家用半自动滚筒式茶叶杀青机性能改进

郭 良，许永清，周三英，柯 越，陶贵明，姜国平

(北方民族大学 化学与化学工程学院，宁夏 银川 750021)

茶叶作为世界三大饮料之一，有着悠久的种植历史和众多爱好者。在我国，茶叶很早就有历史记载，例如晋《华阳国志.巴志》，唐《茶经》等等。到现在，茶也是国人喜爱至极的一种饮品。茶粗浅的分为绿茶，红茶，白茶，黑茶，黄茶，乌龙茶。其中绿茶的品种以及受众较多，绿茶的加工简单的分为杀青，揉捻和干燥三个步骤。一杯好的绿茶应具有香气高鲜，滋味浓爽，汤色，叶底绿微黄亮，其关键是在杀青这个步骤。现在市面上的茶叶制作大都采用机械杀青，大概有锅式，滚筒式，微波式，热风式这四种茶叶杀青机。其中锅式茶叶杀青机有成本低但效率低，易产生焦叶成茶碎叶较多。滚筒式茶叶杀青机成本低且效率高，操作简单，成品色泽好。微波式和热风式茶叶杀青机虽然杀青效果好但是造价高。所以选择滚筒式茶叶杀青机作为家用式茶叶杀青机的机型进行设计改造。

1 滚筒式家用茶叶杀青机加热方式的选择

现在市面上滚筒式茶叶杀青机的加热方式主要分为三种。分别是柴火炉膛加热，燃气加热以及电加热。其中柴火炉膛加热的成本最低，但污染较大且加热程度不易把握。燃气加热污染小价格较为便宜但是燃气的输送不易，一些地区并没有燃气供应。所以综合考虑，采用污染小，价格便宜，操作简单的电加热方式作为家用半自动滚筒式茶叶杀青机的加热方式。加热器材以及加热器材的排列方式选择环绕在滚筒壁上并和滚筒一起旋转的不锈钢加热圈代替现在市面上普遍的加热管为加热器材。不锈钢加热圈面接触与加热管的线接触相比，大大提高了热量的利用率，减少了热量的对流和辐射的损失。采用锈钢加热圈可以比加热管加热更高效并且节能约40%[1]。

2 滚筒式家用茶叶杀青机导叶板机构设计

滚筒式茶叶杀青机的工作原理是采用加热源将筒壁加热到一定温度后，由进料板输送进筒体的新鲜茶叶在导叶板和摩擦力的作用下，随着高温筒壁在半封闭式的杀青筒体中进行抛物线式抛洒，翻转，此过程中新鲜茶叶与高温筒壁进行直接的接触并使其叶内的含水量不断汽化，使新鲜茶叶含水量从76%～78%降到了55%～60%[2]，适合进行下一步的揉捻。在鲜叶不断进行杀青的过程中茶叶在随着导叶板不断前进并最终到达出口端完成杀青工作。但是如果导板的角度选着不恰当便会造成杀青时茶叶被炒焦或者炒黑，或在杀青过程中茶叶的轴向运动不够导致茶叶杀青时间不够或者过长。因此采用分段式导叶板。导叶板前端和后端采用螺旋升角为27.05°，中部为螺旋升角 11.6°[3]。经过研究实践，此种导叶板比固定式螺旋升角导叶板更能够满足茶叶杀青要求。

3 滚筒式家用茶叶杀青机的结构及工作原理

家用半自动茶叶杀青机是在传统茶叶杀青机的基础上缩小规模，优化结构。以不锈钢加热圈为加热源对鲜叶进行杀青作业。其主体结构为，电机，托堒，不锈钢加热圈，红外测温仪等。滚筒两端分别由主，从托堒支撑，筒体随着电机转动，鲜茶叶由进料口进入钢板卷制的筒体后，在筒体的离心力和摩檫力的作用下，随着筒体旋转到一定高度后，做向上斜抛物运动，将茶叶甩出后落到另一侧筒壁上。并在导叶板的作用下做轴向运动，直到茶叶到达出口段，此时茶叶达到杀青要求。

4 结论

通过自行设计制作家用半自动滚筒式茶叶杀青机，不仅为农村个体茶农解决了小规模茶叶杀青的难题，而且通过实践验证，杀青效果基本满足茶叶含水分的指标，不同茶叶品种可以根据滚筒旋转速度及加热系统来调节烘干时间，从而确保该杀青机的适用和推广，更好地服务个体小型茶农。