恩施玉露茶精揉機(jī)的搓板改進(jìn)及測(cè)試

摘要：針對(duì)恩施玉露茶機(jī)械化做形中普遍存在斷碎率較高、外形偏扁等問(wèn)題，以恩施玉露茶機(jī)械化生產(chǎn)常用的做形設(shè)備60K-S型精揉機(jī)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)3種不同類型的搓板，優(yōu)化并開(kāi)展生產(chǎn)測(cè)試。結(jié)果表明，3號(hào)搓板做形效果最好，齒高為7 mm、搓齒圓角為2.0 mm、齒槽圓角為3 mm，搓板中間三角齒改為圓直條。搓板結(jié)構(gòu)的變化對(duì)茶葉形狀和整碎影響較大，而對(duì)凈度和色澤的影響較小。降低搓板齒高、增加搓齒圓角、增設(shè)齒槽圓角對(duì)茶葉整碎有明顯影響，茶葉勻整、斷碎較少。

關(guān)鍵詞：恩施玉露茶；茶葉；精揉機(jī)；做形；搓板；改進(jìn)；測(cè)試

中圖分類號(hào)：S231" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2025）03-0162-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.03.026 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Improvement and testing for the washboard of Enshi Yulu tea fine rolling machine

ZHOU Yang1，ZHANG Qiang1，2，GAO Shi-wei3，CUI Qing-mei1，2，LIANG Jin-bo1，2，HUANG Zhong-hao1

（1.Enshi Autonomous Prefecture Academy of Agricultural Sciences（Institute of Selenium Application Technology and Product Development）， Enshi" 445000，Hubei， China；2.Enshi Comprehensive Experiment Station， National Tea Industry Technology System， Enshi" 445000，Hubei， China；

3.Institute of Fruit and Tea， Hubei Academy of Agricultural Sciences， Wuhan" 430209， China）

Abstract： In response to the common problems of high breakage rate and flattened appearance in the mechanized shaping of Enshi Yulu tea， this study focused on the commonly used shaping equipment 60K-S fine rolling machine for Enshi Yulu tea mechanized production. Three different types of washboards were designed， optimized， and tested in production. The results showed that the third washboard had the best shaping effect， with a tooth height of 7 mm， a rounded tooth corner of 2.0 mm， and a rounded tooth groove corner of 3 mm. The triangular teeth in the middle of the washboard were changed to round straight strips.The changes in the structure of the washboard had a significant impact on shape and fragmentation， but had a relatively small impact on clarity and color. Reducing the height of the washboard teeth， increasing the rounded corners of the rubbing teeth， and adding rounded tooth grooves had a significant impact on the crushing of tea leaves， resulting in more uniform tea leaves and less breakage.

Key words： Enshi Yulu tea; tea; fine rolling machine； shape making; washboard; improvement; test

恩施玉露是中國(guó)歷史上保留下來(lái)的惟一一種以蒸汽殺青的針形綠茶，2008年被認(rèn)定為湖北省第一歷史名茶，因其獨(dú)特的“蒸青”工藝和“緊圓挺直如松針”外形特點(diǎn)，深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)[1-3]。恩施玉露茶的加工工藝較復(fù)雜，主要有蒸青、回潮、揉捻、動(dòng)態(tài)烘干、做形、提香等，其中做形為其形成品質(zhì)特征的關(guān)鍵工序，其水平的提升直接關(guān)系到恩施玉露的產(chǎn)品質(zhì)量和品牌價(jià)值的提高[4，5]。目前，恩施玉露傳統(tǒng)手工做形存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、產(chǎn)量低、標(biāo)準(zhǔn)化困難等問(wèn)題，已經(jīng)很難適應(yīng)市場(chǎng)的需要，更多用于技藝傳承，其規(guī)?；a(chǎn)主要使用精揉機(jī)，該機(jī)的使用實(shí)現(xiàn)了恩施玉露做形機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，在很大程度上解決了熟練工少、產(chǎn)品差異大、產(chǎn)量提升難的生產(chǎn)難題，為推動(dòng)恩施州茶產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)[6，7]。

目前，恩施玉露做形技術(shù)在適制品種篩選、工藝參數(shù)優(yōu)化、新設(shè)備開(kāi)發(fā)等研究的不斷創(chuàng)新下，產(chǎn)品做形加工水平已得到大幅提升，相關(guān)集成技術(shù)已在恩施州得到廣泛應(yīng)用，但針對(duì)精揉機(jī)關(guān)鍵零部件改進(jìn)的研究還較少，進(jìn)一步降低恩施玉露斷碎率，改善茶葉外形已進(jìn)入瓶頸階段[8-12]?；诖?，本研究通過(guò)對(duì)恩施玉露做形使用的精揉機(jī)關(guān)鍵零部件進(jìn)行改進(jìn)及試驗(yàn)，為精揉機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)和推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與設(shè)備

1.1 材料

2023年4月28日采自恩施土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院（硒應(yīng)用技術(shù)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究院）陽(yáng)鵲壩基地茶園，茶樹(shù)品種為中茶108，標(biāo)準(zhǔn)為一芽一葉，相同處理至精揉備用。

1.2 設(shè)備

6CSZ-65型蒸汽殺青機(jī)、6CST-80型滾筒殺青機(jī)、茶葉回潮機(jī)、揉捻機(jī)、烘干機(jī)、水分快速測(cè)定儀、60K-S型精揉機(jī)等。

2 恩施玉露機(jī)械做形來(lái)源與現(xiàn)狀

2.1 恩施玉露機(jī)械做形裝置結(jié)構(gòu)與加工要求

在傳統(tǒng)加工過(guò)程中，傳統(tǒng)手工制法費(fèi)工費(fèi)時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且品質(zhì)不一致，特別在做形工藝上制茶效率低，條索不緊，顏色偏暗，已成為制約恩施玉露產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。為解決這一難題，恩施土家族苗族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所在2010年引入浙江川崎茶業(yè)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的60K-S型精揉機(jī)，并在針形茶做形參數(shù)的基礎(chǔ)上研究了精揉機(jī)在恩施玉露做形中的工藝參數(shù)和操作技術(shù)以指導(dǎo)生產(chǎn)[13]；恩施玉露地理標(biāo)志證明商標(biāo)授權(quán)企業(yè)必須具備的條件之一就是需要配備精揉機(jī)，其做形裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。

根據(jù)恩施玉露60K-S型精揉機(jī)做形生產(chǎn)的參數(shù)要求，以一芽一葉為原料，單鍋投葉量為3.50～4.00 kg，含水量為26%～30%，炒制溫度為90～100 ℃，做形時(shí)間為35～50 min，加壓方式為輕壓，在以上條件下精揉機(jī)制茶做形效果較好[14]。

2.2 恩施玉露做形設(shè)備研究現(xiàn)狀

隨著精揉機(jī)在恩施玉露做形上的推廣應(yīng)用，與之配套的技術(shù)和設(shè)備得到較大的發(fā)展，許多學(xué)者與技術(shù)人員基于恩施玉露做形設(shè)備開(kāi)展一系列相關(guān)的研究。針對(duì)揉搓時(shí)茶葉本體被悶在精揉機(jī)中，散熱不充分，導(dǎo)致茶葉發(fā)黃的問(wèn)題，張宴志等[15]利用主風(fēng)管將風(fēng)引入精揉裝置，通過(guò)搓板兩側(cè)的吹嘴把風(fēng)導(dǎo)入精揉裝置中的茶葉表面，對(duì)其進(jìn)行散熱，可以有效提升精揉中茶葉的品相。針對(duì)精揉機(jī)人工進(jìn)料茶葉容易板結(jié)、重量不均、同步性差等問(wèn)題，章軍等[16]創(chuàng)新了一種自動(dòng)化程度高的精揉機(jī)自動(dòng)分配稱量系統(tǒng)，使用稱重器來(lái)稱量茶葉進(jìn)料量，通過(guò)PLC控制器控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)勻葉裝置和輸送裝置工作，從而完成茶葉的進(jìn)料。隨著研究的推進(jìn)，大量用于自動(dòng)化和智能化控制的電子元器件被加載在機(jī)具上，已逐步成為機(jī)具不斷升級(jí)的主流。

2.3 精揉機(jī)做形存在的問(wèn)題

盡管目前精揉機(jī)已在恩施玉露的做形環(huán)節(jié)中得到較廣泛的應(yīng)用，但實(shí)際生產(chǎn)中存在的干茶斷碎率偏高，外形偏扁等問(wèn)題已成為茶企生產(chǎn)成本居高不下、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)的重要因素，其做形后的茶樣如圖2所示。

茶葉斷碎率偏高的主要原因可能是原裝搓板的搓槽深，搓齒間棱角分明，揉搓時(shí)茶葉循環(huán)進(jìn)出揉鍋，導(dǎo)致茶葉易出現(xiàn)斷、碎的情況；偏扁的主要原因則是茶葉在原裝搓板上沒(méi)有搓圓運(yùn)動(dòng)，只有茶葉的往復(fù)理?xiàng)l和茶葉間的相互擠壓。

3 精揉機(jī)做形搓板改進(jìn)

3.1 精揉機(jī)做形搓板改進(jìn)思路

通過(guò)對(duì)精揉機(jī)做形過(guò)程分析可知，茶葉受壓于揉手裝置與搓板之間時(shí)，茶葉在搓板上根據(jù)齒形方向往復(fù)擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)茶葉的翻滾以及循環(huán)進(jìn)出，完成茶葉精揉和塑形。茶葉的主要受力一是在搓板搓齒上的往復(fù)滾動(dòng)，一旦茶葉在搓齒間運(yùn)動(dòng)銜接不夠“順滑”，茶葉在作業(yè)過(guò)程中容易被硬擠壓和搓齒切割，斷碎將隨茶葉水分的不斷減少而不斷增加；二是揉手裝置的往復(fù)按壓，如果茶葉在搓齒上沒(méi)有形成圓條結(jié)構(gòu)，茶葉在按壓下無(wú)法完成以嫩莖為軸的滾動(dòng)卷曲運(yùn)動(dòng)，茶葉將隨做形時(shí)間的不斷增加而越發(fā)偏扁。因此搓板的改進(jìn)應(yīng)考慮如何對(duì)原裝搓板齒槽圓角R（0 mm）、齒高H（9 mm）、搓齒圓角r（0.1 mm）等進(jìn)行改進(jìn)，提高搓齒間順滑度和增加能搓圓的結(jié)構(gòu)，精揉機(jī)原裝搓板如圖3所示。

針對(duì)原裝搓板做形斷碎率高，外形偏扁的問(wèn)題，精揉機(jī)做形搓板具體改進(jìn)方法如下。在搓板整體弧度不變的情況下降低齒間高度和在搓槽區(qū)域增加圓角，茶葉將更容易在齒間滾動(dòng)。讓茶葉在搓齒上的滾動(dòng)由線接觸轉(zhuǎn)變?yōu)槊娼佑|，減少齒棱邊對(duì)茶葉的切斷。在不影響揉手裝置與搓板間茶葉落料效果的情況下，將搓板中間的三角齒改為圓直條，接觸圓直條的茶葉在揉手裝置左右往復(fù)按壓的作用力下使茶葉條索由扁變圓。

3.2 搓板的改進(jìn)

改造的搓板均采用6061型鋁板在數(shù)控加工中心完成試制工作。

1）1號(hào)搓板設(shè)計(jì)方案。圖4為1號(hào)搓板結(jié)構(gòu)示意圖，1號(hào)搓板在原裝搓板基礎(chǔ)上，降低了齒高H，其中r1=0.1 mm，H1=5 mm，目的是減少茶葉沿搓板搓齒滾動(dòng)的阻力，圖5為1號(hào)搓板的實(shí)物圖。

2）2號(hào)搓板設(shè)計(jì)方案。圖6為2號(hào)搓板結(jié)構(gòu)示意圖，2號(hào)搓板在原裝搓板基礎(chǔ)上，在齒槽增設(shè)圓角，增大搓齒圓角，搓板中間的三角齒變?yōu)閳A直條，其中R2=3 mm，r2=4.0 mm，H2=9 mm。目的是讓搓齒形成圓條結(jié)構(gòu)，完成茶葉在按壓下的滾動(dòng)卷曲運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到茶葉外形逐漸搓圓的效果，圖7為2號(hào)搓板改造后的實(shí)物圖。

3）3號(hào)搓板設(shè)計(jì)方案。圖8為3號(hào)搓板結(jié)構(gòu)示意圖，3號(hào)搓板結(jié)合了1號(hào)和2號(hào)搓板的優(yōu)點(diǎn)，降低搓板齒高，齒槽設(shè)圓角，搓板中間的三角齒變?yōu)閳A直條，其中R3=3 mm，r3=2.0 mm，H3=7 mm。其不僅減少茶葉沿著搓板搓齒滾動(dòng)的阻力，而且改善茶葉在搓齒上的搓圓運(yùn)動(dòng)，圖9為3號(hào)搓板改造后的實(shí)物圖。

4 生產(chǎn)測(cè)試

4.1 恩施玉露制作

將鮮葉混勻后，按恩施玉露制作流程（鮮葉→攤放→殺青→回潮→揉捻→解塊→做形→干燥等）操作。分別采用1號(hào)搓板、2號(hào)搓板、3號(hào)搓板、4號(hào)原裝搓板做形，試驗(yàn)重復(fù)3次（圖10）。精揉機(jī)單鍋投葉量為3.75 kg，含水量為28%～30%，炒制（做形）溫度為100 ℃，加壓方式為空壓15 min、輕壓30 min，將做形后的茶坯在60 ℃下烘干，進(jìn)行干茶制率測(cè)定和感官審評(píng)，綜合評(píng)價(jià)各搓板的做形效果。

4.2 精揉機(jī)不同搓板做形效果對(duì)比分析

4.2.1 干茶制率 在同批茶胚和相同作業(yè)參數(shù)下測(cè)定干茶制率，圖11為不同搓板做形的干茶樣品，對(duì)" 4個(gè)干茶樣品進(jìn)行計(jì)量、風(fēng)選、精選，干茶制率越低所需的茶鮮葉越少，3次重復(fù)結(jié)果如表1所示。

由表1可知，不同搓板的成品毛茶干茶制率差異不明顯，搓板各結(jié)構(gòu)的改進(jìn)對(duì)干茶制率影響較小。風(fēng)選出來(lái)的物質(zhì)主要為茶碎，風(fēng)選后4號(hào)原裝搓板的干茶制率與改造后的3塊搓板存在不同程度差異，說(shuō)明齒高、齒槽圓角、搓齒圓角的調(diào)整能明顯減少茶碎。精選出來(lái)的物質(zhì)主要為斷茶，精選后3號(hào)搓板的干茶制率與其他搓板差異明顯，說(shuō)明同時(shí)改進(jìn)齒高、齒槽圓角、搓齒圓角，相較于單一改進(jìn)或部分改進(jìn)，能明顯降低斷茶率。

4.2.2 感官審評(píng) 參照《茶葉感官審評(píng)方法》對(duì)干茶形狀、整碎、凈度、色澤進(jìn)行審評(píng)[17]，由表2可知，3號(hào)搓板做形效果最好，搓板的結(jié)構(gòu)變化對(duì)形狀和整碎影響較大，而對(duì)凈度和色澤的影響較小。對(duì)比恩施玉露外形條索“緊圓挺直如松針”的特征，搓板中間三角齒改為圓直條的改進(jìn)對(duì)精揉機(jī)做形由扁轉(zhuǎn)圓有明顯影響；降低搓板齒高、增加搓齒圓角、增設(shè)齒槽圓角對(duì)茶葉整碎有明顯影響，茶葉勻整、斷碎較少。

5 小結(jié)

通過(guò)對(duì)精揉機(jī)齒高、搓齒圓角、齒槽圓角參數(shù)的改進(jìn)，可降低干茶斷碎率，改善茶葉產(chǎn)品外形，使其更貼合恩施玉露產(chǎn)品特征。改造的3號(hào)搓板做形效果優(yōu)于1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)搓板；搓板的結(jié)構(gòu)變化對(duì)形狀和整碎影響較大，而對(duì)凈度和色澤的影響較小。降低搓板齒高、增加搓齒圓角、增設(shè)齒槽圓角對(duì)茶葉整碎有明顯影響，茶葉勻整、斷碎較少。

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