US patent No. 8617633 selected as the nearest equivalent.

Технический резузультат, для достижения которого предназначено заявленное изобретение - упрощение технологии сушки зеленого чая, снижение энергозатрат, увеличение срока хранения подвергшегося сушке зеленого чая, обеспечение равномерного прогрева каждой партии чая, загруженной в сушильную камеру, предотвращение карамелизации Сахаров на начальных этапах режима сушки, повышение экстрактивности настоя зеленого чая и улучшение его органолептических свойств.Technical result, to achieve which the claimed invention is intended - to simplify the technology of drying green tea, reduce energy costs, increase the shelf life of dried green tea, ensure uniform heating of each batch of tea loaded into the drying chamber, prevent caramelization of sugars in the initial stages of the drying mode, increase extractability infusion of green tea and improvement of its organoleptic properties.

"Чай" для целей настоящего изобретения означает листовой материал Camellia sinensis var. sinensis или Camellia sinensis var. assamica"Tea" for the purposes of the present invention means a sheet material Camellia sinensis var. sinensis or camellia sinensis var. assamica

"Листовой чай" означает растительный материал, полученный от чайного растения, не подвергавшийся завариванию."Leaf tea" means plant material derived from a tea plant that has not been brewed.

СВЧ-излучение или микроволновое излучение большой интенсивности используется для бесконтактного нагрева тел. Продукт нагревается за счет присутствия в нем дипольных молекул, на одном конце которых имеется положительный электрический заряд, а на другом - отрицательный. Под воздействием электрического поля дипольные молекулы выстраиваются по его силовым линиям. Изменение направления поля влечет изменение направления молекул. Молекулы воды - диполи, соответственно при частоте колебаний в 1000 Мгц электрическое поле 2000000000 раз в секунду меняет свое направление и с такой же частотой в нем меняется направление молекул воды. Из-за возникающего при этом трения молекул происходит нагрев продукта и испарение жидкости. Микроволны работают только в относительно небольшом поверхностном слое продукта, проникая внутрь на глубину нескольких сантиметров, нагрев происходит за счет прогрева микроволнами поверхностного слоя и последующего проникновения тепла в глубину нагреваемого продукта за счет его теплопроводности.Microwave radiation or microwave radiation of high intensity is used for non-contact heating of bodies. The product is heated by the presence of dipole molecules in it, at one end of which there is a positive electric charge, and at the other - negative. Under the influence of an electric field, the dipole molecules line up along its lines of force. A change in the direction of the field causes a change in the direction of the molecules. Water molecules - dipoles, respectively, with an oscillation frequency of 1000 MHz, the electric field of 2000000000 times per second changes its direction and with the same frequency it changes the direction of water molecules. Due to the resulting friction of the molecules, the product heats up and the liquid evaporates. Microwaves work only in a relatively small surface layer of the product, penetrating inward to a depth of several centimeters, heating occurs due to heating of the surface layer by microwaves and the subsequent penetration of heat into the depth of the heated product due to its thermal conductivity.

В качестве источников электромагнитного СВЧ-поля используются высоковольтные вакуумные приборы - магнетроны. Магнетроны могут работать на различных частотах от 0,5 до 100 ГГц, с мощностями от нескольких Вт до десятков кВт в непрерывном режиме, и от 10 Вт до 5 МВт в импульсном режиме при длительностях импульсов главным образом от долей до десятков микросекунд.High-voltage vacuum devices — magnetrons — are used as sources of the electromagnetic microwave field. Magnetrons can operate at different frequencies from 0.5 to 100 GHz, with powers ranging from several watts to tens of kilowatts in continuous mode, and from 10 watts to 5 megawatts in pulsed mode with pulse durations mainly from fractions to tens of microseconds.

Микроволны поступают в камеру печи по волноводу - каналу с металлическими стенками, отражающими СВЧ-излучение. Микроволны, вошедшие по волноводу в камеру печи, хаотично отражаются от ее стенок и приходят на обрабатываемый продукт с самых разных направлений. Интерференция волн усиливает волны, пришедшие в фазе, такие волны прогреют участок, на который они попали, а пришедшие в противофазе - погасят друг друга. Существуют различные способы обеспечить равномерное волновое поле-механические (использование различного вида диссекторов), конструктивные, при которых уменьшается негативное влияние интерференции на равновмерность прогрева продукта в печи за счет создания оптимальных условий для отражения волн от ее стенок и за счет определенной геометрии печи [5, 6, 7].Microwaves enter the furnace chamber through a waveguide - a channel with metal walls that reflect microwave radiation. Microwaves, which entered the furnace chamber through the waveguide, are randomly reflected from its walls and arrive at the processed product from various directions. The interference of the waves amplifies the waves that came in phase, such waves will heat the area to which they hit, and those that come in antiphase - will extinguish each other. There are various ways to ensure uniform wavefield-mechanical (using different types of dissectors), constructive, in which the negative influence of interference on the uniformity of heating the product in the furnace is reduced by creating optimal conditions for the reflection of waves from its walls and due to a specific furnace geometry [5, 6, 7].

В бытовых микроволновых печах равномерность прогрева обеспечивается размещением обрабатываемого продукта на вращающемся столе. Но такой путь решения задачи неприемлем (из соображений энергопотребления и габаритов) для сушки продукта в промышленных условиях.In domestic microwave ovens the uniformity of heating is ensured by placing the processed product on a rotating table. But this way of solving the problem is unacceptable (for reasons of energy consumption and dimensions) for drying the product in industrial conditions.

Один из путей решения задачи равномерного прогрева партии продукта в сушильной печи заключается в том, чтобы обеспечить приход СВЧ излучения к выбранному участку обрабатываемого продукта от разных источников за счет включения источников электромагнитного СВЧ-поля в импульсном режиме, причем излучение каждого из таких источников воздействует на выбранный участок с разных направлений.One of the ways to solve the problem of uniform heating of a batch of product in a drying oven is to ensure the arrival of microwave radiation to a selected section of the processed product from different sources by switching on sources of electromagnetic microwave fields in a pulsed mode, and the radiation of each of these sources affects the selected plot from different directions.

Выключение источников электромагнитного СВЧ-поля связано с тем, что мощность излучения магнетронов неизменна и для ослабления интенсивности воздействия СВЧ-излучения на обрабатываемый продукт необходимо выключать магнетроны.Switching off the sources of the electromagnetic microwave field is due to the fact that the radiation power of the magnetrons is unchanged and the magnetrons must be turned off to attenuate the intensity of the effects of microwave radiation on the processed product.

Существуют инверторные системы питания, широко применяемые в кондиционерах воздуха, которые позволяют плавно менять их мощность. В СВЧ-печах инверторные системы питания также дают возможность плавно менять мощность источника излучения (магнетрона), вместо того чтобы отключать его через заданные интервалы времениThere are inverter power systems, widely used in air conditioners, which allow you to smoothly change their power. In microwave ovens, inverter power systems also provide the ability to smoothly change the power of a radiation source (magnetron), instead of turning it off at specified intervals

При обработке электромагнитным СВЧ-полем листьев зеленого чая, он подвергается глубоким изменениям, в том числе существенно изменяются его диэлектрические свойства, что влияет на кинетику СВЧ нагрева. Это создает определенные трудности в поддержании оптимальных условий обработки, обеспечивающих адекватное реагирование на изменение свойств изделия на протяжении технологического цикла.When the green tea leaves are processed by the electromagnetic microwave field, it undergoes profound changes, including its dielectric properties, which affects the microwave heating kinetics. This creates certain difficulties in maintaining optimal processing conditions, ensuring an adequate response to changes in the properties of the product throughout the technological cycle.

Особенно влияние эффекта изменения диэлектрических свойств проявляется при сушке, когда влажность и фактор диэлектрических потерь уменьшаются.Especially the effect of the change in dielectric properties manifests itself during drying, when the humidity and the dielectric loss factor decrease.

Другой проблемой использования СВЧ для нагрева диэлектриков является неравномерность прогрева, связанная с падением удельной мощности, неоднородностью состава и влагосодержания, как правило неправильной формой изделия.Another problem of using microwave for heating dielectrics is uneven heating due to a drop in power density, composition heterogeneity and moisture content, usually an irregular shape of the product.

Рекомендуется выбирать форму обрабатываемого изделия такой, чтобы его линейные размеры хотя бы в одном измерении не превышали удвоенного значения глубины проникновения, которая представляет собой расстояние, на котором поглощенная мощность электромагнитного СВЧ-поля снижается по экспоненциальной зависимости. При несоблюдении этого условия возникают высокие скорости изменения температуры и избыточного давления, которые для влагосодержащих продуктов могут приводить к образованию в продукте трещин и пустот, влияя тем самым на качество продукта.It is recommended to choose the shape of the processed product such that its linear dimensions in at least one dimension do not exceed twice the penetration depth, which is the distance at which the absorbed power of the electromagnetic microwave field decreases exponentially. Failure to observe this condition results in high rates of change in temperature and overpressure, which for moisture-containing products can lead to the formation of cracks and voids in the product, thereby affecting the quality of the product.

Соответственно при определении рациональных технологических режимов нагрева при помощи СВЧ-излучения необходимо учитывать факторы изменения диэлектрических и физико-механических характеристик изделий в технологическом цикле.Accordingly, when determining the rational technological modes of heating with the help of microwave radiation, it is necessary to take into account the factors of changes in the dielectric and physicomechanical characteristics of products in the technological cycle.

И хотя известны зависимости [8, с. 7-11], позволяющие рассчитывать значения мощности электромагнитного СВЧ-поля, обеспечивающие заданное время сушки сырья, достоверное математическое моделирование технологических режимов нагрева при помощи СВЧ-излучения затруднено из-за влияния наряду с изложенными вышн факторами влияния на качество обработанного продукта такого показателя как когезионная прочность и других физико-механических свойств продукта, подвергаемого обработке.And although the dependencies are known [8, p. 7-11], allowing to calculate the values of the power of the electromagnetic microwave field, providing a specified drying time of raw materials, reliable mathematical modeling of technological modes of heating using microwave radiation is difficult due to the influence of factors affecting the quality of the processed product such as cohesive strength and other physical and mechanical properties of the product being processed.

С учетом отмеченных трудностей, наиболее эффективной технологией сушки зеленого чая в печи с СВЧ-излучением является создание технологии на основе экспериментальных данных, полученных в ходе сушки партии зеленого чая в печи с СВЧ-излучением.Given the difficulties noted, the most effective technology for drying green tea in an oven with microwave radiation is the creation of technology based on experimental data obtained during the drying of a batch of green tea in an oven with microwave radiation.

При этом геометрия печи и расположение в ней источников СВЧ-излучения (магнетронов) призваны обеспечить равномерность воздействия СВЧ-излучения на подвергаемый сушке продукт.At the same time, the geometry of the furnace and the location of microwave sources (magnetrons) in it are designed to ensure uniformity of the effect of microwave radiation on the product being dried.

Загружаемые в сушильную печь партии зеленого чая представляли собой послойно уложенные прошедшие этап завяливания листья зеленого чая, образующие прямоугольные вытянутые в горизонтальном направлении штабели высотой до 10 см. Материальными объектами при проведении экспериментов являлись лист зеленого чая Camellia sinensis var. sinensis или Camellia sinensis var. Assamica.Green tea batches loaded into a drying oven were layers of green tea that lay past the withering stage, forming rectangular horizontally elongated piles up to 10 cm high. The material objects used in the experiments were Camellia sinensis var. sinensis or camellia sinensis var. Assamica.

В ходе экспериментов исследовались влияние режимов СВЧ диэлектрического нагрева на кинетику свойств изделий, а также методы, связанные с изучением состава, структуры, механических, теплофизических, химических и органолептических свойств исследуемых объектов.In the course of the experiments, the influence of microwave dielectric heating regimes on the kinetics of the properties of products, as well as methods related to the study of the composition, structure, mechanical, thermal, chemical and organoleptic properties of the objects under study, were studied.

Сравнительные экспериментальные исследования позволили подобрать режимы температурной обработки листа зеленого чая оптимальные по сочетанию получаемых физико-химических и органолептическим свойств продукции и энергозатрат используемого оборудования для значений влажности исходного продукта, изменяющихся в пределах от 60 до 75%.Comparative experimental studies made it possible to select the optimal temperature treatment modes for green tea leaves by combining the resulting physicochemical and organoleptic properties of the product and the energy consumption of the equipment used for the moisture values of the original product varying from 60 to 75%.

Образцы делили на группы, объединяя в одну группу образцы со значениями влажности, отличающимися в пределах 2-3%.Samples were divided into groups, combining into one group samples with moisture values that differ within 2-3%.

Часть образцов из одной группы подвергали тепловой обработке в экспериментальной СВЧ установке в течение временных интервалов от 3 минут до 1,5 часа, изменяя время обработки с шагом от 30 секунд до 5 минут при фиксированной мощности СВЧ излучения.Some samples from one group were subjected to heat treatment in an experimental microwave installation during time intervals from 3 minutes to 1.5 hours, varying the processing time in steps from 30 seconds to 5 minutes at a fixed microwave radiation power.

Затем проводили испытания воздействия СВЧ излучения на образцы из той же группы, но испытания проводили на фиксированном интервале времени, изменяя мощность СВЧ-излучения.Then, tests were performed on the effects of microwave radiation on samples from the same group, but the tests were carried out at a fixed time interval, changing the power of microwave radiation.

По такой схеме были испытаны образцы из каждой из выделенных по содержанию влажности групп.According to this scheme, samples from each of the groups selected according to their content were tested.

По завершении экспериментов формировали образцы, изучали их под микроскопом и затем их изображения анализировали в компьютерном анализаторе изображений, фиксируя изображения изломов, пор и пустот.Upon completion of the experiments, samples were formed, examined under a microscope, and then their images were analyzed in a computer image analyzer, fixing images of fractures, pores, and voids.

В экспериментах по исследованию кинетики температуры образцов и изменения их структуры в зависимости от удельной мощности и времени обработки использовали экспериментальную СВЧ установку с мощностью порядка 1,8 кВт с магнетронами с частотой излучения 2450 МГц, имеющую установку с панели управления мощностей 200, 300, 450, 600, 700 и 800 Вт. Обработку осуществляли при следующих установленных мощностях: 100, 300, 450, 600 и 800 Вт.In experiments to study the kinetics of the temperature of the samples and changes in their structure depending on the specific power and processing time, an experimental microwave installation with a power of about 1.8 kW with magnetrons with a radiation frequency of 2450 MHz was used, having an installation from the power control panel 200, 300, 450, 600, 700 and 800 watts. Processing was carried out with the following installed powers: 100, 300, 450, 600 and 800 watts.

После обработки полученных экспериментальных данных были выбраны режимы сушки, при которых были получены равномерно высушенные образцы при оптимальных по энергозатратам режимах, с микробиологическими показателями по E-coli (по плесени) 3×10², что в три раза ниже той нагрузки, которая допустима санитарными нормами и правилами (СанПин), с ярко выраженным ароматом зеленого чая и пониженным вяжущим вкусом.After processing the obtained experimental data, drying modes were selected, at which uniformly dried samples were obtained under optimal energy consumption conditions, with microbiological indicators for E-coli (by mold) 3 × 10 ² , which is three times lower than the load that is acceptable by sanitary rules and regulations (SanPin), with a pronounced aroma of green tea and low astringent taste.

Заявленный способ осуществляют следующим образом:The claimed method is as follows:

Свежесобранные чайные листья завяливали традиционным способом - хранением в течение нескольких часов, возможно, до 24 часов. При этом листья чая теряли влагу со скоростью, зависящей от температуры и влажности внешней среды и количества поверхностной влаги. В процессе завяливания терялось порядка 15 процентов влаги: от 70 до 85% в свежем листе и до 55-70% в листьях чая, прошедших стадию завяливания.Freshly picked tea leaves were dried in the traditional way - by storing for several hours, possibly up to 24 hours. At the same time, tea leaves lost moisture at a rate depending on the temperature and humidity of the external environment and the amount of surface moisture. In the process of withering, about 15 percent of moisture was lost: from 70 to 85% in a fresh leaf and up to 55-70% in tea leaves that passed the withering stage.

Ферментация в срезанном чайном листе начинается сразу после срезки. Так что зеленый чай, который, в отличие от черного, считается не прошедшим ферментацию, на самом деле ее проходит, хотя и в течение очень короткого отрезка времени.Fermentation in cut tea leaves begins immediately after cutting. So green tea, which, unlike black tea, is considered not to have undergone fermentation, in fact, it passes, although for a very short period of time.

Фиксация (инактивация окислительно-восстановительных ферментов) производится тепловым воздействием на листья зеленого чая в течение нескольких минут с последующей сушкой листьев до остаточной влажности 60-75%.Fixation (inactivation of redox enzymes) is carried out by thermal action on the leaves of green tea for several minutes, followed by drying the leaves to a residual moisture content of 60-75%.

На этапе скручивания в чайных листьях начинают образовываться эфирные масла, придающие чаю характерный аромат. Листья зеленого чая для придания им заданной формы скручивали с использованием роторно-лопастной машины (РЛМ).At the twisting stage, essential oils begin to form in the tea leaves, giving the tea a distinctive aroma. The leaves of green tea to give them a given shape twisted using a rotary vane machine (RLM).

Затем из завяленных скрученных листов чая на поддоне формировали пласт, размеры которого в горизонтальной плоскости определялись размерами поддона, в свою очередь, зависящими от размеров сушильной камеры, в которой чай проходит стадию сушки. Высота пласта не должна была превышать 10 см.Then a layer was formed from withered twisted tea sheets on a pallet, the dimensions of which in the horizontal plane were determined by the dimensions of the pallet, in turn, depending on the size of the drying chamber, in which the tea goes through a drying stage. The height of the seam should not exceed 10 cm.

На основе полученных экспериментальных данных были сформированы описанные ниже временной, температурный режимы, а также параметры изменения давления в сушильной камере. Процесс сушки осуществляется в три этапа общей продолжительностью в 85-157 минут.On the basis of the experimental data obtained, the time and temperature regimes described below were formed, as well as the parameters of pressure change in the drying chamber. The drying process is carried out in three stages with a total duration of 85-157 minutes.

На первом этапе сушки длительностью 1-1,5 часа пласт из чайных листьев с влажностью 60-75% нагревают электромагнитным СВЧ-полем при постоянном давлении в сушильной камере в диапазоне 90-200 мм ртутного столба. При этом скорость роста температуры нагрева выдерживается равномерно и выбирается исходя изи необходимости достижения к концу первого этапа температуры 40-60°С.At the first stage of drying with a duration of 1-1.5 hours, a layer of tea leaves with a humidity of 60-75% is heated by an electromagnetic microwave field at a constant pressure in the drying chamber in the range of 90-200 mm Hg. The growth rate of the heating temperature is maintained uniformly and is selected based on the need to achieve a temperature of 40-60 ° C by the end of the first stage.

На втором этапе сушки длительностью 0,05-0,15 часа давление в сушильной камере увеличивается до 200-500 мм ртутного столба, а температура нагрева пласта электромагнитным СВЧ-полем увеличивается до 60-90°С.At the second stage of drying with a duration of 0.05-0.15 hours, the pressure in the drying chamber increases to 200-500 mm Hg, and the temperature of the formation heating by the electromagnetic microwave field increases to 60-90 ° C.

На третьем этапе сушки длительностью 0,35-0,95 (в зависимости от длительности первых этапов и степени экстрактивности L-теанина) часа нагрев пласта прекращается, давление в сушильной камере снижается со скоростью, позволяющей достичь показаний в 80-30 мм ртутного столба к моменту охлаждения пласта из чайных листьев до температуры производственного помещения.At the third stage of drying with a duration of 0.35-0.95 (depending on the duration of the first stages and the degree of L-theanine extractability) the formation heating is stopped for an hour, the pressure in the drying chamber decreases with a speed allowing to reach 80-30 mm Hg the moment of cooling the tea leaves layer to the temperature of the production room.

Длительность и интенсивность этапов обработки зависят как от свойств листьев зеленого чая и параметров оборудования, так и от поддержания возможности парообразования в чайных листьях, необходимой для их сушки.The duration and intensity of the processing steps depend both on the properties of green tea leaves and equipment parameters, and on maintaining the possibility of vaporization in tea leaves, which is necessary for their drying.

Подготовленные листья зеленого чая сушили в вакууме до остаточной влажности порядка 2,5-4% в течение времени, выбираемого из интервала значений от 85 до 157 минут, из которых в течение первых 63-100 минут сушка проходила под воздействием СВЧ-излучения. Мощность поля СВЧ рассчитывалась по известным зависимостям [8, с. 7-11] исходя из необходимости обеспечить за время сушки чайного листа в течение такого времени (от 63 минут до 100 минут) разогрев до температуры 60-90°С внутри пласта листьев зеленого чая.Prepared green tea leaves were dried in vacuum to a residual moisture of about 2.5-4% for a time selected from a range of values from 85 to 157 minutes, of which during the first 63-100 minutes, drying took place under the influence of microwave radiation. The power of the microwave field was calculated by the known dependencies [8, p. 7-11] based on the need to ensure that during the drying of the tea leaf for such a time (from 63 minutes to 100 minutes), heating to a temperature of 60-90 ° C inside the layer of green tea leaves.

Воздействие на листья зеленого чая СВЧ-излучением производится в условиях вакуума (изменение давления происходит при помощи насоса) при значении давлений в диапазоне 30-500 мм ртутного столба. Этим исключается осеменение плесени, уменьшается интенсивность процесса окисления чая, чайного сырья и снижается скорость деления бактерий. При этом изменение давления в сушильной камере при воздействии включенных источников СВЧ-излучения происходит в сторону его увеличения (на первом интервале, длительность которого составляет от 60 до 90 минут, и на втором интервале, длительность которого составляет от 3 до 10 минут, на третьем интервале, длительность которого составляет от 22 до 57 минут, при отключенных источниках СВЧ давление уменьшается до значений от 80 до 30 мм рт. столба (т.е. почти до нижней границы среднего вакуума) одновременно с падением температуры в сушильной камеры до значений комнатной температуры (температуры в цеху). Первый и второй интервалы характеризовались тем, что на первом интервале температура в сушильной камере росла, а давление поддерживалось постоянным, на втором интервале росли значения и температуры, и давления.The exposure of green tea leaves to microwave radiation is performed under vacuum conditions (pressure changes occur with the help of a pump) at pressures in the range of 30–500 mm Hg. This eliminates insemination of the mold, decreases the intensity of the oxidation process of tea, tea raw materials and decreases the rate of division of bacteria. The pressure change in the drying chamber when exposed to the included sources of microwave radiation occurs in the direction of its increase (on the first interval, the duration of which is from 60 to 90 minutes, and on the second interval, the duration of which is from 3 to 10 minutes, on the third interval The duration of which is from 22 to 57 minutes, with the microwave sources turned off, the pressure decreases to values from 80 to 30 mmHg (that is, almost to the lower limit of the average vacuum) simultaneously with the temperature drop in the drying chamber to Achen room temperature (the temperature in the shop). The first and second slots characterized in that the first range of temperature of the oven was growing and the pressure was maintained constant at the second value range grew and temperature and pressure.

На третьем интервале падали и значения температуры, и значения давления, при этом температура и в сушильной камере, а соответственно, и температура чайных листьев падали, поскольку были отключены источники СВЧ-излучения. Падение давления происходило за счет работы насосов, откачивающих воздух из герметичного пространства сушильной камеры.In the third interval, both the temperature and pressure values fell, while the temperature in the drying chamber and, accordingly, the temperature of the tea leaves also fell, since the sources of microwave radiation were turned off. The pressure drop occurred due to the operation of pumps, which suck air from the hermetic space of the drying chamber.

Выбор конкретных значений давления определяется значением влажности зеленого чайного листа перед началом сушки.The choice of specific pressure values is determined by the moisture content of the green tea leaf before drying.

Один из технических результатов, который достигается заявленным способом- обеззараживание листьев зеленого чая.One of the technical results, which is achieved by the claimed method is the disinfection of green tea leaves.

Наиболе оптимальными с точки зрения достижения заявленного результата являются режимы, при которых давление в сушильной камере на первом этапе поддерживается в диапазоне 90-100 мм ртутного столба, температура нагрева электромагнитным СВЧ-полем к концу первого этапа выбирается из диапазона значений 40-45°С, длительность первого этапа сушки выбирается из значений 1,0-1,5 часа, длительность второго этапа выбирается из значений 0,05-0,075 час с температурой нагрева на втором этапе, выбираемой из диапазона значений 60-65°С и значениями давления 200-300 мм, длительность третьего этапа выбирается исходя из экстрактивности L-теанина в диапазоне 2,0-2,25%, со снижением давления в сушильной камере до значений 40-30 мм ртутного столба.The most optimal from the point of view of achieving the stated result are the modes in which the pressure in the drying chamber at the first stage is maintained in the range of 90-100 mm Hg, the temperature of heating by the electromagnetic microwave field at the end of the first stage is selected from the range of values of 40-45 ° С, the duration of the first stage of drying is selected from the values of 1.0-1.5 hours; the duration of the second stage is selected from values of 0.05-0.075 hours with the heating temperature at the second stage selected from the range of values of 60-65 ° C and pressure values of 200-300 mm, d itelnost third stage is selected based on the extractable L-theanine in the range of 2.0-2.25% by reducing the pressure in the drying chamber to values of 40-30 mm Hg.

Распространены два метода обеззараживания пищевых продуктов: пастеризация и стерилизация. Пастеризация включает однократный нагрев до температуры 60°C с дальнейшей выдержкой при такой температуре в течение 60 минут или нагрев до 70-80°C с выдержкой в течение 30 минут или нагрев до 98°С и выше с выдержкой в течение нескольких секунд. Стерилизация проводится различными химическими и физическими методами, к последним относится воздействие ультрафиолетовым излучением, токами высокой частоты, ультразвуковыми колебаниями, радиоактивным излучением, инфракрасными лучами и т.д., а также воздействие высокой температуры на стерилизуемые объекты (тепловая стерилизация). В результате пастеризации погибают вегетативные формы микроорганизмов, но споры выживают и при наступлении благоприятных условий начинают интенсивное размножение.Two methods of food disinfection are common: pasteurization and sterilization. Pasteurization involves heating once to a temperature of 60 ° C with further aging at that temperature for 60 minutes or heating to 70-80 ° C with a holding time of 30 minutes or heating to 98 ° C and above with a holding time of several seconds. Sterilization is carried out by various chemical and physical methods, the latter include exposure to ultraviolet radiation, high frequency currents, ultrasonic vibrations, radioactive radiation, infrared rays, etc., as well as the effects of high temperature on the objects to be sterilized (heat sterilization). As a result of pasteurization, vegetative forms of microorganisms die, but spores survive and, under favorable conditions, intensive reproduction begins.

Использование при стерилизации в течение длительного времени высокой температуры помогает полностью уничтожить не только сами микроорганизмы, но и их споры. Но длительное воздействие высокой температуры разрушает вещества, придающие вкус и аромат чаю, а также содержащиеся в нем витамины.The use of high temperature during sterilization for a long time helps to completely destroy not only the microorganisms themselves, but also their spores. But prolonged exposure to high temperatures destroys the substances that give the taste and aroma of tea, as well as the vitamins it contains.

Соответственно режим температурного воздействия должен обеспечивать уничтожение микробов, образующих плесень на чае, в диапазоне температур их роста и, кроме того, обеспечивать быстрое прохождение температур, при которых константа скорости роста максимальна. Кривая зависимости скорости роста от температуры [9, с. 92] для каждого организма - своя, при этом действует закон Q10: при возрастании температуры на 10°С скорость реакции увеличивается в 2-4 раза. При переходе через оптимальную температуру рост существенно замедляется.Accordingly, the temperature mode of exposure should ensure the destruction of microbes that form mold on tea in the range of temperatures of their growth and, moreover, ensure the rapid passage of temperatures at which the growth rate constant is maximum. The curve of growth rate versus temperature [9, p. 92] for each organism - its own, while the law of Q10 is valid: when the temperature increases by 10 ° C, the reaction rate increases by 2-4 times. When going through the optimum temperature, the growth slows down significantly.

Поэтому задачей обеззараживания за счет нагрева является быстрое прохождение значений температуры, при которых скорость роста микроорганизмов (число генераций в час), а, соответственно и интенсивность размножения, максимальна и переход к тем значениям температур, при которых скорость роста равна нулю.Therefore, the task of disinfection due to heating is the rapid passage of temperature values at which the growth rate of microorganisms (number of generations per hour), and, accordingly, the intensity of reproduction, is maximum and the transition to those values at which the growth rate is zero.

Микробные организмы, из которых по большей части состоит плесень чая, по большей части мезофильны. Температура их роста лежит в диапазоне +15°С до 48°С, при этом максимальное значение константы скорости роста составляет 0,4 Г/час и достигается при температуре около 45°С.Microbial organisms, of which for the most part consists of tea mold, for the most part mesophilic. The temperature of their growth lies in the range of + 15 ° C to 48 ° C, while the maximum value of the growth rate constant is 0.4 G / h and is reached at a temperature of about 45 ° C.

Для термофильных микробных организмов, также присутствующих в плесени чая, температура роста лежит в диапазоне +45°С до 80°С, при этом максимальное значение константы скорости роста составляет немногим более 0,5 Г/час и достигается при температуре около 73°С.For thermophilic microbial organisms that are also present in tea mildew, the growth temperature lies in the range of + 45 ° C to 80 ° C, with the maximum value of the growth rate constant being just over 0.5 G / h and is reached at about 73 ° C.

Температурные диапазоны, при которых зеленый чай проходит термическую обработку в вакуумированной сушильной камере, оснащенной источниками СВЧ излучения (как правило- магнетронами) [8], [10], должны выбираться исходя из изложенных соображений. В свою очередь величина снижения давления выбирается исходя из синхронизации значений температуры по мере ее снижения после отключения источников электромагнитного СВЧ-поля с теми значениями давления, при которых текущие значения температуры листьев зеленого чая обеспечивают процесс парообразования.The temperature ranges at which green tea undergoes heat treatment in an evacuated drying chamber equipped with microwave radiation sources (usually magnetrons) [8], [10] should be selected on the basis of the stated considerations. In turn, the pressure reduction value is selected based on the synchronization of the temperature values as it decreases after turning off the sources of the electromagnetic microwave field with those pressure values at which the current temperatures of the green tea leaves provide for the process of vaporization.

Листья, после скручивания, все еще содержат свободную воду, и воду, входящую в состав других веществ. В процессе сушки скорость испарения свободной воды, находящейся на поверхности листа, равна скорости испарения воды, находящейся в воздухе. Скорость испарения воды, находящейся в листе в составе химических соединений, медленнее скорости испарения свободной воды. Задача сушки на первом этапе испарить свободную воду с поверхности чайного листа, на втором этапе задача испарить воду, входящую в состав других веществ, что возможно только при условии прогрева листа до той температуры, при которой происходит парообразование внутри листаThe leaves, after curling, still contain free water, and water that is part of other substances. In the process of drying, the rate of evaporation of free water on the surface of the sheet is equal to the rate of evaporation of water in the air. The rate of evaporation of water in a sheet in the composition of chemical compounds is slower than the rate of evaporation of free water. The task of drying at the first stage is to evaporate free water from the surface of the tea leaf, at the second stage the task is to evaporate water that is part of other substances, which is possible only if the leaf is heated to the temperature at which vaporization occurs inside the sheet

Если в режиме активного изменения температуры решается задача сведения микробной нагрузки (плесневых грибов и бактерий) к требуемым значениям, то в режиме "пассивного" изменения температуры, сопровождающегося снижением давления, интенсифицируется процесс образования пара в оставшихся в листья зеленого чая молекулах воды.If in the mode of active temperature change, the problem of reducing the microbial load (mold fungi and bacteria) to the required values is solved, then in the "passive" temperature change mode, accompanied by a decrease in pressure, the process of steam formation in the water molecules remaining in the green tea leaves is intensified.

Молекулы пара разрушают молекулы чайного листа, выводя наружу ароматные эфирные масла из его глубинных слоев. Эфирные масла оседают на поверхности листа и прочно "прикипают" к ней и довольно долго сохраняют свои свойства, экстрагируясь только под воздействием кипятка в момент заваривания.Molecules of steam destroy the tea leaf molecules, bringing out the aromatic essential oils from its deep layers. Essential oils settle on the surface of the leaf and firmly “stick” to it and for a long time retain their properties, being extracted only under the influence of boiling water at the time of brewing.

При этом из-за краткосрочности воздействия высокой температуры и основного времени воздействия температуры с уменьшающимися значениями, в чайном листе не происходит разрушения витаминов, органических кислот.At the same time, due to the short-term effects of high temperature and the main time of exposure to temperature with decreasing values, vitamins and organic acids are not destroyed in the tea leaf.

Как показали результаты экспериментов, под воздействием высокой температуры вместе с удалением влаги в чайном листе протекают термохимические процессы, в результате которых окончательно формируются специфический аромат, цвет и вкусовые качества готового чая. В результате сушки при помощи СВЧ-излучения в вакууме происходит смягчение вкуса, усиление настоя, его цвета, разрушение веществ (хлорофилла и других), которые отрицательно влияют на вкусовые характеристики чая.As shown by the results of the experiments, under the influence of high temperature, along with the removal of moisture in the tea leaf, thermochemical processes take place, as a result of which the specific aroma, color and taste of the finished tea are finally formed. As a result of drying using microwave radiation in vacuum, the taste is softened, the infusion is enhanced, its colors, the destruction of substances (chlorophyll and others), which adversely affect the taste characteristics of tea.

Улучшение аромата обусловлено усилением взаимодействия фенольных соединений с аминокислотами и другими веществами, влияющими на образование летучих альдегидов, которые обладают приятным запахом.The improvement in flavor is due to the increased interaction of phenolic compounds with amino acids and other substances that affect the formation of volatile aldehydes, which have a pleasant odor.

Более того, как показывают эксперименты, не только усиливается аромат настоя, но и улучшается его вкус - уменьшается горечь, вкус делается тоньше и в послевкусии появляется ощущение легкой сладости, что свидетельствует о том, что настой богат аминокислотой L-теанин. В зависимости от сорта чайный лист имеет концентрацию L-теанина от 0,2 до 2,25%, количество L-теанина прямопропорционально количеству катехинов в чае. Этой аминокислоте, действие которой подобно действию нейромедиаторов, чай обязан многоми своими полезными качествами, включая его антиоксидантные свойства, воздействие на частоту сердечных сокращений, на артериальное давление [11]. Высокое содержание L-теанина характерно для молодых листьев, в процессе обработки листьев чая количество этой аминикислоты уменьшается в процессе ферментации и в большем количестве высобождается в раствор в зависимости от длительности сушки при низкой температуре- максимальное содержание достигается после сушки при температуре 40-55°С в течение 7,1-8,5 часов.Moreover, as experiments show, not only the flavor of the infusion is enhanced, but also its taste improves - bitterness decreases, the taste becomes thinner and a slight sweetness appears in the aftertaste, which indicates that the infusion is rich in the amino acid L-theanine. Depending on the grade, the tea leaf has a concentration of L-theanine from 0.2 to 2.25%, the amount of L-theanine is directly proportional to the number of catechins in tea. This amino acid, the action of which is similar to the action of neurotransmitters, is due to many of its beneficial properties, including its antioxidant properties, its effect on heart rate, blood pressure [11]. A high content of L-theanine is typical for young leaves, during the processing of tea leaves, the amount of this amino acid decreases during fermentation and in greater quantities is released into solution depending on the drying time at low temperature — the maximum content is reached after drying at 40-55 ° C within 7.1-8.5 hours.

Как показал хроматографический анализ концентрация L-теанина после обработки листьев зеленого чая электромагнитным СВЧ-полем в условиях низкого вакуума в течение 3-10 минут при температурах близких к 90°С и с последующим в течение 22-57 минут понижением давления и температуры -давления до значений, близких к граничным значениям среднего вакуума, и температуры до значений комнатной (температуры в цехе и т.п.), сопоставима с той, что получается в результате сушки при температуре 40-55°С в течение 7,1-8,5 часов.As shown by chromatographic analysis of the concentration of L-theanine after green tea leaves were treated with an electromagnetic microwave field under low vacuum for 3–10 minutes at temperatures close to 90 ° C and followed by pressure and temperature pressure down to 22–57 minutes values close to the boundary values of the average vacuum, and the temperature to room temperature (temperature in the workshop, etc.), is comparable to that obtained by drying at a temperature of 40-55 ° C for 7.1-8.5 hours

Проведение начального этапа сушки с работой источников СВЧ-излучения в режиме максимальной мощности позволяет не проводить этап фиксации, сокращая тем самым общее время обработки листов зеленого чая от момента их срезки и до упаковки готовой продукции, предназначенной для поставки на рынок.Carrying out the initial stage of drying with the operation of microwave sources in the maximum power mode allows you not to carry out the fixing stage, thereby reducing the total processing time of the green tea leaves from the moment they are cut to the packaging of finished products intended for delivery to the market.

Поскольку увеличение времени сушки автоматически приводит к увеличению удельных энергозатрат, максимальное значение времени сушки каждой партии сырья определяют по функции желательности Харрингтона для максимальной экстрактивности целевого продукта при минимальных удельных затратах энергии.Since an increase in drying time automatically leads to an increase in specific energy consumption, the maximum value of the drying time of each batch of raw materials is determined by the function of desirability of Harrington for maximum extractability of the target product at the minimum specific energy consumption.

Заявленный способ позволяет получить чай со сроком хранения не менее 18 месяцев, с микробной нагрузкой в разы меньшей, чем та, что допускается действующими в чайной отрасли стандартами и с улучшенными органолептическими свойствами.The claimed method allows to obtain tea with a shelf life of not less than 18 months, with a microbial load several times smaller than that allowed by current standards in the tea industry and with improved organoleptic properties.

Заявленный способ может быть осуществлен при помощи известных устройств для сушки печей с СВЧ-излучением, что подтверждает его промышленную применимостьThe claimed method can be implemented using known devices for drying ovens with microwave radiation, which confirms its industrial applicability

При сушке осуществляли выключение и включение магнетронов в импульсном режиме, исходя из обеспечения возможности равномерного разогрева всех участков обрабатываемого пласта чая.During drying, the magnetrons were turned off and on in a pulsed mode, based on the possibility of uniform heating of all parts of the processed tea layer.

Ниже приведены примеры осуществления заявленного способа с изменнением показателей давления, температуры, длительности этапа и влажности и зависимость от этого результата.Below are examples of the implementation of the claimed method with a change in pressure, temperature, duration of the stage and humidity and dependence on this result.

1. На первом этапе при давлении равном 100 мм ртутного столба, температуре 50°С, длительности в 1,67 часа (100 минут) и влажности исходного сырья равной 75%; на втором этапе при давлении равном 400 мм ртутного столба, температуре 90°С, длительности в 0,2 часа (12 минут); на третьем этапе при давлении равном 80 мм ртутного столба и длительности в 1,18 часа (71 минута) -заявленный результат не достигается ввиду отсутствия снижения энергозатрат, ухудшения органолептических свойств за счет появления жаристого вкуса и карамелизации сахаров на начальных этапах (что приводит к уменьшению экстрактивности настоя).1. At the first stage at a pressure of 100 mm Hg, a temperature of 50 ° C, a duration of 1.67 hours (100 minutes) and a humidity of the feedstock equal to 75%; in the second stage, at a pressure of 400 mm Hg, a temperature of 90 ° C, a duration of 0.2 hours (12 minutes); at the third stage, with a pressure of 80 mm Hg and a duration of 1.18 hours (71 minutes), the stated result is not achieved due to the absence of energy consumption, deterioration of organoleptic properties due to the appearance of roasting taste and caramelization of sugars in the initial stages (which leads to a decrease in extract infusion).

2. На первом этапе при давлении равном 100 мм ртутного столба, температуре 40°С, длительности в 1 час (60 минут); на втором этапе при давлении равном 300 мм ртутного столба, температуре 60°С, длительности в 0,15 часа (9 минут); на третьем этапе при давлении равном 60 мм ртутного столба и длительности в 0,9 часа (54 минуты) - заявленный результат не достигается ввиду уменьшения срока хранения за счет того, что не достигается стерилизации продукта, что в свою очередь способствует ухудшению органолептических свойств за счет превышения микробной нагрузкой допустимых значений.2. At the first stage at a pressure of 100 mm Hg, a temperature of 40 ° C, a duration of 1 hour (60 minutes); in the second stage, with a pressure of 300 mm Hg, a temperature of 60 ° C, a duration of 0.15 hours (9 minutes); in the third stage with a pressure of 60 mm Hg and a duration of 0.9 hours (54 minutes) - the stated result is not achieved due to the reduced shelf life due to the fact that the product is not sterilized, which in turn contributes to the deterioration of the organoleptic properties due to microbial load exceeded allowable values.

3. На первом этапе при давлении равном 200 мм ртутного столба, температуре 60°С, длительности в 1 час (60 минут); на втором этапе при давлении равном 500 мм ртутного столба, температуре 90°С, длительности в 0,15 часа (9 минут); на третьем этапе при давлении равном 200 мм ртутного столба и длительности в 0,9 часа (54 минуты) - заявленный результат не достигается ввиду уменьшения срока хранения за счет того, что не достигается стерилизации продукта, что в свою очередь способствует ухудшению органолептических свойств за счет превышения микробной нагрузкой допустимых значений3. At the first stage at a pressure of 200 mm Hg, a temperature of 60 ° C, a duration of 1 hour (60 minutes); in the second stage, at a pressure of 500 mm Hg, a temperature of 90 ° C, a duration of 0.15 hours (9 minutes); at the third stage with a pressure of 200 mm Hg and a duration of 0.9 hours (54 minutes) - the stated result is not achieved due to the reduced shelf life due to the fact that the product is not sterilized, which in turn contributes to the deterioration of organoleptic properties due to microbial load tolerance

4. На первом этапе при давлении равном 90 мм ртутного столба, температуре 60°С, длительности в 1,5 часа (90 минут); на втором этапе при давлении равном 200 мм ртутного столба, температуре 90°С, длительности в 0,1 часа (6 минут); на третьем этапе при давлении равном 40 мм ртутного столба и длительности в 0,9 часа (54 минуты) - заявленный результат не достигается ввиду высокой вероятности карамелизации сахаров на начальном этапе сушки и как следствие ухудшение органолептических свойств и снижение экстрактивноси.4. At the first stage at a pressure of 90 mm Hg, a temperature of 60 ° C, a duration of 1.5 hours (90 minutes); in the second stage, with a pressure of 200 mm Hg, a temperature of 90 ° C, a duration of 0.1 hours (6 minutes); at the third stage with a pressure of 40 mm Hg and a duration of 0.9 hours (54 minutes) - the stated result is not achieved due to the high probability of caramelization of sugars at the initial stage of drying and, as a result, deterioration of organoleptic properties and a decrease in extractability.

5. На первом этапе при влажности исходного сырья 75%, давлении равном 90 мм ртутного столба, температуре 45°С, длительности в 1,5 часа (90 минут); на втором этапе при давлении равном 200 мм ртутного столба, температуре 90°С, длительности в 0,06 часа (4 минуты); на третьем этапе при давлении равном 35 мм ртутного столба и длительности в 0,9 часа (54 минуты) - достигается заявленный результат.5. At the first stage, with a raw material moisture of 75%, a pressure equal to 90 mm Hg, a temperature of 45 ° C, a duration of 1.5 hours (90 minutes); in the second stage, with a pressure of 200 mm Hg, a temperature of 90 ° C, a duration of 0.06 hours (4 minutes); at the third stage with a pressure of 35 mm Hg and a duration of 0.9 hours (54 minutes) - the stated result is achieved.

6. На первом этапе при влажности исходного сырья 60%, давлении равном 100 мм ртутного столба, температуре 40°С, длительности в 1 час (60 минут); на втором этапе при давлении равном 200 мм ртутного столба, температуре 90°С, длительности в 0,06 часа (4 минуты); на третьем этапе при давлении равном 35 мм ртутного столба и длительности в 0,9 часа (54 минуты) - достигается заявленный результат.6. At the first stage at a humidity of the initial raw material of 60%, a pressure equal to 100 mm Hg, a temperature of 40 ° C, a duration of 1 hour (60 minutes); in the second stage, with a pressure of 200 mm Hg, a temperature of 90 ° C, a duration of 0.06 hours (4 minutes); at the third stage with a pressure of 35 mm Hg and a duration of 0.9 hours (54 minutes) - the stated result is achieved.

Список литературы:Bibliography:

1. Статья в интернете, размещенная по адресу: http://tea.finepokupka.ru/1. Article on the Internet, located at: http://tea.finepokupka.ru/

2. Авторское свидетельство СССР №1375223 МКИ A23F 3/22 с приоритетом от 13.05.1986, опубликовано 23.02.19882. USSR author's certificate No. 1375223 MKI A23F 3/22 with priority of 05/13/1986, published 02/23/1988

3. Министрество сельского хозяйства РФ. ФГОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия» Научно-практический журнал «Вестник ИрГСХА», выпуск 36 сентябрь: Иркутск, 2009.3. The Ministry of Agriculture of the Russian Federation. FGOU VPO “Irkutsk State Agricultural Academy” Scientific-practical journal “Vestnik IGSAA”, issue September 36: Irkutsk, 2009.

4. Патент США №8617633 с приоритетом от 26.03.2010 (приоритетная заявка GB №1005072.2), дата публикации 24.10.2013 заявки US 20130280389 А1.4. US patent No. 8617633 with a priority of 26.03.2010 (priority application GB No. 1005072.2), publication date 10/24/2013 of application US 20130280389 A1.

5. Авторское свидетельство СССР №1752331 МКИ A23L 3/01 с приоритетом от 15.01.1990, опубликовано 07.08.1992.5. USSR author's certificate No. 1752331 MKI A23L 3/01 with priority of 01/15/1990, published 08/07/1992.

6. Патент РФ №2111631, МПК Н05В 6/64, опубл. 20.05.1998 на изобретение «Универсальная сверхвысокочастотная сушильная установка (варианты).6. RF patent №2111631, IPC HVB 6/64, publ. 05/20/1998 for the invention “Universal microwave drying installation (versions).

7. Патент РФ №2199064, МПК F26B 3/347, опубл. 20.02.2003 «Установка для сушки диэлектрических материалов СВЧ-энергией».7. RF patent №2199064, IPC F26B 3/347, publ. 02.20.2003 “Installation for drying dielectric materials with microwave energy”.

8. Губиев Ю.К. Научно-практические основы теплотехнических процессов пищевых производств в электромагнитном поле СВЧ / Ю.К. Губиев // Дисс. докт. техн. наук. - М.: МТИПП, 1990. - 189 с.8. Gubiev Yu.K. Scientific and practical bases of heat engineering processes of food production in the electromagnetic field of the microwave / Yu.K. Gubiev // Diss. Dr. tech. sciences. - M .: MTIPP, 1990. - 189 p.

9. А.И, Нетрусов, И.Б. Котова "Микробиология", М: Издательский центр "Академия", 20099. A.I., Netrusov, I.B. Kotova "Microbiology", M: Publishing center "Academy", 2009

10. Патент РФ №2111631 МПК Н05В 6/64, опубл. 20.05.1998 на изобретение «Универсальная сверхвысокочастотная сушильная установка (варианты),10. RF patent №2111631 IPC H05B 6/64, publ. 05/20/1998 for the invention "Universal microwave drying installation (options),

11. Jose Baptista etc Comparison of Azorean tea theanine to teas from other origins by HPLC/DAD/FD. Effect of fermentation, drying temperature, drying time and shoot maturity. Food chemistry, Volume 132, Issue 4, 15 June 2012, Pages 2181-2187, 6th International Conference on Water in Food11. Jose Baptista etc Comparison of Azorean tea by HPLC / DAD / FD. Effect of fermentation, drying temperature, drying maturity. Food chemistry, Volume 132, Issue 4, June 15, 2012, Pages 2181-2187, 6th International Conference on Water in Food

12. KUBOTA К ET AL: Effect of refining treatment with microwave heating dram on aroma and taste of green tea", NIPPON SHOKUHIN KAGAKU KOGAKU KAISHI - JOURNAL OF JAPANESE SOCIETY OF FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, NIPPON SHOKUHIN KAGAKU KOGAKUKAI, TSUKUBA, JP, vol. 43, no. 11,1 January 1996 (1996-01-01), p.p. 1197-1204, XP009147990, ISSN:1341-027X.12. KUBOTA ET AL: Effects of green tea ", NIPPON SHOKUHIN KAGAKU KOGAKU KAISHI - JOURNAL OF JAPANESE SOCIETY OF FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY 43, no. 11.1 January 1996 (1996-01-01), pp 1197-1204, XP009147990, ISSN: 1341-027X.

Claims (3)

1. Способ обработки зеленого чая, включающий инактивацию окислительно-восстановительных ферментов тепловым воздействием на листья зеленого чая с последующей обработкой листьев зеленого чая до остаточной влажности 60-75%, скручивание чайного листа, сушку чайного листа в вакууме при помощи электромагнитного СВЧ-поля и сортировку чайного листа, отличающийся тем, что сушку листьев зеленого чая проводят в три этапа общей продолжительностью в 85-157 мин, на первом из которых нагревают пласт из чайных листьев с влажностью 60-75% электромагнитным СВЧ-полем при постоянном давлении в сушильной камере со значениями, выбираемыми из диапазона значений 90-200 мм ртутного столба, с равномерной скоростью роста температуры нагрева, которую выбирают исходя из необходимости достижения к концу первого этапа значений температуры нагрева из диапазона 40-60°С и с учетом длительности первого этапа, на втором этапе сушки увеличивают давление в сушильной камере до значений 200-500 мм ртутного столба, а значение температуры нагрева - до значений 60-90°С, на третьем этапе сушки прекращают нагрев пласта из чайных листьев и снижают давление в сушильной камере до значений 80-30 мм ртутного столба к моменту достижения температурой в сушильной камере значений температуры в производственном помещении, в котором установлена сушильная камера, при этом регулируют скорость изменения давления в соответствии со скоростью изменения температуры пласта из чайных листьев, причем соотношение длительностей первого, второго и третьего этапов выбирают из диапазонов значений 1,5-1 ч : 0,05-0,15 ч : 0,35-0,95 ч.1. The method of processing green tea, including the inactivation of redox enzymes by thermal effects on green tea leaves, followed by processing green tea leaves to a residual moisture content of 60-75%, twisting the tea leaf, drying the tea leaf in vacuum using an electromagnetic microwave field and sorting tea leaf, characterized in that the drying of green tea leaves is carried out in three stages with a total duration of 85-157 minutes, the first of which heat the layer of tea leaves with a humidity of 60-75% electromagnetic microwave at a constant pressure in the drying chamber with values selected from the range of 90–200 mm Hg, with a uniform rate of increase in the heating temperature, which is chosen based on the need to achieve values of the heating temperature from 40–60 ° C and s at the end of the first stage considering the duration of the first stage, the second stage of drying increases the pressure in the drying chamber to 200-500 mm Hg, and the heating temperature value to 60-90 ° C; at the third drying stage, stop heating the tea l draining the pressure in the drying chamber to 80–30 mm Hg by the time the temperature in the drying chamber reaches the temperature in the production room in which the drying chamber is installed, while regulating the rate of pressure change in accordance with the rate of change in tea leaf temperature The ratio of the durations of the first, second and third stages is chosen from the ranges of values 1.5-1 hours: 0.05-0.15 hours: 0.35-0.95 hours. 2. Способ обработки зеленого чая по п. 1, отличающийся тем, что давление в сушильной камере на первом этапе поддерживают в диапазоне 90-100 мм ртутного столба, температуру нагрева электромагнитным СВЧ-полем к концу первого этапа выбирают из диапазона значений 40-45°С, длительность первого этапа сушки выбирают из значений 1,0-1,5 ч, длительность второго этапа выбирают из значений 0,05-0,075 ч с температурой нагрева на втором этапе, выбираемой из диапазона значений 60-65°С, и значениями давления 200-300 мм, длительность третьего этапа выбирают исходя из экстрактивности L-теанина в диапазоне 2,0-2,25% со снижением давления в сушильной камере до значений 40-30 мм ртутного столба.2. The method of processing green tea under item 1, characterized in that the pressure in the drying chamber at the first stage is maintained in the range of 90-100 mm Hg, the temperature of heating by the electromagnetic microwave field by the end of the first stage is chosen from the range of values of 40-45 ° C, the duration of the first stage of drying is chosen from the values of 1.0-1.5 h; the duration of the second stage is chosen from the values of 0.05-0.075 h with the heating temperature in the second stage selected from the range of values 60-65 ° C and pressure values 200-300 mm, the duration of the third stage is chosen on the basis of extra the activity of L-theanine in the range of 2.0-2.25% with a decrease in pressure in the drying chamber to values of 40-30 mm Hg. 3. Способ обработки зеленого чая по п. 1, отличающийся тем, что соответствие скорости изменения давления и скорости изменения температуры пласта из чайных листьев выбирают исходя из обеспечения возможности парообразования в чайных листьях подвергаемого обработке пласта.3. The method of processing green tea according to claim 1, characterized in that the correspondence of the rate of change of pressure and the rate of change of temperature of the tea leaf layer is selected based on the possibility of vaporization in the tea leaves of the treated layer.