名优茶精制除杂与充氮包装生产线介绍及应用

吴秀伟，汪立群，芦坤，张豪杰，赵和涛

（黄山小罐茶业有限公司，安徽黄山245600）

我国名优茶品类丰富、各具特色，深受中外消费者喜爱。随着经济水平的提升，消费者对茶产品的品质要求也越来越高。传统制茶设施对茶叶加工过程中的杂质、异物剔除，基本是靠人工拣出，缺乏标准，容易发生杂物的漏拣现象。此外鲜叶本身带有的灰尘、泥沙等细微杂质，更是难以通过人工拣出并剔除。这些杂质不但会影响名优茶的色、香、味、形，也会对产品的质量安全造成隐患。因此，采用智能化、标准化的去杂与包装生产线，对名优茶进行除杂精制并充氮包装，成为提升产品品质与质量安全的可靠手段，已受到业界越来越多的关注。

目前我国已研发了多种自动化名优茶初制生产线[1-4]，大大提升了名优茶的加工产能，但是对后续的精制除杂与包装环节生产线的研发相对滞后，缺乏统一标准的精制除杂规程。茶叶中的有害杂物清除不彻底，还会因光气热的作用导致自然氧化现象，影响茶叶的品质风味。为了解决上述问题，团队特开展了“名优茶除杂精制与充氮包装生产线的研发及应用”项目研究，现将生产线配置和应用情况作以下简单介绍，供业界参考。

1 精制除杂与充氮包装生产线简介

精制除杂与充氮包装生产线的研发是为了解决茶叶加工过程中混入的异物杂质的高效剔除问题。生产线由电磁提香机、程控风选机、除金属机、静电去杂机、光电色选机、微波光波灭菌机、充氮包装机以及输送与智能控制系统等设备组成，经过程序设计实现连续化、智能化的茶叶精制和杂质剔除，并进行充氮保鲜包装。生产线的应用，大幅提高了茶叶中有害杂物的清除，实现食品级质量安全标准，具有良好的推广应用基础。

1.1 配置的主要机械设备

表1介绍了生产线的机械设备，生产线选择配置的主要机械设备共有37台（套），这些设备大都是先进的茶叶除杂与包装机械，尤其是除金属和充氮包装机械，引进了德国西门子公司最新的智能设备，不仅具有高效清除灰尘、虫卵、毛发、铁锈等杂物的功能，充氮保鲜效果也十分显著。

表1 生产线配置的机械设备Table1 Consisting equipment

1.2 机械设备的主要性能

电磁提香机为网状电磁烘干机，可通过智能装置设定不同的电磁辐射温度，深入茶叶内部干燥水分，并促进茶叶芳香物质挥发以提高香气。振动抖筛机通过配置10～12目的不锈钢筛网，经振动作用自动筛掉碎茶末和粉尘杂物。程控风选机设有自动控制调节配置，可按不同类型茶叶自行设定不同的风量，吹去茶叶中夹带的托叶、黄片、灰末及细小虫体、虫卵、纤维等杂质。除金属机为高压电磁吸附金属除杂机，设有智能识別系统与永磁性滚筒，通过磁化动态识别探头，程控高压强力磁性滚筒的旋动，将茶叶中夹带的铁锈、金属屑等杂物吸附清除。静电去杂机为有机杂物静电分离清除机，釆用18个连接高压静电发生器并带有负电荷的静电辊，以6辊为一组，分为3组，构成三级清除有机杂物的装置，利用静电辊旋转形成的静电场分离吸取毛发、纤维、绒毛等杂物，所以具有静电磁力大，分离有机杂物能力强，废料易于清扫和回收等特点。光电色选机利用识别系统的“多维空间算法”、鹰眼识别技术的拣剔作用，将茶梗、塑料、木屑、植物花草叶、茎皮壳等杂物进行识别清除。微波光波灭菌机为微波与光波干燥灭菌机，采用频率在2000～3000兆赫的电磁波和光波反射器，利用微波与光波的综合作用，继续干燥水分和杀灭杂菌。

智能包装机是包含称料装罐、真空充氮、套膜封盖、装盒塑封、装箱入库的一体化包装机。该机先通过自动装料机，将茶叶装入罐内，真空充氮机抽去真空，充入氮气，“智能机械手”套膜封盖，再将茶罐装入盒内，塑封包装，装箱入库。该机可全自动化机械操作，不但能避免将灰尘、汗液、异味、杂菌带入茶叶中，影响名优茶的品质，而且充分发挥氮气的高效保鲜效果，可使茶叶保质期延长1.5～2倍。

1.3 生产线连接方式及特点

生产线连接方式如图1所示。各机械设备与输送装置依次连接的方式与流程为：

进茶输送带→电磁提香机→振动抖筛机→程控风选机→除金属机→静电去杂机→光电色选机→微波光波灭菌机→智能充氮包装机→出茶输送带。

生产线上还配置了茶叶罐的清洁灭菌输送装置，该装置设有离子风吹洗机与紫外线灭菌机，将茶叶罐清洗干净灭菌。此外，为了使充氮后的茶罐清洁化包装，还设置了第二台紫外线灭菌机，使其无菌装盒塑封，包装入库。

生产线具有连续化、自动化和智能化程度高的特点。（1）连续化。通过输送装置将各机械设备连接起来，输送茶叶罐、包装及茶叶，实现名优茶的精制充氮包装全程连续化，既可克服单机生产的技术缺陷，又提高工效70%～80%，降低生产成本30%～40%。（2）自动化。茶叶自进入生产线到包装输出全程自动化，尤其是充氮工序，实现无菌自动装料抽真空充氮密封，可有效减少茶叶中茶多酚、茶色素、茶氨酸、芳香物质的氧化，使茶叶保持良好的色泽、香气和滋味。充氮封装好的茶罐，经第二道紫外线杀灭菌后，再通过包装机自动装盒、塑封、装箱、打包入库。这种自动化包装，不需要人工操作接触茶叶和茶叶罐，能避免将毛发、纤维、绒毛灰、尘杂物带入包装盒内影响产品质量。（3）智能化。该生产线的电磁提香、风选除杂、除金属、除有机杂物、光电色选、微波光波灭菌等重要工序，都通过智能控制系统操作，以实现名优茶智能化高效精制包装。

图1名优茶精制除杂与充氮包装生产线设备连接图Fig.1 Equipment connection of cleaned refining and nitrogen-filled packing line

2 生产线各机械设备釆用的技术参数

以毛峰茶、安吉白茶、滇红茶和普洱茶（熟茶）为例，简要介绍绿茶、红茶和普洱茶精制与包装过程中的技术参数如表2所示。

表2 不同茶叶生产过程中的技术参数Table 2 Technicalparameters during different tea processing

2.1 毛峰茶生产设备技术参数

电磁提香温度95～98℃，时间5～6 min；振动抖筛机配备12目不锈钢筛网，筛网振动频率在350～380次/min之间；程控风选机设定风量，480～550 m3/h；除金属机采用直径为Φ300 mm的永磁性滚筒，磁场为150～180 mT；静电去杂机使用2组12辊的二级除尘装置，静电辊的转速为22～24 r/min；光电色选提纯使用绿茶模块；微波光波灭菌温度95～98℃，时间3～3.5 min；充氮量参数为320 mL的茶罐，充入25～28 mL氮气，54 mL的茶罐，充入18～20 mL氮气。

2.2 安吉白茶生产设备技术参数

电磁提香机温度93～94℃，时间4～6 min；振动抖筛机配备12目不锈钢筛网，振动频率在350～380次/min之间；程控风选机设定风量，430～450 m3/h；除金属机采用直径为Φ300 mm的永磁性滚筒，磁场为150～180 mT；静电去杂机使用2组12辊的二级除尘装置，静电辊的转速为22～24 r/min；光电色选提纯使用绿茶模块；微波光波灭菌温度93～95℃，时间3～3.5 min；充氮量参数为320 mL的茶罐，充入25～28 mL氮气，54 mL的茶罐，充入18～20 mL氮气。

2.3 滇红茶生产设备技术参数

电磁提香灭菌温度95～97℃，时间6～7 min；振动抖筛机使用12目不锈钢筛网，筛网振动频率在350～380次/min之间；程控风选机设定风量，500～550 m3/h；除金属机采用直径为Φ300 mm的永磁性滚筒，磁场为150～180 mT；静电去杂机使用2组12辊的二级除尘装置，静电辊的转速为22～24 r/min；光电色选提纯选用红茶模块；微波光波灭菌温度98～100℃，时间3～3.5 min；充氮量参数为320 mL的茶罐，充入21～25 mL氮气，54 mL的茶罐，充入15～18 mL的氮气。

2.4 普洱茶生产设备技术参数

电磁提香温度100～105℃，时间7～8 min；振动抖筛机配备10目不锈钢筛网，筛网振动频率在440～480次/min之间；程控风选机设定风量，600～630 m3/h。除金属机采用直径为Φ350 mm的永磁性滚筒，磁场为180～200 mT；静电去杂机使用3组18辊的三级除尘装置，静电辊的转速为24～26 r/min；光电色选提纯选用黑茶模块，清除茶梗、塑料、木屑、植物花草叶、茎皮壳等杂物；微波光波灭菌温度100～105℃，时间3.5～4 min。充氮量参数为320 mL的茶罐，充入20～21 mL氮气，54 mL的茶罐，充入10～12 mL的氮气。

3 名优茶除杂精制充氮包装的效果分析

3.1 除杂精制充氮包装与未精制冷藏包装的比较

表3以安吉白茶为例，比较采用320 mL茶罐未精制的茶叶以4～6℃冷藏贮藏和采用320 mL茶罐精制充氮常温贮藏的茶叶品质表现。未精制的安吉白茶，带有少量的梗茎、黄片、茶末甚至有毛发、虫卵杂物。冷藏1年后，虽然基本保持原茶的品质风味，但带有冷闷气，对安吉白茶特有的鲜嫩甘爽品质有不良影响，存在“保色不保香”的弊端。应用生产线进行精制充氮包装的茶叶洁净度高达99.8%，即使常温贮藏色香味形品质均较稳定，具有“保香保色保味”的优点。试验结果表明，应用精制除杂与充氮包装生产线可克服普通包装保鲜名优茶的一些不足，对安吉白茶品质风味的保持和卫生安全的提高具有较好作用。

表3 安吉白茶精制除杂充氮包装的不同处理品质比较Table 3 Quality comparison of AnjiBaicha with different treatments

3.2 除杂精制充氮包装3年后的品质表现

表4比较了三种名优茶精制除杂充氮包装，常温贮藏3年后的品质表现。

表4 三种名优茶精制除杂充氮包装常温贮放3年后的品质表现Table 4 Quality description of three types of high-quality teas after 3 years storage at room temperature

审评结果显示应用生产线精制除杂充氮包装的毛峰茶条形紧细带芽毫，色泽黄绿，匀净度好，无老梗黄片碎末。冲泡后，香气鲜嫩花香幽雅无陈味，滋味鲜醇回甘，汤色绿黄清亮，叶底绿黄嫩软，较好的保留了高档优质毛峰茶的品质特征。滇红茶条形紧结带金毫，色泽乌黄油润，无梗碎末茶，匀净度好。冲泡后，滋味浓醇甘甜，汤色红艳明亮，香气浓甜蜜香，叶底红润匀嫩，保持了优质红茶的品质特点。普洱茶（熟茶）条形紧实较粗，色泽褐黄干枯，略有茶梗，但无碎茶末。冲泡后，陈香凸显，滋味浓厚甘醇，汤色红褐澄亮，叶底红匀肥软，也保持了优质普洱茶的品质风味。

应用生产线除杂精制充氮包装的绿、红、黑三种名优茶，常温下贮存3年都能保持原茶的品质风味，且没有异味。尤其是毛峰茶，无自然氧化现象与陈味，具有较好的保鲜效果，充分显示了充氮包装的保香保色保味独特优点。

4 结语

近年来有关茶叶中夹带杂物的事件时有发生，严重影响了名优茶的声誉。尽管我国已研发了多种智能连续化生产线，但大都倾向于茶叶初制加工，对后续的精制除杂与智能包装生产线研发相对滞后，茶叶精制包装相对粗放，名优茶的品质风味和质量安全难以得到保证。应用生产线精制除杂、充氮包装的名优茶都较好地保持原茶的品质风味，达到良好除杂保鲜效果。在常温下就能被很好的保存，且可延长保存时间，可为我国名优茶精制和智能化生产提供参考和借鉴。