新型立式解块机研制与应用

滕靖，郑鹏程，龚自明

新型立式解块机研制与应用

滕靖，郑鹏程，龚自明*

（湖北省农业科学院果树茶叶研究所/湖北省茶叶工程技术研究中心, 湖北 武汉 430064）

本文介绍了一种新型解块机，其采用立式转动轴（筒）架构，设置多层打散臂，作业时，茶坯重力自落，多次打散，具有下料快、不易堵塞、解块效率高等特点。经测试，其对不同结块程度的茶坯一轮次作业均可完全打散，且不伤茶条，适用性广。本设备已获得国家发明专利授权，并在全国茶区广泛应用。

茶叶加工；茶坯结块；立式；解块机

茶鲜叶中含有淀粉、果胶质、蛋白质等物质[1]，揉捻作业破坏细胞壁后，这些物质涉透到叶表面[2]，粘性增强，易导致揉捻茶条结团成块，影响后续加工。因此，解块是揉捻后茶坯[3-6]加工的必要工序之一。

解块作业多采用解块机进行。传统轮转式解块机[7-8]，其转动轴横置，转动轴上装有打散杆或梳齿，作业时，结块茶坯通过高速转动轴上的打散杆或梳齿而被打散，由于结构原因，存在茶坯易堵、解块效率不高、打散不够充分等问题；近年来，也有采用热风滚筒[9]进行解块，其原理是结块茶坯随旋转筒体上下翻滚及热风烘干的双重作用下达到解块的目的，但此解块方式茶坯温度升高，水分散失，仅适用于部分绿茶的加工，而对于揉捻程度重，茶坯结块更多红茶加工则不适用。因此，在生产中亟需一种解块效率高、打散效果好、适用性广的解块设备。

本文设计了一种新型解块机，采用立式转动轴（筒）架构，轴（筒）体上设置多层打散臂，解块作业时，茶坯重力自落，多次打散，具有下料快、不易堵塞、解块效率高等特点，整体设备结构简单，即可单机作业，又适用于生产线中连续化加工。

1 新型立式解块机的构造和原理

1.1 机械构造

立式解块机主要构造有外筒体、内筒柱、打散臂、电动马达等组成，具体如图1所示，

主要部件有外壳体（1），进料口（2），分料盘（3），打散臂（4），打散区（5），分隔片（6），内筒体（7），轴承（8），传动轴（9），连轴器（10），马达（11），出料口（12），固定架（13），支撑脚（14）。设备与茶坯接触部分均采用食品级材料。

1.2 工作原理

作业时，首先启动设备，待分料盘运转稳定后，将揉捻后有结块的茶坯通过传送带进入进料口，随之进入到分料盘，并在分料盘高速转动的离心力作用下被甩入到外壳体的内壁与内筒体的外壁之间的打散区内，茶坯在打散区内与多个打散臂发生碰撞，打散后的茶条在离心力和重力双重作用下落入到打散区底部，由出料口滑落到输送带，输送至下一工序。

图1 立式解块机设备结构简图

1.3 参数指标

新型立式解块机，型号6CJK-50A，整体尺寸540mmÍ540mmÍ930mm，功率750W，马达转速1550r/min，配备1：2齿轮减速机。整体结构采用立式设计，打散区域为半径150mm～250mm环形筒壁之间，内筒柱垂直方向上设置4层打散臂。作业时，茶条在分料盘离心力和重力双重作用下落，历经四次打散，解块机的转速根据茶坯结块程度的不同可以在200 ～800r/min范围内自由调节，解块产能可达450～800kg/h，效率极高。

2 不同解块方式对比试验

为了验证立式解块机的性能，分别就揉捻后绿茶、红茶茶坯进行不同解块方式的比较试验。

2.1 试验处理

2.1.1揉捻后绿茶茶坯不同解块处理

2019年5月，1芽2叶规格鄂茶1号鲜叶原料，杀青后，准确称取杀青叶90kg（杀青叶含水率59.25%），分为3等份，均采用6CR-55型揉捻机揉捻30min，然后分别采用轮转式、热风滚筒、新型立式等3种解块机进行解块作业，比较其效率、效果及碎茶率。

2.1.2揉捻后红茶茶坯不同解块处理

2019年6月，1芽2叶规格鄂茶1号鲜叶原料，萎凋后，准确称取萎凋叶60kg（萎凋叶含水率58.50%），分为2等份，均采用6CR-55型揉捻机揉捻90min，然后分别采用轮转式、新型立式2种解块机进行解块作业，比较其效率、效果及碎茶率。

2.2 结果分析

揉捻后绿茶茶坯不同解块方式对比结果如表1所示，本次绿茶揉捻时长30min，程度中等，揉捻后茶坯有30%左右的结块。解块效果方面，三种不同的解块机一轮次解块作业均可将结块茶坯基本打散，但效果略有差异，其中轮转式解块机有2%茶坯团块未散开，这与其一轮次作业仅单次打散有关；热风滚筒和立式解块机可将茶团全部打散，效果较佳。效率方面，解块30kg绿茶揉捻茶坯，轮式解块机耗时10min,热风滚筒解块机耗时15min，立式解块机耗时2.5min，折算成台时产能分别为180kg/h、120kg/h、720kg/h。碎茶率上，三种解块机之间及与对照相比均无显著差异，表明单轮次解块作业对茶条损伤有限。

揉捻后红茶茶坯不同解块方式对比结果如表2所示，本次红茶揉捻时长90min，程度较重，揉捻后茶坯有75%左右的结块。解块效果方面，轮转式解块机需要二轮次解块才能将茶坯95% 左右打散，仍有5%左右的小团块，需要进一步筛分后再次解块；立式解块机一轮次可以将茶坯全部打散，打散率在99%以上。效率方面，解块30kg红茶揉捻茶坯，轮式解块机耗时20min,立式解块机耗时4min，折算成台时产能分别为90kg/h、450kg/h。碎茶率上，轮转式解块机由于两轮次解块作业，其碎茶率显著高于对照和立式解块机，说明多轮次解块会对茶条完整程度有一定的影响。

表1 揉捻后绿茶茶坯不同解块方式对比结果

处 理效率kg/h茶坯状态茶坯碎茶率% 对照（不解块揉捻叶）/有30%左右的结块4.55±0.34a 轮转式解块机(6CJK-40)180一轮次解块基本打散，有2%左右的结块4.82±0.44a 热风滚筒解块机(6CJK-110)120一轮次解块全部打散4.73±0.58a 立式解块机(6CLJK-40)720一轮次解块全部打散4.85±0.38a

表2 揉捻后红茶茶坯不同解块方式对比

处 理效率kg/h茶坯状态茶坯碎茶率 % 对照（不解块揉捻叶）/有75%左右的结块6.21±0.67b 轮转式解块机(6CJK-40)90需要二轮次解块才基本打散，仍有5%结块7.82±0.44a 立式解块机(6CLJK-40)450一轮次解块全部打散，低于1%的极小结块6.94±0.38b

3 结论

第一，本文设计的新型解块机，打散区立式架构，茶条重力自落，不易堵塞，4层打散，解块效率高，该机械结构简单、设计合理、即可单机作业，又适用于生产线中连续化加工。第二，新型解块机打散转速可在200～800r/min范围内调节，一轮次作业可打散不同结块程度的茶坯，解块产能可达450～800kg/h，且不伤茶条，适用性广。该机械设计已获国家发明专利授权，专利号：ZL201210288048.8，经茶叶机械厂家转化后已在国内广大茶区应用。

[1] 宛晓春主编.茶叶生物化学[M].北京:中国农业出版社，2003：52-57

[2] 夏涛主编.制茶学[M].北京:中国农业出版社，2016：54-55

[3] 金晶,王岳梁,罗列万.工夫红茶全程连续自动化加工生产线工艺技术与实践[J].中国茶叶加工,2016(06)：51-55.

[4] 张续周.青岛卷曲形绿茶加工技术[J].茶业通报,2015,39(04):171-173.

[5] 黄建琴,丁勇,王昶.祁门红茶自动化加工关键技术与装备研究[J].中国茶叶加工,2012(04):15-17+31.

[6] 苏鸿.香茶自动化加工生产线技术特点简介[J].中国茶叶加工,2019(01):52-55.

[7] 木质双轮茶叶解块机简介[J].中国茶叶,1973(09) :8-9.

[8] 马绍丰,王成军.梳齿式茶叶解块机设计[J].农业机械，2012(08):64-65.

[9] 周仁桂,郑树立,何立军.毛峰茶自动化生产线设备的研究开发与应用[J].中国茶叶加工,2016(06):43-47.

S571.1

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1006-5768（2021）01-018-003

2019-01-07

滕靖（1981-），男，河南驻马店人，博士研究生，主要研究方向为茶叶加工装备等。Email：jobbase@163.com；*通讯作者：龚自明（1966-），男，湖北鄂州人，研究员，主要研究方向：茶叶加工与品质调控，Email：ziminggong@163.com。

投稿邮箱：cytb@ahau.edu.cn

（责任编辑：蒋文倩）