家用半自動(dòng)滾筒式茶葉殺青機(jī)性能改進(jìn)

郭 良，許永清，周三英，柯 越，陶貴明，姜國(guó)平

(北方民族大學(xué) 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

茶葉作為世界三大飲料之一，有著悠久的種植歷史和眾多愛(ài)好者。在我國(guó)，茶葉很早就有歷史記載，例如晉《華陽(yáng)國(guó)志.巴志》，唐《茶經(jīng)》等等。到現(xiàn)在，茶也是國(guó)人喜愛(ài)至極的一種飲品。茶粗淺的分為綠茶，紅茶，白茶，黑茶，黃茶，烏龍茶。其中綠茶的品種以及受眾較多，綠茶的加工簡(jiǎn)單的分為殺青，揉捻和干燥三個(gè)步驟。一杯好的綠茶應(yīng)具有香氣高鮮，滋味濃爽，湯色，葉底綠微黃亮，其關(guān)鍵是在殺青這個(gè)步驟?，F(xiàn)在市面上的茶葉制作大都采用機(jī)械殺青，大概有鍋式，滾筒式，微波式，熱風(fēng)式這四種茶葉殺青機(jī)。其中鍋式茶葉殺青機(jī)有成本低但效率低，易產(chǎn)生焦葉成茶碎葉較多。滾筒式茶葉殺青機(jī)成本低且效率高，操作簡(jiǎn)單，成品色澤好。微波式和熱風(fēng)式茶葉殺青機(jī)雖然殺青效果好但是造價(jià)高。所以選擇滾筒式茶葉殺青機(jī)作為家用式茶葉殺青機(jī)的機(jī)型進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。

1 滾筒式家用茶葉殺青機(jī)加熱方式的選擇

現(xiàn)在市面上滾筒式茶葉殺青機(jī)的加熱方式主要分為三種。分別是柴火爐膛加熱，燃?xì)饧訜嵋约半娂訜?。其中柴火爐膛加熱的成本最低，但污染較大且加熱程度不易把握。燃?xì)饧訜嵛廴拘r(jià)格較為便宜但是燃?xì)獾妮斔筒灰祝恍┑貐^(qū)并沒(méi)有燃?xì)夤?yīng)。所以綜合考慮，采用污染小，價(jià)格便宜，操作簡(jiǎn)單的電加熱方式作為家用半自動(dòng)滾筒式茶葉殺青機(jī)的加熱方式。加熱器材以及加熱器材的排列方式選擇環(huán)繞在滾筒壁上并和滾筒一起旋轉(zhuǎn)的不銹鋼加熱圈代替現(xiàn)在市面上普遍的加熱管為加熱器材。不銹鋼加熱圈面接觸與加熱管的線接觸相比，大大提高了熱量的利用率，減少了熱量的對(duì)流和輻射的損失。采用銹鋼加熱圈可以比加熱管加熱更高效并且節(jié)能約40%[1]。

2 滾筒式家用茶葉殺青機(jī)導(dǎo)葉板機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

滾筒式茶葉殺青機(jī)的工作原理是采用加熱源將筒壁加熱到一定溫度后，由進(jìn)料板輸送進(jìn)筒體的新鮮茶葉在導(dǎo)葉板和摩擦力的作用下，隨著高溫筒壁在半封閉式的殺青筒體中進(jìn)行拋物線式拋灑，翻轉(zhuǎn)，此過(guò)程中新鮮茶葉與高溫筒壁進(jìn)行直接的接觸并使其葉內(nèi)的含水量不斷汽化，使新鮮茶葉含水量從76%～78%降到了55%～60%[2]，適合進(jìn)行下一步的揉捻。在鮮葉不斷進(jìn)行殺青的過(guò)程中茶葉在隨著導(dǎo)葉板不斷前進(jìn)并最終到達(dá)出口端完成殺青工作。但是如果導(dǎo)板的角度選著不恰當(dāng)便會(huì)造成殺青時(shí)茶葉被炒焦或者炒黑，或在殺青過(guò)程中茶葉的軸向運(yùn)動(dòng)不夠?qū)е虏枞~殺青時(shí)間不夠或者過(guò)長(zhǎng)。因此采用分段式導(dǎo)葉板。導(dǎo)葉板前端和后端采用螺旋升角為27.05°，中部為螺旋升角 11.6°[3]。經(jīng)過(guò)研究實(shí)踐，此種導(dǎo)葉板比固定式螺旋升角導(dǎo)葉板更能夠滿足茶葉殺青要求。

3 滾筒式家用茶葉殺青機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

家用半自動(dòng)茶葉殺青機(jī)是在傳統(tǒng)茶葉殺青機(jī)的基礎(chǔ)上縮小規(guī)模，優(yōu)化結(jié)構(gòu)。以不銹鋼加熱圈為加熱源對(duì)鮮葉進(jìn)行殺青作業(yè)。其主體結(jié)構(gòu)為，電機(jī)，托堒，不銹鋼加熱圈，紅外測(cè)溫儀等。滾筒兩端分別由主，從托堒支撐，筒體隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，鮮茶葉由進(jìn)料口進(jìn)入鋼板卷制的筒體后，在筒體的離心力和摩檫力的作用下，隨著筒體旋轉(zhuǎn)到一定高度后，做向上斜拋物運(yùn)動(dòng)，將茶葉甩出后落到另一側(cè)筒壁上。并在導(dǎo)葉板的作用下做軸向運(yùn)動(dòng)，直到茶葉到達(dá)出口段，此時(shí)茶葉達(dá)到殺青要求。

4 結(jié)論

通過(guò)自行設(shè)計(jì)制作家用半自動(dòng)滾筒式茶葉殺青機(jī)，不僅為農(nóng)村個(gè)體茶農(nóng)解決了小規(guī)模茶葉殺青的難題，而且通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，殺青效果基本滿足茶葉含水分的指標(biāo)，不同茶葉品種可以根據(jù)滾筒旋轉(zhuǎn)速度及加熱系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)烘干時(shí)間，從而確保該殺青機(jī)的適用和推廣，更好地服務(wù)個(gè)體小型茶農(nóng)。