應(yīng)用生物質(zhì)成型燃料加工遂昌香茶

朱彩虹　朱雪英　雷永宏　夏益民

(浙江省遂昌縣農(nóng)業(yè)局茶葉站，323300)

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應(yīng)用生物質(zhì)成型燃料加工遂昌香茶

朱彩虹朱雪英雷永宏夏益民

(浙江省遂昌縣農(nóng)業(yè)局茶葉站，323300)

摘要選取金屬灶式80型滾筒殺青機(jī)為試驗機(jī)型，在殺青機(jī)爐膛內(nèi)安裝生物質(zhì)燃燒器爐芯，在爐膛外安裝自動投料器，利用生物質(zhì)成型燃料代替薪柴加工遂昌香茶。結(jié)果表明，使用生物質(zhì)成型燃料后，該殺青機(jī)預(yù)熱時間比柴灶縮短，加工工效比柴灶有所提高，制茶工勞動強(qiáng)度明顯降低，制茶質(zhì)量比柴灶有所改善。

關(guān)鍵詞生物質(zhì)成型燃料；香茶；殺青；茶葉品質(zhì)

1前言

生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)是采取生物質(zhì)顆粒為使用燃料。生物質(zhì)成型燃料是以農(nóng)林剩余物等可再生生物質(zhì)能源為主原料，經(jīng)切片-粉碎-除雜-精粉-篩選-混合-軟化-調(diào)質(zhì)-擠壓-烘干-冷卻-質(zhì)檢-包裝等工藝制成，采用低溫分段燃燒技術(shù)、煙氣中氮的氧化物、二氧化硫、灰塵等排放低，實(shí)現(xiàn)了能源的可持續(xù)利用。當(dāng)前，遂昌縣年產(chǎn)“遂昌香茶”約7500噸[1]，按馬尾松計，每加工1噸茶葉要消耗薪柴6立方米，年消耗薪柴45000立方米、約2.4萬噸以上,相當(dāng)于需要砍伐4800畝薪柴林, 這與國家的“ 退耕還林”、 “ 天然林保護(hù)”政策顯然是相互矛盾的。因此，尋找新的替代能源勢在必行。利用生物質(zhì)成型燃料代替薪柴，可為遂昌縣森林限伐后，解決茶葉加工燃料難題，提供一條新的途徑；同時，可為遂昌縣實(shí)行茶葉加工過程清潔化，提高茶葉產(chǎn)品的安全性，探索一條可行之路。

2試驗材料與方法

2.1試驗茶機(jī)(80型滾筒殺青機(jī))改裝方法

“80型滾筒殺青機(jī)” 現(xiàn)有的筒體和傳動系統(tǒng)是適合加工“遂昌香茶”的。我們僅對“80型滾筒殺青機(jī)”的供熱系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，主要是在殺青機(jī)爐膛內(nèi)安裝生物質(zhì)燃燒器爐芯，在爐膛外安裝自動投料器。

2.2制茶試驗方法

2.2.1制茶工藝制茶試驗分三次完成(2013年10月13、2014年5月15日至16日、2014年9月20日)，采用當(dāng)前遂昌縣茶葉加工企業(yè)通常使用的“遂昌香茶”制茶工藝，即：收購(或采摘)一芽二、三葉及同等嫩度對夾葉-青葉攤放-(偏重)殺青-裝袋回潮-輕壓長揉-干燥(二青、三青、足火滾香連續(xù)作業(yè))-攤涼-色選(揀梗去雜)[2-3]。

2.2.2試驗數(shù)據(jù)采集分析方法

① 時間數(shù)據(jù)：采用同一只普通時鐘計時；

a：具體時間點(diǎn)記錄至秒；

b：時長=結(jié)束時間點(diǎn)-開始時間點(diǎn)，單位為“分”或“min”；

② 重量數(shù)據(jù)：青葉、生物質(zhì)顆粒燃料、在制品、成品等重量數(shù)據(jù)采用茶廠的磅稱或電子稱測量，計量單位采用茶農(nóng)習(xí)慣使用的“斤”，試驗分析時已進(jìn)行換算。其中：

a：收購青葉數(shù)量:按收購過磅記錄或進(jìn)廠記錄；

b：攤青葉數(shù)量：殺青投葉前逐框過磅，或采用青葉和攤青葉的含水率計算攤青葉的數(shù)量；

c：在制品、成品數(shù)量：過磅測量；

d：生物質(zhì)顆粒燃料重量：需要記錄時使用磅稱過磅；

e：蒸發(fā)水分?jǐn)?shù)量=加工前在制品(或攤青葉)重量+添加物重量-加工后在制品(或成品)重量-片末等副茶重量；

f：柴用量：稱一堆柴在加工前后的重量差。

③ 含水率數(shù)據(jù)：采用GB8304-87《茶水分測定》測量。

④ 溫度數(shù)據(jù)：采用CASON CA380型紅外線溫度計(INFRARED THERMOMETER)測量。

3試驗結(jié)果與適用性分析

3.1試驗用生物質(zhì)成型燃料殺青機(jī)預(yù)熱快

從圖1、圖2可看出，試驗用生物質(zhì)成型燃料殺青機(jī)預(yù)熱較快，一般6 min左右即可完成點(diǎn)火，這時滾筒進(jìn)葉口至筒體中部溫度可達(dá)50℃左右，打開傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動滾筒后，溫度仍呈線性上升，一般20 min左右鍋溫即可達(dá)到工作(投葉)標(biāo)準(zhǔn)；燃柴80型滾筒殺青機(jī)預(yù)熱也相當(dāng)，6 min左右也可完成點(diǎn)火，這時滾筒進(jìn)葉口處和后部溫度在30-40℃，中部溫度可達(dá)60℃以上，打開傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動滾筒后，溫度也呈線性上升，但一般經(jīng)過6 min會有一個小幅度回落的過程，30 min左右鍋溫方可達(dá)到工作(投葉)標(biāo)準(zhǔn)；可見試驗用生物質(zhì)成型燃料殺青機(jī)預(yù)熱略快一些，因此，可以認(rèn)為生物質(zhì)成型燃料殺青機(jī)有利于提高工效。

3.2殺青過程中葉溫平穩(wěn)、勞動強(qiáng)度低

從圖3、圖4可看出，生物質(zhì)成型燃料殺青機(jī)燃燒布置均比較合理且葉溫較均勻，投葉后5min左右葉溫即可穩(wěn)定在比較理想的范圍內(nèi)。而燃柴殺青機(jī)殺青過程中葉溫變化就大得多，特別是多次加柴使得滾筒150-300 cm區(qū)域的鍋溫、葉溫呈近似波浪型變化，使得操作工要不停得調(diào)整投葉數(shù)量、經(jīng)常要將殺青葉扔到滾筒“回爐”。然而，對2臺機(jī)器加工的殺青葉質(zhì)量進(jìn)行感官審評，研究團(tuán)隊中的評茶師們均認(rèn)為“殺青質(zhì)量均符合質(zhì)量要求，試驗茶機(jī)殺青葉殺青程度更均勻，顏色相對較綠”。

3.3用于香茶干燥工序可實(shí)現(xiàn)勻火制茶

從圖5可看出，二青階段(0-20 min)葉溫每5 min 上升1℃左右；三青階段(20-65 min)葉溫比較均勻，穩(wěn)定在65±5 ℃左右；65 min以后，葉溫呈線性上升。均勻的溫度、合理的理條、做形時間，有利于收緊茶葉條索、完成茶葉內(nèi)含成份的轉(zhuǎn)化，提高茶葉質(zhì)量。

3.4生物質(zhì)成型燃料殺青機(jī)的使用經(jīng)濟(jì)性分析

根據(jù)表1、表2，我們發(fā)現(xiàn)：生物質(zhì)成型燃料殺青機(jī)預(yù)熱時間比柴灶要平均節(jié)約8-10 min左右；加工工效與柴灶基本相當(dāng)，相同條件下每擔(dān)(50 kg)成品干茶的總加工時間比柴灶至少節(jié)約12 min以上；每蒸發(fā)量1斤(500 g)水消耗的生物質(zhì)成型燃料平均為0.1859元/斤比柴灶的0.2608元/斤減少28.72%；每加工1斤(500 g)干茶消耗的生物質(zhì)成型燃料(燃料價格按2013年平均價格0.55元/斤測算)平均為0.8708元/斤比柴灶的1.0889元/斤(薪柴價格按2013年底的平均價格0.34元/斤測算)減少20.03%。按配置1臺80型滾筒殺青機(jī)、年加工“遂昌香茶”5噸的中小規(guī)模茶廠測算，使用生物質(zhì)成型燃料殺青機(jī)后，其制茶成本變化大約年節(jié)約成本2471元，平均每斤干茶減少成本0.2471元，具體測算見表3。

注： 生物質(zhì)成型燃料按2013年平均價格0.55/斤計算；薪柴按2013年平均價格0.34元/斤計算。

3.5使用生物質(zhì)成型燃料殺青機(jī)的生產(chǎn)安全性分析

80型滾筒殺青機(jī)加裝“生物質(zhì)燃燒器”后,其傳動系統(tǒng)未變,因此,動力傳動部分仍然是安全的。由于加熱部分改裝了“生物質(zhì)燃燒器”，從“生物質(zhì)燃燒器”在其他行業(yè)已有的應(yīng)用來看，這項技術(shù)是安全的；從我們一年多的試驗應(yīng)用來看，80型滾筒殺青機(jī)改裝“生物質(zhì)燃燒器”也是安全的。

4結(jié)果與分析

根據(jù)上述試驗結(jié)果及測算，本課題組認(rèn)為：80型滾筒殺青機(jī)使用生物質(zhì)成型燃料，加熱溫度均勻可控，加工工效比柴灶有所提高，其中：預(yù)熱時間可平均節(jié)約8-10 min，相同條件下每擔(dān)(50 kg)成品干茶的總加工時間比柴灶至少節(jié)約12 min以上；制茶質(zhì)量與柴灶相當(dāng)，能適合雨水葉的加工；制茶工勞動強(qiáng)度明顯降低，這在茶季、特別是在制茶工疲憊萬分的春茶采制高峰期意義非凡；燃料成本比柴灶有所下降，按配置1臺80型滾筒殺青機(jī)，年加工“遂昌香茶”5噸的中小規(guī)模茶廠測算，使用生物質(zhì)成型燃料殺青機(jī)后，其制茶成本變化大約年節(jié)約成本2471元，平均每斤干茶減少成本0.2471元。80型滾筒殺青機(jī)使用生物質(zhì)成型燃料進(jìn)行茶葉加工生產(chǎn)具有較好的推廣價值。

參考文獻(xiàn)

1韋寶余，林文熙，鐘利軍. 遂昌縣大柘鎮(zhèn)茶產(chǎn)業(yè)"SWOT"分析及發(fā)展對策. 茶葉,2015,41: 93-95.

2葉火香,張林福,劉林敏,姚孟超,周為.松陽香茶連續(xù)化工藝技術(shù)及改進(jìn). 茶葉,2015,41: 96-98.

3包建豐. 松陽香茶連續(xù)化加工工藝的探討. 茶葉,2013,39: 91-93.

Application of biomass shaped fuel in processing Suichang Xiangcha Tea

ZHU Caihong，ZHU Xueying， LEI YongHong，XIA Yimin，HUANG Zhiping

(Tea Management Station, Suichang Agricultural Bureau of Zhejiang Province, Suichang 323300)

Key wordsShaped biomass fuel; Xiangcha tea; fixation; tea quality

AbstractModel-80 green tea fixation drum fixed with a metal type firewood oven was used in the test, in which the firewood oven was replaced by a biomass burner furnace. An automatic feeder was fixed outside the biomass burner furnace. During Suichang Xiangcha tea processing, shaped biomass fuel was burnt instead of traditional firewood. The results showed that the preheating time of the machine was shorter than the firewood furnace. Meanwhile, processing efficiency, labor intensity and tea quality were improved, compared to traditional firewood furnace.

收稿日期：2015-10-19修改日期：2015-12-07

作者簡介：朱彩虹，(1978年-)，女，農(nóng)藝師，主要從事茶葉技術(shù)推廣工作。

中圖分類號：TS272.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0577-8921(2016)01-020-04