6CSQ-60型热能循环杀青机*
2014-07-24杨韩晖霍星光杨明帮
杨韩晖, 霍星光, 文 彬, 杨明帮
(1.云南省农业机械研究所,云南 昆明 650031; 2.德宏州芒市茶叶技术推广站,云南 德宏 678400)
6CSQ-60型热能循环杀青机*
杨韩晖1, 霍星光1, 文 彬1, 杨明帮2
(1.云南省农业机械研究所,云南 昆明 650031; 2.德宏州芒市茶叶技术推广站,云南 德宏 678400)
论述了6CSQ-60型热能循环杀青机的创新研究、结构组成、工作原理、主要技术参数及特点等。经过生产试验考核表明,该机较好的满足了茶叶生产杀青工艺要求,解决了现有杀青机杀青品质低、能耗损失量大的缺点。
茶叶;热能循环;杀青机
Abstract: The innovation research, structure, working principle, main technical parameters and characteristics of the 6CSQ - 60 type heat cycle kill out machine are discussesd. The production test examination show that the machine better meets the requirement of kill out the tea production process, solves the shortcomings of low quality and energy loss of this machine.
Key words: tea;heat cycle;kill out machine
0 引 言
云南省具有发展茶叶生产得天独厚的自然条件,作为农民经济增收的“四大支柱”产业之一,近年来茶叶产业发展迅速,农民收入不断增长,产量与种植面积在全国处于前列,但是生产的绿茶始终没有像红茶那样出名,普遍存在汤黄、味焦、叶底带黑点等不良品质,导致产品对外知名度低,价格低廉,销售面狭窄,主要依靠内销,严重制约了绿茶产业的发展。 杀青工序是形成和提升绿茶品质的关键一环,杀青机械的性能、可靠性、稳定性对绿茶的品质影响重大,研发新型节能热能循环杀青机可实现高品质绿茶对杀青工艺的要求,同时节约能源,降低产品成本。新型杀青机经过推广使用后,绿茶品质将会得到较大幅度的提升,改变云南省的绿茶产品在消费者心中就是质差、廉价的不良形象,从而增强市场竞争力,使云南省绿茶产品价值明显提升,对提高茶农和茶叶生产企业的经济效益具有现实意义。
1 工艺流程
1.1 绿茶生产的工艺流程
目前,我国绿茶生产的工艺流程为:鲜叶→杀青→揉捻→干燥(炒、烘、晒)→青毛茶(炒青、烘青、晒青)。其中,杀青是通过高温破坏和钝化鲜茶叶中多酚氧化酶的活性,同时使鲜叶失去部分水分,使茶叶变软,易于成形,促进良好香气形成的关键工序。可见杀青对青毛茶品质的形成起着决定性的作用。
1.2 热能循环杀青机的工艺流程
鲜叶→均料输送→杀青→翻料→冷却。
均料输送机将鲜叶均匀送入杀青机内的不锈钢网带,鲜叶在网带上匀速运动,同时热风从网带下部穿过鲜叶层进行杀青,采用有高差的两层网带,实现鲜叶翻身,保证杀青的均匀性。
2 基本结构及型号编制和主要技术指标
2.1 基本结构
热能循环杀青机由进料输送机、杀青主机、热发生器、热风收集、循环利用装置、振动冷却输送机、控制系统组成。
进料输送机由机架、均叶轮、电机、减速机、变频调速器组成,主要完成茶叶鲜叶均匀送料的任务。
杀青主机由下风室、不锈钢网带输送机、减速机、箱体及机架组成,主要完成鲜叶杀青的任务。
热发生器由炉体、送风机、抽烟风机、烟气除尘器、温度控制变频柜、风管、阀门等组成。主要为热能循环杀青机提供热源,并按要求送风,按工艺进行温度控制等。
热风收集和循环利用装置主要是通过回收余热经过封闭循环模式,达到循环利用热能,减少能源消耗的目的。
2.2 主要技术指标
加工原料选用云南大叶种三级以上鲜叶,晾青后含水量≤72%。主要技术指标应符合表1的规定。
表1 主要技术指标
3 创新性设计的主要内容
3.1 严重制约茶叶品质的功能性问题分析
我国茶叶杀青技术主要分为干热杀青和湿热杀青,分别以滚筒杀青机和蒸汽杀青机为代表。滚筒杀青机依靠筒体的热量使鲜叶的温度在短时间迅速升温至85°以上,从而达到钝化多酚氧化酶的作用。但在使用过程中杀青温度难以控制,温度过低鲜叶杀不透,红梗、红叶,温度过高与滚筒壁接触的鲜叶会出现过杀现象,成品绿茶会产生焦糊味、茶汤有黑色悬浮物。滚筒杀青机的热量大量消耗于水分蒸发,据测算,用于水分蒸发的热能是升高叶温度的3~4倍。蒸汽杀青机,热能主要用于叶子升温,只要蒸汽压力达到工艺要求,就能保证杀青无红梗、红叶、又可避免焦味的产生,不足之处杀青后叶子含水量要增加6%~12%,为避免下道工序揉切中茶汁严重流失,茶味变淡,需增加专门的脱水设备与之配套;同时热蒸汽使用一次后排出室外,其中所携带的大量热量得不到利用,造成资源的极大浪费,使生产成本增加。
由于云南大叶种茶具有持嫩性好、含水量及胶质高、多毫的特点,而现有的杀青机杀青效果达不到杀均、杀透、不焦的高档次绿茶要求。
通过对在用的杀青设备进行研究,分析其影响杀青效果的原因,在高效利用燃料能源、节能环保的前提下,提出技术方案,克服现有设备缺点,研究开发出新型热能循环杀青机。该技术方案摒弃了湿法杀青和干法杀青装置的缺点,结合云南大叶种茶的特点,进行技术创新,采用封闭循环模式,以热风与鲜叶本身的水分为杀青介质,创新了杀青工艺。
3.2 适合云南大叶种茶杀青的工艺参数以及设备
干法杀青(滚筒式杀青机)存在杀不透及杀过头的双重矛盾,使茶叶产生味焦、叶底带黑点、红梗、红叶等品质缺陷;湿法杀青(蒸汽杀青机)解决了以上问题,但是由于杀青叶含水量高,叶子相互粘连,如直接进行捻揉会使茶汁流失,且不利于成型,同时由于水分的增加,给后续的烘干带来压力,增加了单位产品的能耗需求。以上这两种设备存在严重的热量利用率低(生产1kg茶叶需燃烧2kg木柴),燃料消耗大,不适应云南省产茶区煤炭等能源稀缺的实际情况。
在对目前的干法和湿法杀青机械优缺点进行分析、研究的基础上,不断开展工艺试验。在热能循环利用方面,通过热风及茶叶鲜叶自带水形成的气液两相介质传质传热,经过回收余热循环使用,克服了干法杀青机单纯的热风热含量低,不能在短时间内将鲜叶温度升高到85℃的问题,又避免了采用蒸汽为杀青介质带来的杀青后叶子含水量要增加6%~12%,需增加专门的脱水设备与之配套的问题。经过不断探索,研开成功能够适应大叶种茶鲜叶特点,满足生产高档绿茶的杀青机械——热能循环杀青机,主要技术指标(见表1)达到要求,实现了高档次绿茶杀青要求的均匀、透而不焦的品质,并最大限度的保留了云南大叶种茶的毫毛。
4 实际应用效果
(1) 生产率优于设计指标,达到150 kg/h。
(2) 原料能耗明显下降,达到0.4(kg干柴/kg鲜叶)(含设备预热用柴)。
(3) 茶叶品质明显提高。外观白毫显露,能充分突显云南大叶种茶特色;内质汤清色正,无黑色漂浮物,滋味醇厚,无烟、焦等异味,能保证大叶种绿茶和普洱茶(特别是生茶)的完好品味。
该杀青机已由云南省农业机械研究所和德宏州芒市茶叶技术推广站联合进行了生产试验考核,试验表明该机设计科学,结构合理,操作方便,使用安全可靠,是适合云南大叶种茶杀青工艺的生产设备,开创了新的杀青工艺,为茶叶产业的发展提供了坚实的技术保障,市场前景广阔,值得大力推广应用。
[1] JB/T 9812-2007.茶叶滚筒杀青机[S].
[2] JB/T 10810-2007.茶叶蒸青机[S].
6CSQ - 60 Type Heat Cycle Kill out Machine
YANG Han-hui1,HUO Xing-guan1, WEN Bin1,YANG Ming-bang2
(1.YunnanAgriculturalMachineryResearchInstitute,KunmingYunnan650031,China; 2.DehongPrefectureMangshiTeaTechnologyExtendingStations,DehongYunnan678400,China)
2014-07-07
杨韩晖(1979-),男,山西西安人,工程师,研究方向:主要从事食品机械、农副产品加工机械研究及制造。
TH122
A
1007-4414(2014)04-0175-02