茶加工自动化生产线应用

于秀娜

（吉林电子信息职业技术学院，吉林吉林 132021）

茶叶作为饮品，香气独特，口感醇厚，回味甘甜，具有降血压、降血脂和抗衰老等保健功效，深受消费者喜爱和好评，且消费者对茶叶的需求越来越大。但是，如果和国外的茶叶加工设备来比较的话，我国存在加工环境差、清洁能力不强、自动化的程度远远不够等问题，离现代化生产还存在很大的差距。当前在对茶叶进行挑拣时，主要有三种方式：人工、机器、风选，这三种方法都离不开人力的辅助，所以茶叶落地容易受细菌、灰尘等二次污染。许多茶厂为了省事会事先在加工机械旁的地面上堆放大量的茶叶，由于茶叶生产过程中人手暴露得太频繁，很难保证车间干净和茶叶不被细菌和灰尘污染，且没有及时对加工设备进行清洁也会导致茶叶污染。另外，部分技术人员只是一味的凭借经验加工，不能确保茶叶的安全，也导致高品质茶叶产品难以满足市场需求。而茶加工自动化生产线应用能够确保茶叶的安全生产，符合食品发展方向，能提高消费者的健康水平，同时对我国出口茶叶、实现茶叶产业的长期发展起着至关重要的作用。

1 茶加工自动化生产线的背景

20世纪70年代，中国茶叶生产线有了初步发展，但烟尘污染严重，自动化程度低，与自动化的茶叶生产线还存在很大的差距。在此基础上，我国对茶叶清洁生产线的研究做了大量的工作。如安徽省休宁市荣山茶厂的炒绿茶生产线于2005年出现，叶阳于2007年提出著名绿茶清洁生产线的关键设备，程玉明等人于2010年提出著名的绿茶清洁生产线，郑红发于2015年提出红茶和绿茶的全自动生产线，到2016年，祁门又提出了红绿茶全自动生产线和茶叶精炼筛分生产线。它主要是以机械化装配为主，人工辅助的半自动筛选过程。

2 茶加工自动化生产线的应用

2.1 茶叶加工工艺

根据茶叶产地的环境条件及运用一种特殊的手法，把茶分为两种，慢速发酵后茶（生茶）和快速发酵后茶（熟茶）。笔者以普洱熟茶为研究对象，其工艺流程为鲜叶、去绿、滚压、晒干、木堆、荫干（毛茶）、筛选分级、蒸煮成型、干燥和贮藏陈化。茶叶的晒青毛茶采用人工发酵的方法，对晒干的绿茶、毛茶进行加工，筛选并分级成各种散装茶和紧实茶。分级是茶叶精炼的关键步骤。茶按等级分为宫廷茶、特级茶、一级茶、三级茶、五级茶、七级茶和九级茶。分类的目的是对产品进行分类和组装。

2.2 各个单机的原理和构造

2.2.1 圆筛机

在这一单机的分机中，重力、摩擦力和作用在筛面上的反力会让在筛面上的茶叶受到影响而使茶叶往下倾斜，茶叶被平面圆筛分成相同或差不多的规格，以此来使茶叶的质量得到提升。

2.2.2 抖筛机

茶叶因为抖筛机的抖动而往上抛起，在筛面上倾斜或竖立，细粒茶叶通过筛孔落到筛子下面，粗粒茶叶则以筛面的斜度移动到茶叶的出口处。通过工艺试验，传统的手法也就是弹簧振动式结构被淘汰，转而被进口的ROSTA弹性振动结构所替代，新增了平衡筛这一结构，减少了机架的振幅，促进了茶叶的均化、分散，实现了大片茶叶与条茶的分离。

2.2.3 茶叶静电除杂机

国内茶叶生产发展的突飞猛进也不能否认传统的茶叶生产方式的优点，如在除茶叶杂质的过程中仍可采用茶叶静电除杂机去除茶叶杂质。由于茶叶静电除杂机是茶叶自动清洗分级生产线的核心设备，其技术已经成熟，效果显著，深受用户的信赖。所以在茶叶静电除杂机的基础上进行改进，即在装置的后端延伸生产线，增加分级除尘设备，形成整个茶叶清洗分级自动化生产线。具体的方法是以静电去除茶叶杂质，新加入机架、进料板、电机、进料口、出料口，进料顶部设置毡带和水平塑料辊毡条，使塑料滚筒与这些结构通过摩擦产生静电，静电吸收滚筒上的非茶类杂质，杂质被刮刀收集，从侧面流出杂质槽。因此，自动化生产线能够对含在茶叶中的尘土、毛发等杂质起到一个很好的去除作用，不仅效果显著，还能一次性完成除杂质的工作，直接跳过分部的繁琐步骤，有利于生产效率的提高。

2.2.4 风力分选机

茶叶会受到外风和自重的影响，而风选机就是通过筛别不同茶叶的不同质量、体积、形状以及与风的接触面积在同等气流环境下的不同来分离茶叶的。因此，在茶加工自动化生产线上，采用负压密闭结构的原理，研制了一种新的风选机，它能够最大程度上避免与空气中尘土的接触，且每台风选机配备四个出风口，促进了茶叶茶叶的升级。

2.2.5 除尘装置

在加工茶叶时，自然无法避免与设备的接触，包括筛盘、筛筒、风选机、拣梗机、辊切机、匀堆等木材或金属材料设备在整理过程中产生摩擦等力相互作用，其产生的粉尘包括金属、植物和人工类粉尘，不但会造成身体上的伤害，而且也污染了生态环境特别是造成了空气污染。因此，在实现茶叶的自动化加工过程中，结合单机集尘和集中化的集尘，通过实际操作效果证明，茶加工自动化生产线大大提高了除尘效率。

3 茶加工自动化生产线的创新

第一，通过工艺试验，茶加工自动化生产线抛弃传统的弹簧振动结构，采用进口ROSTA弹性振动支承元件，建立平衡筛，以降低车架的振动，提高车架的可靠性和使用寿命。

第二，由于茶叶精炼过程中粉尘的主要来源是筛分和分类，因此茶加工自动化生产线重新设计了茶叶精炼过程中粉尘的运动参数和进出料口，以满足连续生产。其中主要存在的问题和相应的解决措施有以下几点：①之前采用的筛分以及风机设备都是使用的单机设备，当然具有不同的生产效率，没有考虑到这一点而进行结合使用，会因为容量的不匹配而造成整个生产线的容量存在问题甚至瘫痪。针对这个问题，我们需要通过工艺试验来对圆筛、振动筛、空气分离器等单机设备的运动参数来进行新的设计，在单机正常使用的前提下，生产线也能达到匹配而正常使用。②每个单机设备都有不同的进出料高度和结构，阻碍了相互之间的连接，对此我们需要根据工艺的要求，重新设定接口，避免连接平滑。③茶叶粉尘的主要来源是入口和落料口，所以在原料口没有考虑茶叶粉尘的分散问题的基础上通过降低落料高度，可以大大降低茶尘的产生和分散率，另外在扬尘处可以放一个集尘罩，对茶尘进行集中处理，可大大减少扬尘。

第三，通过对茶叶精炼工艺的研究，形成一条适合广大消费者需求的工艺路线。第一次集成创新了茶叶静电除杂装置、圆形筛机、抖筛机、风选机等单机，将它们配套连接成一套连续的自动生产线，实现茶叶加工的连续性、洁净性和清洁度、自动生产要求。

4 结语

茶加工自动化生产线的应用，可以很好的完成茶叶的除杂、筛选、提纯等工序，生产能力得到进一步的提升，茶叶杂质去除率和筛选率效果明显，人工使用减少一半以上，有效实现了茶叶中灰尘、毛发、茅草等杂质的拣选和分离，能大幅度地减少灰尘，大大提高分离效率，降低了生产成本和损失，有效地保证了茶叶的质量、健康和安全。茶加工自动化生产线不仅解决了茶加工过程中存在的问题，而且有利于提高茶叶工业的技术装备水平，促进茶叶工业的健康发展，提高企业的经济效益。