茶加工自動(dòng)化生產(chǎn)線應(yīng)用

于秀娜

（吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林吉林 132021）

茶葉作為飲品，香氣獨(dú)特，口感醇厚，回味甘甜，具有降血壓、降血脂和抗衰老等保健功效，深受消費(fèi)者喜愛和好評(píng)，且消費(fèi)者對(duì)茶葉的需求越來越大。但是，如果和國外的茶葉加工設(shè)備來比較的話，我國存在加工環(huán)境差、清潔能力不強(qiáng)、自動(dòng)化的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠等問題，離現(xiàn)代化生產(chǎn)還存在很大的差距。當(dāng)前在對(duì)茶葉進(jìn)行挑揀時(shí)，主要有三種方式：人工、機(jī)器、風(fēng)選，這三種方法都離不開人力的輔助，所以茶葉落地容易受細(xì)菌、灰塵等二次污染。許多茶廠為了省事會(huì)事先在加工機(jī)械旁的地面上堆放大量的茶葉，由于茶葉生產(chǎn)過程中人手暴露得太頻繁，很難保證車間干凈和茶葉不被細(xì)菌和灰塵污染，且沒有及時(shí)對(duì)加工設(shè)備進(jìn)行清潔也會(huì)導(dǎo)致茶葉污染。另外，部分技術(shù)人員只是一味的憑借經(jīng)驗(yàn)加工，不能確保茶葉的安全，也導(dǎo)致高品質(zhì)茶葉產(chǎn)品難以滿足市場(chǎng)需求。而茶加工自動(dòng)化生產(chǎn)線應(yīng)用能夠確保茶葉的安全生產(chǎn)，符合食品發(fā)展方向，能提高消費(fèi)者的健康水平，同時(shí)對(duì)我國出口茶葉、實(shí)現(xiàn)茶葉產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

1 茶加工自動(dòng)化生產(chǎn)線的背景

20世紀(jì)70年代，中國茶葉生產(chǎn)線有了初步發(fā)展，但煙塵污染嚴(yán)重，自動(dòng)化程度低，與自動(dòng)化的茶葉生產(chǎn)線還存在很大的差距。在此基礎(chǔ)上，我國對(duì)茶葉清潔生產(chǎn)線的研究做了大量的工作。如安徽省休寧市榮山茶廠的炒綠茶生產(chǎn)線于2005年出現(xiàn)，葉陽于2007年提出著名綠茶清潔生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，程玉明等人于2010年提出著名的綠茶清潔生產(chǎn)線，鄭紅發(fā)于2015年提出紅茶和綠茶的全自動(dòng)生產(chǎn)線，到2016年，祁門又提出了紅綠茶全自動(dòng)生產(chǎn)線和茶葉精煉篩分生產(chǎn)線。它主要是以機(jī)械化裝配為主，人工輔助的半自動(dòng)篩選過程。

2 茶加工自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)用

2.1 茶葉加工工藝

根據(jù)茶葉產(chǎn)地的環(huán)境條件及運(yùn)用一種特殊的手法，把茶分為兩種，慢速發(fā)酵后茶（生茶）和快速發(fā)酵后茶（熟茶）。筆者以普洱熟茶為研究對(duì)象，其工藝流程為鮮葉、去綠、滾壓、曬干、木堆、蔭干（毛茶）、篩選分級(jí)、蒸煮成型、干燥和貯藏陳化。茶葉的曬青毛茶采用人工發(fā)酵的方法，對(duì)曬干的綠茶、毛茶進(jìn)行加工，篩選并分級(jí)成各種散裝茶和緊實(shí)茶。分級(jí)是茶葉精煉的關(guān)鍵步驟。茶按等級(jí)分為宮廷茶、特級(jí)茶、一級(jí)茶、三級(jí)茶、五級(jí)茶、七級(jí)茶和九級(jí)茶。分類的目的是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分類和組裝。

2.2 各個(gè)單機(jī)的原理和構(gòu)造

2.2.1 圓篩機(jī)

在這一單機(jī)的分機(jī)中，重力、摩擦力和作用在篩面上的反力會(huì)讓在篩面上的茶葉受到影響而使茶葉往下傾斜，茶葉被平面圓篩分成相同或差不多的規(guī)格，以此來使茶葉的質(zhì)量得到提升。

2.2.2 抖篩機(jī)

茶葉因?yàn)槎逗Y機(jī)的抖動(dòng)而往上拋起，在篩面上傾斜或豎立，細(xì)粒茶葉通過篩孔落到篩子下面，粗粒茶葉則以篩面的斜度移動(dòng)到茶葉的出口處。通過工藝試驗(yàn)，傳統(tǒng)的手法也就是彈簧振動(dòng)式結(jié)構(gòu)被淘汰，轉(zhuǎn)而被進(jìn)口的ROSTA彈性振動(dòng)結(jié)構(gòu)所替代，新增了平衡篩這一結(jié)構(gòu)，減少了機(jī)架的振幅，促進(jìn)了茶葉的均化、分散，實(shí)現(xiàn)了大片茶葉與條茶的分離。

2.2.3 茶葉靜電除雜機(jī)

國內(nèi)茶葉生產(chǎn)發(fā)展的突飛猛進(jìn)也不能否認(rèn)傳統(tǒng)的茶葉生產(chǎn)方式的優(yōu)點(diǎn)，如在除茶葉雜質(zhì)的過程中仍可采用茶葉靜電除雜機(jī)去除茶葉雜質(zhì)。由于茶葉靜電除雜機(jī)是茶葉自動(dòng)清洗分級(jí)生產(chǎn)線的核心設(shè)備，其技術(shù)已經(jīng)成熟，效果顯著，深受用戶的信賴。所以在茶葉靜電除雜機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，即在裝置的后端延伸生產(chǎn)線，增加分級(jí)除塵設(shè)備，形成整個(gè)茶葉清洗分級(jí)自動(dòng)化生產(chǎn)線。具體的方法是以靜電去除茶葉雜質(zhì)，新加入機(jī)架、進(jìn)料板、電機(jī)、進(jìn)料口、出料口，進(jìn)料頂部設(shè)置氈帶和水平塑料輥氈條，使塑料滾筒與這些結(jié)構(gòu)通過摩擦產(chǎn)生靜電，靜電吸收滾筒上的非茶類雜質(zhì)，雜質(zhì)被刮刀收集，從側(cè)面流出雜質(zhì)槽。因此，自動(dòng)化生產(chǎn)線能夠?qū)诓枞~中的塵土、毛發(fā)等雜質(zhì)起到一個(gè)很好的去除作用，不僅效果顯著，還能一次性完成除雜質(zhì)的工作，直接跳過分部的繁瑣步驟，有利于生產(chǎn)效率的提高。

2.2.4 風(fēng)力分選機(jī)

茶葉會(huì)受到外風(fēng)和自重的影響，而風(fēng)選機(jī)就是通過篩別不同茶葉的不同質(zhì)量、體積、形狀以及與風(fēng)的接觸面積在同等氣流環(huán)境下的不同來分離茶葉的。因此，在茶加工自動(dòng)化生產(chǎn)線上，采用負(fù)壓密閉結(jié)構(gòu)的原理，研制了一種新的風(fēng)選機(jī)，它能夠最大程度上避免與空氣中塵土的接觸，且每臺(tái)風(fēng)選機(jī)配備四個(gè)出風(fēng)口，促進(jìn)了茶葉茶葉的升級(jí)。

2.2.5 除塵裝置

在加工茶葉時(shí)，自然無法避免與設(shè)備的接觸，包括篩盤、篩筒、風(fēng)選機(jī)、揀梗機(jī)、輥切機(jī)、勻堆等木材或金屬材料設(shè)備在整理過程中產(chǎn)生摩擦等力相互作用，其產(chǎn)生的粉塵包括金屬、植物和人工類粉塵，不但會(huì)造成身體上的傷害，而且也污染了生態(tài)環(huán)境特別是造成了空氣污染。因此，在實(shí)現(xiàn)茶葉的自動(dòng)化加工過程中，結(jié)合單機(jī)集塵和集中化的集塵，通過實(shí)際操作效果證明，茶加工自動(dòng)化生產(chǎn)線大大提高了除塵效率。

3 茶加工自動(dòng)化生產(chǎn)線的創(chuàng)新

第一，通過工藝試驗(yàn)，茶加工自動(dòng)化生產(chǎn)線拋棄傳統(tǒng)的彈簧振動(dòng)結(jié)構(gòu)，采用進(jìn)口ROSTA彈性振動(dòng)支承元件，建立平衡篩，以降低車架的振動(dòng)，提高車架的可靠性和使用壽命。

第二，由于茶葉精煉過程中粉塵的主要來源是篩分和分類，因此茶加工自動(dòng)化生產(chǎn)線重新設(shè)計(jì)了茶葉精煉過程中粉塵的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和進(jìn)出料口，以滿足連續(xù)生產(chǎn)。其中主要存在的問題和相應(yīng)的解決措施有以下幾點(diǎn)：①之前采用的篩分以及風(fēng)機(jī)設(shè)備都是使用的單機(jī)設(shè)備，當(dāng)然具有不同的生產(chǎn)效率，沒有考慮到這一點(diǎn)而進(jìn)行結(jié)合使用，會(huì)因?yàn)槿萘康牟黄ヅ涠斐烧麄€(gè)生產(chǎn)線的容量存在問題甚至癱瘓。針對(duì)這個(gè)問題，我們需要通過工藝試驗(yàn)來對(duì)圓篩、振動(dòng)篩、空氣分離器等單機(jī)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)參數(shù)來進(jìn)行新的設(shè)計(jì)，在單機(jī)正常使用的前提下，生產(chǎn)線也能達(dá)到匹配而正常使用。②每個(gè)單機(jī)設(shè)備都有不同的進(jìn)出料高度和結(jié)構(gòu)，阻礙了相互之間的連接，對(duì)此我們需要根據(jù)工藝的要求，重新設(shè)定接口，避免連接平滑。③茶葉粉塵的主要來源是入口和落料口，所以在原料口沒有考慮茶葉粉塵的分散問題的基礎(chǔ)上通過降低落料高度，可以大大降低茶塵的產(chǎn)生和分散率，另外在揚(yáng)塵處可以放一個(gè)集塵罩，對(duì)茶塵進(jìn)行集中處理，可大大減少揚(yáng)塵。

第三，通過對(duì)茶葉精煉工藝的研究，形成一條適合廣大消費(fèi)者需求的工藝路線。第一次集成創(chuàng)新了茶葉靜電除雜裝置、圓形篩機(jī)、抖篩機(jī)、風(fēng)選機(jī)等單機(jī)，將它們配套連接成一套連續(xù)的自動(dòng)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)茶葉加工的連續(xù)性、潔凈性和清潔度、自動(dòng)生產(chǎn)要求。

4 結(jié)語

茶加工自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)用，可以很好的完成茶葉的除雜、篩選、提純等工序，生產(chǎn)能力得到進(jìn)一步的提升，茶葉雜質(zhì)去除率和篩選率效果明顯，人工使用減少一半以上，有效實(shí)現(xiàn)了茶葉中灰塵、毛發(fā)、茅草等雜質(zhì)的揀選和分離，能大幅度地減少灰塵，大大提高分離效率，降低了生產(chǎn)成本和損失，有效地保證了茶葉的質(zhì)量、健康和安全。茶加工自動(dòng)化生產(chǎn)線不僅解決了茶加工過程中存在的問題，而且有利于提高茶葉工業(yè)的技術(shù)裝備水平，促進(jìn)茶葉工業(yè)的健康發(fā)展，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。