岳阳黄茶闷黄机械化研究与探讨

许　超，李伏桃*，杨崇毅

岳阳黄茶闷黄机械化研究与探讨

许超1，李伏桃1*，杨崇毅2

(1.岳阳市农业农村事务中心，湖南 岳阳 414000；2.华容县禹山镇石岗山茶叶专业合作社，湖南 岳阳 414000)

闷黄是黄茶加工的关键工序。茶叶在湿热条件下发生氧化作用，形成了黄茶独有的“三黄”品质，在降低茶叶苦涩味的同时，使口感更醇和。影响茶叶闷黄工艺的主要因素有茶叶含水量、叶温、闷黄时间、氧气浓度、茶叶品种等。由于闷黄工艺复杂而多样，机械化生产难度大，因此目前对于黄茶闷黄设备的研究较少。黄茶闷黄设备应具有提供相对密封的保温保湿空间、设置闷黄时间、保持较高的可控温度和稳定的湿度、循环通风、适时翻动控制茶叶等功能。通过研究分析岳阳黄茶闷黄机械化现状，将传统闷黄工艺进行必要简化，针对黄茶闷黄工艺的要求研发黄茶闷黄专用设备，以实现黄茶机械化、自动化、连续化生产。经试验后，将研制的专用黄茶闷黄机投入实际生产，成功组建了黄茶生产线，实现了黄茶全程机械化生产，有效提高了生产效率。

黄茶；闷黄；加工工艺；机械化；闷黄设备

黄茶是我国六大茶类之一，属于轻发酵茶。黄茶的基本加工工艺与绿茶类似，由于增加了独特的闷黄工艺，形成了黄茶独有的“三黄”品质(干茶黄、汤色黄、叶底黄)[1]。我国地域辽阔，黄茶种类众多，湖南、安徽、四川、贵州和浙江是黄茶的主要产区。由于各产区黄茶的品质特点与加工工序存在巨大的差异且不易相互复制和模仿，因此黄茶的地域性标签明显，相关标准很难统一。岳阳是湖南黄茶的主要产区，具有“中国黄茶之乡”的美誉，以“君山银针”为代表的岳阳黄茶享誉全国。总体来看，黄茶的市场占有率很低，大众认知度小，主要原因是受黄茶闷黄加工环节的限制，黄茶的产业化程度不高[2]。目前，在加工岳阳黄茶的闷黄环节中，大多还是采用传统手工闷黄的方式，工艺复杂，品质不可控，无法形成量产。全市共有200多家茶叶生产企业，几乎没有能大批量生产黄茶的企业。当前，岳阳黄茶产业化发展的关键是突破黄茶闷黄机械化的瓶颈，组建、推广黄茶全程机械化生产线。

1　黄茶闷黄的机理与影响黄茶品质的因素

1.1　黄茶闷黄的机理

黄茶闷黄的主要机理是通过湿热作用促进茶叶的化学变化，进而形成黄茶品质特征。主要化学变化有：使茶多酚发生一定程度的非酶性氧化，出现黄变，降低苦涩味成分，增加可溶性糖含量，使黄茶滋味甜醇；将叶绿素部分分解或转化成脱镁叶绿素，使绿色减退，黄色显露。

1.2　影响黄茶品质的因素

(1)黄茶的含水率和叶温。在湿热条件下，黄茶的含水量率和叶温越高，则黄茶的黄变速度也越快，且闷黄时间也相应缩短。闷黄时间长短与黄变要求、含水率、叶温密切相关[3]。杀青后趁热闷黄能较大缩短闷黄所需时间。

(2)黄茶闷黄的氧气浓度(通风条件)。在黄茶闷黄过程中，如果不能适时通风(翻动)，就会闷黄不均匀，影响黄茶的品质。杨涵雨等[4]研究不同供氧量对黄茶品质的影响，结果显示：在充氧条件下闷黄，可使黄茶滋味更醇和，黄茶特色更显著。在黄茶闷黄过程中，需适时通风并多次翻动茶堆，以保证黄茶闷黄所需的氧气，从而保证黄茶优良品质的形成。

(3)茶树品种特性。不同的茶树品种特性也是影响黄茶品质的因素之一。茶多酚和叶绿素含量高的品种不适合做黄茶。茶树品种的选择应当结合当地茶树栽培现状和地域特点[5]。

2　机械闷黄设计要求

传统手工闷黄的方式较多，如：将茶叶的半成品堆积起来，有时还拍紧盖上棉套；用纸包紧或用布袋装好茶叶再用木箱盛装；使用简易的闷黄室，并辅以加热设备。采用传统手工闷黄的方式，全凭制茶师傅的经验操作。在黄茶闷黄过程中，由于制茶师傅需随时观察并根据闷黄情况对具体操作做出调整，因此制茶师傅的经验不足，或交接班时出现遗漏，都会容易导致闷黄不均匀，影响黄茶品质；由于制茶师傅只能依靠手工适时翻动茶堆，因此传统手工闷黄的劳动强度大。目前我国针对黄茶闷黄环节生产机械化方面的研究较少，主要是由于黄茶闷黄工艺复杂，且黄茶品种与季节的变化对闷黄工艺过程中所要求的参数都有所不相同，对闷黄设备的要求较高。为提高黄茶闷黄效率，部分茶企利用红茶发酵机、烘干机等其他设备进行闷黄加工，但效果不佳。要从真正意义上满足黄茶闷黄的工艺要求，保证黄茶品质，研制的闷黄设备必须具有以下功能：提供相对密封的保温保湿空间、设置闷黄时间、保持较高的可控温度和稳定的湿度、循环通风、适时对茶叶进行翻动控制等。

3　岳阳黄茶闷黄机械化研究进展

3.1　筒式茶叶闷黄机

2017年开始研究岳阳黄茶闷黄机械化，提出了黄茶闷黄的“机械化、智能化”方案，并启动黄茶闷黄设备的研发工作。2018年成功研制了我国第一台茶叶闷黄专用设备——6CMJ-80D/120型茶叶闷黄机，如图1所示。该机主要由可视有机玻璃筒体、搅拌臂与传动机构、加温组件、循环管道、进出茶机构、主机架组成。电气系统主要由PLC控制系统、主电机、送热风机、抽湿风机、液晶显示屏、传感器、控制阀与气缸、电控箱组成。通过应用6CMJ-80D/120型茶叶闷黄机，实现了岳阳黄茶闷黄的全过程机械化，包括对进出茶、闷黄时间、温湿度、空气内外循环、搅拌频率等相关过程与参数的PLC自动控制。采用可触摸液晶显示屏，操作界面简单方便；将闷黄室设计为透明有机玻璃筒式结构，闷黄全过程可视；将闷黄室相对密封，具有良好的保温、保湿效果。经过多批次闷黄生产试验验证，6CMJ-80D/120型茶叶闷黄机完全达到了预期的效果，能够有效解决闷黄全过程机械化的难题，与传统手工闷黄相比，大幅缩短了闷黄时间，大幅降低了劳动强度，闷黄更加均匀，黄茶品质更加稳定。

图1　6CMJ-80D/120型茶叶闷黄机

2019年初，对原机型进行了改进，将茶叶容量扩大了一倍，优化了进茶和出茶方式，并通过改进搅拌臂降低了翻动茶叶时对茶叶的损伤。改进后的6CMJ-100D/150型茶叶闷黄机如图2所示。

图2　6CMJ-100D/150型茶叶闷黄机

3.2　多层输送带箱式茶叶闷黄机

筒式茶叶闷黄机虽然基本满足了黄茶闷黄的各项工艺、参数要求，但仍然无法从根本上解决茶叶损伤的问题，而且很难与其他机械加工环节组成连续化的作业生产线。2019年，通过重新设计茶叶闷黄机的结构，将筒式结构彻底改进为箱式结构，成功研制了多层输送带箱式茶叶闷黄机，如图3所示。该机的整体结构为箱式结构，由机架、可视闷黄室、多层输送带及传送机构、加热及热风循环机构、抽湿机构、PLC智能控制系统等组成。闷黄室内置的多层输送带具有茶叶堆闷、输送、翻堆(通过层与层之间茶叶下落自动翻堆)三种功能，有效解决了在搅拌过程中茶叶易受损伤的问题。设计为多层连续输送带结构，不仅能实现单机闷黄生产，还能与其它设备相连，组成黄茶连续生产线。目前，已经指导岳阳县洞庭春茶叶有限公司建成了黄茶生产全程机械化生产线。

图3　多层输送带箱式茶叶闷黄机

4　结论与讨论

4.1　合理简化黄茶闷黄工序，是实现机械化生产的前提条件

因茶树品种、产地、产品特色各不相同，采用传统黄茶闷黄工艺时各自的方法也不尽相同，如：有的是堆积半成品茶叶，有的用纸包紧茶叶；有的只闷一次，有的要闷多次。方法不一，程序也不同，主要的做法有：在杀青后闷黄，如沩山白毛尖；在揉捻后闷黄，如北港毛尖、鹿苑毛尖、广东大叶青、温州黄汤等；在毛火后闷黄，如霍山黄芽、黄大茶；闷炒交替进行，如蒙顶黄芽的三闷三炒；烘闷结合，如君山银针的二烘二闷；边烘边闷，如温州黄汤的第二次闷黄就是边烘边闷。传统闷黄工艺之所以复杂，是因为闷黄条件难以把控，闷黄时要适时作出相应的操作调整。通过机械化闷黄生产试验发现，通过自动调整且稳定控制闷黄机械的各项参数，能将相对复杂的闷黄操作简单化、程序化，如：通过自动调节并保持相对较高的闷黄温度，能大大缩短闷黄时间；将机械自动通风和翻堆控制代替人工操作，可缩短摊放时间，减少闷黄次数。简化闷黄工序，有利于实现黄茶生产全程机械化，统一黄茶加工工艺。

4.2　研发专用闷黄设备是实现黄茶生产全程机械化的关键环节

生产黄茶的主要特点，就是要创造条件促进茶叶黄变。生产黄茶时，可以在从杀青到干燥各生产环节中为茶叶的变黄创造适当的条件。部分地区在机械化生产黄茶时，通过在其他环节中创造条件使茶叶黄变，将这些环节完全替代闷黄环节，如：采用全程机械化生产霍山黄芽时，制作工艺流程包括鲜叶摊放、杀青(滚筒杀青机)、理条(理条机)和烘焙(干燥机)等环节[6]，没有黄茶闷黄环节。在整个全程机械化生产工艺流程中，没有使用黄茶闷黄设备和缺少专门的黄茶闷黄工艺，使得生产出的黄茶品质特点不明显。这种茶叶是否为黄茶，值得商榷。目前，要实现黄茶生产全程机械化，关键还需突破黄茶闷黄设备研发这个瓶颈。只有专业的闷黄设备才能模拟出最佳的闷黄环境，保障黄茶成品的质量。

[1] 陈斌.黄茶加工工艺[J].农村新技术, 2008(12): 68–69.

[2] 李伟文.湖南黄茶寻缘[J].茶博览,2009(2):30-31.

[3] 张进华.从鹿苑茶生产发展谈黄茶振兴[J].茶叶通讯,2011,38(3):45-47.

[4] 杨涵雨,周跃斌,王准,等.闷黄过程中供氧量对黄茶品质的影响[J].农产品加工(学刊), 2014(11): 15-17,21.

[5] 钟萝.茶叶理化品质分析[M].上海:上海科学技术出版社,1989.

[6] 章意文,张德宏.霍山黄芽的加工技术[J].农技服务,2010, 27(3):349,400.

Study and discussion on the mechanization of the piling process of Yueyang Yellow Tea

XU Chao1，LI Futao1*，YAN Chongyi2

(1.Department of Yueyang Agricultural and Rural Affairs Center, Yueyang, Hunan 414000, China;2.Shigangshan Tea Professional Cooperative, Yushan Town, Huarong County, Yueyang, Hunan 414000, China)

The piling process is a key process in yellow tea processing. The tea leaves are oxidized under hot and humid conditions, forming the unique "three yellow" quality of yellow tea, reducing the bitterness and astringency of the tea, and making the taste more mellow. The main factors that affect the piling process of tea are the water content, leaf temperature, piling time, oxygen concentration, and tea varieties. Because the piling process is complex and diverse, and mechanization is difficult. There is less research on the piling equipment of yellow tea. Yellow tea piling equipment needs to be able to provide relatively sealed heat preservation and moisturizing space, the piling time can be set, higher controllable temperature, stable humidity, circulating ventilation conditions, and timely turning control of tea leaves. Through research and analysis of the status quo of the mechanization of yellow tea in Yueyang, the traditional piling process is simplified as necessary. The special equipment for suffocating yellow tea is developed by the requirements of the process to realize the mechanization, automation, and continuous production of yellow tea. After the experiment, the developed special yellow tea piling machine was put into actual production, and the yellow tea production line was successfully set up, which realized the full mechanized production of yellow tea and effectively improved the production efficiency.

yellow tea; piling process; processing technology; mechanization; piling equipment

F323.3

A

2096–8736(2021)05–0023–04

湖南省科技重大专项——多层输送带箱式茶叶闷黄机研制及岳阳黄茶机械化加工技术规范制定(2020NK2055)。

许超(1985—)，男，工程师，主要研究方向为农业机械化推广。

通信作者：李伏桃(1966—)，男，高级工程师，主要研究方向为农业机械化技术推广。

责任编辑：阳湘晖

英文编辑：唐琦军