茶加工自動化生產線應用

于秀娜

（吉林電子信息職業技術學院，吉林吉林 132021）

茶葉作為飲品，香氣獨特，口感醇厚，回味甘甜，具有降血壓、降血脂和抗衰老等保健功效，深受消費者喜愛和好評，且消費者對茶葉的需求越來越大。但是，如果和國外的茶葉加工設備來比較的話，我國存在加工環境差、清潔能力不強、自動化的程度遠遠不夠等問題，離現代化生產還存在很大的差距。當前在對茶葉進行挑揀時，主要有三種方式：人工、機器、風選，這三種方法都離不開人力的輔助，所以茶葉落地容易受細菌、灰塵等二次污染。許多茶廠為了省事會事先在加工機械旁的地面上堆放大量的茶葉，由于茶葉生產過程中人手暴露得太頻繁，很難保證車間干凈和茶葉不被細菌和灰塵污染，且沒有及時對加工設備進行清潔也會導致茶葉污染。另外，部分技術人員只是一味的憑借經驗加工，不能確保茶葉的安全，也導致高品質茶葉產品難以滿足市場需求。而茶加工自動化生產線應用能夠確保茶葉的安全生產，符合食品發展方向，能提高消費者的健康水平，同時對我國出口茶葉、實現茶葉產業的長期發展起著至關重要的作用。

1 茶加工自動化生產線的背景

20世紀70年代，中國茶葉生產線有了初步發展，但煙塵污染嚴重，自動化程度低，與自動化的茶葉生產線還存在很大的差距。在此基礎上，我國對茶葉清潔生產線的研究做了大量的工作。如安徽省休寧市榮山茶廠的炒綠茶生產線于2005年出現，葉陽于2007年提出著名綠茶清潔生產線的關鍵設備，程玉明等人于2010年提出著名的綠茶清潔生產線，鄭紅發于2015年提出紅茶和綠茶的全自動生產線，到2016年，祁門又提出了紅綠茶全自動生產線和茶葉精煉篩分生產線。它主要是以機械化裝配為主，人工輔助的半自動篩選過程。

2 茶加工自動化生產線的應用

2.1 茶葉加工工藝

根據茶葉產地的環境條件及運用一種特殊的手法，把茶分為兩種，慢速發酵后茶（生茶）和快速發酵后茶（熟茶）。筆者以普洱熟茶為研究對象，其工藝流程為鮮葉、去綠、滾壓、曬干、木堆、蔭干（毛茶）、篩選分級、蒸煮成型、干燥和貯藏陳化。茶葉的曬青毛茶采用人工發酵的方法，對曬干的綠茶、毛茶進行加工，篩選并分級成各種散裝茶和緊實茶。分級是茶葉精煉的關鍵步驟。茶按等級分為宮廷茶、特級茶、一級茶、三級茶、五級茶、七級茶和九級茶。分類的目的是對產品進行分類和組裝。

2.2 各個單機的原理和構造

2.2.1 圓篩機

在這一單機的分機中，重力、摩擦力和作用在篩面上的反力會讓在篩面上的茶葉受到影響而使茶葉往下傾斜，茶葉被平面圓篩分成相同或差不多的規格，以此來使茶葉的質量得到提升。

2.2.2 抖篩機

茶葉因為抖篩機的抖動而往上拋起，在篩面上傾斜或豎立，細粒茶葉通過篩孔落到篩子下面，粗粒茶葉則以篩面的斜度移動到茶葉的出口處。通過工藝試驗，傳統的手法也就是彈簧振動式結構被淘汰，轉而被進口的ROSTA彈性振動結構所替代，新增了平衡篩這一結構，減少了機架的振幅，促進了茶葉的均化、分散，實現了大片茶葉與條茶的分離。

2.2.3 茶葉靜電除雜機

國內茶葉生產發展的突飛猛進也不能否認傳統的茶葉生產方式的優點，如在除茶葉雜質的過程中仍可采用茶葉靜電除雜機去除茶葉雜質。由于茶葉靜電除雜機是茶葉自動清洗分級生產線的核心設備，其技術已經成熟，效果顯著，深受用戶的信賴。所以在茶葉靜電除雜機的基礎上進行改進，即在裝置的后端延伸生產線，增加分級除塵設備，形成整個茶葉清洗分級自動化生產線。具體的方法是以靜電去除茶葉雜質，新加入機架、進料板、電機、進料口、出料口，進料頂部設置氈帶和水平塑料輥氈條，使塑料滾筒與這些結構通過摩擦產生靜電，靜電吸收滾筒上的非茶類雜質，雜質被刮刀收集，從側面流出雜質槽。因此，自動化生產線能夠對含在茶葉中的塵土、毛發等雜質起到一個很好的去除作用，不僅效果顯著，還能一次性完成除雜質的工作，直接跳過分部的繁瑣步驟，有利于生產效率的提高。

2.2.4 風力分選機

茶葉會受到外風和自重的影響，而風選機就是通過篩別不同茶葉的不同質量、體積、形狀以及與風的接觸面積在同等氣流環境下的不同來分離茶葉的。因此，在茶加工自動化生產線上，采用負壓密閉結構的原理，研制了一種新的風選機，它能夠最大程度上避免與空氣中塵土的接觸，且每臺風選機配備四個出風口，促進了茶葉茶葉的升級。

2.2.5 除塵裝置

在加工茶葉時，自然無法避免與設備的接觸，包括篩盤、篩筒、風選機、揀梗機、輥切機、勻堆等木材或金屬材料設備在整理過程中產生摩擦等力相互作用，其產生的粉塵包括金屬、植物和人工類粉塵，不但會造成身體上的傷害，而且也污染了生態環境特別是造成了空氣污染。因此，在實現茶葉的自動化加工過程中，結合單機集塵和集中化的集塵，通過實際操作效果證明，茶加工自動化生產線大大提高了除塵效率。

3 茶加工自動化生產線的創新

第一，通過工藝試驗，茶加工自動化生產線拋棄傳統的彈簧振動結構，采用進口ROSTA彈性振動支承元件，建立平衡篩，以降低車架的振動，提高車架的可靠性和使用壽命。

第二，由于茶葉精煉過程中粉塵的主要來源是篩分和分類，因此茶加工自動化生產線重新設計了茶葉精煉過程中粉塵的運動參數和進出料口，以滿足連續生產。其中主要存在的問題和相應的解決措施有以下幾點：①之前采用的篩分以及風機設備都是使用的單機設備，當然具有不同的生產效率，沒有考慮到這一點而進行結合使用，會因為容量的不匹配而造成整個生產線的容量存在問題甚至癱瘓。針對這個問題，我們需要通過工藝試驗來對圓篩、振動篩、空氣分離器等單機設備的運動參數來進行新的設計，在單機正常使用的前提下，生產線也能達到匹配而正常使用。②每個單機設備都有不同的進出料高度和結構，阻礙了相互之間的連接，對此我們需要根據工藝的要求，重新設定接口，避免連接平滑。③茶葉粉塵的主要來源是入口和落料口，所以在原料口沒有考慮茶葉粉塵的分散問題的基礎上通過降低落料高度，可以大大降低茶塵的產生和分散率，另外在揚塵處可以放一個集塵罩，對茶塵進行集中處理，可大大減少揚塵。

第三，通過對茶葉精煉工藝的研究，形成一條適合廣大消費者需求的工藝路線。第一次集成創新了茶葉靜電除雜裝置、圓形篩機、抖篩機、風選機等單機，將它們配套連接成一套連續的自動生產線，實現茶葉加工的連續性、潔凈性和清潔度、自動生產要求。

4 結語

茶加工自動化生產線的應用，可以很好的完成茶葉的除雜、篩選、提純等工序，生產能力得到進一步的提升，茶葉雜質去除率和篩選率效果明顯，人工使用減少一半以上，有效實現了茶葉中灰塵、毛發、茅草等雜質的揀選和分離，能大幅度地減少灰塵，大大提高分離效率，降低了生產成本和損失，有效地保證了茶葉的質量、健康和安全。茶加工自動化生產線不僅解決了茶加工過程中存在的問題，而且有利于提高茶葉工業的技術裝備水平，促進茶葉工業的健康發展，提高企業的經濟效益。