方 忠
(武平縣桃溪鎮(zhèn)鄉(xiāng)村振興服務中心,福建 龍巖 364300)
名優(yōu)綠茶的色香味形成過程與制茶工藝有著密不可分的關(guān)系,不同綠茶的形狀有著不同的加工工藝。而綠茶加工機械能夠根據(jù)綠茶的不同品種有針對性地作業(yè),將制茶原理與機械原理有機結(jié)合,以此提升名優(yōu)綠茶的品質(zhì)。
我國是一個產(chǎn)茶大國,不僅茶類品種繁多,同時各個地區(qū)的茶葉在形態(tài)與口味上又有其獨特之處,這也使得茶葉加工機械的設(shè)備種類隨之增多。綠茶作為名優(yōu)茶中產(chǎn)量和品種排名第一的茶類,其相對應的加工機械設(shè)備也是最多的。而加工機械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)也根據(jù)名優(yōu)綠茶的加工方式不同而生產(chǎn)了不同的機械,主要有炒青型機械、烘青型機械和半烘青型機械。但如果按照茶葉加工形狀來劃分,加工機械又分為條形茶機械、卷形茶機械、扁形茶機械和針形茶機械4種。名優(yōu)綠茶的品種較多,每類品種的綠茶又有各自不同的加工技術(shù),包括鮮葉處理、殺青、揉捻、整形、烘干等多道工序,因此按照加工工序來劃分,綠茶加工機械又有鮮葉處理機械、殺青機械、揉捻機械、整形機械、烘干機械之分[1]。
目前,隨著我國綠茶產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,茶葉機械的研發(fā)不斷精湛,生茶的茶葉機械設(shè)備數(shù)量也在逐年遞增,以確保滿足茶葉產(chǎn)業(yè)的加工需求。但就目前的情況來看,在茶葉的加工過程中仍然存在部分加工工序需要手工操作的情況,沒有達到全工序機械化的程度[2]。對此,本文將以按工序分類的名優(yōu)綠茶的加工機械為例,詳細介紹不同工序加工機械的結(jié)構(gòu)和性能。
鮮葉處理加工機械的主要作用是脫去鮮葉的雨水和露水等水分,故也可以稱之為鮮葉脫水機。不同于鮮葉攤放的竹制工具,鮮葉脫水機的內(nèi)在原理和洗衣機的脫水裝置大同小異,其組成部分是轉(zhuǎn)筒、機體、底座、剎車裝置、電動機和開關(guān)等。這種機械的工作原理是通過轉(zhuǎn)筒的高速轉(zhuǎn)動來甩去網(wǎng)袋中帶有雨水或者露水的茶葉,甩干到一定程度后再通過剎車裝置進行制動。雨水茶葉通過甩干之后殘余水分基本不足10%,這種及時脫水的茶葉生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有更高的品質(zhì)[3]。
殺青機械根據(jù)茶葉殺青的方式不同分為炒青式殺青機和蒸青式殺青機,而其中的炒青式殺青機根據(jù)不同的工作原理和機械裝置又分為鍋式殺青機和筒式殺青機。
2.2.1鍋式殺青機
鍋式殺青機主要由五個部分組成,分別是炒葉鍋、炒葉腔、炒手裝置、傳動機構(gòu)和爐灶。炒葉鍋一般由兩個直徑為30 cm的半球或者直徑為40 cm的半圓組成,具體的應用尺寸根據(jù)茶葉情況選用。兩個炒茶葉鍋分別放置在傳動裝置的左右,其上端是與之相連的炒葉腔,出茶門基本設(shè)置在炒葉腔的前側(cè),方便取出茶葉。爐灶通過電力或者煤炭對茶葉進行加熱,并帶動炒手裝置翻炒茶葉,最終實現(xiàn)茶葉的殺青。該機加工鮮葉生產(chǎn)率為 10 kg/h~30 kg/h,機械構(gòu)造簡單,殺青效果好。
2.2.2滾筒式殺青機
相較于鍋式殺青機,滾筒式殺青機的組成部分更為簡單,主要有筒體、爐腔、機架和傳動機構(gòu)。筒體直徑有不同的規(guī)格,本文中的筒體直徑為30 cm,筒體長度為135 cm~150 cm,內(nèi)部設(shè)置3條螺旋導葉板,前后左右各設(shè)置1個支撐托輪。滾筒式殺青機的動力來源可以是電力或者煤炭,通過二者之一提供熱量來驅(qū)動筒體轉(zhuǎn)動,并在轉(zhuǎn)動的過程中不斷地對筒體加熱,而筒體內(nèi)的導葉板則會將鮮葉翻滾、拋灑,除去剩余的部分水分,并破壞茶葉中酶的活性,最終實現(xiàn)殺青[4]。這種滾筒式殺青機械的好處在于殺青均勻、升溫較快,如果運用恰到好處,那么茶葉的質(zhì)量會相當好,單臺加工鮮葉生產(chǎn)率為 20 kg/h~30 kg/h。
2.2.3筒式殺青機
筒式殺青機主要有兩種型號,一種是圓筒形殺青機,另一種是八角形殺青機。本文主要介紹圓筒形殺青機。圓筒式殺青機的筒體主要工作段呈現(xiàn)圓周的形態(tài),同時兩端進出茶葉的部位為錐形,其主要是由筒體、相應的傳送部件、爐灶和支撐筒體及設(shè)備的機架組成,一般情況下,筒體的長度為120 cm,而筒體主要工作段直徑為60 cm。筒體正向運轉(zhuǎn)時進行茶葉殺青工作,反向運轉(zhuǎn)時將殺青后的茶葉吐出,筒體的運轉(zhuǎn)主要通過爐灶加熱提供熱能源,而爐灶的熱源主要是燒煤或者燒柴。圓筒式殺青機的效率較高,其鮮葉生產(chǎn)率基本保持在每小時15 kg~20 kg。除此之外,相較于八角形殺青機,圓筒式殺青機的優(yōu)勢在于其鮮茶的進口和出口部位都設(shè)置了較大的開口,這種情況下能保證筒體運轉(zhuǎn)過程中水蒸氣及時散發(fā),具有良好的殺青效果。近年來,圓筒式殺青機也逐漸升級換代,一種吹風式圓筒式殺青機應運而生,這種類型的殺青機同圓筒式殺青機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部機型基本一致,不同之處在于吹風式圓筒式殺青機是在圓筒式殺青機的基礎(chǔ)上增設(shè)了一臺出葉風機。同時,圓筒的轉(zhuǎn)動也呈現(xiàn)一種單向轉(zhuǎn)動的形態(tài)。吹風式圓筒式殺青機的工作原理是將鮮茶葉由進口處投入,在爐灶不斷加熱過程中進行殺青,殺青作業(yè)完成后通過出葉風機將筒體內(nèi)的茶葉吹出筒外[5]。這種方式不僅能夠?qū)⑼搀w內(nèi)的茶葉全部吹出,也能夠使殺青葉快速冷卻,保持整體的色澤比較翠綠,非常符合名優(yōu)茶加工要求。
2.2.4瓶式殺青機
作為圓筒式殺青機的一種,瓶式殺青機與圓筒式殺青機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本一致,但是在外形上有所區(qū)別。圓筒式殺青機的筒體呈橢圓形,而瓶式殺青機的筒體則呈現(xiàn)一端粗一端細的瓶狀形態(tài)。通常情況下,瓶式殺青機端口粗的一方內(nèi)部直徑一般分為70 cm、40 cm兩種型號,對應的筒體的長度為75 cm、110 cm。瓶式殺青機的運行作業(yè)過程為間斷性作業(yè),當筒體正向轉(zhuǎn)動是在進行殺青作業(yè),而筒體反向轉(zhuǎn)動則是在進行出茶作業(yè)。
2.2.5蒸青式殺青機
蒸青式殺青機在作業(yè)的時候,主要使用蒸汽殺青原理。蒸青式殺青機的整體構(gòu)造由網(wǎng)帶、蒸汽發(fā)生器、承載設(shè)備的機架和運轉(zhuǎn)部件組成,機架置于網(wǎng)帶、蒸汽發(fā)生器及相應傳動機構(gòu)的下方,以起到承載和支撐的作用。一般情況下,網(wǎng)帶的材質(zhì)大多是不銹鋼絲或者鍍鋅鋼絲,網(wǎng)帶的總長度為4 m左右,以確保滿足蒸青式殺青機的工作需求。蒸汽發(fā)生器的主體主要是一個方形的水槽,內(nèi)部放置了3支U型電熱管,其功率為3 kW,電壓為220 V,主要用于加熱水,使其能夠出現(xiàn)蒸汽。
將蒸床覆蓋在蒸汽發(fā)生器上面,時間控制在75 s~90 s,讓其勻速通過。為了防止在運行的過程當中出現(xiàn)蒸汽泄漏的情況,人們應該有效提升蒸青的效果,在蒸床上面裝上蒸床蓋,蒸床蓋以及蒸汽發(fā)生器之間形成一個有效空間。蒸汽機在作業(yè)的時候,茶葉的溫度會隨之逐漸增高,到90 ℃以上之后,新鮮茶葉中所蘊含的活性酶會迅速中斷。這種加工和處理方式能夠有效去除新鮮茶葉中苦澀的味道以及鮮茶自帶的青草氣味,同時還能夠保證茶葉的完整性,不會破壞鮮茶的色澤和品質(zhì),在蒸青式殺青機的加工下,茶葉能夠保持一種蒸青茶特有的香味[6]。
揉捻機械用于完成制茶中的揉捻作業(yè),使加工葉卷曲成條,并適度破壞葉細胞。按揉筒直徑分揉捻機械有多種型號,其主要的組成部分包括揉桶、揉盤、加壓裝置、傳動機構(gòu)和機架等。
對于名優(yōu)茶加工來說,干燥整形是絕對不能夠缺少的一個工序,其工藝要求非常高,而且主要靠手工作業(yè),因此對勞動力的消耗也比較大,所以最近幾年研發(fā)人員一直都在研發(fā)可以投入生產(chǎn)的茶葉干燥整形機,并且將其大量使用在生產(chǎn)領(lǐng)域當中。從用途上來看,主要可以將其分為兩種機具,第一種是以干燥為主,而第二種是邊干燥邊整形。主要的投產(chǎn)機具如下所示。
2.4.1盤式烘干機
盤式烘干機也稱為抽屜式烘干機,主要的構(gòu)成部分包括熱源風機、烘盤、烘箱等。熱源主要包括兩種形式,分別是電熱以及煤柴兩用金屬式熱風爐供熱,烘盤主要是以銅絲網(wǎng)當作底,再配上木質(zhì)的邊框,整體的形狀就像抽屜,然后直接插入烘箱里,層數(shù)一般設(shè)定為2~6層,每層攤?cè)~面積為0.5 m2~1.0 m2。盤式烘干機的作業(yè)原理是利用風機將熱源引入烘箱內(nèi),然后對內(nèi)置的各層鮮茶進行烘烤,直至新鮮茶葉干燥。值得注意的是,在烘烤的過程中,工作人員需要不斷地調(diào)整烘盤位置,以保證每層烘盤受熱均勻,雖然操作比較煩瑣,但是烘烤出來的茶葉具有良好的品相和品質(zhì)[7]。
2.4.2自動烘干機
相較于盤式烘干機需要人工輔助而言,自動烘干機能在很大程度上解放人工。自動烘干機設(shè)置傳送裝置,能借助傳送帶調(diào)整烘盤的位置,使其能夠運轉(zhuǎn)。每層的烘盤都能保證受熱均勻,然后把上烘葉運轉(zhuǎn)到上層網(wǎng)帶上,隨著網(wǎng)帶不斷前進,茶葉會按照順序依次落在第二層、第三層,然后由熱風不斷穿透,使葉片當中的水分蒸發(fā),完成整體的烘干過程。這種烘干機攤?cè)~的面積可以達到0.75 m2~2.50 m2等多種規(guī)格,每一臺機械的生產(chǎn)率為5 kg/h~15 kg/h,其主要的優(yōu)點就在于能夠連續(xù)作業(yè),而且操作起來非常方便,缺陷就是整體的機器結(jié)構(gòu)比較復雜,造價非常高。
2.4.3電炒鍋用于名優(yōu)茶的手工炒干以及整形
在行業(yè)內(nèi),用于名優(yōu)茶手工炒干及整形的電炒鍋的爐身大多是杉木板的材質(zhì),箍成的爐身呈現(xiàn)由下至上逐漸加粗的形態(tài),對于爐桶的保溫則是將膨脹珍珠巖或者硅酸鋁纖維物質(zhì)用于桶身下部,做好充分的保溫處理。一般情況下,電炒鍋直徑為64 cm,電熱絲為2~3組,總?cè)萘繛? kW,每組都設(shè)置一個獨立的開關(guān),將其排裝在木質(zhì)爐身的上半部分。在作業(yè)的時候,一旦電熱絲被接通,那么就能夠做到一邊加熱炒茶鍋,一邊由工作人員手工塑造茶葉形狀,這樣既能夠達到干燥的目的,也能夠達到整形的目的。
在茶葉加工的過程中,應當要確保茶葉加工機械的良好運轉(zhuǎn),只有這樣才能確保茶葉的品質(zhì)。因此,在注重茶葉加工機械的性能和質(zhì)量之余也要做好日常的使用維護,對茶葉加工機械及時保養(yǎng),以此延長機械的壽命,同時還能夠節(jié)約過度老化和零部件磨損的更換費用以及機械的修理支出成本。做好使用維護工作最重要的意義是避免茶葉加工過程的中斷,因為茶葉加工的中斷最終影響的是茶葉的品質(zhì)[8]。
一般而言,茶葉加工機械多為中小型機械,機械在出廠時,已經(jīng)根據(jù)需求搭配成套,無需再自行購置零部件,僅需要用管、線簡單連接各臺機械即可投入生產(chǎn)車間使用。茶葉機械在安裝前、安裝中和安裝后都有不同的注意事項,這些注意事項應當引起人們重視。在茶葉加工機械安裝之前,應當結(jié)合車間的平面布置確定機械的擺放,同時也要按照加工工序的先后順序確定每臺機械的具體位置。在機械運送至車間開箱時,應當確定機械各個零部件的齊全和質(zhì)量,根據(jù)機械說明檢查機械的整體狀況是否良好。茶葉加工機械安裝時,應保證車間地面的平整,機械擺放的各個位置應當處于同一水平,地面做好水泥砂漿處理,再進行機械的安裝。在茶葉加工機械安裝完成后,要立即檢查每臺機械設(shè)備的連接是否緊密,各臺設(shè)備的零部件是否安裝正確,保持的間隙是否在規(guī)定范圍內(nèi)等[9]。
在啟動茶葉機械之前要確保各臺機械設(shè)備沒有任何的雜物,以免阻礙機械的正常運轉(zhuǎn)。凡是有熱源的機器,應先使炒茶滾筒或烘葉網(wǎng)帶等運動部件運轉(zhuǎn),再生火或接通加熱電源。在制茶即將結(jié)束的前幾分鐘應當提前關(guān)閉電源或者取出加熱煤炭。在茶葉加工結(jié)束后,應當讓滾筒、網(wǎng)帶等裝置繼續(xù)轉(zhuǎn)動大約5 min后再停止,以此避免機械局部過熱而產(chǎn)生形變。
茶葉加工機械在使用的過程中,要嚴格按照說明書的要求對傳動鏈條等制動部位注入潤滑油,減小制動裝置的工作阻力。但值得注意的是,在一些靠摩擦傳動的部位,如滾筒式殺青機的主動托輪與滾筒滾圈之間,不允許加油,以免打滑而影響滾筒運轉(zhuǎn)。
茶葉加工機械在作業(yè)過程中應當重視安全生產(chǎn),在機械發(fā)生故障時要及時關(guān)停機械再進行維修。在機械工作過程中嚴禁用身體的各個部位去清理機械,避免造成生命危險。機械的具體使用要嚴格按照說明書操作,包括茶葉投放的數(shù)量等[10]。
綜上所述,本文詳細介紹了名優(yōu)綠茶加工機械的種類,并從安裝、維修和保養(yǎng)等方面提出相應的注意事項。目前,茶葉加工機械在茶產(chǎn)業(yè)中的應用較為廣泛,實現(xiàn)茶葉加工的全面機械化目標指日可待。