两化融合在茶叶初制加工生产线的应用.doc

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1、两化融合在茶叶初制加工生产线的应用摘要：以红茶初制加工为例，对茶叶初制加工生产线中信息化与工业化的应用现状进行调研，探究红茶加工中3道复杂工序的关键技术参数，基于信息化技术开发了对工业化生产工序有效管控的茶叶加工控制系统，实现了红茶加工全程监控、在线分析和远程指导等功能。与传统高密度人员投入的茶叶单机生产加工模式比较，茶叶初制加工生产线有效改善了加工操作的便捷性，提高了自动化控制水平；显著减少了加工过程劳动力投入，产品加工工艺的可重复性高，卫生、品质更加可靠；对推进茶业发展转型升级，实现茶业高质量发展具有重要意义。关键词：红茶；信息化；工业化；茶叶加工1红茶初制加工

2、生产线结合传统红茶加工工艺，应用现代工业化、信息化、标准化、模块化技术集成设计红茶初制加工生产线[8]，如图1所示。红茶加工生产线包括萎凋、初揉、解块、复揉、解块、发酵、初烘、冷却缓苏、复烘和冷却回软10道标准红茶初制加工工序。其中，萎凋、揉捻、发酵和烘干是红茶加工中的关键工序，萎凋工序需要精准控制萎凋环境温湿度和茶叶含水率；揉捻工序除需要控制分配系统外，还需精准控制揉捻压力、揉捻速度和揉捻时间；发酵工序需要精准控制发酵微环境的温湿度和含氧量；烘干工序需要精准控制烘干温度和料层厚度。综上，所有控制参数和加工设备均由信息化控制系统进行管控，形成一键式操作的高度自动化和

3、智能化的红茶初制加工生产线。2与传统红茶初制加工比较分析5学海无涯目前，国内制茶大多数沿用各地传统工艺方式，工艺流程过于简单[1]，各加工工序标准尚未明确，各地区茶叶加工工艺存在差别，甚至同一地方不同企业的加工工艺都不尽相同。茶叶加工工艺的不确定性是导致茶叶机械化加工水平低、品质较难控制的重要原因，因此，亟需对茶叶初制加工中影响各工序的关键技术参数进行研究。2.1红茶揉捻工序比较红茶揉捻的目的在于适当破坏杀青后茶叶的组织，促使茶叶的内含物均匀渗透在茶叶表面，同时使茶叶以主叶脉为轴心形成条形。传统茶叶揉捻以手揉为主，即双手握茶，在竹盘内先轻后重，前后左右滚揉，制茶人大

4、致观察茶叶成型状态后松压、解团。近年来，模拟手工揉捻的手动喂料式单机设备（如图2a）逐渐盛行，大大提高了作业效率，但是手动喂料设备中人为因素影响依然存在，且卫生条件不符合生产要求，揉捻工艺的可重复性较差。总结单机设备手动喂料的不足之处，自动喂料揉捻机组（如图2b）需要严格控制不同批次加入茶叶质量、揉捻时间和揉捻速度，如果速度慢，将影响加工效率，如果速度太快，则茶叶揉捻效果差且容易破坏茶叶。由此可知，自动喂料揉捻机组有效减少了劳动力投入、消除了人为因素对揉捻品质的影响、揉捻工序的可重复性增大。2.2红茶发酵工序比较红茶是一种全发酵茶，发酵是指茶叶在空气中氧化，发酵作用

5、使得茶叶中的茶多酚和单宁酸减少，产生了茶黄素、茶红素等新的成分和醇类、醛类、酮类、酯类等芳香物质，最终形成红茶特有的色泽和滋味。茶叶发酵条件因产品而异，如安化黑茶需要适宜的发酵温度（28~30℃）、湿度（65%~75%RH）,发酵时间约为3~4d[9]；红茶发酵需要适宜的温度（25~30℃）、湿度（90%~95%RH）和通风条件，发酵时间约2~4h。传统竹盘摊放式发酵（如图3a），其竹盘上方遮盖湿布的主要作用是防止水分快速散失，当气候较为干燥时，需人为喷水加湿保持遮布表面湿度；当遇上雨水天气时，需揭开遮布，增强空气流通防止霉变。因此，传统红茶发酵不可控制因素较多，较

6、难保证红茶的发酵品质。采用多层立体往复式堆叠控温控湿设备的发酵工序（如图3b），可以精准控制红茶发酵过程的环境条件，有效减轻制茶师傅工作负担，在恒定环境下发酵较好地保证了不同批次茶叶发酵品质的均一性，且茶叶发酵的卫生条件得到明显改善。2.3红茶烘烤工序比较红茶发酵过后需在热风下迅速烘干，烘干的目的在于快速去除多余水分，利于之后包装保存。红茶发酵温度为25~30℃，而干燥温度为90~120℃，发酵过后采用高温迅速烘干，减少湿热作用下过度的酶促氧化，保障发酵红茶的品质。红茶烘干温度不宜超过120℃5学海无涯，温度过高会导致表层茶叶碳焦化。为提高干燥速率，可适当提高风量，

7、但由于红茶烘干主要采用外排去湿模式，风量过大将导致热量过度浪费，且风量大小与茶叶摊层厚度呈正相关关系。传统红茶烘烤方式（如图4a），遵循“毛火薄摊，足火厚摊”“嫩叶薄摊，老叶厚摊”“碎叶薄摊，条状叶厚摊”原则。主要通过人工控制火候大小，在整个烘烤过程中，制茶师傅需多次拉出装茶竹盘观察茶叶烘干状况，手动翻动茶叶层。烘烤茶叶品质主要依赖制茶师傅的操作，较难保证各竹盘茶叶烘烤品质的均一性。采用现代翻板式自动茶叶烘干机（如图4b），可精准控制整个茶叶烘干过程温度、风量，茶叶发酵完成后衔接干燥环节，转入翻板烘干机中干燥，烘烤茶叶无需人工转移铺盘，制茶师傅只需明确红茶烘干风