浅谈绿茶加工机械的种类及维修方法

2023-01-03 11:54:49
南方农机 2022年14期
关键词:烘干机圆筒鲜叶

方 忠

(武平县桃溪镇乡村振兴服务中心,福建 龙岩 364300)

名优绿茶的色香味形成过程与制茶工艺有着密不可分的关系,不同绿茶的形状有着不同的加工工艺。而绿茶加工机械能够根据绿茶的不同品种有针对性地作业,将制茶原理与机械原理有机结合,以此提升名优绿茶的品质。

1 名优绿茶加工机械的种类

我国是一个产茶大国,不仅茶类品种繁多,同时各个地区的茶叶在形态与口味上又有其独特之处,这也使得茶叶加工机械的设备种类随之增多。绿茶作为名优茶中产量和品种排名第一的茶类,其相对应的加工机械设备也是最多的。而加工机械设备生产企业也根据名优绿茶的加工方式不同而生产了不同的机械,主要有炒青型机械、烘青型机械和半烘青型机械。但如果按照茶叶加工形状来划分,加工机械又分为条形茶机械、卷形茶机械、扁形茶机械和针形茶机械4种。名优绿茶的品种较多,每类品种的绿茶又有各自不同的加工技术,包括鲜叶处理、杀青、揉捻、整形、烘干等多道工序,因此按照加工工序来划分,绿茶加工机械又有鲜叶处理机械、杀青机械、揉捻机械、整形机械、烘干机械之分[1]。

2 主要茶叶加工机械的结构与性能

目前,随着我国绿茶产业的高速发展,茶叶机械的研发不断精湛,生茶的茶叶机械设备数量也在逐年递增,以确保满足茶叶产业的加工需求。但就目前的情况来看,在茶叶的加工过程中仍然存在部分加工工序需要手工操作的情况,没有达到全工序机械化的程度[2]。对此,本文将以按工序分类的名优绿茶的加工机械为例,详细介绍不同工序加工机械的结构和性能。

2.1 鲜叶处理加工机械

鲜叶处理加工机械的主要作用是脱去鲜叶的雨水和露水等水分,故也可以称之为鲜叶脱水机。不同于鲜叶摊放的竹制工具,鲜叶脱水机的内在原理和洗衣机的脱水装置大同小异,其组成部分是转筒、机体、底座、刹车装置、电动机和开关等。这种机械的工作原理是通过转筒的高速转动来甩去网袋中带有雨水或者露水的茶叶,甩干到一定程度后再通过刹车装置进行制动。雨水茶叶通过甩干之后残余水分基本不足10%,这种及时脱水的茶叶生产出的产品具有更高的品质[3]。

2.2 杀青加工机械

杀青机械根据茶叶杀青的方式不同分为炒青式杀青机和蒸青式杀青机,而其中的炒青式杀青机根据不同的工作原理和机械装置又分为锅式杀青机和筒式杀青机。

2.2.1锅式杀青机

锅式杀青机主要由五个部分组成,分别是炒叶锅、炒叶腔、炒手装置、传动机构和炉灶。炒叶锅一般由两个直径为30 cm的半球或者直径为40 cm的半圆组成,具体的应用尺寸根据茶叶情况选用。两个炒茶叶锅分别放置在传动装置的左右,其上端是与之相连的炒叶腔,出茶门基本设置在炒叶腔的前侧,方便取出茶叶。炉灶通过电力或者煤炭对茶叶进行加热,并带动炒手装置翻炒茶叶,最终实现茶叶的杀青。该机加工鲜叶生产率为 10 kg/h~30 kg/h,机械构造简单,杀青效果好。

2.2.2滚筒式杀青机

相较于锅式杀青机,滚筒式杀青机的组成部分更为简单,主要有筒体、炉腔、机架和传动机构。筒体直径有不同的规格,本文中的筒体直径为30 cm,筒体长度为135 cm~150 cm,内部设置3条螺旋导叶板,前后左右各设置1个支撑托轮。滚筒式杀青机的动力来源可以是电力或者煤炭,通过二者之一提供热量来驱动筒体转动,并在转动的过程中不断地对筒体加热,而筒体内的导叶板则会将鲜叶翻滚、抛洒,除去剩余的部分水分,并破坏茶叶中酶的活性,最终实现杀青[4]。这种滚筒式杀青机械的好处在于杀青均匀、升温较快,如果运用恰到好处,那么茶叶的质量会相当好,单台加工鲜叶生产率为 20 kg/h~30 kg/h。

2.2.3筒式杀青机

筒式杀青机主要有两种型号,一种是圆筒形杀青机,另一种是八角形杀青机。本文主要介绍圆筒形杀青机。圆筒式杀青机的筒体主要工作段呈现圆周的形态,同时两端进出茶叶的部位为锥形,其主要是由筒体、相应的传送部件、炉灶和支撑筒体及设备的机架组成,一般情况下,筒体的长度为120 cm,而筒体主要工作段直径为60 cm。筒体正向运转时进行茶叶杀青工作,反向运转时将杀青后的茶叶吐出,筒体的运转主要通过炉灶加热提供热能源,而炉灶的热源主要是烧煤或者烧柴。圆筒式杀青机的效率较高,其鲜叶生产率基本保持在每小时15 kg~20 kg。除此之外,相较于八角形杀青机,圆筒式杀青机的优势在于其鲜茶的进口和出口部位都设置了较大的开口,这种情况下能保证筒体运转过程中水蒸气及时散发,具有良好的杀青效果。近年来,圆筒式杀青机也逐渐升级换代,一种吹风式圆筒式杀青机应运而生,这种类型的杀青机同圆筒式杀青机的内部结构和外部机型基本一致,不同之处在于吹风式圆筒式杀青机是在圆筒式杀青机的基础上增设了一台出叶风机。同时,圆筒的转动也呈现一种单向转动的形态。吹风式圆筒式杀青机的工作原理是将鲜茶叶由进口处投入,在炉灶不断加热过程中进行杀青,杀青作业完成后通过出叶风机将筒体内的茶叶吹出筒外[5]。这种方式不仅能够将筒体内的茶叶全部吹出,也能够使杀青叶快速冷却,保持整体的色泽比较翠绿,非常符合名优茶加工要求。

2.2.4瓶式杀青机

作为圆筒式杀青机的一种,瓶式杀青机与圆筒式杀青机的内部结构基本一致,但是在外形上有所区别。圆筒式杀青机的筒体呈椭圆形,而瓶式杀青机的筒体则呈现一端粗一端细的瓶状形态。通常情况下,瓶式杀青机端口粗的一方内部直径一般分为70 cm、40 cm两种型号,对应的筒体的长度为75 cm、110 cm。瓶式杀青机的运行作业过程为间断性作业,当筒体正向转动是在进行杀青作业,而筒体反向转动则是在进行出茶作业。

2.2.5蒸青式杀青机

蒸青式杀青机在作业的时候,主要使用蒸汽杀青原理。蒸青式杀青机的整体构造由网带、蒸汽发生器、承载设备的机架和运转部件组成,机架置于网带、蒸汽发生器及相应传动机构的下方,以起到承载和支撑的作用。一般情况下,网带的材质大多是不锈钢丝或者镀锌钢丝,网带的总长度为4 m左右,以确保满足蒸青式杀青机的工作需求。蒸汽发生器的主体主要是一个方形的水槽,内部放置了3支U型电热管,其功率为3 kW,电压为220 V,主要用于加热水,使其能够出现蒸汽。

将蒸床覆盖在蒸汽发生器上面,时间控制在75 s~90 s,让其匀速通过。为了防止在运行的过程当中出现蒸汽泄漏的情况,人们应该有效提升蒸青的效果,在蒸床上面装上蒸床盖,蒸床盖以及蒸汽发生器之间形成一个有效空间。蒸汽机在作业的时候,茶叶的温度会随之逐渐增高,到90 ℃以上之后,新鲜茶叶中所蕴含的活性酶会迅速中断。这种加工和处理方式能够有效去除新鲜茶叶中苦涩的味道以及鲜茶自带的青草气味,同时还能够保证茶叶的完整性,不会破坏鲜茶的色泽和品质,在蒸青式杀青机的加工下,茶叶能够保持一种蒸青茶特有的香味[6]。

2.3 揉捻机械

揉捻机械用于完成制茶中的揉捻作业,使加工叶卷曲成条,并适度破坏叶细胞。按揉筒直径分揉捻机械有多种型号,其主要的组成部分包括揉桶、揉盘、加压装置、传动机构和机架等。

2.4 干燥整形机器

对于名优茶加工来说,干燥整形是绝对不能够缺少的一个工序,其工艺要求非常高,而且主要靠手工作业,因此对劳动力的消耗也比较大,所以最近几年研发人员一直都在研发可以投入生产的茶叶干燥整形机,并且将其大量使用在生产领域当中。从用途上来看,主要可以将其分为两种机具,第一种是以干燥为主,而第二种是边干燥边整形。主要的投产机具如下所示。

2.4.1盘式烘干机

盘式烘干机也称为抽屉式烘干机,主要的构成部分包括热源风机、烘盘、烘箱等。热源主要包括两种形式,分别是电热以及煤柴两用金属式热风炉供热,烘盘主要是以铜丝网当作底,再配上木质的边框,整体的形状就像抽屉,然后直接插入烘箱里,层数一般设定为2~6层,每层摊叶面积为0.5 m2~1.0 m2。盘式烘干机的作业原理是利用风机将热源引入烘箱内,然后对内置的各层鲜茶进行烘烤,直至新鲜茶叶干燥。值得注意的是,在烘烤的过程中,工作人员需要不断地调整烘盘位置,以保证每层烘盘受热均匀,虽然操作比较烦琐,但是烘烤出来的茶叶具有良好的品相和品质[7]。

2.4.2自动烘干机

相较于盘式烘干机需要人工辅助而言,自动烘干机能在很大程度上解放人工。自动烘干机设置传送装置,能借助传送带调整烘盘的位置,使其能够运转。每层的烘盘都能保证受热均匀,然后把上烘叶运转到上层网带上,随着网带不断前进,茶叶会按照顺序依次落在第二层、第三层,然后由热风不断穿透,使叶片当中的水分蒸发,完成整体的烘干过程。这种烘干机摊叶的面积可以达到0.75 m2~2.50 m2等多种规格,每一台机械的生产率为5 kg/h~15 kg/h,其主要的优点就在于能够连续作业,而且操作起来非常方便,缺陷就是整体的机器结构比较复杂,造价非常高。

2.4.3电炒锅用于名优茶的手工炒干以及整形

在行业内,用于名优茶手工炒干及整形的电炒锅的炉身大多是杉木板的材质,箍成的炉身呈现由下至上逐渐加粗的形态,对于炉桶的保温则是将膨胀珍珠岩或者硅酸铝纤维物质用于桶身下部,做好充分的保温处理。一般情况下,电炒锅直径为64 cm,电热丝为2~3组,总容量为3 kW,每组都设置一个独立的开关,将其排装在木质炉身的上半部分。在作业的时候,一旦电热丝被接通,那么就能够做到一边加热炒茶锅,一边由工作人员手工塑造茶叶形状,这样既能够达到干燥的目的,也能够达到整形的目的。

3 茶叶加工机械的安装、使用与维修

在茶叶加工的过程中,应当要确保茶叶加工机械的良好运转,只有这样才能确保茶叶的品质。因此,在注重茶叶加工机械的性能和质量之余也要做好日常的使用维护,对茶叶加工机械及时保养,以此延长机械的寿命,同时还能够节约过度老化和零部件磨损的更换费用以及机械的修理支出成本。做好使用维护工作最重要的意义是避免茶叶加工过程的中断,因为茶叶加工的中断最终影响的是茶叶的品质[8]。

3.1 茶叶机械的安装和调试

一般而言,茶叶加工机械多为中小型机械,机械在出厂时,已经根据需求搭配成套,无需再自行购置零部件,仅需要用管、线简单连接各台机械即可投入生产车间使用。茶叶机械在安装前、安装中和安装后都有不同的注意事项,这些注意事项应当引起人们重视。在茶叶加工机械安装之前,应当结合车间的平面布置确定机械的摆放,同时也要按照加工工序的先后顺序确定每台机械的具体位置。在机械运送至车间开箱时,应当确定机械各个零部件的齐全和质量,根据机械说明检查机械的整体状况是否良好。茶叶加工机械安装时,应保证车间地面的平整,机械摆放的各个位置应当处于同一水平,地面做好水泥砂浆处理,再进行机械的安装。在茶叶加工机械安装完成后,要立即检查每台机械设备的连接是否紧密,各台设备的零部件是否安装正确,保持的间隙是否在规定范围内等[9]。

3.2 茶叶机械的使用、维修和保养

在启动茶叶机械之前要确保各台机械设备没有任何的杂物,以免阻碍机械的正常运转。凡是有热源的机器,应先使炒茶滚筒或烘叶网带等运动部件运转,再生火或接通加热电源。在制茶即将结束的前几分钟应当提前关闭电源或者取出加热煤炭。在茶叶加工结束后,应当让滚筒、网带等装置继续转动大约5 min后再停止,以此避免机械局部过热而产生形变。

茶叶加工机械在使用的过程中,要严格按照说明书的要求对传动链条等制动部位注入润滑油,减小制动装置的工作阻力。但值得注意的是,在一些靠摩擦传动的部位,如滚筒式杀青机的主动托轮与滚筒滚圈之间,不允许加油,以免打滑而影响滚筒运转。

茶叶加工机械在作业过程中应当重视安全生产,在机械发生故障时要及时关停机械再进行维修。在机械工作过程中严禁用身体的各个部位去清理机械,避免造成生命危险。机械的具体使用要严格按照说明书操作,包括茶叶投放的数量等[10]。

4 结语

综上所述,本文详细介绍了名优绿茶加工机械的种类,并从安装、维修和保养等方面提出相应的注意事项。目前,茶叶加工机械在茶产业中的应用较为广泛,实现茶叶加工的全面机械化目标指日可待。

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