岳陽黃茶悶黃機(jī)械化研究與探討

許　超，李伏桃*，楊崇毅

岳陽黃茶悶黃機(jī)械化研究與探討

許超1，李伏桃1*，楊崇毅2

(1.岳陽市農(nóng)業(yè)農(nóng)村事務(wù)中心，湖南 岳陽 414000；2.華容縣禹山鎮(zhèn)石崗山茶葉專業(yè)合作社，湖南 岳陽 414000)

悶黃是黃茶加工的關(guān)鍵工序。茶葉在濕熱條件下發(fā)生氧化作用，形成了黃茶獨(dú)有的“三黃”品質(zhì)，在降低茶葉苦澀味的同時，使口感更醇和。影響茶葉悶黃工藝的主要因素有茶葉含水量、葉溫、悶黃時間、氧氣濃度、茶葉品種等。由于悶黃工藝復(fù)雜而多樣，機(jī)械化生產(chǎn)難度大，因此目前對于黃茶悶黃設(shè)備的研究較少。黃茶悶黃設(shè)備應(yīng)具有提供相對密封的保溫保濕空間、設(shè)置悶黃時間、保持較高的可控溫度和穩(wěn)定的濕度、循環(huán)通風(fēng)、適時翻動控制茶葉等功能。通過研究分析岳陽黃茶悶黃機(jī)械化現(xiàn)狀，將傳統(tǒng)悶黃工藝進(jìn)行必要簡化，針對黃茶悶黃工藝的要求研發(fā)黃茶悶黃專用設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)黃茶機(jī)械化、自動化、連續(xù)化生產(chǎn)。經(jīng)試驗后，將研制的專用黃茶悶黃機(jī)投入實(shí)際生產(chǎn)，成功組建了黃茶生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了黃茶全程機(jī)械化生產(chǎn)，有效提高了生產(chǎn)效率。

黃茶；悶黃；加工工藝；機(jī)械化；悶黃設(shè)備

黃茶是我國六大茶類之一，屬于輕發(fā)酵茶。黃茶的基本加工工藝與綠茶類似，由于增加了獨(dú)特的悶黃工藝，形成了黃茶獨(dú)有的“三黃”品質(zhì)(干茶黃、湯色黃、葉底黃)[1]。我國地域遼闊，黃茶種類眾多，湖南、安徽、四川、貴州和浙江是黃茶的主要產(chǎn)區(qū)。由于各產(chǎn)區(qū)黃茶的品質(zhì)特點(diǎn)與加工工序存在巨大的差異且不易相互復(fù)制和模仿，因此黃茶的地域性標(biāo)簽明顯，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)很難統(tǒng)一。岳陽是湖南黃茶的主要產(chǎn)區(qū)，具有“中國黃茶之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，以“君山銀針”為代表的岳陽黃茶享譽(yù)全國?？傮w來看，黃茶的市場占有率很低，大眾認(rèn)知度小，主要原因是受黃茶悶黃加工環(huán)節(jié)的限制，黃茶的產(chǎn)業(yè)化程度不高[2]。目前，在加工岳陽黃茶的悶黃環(huán)節(jié)中，大多還是采用傳統(tǒng)手工悶黃的方式，工藝復(fù)雜，品質(zhì)不可控，無法形成量產(chǎn)。全市共有200多家茶葉生產(chǎn)企業(yè)，幾乎沒有能大批量生產(chǎn)黃茶的企業(yè)。當(dāng)前，岳陽黃茶產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵是突破黃茶悶黃機(jī)械化的瓶頸，組建、推廣黃茶全程機(jī)械化生產(chǎn)線。

1　黃茶悶黃的機(jī)理與影響黃茶品質(zhì)的因素

1.1　黃茶悶黃的機(jī)理

黃茶悶黃的主要機(jī)理是通過濕熱作用促進(jìn)茶葉的化學(xué)變化，進(jìn)而形成黃茶品質(zhì)特征。主要化學(xué)變化有：使茶多酚發(fā)生一定程度的非酶性氧化，出現(xiàn)黃變，降低苦澀味成分，增加可溶性糖含量，使黃茶滋味甜醇；將葉綠素部分分解或轉(zhuǎn)化成脫鎂葉綠素，使綠色減退，黃色顯露。

1.2　影響黃茶品質(zhì)的因素

(1)黃茶的含水率和葉溫。在濕熱條件下，黃茶的含水量率和葉溫越高，則黃茶的黃變速度也越快，且悶黃時間也相應(yīng)縮短。悶黃時間長短與黃變要求、含水率、葉溫密切相關(guān)[3]。殺青后趁熱悶黃能較大縮短悶黃所需時間。

(2)黃茶悶黃的氧氣濃度(通風(fēng)條件)。在黃茶悶黃過程中，如果不能適時通風(fēng)(翻動)，就會悶黃不均勻，影響黃茶的品質(zhì)。楊涵雨等[4]研究不同供氧量對黃茶品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示：在充氧條件下悶黃，可使黃茶滋味更醇和，黃茶特色更顯著。在黃茶悶黃過程中，需適時通風(fēng)并多次翻動茶堆，以保證黃茶悶黃所需的氧氣，從而保證黃茶優(yōu)良品質(zhì)的形成。

(3)茶樹品種特性。不同的茶樹品種特性也是影響黃茶品質(zhì)的因素之一。茶多酚和葉綠素含量高的品種不適合做黃茶。茶樹品種的選擇應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)夭铇湓耘喱F(xiàn)狀和地域特點(diǎn)[5]。

2　機(jī)械悶黃設(shè)計要求

傳統(tǒng)手工悶黃的方式較多，如：將茶葉的半成品堆積起來，有時還拍緊蓋上棉套；用紙包緊或用布袋裝好茶葉再用木箱盛裝；使用簡易的悶黃室，并輔以加熱設(shè)備。采用傳統(tǒng)手工悶黃的方式，全憑制茶師傅的經(jīng)驗操作。在黃茶悶黃過程中，由于制茶師傅需隨時觀察并根據(jù)悶黃情況對具體操作做出調(diào)整，因此制茶師傅的經(jīng)驗不足，或交接班時出現(xiàn)遺漏，都會容易導(dǎo)致悶黃不均勻，影響黃茶品質(zhì)；由于制茶師傅只能依靠手工適時翻動茶堆，因此傳統(tǒng)手工悶黃的勞動強(qiáng)度大。目前我國針對黃茶悶黃環(huán)節(jié)生產(chǎn)機(jī)械化方面的研究較少，主要是由于黃茶悶黃工藝復(fù)雜，且黃茶品種與季節(jié)的變化對悶黃工藝過程中所要求的參數(shù)都有所不相同，對悶黃設(shè)備的要求較高。為提高黃茶悶黃效率，部分茶企利用紅茶發(fā)酵機(jī)、烘干機(jī)等其他設(shè)備進(jìn)行悶黃加工，但效果不佳。要從真正意義上滿足黃茶悶黃的工藝要求，保證黃茶品質(zhì)，研制的悶黃設(shè)備必須具有以下功能：提供相對密封的保溫保濕空間、設(shè)置悶黃時間、保持較高的可控溫度和穩(wěn)定的濕度、循環(huán)通風(fēng)、適時對茶葉進(jìn)行翻動控制等。

3　岳陽黃茶悶黃機(jī)械化研究進(jìn)展

3.1　筒式茶葉悶黃機(jī)

2017年開始研究岳陽黃茶悶黃機(jī)械化，提出了黃茶悶黃的“機(jī)械化、智能化”方案，并啟動黃茶悶黃設(shè)備的研發(fā)工作。2018年成功研制了我國第一臺茶葉悶黃專用設(shè)備——6CMJ-80D/120型茶葉悶黃機(jī)，如圖1所示。該機(jī)主要由可視有機(jī)玻璃筒體、攪拌臂與傳動機(jī)構(gòu)、加溫組件、循環(huán)管道、進(jìn)出茶機(jī)構(gòu)、主機(jī)架組成。電氣系統(tǒng)主要由PLC控制系統(tǒng)、主電機(jī)、送熱風(fēng)機(jī)、抽濕風(fēng)機(jī)、液晶顯示屏、傳感器、控制閥與氣缸、電控箱組成。通過應(yīng)用6CMJ-80D/120型茶葉悶黃機(jī)，實(shí)現(xiàn)了岳陽黃茶悶黃的全過程機(jī)械化，包括對進(jìn)出茶、悶黃時間、溫濕度、空氣內(nèi)外循環(huán)、攪拌頻率等相關(guān)過程與參數(shù)的PLC自動控制。采用可觸摸液晶顯示屏，操作界面簡單方便；將悶黃室設(shè)計為透明有機(jī)玻璃筒式結(jié)構(gòu)，悶黃全過程可視；將悶黃室相對密封，具有良好的保溫、保濕效果。經(jīng)過多批次悶黃生產(chǎn)試驗驗證，6CMJ-80D/120型茶葉悶黃機(jī)完全達(dá)到了預(yù)期的效果，能夠有效解決悶黃全過程機(jī)械化的難題，與傳統(tǒng)手工悶黃相比，大幅縮短了悶黃時間，大幅降低了勞動強(qiáng)度，悶黃更加均勻，黃茶品質(zhì)更加穩(wěn)定。

圖1　6CMJ-80D/120型茶葉悶黃機(jī)

2019年初，對原機(jī)型進(jìn)行了改進(jìn)，將茶葉容量擴(kuò)大了一倍，優(yōu)化了進(jìn)茶和出茶方式，并通過改進(jìn)攪拌臂降低了翻動茶葉時對茶葉的損傷。改進(jìn)后的6CMJ-100D/150型茶葉悶黃機(jī)如圖2所示。

圖2　6CMJ-100D/150型茶葉悶黃機(jī)

3.2　多層輸送帶箱式茶葉悶黃機(jī)

筒式茶葉悶黃機(jī)雖然基本滿足了黃茶悶黃的各項工藝、參數(shù)要求，但仍然無法從根本上解決茶葉損傷的問題，而且很難與其他機(jī)械加工環(huán)節(jié)組成連續(xù)化的作業(yè)生產(chǎn)線。2019年，通過重新設(shè)計茶葉悶黃機(jī)的結(jié)構(gòu)，將筒式結(jié)構(gòu)徹底改進(jìn)為箱式結(jié)構(gòu)，成功研制了多層輸送帶箱式茶葉悶黃機(jī)，如圖3所示。該機(jī)的整體結(jié)構(gòu)為箱式結(jié)構(gòu)，由機(jī)架、可視悶黃室、多層輸送帶及傳送機(jī)構(gòu)、加熱及熱風(fēng)循環(huán)機(jī)構(gòu)、抽濕機(jī)構(gòu)、PLC智能控制系統(tǒng)等組成。悶黃室內(nèi)置的多層輸送帶具有茶葉堆悶、輸送、翻堆(通過層與層之間茶葉下落自動翻堆)三種功能，有效解決了在攪拌過程中茶葉易受損傷的問題。設(shè)計為多層連續(xù)輸送帶結(jié)構(gòu)，不僅能實(shí)現(xiàn)單機(jī)悶黃生產(chǎn)，還能與其它設(shè)備相連，組成黃茶連續(xù)生產(chǎn)線。目前，已經(jīng)指導(dǎo)岳陽縣洞庭春茶葉有限公司建成了黃茶生產(chǎn)全程機(jī)械化生產(chǎn)線。

圖3　多層輸送帶箱式茶葉悶黃機(jī)

4　結(jié)論與討論

4.1　合理簡化黃茶悶黃工序，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)的前提條件

因茶樹品種、產(chǎn)地、產(chǎn)品特色各不相同，采用傳統(tǒng)黃茶悶黃工藝時各自的方法也不盡相同，如：有的是堆積半成品茶葉，有的用紙包緊茶葉；有的只悶一次，有的要悶多次。方法不一，程序也不同，主要的做法有：在殺青后悶黃，如溈山白毛尖；在揉捻后悶黃，如北港毛尖、鹿苑毛尖、廣東大葉青、溫州黃湯等；在毛火后悶黃，如霍山黃芽、黃大茶；悶炒交替進(jìn)行，如蒙頂黃芽的三悶三炒；烘悶結(jié)合，如君山銀針的二烘二悶；邊烘邊悶，如溫州黃湯的第二次悶黃就是邊烘邊悶。傳統(tǒng)悶黃工藝之所以復(fù)雜，是因為悶黃條件難以把控，悶黃時要適時作出相應(yīng)的操作調(diào)整。通過機(jī)械化悶黃生產(chǎn)試驗發(fā)現(xiàn)，通過自動調(diào)整且穩(wěn)定控制悶黃機(jī)械的各項參數(shù)，能將相對復(fù)雜的悶黃操作簡單化、程序化，如：通過自動調(diào)節(jié)并保持相對較高的悶黃溫度，能大大縮短悶黃時間；將機(jī)械自動通風(fēng)和翻堆控制代替人工操作，可縮短攤放時間，減少悶黃次數(shù)。簡化悶黃工序，有利于實(shí)現(xiàn)黃茶生產(chǎn)全程機(jī)械化，統(tǒng)一黃茶加工工藝。

4.2　研發(fā)專用悶黃設(shè)備是實(shí)現(xiàn)黃茶生產(chǎn)全程機(jī)械化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

生產(chǎn)黃茶的主要特點(diǎn)，就是要創(chuàng)造條件促進(jìn)茶葉黃變。生產(chǎn)黃茶時，可以在從殺青到干燥各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中為茶葉的變黃創(chuàng)造適當(dāng)?shù)臈l件。部分地區(qū)在機(jī)械化生產(chǎn)黃茶時，通過在其他環(huán)節(jié)中創(chuàng)造條件使茶葉黃變，將這些環(huán)節(jié)完全替代悶黃環(huán)節(jié)，如：采用全程機(jī)械化生產(chǎn)霍山黃芽時，制作工藝流程包括鮮葉攤放、殺青(滾筒殺青機(jī))、理條(理條機(jī))和烘焙(干燥機(jī))等環(huán)節(jié)[6]，沒有黃茶悶黃環(huán)節(jié)。在整個全程機(jī)械化生產(chǎn)工藝流程中，沒有使用黃茶悶黃設(shè)備和缺少專門的黃茶悶黃工藝，使得生產(chǎn)出的黃茶品質(zhì)特點(diǎn)不明顯。這種茶葉是否為黃茶，值得商榷。目前，要實(shí)現(xiàn)黃茶生產(chǎn)全程機(jī)械化，關(guān)鍵還需突破黃茶悶黃設(shè)備研發(fā)這個瓶頸。只有專業(yè)的悶黃設(shè)備才能模擬出最佳的悶黃環(huán)境，保障黃茶成品的質(zhì)量。

[1] 陳斌.黃茶加工工藝[J].農(nóng)村新技術(shù), 2008(12): 68–69.

[2] 李偉文.湖南黃茶尋緣[J].茶博覽,2009(2):30-31.

[3] 張進(jìn)華.從鹿苑茶生產(chǎn)發(fā)展談黃茶振興[J].茶葉通訊,2011,38(3):45-47.

[4] 楊涵雨,周躍斌,王準(zhǔn),等.悶黃過程中供氧量對黃茶品質(zhì)的影響[J].農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊), 2014(11): 15-17,21.

[5] 鐘蘿.茶葉理化品質(zhì)分析[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1989.

[6] 章意文,張德宏.霍山黃芽的加工技術(shù)[J].農(nóng)技服務(wù),2010, 27(3):349,400.

Study and discussion on the mechanization of the piling process of Yueyang Yellow Tea

XU Chao1，LI Futao1*，YAN Chongyi2

(1.Department of Yueyang Agricultural and Rural Affairs Center, Yueyang, Hunan 414000, China;2.Shigangshan Tea Professional Cooperative, Yushan Town, Huarong County, Yueyang, Hunan 414000, China)

The piling process is a key process in yellow tea processing. The tea leaves are oxidized under hot and humid conditions, forming the unique "three yellow" quality of yellow tea, reducing the bitterness and astringency of the tea, and making the taste more mellow. The main factors that affect the piling process of tea are the water content, leaf temperature, piling time, oxygen concentration, and tea varieties. Because the piling process is complex and diverse, and mechanization is difficult. There is less research on the piling equipment of yellow tea. Yellow tea piling equipment needs to be able to provide relatively sealed heat preservation and moisturizing space, the piling time can be set, higher controllable temperature, stable humidity, circulating ventilation conditions, and timely turning control of tea leaves. Through research and analysis of the status quo of the mechanization of yellow tea in Yueyang, the traditional piling process is simplified as necessary. The special equipment for suffocating yellow tea is developed by the requirements of the process to realize the mechanization, automation, and continuous production of yellow tea. After the experiment, the developed special yellow tea piling machine was put into actual production, and the yellow tea production line was successfully set up, which realized the full mechanized production of yellow tea and effectively improved the production efficiency.

yellow tea; piling process; processing technology; mechanization; piling equipment

F323.3

A

2096–8736(2021)05–0023–04

湖南省科技重大專項——多層輸送帶箱式茶葉悶黃機(jī)研制及岳陽黃茶機(jī)械化加工技術(shù)規(guī)范制定(2020NK2055)。

許超(1985—)，男，工程師，主要研究方向為農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣。

通信作者：李伏桃(1966—)，男，高級工程師，主要研究方向為農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣。

責(zé)任編輯：陽湘暉

英文編輯：唐琦軍