肖星,殷丽琼,孙云南,梁名志,李召,陈洪云,刘德和
(1.云南省农业科学院茶叶研究所,云南勐海666201;2.云南省茶树种质资源创新与配套栽培技术工程研究中心,云南勐海666201;3.勐海县茶叶技术服务中心,云南勐海666201)
XIAOXing1,2,YINLiqiong1,2,SUNYunnan1,2,LIANGMingzhi1,2,LI Zhao3,CHENHongyun1,2,LIUDehe1,2
(1.Institute ofTea,Yunnan AcademyofAgricultural Sciences,Menghai 666201,China;2.TechnologyEngineering Research Center ofYunnan Tea GermplasmInnovation and SupportingCultivation,Menghai 666201,China;3.Tea TechnologyExtension Center ofMenghai County,Menghai 666201,China)
机采茶鲜叶筛分机分级效果初步研究
肖星1,2,殷丽琼1,2,孙云南1,2,梁名志1,2,李召3,陈洪云1,2,刘德和1,2
(1.云南省农业科学院茶叶研究所,云南勐海666201;2.云南省茶树种质资源创新与配套栽培技术工程研究中心,云南勐海666201;3.勐海县茶叶技术服务中心,云南勐海666201)
采用一种振动式鲜叶筛分机对机采茶鲜叶分级效果进行研究。结果表明,该鲜叶筛分机设置转速为900r/min,筛网搭配组合孔径分别为2 cm×1 cm(长形筛孔)、2.5 cm×2.5 cm(圆形筛孔)、3.5 cm×3.5 cm(圆形筛孔)时,能较好地将机采鲜叶中各种芽叶分离出来。每次投叶量以5 kg为宜,此时台时产量可达300 kg/h左右。
机采;茶鲜叶;筛分机;机械组成
XIAOXing1,2,YINLiqiong1,2,SUNYunnan1,2,LIANGMingzhi1,2,LI Zhao3,CHENHongyun1,2,LIUDehe1,2
(1.Institute ofTea,Yunnan AcademyofAgricultural Sciences,Menghai 666201,China;2.TechnologyEngineering Research Center ofYunnan Tea GermplasmInnovation and SupportingCultivation,Menghai 666201,China;3.Tea TechnologyExtension Center ofMenghai County,Menghai 666201,China)
近年来,我国茶区劳动力日渐短缺,采茶劳动成本不断上涨[1],依靠传统的手工采摘难以满足茶叶规模化生产,随着机械化采茶技术的发展、成熟以及相关设备的推广应用,机械化采摘茶鲜叶已成为一种发展趋势[2-3]。然而,机械采摘缺少手工采摘的选择条件[4-7],使得机采茶鲜叶往往存在着芽叶破碎、长短不齐、均净度低、老叶老梗偏多等问题,需要进一步对鲜叶进行分级处理,才有助于提高茶鲜叶质量[8-10]。目前,在云南茶区实行机械化采摘还处于起步阶段,有关研究也主要集中在云南茶园机采技术[11-15]方面,而应用分级设备对机采茶鲜叶进行有效分离的研究还未见报道。
本研究采用一种振动式鲜叶筛分机对机采茶鲜叶进行了分级效果试验,以期为提高机采茶鲜叶的有效利用率,促进机械化采摘的推广提供参考依据。
1.1 机采鲜叶原料
鲜叶机采于云南省农业科学院茶叶研究所云抗10号茶园,种植方式为双行单株,修剪管理方式为头年秋茶结束和次年春茶结束用修剪机进行树冠面平整。
1.2 机械设备
NV60H型单人采茶机;振动式鲜叶筛分机。
1.3 机采鲜叶机械组成调查
从各试验小区的机采茶鲜叶中随机称取100 g,按单芽、1芽1叶、1芽2叶、1芽3叶、1芽4叶、对夹叶、单片及破碎芽叶、老叶梗、碎末等进行分类、计数、称质量,计算各类芽叶所占比例,重复3次。
1.4 鲜叶筛分机工艺参数测定
投叶量为3.0 kg,鲜叶筛分机搭配3种不同孔径的筛网,孔径顺序依次为2 cm×1 cm(长形筛孔)、2.5 cm×2.5 cm(圆形筛孔)、3.5 cm×3.5 cm(圆形筛孔),对应的筛网长×宽分别为85 cm×80 cm,122 cm×80 cm,122 cm×80 cm,将筛分机转速分别设置为800,850,900,950,1 000 r/min时,记录鲜叶在筛网上的运行情况,测定运行时间,称量各出叶口和筛面上的鲜叶质量,同时感官判别分级效果,确定最佳的工艺参数。
1.5 鲜叶筛分机分级效果试验
按照1.4得出的工艺参数运行鲜叶筛分机,各鲜叶出口分别记为出口1、出口2、出口3、出口4,调查各出叶口鲜叶的机械组成,重复3次。
1.6 鲜叶筛分机台时产量测定
每次投叶量为5 kg,按照1.4得出的工艺参数连续1 h运行鲜叶筛分机,称量各出口鲜叶量,计算台时产量,重复3次。
2.1 分级前机采茶鲜叶的机械组成调查
从图1可以看出,机采茶鲜叶中各种芽叶混杂,老嫩不均,其中,单芽、1芽1叶、1芽2叶、1芽3叶、1芽4叶、对夹叶、单片及破碎芽叶、老叶梗、碎末等所占比例分别为0.56%,12.78%,35.06%,9.53%,8.31%,4.15%,23.80%,3.80%,2.01%。如果直接用机采茶鲜叶,难以加工名优茶。
2.2 鲜叶筛分机工艺参数测定
从表1可以看出,随着鲜叶筛分机的转速从800 r/min逐渐递增到1 000 r/min,鲜叶的运行时间从109 s逐渐递减到45 s,筛面上鲜叶比例也呈现递减现象,从18.33%减少至0,说明鲜叶过筛率越来越高。当鲜叶筛分机转速调至800,850 r/min时,鲜叶在筛面上运行速度较慢,且容易出现挂叶现象,所以,该参数可直接舍去;而当转速调至1 000 r/min时,鲜叶在筛面上运行速度过快,出叶速度也快,使得部分鲜叶来不及过筛就被抖出,所以,该参数也可直接舍去;只有当转速调至900,950 r/min时,鲜叶在筛面上运行流畅,筛面上鲜叶量较低,均为2.67%,但二者相比,900 r/min转速的出叶效果更好。综合以上结果认为,该鲜叶筛分机的最适宜转速为900 r/min。
表1 鲜叶筛分机不同转速下鲜叶运行情况及感官判别结果
2.3 鲜叶筛分机鲜叶分级效果试验
从表2可以看出,经第1段筛网处理后,出叶口1可以将全部的碎末以及多数的单芽从机采鲜叶中筛分出来,其中,碎末的比例达到了81.05%,单芽比例占9.57%,另有1芽1,2叶共占9.38%;经第2段筛网处理后,进入出叶口2中的鲜叶机械组成以1芽1,2叶的比例最高,共占65.86%,其他成分依次为老叶梗占16.34%、单片及破碎芽叶占14.66%、对夹叶占2.18%、1芽3叶占2.02%、单芽占1.12%;经第3段筛网处理后,进入出叶口3中的鲜叶机械组成以1芽1,2叶的比例最高,共占50.06%,其他成分依次为老叶梗占22.63%、单片及破碎芽叶占16.42%、1芽3叶占8.78%、对夹叶占2.10%;最后进入出叶口4的鲜叶机械组成以老叶梗的比例最高,占33.03%,其他成分依次为1芽3叶占25.78%、1芽2叶占17.70%、对夹叶占9.97%、1芽4叶占7.12%、单片及破碎芽叶占6.40%。
表2 鲜叶筛分机处理后机械组成%
2.4 鲜叶筛分机台时产量测定
由表3可知,该鲜叶筛分机依次搭配孔径为2 cm×1 cm(长形筛孔)、2.5 cm×2.5 cm(圆形筛孔)、3.5 cm×3.5 cm(圆形筛孔)的3种不同筛网,按照转速900 r/min运行后的台时产量为302.90 kg/h。
表3 鲜叶筛分机台时产量测定结果
采用振动式鲜叶筛分机对机采茶鲜叶原料进行分级,其原理是通过振动的方式并搭配不同的筛孔大小,筛分出不同大小或长短的机采茶鲜叶进行分级作业。结果显示,该台鲜叶筛分机良好运行的设备参数是转速设置为900 r/min,筛网搭配组合为孔径2 cm×1 cm(长形筛孔)、2.5 cm×2.5 cm(圆形筛孔)、3.5 cm×3.5 cm(圆形筛孔),对应的筛网长×宽分别为85 cm×80 cm,122 cm×80 cm,122 cm× 80 cm,每次投叶量以5 kg为宜,台时产量可达300 kg/h左右。
经振动式鲜叶筛分机处理后各出叶口的鲜叶机械组成分析结果表明,不同筛孔分级获得的原料等级差异比较明显,单芽、碎末多集中于经第1段筛网处理后的出叶口1中,1芽1,2叶以经第2,3段筛网处理后的出叶口2和出叶口3中为主,1芽3,4叶及老叶梗主要集中在最后的出叶口4中,说明该台鲜叶筛分机可以较好地把机采鲜叶中各种芽叶分离出来。加工名优茶的鲜叶原料要求精细化程度更高,应用该设备分级处理仍存在一定的难度,因此,为进一步获取等级分明及更高比例适用名优茶生产的原料,还有待进一步研究。
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Preliminary Study on Vibrating Screen for Machine-plucking Fresh Tea Leaves Grading Effect
This paper studied on a vibrating screen for machine-plucking fresh tea leaves grading effect.The results showed that it could better separate all kinds of bud leaves from machine-plucking fresh tea leaves with the condition of speed at 900 r/min and screen collocation combination as 2 cm×1 cm(long mesh),2.5 cm×2.5 cm(circular mesh),3.5 cm×3.5 cm(circular mesh)for fresh tea leaves sievingmachine.the amount ofleaf5 kgper time was appropriate,the output ofthe stage was 300 kg/h.
machine-plucking;fresh tea leaves;vibratingscreen;mechanical composition
S226.9
A
1002-2481(2016)12-1867-03
10.3969/j.issn.1002-2481.2016.12.32
2016-07-26
云南省社会发展科技计划项目(2012CH008)
肖星(1984-),男,云南景洪人,助理研究员,硕士,主要从事茶树栽培、植物保护研究工作。刘德和为通信作者。