茶加工自動化生產(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，深受消費者喜愛和好評，且消費者對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)前在對茶葉進(jìn)行挑揀時，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，且沒有及時對加工設(shè)備進(jìn)行清潔也會導(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)品難以滿足市場需求。而茶加工自動化生產(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，能提高消費者的健康水平，同時對我國出口茶葉、實現(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，自動化程度低，與自動化的茶葉生產(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生產(chǎn)線，到2016年，祁門又提出了紅綠茶全自動生產(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，人工輔助的半自動篩選過程。

2 茶加工自動化生產(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、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，對曬干的綠茶、毛茶進(jìn)行加工，篩選并分級成各種散裝茶和緊實茶。分級是茶葉精煉的關(guān)鍵步驟。茶按等級分為宮廷茶、特級茶、一級茶、三級茶、五級茶、七級茶和九級茶。分類的目的是對產(chǎn)品進(jìn)行分類和組裝。

2.2 各個單機(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)

茶葉因為抖篩機(jī)的抖動而往上拋起，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到茶葉的出口處。通過工藝試驗，傳統(tǒng)的手法也就是彈簧振動式結(jié)構(gòu)被淘汰，轉(zhuǎn)而被進(jìn)口的ROSTA彈性振動結(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，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)是茶葉自動清洗分級生產(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，增加分級除塵設(shè)備，形成整個茶葉清洗分級自動化生產(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，且每臺風(fēng)選機(jī)配備四個出風(fēng)口，促進(jìn)了茶葉茶葉的升級。

2.2.5 除塵裝置

在加工茶葉時，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，在實現(xiàn)茶葉的自動化加工過程中，結(jié)合單機(jī)集塵和集中化的集塵，通過實際操作效果證明，茶加工自動化生產(chǎn)線大大提高了除塵效率。

3 茶加工自動化生產(chǎn)線的創(chuàng)新

第一，通過工藝試驗，茶加工自動化生產(chǎn)線拋棄傳統(tǒng)的彈簧振動結(jié)構(gòu)，采用進(jìn)口ROSTA彈性振動支承元件，建立平衡篩，以降低車架的振動，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，因此茶加工自動化生產(chǎn)線重新設(shè)計了茶葉精煉過程中粉塵的運動參數(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：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，沒有考慮到這一點而進(jìn)行結(jié)合使用，會因為容量的不匹配而造成整個生產(chǎn)線的容量存在問題甚至癱瘓。針對這個問題，我們需要通過工藝試驗來對圓篩、振動篩、空氣分離器等單機(jī)設(shè)備的運動參數(shù)來進(jìn)行新的設(shè)計，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，另外在揚塵處可以放一個集塵罩，對茶塵進(jìn)行集中處理，可大大減少揚塵。

第三，通過對茶葉精煉工藝的研究，形成一條適合廣大消費者需求的工藝路線。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)的自動生產(chǎn)線，實現(xiàn)茶葉加工的連續(xù)性、潔凈性和清潔度、自動生產(chǎn)要求。

4 結(jié)語

茶加工自動化生產(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。