滚筒式茶叶杀青机的设计文献综述.doc

1 前言 茶叶是中国比较特色的饮品之一，可以说中国文化，和茶文化一直就是紧紧的 交合在一起的。 饮茶有许多益 好处 ，这是众所周知的。茶叶中含有机化学成分达四 百五十多种，无机矿物元素达四十多种。 现在研究发现茶具有， 安神 ， 明目 ， 清 头目 ， 止渴生津 ， 清热 等等功效，茶文化可以说是中华文化中最有代表性的一 种，中国每年出口茶叶超过 30万吨，每年为中国带来 7亿多美元的收入，还把中国的 茶文化带到世界各地。茶叶制作工序分为 采青 → 萎凋 → 发酵 → 杀青 → 揉捻 → 干燥 → 初制茶 ，其中杀青是最为关键的步骤，杀青的好坏直接影响了茶叶的品质，传 统杀青采用手工杀青，效率低，对操作的技术要求高，明显与现今不断增长的茶叶 需求量形成矛盾，为解决这一矛盾，研制机械化批量杀青的设备非常具有现代化意 义。 主题 茶叶杀青的基本原理是刚刚采摘下来的茶叶 通过高温破坏和钝化鲜 其 中的氧 化酶活性，抑制鲜叶中的茶多酚等的酶促氧化，蒸发鲜叶部分水分，使茶叶变软， 防止茶叶变红 便于揉捻成形，同时散发青臭味，促进良好香气的形成的一种制茶步 骤。 为下一步的揉捻等一系类工序做准准备， 杀青是保证茶叶色、香、味、形的关 键 [1]。 茶叶杀青主要分微波杀青机和滚筒杀青机以及燃气式炒青机，其中 滚筒式杀青 机利用煤等燃料燃烧 直接加热 旋转 的 滚筒 ，茶叶在筒体内靠 导叶板以及 筒体转动的 离心力在滚筒内 做 抛转 和向出料口前进 ， 茶叶吸收 热量 ，并失去部分水分 达到杀青 目的。杀青 时通过调节筒的倾斜角度，来控制茶叶的从出料口出来的时间 。该机由 滚筒、传动装置、风扇、机架、炉灶等部分组成。滚筒用钢板卷制而成，内壁焊有 导叶角为 24度的 导叶板，其作用是帮助进叶或推出杀青叶， 筒内茶叶在导叶板的作 用下抛起 。 同时通过 风扇正、反转，以吹叶出筒或吸排湿气。滚筒的两端外围 都 设 有挡烟圈，中心 设置一个 转轴，通过两端的辐条与筒体相接，转轴由轴承支撑 于机 架上。机架 由钢材料 制作。 加热装置设计由 通风道、炉栅、炉膛、烟囱。滚筒体置 于炉膛内，炉膛顶部 设计有烟囱 [4]。 自古以来，茶叶的采摘和制作都是采用手工制作的方式完成的，手工茶叶的制 2 作的茶叶在品质上虽然优于机械批量生产的茶叶，但是随着经济发展，人们生活水 平的提高，劳动力成本的大幅上升，日益上升的茶叶需求量和不断下降的茶叶产量 形成了矛盾，现阶段我国的茶叶生产设备大都是国内自行生产的，部分大公司虽然 拥有国外购买的大型设备，但是设备的成本高，维护保养需要的前期投入很大。然 而部分乡村茶叶小作坊的用于杀青的滚筒试茶叶 杀青机，在使用的时候茶叶浪费的 现象比较严重，燃煤的利用率不高，常常会出现茶叶被烤变色影响茶叶品质的现 象。生产过程也不够连续，部分繁杂的工序还是需要人来完成。 我国的茶叶机械起步比较晚，发展和发达国家有一些差距，因此通过结合国外 机械的一些研究成果，设计具有自主知识产权的滚筒式茶叶杀青机，有助于提高茶 叶生产的前期投入，提高茶叶品质，减少生产过程中的浪费，提高燃煤的利用率， 使生产连续化，提高产量 [5]。 国外 1830 年， J.JLL 雅各布森（爪哇茶叶工业创始人）发明过一台杀青机，杀 青时会使茶叶受到损伤，这是一项失败的作品，当时并未推广。 65年后 S.C.戴维逊 设计了杀青滚筒，滚筒内茶叶在 32 一 38℃的气流进行杀青。而在此 1908 年，爪哇 人博卡设计了一种杀青机器，外形为一长型六面网笼，茶叶在笼内 35℃的热气流中 一小时就可以完成杀青，当时该设计推广范围比较大。然而到了 1951 年，在斯里兰 卡人们对这种滚筒进行实验，实验证明该杀青机破坏了部分优质 茶叶的品质，却使 较差的茶叶产生了一些优良的品质 [5] 。 1955 年前后，麦克蒂尔在托克莱伊茶叶实 验站设计了杀青洞道，以运载鲜叶进入密闭热风室在热气流中进行杀青，该设计较 为使用，然而生产效率低下，至此之后又出现了多种杀青机械，如托克莱伊连续杀 青机、俄罗斯杀青机等。 20 世纪 80年代，日本研制出了蒸青机，使用 100℃的蒸气 对鲜叶进行蒸青，该工艺改变了原有的杀青方式，利用高温蒸气和茶叶叶片接触的 方式达到杀青目的，气体有较好的渗透能力，比传统的杀青效果好。近年来，日 本、新加坡、印尼、俄罗斯等国家，将微波加热技术应 用于茶叶杀青、烘干工序 中，在微波加热过程中，微波直接作用于茶叶。使茶叶中的极性分子 如水分子 的 极性取向随外电磁场的变化而变化，使分子间产生急剧碰撞、摩擦，茶叶的温度升 高而达到杀青目的，由于微波能穿透茶叶内部，茶叶内外同时升温，因而微波加热 具有快速、加热均匀的特点。 我国在 20 世纪 50 年代前，茶叶杀青采用的是单纯的手工加工，然而在 1958 年，我国根据斜锅杀青原理，研制成功了锅式杀青机 即 “ 58 型锅式杀青机”，经过 3 不断改进，最终定型为 6CS84 型锅式杀青机，在全国茶区广泛应用，在 20世纪 70年 代之前， 此杀青机是中国最普遍的杀青机械没有之一，并在 60 年代还出口到非洲几 内亚等国家，然而锅式杀青机存在因出叶不净而产生焦叶，不能连续作业和作业效 率低等缺点。 20 世纪 60 年代，为克服锅式杀青机存的缺点我国研制成功滚筒式茶 叶杀青机通过不断的改进，在 70 年代开始在绿茶产区推广，后又被小型化设计用于 名优茶的杀青。滚筒式杀青机直到目前为止还是广泛的被用于中国各大产茶区 [5]， 20 世纪 90 年代，通过改进日本的蒸青绿茶流水线，浙江省有关茶机生产厂吸取国 内网带式蒸青机和配套工艺试验研究经验，研制开发出网带式茶叶蒸汽杀 青机，并 在生产中使用，该设计所制绿茶产品，色泽绿、香气较独特，进人 21 世纪，我国微 波式杀青机的研究提上日程，江苏先后研制成功系列微波式杀青设备，在茶产区使 用，近两年又研制开发成功一种热风式杀青机，由于杀青原理新颖，杀青叶香气良 好，普及速度较快，是目前生产上应用的最新型的杀青机 [4] 。 总结 关于茶叶杀青机的设备，其实国内先进流水线已经较为完善，然而对于动则数千 万的设备，却让不少处于起步阶段的小公司望而却步，传统的茶叶杀青设备虽然便 宜，然而自动化程度不高，设备生产的茶叶品质参差不齐，为此有必要设计 一款面 向低端市场的同时具备低浪费，低能耗，低污染，高产出，高品质，高自动化的茶 叶杀青设备。 参考文献 [1] 陈克林 , 顾海川 , 于江 ， 6CPB-30 型滚筒电热杀青机 [J]， 中国茶叶加工 1994111， 34-35。 [2] 倪德江 , 陈玉琼 ,周继荣 , 浅析 30 型滚筒杀青机的杀青技术 [J]， 中国茶叶 , 2001136-37。 . [3] 倪德江 ， 进风式滚筒连续杀青机的研制 [J]， 中国茶叶 , 2007130。 [4] 权启爱 , 茶叶杀青机的类别及其性能 [J]， 中国茶叶 ,2006（ 4） 12-13 页。 [5] 孙长应 ,滚筒连续杀青机筒体结构的改进 [J]， 茶叶机械杂志 , 2001114- 16。 4 [6] 吴卫国 ， 谢昌瑜 , 茶叶电热 滚筒杀青机的研究 [J] ， 中国茶叶加工 2009130-31。 [7] Şahin Nadeem, H., M. Torun, and F. zdemir, Spray drying of the mountain tea Sideritis stricta water extract by using different hydrocolloid carriers[J] ， LWT - Food Science and Technology, 2011441626-1635. [8] 郝朝会 ,滚筒式红外茶叶杀青机的设计研究 [M],山东 山东理工大学 出版社， 2012。 [9]宋志禹 ， 节能型自动化控制茶叶滚筒杀青机的研究 [M],安徽 安徽农业大学出版社 ,2010。