我國(guó)茶葉加工機(jī)械研究進(jìn)展

甘寧 ， 孫長(zhǎng)應(yīng) *， 張正竹

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院，安徽合肥 230036；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹(shù)生物學(xué)與資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽合肥 230036）

中國(guó)是茶的故鄉(xiāng)，是世界最大的產(chǎn)茶國(guó)和消費(fèi)國(guó)。19世紀(jì)之前，中國(guó)在世界茶葉貿(mào)易上一直占據(jù)主導(dǎo)地位。然而，1780年才開(kāi)始種茶的印度由于受到工業(yè)革命的影響[1]，茶葉機(jī)械大量涌現(xiàn)，帶動(dòng)了茶葉品質(zhì)和生產(chǎn)效率的快速提升，其茶葉產(chǎn)量和出口量很快追趕上中國(guó)，直到本世紀(jì)初，我國(guó)再次成為世界最大的產(chǎn)茶國(guó)，可見(jiàn)茶葉機(jī)械在茶葉產(chǎn)業(yè)中扮演著極為重要的角色。我國(guó)茶葉加工機(jī)械化起步于20世紀(jì)50年代，隨著中國(guó)科技的進(jìn)步，茶葉機(jī)械行業(yè)迅速發(fā)展，適應(yīng)并推動(dòng)了茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。到2000年，我國(guó)的大宗茶和大部分名優(yōu)茶加工已基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化；2000年以后，為了適應(yīng)茶葉生產(chǎn)加工的新需求和茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新常態(tài)[2]，新技術(shù)和新能源不斷應(yīng)用于茶葉機(jī)械，茶葉生產(chǎn)的連續(xù)化、清潔化、標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化成為發(fā)展主流。文章總結(jié)了近年來(lái)有關(guān)我國(guó)茶葉加工機(jī)械的論文、專利等科研成果，重點(diǎn)綜述了我國(guó)茶葉殺青、做形、攤青、萎凋、做青、發(fā)酵和烘干等加工機(jī)械的研究進(jìn)展，對(duì)比過(guò)去機(jī)械的不足和最新設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，分析了目前茶機(jī)研究仍然存在的問(wèn)題，并提出了我國(guó)茶機(jī)未來(lái)發(fā)展的方向。

1 茶葉初加工機(jī)械

我國(guó)茶葉初加工機(jī)械相比于精加工機(jī)械，研究發(fā)展速度較快。當(dāng)前已研制出系列化茶葉初加工機(jī)械、連續(xù)化銜接設(shè)備和自動(dòng)化控制裝置，將這些機(jī)械有機(jī)銜接組合成多種連續(xù)化茶葉加工生產(chǎn)線。目前國(guó)內(nèi)六大茶類都已實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，基本實(shí)現(xiàn)清潔化，但離實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)還有很大距離。未來(lái)將以單機(jī)模塊研制為基礎(chǔ)，多功能一體機(jī)發(fā)展為導(dǎo)向，標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)連續(xù)化生產(chǎn)線為目標(biāo)，為全面實(shí)現(xiàn)茶葉生產(chǎn)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)造條件。

1.1 殺青機(jī)械

目前使用最廣泛的殺青機(jī)是滾筒殺青機(jī)，其操作簡(jiǎn)單，投入成本較低，適用性廣泛，但其殺青穩(wěn)定性差，溫度不易控制，熱能利用率低。為了追求更高效節(jié)能的殺青機(jī)械，不斷有學(xué)者提出將其它先進(jìn)的加熱技術(shù)應(yīng)用到殺青機(jī)械中，比如蒸汽殺青、熱風(fēng)殺青、電磁殺青、微波殺青和遠(yuǎn)紅外殺青等。蒸汽殺青[3]是指高溫蒸汽與茶鮮葉接觸，通過(guò)蒸汽導(dǎo)熱，使殺青葉迅速升溫，達(dá)到殺青目的；熱風(fēng)殺青[4]是依靠發(fā)生爐里產(chǎn)生的熱風(fēng)與鮮葉熱交換，由于溫差很大，鮮葉迅速吸熱，溫度迅速升高，鈍化酶活，完成殺青；微波殺青[5]是指利用鮮葉本身的水分通過(guò)高頻微波的震蕩作用，茶葉快速升溫，實(shí)現(xiàn)殺青；遠(yuǎn)紅外殺青[6-7]是指當(dāng)遠(yuǎn)紅外線的頻率與被其照射到的物體的分子固有頻率相一致時(shí)，物體就會(huì)強(qiáng)烈吸收遠(yuǎn)紅外線，并將其轉(zhuǎn)化為分子的熱運(yùn)動(dòng)，使物體溫度迅速提高，進(jìn)行殺青；電磁殺青[8-9]是指流過(guò)線圈的高頻交流電流會(huì)產(chǎn)生高頻的交變磁場(chǎng)，使鐵質(zhì)容器的體內(nèi)產(chǎn)生無(wú)數(shù)的小渦流，鐵原子進(jìn)行高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，碰撞摩擦生熱，從而產(chǎn)生一個(gè)高溫環(huán)境。文章在前人研究的基礎(chǔ)上，將這些殺青技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)、傳熱方式、成茶品質(zhì)和適用建議進(jìn)行了歸納整理，如表1所示。

表1 殺青機(jī)械不同殺青方式的比較分析Table 1 Comparison and analysis of different fixation methods of fixation machinery

2017年，湖北天池機(jī)械股份公司[10]研發(fā)了一種新型電磁殺青機(jī)，該機(jī)特點(diǎn)在于整合了上述的電磁殺青技術(shù)和熱風(fēng)殺青技術(shù)的工藝優(yōu)點(diǎn)，其滾筒內(nèi)部增加熱風(fēng)管，外部纏繞電磁線圈，而且還配套了紅外測(cè)溫儀和智能溫控儀，提高了殺青效率和熱效率，并且相較于單電磁殺青機(jī)而言，使用成本降低。在此之前，早已出現(xiàn)多種殺青方式技術(shù)組合的研究，比如蒸汽熱風(fēng)組合[11]、電磁熱風(fēng)組合[12]、微波熱風(fēng)組合[13]、微波遠(yuǎn)紅外組合[14]和電磁微波組合[15]等，各殺青技術(shù)取長(zhǎng)補(bǔ)短，是未來(lái)殺青機(jī)發(fā)展趨勢(shì)之一，但也必將會(huì)出現(xiàn)新的問(wèn)題，比如組合后造價(jià)將更加昂貴，技術(shù)更加復(fù)雜。表2將各殺青技術(shù)組合后的優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題進(jìn)行了分析。

表2 不同殺青組合方式的優(yōu)劣分析Table 2 Analysis of the advantages and disadvantages of different combination methods of fixation

這種“二合一”組合方式進(jìn)行殺青，多半是以殺青滾筒為基礎(chǔ)，加入其它兩種殺青技術(shù)進(jìn)行殺青，由此可以推想“三合一”方式組合殺青，甚至“四合一”方式組合殺青，比如微波殺青時(shí)間極短，可以與其它殺青技術(shù)連成一體，用于補(bǔ)殺作用，在這些方面國(guó)內(nèi)研究較少，有待進(jìn)一步深化。

1.2 做形機(jī)械

1.2.1 冷做形（揉捻）機(jī)械

我國(guó)茶葉加工的揉捻作業(yè)早已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化[16]，但是傳統(tǒng)揉捻機(jī)存在揉捻質(zhì)量不穩(wěn)定，效率不高，自動(dòng)化水平有待提高等問(wèn)題。為提升效率和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，國(guó)內(nèi)已陸續(xù)研制出多臺(tái)組裝式揉捻機(jī)組和全自動(dòng)揉捻機(jī)組，可全程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)蓋、稱重加料、關(guān)蓋、加壓、下料，也可調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，使揉捻質(zhì)量更具可控性。為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線中的連續(xù)化揉捻，2011年，鐘應(yīng)富等[17]設(shè)計(jì)了一種6CRK-40X型行車式茶葉自動(dòng)揉捻機(jī)組，利用PLC自動(dòng)控制技術(shù)，并采用多臺(tái)聯(lián)動(dòng)的形式揉捻，實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)投料和揉捻循環(huán)作業(yè)的連續(xù)自動(dòng)化加工。但此揉捻機(jī)組還是必須經(jīng)歷停機(jī)投葉和下葉，只是實(shí)現(xiàn)了間歇式連續(xù)揉捻。為此，安徽三九農(nóng)業(yè)裝備科技股份有限公司[18-19]突破傳統(tǒng)，自主研發(fā)出6CRZJ系列自動(dòng)加料連續(xù)揉捻機(jī)，真正地突破了揉捻工序在連續(xù)化生產(chǎn)線上的瓶頸，該設(shè)備改進(jìn)了加料方式，茶葉在揉盤處加入，隨圓周運(yùn)動(dòng)從揉桶和揉盤接合處進(jìn)入揉桶內(nèi)，先進(jìn)先揉、后進(jìn)后揉，并使用加壓氣缸自動(dòng)下移壓蓋加壓，邊揉邊壓，還采用了4臺(tái)連體組合，實(shí)現(xiàn)不間斷上下料。該揉捻機(jī)的成功研制為連續(xù)化生產(chǎn)線的組建提供有力保障。

1.2.2 熱做形機(jī)械

理?xiàng)l工藝是許多名優(yōu)茶塑造外形的關(guān)鍵工藝，目前最常見(jiàn)的理?xiàng)l機(jī)是往復(fù)振動(dòng)式理?xiàng)l機(jī)[20]，但傳統(tǒng)往復(fù)式理?xiàng)l機(jī)有耗能高、能源利用率低、自動(dòng)化程度低等問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，周忠等[21]提出將多個(gè)往復(fù)式理?xiàng)l單機(jī)以一定的傾斜角，組裝成階梯連續(xù)式理?xiàng)l機(jī)組，理?xiàng)l葉會(huì)隨著振動(dòng)從一端自動(dòng)滑到另一端，這也是目前連續(xù)化生產(chǎn)線上比較實(shí)用的理?xiàng)l機(jī)組。但傳統(tǒng)理?xiàng)l機(jī)的熱源設(shè)在槽鍋下方，還要通過(guò)加熱金屬棒傳遞熱量，不僅熱能利用率低，受熱不均勻，還存在安全隱患，為此，張小福等[22]提出遠(yuǎn)紅外上加熱方式的新型理?xiàng)l機(jī)設(shè)計(jì)思路，并取消了傳統(tǒng)理?xiàng)l機(jī)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，而是利用氣缸作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，減小振動(dòng)，降低噪音。除此之外，張祖德等[23]開(kāi)發(fā)了一種水平式茶葉連續(xù)理?xiàng)l機(jī)組，對(duì)上料、壓棒、出料和送風(fēng)加熱等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，同時(shí)設(shè)計(jì)觸摸屏系統(tǒng)，方便用戶簡(jiǎn)單操作，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提升工作效率。上述理?xiàng)l機(jī)組都是基于往復(fù)振動(dòng)式理?xiàng)l機(jī)研制而成，但往復(fù)振動(dòng)式存在一個(gè)弊端，茶葉滾動(dòng)的方向不是始終一個(gè)方向，而是來(lái)回滾動(dòng)，原理如圖1所示，這樣就導(dǎo)致剛卷緊的茶條朝反方向滾動(dòng)而又變松，致使茶條不緊細(xì)。因此，解決理?xiàng)l不緊細(xì)的問(wèn)題將可能是今后的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。

圖1 往復(fù)振動(dòng)理?xiàng)l機(jī)示意圖Fig.1 The schematic diagram of reciprocating carding machine

另外，扁茶做形機(jī)也在不斷改進(jìn)研制中，過(guò)去扁形茶機(jī)械制法，主要是在往復(fù)式理?xiàng)l機(jī)的鍋槽中加入壓棒[24]，使理直后的茶條通過(guò)壓棒不斷滾壓最終形成扁平茶條，但此工藝的磨光和透氣性較差，易造成茶條光滑程度和色澤亮度都不夠，難以達(dá)到高品質(zhì)扁形茶的要求。針對(duì)這些不足，國(guó)內(nèi)研制出一種長(zhǎng)板式扁形茶炒制機(jī)，該機(jī)在炒制過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了抖、壓、捺、磨等工序，保證了與手工炒制的品質(zhì)相近。為了提升生產(chǎn)率，杭州千島湖豐凱實(shí)業(yè)有限公司[25]將4臺(tái)長(zhǎng)板式炒制機(jī)串聯(lián)組裝，各臺(tái)負(fù)責(zé)殺青、壓扁、磨光等功能，成功研制出可完成扁形茶炒制全過(guò)程的連續(xù)長(zhǎng)板式扁形茶炒制機(jī)，后來(lái)又以此為基礎(chǔ)，研發(fā)出連續(xù)化扁形茶生產(chǎn)線，填補(bǔ)了扁形茶缺少生產(chǎn)線的空白。

1.3 茶鮮葉前處理機(jī)械

1.3.1 攤青、萎凋機(jī)械

隨著茶葉生產(chǎn)的不斷實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)鮮葉的適當(dāng)攤放不僅可以延長(zhǎng)保鮮時(shí)間，還可以提升成茶品質(zhì)[26]。此前，茶葉一般攤放于地面或竹匾上，易受天氣溫濕度影響，缺少可控性。為了改變此現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)研制出固定通風(fēng)貯青槽、貯青車等設(shè)備，但這類設(shè)備易導(dǎo)致鮮葉積壓，時(shí)常需要人工翻拌，環(huán)境可控性依然不高。為此，鄭鵬程等[27]研制了一款新型鮮葉攤青機(jī)，裝有溫濕度傳感器、PLC控制器、制冷式風(fēng)機(jī)、超聲波加濕器等，具有自動(dòng)上下葉、占地面積小、環(huán)境可控、連線生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。萎凋也易受環(huán)境溫濕度和光照變化的影響，目前多用室內(nèi)萎凋槽進(jìn)行萎凋，但鮮葉量大時(shí)，萎凋槽的攤放厚度會(huì)受到限制，且對(duì)廠房占地面積要求較高。依據(jù)攤放和萎凋具有相似的工藝，中華全國(guó)供銷合作總社杭州茶葉研究院[28]研制出6CQCL-50型多功能茶鮮葉前處理機(jī)，該機(jī)主要有機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、翻葉裝置、通風(fēng)、加熱和加濕系統(tǒng)等組成，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)三用，即攤青、萎凋和做青作業(yè)。

1.3.2 做青機(jī)械

做青是烏龍茶制茶工藝中決定品質(zhì)風(fēng)味的關(guān)鍵工序[29]，由晾青和搖青反復(fù)交替進(jìn)行，完成整個(gè)做青過(guò)程。過(guò)去用水篩手工搖青勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，搖青品質(zhì)易受天氣、人為因素影響。為實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，國(guó)內(nèi)研制出滾筒式搖青機(jī)、旋拋式搖青機(jī)和振動(dòng)式做青機(jī)[30]。滾筒式搖青機(jī)早在上世紀(jì)五六十年代就已出現(xiàn)，由竹籠簡(jiǎn)單制成，只有單一轉(zhuǎn)速，上下葉還需人工操作，到如今已研制出不銹鋼材質(zhì)，可無(wú)級(jí)變速，溫濕度可控，可自動(dòng)上下葉，實(shí)現(xiàn)萎凋、晾青和搖青多功能的滾筒式搖青機(jī)。滾筒式搖青機(jī)是目前國(guó)內(nèi)最為常用的搖青機(jī)，但其搖青品質(zhì)難以與手工搖青相比，易出現(xiàn)搖青不勻，葉緣破壞程度過(guò)大等問(wèn)題。為此，福建省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所[31]模仿手工搖青的旋拋動(dòng)作，研制出SPY-100型旋拋式搖青機(jī)，比手工搖青質(zhì)量更加均勻穩(wěn)定，每臺(tái)可代替3名搖青師傅進(jìn)行作業(yè)，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，但該機(jī)需要人工下葉進(jìn)行晾青，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化。振動(dòng)搖青是利用高頻振動(dòng)源的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)代替手工的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，搖青時(shí)青葉在振動(dòng)篩筐上“輕、快、勻”的摩擦跳動(dòng)，達(dá)到搖青目的。郝志龍等[32]利用此原理研制出振動(dòng)式搖青機(jī)，由振動(dòng)裝置、動(dòng)力系統(tǒng)和環(huán)境控制系統(tǒng)等三部分組成，實(shí)現(xiàn)了晾青、搖青和做青環(huán)境控制一體化，不僅提升了搖青品質(zhì)，也解決了做青的連續(xù)化和清潔化。

1.4 發(fā)酵機(jī)械

發(fā)酵是紅茶加工的關(guān)鍵工藝[33]，傳統(tǒng)發(fā)酵往往是將茶葉放進(jìn)發(fā)酵筐或發(fā)酵簍中，使其置于發(fā)酵室內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵作業(yè)，其發(fā)酵程度難以控制，還需人工定時(shí)翻拌，生產(chǎn)效率低，發(fā)酵程度不穩(wěn)定。發(fā)酵設(shè)備的出現(xiàn)，大大提高了生產(chǎn)率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，但發(fā)酵槽、發(fā)酵車和自動(dòng)鏈板式發(fā)酵機(jī)等傳統(tǒng)發(fā)酵設(shè)備仍存在發(fā)酵品質(zhì)不勻、供氧不充分、溫濕度不易控制、難翻拌等問(wèn)題。基于此，董春旺等[34]設(shè)計(jì)了一種工夫紅茶可視化富氧發(fā)酵機(jī)，基于超聲霧化隧道加熱技術(shù)，采用回轉(zhuǎn)攪拌與柔性刮板結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行可視化觸屏操作，實(shí)時(shí)觀察發(fā)酵狀態(tài)，自動(dòng)控制溫濕度變化和進(jìn)出料系統(tǒng)，很好地解決了傳統(tǒng)發(fā)酵設(shè)備存在的一系列問(wèn)題。針對(duì)同樣問(wèn)題，陳加友[35]設(shè)計(jì)紅茶一體化全自動(dòng)發(fā)酵機(jī)組，由輸送裝置、勻堆裝置、紅外傳感裝置、氣動(dòng)裝置、蒸汽發(fā)生器裝置、超聲波霧化器等組成，采用多層網(wǎng)帶式輸送以增加產(chǎn)量，可自動(dòng)控制溫濕度和排氧換氣來(lái)創(chuàng)造良好的發(fā)酵環(huán)境，而且擁有自動(dòng)上下料裝置。

1.5 烘干機(jī)械

傳統(tǒng)的烘干機(jī)分為三類，手拉百葉式、半自動(dòng)手拉百葉式和自動(dòng)鏈板式。前兩種不能連續(xù)化生產(chǎn)，在規(guī)模化加工中逐漸被淘汰，自動(dòng)鏈板式可用于連續(xù)化生產(chǎn)線，是目前使用最廣泛的烘干機(jī)。特別是6CH型系列鏈板式烘干機(jī)[36]已經(jīng)使用了30多年，雖然不斷被改進(jìn)，但其結(jié)構(gòu)變化不大，依然存在能源消耗大等問(wèn)題。為降低能源損耗，一些學(xué)者提出回收利用廢氣熱量的思路，烘干機(jī)的廢氣溫度一般在90℃左右，如果把這份熱量轉(zhuǎn)化為有效熱量，可以降低能源損耗。吳澤球等[37]利用管殼式熱交換器進(jìn)行廢氣余熱的回收利用，試驗(yàn)結(jié)果表明可以將空氣初始溫度提高20～25℃。在綠茶加工過(guò)程中，揉捻后的茶條易結(jié)塊，若直接進(jìn)入傳統(tǒng)烘干機(jī)，會(huì)造成脫水不勻，影響色澤品質(zhì)，為解決此問(wèn)題，國(guó)內(nèi)多家茶葉機(jī)械公司已研制出動(dòng)態(tài)式茶葉烘干機(jī)，其中浙江上洋機(jī)械有限公司研制的一種茶葉動(dòng)態(tài)烘干機(jī)[38]，可實(shí)現(xiàn)茶葉處于動(dòng)態(tài)、懸浮狀態(tài)下進(jìn)行烘干，提高了滾筒空間和熱能的利用率，保證了茶葉色澤香氣的品質(zhì)。除此之外，遠(yuǎn)紅外輻射技術(shù)也可應(yīng)用到烘干機(jī)中，李兵等[39]針對(duì)六安瓜片拉老火的工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出遠(yuǎn)紅外烘焙機(jī)來(lái)代替炭火烘焙工序，進(jìn)而消除木炭灰塵污染，實(shí)現(xiàn)清潔化。

2 茶葉精加工機(jī)械

從20世紀(jì)50年代到80年代中后期，我國(guó)已具備較為完善的大宗紅茶、綠茶精制機(jī)械，并研制出了眾多的茶葉精制連續(xù)生產(chǎn)線及立體精制車間[40]。但隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)替代計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制，消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化帶動(dòng)名優(yōu)茶產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，名優(yōu)茶機(jī)械研發(fā)力度增大，而精制機(jī)械研發(fā)投入大大減小，導(dǎo)致精制機(jī)械發(fā)展停滯不前。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)茶葉精制機(jī)械也有了部分改進(jìn)和優(yōu)化，比如創(chuàng)新了圓篩機(jī)和抖篩機(jī)的自動(dòng)刮篩結(jié)構(gòu)，研制出了高效率、國(guó)產(chǎn)化的光電色選機(jī)，并且使初制機(jī)械與精制機(jī)械有機(jī)銜接，實(shí)現(xiàn)初精加工全程連續(xù)化作業(yè)等。但是大部分精制設(shè)備創(chuàng)新程度還不高，大多還是沿用傳統(tǒng)機(jī)型或在傳統(tǒng)機(jī)型上局部調(diào)整優(yōu)化，依然存在噪音大、難調(diào)控、多粉塵、低工效等問(wèn)題。

針對(duì)傳統(tǒng)精制機(jī)械在篩分時(shí)容易出現(xiàn)毛茶掛網(wǎng)、噪音和粉塵污染等問(wèn)題，浙江上洋機(jī)械有限公司[41]設(shè)計(jì)了幾款平面圓篩機(jī)和抖篩機(jī)，平面圓篩機(jī)的篩網(wǎng)底部設(shè)計(jì)了一對(duì)平行的無(wú)桿氣缸，其活塞上固定塑料刮刀，當(dāng)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)刮刀，實(shí)現(xiàn)刮去掛網(wǎng)的茶條，并且采用了彈性萬(wàn)向接頭和擺桿增加了承受質(zhì)量，降低了噪音，同時(shí)整機(jī)密封，減少了粉塵外泄；抖篩機(jī)在其兩層篩網(wǎng)之間安裝彈球，在運(yùn)作時(shí)，彈球會(huì)擊打上篩網(wǎng)使掛網(wǎng)的茶條重新抖落，并且采用橡膠搖桿式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音減小，同時(shí)也整機(jī)密封，粉塵減少。

揀剔設(shè)備分為階梯式揀梗機(jī)、靜電揀梗機(jī)和色選機(jī)。前兩種選別率低、誤揀率高，難以滿足精確揀剔需求。合肥美亞光電股份有限公司等單位開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)化茶葉光電色選機(jī)的推廣應(yīng)用，使揀剔效率和質(zhì)量大幅提高。為了追求更高的效率和質(zhì)量，光電色選機(jī)也在不斷的改進(jìn)中，其中安徽捷訊光電技術(shù)有限公司研發(fā)了一種云智能茶葉色選機(jī)，采用了全球首創(chuàng)的鷹眼技術(shù)、云技術(shù)相機(jī)、云圖像采集處理和光譜分析技術(shù)等，可以深度識(shí)別普通色選機(jī)不能識(shí)別的微小雜質(zhì)，并且可以對(duì)茶葉條形大小、長(zhǎng)短、粗細(xì)、單芽、一芽一葉、一芽?jī)扇~、一芽三葉等精細(xì)分級(jí)；另外，還聯(lián)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云處理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，創(chuàng)造出全新色選大數(shù)據(jù)時(shí)代[42-43]。

3 我國(guó)茶機(jī)行業(yè)存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)

近幾年我國(guó)茶葉機(jī)械研究取得了較大的進(jìn)步，但茶葉機(jī)械技術(shù)仍然是制約茶產(chǎn)業(yè)繼續(xù)高速發(fā)展的一個(gè)重要因素，我國(guó)在茶葉機(jī)械研究發(fā)展中依然存在著一些問(wèn)題。首先，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有平臺(tái)和技術(shù)力量雄厚的茶葉機(jī)械技術(shù)研究中心，科研投入少將直接影響茶葉機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，比如烘干機(jī)械一直延用過(guò)去鏈板式烘干機(jī)，只是部分改進(jìn)，能耗問(wèn)題仍未得到有效解決，創(chuàng)新的缺乏限制了機(jī)械的提升；其次，茶機(jī)研究發(fā)展不平衡，相對(duì)于茶葉初制機(jī)械，精制機(jī)械研究匱乏，依然存在噪音大、粉層多等問(wèn)題，精制車間的惡劣環(huán)境給工作人員造成巨大壓力；再者，我國(guó)在茶機(jī)制造和茶葉生產(chǎn)上一直存在爭(zhēng)論，到底是“茶理”服務(wù)于“機(jī)理”，還是“機(jī)理”服務(wù)于“茶理”？許多做形機(jī)械的研制只為塑形，而忽視了內(nèi)質(zhì)的重要性，許多生產(chǎn)線為提高效率，而缺少足夠的回潮工序，歸根結(jié)底是對(duì)茶葉品質(zhì)形成機(jī)理不清，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝融合仍然是茶產(chǎn)業(yè)必須認(rèn)真面對(duì)的科學(xué)命題；最后，大多研發(fā)機(jī)構(gòu)只專注于茶葉機(jī)械自身的研究，缺少對(duì)新興技術(shù)的洞察，光、電、氣等領(lǐng)域的高新技術(shù)與茶葉機(jī)械有效嫁接是茶葉機(jī)械未來(lái)發(fā)展的必要條件。

針對(duì)當(dāng)前我國(guó)茶葉生產(chǎn)特點(diǎn)和未來(lái)茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，未來(lái)茶葉機(jī)械研究將遵循以下發(fā)展趨勢(shì)。一是能源與環(huán)境是必須重視的兩大問(wèn)題，茶機(jī)能源損耗的降低可以有效節(jié)省成本，清潔的茶葉加工過(guò)程可保障消費(fèi)者的安全衛(wèi)生，應(yīng)積極研發(fā)基于清潔化能源的節(jié)能裝備，在茶葉生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)全程清潔化和節(jié)能化；二是我國(guó)茶葉加工暫時(shí)難以達(dá)到完全標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，產(chǎn)品品質(zhì)無(wú)法保證一致，這不僅歸結(jié)于各地工藝標(biāo)準(zhǔn)不一致，也歸結(jié)于各茶機(jī)制造廠缺乏統(tǒng)一的制機(jī)行規(guī)，未來(lái)可利用物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)等信息技術(shù)與茶機(jī)有機(jī)結(jié)合，全程記錄茶葉加工過(guò)程中的工藝參數(shù)與茶葉品質(zhì)的相互性數(shù)據(jù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，由數(shù)據(jù)的確定性達(dá)到生產(chǎn)的可控性，使茶葉產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)茶葉加工的信息化和標(biāo)準(zhǔn)化；三是我國(guó)目前已研制出多條連續(xù)化生產(chǎn)線，但離完全自動(dòng)化還有很大距離，具體表現(xiàn)在加工環(huán)節(jié)中易出現(xiàn)機(jī)械卡葉、粘葉、不流暢和缺乏緩沖等問(wèn)題，導(dǎo)致茶葉生產(chǎn)成本中勞動(dòng)力占比依然很大，通過(guò)對(duì)高強(qiáng)度作業(yè)工序進(jìn)行連續(xù)化自動(dòng)化改造，配套相應(yīng)智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化智能化，創(chuàng)建出真正意義上不用“手幫忙”的完全自動(dòng)化生產(chǎn)線，來(lái)降低茶葉生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)效率?？傊?，茶葉機(jī)械未來(lái)發(fā)展將著重于能源、品質(zhì)和效益三方面，終極目標(biāo)將是追求茶葉生產(chǎn)的“數(shù)字化”。