淺析茶葉解塊機(jī)工作原理*

歐小軍 向智宗 徐涵秋 蔣立茂 張冀

四川省農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定站，四川成都

在茶葉加工過程中，解塊是茶葉揉捻和發(fā)酵后續(xù)加工的重要環(huán)節(jié)。茶葉解塊的目的就是將經(jīng)揉捻或發(fā)酵過程中形成的團(tuán)塊狀茶葉盡快打散分開，發(fā)散茶葉中多余的水分與熱氣，迅速降低茶葉溫度，使茶葉條索稍伸展、形狀緊結(jié)美觀，以利于后續(xù)的加工處理。

1 茶葉解塊的主要方法

1.1 手工解塊

對(duì)于揉捻過程中采用手工揉捻方式的，做茶師傅會(huì)根據(jù)茶葉狀態(tài)，采用邊揉捻邊抓起粘結(jié)在一起的團(tuán)塊狀茶葉進(jìn)行抖散，實(shí)現(xiàn)對(duì)茶葉的解塊。對(duì)于發(fā)酵或渥堆發(fā)酵過程中形成的團(tuán)塊狀茶葉，茶葉加工廠會(huì)安排多名解塊工，將團(tuán)塊狀茶葉用手一點(diǎn)點(diǎn)地扯下，或?qū)F(tuán)塊狀茶葉堆于篩網(wǎng)上，解塊工抓起團(tuán)塊茶按壓在篩網(wǎng)上反復(fù)搓擦，通過篩網(wǎng)分布的網(wǎng)孔將團(tuán)塊狀茶葉進(jìn)行解塊。手工解塊針對(duì)的是一些高端茶，或一些采用傳統(tǒng)工藝制作的小批量茶。但手工解塊的效率較低，每人每天解塊量最多幾十斤，勞動(dòng)強(qiáng)度比較大。

1.2 機(jī)械解塊

按農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)機(jī)推廣鑒定大綱DG/T265-2021《茶葉解塊機(jī)》，對(duì)茶葉解塊機(jī)定義為“通過解塊器旋轉(zhuǎn)，將制茶中形成團(tuán)塊狀的在制葉進(jìn)行疏解的機(jī)械”。解塊器是茶葉解塊機(jī)實(shí)現(xiàn)解塊功能的核心部件，JB/T7863-2016《茶葉機(jī)械 術(shù)語》對(duì)解塊器定義為“由安裝多個(gè)弓齒的輥筒或由若干根圓桿組成的輥筒形成的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件”。解塊器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的打擊力或擠壓力，會(huì)將團(tuán)塊狀在制葉打散或搓散。目前茶葉解塊機(jī)產(chǎn)品無國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為技術(shù)支撐，通過查詢?nèi)珖?guó)標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái)，僅有兩家茶機(jī)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)上備案，并且全國(guó)茶葉解塊機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)對(duì)這個(gè)產(chǎn)品的命名方式有區(qū)別，如茶葉打散機(jī)、茶葉解散機(jī)、茶葉解塊機(jī)等。DG/T265-2021《茶葉解塊機(jī)》是開展茶葉解塊機(jī)推廣鑒定工作的主要技術(shù)依據(jù)，對(duì)茶葉解塊機(jī)產(chǎn)品試驗(yàn)鑒定內(nèi)容、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法和判定規(guī)則等提出了規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化要求。茶葉解塊機(jī)大綱的發(fā)布實(shí)施，有利于引導(dǎo)、規(guī)范生產(chǎn)企業(yè)對(duì)這個(gè)產(chǎn)品的市場(chǎng)行為。機(jī)械解塊的顯著優(yōu)勢(shì)是效率較高，單位小時(shí)作業(yè)量能達(dá)到上千公斤，但機(jī)械解塊作業(yè)對(duì)象多數(shù)為大宗茶。

綜上，手工解塊是通過人手操作，或借助篩網(wǎng)等簡(jiǎn)易工具手工操作。隨著科技的進(jìn)步，以及生活水平的逐步提高，在制茶企業(yè)不斷提高產(chǎn)量滿足市場(chǎng)需求和人民對(duì)茶葉品質(zhì)追求越來越高的迫切要求下，手工解塊已經(jīng)不能滿足消費(fèi)者、生產(chǎn)者、經(jīng)銷者對(duì)茶葉的需求。因此，采用機(jī)械解塊是實(shí)現(xiàn)茶葉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、清潔化的必然選擇。

2 茶葉解塊機(jī)主要結(jié)構(gòu)與工作原理

茶葉解塊機(jī)主要分為立式解塊機(jī)和臥式解塊機(jī)。立式解塊機(jī)的主要特點(diǎn)是解塊機(jī)主軸軸線垂直于地面或工作臺(tái)，而臥式解塊機(jī)的主要特點(diǎn)是解塊機(jī)主軸軸線平行于地面或工作臺(tái)。茶葉解塊機(jī)設(shè)備與茶坯接觸部分均采用食品級(jí)材料。

2.1 立式解塊機(jī)的主要結(jié)構(gòu)與工作原理

立式解塊機(jī)的主要結(jié)構(gòu)由進(jìn)料口、機(jī)架、輥筒（含解塊器）、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電機(jī)、出料口等組成，具體如圖1所示。按DG/T265-2021《茶葉解塊機(jī)》規(guī)定，立式解塊機(jī)按解塊器工作直徑編制型號(hào)，解塊器工作直徑30～80cm，工作轉(zhuǎn)速800～900r/min，單位時(shí)間作業(yè)量200～900kg/h。

圖1 立式解塊機(jī)結(jié)構(gòu)圖

立式解塊機(jī)的解塊器結(jié)構(gòu)是葉輪旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，每組葉輪含4個(gè)葉片，由4組及以上的葉輪構(gòu)成，安裝或焊接在主軸上。葉片由圓條或扁條組成。其工作原理為：電機(jī)皮帶輪帶動(dòng)解塊機(jī)主軸運(yùn)動(dòng)，利用解塊器（解塊葉片）旋轉(zhuǎn)使進(jìn)料斗內(nèi)自由落下的揉捻茶葉依次與不同層面的解塊葉片（4組及以上）發(fā)生碰撞，將團(tuán)狀、塊狀的揉捻葉打散，從而達(dá)到解塊目的。

2.2 臥式解塊機(jī)的主要結(jié)構(gòu)與工作原理

臥式解塊機(jī)的主要結(jié)構(gòu)由進(jìn)料口、機(jī)架、解塊室（含解塊器）、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電機(jī)、出料口等組成，具體如圖2所示。按DG/T265-2021《茶葉解塊機(jī)》規(guī)定，臥式解塊機(jī)按解塊器工作長(zhǎng)度編制型號(hào)，解塊器工作長(zhǎng)度一般不小于40cm，工作轉(zhuǎn)速約900r/min，單位時(shí)間作業(yè)量約500kg/h。部分臥式解塊機(jī)與篩分機(jī)相連接，稱為茶葉解塊篩分機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)茶葉解塊后的篩選分級(jí)功能。

圖2 臥式解塊機(jī)結(jié)構(gòu)圖

臥式解塊機(jī)的解塊器結(jié)構(gòu)分為圓管式、滾輪式和梳齒式。圓管式解塊器是由若干根圓桿組成的輥筒；滾輪式解塊器是由單只或兩只解塊輪組成的輥筒；梳齒式解塊器是由類似梳子、梳齒齒棒截面呈橢圓形的解塊梳齒組成的輥筒。臥式解塊器具體如圖3所示。其工作原理為：由圓管、解塊輪或梳齒組成的輥筒，其轉(zhuǎn)動(dòng)主軸橫置，在皮帶傳動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，茶葉經(jīng)進(jìn)料斗送入，通過高速轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的打散桿或梳齒而被打散或梳解，從而達(dá)到解塊的目的。

圖3 臥式解塊器結(jié)構(gòu)

2.3 其他茶葉解塊機(jī)的主要結(jié)構(gòu)與工作原理

其他茶葉解塊機(jī)是指熱風(fēng)脫水解塊設(shè)備，屬于臥式解塊機(jī)的一種。其主要結(jié)構(gòu)由進(jìn)料斗、供熱風(fēng)裝置、中心熱風(fēng)管、金屬罩殼、解塊滾筒、出料斗、調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾筒軸向限位機(jī)構(gòu)、機(jī)架、升降調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。其工作原理為：熱風(fēng)脫水解塊設(shè)備采用熱風(fēng)滾筒進(jìn)行解塊，團(tuán)塊狀揉捻葉隨旋轉(zhuǎn)筒體及導(dǎo)葉板的帶動(dòng)而上下翻滾，并在熱風(fēng)烘干的雙重作用下達(dá)到解塊的目的。該解塊方式會(huì)使茶坯溫度升高，造成水分散失，因而僅適用于部分綠茶的解塊要求。

3 小結(jié)

本文分析了茶葉解塊機(jī)的功能用途，對(duì)比了茶葉解塊的方法，分析了手工解塊與機(jī)械解塊的異同，總結(jié)了市面常見的茶葉解塊機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和工作原理。為選購(gòu)茶葉解塊機(jī)提供了技術(shù)參考。隨著DG/T 265-2021《茶葉解塊機(jī)》的發(fā)布與實(shí)施，行業(yè)對(duì)茶葉解塊機(jī)產(chǎn)品提出了規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化要求，將引導(dǎo)茶葉解塊機(jī)產(chǎn)品的良性發(fā)展，加快推進(jìn)茶葉加工全程機(jī)械化進(jìn)程。