名優(yōu)茶精制除雜與充氮包裝生產(chǎn)線介紹及應(yīng)用

吳秀偉，汪立群，蘆坤，張豪杰，趙和濤

（黃山小罐茶業(yè)有限公司，安徽黃山245600）

我國(guó)名優(yōu)茶品類(lèi)豐富、各具特色，深受中外消費(fèi)者喜愛(ài)。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升，消費(fèi)者對(duì)茶產(chǎn)品的品質(zhì)要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)制茶設(shè)施對(duì)茶葉加工過(guò)程中的雜質(zhì)、異物剔除，基本是靠人工揀出，缺乏標(biāo)準(zhǔn)，容易發(fā)生雜物的漏揀現(xiàn)象。此外鮮葉本身帶有的灰塵、泥沙等細(xì)微雜質(zhì)，更是難以通過(guò)人工揀出并剔除。這些雜質(zhì)不但會(huì)影響名優(yōu)茶的色、香、味、形，也會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量安全造成隱患。因此，采用智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的去雜與包裝生產(chǎn)線，對(duì)名優(yōu)茶進(jìn)行除雜精制并充氮包裝，成為提升產(chǎn)品品質(zhì)與質(zhì)量安全的可靠手段，已受到業(yè)界越來(lái)越多的關(guān)注。

目前我國(guó)已研發(fā)了多種自動(dòng)化名優(yōu)茶初制生產(chǎn)線[1-4]，大大提升了名優(yōu)茶的加工產(chǎn)能，但是對(duì)后續(xù)的精制除雜與包裝環(huán)節(jié)生產(chǎn)線的研發(fā)相對(duì)滯后，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的精制除雜規(guī)程。茶葉中的有害雜物清除不徹底，還會(huì)因光氣熱的作用導(dǎo)致自然氧化現(xiàn)象，影響茶葉的品質(zhì)風(fēng)味。為了解決上述問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)特開(kāi)展了“名優(yōu)茶除雜精制與充氮包裝生產(chǎn)線的研發(fā)及應(yīng)用”項(xiàng)目研究，現(xiàn)將生產(chǎn)線配置和應(yīng)用情況作以下簡(jiǎn)單介紹，供業(yè)界參考。

1 精制除雜與充氮包裝生產(chǎn)線簡(jiǎn)介

精制除雜與充氮包裝生產(chǎn)線的研發(fā)是為了解決茶葉加工過(guò)程中混入的異物雜質(zhì)的高效剔除問(wèn)題。生產(chǎn)線由電磁提香機(jī)、程控風(fēng)選機(jī)、除金屬機(jī)、靜電去雜機(jī)、光電色選機(jī)、微波光波滅菌機(jī)、充氮包裝機(jī)以及輸送與智能控制系統(tǒng)等設(shè)備組成，經(jīng)過(guò)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、智能化的茶葉精制和雜質(zhì)剔除，并進(jìn)行充氮保鮮包裝。生產(chǎn)線的應(yīng)用，大幅提高了茶葉中有害雜物的清除，實(shí)現(xiàn)食品級(jí)質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的推廣應(yīng)用基礎(chǔ)。

1.1 配置的主要機(jī)械設(shè)備

表1介紹了生產(chǎn)線的機(jī)械設(shè)備，生產(chǎn)線選擇配置的主要機(jī)械設(shè)備共有37臺(tái)（套），這些設(shè)備大都是先進(jìn)的茶葉除雜與包裝機(jī)械，尤其是除金屬和充氮包裝機(jī)械，引進(jìn)了德國(guó)西門(mén)子公司最新的智能設(shè)備，不僅具有高效清除灰塵、蟲(chóng)卵、毛發(fā)、鐵銹等雜物的功能，充氮保鮮效果也十分顯著。

表1 生產(chǎn)線配置的機(jī)械設(shè)備Table1 Consisting equipment

1.2 機(jī)械設(shè)備的主要性能

電磁提香機(jī)為網(wǎng)狀電磁烘干機(jī)，可通過(guò)智能裝置設(shè)定不同的電磁輻射溫度，深入茶葉內(nèi)部干燥水分，并促進(jìn)茶葉芳香物質(zhì)揮發(fā)以提高香氣。振動(dòng)抖篩機(jī)通過(guò)配置10～12目的不銹鋼篩網(wǎng)，經(jīng)振動(dòng)作用自動(dòng)篩掉碎茶末和粉塵雜物。程控風(fēng)選機(jī)設(shè)有自動(dòng)控制調(diào)節(jié)配置，可按不同類(lèi)型茶葉自行設(shè)定不同的風(fēng)量，吹去茶葉中夾帶的托葉、黃片、灰末及細(xì)小蟲(chóng)體、蟲(chóng)卵、纖維等雜質(zhì)。除金屬機(jī)為高壓電磁吸附金屬除雜機(jī)，設(shè)有智能識(shí)別系統(tǒng)與永磁性滾筒，通過(guò)磁化動(dòng)態(tài)識(shí)別探頭，程控高壓強(qiáng)力磁性滾筒的旋動(dòng)，將茶葉中夾帶的鐵銹、金屬屑等雜物吸附清除。靜電去雜機(jī)為有機(jī)雜物靜電分離清除機(jī)，釆用18個(gè)連接高壓靜電發(fā)生器并帶有負(fù)電荷的靜電輥，以6輥為一組，分為3組，構(gòu)成三級(jí)清除有機(jī)雜物的裝置，利用靜電輥旋轉(zhuǎn)形成的靜電場(chǎng)分離吸取毛發(fā)、纖維、絨毛等雜物，所以具有靜電磁力大，分離有機(jī)雜物能力強(qiáng)，廢料易于清掃和回收等特點(diǎn)。光電色選機(jī)利用識(shí)別系統(tǒng)的“多維空間算法”、鷹眼識(shí)別技術(shù)的揀剔作用，將茶梗、塑料、木屑、植物花草葉、莖皮殼等雜物進(jìn)行識(shí)別清除。微波光波滅菌機(jī)為微波與光波干燥滅菌機(jī)，采用頻率在2000～3000兆赫的電磁波和光波反射器，利用微波與光波的綜合作用，繼續(xù)干燥水分和殺滅雜菌。

智能包裝機(jī)是包含稱料裝罐、真空充氮、套膜封蓋、裝盒塑封、裝箱入庫(kù)的一體化包裝機(jī)。該機(jī)先通過(guò)自動(dòng)裝料機(jī)，將茶葉裝入罐內(nèi)，真空充氮機(jī)抽去真空，充入氮?dú)?，“智能機(jī)械手”套膜封蓋，再將茶罐裝入盒內(nèi)，塑封包裝，裝箱入庫(kù)。該機(jī)可全自動(dòng)化機(jī)械操作，不但能避免將灰塵、汗液、異味、雜菌帶入茶葉中，影響名優(yōu)茶的品質(zhì)，而且充分發(fā)揮氮?dú)獾母咝Пｕr效果，可使茶葉保質(zhì)期延長(zhǎng)1.5～2倍。

1.3 生產(chǎn)線連接方式及特點(diǎn)

生產(chǎn)線連接方式如圖1所示。各機(jī)械設(shè)備與輸送裝置依次連接的方式與流程為：

進(jìn)茶輸送帶→電磁提香機(jī)→振動(dòng)抖篩機(jī)→程控風(fēng)選機(jī)→除金屬機(jī)→靜電去雜機(jī)→光電色選機(jī)→微波光波滅菌機(jī)→智能充氮包裝機(jī)→出茶輸送帶。

生產(chǎn)線上還配置了茶葉罐的清潔滅菌輸送裝置，該裝置設(shè)有離子風(fēng)吹洗機(jī)與紫外線滅菌機(jī)，將茶葉罐清洗干凈滅菌。此外，為了使充氮后的茶罐清潔化包裝，還設(shè)置了第二臺(tái)紫外線滅菌機(jī)，使其無(wú)菌裝盒塑封，包裝入庫(kù)。

生產(chǎn)線具有連續(xù)化、自動(dòng)化和智能化程度高的特點(diǎn)。（1）連續(xù)化。通過(guò)輸送裝置將各機(jī)械設(shè)備連接起來(lái)，輸送茶葉罐、包裝及茶葉，實(shí)現(xiàn)名優(yōu)茶的精制充氮包裝全程連續(xù)化，既可克服單機(jī)生產(chǎn)的技術(shù)缺陷，又提高工效70%～80%，降低生產(chǎn)成本30%～40%。（2）自動(dòng)化。茶葉自進(jìn)入生產(chǎn)線到包裝輸出全程自動(dòng)化，尤其是充氮工序，實(shí)現(xiàn)無(wú)菌自動(dòng)裝料抽真空充氮密封，可有效減少茶葉中茶多酚、茶色素、茶氨酸、芳香物質(zhì)的氧化，使茶葉保持良好的色澤、香氣和滋味。充氮封裝好的茶罐，經(jīng)第二道紫外線殺滅菌后，再通過(guò)包裝機(jī)自動(dòng)裝盒、塑封、裝箱、打包入庫(kù)。這種自動(dòng)化包裝，不需要人工操作接觸茶葉和茶葉罐，能避免將毛發(fā)、纖維、絨毛灰、塵雜物帶入包裝盒內(nèi)影響產(chǎn)品質(zhì)量。（3）智能化。該生產(chǎn)線的電磁提香、風(fēng)選除雜、除金屬、除有機(jī)雜物、光電色選、微波光波滅菌等重要工序，都通過(guò)智能控制系統(tǒng)操作，以實(shí)現(xiàn)名優(yōu)茶智能化高效精制包裝。

圖1名優(yōu)茶精制除雜與充氮包裝生產(chǎn)線設(shè)備連接圖Fig.1 Equipment connection of cleaned refining and nitrogen-filled packing line

2 生產(chǎn)線各機(jī)械設(shè)備釆用的技術(shù)參數(shù)

以毛峰茶、安吉白茶、滇紅茶和普洱茶（熟茶）為例，簡(jiǎn)要介紹綠茶、紅茶和普洱茶精制與包裝過(guò)程中的技術(shù)參數(shù)如表2所示。

表2 不同茶葉生產(chǎn)過(guò)程中的技術(shù)參數(shù)Table 2 Technicalparameters during different tea processing

2.1 毛峰茶生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)參數(shù)

電磁提香溫度95～98℃，時(shí)間5～6 min；振動(dòng)抖篩機(jī)配備12目不銹鋼篩網(wǎng)，篩網(wǎng)振動(dòng)頻率在350～380次/min之間；程控風(fēng)選機(jī)設(shè)定風(fēng)量，480～550 m3/h；除金屬機(jī)采用直徑為Φ300 mm的永磁性滾筒，磁場(chǎng)為150～180 mT；靜電去雜機(jī)使用2組12輥的二級(jí)除塵裝置，靜電輥的轉(zhuǎn)速為22～24 r/min；光電色選提純使用綠茶模塊；微波光波滅菌溫度95～98℃，時(shí)間3～3.5 min；充氮量參數(shù)為320 mL的茶罐，充入25～28 mL氮?dú)猓?4 mL的茶罐，充入18～20 mL氮?dú)狻?/p>

2.2 安吉白茶生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)參數(shù)

電磁提香機(jī)溫度93～94℃，時(shí)間4～6 min；振動(dòng)抖篩機(jī)配備12目不銹鋼篩網(wǎng)，振動(dòng)頻率在350～380次/min之間；程控風(fēng)選機(jī)設(shè)定風(fēng)量，430～450 m3/h；除金屬機(jī)采用直徑為Φ300 mm的永磁性滾筒，磁場(chǎng)為150～180 mT；靜電去雜機(jī)使用2組12輥的二級(jí)除塵裝置，靜電輥的轉(zhuǎn)速為22～24 r/min；光電色選提純使用綠茶模塊；微波光波滅菌溫度93～95℃，時(shí)間3～3.5 min；充氮量參數(shù)為320 mL的茶罐，充入25～28 mL氮?dú)猓?4 mL的茶罐，充入18～20 mL氮?dú)狻?/p>

2.3 滇紅茶生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)參數(shù)

電磁提香滅菌溫度95～97℃，時(shí)間6～7 min；振動(dòng)抖篩機(jī)使用12目不銹鋼篩網(wǎng)，篩網(wǎng)振動(dòng)頻率在350～380次/min之間；程控風(fēng)選機(jī)設(shè)定風(fēng)量，500～550 m3/h；除金屬機(jī)采用直徑為Φ300 mm的永磁性滾筒，磁場(chǎng)為150～180 mT；靜電去雜機(jī)使用2組12輥的二級(jí)除塵裝置，靜電輥的轉(zhuǎn)速為22～24 r/min；光電色選提純選用紅茶模塊；微波光波滅菌溫度98～100℃，時(shí)間3～3.5 min；充氮量參數(shù)為320 mL的茶罐，充入21～25 mL氮?dú)猓?4 mL的茶罐，充入15～18 mL的氮?dú)狻?/p>

2.4 普洱茶生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)參數(shù)

電磁提香溫度100～105℃，時(shí)間7～8 min；振動(dòng)抖篩機(jī)配備10目不銹鋼篩網(wǎng)，篩網(wǎng)振動(dòng)頻率在440～480次/min之間；程控風(fēng)選機(jī)設(shè)定風(fēng)量，600～630 m3/h。除金屬機(jī)采用直徑為Φ350 mm的永磁性滾筒，磁場(chǎng)為180～200 mT；靜電去雜機(jī)使用3組18輥的三級(jí)除塵裝置，靜電輥的轉(zhuǎn)速為24～26 r/min；光電色選提純選用黑茶模塊，清除茶梗、塑料、木屑、植物花草葉、莖皮殼等雜物；微波光波滅菌溫度100～105℃，時(shí)間3.5～4 min。充氮量參數(shù)為320 mL的茶罐，充入20～21 mL氮?dú)猓?4 mL的茶罐，充入10～12 mL的氮?dú)狻?/p>

3 名優(yōu)茶除雜精制充氮包裝的效果分析

3.1 除雜精制充氮包裝與未精制冷藏包裝的比較

表3以安吉白茶為例，比較采用320 mL茶罐未精制的茶葉以4～6℃冷藏貯藏和采用320 mL茶罐精制充氮常溫貯藏的茶葉品質(zhì)表現(xiàn)。未精制的安吉白茶，帶有少量的梗莖、黃片、茶末甚至有毛發(fā)、蟲(chóng)卵雜物。冷藏1年后，雖然基本保持原茶的品質(zhì)風(fēng)味，但帶有冷悶氣，對(duì)安吉白茶特有的鮮嫩甘爽品質(zhì)有不良影響，存在“保色不保香”的弊端。應(yīng)用生產(chǎn)線進(jìn)行精制充氮包裝的茶葉潔凈度高達(dá)99.8%，即使常溫貯藏色香味形品質(zhì)均較穩(wěn)定，具有“保香保色保味”的優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用精制除雜與充氮包裝生產(chǎn)線可克服普通包裝保鮮名優(yōu)茶的一些不足，對(duì)安吉白茶品質(zhì)風(fēng)味的保持和衛(wèi)生安全的提高具有較好作用。

表3 安吉白茶精制除雜充氮包裝的不同處理品質(zhì)比較Table 3 Quality comparison of AnjiBaicha with different treatments

3.2 除雜精制充氮包裝3年后的品質(zhì)表現(xiàn)

表4比較了三種名優(yōu)茶精制除雜充氮包裝，常溫貯藏3年后的品質(zhì)表現(xiàn)。

表4 三種名優(yōu)茶精制除雜充氮包裝常溫貯放3年后的品質(zhì)表現(xiàn)Table 4 Quality description of three types of high-quality teas after 3 years storage at room temperature

審評(píng)結(jié)果顯示應(yīng)用生產(chǎn)線精制除雜充氮包裝的毛峰茶條形緊細(xì)帶芽毫，色澤黃綠，勻凈度好，無(wú)老梗黃片碎末。沖泡后，香氣鮮嫩花香幽雅無(wú)陳味，滋味鮮醇回甘，湯色綠黃清亮，葉底綠黃嫩軟，較好的保留了高檔優(yōu)質(zhì)毛峰茶的品質(zhì)特征。滇紅茶條形緊結(jié)帶金毫，色澤烏黃油潤(rùn)，無(wú)梗碎末茶，勻凈度好。沖泡后，滋味濃醇甘甜，湯色紅艷明亮，香氣濃甜蜜香，葉底紅潤(rùn)勻嫩，保持了優(yōu)質(zhì)紅茶的品質(zhì)特點(diǎn)。普洱茶（熟茶）條形緊實(shí)較粗，色澤褐黃干枯，略有茶梗，但無(wú)碎茶末。沖泡后，陳香凸顯，滋味濃厚甘醇，湯色紅褐澄亮，葉底紅勻肥軟，也保持了優(yōu)質(zhì)普洱茶的品質(zhì)風(fēng)味。

應(yīng)用生產(chǎn)線除雜精制充氮包裝的綠、紅、黑三種名優(yōu)茶，常溫下貯存3年都能保持原茶的品質(zhì)風(fēng)味，且沒(méi)有異味。尤其是毛峰茶，無(wú)自然氧化現(xiàn)象與陳味，具有較好的保鮮效果，充分顯示了充氮包裝的保香保色保味獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)有關(guān)茶葉中夾帶雜物的事件時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了名優(yōu)茶的聲譽(yù)。盡管我國(guó)已研發(fā)了多種智能連續(xù)化生產(chǎn)線，但大都傾向于茶葉初制加工，對(duì)后續(xù)的精制除雜與智能包裝生產(chǎn)線研發(fā)相對(duì)滯后，茶葉精制包裝相對(duì)粗放，名優(yōu)茶的品質(zhì)風(fēng)味和質(zhì)量安全難以得到保證。應(yīng)用生產(chǎn)線精制除雜、充氮包裝的名優(yōu)茶都較好地保持原茶的品質(zhì)風(fēng)味，達(dá)到良好除雜保鮮效果。在常溫下就能被很好的保存，且可延長(zhǎng)保存時(shí)間，可為我國(guó)名優(yōu)茶精制和智能化生產(chǎn)提供參考和借鑒。