上個專題中，我們了解了酶促反應(yīng)與微生物活動對普洱茶的重要性，實際上普洱茶制作方法的最大優(yōu)點，就是充分利用了各種微生物對氧氣的不同需求，將發(fā)酵分為了有氧發(fā)酵與厭氧發(fā)酵，有的也叫前發(fā)酵與后發(fā)酵。
之所以要對二者做一個區(qū)分，是因為參與普洱茶發(fā)酵的微生物可分為有氧菌與厭氧菌，而且分工明確。
功能性上，有氧發(fā)酵主要負責(zé)對普洱茶內(nèi)含物質(zhì)的生物氧化，而厭氧發(fā)酵可以把復(fù)雜有機化合物分解成簡單物質(zhì)，彌補了有氧菌的不足。
發(fā)酵對象上，有氧發(fā)酵主要作用于毛茶，待茶葉壓制成形后，除表面與空氣接觸外，其內(nèi)部則處于缺氧狀態(tài)，為厭氧發(fā)酵創(chuàng)造環(huán)境，這也是不建議長期敞口存散茶的原因。
簡單了解普洱茶發(fā)酵原理后，接下來對普洱茶制茶工藝逐個分析時，我們就可以順著一條較為清晰的主線理解普洱茶工藝：一切為了發(fā)酵。
當(dāng)我們從云南大葉種茶樹摘下鮮葉的那一刻開始，普洱茶的有氧發(fā)酵就開始了，并將貫穿整個初制環(huán)節(jié)，包括采摘，萎凋，殺青，揉捻，曬青等等。
“保酶”與“滅酶”
剛摘下的鮮葉水分含量多，持嫩性強，需要先堆成10厘米的高度，放在萎凋槽里攤晾，萎凋時溫度最好保持在23℃到29℃，且時間一般不超過24小時，否則會提前發(fā)酵，葉片發(fā)紅，俗稱“紅變”。
一般認為萎凋是為了讓鮮葉自然脫水，達到葉片收縮變軟的目的，其實萎凋更重要的是激活鮮葉中的酶類物質(zhì)，降解鮮葉中的部分葉綠素，為后續(xù)發(fā)酵掃清障礙。
萎凋完成后就是殺青，云南普洱茶和綠茶都采用炒青，但工藝上截然不同，這主要是因為云南普洱茶需要發(fā)酵，而綠茶則完全不發(fā)酵，因此手法上可以概括為“保酶”與“滅酶”。
一般綠茶為達“三綠”(色綠、湯綠、葉底綠)，常采用葉溫超過75C以上的高溫殺青，且多悶少揚，有時還要“復(fù)炒”，以徹底破壞多酚氧化酶的活性，防止其降解葉綠素，且阻斷后期發(fā)酵的可能，使葉片鮮綠，香氣高揚。
而普洱茶則更加復(fù)雜，殺青時既要破壞大部分多酚氧化酶的活性，防止多酚類物質(zhì)過度氧化，又要保留一部分酶，使鮮葉不至于出現(xiàn)“青草氣”或“紅茶香”，能正常進行后發(fā)酵。
此外，普洱茶的殺青還承擔(dān)著進一步降解葉綠素（保證湯色杏黃明亮，葉底鮮活嫩綠）、去除青草氣（保證出現(xiàn)茶香）、蒸發(fā)水分（使葉質(zhì)柔軟，便于揉捻成形）的作用。
殺青的技術(shù)要點
殺青不但重要，難度也相對較大，其中最難于把控的是溫度，這是因為鮮葉中的酶，是一種非常敏感的存在，其活性會隨葉溫的高低而不斷變化。
殺青時如果溫度不足，鮮葉酶蛋白質(zhì)會變性凝固，導(dǎo)致多酚氧化酶的活性增強，出現(xiàn)酶促氧化，使本來無色的茶多酚轉(zhuǎn)化為紅色氧化物，即出現(xiàn)"紅梗紅葉"。
殺青時如果溫度過高，鮮葉酶蛋白質(zhì)會凝固得更快，導(dǎo)致多酚酶完全失去活性，變成了綠茶工藝，而且茶青也會焦斑，爆點，甚至烤焦，即所謂的“煙焦茶”。
主要呈現(xiàn)為以下規(guī)律：
當(dāng)葉溫大于20℃時，茶葉酶的活性逐漸增強；
當(dāng)葉溫為40℃~45℃時，茶葉酶的活性達到極值；
當(dāng)葉溫大于45℃時，茶葉酶的活性逐漸鈍化；
當(dāng)葉溫大于65℃時，茶葉酶的活性基本喪失。
因此，為了讓葉溫達到合適的溫度，普洱茶手工殺青的鍋溫，一般都需要控制在180℃以下，不過過去很少有人會專門用溫度表測定殺青鍋溫，大家都是憑經(jīng)驗把握。
看鍋溫上，有所謂“白晝暗灰色，夜晚暗紅色”的總結(jié)，經(jīng)驗更老道的師傅則會聽鮮葉下鍋時的溫度，如果聽不到鍋內(nèi)茶葉的爆聲，出現(xiàn)紅梗紅葉，富青草味的可能性就很大。
此外，每年的氣候，降雨，茶青等級，茶葉品質(zhì)都不同，因此手工殺青還需要遵循一個非常重要的原則：看茶做茶，這里陸離簡單列舉幾點。
首先介紹去年春季出現(xiàn)較多的雨水茶處理方式。一般清晨采摘的露水鮮葉，含水率約為20%，而下雨天采摘的鮮葉，含水率多達40%，因此殺青時必須提高熱量，才能使葉片水分正常揮發(fā)。
因此，為避免葉片粘連和順利殺青，雨水葉要遵循適當(dāng)延長萎凋時間，促進脫水；適當(dāng)提高鍋溫，減少投葉量，保證熱量；以一百斤鮮葉為例，鮮葉含水率每增加5%，殺青時就要多增加2%~3%。
其次是殺青時常說的“嫩殺”與“老殺”。其實就在葉溫相同的情況下，殺青時間的長短，時間短則鮮葉蒸發(fā)水分少，稱為“嫩殺”，否則即為“老殺”。
通常情況下，嫩葉含水量大，酶活性強，葉片韌性大、容易粘黏，適當(dāng)老殺有利于成型；老葉含水量小，酶活性弱，適當(dāng)嫩殺可以減少碎末茶，也有利于成型。
最后是殺青慣用的控溫和控濕手法“悶殺”與“透殺”。在殺青鍋上加蓋，盡量保留蒸汽和熱量，就是“悶殺”；揭蓋抖揚茶葉，讓鍋內(nèi)溫度下降，蒸汽減少的手法就是“透殺”。
普洱茶殺青時，有所謂“透、悶、透”手法，即先透殺兩分鐘，等葉片均勻受熱，葉溫上來后悶殺約一分鐘，待蒸汽從鍋里升騰后立即揭蓋透殺，這種手法能穩(wěn)定葉溫，避免“煙焦茶”和“紅梗紅葉”。
也正是因為手工殺青的難度大，時間長，近些年在茶山多用作高端普洱茶，而大眾普洱茶和專業(yè)初制所，效率更高，控溫更簡單的機械殺青正逐漸普及。
與手工殺青，機械殺青時鍋溫通常控制在180~230℃，不過鐵的熔點非常高，直接使用點溫計測定殺青鍋溫不準確，因此要在出葉口密閉收集適量殺青葉，插入溫度計，葉溫以大于70℃，小于75℃為理想狀態(tài)。
常見殺青機介紹
目前普洱茶行業(yè)主流的殺青機主要有6大類，常用的有鍋炒式殺青機和滾筒殺青機，相對少見的是槽式殺青機，瓶式殺青機，焙絲式殺青機，以及應(yīng)禁止使用的蒸汽殺青機。
第一種是鍋炒式殺青機，目前茶山常用的型號是由58型改進而來的6CS-84型單鍋殺青機和電熱炒青鍋，其他的還有6CS-84型雙鍋連續(xù)殺青機，浙江臨安產(chǎn)三鍋連續(xù)殺青機。
使用鍋炒式殺青機時，能輕松高效地翻轉(zhuǎn)鮮葉，同時還對葉片施加了一定壓力，部分葉組織被揉破，氧氣進入葉片細胞，促使部分茶多酚氧化，減輕茶湯澀味，利于后發(fā)酵，此外還起到了輕度揉捻作用，利于條索成型。
第二種是槽式殺青機，這種鍋體通常呈筒狀半圓形，四周連接有八片寬槽，槽鍋中間的長軸上裝有很多炒手，以連續(xù)殺青。
由于原理與鍋式相同，槽式殺青機，做出的毛茶與鍋炒殺青工藝上也較接近。同時還能連續(xù)作業(yè)，能效也更高，不過早期型號的寬槽連接處焊接不緊，總會有茶葉掉入接縫里，并在高溫下焦糊，污染其他茶葉，導(dǎo)致成品茶湯里有焦煳細末，被臺灣人叫做“茶虱子”。
第三種是滾筒殺青機，這是茶山使用最早，也是普及率最高的機型之一，大約有五到六種型號，不過差別不大，都具有產(chǎn)量高，可連續(xù)作業(yè)，操作簡單便捷等優(yōu)點。
滾筒殺青機具有滾筒直徑越大，臺時產(chǎn)量越高的特點，一般直徑700~800mm的滾筒，每小時可以產(chǎn)出300斤1到2級嫩葉，或400斤左右的3到5級的梗葉，不過實際運用時鮮葉投入量往往要比以上數(shù)據(jù)大的多。
但由于滾筒內(nèi)螺旋角大小存在差異，鮮葉在滾筒內(nèi)翻滾的時間是長短不一的，最長的多達5分56秒，最短的卻只有30多秒，這些殺青時間少于3分鐘的鮮葉，做出的普洱茶苦澀味是很重的。
因此，想要用好滾筒殺青機，首先要注意的就是合理調(diào)整滾筒轉(zhuǎn)速與螺旋角大小，通常滾筒兩端的螺旋角應(yīng)大于45度，筒中段的螺旋角則應(yīng)小于22度，所有殺青葉在滾筒內(nèi)的翻滾時間應(yīng)大于3分鐘。
其次，使用滾筒殺青機應(yīng)遵循適當(dāng)火力，投葉適中的原則，以殺青葉在滾筒內(nèi)旋滾時，筒腔內(nèi)看不到水蒸氣為最佳。如果滾筒兩端水汽蒸騰，已經(jīng)看不清滾筒里的情況，則說明投葉過多，可能會造成筒壁阻擋青葉，導(dǎo)致葉片局部焦煳。
最后，滾筒殺青很難使青葉均勻失水，通常葉邊失水多而快，葉脈失水慢而少，總體含水量又偏高，應(yīng)對方式是在出葉口處安裝抽風(fēng)機或振動槽，使其快速透氣冷卻，利于揉捻成條。
第四種是焙絲式殺青機，這種機器由卷煙廠的煙葉烘干機改進而來，其造型和原理與滾筒殺青機相似，主要區(qū)別為焙絲式殺青機直連鍋爐蒸汽管，依靠蒸汽管壁的輻射熱殺青。
因為依賴蒸汽供能，焙絲式殺青機的優(yōu)缺點都非常明顯，好處是不會有煙焦茶，壞處是鍋溫太低，殺青葉含水量高，且往往是悶熟的，不但容易在揉捻時形成茶末，而且成品茶會帶有“熟棕葉味”，也就是制茶時很忌諱的“過熟”。
第五種是瓶式殺青機，其型號很多，主要為瓶身長短和直徑差異，原理為間斷投葉，無法連續(xù)殺青，在加工三級以下的嫩葉時，還容易產(chǎn)生黃片，因此應(yīng)用市場較小，這里陸離就不過多介紹。
最后一種是所謂的蒸汽殺青機，能在30秒內(nèi)完成殺青，做出的“普洱茶”葉色青綠，湯色碧綠，但依賴的是高溫，鮮葉內(nèi)的生物酶被消滅殆盡，無法越陳越香，已經(jīng)不能稱為普洱茶，而屬于“蒸青綠茶”的范疇。
蒸汽殺青機本就不屬于普洱茶的加工設(shè)備，但因為能在一定程度上掩蓋劣質(zhì)鮮葉的品質(zhì)，做出的新茶口感較好，很多9.9元包郵的普洱茶都是這類貨色，茶友們應(yīng)提高警惕。
總而言之，好的殺青工藝，做出的毛茶透清香，無煙味；含水量適中，葉色暗綠柔軟，葉邊稍脆；沒有青草氣，茶香初現(xiàn)；黏性好，手握成團，手松自然彈開；韌性也好，嫩莖有“雞腳皺”，折而不斷。
而無論是手工殺青還是機械殺青，無論采用哪種機械，都應(yīng)趨利避害，合理使用，制茶人也應(yīng)杜絕工藝異變，為市場做出好的普洱茶。
來源：陸離茶寮，信息貴在分享，如涉及版權(quán)問題請聯(lián)系刪除
“未來，如果年輕人不愿意上山徒手采摘茶葉，我們的茶產(chǎn)業(yè)如何實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展？”浙江駱駝九宇有機食品有限公司負責(zé)人高靜，向記者透露內(nèi)心的隱憂。
浙茶九宇深耕余杭數(shù)年，是一家專注于茶全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的農(nóng)業(yè)國家高新技術(shù)企業(yè)。作為行業(yè)“領(lǐng)頭羊”之一，高靜的感慨來源于現(xiàn)實的煩惱——疫情進入第三年，面對復(fù)雜防控要求，農(nóng)業(yè)企業(yè)發(fā)展正經(jīng)歷著招工難、用人成本高、人員結(jié)構(gòu)老齡化、農(nóng)技資源配置效率不高等問題，農(nóng)業(yè)企業(yè)想要實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展不可謂不難。
幸運的是，5月6日，余杭區(qū)第一臺乘用型采茶機正式下地作業(yè)，這讓高靜眼前一亮?？萍紡娹r(nóng)、機械強農(nóng)，以農(nóng)業(yè)“雙強”全面提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和效益，走好農(nóng)業(yè)共富路，或是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。
余杭首臺乘用式采茶機正式下地作業(yè)現(xiàn)場采訪
茶葉采摘效率提升3倍
科技強農(nóng)賦能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化
在浙茶九宇的茶園里，伴隨著發(fā)動機轟隆隆的聲音，90后浙茶九宇茶園管理部工程師王超駕駛著一臺由采摘裝置和鮮葉收集裝置組成的乘用型采茶機開始了一天的采摘工作。不過是幾分鐘，采茶機便完成了一片茶地的采摘工作，鮮葉通過氣流滿滿當(dāng)當(dāng)?shù)匮b進了采茶機后端的收集裝置。
“這些鮮葉采摘完之后，直接裝上貨車運往工廠進行加工，通過蒸汽殺青、冷卻散茶、烘烤干燥、去梗除雜、足干提香等全自動生產(chǎn)流水線完成干茶制作?！蓖醭嬖V記者，“一條生產(chǎn)流水線一天鮮葉加工能力在3噸左右，這樣的生產(chǎn)線浙茶九宇下屬的玖宇合作社中有20多條，采摘效率的提升也將大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)能?！?/p>
王超正操作乘用式采茶機采摘鮮葉
隨著浙江茶產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，手工采摘已經(jīng)無法滿足需求?！凹兪止げ烧央y以負荷茶園生產(chǎn)，今年受疫情影響，整個余杭地區(qū)的采茶工招募都困難重重。有了這臺乘用式采茶機，我們的人工需求大大減少，采摘效率也大幅提升，是現(xiàn)有雙人采茶機的3倍多?！闭悴杈庞钛邪l(fā)總監(jiān)董俊杰說，“不僅如此，這臺農(nóng)機還能翻土、修邊、修剪等，采摘的鮮葉精準度也遠勝于人工采摘，茶葉品質(zhì)得到提升?！?
據(jù)了解，浙茶九宇共有2000畝茶園，今年將有40多畝茶園率先采用乘用型復(fù)合摘采機采摘，預(yù)計明年會增加到180畝，而這些茶葉主要用于抹茶制作?！笆着_乘用型采茶機的投入使用為茶園農(nóng)事管理機械化邁出第一步，將以實際的數(shù)據(jù)來帶動周邊茶企進行‘機器換人’工作，解決茶園管理一直面臨的一線人員‘老齡化’和‘用工難’的問題，鼓勵更多有技術(shù)的操作型年輕人員投入茶園管理中來，為茶企未來發(fā)展注入活力?！逼扛G鎮(zhèn)副鎮(zhèn)長洪雪峰介紹。
除此之外，今年瓶窯鎮(zhèn)還將計劃在蜜桃園區(qū)新引進雙通道呵福式分選機，用于蜜桃的自動分揀，篩選優(yōu)質(zhì)蜜桃，進一步提高果品的品質(zhì)率，節(jié)省不必要的果品浪費，在節(jié)約人力成本的同時，也大幅度提升果園農(nóng)事工作效率。
接下去，余杭區(qū)還會進一步推進科技強農(nóng)，強化新技術(shù)的推廣力度?！拔覀円蚱苽鹘y(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植方式，更多地融入像5G、AI人工智能等技術(shù)，探索數(shù)字賦能，以科技引領(lǐng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，讓農(nóng)業(yè)走出一條可持續(xù)發(fā)展的新路子?！庇嗪紖^(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局相關(guān)負責(zé)人說。
農(nóng)機補貼70%最高補助100萬元
機械強農(nóng)助推農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化
浙茶九宇能夠推廣使用機械化采摘，除了自身有意識之外，也離不開政府的支持與推動。
“今天這臺乘用型采茶機，光設(shè)備就需要60多萬元，再加上前期茶園改建、道路施修等，加起來近百萬元。這樣高額的支出，少有企業(yè)負擔(dān)得起?！备哽o說，“好在近幾年余杭出臺了許多特色產(chǎn)業(yè)、高性能農(nóng)機財政補貼新政策，讓我們這些當(dāng)?shù)夭杵罂梢源豢跉?，更好地投身于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。”
浙茶九宇茶園俯瞰美景
“今年余杭區(qū)又加大了農(nóng)機購置的補貼力度，對首次引進且總投入10萬元以上的農(nóng)機設(shè)施裝備，給予70%補助，最高補助100萬元，實現(xiàn)應(yīng)補盡補?！逼扛G鎮(zhèn)副鎮(zhèn)長洪雪峰一邊向記者介紹，一邊帶領(lǐng)我們走進了一家農(nóng)機工廠。
這是位于余杭區(qū)瓶窯鎮(zhèn)的浙江川崎茶業(yè)機械有限公司（以下簡稱“浙江川崎茶機”），里面各色各樣的茶機引人注目。工程師們正在調(diào)試著農(nóng)機設(shè)備，“這幾臺茶機是要運到福建、安徽、江西等地，我們在做最后的調(diào)試工作，確保不耽誤采茶。”一旁的工程師李流海說到。
浙江川崎茶機成立于1990年，園區(qū)面積達12000平方米，是我國茶葉機械行業(yè)第一家中外合資企業(yè)?！坝嗪紖^(qū)首臺乘用型采茶機就是從我們公司購置的，是按照九宇的自身茶園情況，為其量身定制的?！闭憬ㄆ椴铏C負責(zé)人胡金根說。
“今天，余杭區(qū)首臺乘用型采茶機在瓶窯正式下地工作，未來我們將繼續(xù)加大‘機器換人’補助力度，同時增加像新型農(nóng)機培訓(xùn)、機械化農(nóng)事管理等課程，把好的設(shè)備和技術(shù)在整個余杭區(qū)推廣出去，讓更多茶企受益?！庇嗪紖^(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局相關(guān)負責(zé)人說。
鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的加快推進，對農(nóng)業(yè)機械化提出了更高的要求。據(jù)余杭區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局相關(guān)負責(zé)人介紹，目前全區(qū)共建成農(nóng)機綜合服務(wù)中心5家、全程機械化應(yīng)用基地9家、農(nóng)機創(chuàng)新試驗基地3家、數(shù)字農(nóng)機應(yīng)用基地4家，擁有各類農(nóng)業(yè)機械39011臺（套），農(nóng)機總動力31.19萬千瓦，水稻生產(chǎn)全過程，茶葉、蔬菜與生豬的重點生產(chǎn)環(huán)節(jié)基本實現(xiàn)機械化，成功創(chuàng)建綜合性農(nóng)業(yè)“機器換人”高質(zhì)量發(fā)展先行縣。
今年，余杭區(qū)還將持續(xù)落實農(nóng)業(yè)雙強政策，通過科技強農(nóng)、機械強農(nóng)行動，全面提升種植業(yè)和畜牧業(yè)科技化、機械化水平。加大對糧油生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和生態(tài)化智能化機械裝備的補助力度；鼓勵農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體開展新型農(nóng)機引進和實驗示范；支持專業(yè)化或綜合型的區(qū)域農(nóng)機服務(wù)中心建設(shè)并按政策給予相應(yīng)補助，最高補助200萬元等等。
“我們也會及時向農(nóng)戶宣傳國家購機補貼政策，配套區(qū)級農(nóng)業(yè)機器換人、農(nóng)機化試驗等項目，鼓勵種植戶、農(nóng)機戶、農(nóng)機合作社購買農(nóng)用機械，全面提高農(nóng)業(yè)機械化服務(wù)水平，節(jié)省農(nóng)戶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，增加農(nóng)民的收入。”余杭區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局負責(zé)人說，“農(nóng)民的腰包鼓了，自然也更愿意投身于農(nóng)業(yè)，這也為共同富裕打下了堅實的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)?！?/p>
來源：杭州日報，信息貴在分享，如涉及版權(quán)問題請聯(lián)系刪除
綠茶是非發(fā)酵茶，較多地保留了鮮葉的天然物質(zhì)，含有茶多酚、葉綠素、咖啡堿、氨基酸、維生素等多種營養(yǎng)成分，特別是多酚類化合物含量高，具有較好的保健功能。2019年中國綠茶產(chǎn)量達到177萬噸，占全國茶葉產(chǎn)量的63%。中國綠茶市場人均消費量也呈上升走勢，2018年人均消費量首次超過1 kg/人，達到1.03 kg/人，2019年達到1.05 kg/人。綠茶是中國茶葉中出口規(guī)模最大的茶類，2019年綠茶出口量占茶葉出口總量的83%。
綠茶機械化制作工藝一般經(jīng)殺青、揉捻、做形、烘焙等工序，殺青、揉捻和烘焙一般可以由通用裝備來完成，但做形裝備則為專用裝備，對外形不同的綠茶應(yīng)由不同的做形裝備完成。文章綜述了芽(條)形、片形、顆粒形等典型綠茶做形裝備研究現(xiàn)狀及存在的問題，并對綠茶做形裝備的發(fā)展趨勢進行了分析。
01
芽(針、條)形綠茶做形裝備研究
▲ 安吉白茶(條形綠茶)
茶葉理條機是芽(針、條)形綠茶做形關(guān)鍵設(shè)備，最早出現(xiàn)于安徽宣城地區(qū)，利用曲柄滑塊機構(gòu)驅(qū)動U形槽鍋實現(xiàn)直線往復(fù)運動，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用穩(wěn)定、維護方便等優(yōu)點，深受我國茶農(nóng)喜愛，在茶葉加工生產(chǎn)線中已廣泛應(yīng)用。茶葉在往復(fù)運動的U形槽鍋中被拋起與槽鍋壁產(chǎn)生碰撞，在動摩擦、擠壓力的作用下使茶葉產(chǎn)生形變;在加熱裝置熱作用下茶葉葉片水分減少并軟化收縮，同時配合機械力的作用進行做形;加熱過程產(chǎn)生熱化學(xué)作用會引起茶葉內(nèi)質(zhì)成分的變化，有利于茶葉色、香、味等重要特征的形成，U形槽鍋作為理條機重要組成部件，其槽鍋形狀及設(shè)計參數(shù)直接影響到理條質(zhì)量。
國內(nèi)眾多專家學(xué)者對理條機關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)及創(chuàng)新設(shè)計展開研究，程玉明等曾對理條機的槽鍋展開設(shè)計研究，U形槽寬加深為115 mm、U形槽深增加到100~110 mm、采用兩邊圓弧曲率半徑差為5 mm的不對稱結(jié)構(gòu)、槽鍋底部增加三條導(dǎo)葉筋，以增強理條葉與鍋壁的撞擊力，加強筋對理條葉產(chǎn)生的搓擦效果，同時增強了茶葉的翻動特性和透氣性，提高理條做形質(zhì)量;趙祖光對茶葉理條機往復(fù)運動的導(dǎo)軌進行改進，將雙圓柱形滑軌副改為一圓一平滑軌，通過對比試驗得出新設(shè)計的滑軌副可以提高機器壽命，在一定程度上提高了制茶品質(zhì)。
茶葉理條機的驅(qū)動機構(gòu)為曲柄滑塊機構(gòu)，當(dāng)設(shè)計的最小傳動角過小，會造成機構(gòu)傳動卡滯、沖擊及振動現(xiàn)象，同時影響茶葉成形率。傳統(tǒng)的設(shè)計方法過程較繁，且一般較難獲得最大傳動角，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機課題組運用蟻群算法對茶葉理條機的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計，選取最小傳動角及成條率為目標函數(shù)，以理條機的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計變量，根據(jù)茶葉理條機作業(yè)時具體結(jié)構(gòu)要求為約束條件，建立了茶葉理條機多元非線性優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，運用蟻群算法和Matlab語言，編制了基于蟻群算法的優(yōu)化設(shè)計求解程序，結(jié)果為，曲柄長度a為59.1 mm，連桿長度b為341.5 mm，偏心距e為57.5 mm，滑塊行程H為120 mm，輔助角β為8.26°，極位夾角θ為3.5°，最小傳動角γmin為70.1°。優(yōu)化后的最小傳動角由50°增大到70.1°，使傳動更加平穩(wěn)，振動減輕，噪音降低;槽鍋的卡滯現(xiàn)象消失，理條機的成條率也有所增加，理條機優(yōu)化前后的參數(shù)如表1所示。
曲柄滑塊機構(gòu)屬非對稱結(jié)構(gòu)，理條機作業(yè)時連桿的慣性力難以平衡，造成振動噪音較大。為了以最小的成本降低理條機的振動噪音，在不改變理條機傳動機構(gòu)及主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機課題組對理條機進行了減振方面的創(chuàng)新設(shè)計，傳統(tǒng)理條機存在單機不對稱，整機分為上下兩層，每層包括由各自的曲柄連桿機構(gòu)組成的兩個相同的振動單元，每個振動單元的曲柄轉(zhuǎn)動中心和連桿在連接板的鉸接點位于同一水平線上，能夠保證四個連桿的任意時間的慣性力均對稱，以減小機器振動;為了平衡傳統(tǒng)理條機連桿產(chǎn)生的慣性力，設(shè)計了一種適用于茶葉連續(xù)化、清潔化生產(chǎn)線的具有低振動、低噪音的茶葉連續(xù)理條機，通過對稱布置的、形狀和重量相同的四個平衡重以平衡理條機的慣性力，可以對一階及二階慣性力進行有效平衡，提高了減振效果;以行星齒輪傳動機構(gòu)取代曲柄滑塊機構(gòu)，與后者相比，行星齒輪組具有良好的對稱性，創(chuàng)新機構(gòu)具有更好的傳動平穩(wěn)性及較低的振動、噪音;張小福設(shè)計了一種理條機的氣動驅(qū)動裝置，利用氣動驅(qū)動振動、噪音較小的特點及易于電控的特點，以高速氣缸通過電磁閥換向驅(qū)動往復(fù)式茶葉理條機，以紅外線陶瓷發(fā)熱板為加熱元件，具有熱效率高，傳動平穩(wěn)的優(yōu)點。
隨著各種名優(yōu)茶生產(chǎn)線的建立，連續(xù)多級式理條機被廣泛引用。陳根生等根據(jù)芽形名優(yōu)綠茶品質(zhì)要求及工藝需求，在理條環(huán)節(jié)采用三級連續(xù)理條機組，通過試驗研究確定了三個理條機組的振動頻率及理條溫度，成條率可達80%以上，茶葉加工生產(chǎn)線中的理條機組各單機原理與現(xiàn)有的理條機相似，但由于每一級理條機的槽鍋的傾角、U形槽寬度與槽深等均可依工藝要求確定而不相同，故每一級的理條時間、溫度等工藝參數(shù)都可最大限度適應(yīng)該階段的茶葉加工工藝要求。
近年來浙江川崎茶業(yè)機械有限公司生產(chǎn)的60K-S系列精揉機、寧波姚江源機械有限公司的6CRJ系列精揉機等可用于恩施玉露、雨花茶、古丈毛尖、安化松針、信陽毛尖等針芽形名優(yōu)綠茶的做形工序。盤式揉捻機在進行揉捻作業(yè)時，對揉捻葉只有機械力的作用，并且揉捻過程系在封閉的揉桶內(nèi)進行。而精揉機除了對茶葉有機械力的作用外，還有熱的作用，更有利于茶葉成形，并能減小破碎率。同時精揉機為開放式結(jié)構(gòu)，透氣性好，能有效地控制茶葉水分，保證茶葉葉底嫩綠明亮，故加工出的成品茶，條索緊細圓直，鋒苗挺秀，香氣清高。
▲ 川崎精揉機在雨花茶中的應(yīng)用
(南京盛峰茶業(yè)有限公司供圖)
02
片形綠茶做形裝備研究
▲ 龍井茶(片形綠茶)
長板式扁形茶炒制機是名優(yōu)扁形綠茶(龍井茶)做形的關(guān)鍵設(shè)備之一，于1999年研制成功，經(jīng)改進和優(yōu)化后投入實際加工生產(chǎn)中。將計算機控制技術(shù)應(yīng)用到扁形茶炒制機中，通過計算機系統(tǒng)將茶農(nóng)生產(chǎn)經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為計算機語言，降低了對操作者的技術(shù)要求，提高了茶葉加工的科技水平。2000年左右，浙江新昌茶區(qū)開始應(yīng)用長板式扁形茶炒制機進行龍井茶做形，因為該機在一定程度上具有磨光作用，能較好地適應(yīng)龍井茶的做形工藝需求。隨著長板式扁形茶炒制機的推廣使用，扁形茶的炒制作業(yè)實現(xiàn)了機械化，并能與多功能電熱理條機配合使用，發(fā)揮各自性能優(yōu)點，提高成茶品質(zhì)和工作效率。
隨著設(shè)計水平的不斷創(chuàng)新，長板式單鍋扁形茶炒制機自動化程度獲得顯著提高。機器在工作時，使用者可通過人機對話設(shè)置各加工參數(shù)，儲存在電腦內(nèi)的數(shù)據(jù)直接對整個炒茶過程進行自動控制，無需人為干預(yù)，從而實現(xiàn)茶葉加工過程全程自動化;夏建仁等對龍井茶機械化加工工藝進行了研究，將全自動和半自動的兩臺長板式龍井茶炒制機組合進行扁茶做形，優(yōu)化了扁形茶機械加工工藝，提高了扁形茶做形品質(zhì)。
由于茶葉需求日益提高，扁形茶單機加工機械雖能滿足龍井(扁形)茶做形要求，卻無法實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，為滿足龍井(扁形)茶半連續(xù)化及連續(xù)化、智能化生產(chǎn)方式，國內(nèi)眾多企業(yè)、高校開展研究并取得一定進展。為滿足上述需求，杭州千島湖豐凱實業(yè)有限公司進行了如表2所示的創(chuàng)新設(shè)計，即將3臺或4臺長板式龍井(扁形)茶炒制機前后串聯(lián)，作業(yè)時，第一臺炒制機主要負責(zé)殺青工序，第二臺負責(zé)繼續(xù)殺青和初步做形工序，第三臺主要負責(zé)繼續(xù)做形工序，第四臺主要負責(zé)磨光工序。通過這四個工序，龍井(扁形)茶炒制的全過程得以完成，目前該裝備已應(yīng)用于龍井茶生產(chǎn)線中。
▲ “豐凱牌”6CCB-983D型三鍋連續(xù)扁茶炒制機
扁形綠茶具有代表性的產(chǎn)品類型有西湖龍井(有梗)及六安瓜片。兩者雖都是扁形，但在外形上具有較大差別。前者為較平的片形，后者則為形如瓜子、略帶彎曲。上述長板式扁形茶炒制機只能用于龍井茶做形，不能用于六安瓜片。
六安瓜片的做形一般是用理條機，但容易使條形過直、卷曲欠缺，在多年的制茶實踐中，通常在理條機的U形槽鍋中放置加壓棒來完成做形工序，在U形槽鍋的帶動下，槽鍋內(nèi)的茶葉沿U形槽產(chǎn)生翻滾、拋起、與槽鍋壁產(chǎn)生碰撞，同時U形槽鍋內(nèi)的加壓棒在槽鍋內(nèi)做以槽鍋寬度為直徑的似圓周運動，對槽鍋內(nèi)的茶葉產(chǎn)生沖擊壓力作用，最終成形，但加壓棒的釋放及回收還是要靠人工完成，這不僅加大了勞動強度，也不利于茶葉清潔化生產(chǎn)，且無法實現(xiàn)自動化，另外茶葉加工質(zhì)量要受到工人技術(shù)經(jīng)驗的制約，無法達到標準化生產(chǎn)要求，影響成茶品質(zhì)。
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機課題組設(shè)計了一種具有自動加壓功能做形裝備用于六安瓜片的做形工序，降低了勞動強度，實現(xiàn)了六安瓜片連續(xù)化、清潔化生產(chǎn)。所設(shè)計的氣動式自動加壓茶葉理條機如圖1所示，是一種機、電、氣一體化的茶葉自動化加工設(shè)備，由氣缸、活塞桿、吊環(huán)支架和吊環(huán)組成，實現(xiàn)了做形工序的自動加壓，該設(shè)備于2007年應(yīng)用在六安瓜片生產(chǎn)線至今，效果良好。
03
顆粒形及卷曲形綠茶做形裝備研究
▲ 貴州綠寶石(顆粒形綠茶)
不同顆粒形綠茶機制加工工藝雖然不同，但主要由殺青、揉捻、做形和烘焙等關(guān)鍵工序組成，而做形工序?qū)︻w粒形綠茶形成獨特卷曲外形起著關(guān)鍵作用，雙鍋曲毫炒干機是顆粒形綠茶做形的關(guān)鍵設(shè)備，茶葉在高溫炒鍋內(nèi)受炒手板推壓力、茶葉間摩擦力、茶葉與炒鍋內(nèi)壁摩擦力、茶葉自身重力等多個方向的作用力下，逐漸向內(nèi)收緊成圓球顆粒狀，以完成做形工序。
20世紀80年代，84型珠茶炒干機研制成功并在全國珠茶生產(chǎn)區(qū)推廣使用，因其茶灶的設(shè)計會造成環(huán)境和茶葉的污染，不符合我國茶葉無公害化生產(chǎn)的理念，需對茶灶進行結(jié)構(gòu)改進，浙江省上虞市改進的新茶灶應(yīng)用時間雖短、整體不夠完善，但對茶葉清潔化生產(chǎn)具有重要意義。
6CCGQ-50型雙鍋曲毫炒干機作為名優(yōu)茶加工做形的重要機型之一，關(guān)鍵在于炒茶溫度、炒板擺速與擺幅等，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算控制理念逐漸應(yīng)用于茶葉加工領(lǐng)域，實現(xiàn)自動化加工，降低茶農(nóng)的技術(shù)要求，提高經(jīng)濟效益，可進行大規(guī)模批量生產(chǎn)加工，浙江紅五環(huán)制茶裝備股份有限公司研制生產(chǎn)的6CCQ-60型炒干機采用單片機技術(shù)實現(xiàn)炒茶溫度、時間、炒板擺幅等參數(shù)的自動控制，提高了炒茶機械的智能化水平。
▲ “春江牌”6CCQ-50型雙鍋曲毫機
做形工序中所應(yīng)用的雙鍋曲毫機，主要利用曲柄搖桿機構(gòu)來模擬人工炒茶作業(yè)。曲柄為主動件，帶動搖桿左右擺動，搖桿驅(qū)動與其同軸安裝的炒板在炒鍋內(nèi)不斷擺動，以實現(xiàn)顆粒型綠茶做形。
由于曲柄搖桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)不緊湊，占用空間較大;曲柄搖桿機構(gòu)在運動過程中的加速度及速度均有較大變化，導(dǎo)致茶葉受熱不均勻、振動噪音較大。加之上述機構(gòu)的傳統(tǒng)設(shè)計以經(jīng)驗為主，運動性能不佳，易造成運動卡滯及較大振動，影響成品茶品質(zhì)。
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機課題組對上述機構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計。以最小傳動角最大化為目標函數(shù)，建立雙鍋炒茶機的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，運用Matlab編制基于蟻群算法的優(yōu)化程序進行優(yōu)化計算及驗證又通過3因素3水平正交試驗，探究貴州珠茶初烘葉含水率、第一次造形時間、第二次造形炒板的擺動頻率對珠茶成形勻度和碎茶率的影響，獲得的最佳參數(shù)組合分別為：初烘葉含水率50%、第一次造形時間50 min、第二次造形炒板的擺動頻率2.58 Hz;李為寧等用Solidworks建立了雙鍋曲毫機的3D虛擬樣機，基于離散元法建立茶葉顆粒及接觸力學(xué)模型，運用EDEM軟件對做形過程進行了仿真計算，以成形率最大化和碎茶率最小化為目標函數(shù)，對炒板關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)進行了優(yōu)化仿真設(shè)計，同時運用2因素3水平試驗進行驗證，獲得了弧形炒板的最優(yōu)擺速及擺幅;鄭紅發(fā)等以6CCGQ-50型雙鍋曲毫炒干機為試驗對象，開展螺形茶造型技術(shù)研究，得到了曲毫的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)為投葉量6 kg/鍋、曲毫溫度180 ℃、炒制時間75 min，上述優(yōu)化結(jié)果如表3所示。
傳統(tǒng)的珠茶炒干機仍為單機生產(chǎn)，作業(yè)中需人工操作，以完成上料、出料及并鍋環(huán)節(jié)，難以適應(yīng)連續(xù)化生產(chǎn)需求。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機課題組設(shè)計出一種基于自動供料的珠茶連續(xù)化做形控制系統(tǒng)以及控制方法，該系統(tǒng)自動化程度高，基于程控的自動稱重系統(tǒng)可進行自動定量加料，設(shè)計的基于雙搖桿機構(gòu)可實現(xiàn)槽鍋支架翻轉(zhuǎn)自動下茶，PLC控制并鍋環(huán)節(jié)可進行復(fù)炒，實現(xiàn)珠茶做形的連續(xù)化生產(chǎn)。
一些曲毫類卷曲形綠茶做形(如碧螺春)，可用揉捻機進行初步揉捻成條，然后采用6CB-180型碧螺春整形機，6CCQ-50G型曲毫炒干機，6CL-30型名茶搓螺機，6SCG-50CDT型雙鍋曲毫機，6CRQ-60型瓶式曲毫機等完成做形。般溫度設(shè)定在60~80 ℃，在熱及機械力的同時作用下完成做形工序，同時要求透氣，保持茶葉色澤翠綠。上述時間一般為20~30 min，炒至茶條卷曲，含水量為10%左右，可出茶攤涼。
04
茶葉加工溫度控制系統(tǒng)研究
溫度是綠茶做形工序中的關(guān)鍵參數(shù)，對茶葉的成型和品質(zhì)提升有著重要的意義。理條是使茶葉在一定溫度下受熱的作用使葉片軟化，溫度的控制精度直接影響成條率，李文萃等研究了香茶機械化、連續(xù)化加工滾炒溫度、次數(shù)對其成茶品質(zhì)的影響。趙瑤等根據(jù)針形茶做形要求，研制CJL-5型針形茶自動控溫整形操作臺，采用遠紅外加熱方式并實現(xiàn)自動控溫。范起業(yè)等研究了不同殺青溫度對香茶品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)80型電磁滾筒殺青機殺青，在投葉量為130 kg/h時，滾筒三段式加熱元件溫度為290 ℃-280 ℃-265 ℃時，可獲最佳的成茶品質(zhì)。
傳統(tǒng)茶葉理條機理條溫度控制波動較大，為了防止茶葉在理條過程中出現(xiàn)色澤變黃、變暗或產(chǎn)生焦味的現(xiàn)象，需要精確控制理條溫度，提高茶葉的加工質(zhì)量。傅杰設(shè)計了茶葉理條工藝參數(shù)模糊決策控制器及模糊PID溫度控制器，并利用Matlab/simulink對上述控制系統(tǒng)進行了仿真計算，以解決茶葉理條機溫度控制精度不高的問題;近年來模糊控制相關(guān)算法已成功應(yīng)用于工程控制中，王小勇等通過模糊算法進行理條機溫度控制，運用Matlab對溫度控制系統(tǒng)進行仿真試驗，使得理條機的主副加熱部件具有較高的穩(wěn)定性，穩(wěn)態(tài)精度高，抗干擾能力強，提高了理條的成茶品質(zhì);任桂英等通過PLC和相關(guān)控制元件組成控制系統(tǒng)，對溫度、頻率等參數(shù)進行設(shè)計，提高了茶葉理條過程的自動化，便于用戶簡單操作;烏蘭等通過IPSO對模糊PID控制器進行參數(shù)優(yōu)化，使得控制系統(tǒng)可根據(jù)烘干機熱風(fēng)爐的實時溫度，自動調(diào)節(jié)排煙量，保證烘干機溫度的恒定。
根據(jù)茶葉物料烘焙時具有遲滯、大慣性和非線性的特點，采用傳統(tǒng)PID控制時溫度控制精度不高，超調(diào)量較大，魯棒性差，李兵等設(shè)計了一種基于模糊 PID控制原理設(shè)計的溫度控制器，用于六安瓜片茶烘焙，具有較好的動態(tài)及靜態(tài)性能，溫度控制精度高、超調(diào)小，當(dāng)葉溫設(shè)置為80 ℃時，能得到較好的烘焙品質(zhì);安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機課題組設(shè)計了一種基于動態(tài)矩陣控制的茶葉烘干機，烘干機采用多層隧道式，采用上加熱方式，加熱元件為電加熱遠紅外輻射板，運用DMC-PID串級溫度控制系統(tǒng)(如圖2)，前級的DMC算法提高溫度控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力與魯棒性;后級PID算法提高系統(tǒng)的抗干擾性能。
傳統(tǒng)PID控制、FUZZY-PID及DMC-PID控制技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用于茶葉溫度控制系統(tǒng)中，上述三種溫度控制系統(tǒng)的溫度響應(yīng)曲線如圖3所示，常規(guī)PID溫控精度低且超調(diào)量為15%，F(xiàn)UZZY-PID溫控的超調(diào)量為10.5%，而采用DMC-PID串級溫控的超調(diào)量為5.9%，可提高溫度控制精度及成茶品質(zhì)。
05
發(fā)展趨勢
綠茶做形裝備是形成各種綠茶獨特品質(zhì)的關(guān)鍵，也是模擬人工炒茶的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其發(fā)展趨勢從最初的單機作業(yè)逐漸向連續(xù)化、智能化方向發(fā)展。成熟的工業(yè)自動化控制及傳感器技術(shù)正逐步輻射至茶機設(shè)計領(lǐng)域，更多地應(yīng)用了傳感器技術(shù)和機、電、氣一體化等先進技術(shù);做形裝備的傳動機構(gòu)也從簡單的平面機構(gòu)向空間機構(gòu)發(fā)展，傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)更加緊湊、傳動效率更高、運行振動噪音更小、同時產(chǎn)生了多種創(chuàng)新機構(gòu)。通過運用現(xiàn)代智能算法進行了關(guān)鍵機構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計，相關(guān)機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計水平得以提高。
今后，茶葉做形機械將以食品工程、機械電子、自動化技術(shù)及人工智能多學(xué)科交叉為特點，同時做形生產(chǎn)線的標準化、系列化、通用化及智能化水平也將日益提高。
來源：中國茶葉加工
如涉及版權(quán)問題請聯(lián)系刪除
