茶葉控溫控濕攤青萎凋裝備的研發(fā)及初步應(yīng)用

韓震 崔娟娟 鄧隆李明 馬柏根

（浙江寧波市林特科技推廣中心） （余姚市姚江源茶葉茶機有限公司） （余姚市農(nóng)林局） （余姚市大嵐鎮(zhèn)人民政府）

攤放和萎凋是茶鮮葉品質(zhì)調(diào)控處理中的重要技術(shù)措施，兩者具有相同的操作工藝，僅在調(diào)控指標(biāo)上有所差異。為提高茶葉品質(zhì)，相關(guān)學(xué)者分別對不同攤放時間、攤放程度和不同攤放處理以及風(fēng)溫對茶葉品質(zhì)的作用效果進行試驗分析，找到了改善茶葉色香味的途徑。目前，攤放和萎凋工序多數(shù)借助相應(yīng)的設(shè)備來完成，越來越多的加工企業(yè)在車間內(nèi)建有專用攤放、萎凋間，生產(chǎn)中應(yīng)用較多的固定式通風(fēng)貯青槽、鮮葉攤放架、加溫萎凋設(shè)備等，解決了茶葉生產(chǎn)中實際問題。但是，在鮮葉的攤青、萎凋過程中，天氣溫度的變化非常大，攤青、萎凋很難控制，導(dǎo)致鮮葉積壓和生產(chǎn)緊張，產(chǎn)品質(zhì)量難以保障。針對現(xiàn)有攤青、萎凋設(shè)備的不足，結(jié)合生產(chǎn)實際，利用水汽循環(huán)制冷原理，研制控溫控濕攤青萎凋裝備。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.工作原理

控溫控濕攤青萎凋裝備抽濕采用制冷原理，使空氣中的水蒸氣在通過蒸發(fā)器時冷凝析出，加熱采用空氣PTC（熱敏電阻）加熱板升溫，加濕采用超聲波霧化方式。在PLC（可編程控制器件）控制面板上輸入溫度、濕度，選擇運行模式，系統(tǒng)根據(jù)傳感器傳回數(shù)據(jù)自動運行判斷目前攤青（萎凋）環(huán)境溫濕度，啟動相應(yīng)功能調(diào)節(jié)至設(shè)定值（會差范圍）內(nèi)。結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示，采用了多種保護設(shè)置，大部分故障屬于設(shè)備自保護，在出現(xiàn)保護后只需排除報警原因，解除報警即可恢復(fù)正常運行。

圖1 茶葉控溫控濕攤青萎凋裝備結(jié)構(gòu)

2.構(gòu)成系統(tǒng)

（1）主要構(gòu)成。室內(nèi)主機柜含顯示設(shè)置采集運算控制電路、空氣循環(huán)系統(tǒng)、加溫子系統(tǒng)、制冷抽濕系統(tǒng)、加濕子系統(tǒng)、溫濕度測量、壓力傳感及各種保護電路。室外由冷卻塔及循環(huán)水泵管路組成。

（2）空氣循環(huán)系統(tǒng)。交流接觸器、熱保護器、外轉(zhuǎn)子離心風(fēng)機和機外風(fēng)管組成。

（3）加溫子系統(tǒng)。固態(tài)繼電器、PTC加熱板和溫控開關(guān)、柜內(nèi)溫度傳感器組成。

（4）制冷抽濕系統(tǒng)。壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器相應(yīng)管路以及高低壓壓力表組成，冷凝器換熱由冷卻塔及循環(huán)水泵和管路完成。

（5）加濕子系統(tǒng)。超聲波霧化器、開水電磁閥、水位開關(guān)及相應(yīng)管路組成。

（6）控制系統(tǒng)。PLC控制器、電源模塊、信號采集模塊和運算、放大、轉(zhuǎn)化模塊組成。

3.技術(shù)參數(shù)

技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 主要參數(shù)

二、初步應(yīng)用效果

1.攤青應(yīng)用效果

取相等數(shù)量的鮮葉,每份100kg,分別進行室內(nèi)自然攤青和控溫控濕裝備攤青，先取鮮葉進行含水率測定，測量結(jié)果為77.06%。試驗過程中，每隔1h取樣，測量其含水率、茶多酚、氨基酸含量等進行對比試驗，最后進行成品茶感官審評對比，結(jié)果如圖2所示：鮮葉含水率由77.06%下降到68%，自然攤青需要6h，而控溫控濕裝備攤青則只需要4h，時間縮短了1/3，大大提高了攤青效率，節(jié)約了加工時間。

圖2 自然攤青與控溫控濕裝備攤青過程中茶鮮葉含水率的變化

自然攤青與控溫控濕裝備攤青過程中鮮葉主要成分的變化如表2所示：鮮葉在攤青過程中，茶多酚總體呈逐漸下降趨勢，氨基酸呈現(xiàn)上升趨勢，酚氨比不斷下降，相同時間，自然攤青酚氨比大于控溫控濕裝備攤青酚氨比，酚氨比值越低，綠茶品質(zhì)越優(yōu)，這就表明，控溫控濕裝備攤青更有利于綠茶加工品質(zhì)的提高。

表2 自然攤青與攤青房攤青過程中鮮葉主要成分的變化

當(dāng)攤青葉含水率達到68%時，也就是說控溫控濕裝備攤青4h，自然攤青6h時，分別取攤青葉50kg，利用相同設(shè)備、相同工藝加工成成品茶，取茶樣進行感官審評，結(jié)果如表3所示：控溫控濕裝備攤青葉制作的茶葉與自然攤青的相比較，前者的香氣更持久，滋味也更鮮爽，總分高出2.6分，控溫控濕裝備攤青葉制作的茶葉品質(zhì)明顯好于自然攤青的鮮葉，結(jié)合表2自然攤青的茶葉酚氨比（9.44）大于控溫控濕裝備攤青茶葉的酚氨比（8.93），與感官審評得出的結(jié)論相符合。

2.萎凋的應(yīng)用效果

取相等數(shù)量的鮮葉，每份約100kg，分別進行室內(nèi)自然萎凋和控溫控濕裝備萎凋，先取鮮葉進行含水率測定，測量結(jié)果為77.06%，試驗過程中，每隔3h取樣，測量其含水率進行對比試驗，最后進行成品茶感官審評對比，結(jié)果如圖3所示，控溫控濕裝備萎凋12h，自然萎凋18h，萎凋葉的含水率就達到嵐紅紅茶萎凋的程度（余姚市嵐紅紅茶萎凋的程度是鮮葉含水率一般控制在62%～64%），控溫控濕裝備萎凋比自然萎凋時間縮短了6h，節(jié)約時間1/3以上，大大提高了萎凋效率。

圖3 自然萎凋與控溫控濕裝備萎凋過程中茶鮮葉含水率的變化

表3 自然攤青與控溫控濕裝備攤青所制成品茶感官審評對比

表4 自然萎凋與控溫控濕裝備萎凋所制成品茶感官審評對比

當(dāng)萎凋葉含水率達到63%時，也就是說控溫控濕裝備萎凋12h，自然萎凋18h時，分別取萎凋葉50kg，利用相同設(shè)備、相同工藝加工成成品茶，取茶樣進行感官審評，結(jié)果如表4所示：控溫控濕裝備萎凋葉制作的嵐紅紅茶與自然萎凋的相比較，前者的香氣更幽雅，滋味也更鮮爽，總分要高出2.3分，控溫控濕裝備萎凋更有利于紅茶品質(zhì)的提高。

三、結(jié)論

控溫控濕攤青萎凋裝備通過加熱升溫、制冷降溫、冷凝析出除濕、加濕等功能調(diào)節(jié)攤青、萎凋環(huán)境，實現(xiàn)了鮮葉環(huán)境溫度、濕度、時間的精準控制，可同時應(yīng)用于鮮葉攤青和紅茶萎凋作業(yè)，不用人工翻葉，提高了茶葉品質(zhì)和生產(chǎn)效率，是非常有效的鮮葉品控的前處理設(shè)備，對實現(xiàn)茶葉標(biāo)準化、連續(xù)化和自動化生產(chǎn)有非常重要的作用，滿足立體攤放和設(shè)施攤放的條件，符合現(xiàn)代茶葉先進技術(shù)的發(fā)展方向，可在我國各茶區(qū)廣泛推廣使用。