杜起洪 賴榕輝 蘇水標 鄒偉 劉釗 蘇靖 張寶
(1.福建省三明市茶葉技術推廣站;2.福建省蘇福茶業有限公司)
紅茶自動化清潔化加工技術示范研究
杜起洪1*賴榕輝1蘇水標2鄒偉2劉釗1蘇靖2張寶2
(1.福建省三明市茶葉技術推廣站;2.福建省蘇福茶業有限公司)
紅茶加工涉及萎凋、揉捻、發酵、干燥等環節,傳統單機加工方式生產效率低,自動化和清潔化程度低,產品質量不穩定,不利于規模化連續化生產。因此,研究紅茶的自動化、清潔化、連續化生產,提高質量的穩定性、降低生產成本、提升經濟效益、促進產業升級等有著重大意義。
基于近10年紅茶生產的蓬勃發展,福建省三明市茶企業陸續引進7條紅綠茶兼用自動化連續化生產線,經調試后已陸續投入了生產應用。其中,蘇福茶業訂制的湖南湘豐茶葉機械廠的紅綠茶兼用自動化生產線較為成熟,每小時處理鮮葉400~450kg,最大生產干茶能力達2500kg/天。
本研究依托蘇福茶業的紅綠茶自動化生產線,對紅茶自動化加工中各環節的技術參數進行過程調控,并對生產產品質量進行分析,總結出紅茶自動化生產的技術規程,旨在為紅茶自動化加工技術的推廣提供參考。
鮮葉處理(分級)→萎凋→初揉→熱風解塊→復揉→解塊→發酵→初烘→攤涼回軟→理條→復烘→成品。
蘇福茶業日加工能力2500 kg紅茶的自動化連續生產線成套設備共由22個組件90臺設備組成,詳見表1。
選用福云6號的機采鮮葉為自動化加工紅茶的原料,春茶為一級鮮葉原料,夏茶、秋茶為三級鮮葉原料。在總結2015年自動化連續化加工生產的基礎上,2016年對自動化加工中各環節的技術參數進一步修正、調整和優化,春、夏、秋茶各選擇一批進行全程跟蹤記錄,期間根據在制品的變化情況適度修正有關參數,并進行品質比較分析。
2016年,全程跟蹤春、夏、秋茶各一批紅茶自動化加工生產,記錄控制各生產環節的有關技術參數,詳見表2。
紅茶加工過程主要是以水分為介質,茶葉多酚類化合物在酶的作用下發生一系列氧化縮合的生理生化反應,形成紅茶特有的鮮爽、甜醇、花果香味,水分變化的速率直接影響到品質的優劣。因此,了解和控制水分的變化在自動化生產中尤為重要,也為制定技術規程提供理論依據。福云6號鮮葉不同等級、不同季節自動化加工紅茶時各階段的水分變化情況見表3。

表1 紅茶自動化連續加工生產線配套設備

表2 紅茶自動化生產技術參數

表3 紅茶自動化生產過程含水量的變化%
對跟蹤的紅茶自動化加工的春、夏、秋三批紅茶品質進行感官審評,結果見表4。

表4 自動化加工紅茶毛茶審評結果
審評結果表明,自動化生產線生產的紅茶質量穩定,干茶保持了相同等級鮮葉水平,總體品質達到良好以上水平,說明機采鮮葉原料的品質與自動化連續加工相匹配,不僅在加工環節可自動化連續加工,降低成本,提高生產效率,還有利于與機械化采摘相配套。
該企業平均每日自動化加工紅茶規模1000 kg干茶,比較自動化生產和傳統的單機加工的成本與實際銷售產值,結果見表5。結果表明,同樣加工1000 kg的紅茶,自動化生產線加工日可減少18個勞動力,每個勞力按當地100元/天的工資標準計算,可節省勞動力成本1800元,但由于自動化生產線加工過程中需要較多的電能,且烘干工序中采用了生物質顆粒燃料,也提高了部分能耗成本,因此總的能耗成本提高1倍多(增加2.3元/kg)。也就是說,扣除勞動力節省成本后,自動化生產1000kg干紅茶加工成本增加了約500元。但在實踐生產中證實,自動化生產線加工的紅茶品質比傳統加工的提高1~2等級,且品質穩定,特別是外形明顯優于單機生產,平均銷售價約增加5元/kg,新增產值5100元/t,扣除新增成本后仍提高產值4600元/t,增效顯著,同時又降低了勞動強度,有利規模化加工生產和推廣機械化采茶,也解決勞動力緊缺問題。
機采鮮葉進廠按鮮葉嫩度、勻凈度、新鮮度進行定級、稱重,通過鮮葉分級機篩分級,除去碎片、老葉、枝梗等。鮮葉定級標準參見表6。
(1)萎凋方式與攤放厚度:不同級別、不同品種、不同進廠時間的鮮葉應分別攤放,分開付制。根據茶青數量調整萎凋方式。

表5 紅茶自動化生產加工生產成本核算

表6 機采茶鮮葉質量分級參考標準
萎凋機攤葉厚度40mm,如超過萎凋機承載量時,剩余鮮葉留儲青機攤放儲存;儲青機攤青厚度不高于400 mm,一級鮮葉及雨水青攤青厚度不高于300mm。采摘高峰期時還可考慮結合外置萎凋槽儲青,合理掌握加工節奏,萎凋槽萎凋厚度200±50mm。
(2)萎凋時間與風熱控制:萎凋時間15~24h,視天氣溫濕度和鮮葉原料的含水情況來調控萎凋吹風系統(溫度及頻率)。天氣干燥、氣溫較高,失水較快,萎凋時間短,可間歇吹冷風;溫度較低、濕度較大或雨水青,失水較慢,萎凋時間應適當延長,可持續吹冷風,或可持續間歇吹暖風,暖風溫度調控在28~30℃左右。
(3)萎凋程度:葉質柔軟,手握成團,葉色暗綠,青氣消去清香顯。一級鮮葉含水率降至60±2%,二級、三級鮮葉含水率將至63±2%為宜。
通過觸屏設計和控制揉捻程序的各指標參數。萎凋適度的原料經風選機風選除去部分單片后傳輸至揉捻機計量器準備揉捻,由計量器和分料往復平輸機控制投葉量和下料。揉捻分初揉和復揉兩道工序。
(1)投葉量:初揉使用65型揉捻機,一級鮮葉投葉量49±2kg,二級及三級鮮葉投葉量40±2kg;復揉使用55型揉捻機,一級鮮葉投葉量42±2 kg,二級及三級鮮葉投葉量37±2kg。
(2)加壓方式與轉速:加壓掌握“輕-重-輕”原則漸進加壓,揉捻結束前適當減壓使茶條收圓,茶汁回收;三級及以下鮮葉出桶前輕壓時間宜短或不經輕壓,以免茶條回松。揉桶轉速初揉50~55r/min,復揉45~50r/min。
(3)揉捻時間與揉捻程度:分兩次揉,初揉40~50min,復揉60~80min,老葉應適當延長揉捻時間。初揉以基本成條率80%以上,有茶團出現;復揉成條率90%以上,茶汁充分外溢,揉盤可見較多的小茶團,嫩芽葉條索緊卷,單片葉條索收卷尚緊。
(4)解塊:初揉后下桶后輸送到熱風解塊機解塊,再輸送到復揉機組進行復揉;復揉后,再經解塊機解塊后輸送至智能發酵室發酵。
(1)發酵室溫濕度:發酵室溫度控制在25~30℃,濕度90%~95%。每隔40min開啟自動進風與排氣裝置,換氣進行5min左右。
(2)發酵時間:發酵時間4~6h。通過調整傳輸帶速度來控制發酵時間。
(3)發酵厚度:發酵攤葉厚度50~110mm。發酵過程中隨著網式傳輸帶的運行,越過轉層時在制品會從上往下層運輸,產生自然翻動,攤葉厚度對運行中的發酵葉影響不大,可依據在制品數量來調整發酵厚度,調控生產節奏。
(4)發酵程度:發酵適度標準為青草氣消失,呈現花香,葉色春茶黃紅,夏茶紅黃,嫩芽葉紅勻,嫩對夾葉或單片紅里泛青。
發酵適度鮮葉通過斜輸至烘干機進行干燥作業。
干燥分初烘、攤涼、滾炒、復烘。通過輸送帶先后連接6CHBZK-30A烘干機、6CLH-120B攤涼機、6CGK-80A滾筒理條機、6CHBZK-30A烘干機。
(1)初烘:初烘溫度130℃,時間10min,調整勻葉器盡量使原料薄攤。調控烘干時間和攤葉厚度,掌握七八成干。
(2)攤涼:攤涼時間25~40min,使芽葉、莖梗的水分重新分布,初烘葉適度回軟。
(3)滾炒理條:通過滾筒理條機滾炒整理條索和外形,滾炒時間5 min,滾筒溫度為60~70℃,滾筒轉速20r/min,投葉量10 kg。
(4)復烘:復烘溫度80~90℃,時間10~12min,調整勻葉器盡量使原料薄攤。
(5)包裝入庫:復烘至足干后進行攤涼冷卻。高檔茶一般經簡單風選后即可分級包裝入庫;三級需經篩分(切、抖、平篩)、風選和色選等靜置后再分級入庫。
福建省科技廳星火項目(2015S0024);*為通訊作者。