漢中仙毫茶連續(xù)規(guī)范化生產(chǎn)線加工工藝參數(shù)的研究

蒲國(guó)濤，張錫友，劉黎，黎釗，胡春學(xué)

（漢中市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，陜西漢中 723000）

漢中仙毫是陜西省漢中特產(chǎn)，中國(guó)國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品。近年來，漢中仙毫茶加工技術(shù)逐步成熟，從手工到半機(jī)械以及部分實(shí)力企業(yè)采用了連續(xù)規(guī)范化生產(chǎn)線加工[1]，連續(xù)規(guī)范化加工雖然能極大的節(jié)省人力，但是在機(jī)械控制、參數(shù)把控上仍需要把控做茶的各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)以及傳統(tǒng)做茶經(jīng)驗(yàn)，本文旨在研究通過仙毫茶加工各項(xiàng)指標(biāo)，利用連續(xù)規(guī)范化生產(chǎn)線，量化得出漢中仙毫茶連續(xù)規(guī)范化生產(chǎn)線加工工藝參數(shù)，以供廣大茶企參考。

1 材料與方法

1.1 材料

茶鮮葉采用南鄭縣牟家壩鎮(zhèn)馬仙壩村周邊平陽(yáng)特早品種。

1.2 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)時(shí)間：2017年3月22日～2018年3月29日

試驗(yàn)地點(diǎn)：南鄭縣牟家壩鎮(zhèn)新美新農(nóng)業(yè)科技有限公司

1.3 試驗(yàn)儀器

FA1104A型電子天平（上海國(guó)灝化學(xué)儀器有限公司）；PAN-GLOBE型多功能計(jì)時(shí)器（深圳萬興鴻電子有限公司）；AS842A非接觸式紅外測(cè)溫儀（東莞萬創(chuàng)電子制品有限公司）。藍(lán)駿干濕度計(jì)HTC-1。

1.4 方法

1.4.1 鮮葉分級(jí)

參照漢中市農(nóng)業(yè)局制定的《漢中仙毫茶標(biāo)準(zhǔn)化加工技術(shù)》鮮葉分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[2]，予以分級(jí)。

表1 漢中仙毫綠茶鮮葉等級(jí)劃分

1.4.2 工藝參數(shù)測(cè)定方法

含水率測(cè)定：120℃快速測(cè)定法（GB/T8304-2002）。

時(shí)間測(cè)定：對(duì)少量茶鮮葉作特殊標(biāo)記，投入漢中仙毫茶生產(chǎn)線各加工工藝中[3]，通過計(jì)時(shí)器記錄各工藝和整個(gè)加工流程（從殺青到制得干茶）所用的時(shí)間。

溫度測(cè)定：采用非接觸式遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀，測(cè)定殺青、理?xiàng)l、烘干過程的葉溫變化。以上各數(shù)據(jù)重復(fù)測(cè)定3次，取平均值。

2 關(guān)健設(shè)備設(shè)計(jì)與配置

2.1 漢中仙毫加工工藝流程

漢中仙毫連續(xù)化生產(chǎn)線加工工藝流程按漢中市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心編印的《漢中仙毫茶加工技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行。其中，漢中仙毫茶初制加工生產(chǎn)線各工序采用的設(shè)備與型號(hào)如下：殺青：50型滾筒殺青機(jī)；理?xiàng)l及做型：全自動(dòng)理?xiàng)l機(jī)理?xiàng)l機(jī)；烘干：熱風(fēng)式名茶烘干機(jī)[4,5]。工藝流程：攤青→殺青→理?xiàng)l→做型→烘干→精選包裝儲(chǔ)運(yùn)

2.2 仙毫茶生產(chǎn)線設(shè)備配置

設(shè)計(jì)的漢中仙毫茶連續(xù)生產(chǎn)線有自動(dòng)和手動(dòng)加工兩種模式，漢山仙毫生產(chǎn)線日處理量為100kg，如圖1，其加工流程如下：在自動(dòng)模式下，鮮葉在攤涼后人工加入儲(chǔ)葉斗，通過輸送帶，緩慢輸送進(jìn)入殺青機(jī)，殺青結(jié)束，輸送帶繼續(xù)前進(jìn)，輸送帶下方有鼓風(fēng)設(shè)備，進(jìn)行快速冷卻，輸送帶前進(jìn)送入稱量斗，稱量斗稱量后自動(dòng)均勻?qū)⑶嗳~倒入自動(dòng)理?xiàng)l機(jī)內(nèi)（若滾筒殺青不足，可在理?xiàng)l機(jī)進(jìn)行補(bǔ)殺程序）、理?xiàng)l、成型，初干燥程序，理?xiàng)l機(jī)工作結(jié)束，轉(zhuǎn)入傳送帶攤涼設(shè)備，攤涼結(jié)束后，烘干機(jī)烘至足干，毛茶制作完成[6]。

2.3 關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)與配置

2.3.1 殺青機(jī)

殺青是漢中仙毫茶加工中的第一工序。目前漢中主流殺青設(shè)備為滾筒殺青機(jī)，殺青機(jī)的主體是滾筒、滾筒加熱裝置、動(dòng)力裝置、除濕裝置、儲(chǔ)葉斗、輸送帶、滾筒支架、控制器構(gòu)成。儲(chǔ)葉斗連接輸送帶，輸送帶前端有均勻撥葉裝置，鮮葉均勻分布于輸送帶上進(jìn)入殺青滾筒，控制器調(diào)節(jié)溫度高低及滾筒轉(zhuǎn)速高低，通過調(diào)節(jié)殺青溫度，及滾筒轉(zhuǎn)速來控制殺青程度。

2.3.2 全自動(dòng)理?xiàng)l機(jī)組

理?xiàng)l機(jī)組一般依據(jù)產(chǎn)量布置機(jī)組數(shù)量，該生產(chǎn)線采用80/D12-DGF理?xiàng)l機(jī)3組，主體是自動(dòng)上料系統(tǒng)、理?xiàng)l槽，底部加熱裝置、加壓棒、程序控制系統(tǒng)，理?xiàng)l槽支架設(shè)備、震動(dòng)出料槽。通過程序控制系統(tǒng)，程序分為全自動(dòng)和半自動(dòng)控制兩種方式，此次生產(chǎn)中由于全自動(dòng)控制系統(tǒng)操作不穩(wěn)定，機(jī)器運(yùn)行不流暢，因此未做參數(shù)設(shè)置研究。半自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過設(shè)計(jì)時(shí)間、溫度、重量、速度四組參數(shù)設(shè)置，來控制理?xiàng)l與干燥程度[7]。

2.3.3 軟件控制界面

仙毫半自動(dòng)化生產(chǎn)線兩個(gè)關(guān)鍵設(shè)備的控制系統(tǒng)的是殺青控制和理?xiàng)l控制系統(tǒng)，用戶通過觸摸屏畫面方便地選擇加工模式，根據(jù)工藝要求修改加工參數(shù)。系統(tǒng)可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)各種故障輸入，一旦出現(xiàn)異常會(huì)立即顯示報(bào)警畫面，用戶根據(jù)報(bào)警畫面的提示排除故障即可。具體的線路控制、梯形圖及觸摸屏的畫面設(shè)計(jì)在本文不再做詳細(xì)闡述。

3 結(jié)果與分析

參照漢中紅茶標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，確定了漢中仙毫生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的幾個(gè)量化指標(biāo)，殺青程度:青草氣散失，茶香顯露，葉色變暗綠，含水量60%左右為事宜。

理?xiàng)l程度：初步成型，含水量在40%左右為宜。做型程度：基本成型，含水量在25%左右。

3.1 不同等級(jí)仙毫各工序含水量結(jié)果分析

由表2可知，仙毫加工過程中失水主要環(huán)節(jié)主要集中在殺青、理?xiàng)l、做型、和干燥工序，一般鮮葉嫩度越高，其含水率越高，因此殺青過程中，殺青溫度會(huì)相應(yīng)提高，或者滾筒轉(zhuǎn)速相應(yīng)調(diào)低[8,9]，延長(zhǎng)殺青時(shí)間。理?xiàng)l、做型均在理?xiàng)l機(jī)內(nèi)進(jìn)行，理?xiàng)l過程失水均在20%左右，此時(shí)茶葉有一定柔韌度，通過加壓棒處理，并不斷干燥，將處理葉徹底定型，處理過程失水在15%～20%。做型結(jié)束，進(jìn)行攤涼處理，待半成品冷卻結(jié)束，再通過提香機(jī)或者烘干機(jī)進(jìn)行初烘處理，最后復(fù)烘直至茶葉完全烘干，此時(shí)水分為6%左右。

3.2 不同等級(jí)鮮葉殺青溫度與滾筒轉(zhuǎn)速相關(guān)性分析

滾筒轉(zhuǎn)速與溫度是控制，殺青程度的兩項(xiàng)重要因子，為達(dá)到殺青程度，投葉量恒定情況下，溫度提高，轉(zhuǎn)速提高[10]，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，模型匯總，其調(diào)整R方為0.992，擬合優(yōu)度高，由表3可知，其回歸方程顯著性檢驗(yàn)概率為0，說明溫度與轉(zhuǎn)速的線性關(guān)系是顯著的，可建立線性方程。設(shè)定溫度為X自變量，設(shè)定轉(zhuǎn)速y為自變量，x,y的平均值為X,Y

特級(jí)鮮葉殺青回歸方程：代入公式b=(x1y1+x2y2+...xnyn-nXY)/(x12+x22+...xn2-n X2)

得b=0.2785把x,y的平均數(shù)X，Y代入a=Y-bX

得a=0.1215得線性回歸方程為：y=0.2785x-69.1429

同理一級(jí)鮮葉殺青回歸方程：y=0.30x-66.7143

二級(jí)鮮葉殺青回歸方程：y=0.3221x-72.6588

表2 不同等級(jí)鮮葉生產(chǎn)線各工藝含水率測(cè)定結(jié)果（%）

表3 特級(jí)鮮葉溫度，轉(zhuǎn)速模型匯總分析

表4 特級(jí)鮮葉滾筒溫度、轉(zhuǎn)速模型系數(shù)表

由三個(gè)回歸方程可知，鮮葉殺青溫度與轉(zhuǎn)速呈正相關(guān)關(guān)系，隨著殺青溫度的提高，滾筒轉(zhuǎn)速需相應(yīng)提高，三種不同等級(jí)鮮葉因含水量及葉面接觸面積的不同，其殺青相關(guān)系數(shù)也有所差異。

3.3 不同等級(jí)仙毫工序耗時(shí)測(cè)定及總耗時(shí)情況分析

殺青、理?xiàng)l、做型是仙毫加工的三大關(guān)鍵工序，掌握好這三步工序，就能保證仙毫品質(zhì)。由表5可以看出，特級(jí)鮮葉殺青時(shí)間在2:45～3:00(min:s，下同),一級(jí)鮮葉殺青時(shí)間在2:30～2:50，二級(jí)鮮葉殺青在2:15～2:40，特級(jí)鮮葉理?xiàng)l時(shí)間在5:40～6:00，一級(jí)鮮葉5:10～5:30，二級(jí)鮮葉4:20～4:40，做型處理上，特級(jí)鮮葉5:40～6:00，一級(jí)鮮葉5:00～5:30，二級(jí)鮮葉4:30～5:00，隨著鮮葉等級(jí)的下降，鮮葉殺青、理?xiàng)l和做型的時(shí)間也隨之下降[11]。在總耗時(shí)確定上，選定單次不同等級(jí)鮮葉加工至成品的耗時(shí)，由表6可知，特級(jí)鮮葉總耗時(shí)為113:25，一級(jí)為112:40，二級(jí)為111:05，在其總加工耗時(shí)上，三等級(jí)鮮葉均相差不大。初烘與復(fù)烘目的主要為穩(wěn)定做型及干燥水分的目的，在此不做深究。

表5 不同等級(jí)漢中仙毫關(guān)鍵工序耗時(shí)測(cè)定結(jié)果（min:s）

表6 不同等級(jí)漢中仙毫單次總耗時(shí)測(cè)定結(jié)果（min:s）

表7 不同等級(jí)漢中仙毫茶加工工序處理溫度測(cè)定結(jié)果（℃）

表8 不同等級(jí)鮮葉加工成品感官評(píng)審分析

3.4 不同等級(jí)鮮葉加工處理溫度分析

由表7可知，通過對(duì)不同等級(jí)鮮葉加工過程中各工序溫度測(cè)定，在仙毫生產(chǎn)加工中，特級(jí)鮮葉殺青溫度295±3.18℃，理?xiàng)l溫度在178±3.21℃，做型溫度161±2.18℃，烘干溫度在78±1.85℃；一級(jí)殺青溫度282±3.00℃，理?xiàng)l溫度172±3.52℃，做型溫度165±1.73℃，烘干溫度80±1.6℃；二級(jí)殺青溫度269±6.65℃，理?xiàng)l溫度173±3.21℃，做型溫度166±1.76℃，烘干溫度80±0.98℃。

3.5 感官評(píng)審結(jié)果

通過對(duì)特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)鮮葉進(jìn)行連續(xù)化加工，我們獲得了加工成品，并對(duì)其進(jìn)行了感官評(píng)審，其中特級(jí)仙毫外形微扁、挺直、勻齊、嫩綠、顯毫，湯色嫩綠、鮮明，香氣嫩香、持久，滋味鮮爽、回甘，葉底勻齊、嫩綠、明亮。一級(jí)仙毫外形微扁、挺直、勻齊、翠綠、顯毫，湯色嫩綠、鮮明，香氣嫩香、高長(zhǎng)，滋味鮮爽、甘醇，葉底勻整、嫩綠、明亮。二級(jí)仙毫外形微扁、挺直、勻齊、翠綠、尚顯毫，湯色清澈、綠亮，香氣清香、持久，滋味鮮醇、爽口，葉底嫩綠、明亮。三級(jí)鮮葉加工成品均達(dá)到了加工品質(zhì)要求，符合加工預(yù)期[12]。

4 結(jié)果與探討

漢中仙毫加工關(guān)鍵工序在于殺青、理?xiàng)l及做型，依照漢中仙毫加工技術(shù)規(guī)程，在生產(chǎn)中對(duì)不同的工序關(guān)鍵工藝試驗(yàn)，對(duì)不同等級(jí)漢中仙毫生產(chǎn)線加工工序予以指標(biāo)量化，總結(jié)出了不同等級(jí)漢中仙毫加工過程的關(guān)鍵參數(shù)，通過感官評(píng)審，達(dá)到了加工標(biāo)準(zhǔn)。由上可知，各級(jí)鮮葉，一般溫度控制在240～290℃區(qū)間；理?xiàng)l和做型參照技術(shù)規(guī)程制定鍋溫在170～180℃，分別耗時(shí)4:20～6:00(min:s)，4:30～6:00(min:s)；烘干參照技術(shù)規(guī)程制定溫度：80℃，耗時(shí)60分鐘，即可達(dá)到仙毫成品標(biāo)準(zhǔn)。

依照漢中仙毫加工流程，通過清潔化生產(chǎn)線，我們總結(jié)出了連續(xù)化加工工藝參數(shù)，但是，在實(shí)際各茶企在加工中，需要根據(jù)實(shí)際，查看殺青機(jī)械的溫度探頭位置，不同茶葉機(jī)械廠家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不一致，溫度探頭位置也會(huì)有所不同，設(shè)置殺青、理?xiàng)l溫度就會(huì)有所不同，但核心依舊是查看原料在各加工流程后的狀態(tài)，確定最適宜溫度，最終形成穩(wěn)定的一套加工工藝參數(shù)。