红茶自动化清洁化加工技术示范研究
2018-01-03杜起洪赖榕辉苏水标邹伟刘钊苏靖张宝
杜起洪 赖榕辉 苏水标 邹伟 刘钊 苏靖 张宝
(1.福建省三明市茶叶技术推广站;2.福建省苏福茶业有限公司)
红茶自动化清洁化加工技术示范研究
杜起洪1*赖榕辉1苏水标2邹伟2刘钊1苏靖2张宝2
(1.福建省三明市茶叶技术推广站;2.福建省苏福茶业有限公司)
红茶加工涉及萎凋、揉捻、发酵、干燥等环节,传统单机加工方式生产效率低,自动化和清洁化程度低,产品质量不稳定,不利于规模化连续化生产。因此,研究红茶的自动化、清洁化、连续化生产,提高质量的稳定性、降低生产成本、提升经济效益、促进产业升级等有着重大意义。
基于近10年红茶生产的蓬勃发展,福建省三明市茶企业陆续引进7条红绿茶兼用自动化连续化生产线,经调试后已陆续投入了生产应用。其中,苏福茶业订制的湖南湘丰茶叶机械厂的红绿茶兼用自动化生产线较为成熟,每小时处理鲜叶400~450kg,最大生产干茶能力达2500kg/天。
本研究依托苏福茶业的红绿茶自动化生产线,对红茶自动化加工中各环节的技术参数进行过程调控,并对生产产品质量进行分析,总结出红茶自动化生产的技术规程,旨在为红茶自动化加工技术的推广提供参考。
一、红茶自动化加工工艺与配套设备
1.红茶自动化加工工艺
鲜叶处理(分级)→萎凋→初揉→热风解块→复揉→解块→发酵→初烘→摊凉回软→理条→复烘→成品。
2.红茶自动化生产配套加工设备
苏福茶业日加工能力2500 kg红茶的自动化连续生产线成套设备共由22个组件90台设备组成,详见表1。
二、红茶自动化生产加工的技术研究
1.研究材料与方法
选用福云6号的机采鲜叶为自动化加工红茶的原料,春茶为一级鲜叶原料,夏茶、秋茶为三级鲜叶原料。在总结2015年自动化连续化加工生产的基础上,2016年对自动化加工中各环节的技术参数进一步修正、调整和优化,春、夏、秋茶各选择一批进行全程跟踪记录,期间根据在制品的变化情况适度修正有关参数,并进行品质比较分析。
2.不同季节自动化加工红茶的技术参数
2016年,全程跟踪春、夏、秋茶各一批红茶自动化加工生产,记录控制各生产环节的有关技术参数,详见表2。
3.红茶自动化生产过程的水分变化情况
红茶加工过程主要是以水分为介质,茶叶多酚类化合物在酶的作用下发生一系列氧化缩合的生理生化反应,形成红茶特有的鲜爽、甜醇、花果香味,水分变化的速率直接影响到品质的优劣。因此,了解和控制水分的变化在自动化生产中尤为重要,也为制定技术规程提供理论依据。福云6号鲜叶不同等级、不同季节自动化加工红茶时各阶段的水分变化情况见表3。
表1 红茶自动化连续加工生产线配套设备
表2 红茶自动化生产技术参数
表3 红茶自动化生产过程含水量的变化%
4.自动化连续加工生产的红茶品质情况
对跟踪的红茶自动化加工的春、夏、秋三批红茶品质进行感官审评,结果见表4。
表4 自动化加工红茶毛茶审评结果
审评结果表明,自动化生产线生产的红茶质量稳定,干茶保持了相同等级鲜叶水平,总体品质达到良好以上水平,说明机采鲜叶原料的品质与自动化连续加工相匹配,不仅在加工环节可自动化连续加工,降低成本,提高生产效率,还有利于与机械化采摘相配套。
三、红茶自动化生产线加工的效益比较
该企业平均每日自动化加工红茶规模1000 kg干茶,比较自动化生产和传统的单机加工的成本与实际销售产值,结果见表5。结果表明,同样加工1000 kg的红茶,自动化生产线加工日可减少18个劳动力,每个劳力按当地100元/天的工资标准计算,可节省劳动力成本1800元,但由于自动化生产线加工过程中需要较多的电能,且烘干工序中采用了生物质颗粒燃料,也提高了部分能耗成本,因此总的能耗成本提高1倍多(增加2.3元/kg)。也就是说,扣除劳动力节省成本后,自动化生产1000kg干红茶加工成本增加了约500元。但在实践生产中证实,自动化生产线加工的红茶品质比传统加工的提高1~2等级,且品质稳定,特别是外形明显优于单机生产,平均销售价约增加5元/kg,新增产值5100元/t,扣除新增成本后仍提高产值4600元/t,增效显著,同时又降低了劳动强度,有利规模化加工生产和推广机械化采茶,也解决劳动力紧缺问题。
四、红茶自动化连续加工技术规程
1.鲜叶处理
机采鲜叶进厂按鲜叶嫩度、匀净度、新鲜度进行定级、称重,通过鲜叶分级机筛分级,除去碎片、老叶、枝梗等。鲜叶定级标准参见表6。
2.鲜叶储青、萎凋
(1)萎凋方式与摊放厚度:不同级别、不同品种、不同进厂时间的鲜叶应分别摊放,分开付制。根据茶青数量调整萎凋方式。
表5 红茶自动化生产加工生产成本核算
表6 机采茶鲜叶质量分级参考标准
萎凋机摊叶厚度40mm,如超过萎凋机承载量时,剩余鲜叶留储青机摊放储存;储青机摊青厚度不高于400 mm,一级鲜叶及雨水青摊青厚度不高于300mm。采摘高峰期时还可考虑结合外置萎凋槽储青,合理掌握加工节奏,萎凋槽萎凋厚度200±50mm。
(2)萎凋时间与风热控制:萎凋时间15~24h,视天气温湿度和鲜叶原料的含水情况来调控萎凋吹风系统(温度及频率)。天气干燥、气温较高,失水较快,萎凋时间短,可间歇吹冷风;温度较低、湿度较大或雨水青,失水较慢,萎凋时间应适当延长,可持续吹冷风,或可持续间歇吹暖风,暖风温度调控在28~30℃左右。
(3)萎凋程度:叶质柔软,手握成团,叶色暗绿,青气消去清香显。一级鲜叶含水率降至60±2%,二级、三级鲜叶含水率将至63±2%为宜。
3.揉捻
通过触屏设计和控制揉捻程序的各指标参数。萎凋适度的原料经风选机风选除去部分单片后传输至揉捻机计量器准备揉捻,由计量器和分料往复平输机控制投叶量和下料。揉捻分初揉和复揉两道工序。
(1)投叶量:初揉使用65型揉捻机,一级鲜叶投叶量49±2kg,二级及三级鲜叶投叶量40±2kg;复揉使用55型揉捻机,一级鲜叶投叶量42±2 kg,二级及三级鲜叶投叶量37±2kg。
(2)加压方式与转速:加压掌握“轻-重-轻”原则渐进加压,揉捻结束前适当减压使茶条收圆,茶汁回收;三级及以下鲜叶出桶前轻压时间宜短或不经轻压,以免茶条回松。揉桶转速初揉50~55r/min,复揉45~50r/min。
(3)揉捻时间与揉捻程度:分两次揉,初揉40~50min,复揉60~80min,老叶应适当延长揉捻时间。初揉以基本成条率80%以上,有茶团出现;复揉成条率90%以上,茶汁充分外溢,揉盘可见较多的小茶团,嫩芽叶条索紧卷,单片叶条索收卷尚紧。
(4)解块:初揉后下桶后输送到热风解块机解块,再输送到复揉机组进行复揉;复揉后,再经解块机解块后输送至智能发酵室发酵。
4.发酵
(1)发酵室温湿度:发酵室温度控制在25~30℃,湿度90%~95%。每隔40min开启自动进风与排气装置,换气进行5min左右。
(2)发酵时间:发酵时间4~6h。通过调整传输带速度来控制发酵时间。
(3)发酵厚度:发酵摊叶厚度50~110mm。发酵过程中随着网式传输带的运行,越过转层时在制品会从上往下层运输,产生自然翻动,摊叶厚度对运行中的发酵叶影响不大,可依据在制品数量来调整发酵厚度,调控生产节奏。
(4)发酵程度:发酵适度标准为青草气消失,呈现花香,叶色春茶黄红,夏茶红黄,嫩芽叶红匀,嫩对夹叶或单片红里泛青。
发酵适度鲜叶通过斜输至烘干机进行干燥作业。
5.干燥
干燥分初烘、摊凉、滚炒、复烘。通过输送带先后连接6CHBZK-30A烘干机、6CLH-120B摊凉机、6CGK-80A滚筒理条机、6CHBZK-30A烘干机。
(1)初烘:初烘温度130℃,时间10min,调整匀叶器尽量使原料薄摊。调控烘干时间和摊叶厚度,掌握七八成干。
(2)摊凉:摊凉时间25~40min,使芽叶、茎梗的水分重新分布,初烘叶适度回软。
(3)滚炒理条:通过滚筒理条机滚炒整理条索和外形,滚炒时间5 min,滚筒温度为60~70℃,滚筒转速20r/min,投叶量10 kg。
(4)复烘:复烘温度80~90℃,时间10~12min,调整匀叶器尽量使原料薄摊。
(5)包装入库:复烘至足干后进行摊凉冷却。高档茶一般经简单风选后即可分级包装入库;三级需经筛分(切、抖、平筛)、风选和色选等静置后再分级入库。
福建省科技厅星火项目(2015S0024);*为通讯作者。