湿热风预热式滚筒连续杀青机的研制及应用试验.pdf

|四川农业与农机/2023年4期|作者简介：陈书洪（1980年-），本科，农业工程师。研究方向：丘陵山区农业机械、装备研究。E-mail：。湿热风预热式滚筒连续杀青机的研制及应用试验陈书洪宜宾市农业科学院，四川宜宾摘要：目前，常用的绿茶杀青机主要是滚筒连续杀青机和蒸汽连续杀青机。经滚筒连续杀青机加工后的成品茶香气高长，但易出现红梗或焦边等缺陷，呈现出茶汤色发浑、有闷青味或焦糊味；经蒸汽杀青机加工后的成品茶，叶形完整，汤色鲜绿明亮，但是香味不足。为克服以上技术应用产生的茶品缺陷，经技术论证，研制出了一款湿热风预热式滚筒连续杀青机，呈现出的茶品兼具蒸汽杀青机叶形完整、叶底翠绿、汤色嫩绿明亮的优点，又具有滚筒式杀青机的香气高长的优点。关键词：湿热风预热；滚筒连续杀青机；杀青；茶品品质绿茶杀青的目的是利用高温钝化酶的活性，以保持茶叶色泽和香味。杀青效果的好坏受杀青方式、杀青温度和杀青时间等多种因素影响，温度是最主要影响因素。温度对酶有双重作用，在最适宜温度之前，它提高酶的活性，促进酶促反应；超过最适温度后，酶活性受到限制，继续升温，达到临界温度，酶活性被破坏，抑制酶促反应。但是，温度过高，叶绿素被破坏，较嫩的叶子会被杀焦，影响茶叶品质。1常用绿茶杀青机使用现状分析1.1滚筒式连续杀青机滚筒式连续杀青机是以翻炒为主，兼有蒸杀作用的高效率连续式杀青机。该杀青机为整体式结构，装有轮子可移动，基本结构是由筒体、炉腔、机架和传动机构组成，筒体是长柱形金属滚筒，内装有不同角度的螺旋形导叶板，可起到进出料、翻叶的作用，设备装有调节机构，通过调节倾斜角度来控制出叶时间。滚筒杀青机根据燃料不同，又分柴煤式、燃气式、生物质燃料式和电热式几种。滚筒杀青机能连续化生产，生产效率高；加热方式广，用户可根据需要选择柴煤、天然气、生物质燃料和电加热等；操作方便，劳动强度低；产品适应能力强，既可用于名优茶的杀青，也可用于大宗茶的杀青；经滚筒杀青机加工的茶叶，香气高，滋味鲜；设备相对便宜，是目前使用最广的杀青机。同时，滚筒杀青机的缺点也很明显。对操作者技术经验要求较高，如果杀青温度掌握不好，会影响茶叶品质。1.2蒸汽式连续杀青机蒸汽式连续杀青机采用常压蒸汽进行杀青，它由网带或振动网槽、蒸汽发生器、机架和传动机构等部件组成。蒸汽杀青是使杀青叶直接与蒸汽接触，杀青叶温度快速升到杀青温度，所获得的绿茶产品有效的保持了茶叶的鲜绿色，汤色亮绿，且不会产生烟焦味，还能有效去除粗老茶、夏秋茶的苦涩味。蒸汽杀青的不足之处在于会出现网带或振动槽钩挂茶叶，造成杀青时间过久，出现黄熟叶；其杀青叶的含水量比滚筒式杀青要高很多，不利于后续工序的操作，需配套脱水设备处理；虽然去除了茶叶的苦涩味，但也没有了高香味，茶叶香气不足。此外，还有热风杀青机、微波杀青机等，但普及率不高。2湿热风预热式滚筒连续杀青机工作原理湿热风预热式滚筒连续杀青机汲取滚筒杀青机和蒸汽杀青机各自的优点，优化改进不足，使加工后的茶叶兼具滚筒杀青机加工茶叶的高香味和蒸汽杀青机加工茶叶的芽叶完整、色泽绿翠、汤色亮绿的优点。本机的工作原理是，在滚筒进料口外将蒸汽发生器产生的蒸汽和经炉膛内的热风盘管加热的带有一定压力的热风混合，然后通过安装在滚筒内前段的预热器，将湿热风喷向刚进入滚筒的鲜叶。鲜叶经滚筒壁和预热器喷出的湿热风一起加热，温度能快速升高到杀青温度，防止出现红梗、红叶现象；由于预热空气中加有蒸汽，不会因温度升高过快造成脱水过多，而且蒸汽的加入，也会防止焦边糊叶的产生，保证了杀青叶的完整性。本机在滚筒中后段的工作原理和滚筒杀青机原理一样，用中低温对茶叶进行补青、脱水、提香作业。3湿热风预热式滚筒连续杀青机的主要结构技术特点及工作过程3.1湿热风预热式滚筒连续杀青机结构湿热风预热式滚筒连续杀青机结构，如图1所示。3.2主要结构技术特点1）滚筒筒体采用钢板焊接制作，长度、直径按不同规格需要确定。滚筒前后由4个托轮支撑，筒内焊有5条螺旋形导叶板，茶叶通过导叶板在滚筒内翻炒，同时导向滚筒末端出茶。筒体与导叶板材质根据不同需要，可以选择碳钢或者不锈钢加工制作。2）湿热风预热装置（由蒸汽发生器、蒸汽输送软管、湿44设计试验|四川农业与农机/2023年4期|热风混合输入管等部分组成）。炉膛的耐火保温材料里设有热风盘管，采用无缝钢管制作，热风进风鼓风机吹入热风盘管的风经炉膛的高温辐射后，管内空气被加热，经湿热风热风出风管流出后与蒸汽输送软管的蒸汽在湿热风混合输入管中混合后形成高温湿热风，由预热器输入杀青筒体内，对刚进入筒体内部的茶叶进行均匀快速预热，同时滚筒前端筒体也对茶叶进行加热，使叶温能迅速达到杀青要求温度，从而避免红梗、红叶的出现。由于是湿热风，在预热时增加了滚筒前段的含水率，茶叶的失水量很低，从而实现了快速杀青，杀得透，且在杀青过程中不易出现焦边和爆点叶，保证了茶叶的品质。此装置是核心技术部分。3）排湿热风装置（由排湿热风鼓风机、排湿热风进风管组成）：保温层内铺设管道，排湿热风鼓风机吹入的空气经保温层内铺设的管道后被加热，再由排湿热风进风管从进料口上部通至筒内。排湿热风装置能迅速带走滚筒中、后段的水汽，加快茶叶脱水，而不会显著降低滚筒内的温度，同时使茶叶不会产生湿闷现象，色泽更好。4）传动机构（由电磁调速电机、链条、链轮、主动托轮等部分组成）。电磁调速电机输出动力，通过链条传动链轮带动滚筒进料端的两个主动托轮转动，托轮与滚筒环箍产生的摩擦力带动滚筒旋转。由于采用了电磁调速电机，使滚筒工作转速可在060转/min间无极调速，从而可以根据茶叶品种、含水率等因素的不同，调节茶叶在滚筒内的杀青时间，防止产生杀青不足或者过杀现象。5）蒸汽发生器：采用常压的蒸汽锅炉，不需要办理特种设备方面的证书和年审，加热方式可采用电加热式或煤炭、生物质燃料加热等，占地空间小，操作方便。6）检测控制装置（由控制柜、烟道温度控制传感器和湿热风温度传感器组成）。烟道温度控制传感器位于两个烟道下部，通过检测排出烟气的温度换算成滚筒温度，当达到设定温度时，控制柜控制炉膛鼓风机停止工作；当低于设定温度时，炉膛鼓风机重新工作，保证筒体温度在设定范围内。根据工作温度的不同，前后两个炉膛鼓风机的控制温度应分别设定。湿热风温度传感器检测混合后的湿热风温度，当温度高于设定温度后报警，通过手动调节热风排放管上的阀门，减少热风进入量，从而降低湿热风的温度。3.3工作过程当温度传感器检测到的滚筒温度和湿热风温度达到工作温度时，开始从进料口投料。鲜叶进入滚筒后，被滚筒筒体和湿热风同时加热，使叶面温度迅速升高，快速制止酶的活性，达到杀青目的。在导叶板的作用下，茶叶在滚筒内翻滚、抛撒，交替接触筒壁，对茶叶进行补杀和脱水，然后从滚筒末端输出。杀青过程中产生的水汽通过排湿热风装置从滚筒末端吹出，完成整个杀青过程。4湿热风预热式滚筒连续杀青机的应用试验4.1试验本次试验采用的是6CSYT-60型湿热风预热式滚筒连续杀青机，技术参数：滚筒尺寸 600 mm3 500 mm；滚筒转速 0-60 r/min；生产效率 100-150 kg/h；滚筒电机为1.5 kW电磁调试电机；鼓风机1.25 kW（共4台）；蒸汽发生器为35 kg常压锅炉。4.2试验过程及试验结果本次试验地点在宜宾市绿茶主产地屏山县一茶厂进行，该厂主要产品名茶为竹叶青，大宗茶为屏山炒青。对两种品种的茶叶进行多次加工试验，分别选择一次具有代表性的实验过程和结果，详见表1、表2。4.3结果分析经专业人士对同一品种鲜叶，分别经过滚筒杀青机、蒸汽杀青机和湿热风预热式滚筒连续杀青机杀青后加工出的成品茶对比评鉴，一致认为经湿热风预1.蒸汽发生器2.控制柜3.电磁调速电机4.蒸汽输送软管5.主动托轮6.湿热风混合输入管7.滚筒8.预热器9.烟道温度控制传感器210.热风排放管11.烟囱212.热风进风鼓风机13.杀青机主体14.炉膛鼓风机215.排湿热风鼓风机16.排湿热风进风管17.湿热风温度传感器18.湿热风热风出风管19.链轮20.链条图 1湿热风预热式滚筒连续杀青机结构示意图（下转第50页）45|四川农业与农机/2023年4期|能多地覆盖其他贸易国家地区的农药MRLs，提升我国标准的兼容性。其次，促进农药登记与标准同步。截至 2021 年 4 月1 日，我国登记在柑橘生产上处于有效状态的农药产品 2 393 个（含原药），登记有效成分 157 个。GB 2763-2021 对其中 107 种农药有效成分制订了MRLs，目前还缺乏矿物油、石硫合剂、波尔多液、西玛津等。这些限量标准的缺失或对一些农药滥用造成监管漏洞，可能产生柑橘产品质量安全隐患。建议根据柑橘产业发展的现实需要，促进农药登记与标准内容保持同步性，甚至在未来标准应具备前瞻性和预见性。第三，提高生产技术和管理水平。没有高水平的农业生产技术和规范的管理控制手段，再高的食品安全标准也将是一纸空文。因此，要不断加强柑橘产业的技术革新，通过培优品种、改进栽培方式等提升柑橘果树自身抗性，减少病虫害的发生，降低农药的使用。同时，提高柑橘生产管理水平，推进有机肥替代化肥、绿色防控替代化学防治，推广生物防治和物理防治。为出口做准备的柑橘产品，应尽量施用选择出口国已经登记和制订良好使用规范的农药品种，减少贸易中不必要的风险。热式滚筒连续杀青机杀青后加工出的茶品，品质明显高于另两款杀青机加工的茶叶品质。在杀青过程中的杀青时间、温度等参数，需要操作人员根据品种和杀青叶的品质要求来调试设置。下一步可增加自动化控制系统。5结语湿热风预热式滚筒连续杀青机采用了高温湿热风对鲜叶进行预热处理，使刚进入滚筒的茶叶快速升温，迅速杀透，同时茶叶的水分又不会过快的蒸发，在滚筒的后半部进行补杀和脱水，减少了杀青时间，在提升茶叶品质的同时提高了生产效率。杀青后的茶品既具有蒸汽杀青机叶面完整、叶底绿翠、汤色嫩绿明亮的优点，又有滚筒式杀青的香气高长，滋味浓爽的优点。滚筒转速和杀青温度的可调、可控，既适用于名茶、优质茶和大宗茶等不同茶叶品种的杀青，也适用于不同地区的茶叶加工，有利于提升茶叶品质。工序鲜叶情况杀青揉茶机揉捻二青毛烚足烚脱毫感官审评结果过程描述鲜叶为一芽二叶；头天采摘，摊青至第二天早上9点开始杀青。前烟道温度：250，湿热风温度：110120，投叶量：100 kg，杀青时间：45 min。杀青效果：茶叶杀青匀透一致、叶质柔软、叶面微微卷缩、手握成团、梗折而不断，叶色暗绿无光泽，并发出清香。时间：40 min，揉捻效果：芽叶大部分已成条，茶液溢于叶表温度：150，时间：35 min，效果：手捏茶坯略感刺手温度：120，时间：30 min，达八成干手握茶坯刺手明显温度：80，时间：25 min，效果：含水率降至15%左右。茶形完整，叶底绿翠，汤色嫩绿明亮，无焦边、爆点及红梗红叶现象，没有产生闷黄叶和水闷气，色绿而香高、兼具滚筒杀青和蒸汽杀青加工出的茶叶的优点，品质稳定。室温5 5 5 5 5 设备型号6CSYT-60杀青机6CR-55揉捻机6CHB-10烘干机6CHB-10烘干机6CCP-110炒干机表 1一芽二叶屏山炒青加工试验表 2独芽竹叶青加工试验工序鲜叶情况杀青理条机做型链板式连续烘干机干燥感官审评结果过程描述鲜叶独芽；头天采摘，摊青至第二天早上9点开始杀青。前烟道温度：250，湿热风温度：110120，投叶量：60 kg，杀青时间：40 min。杀青效果：茶叶杀青匀透一致、芽体柔软完整、手握成团、芽色暗绿无光泽，并发出清香。温度：80，时间：30 min，扁茶成型，芽形完整温度：80，时间：25 min，效果：含水率15%左右。茶形完整，叶底绿翠，汤色微黄明亮，无焦边红梗现象，没有产生闷黄叶和水闷气，色绿而高香、兼具滚筒杀青和蒸汽杀青的优点，品质稳定。室温7 8 8 设备型号6CSYT-60杀青机6CLZ-80/12理条机6CHB-10烘干机（上接第45页）50