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微波茶葉干燥殺青設(shè)備

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中國茶葉加工40年

近年來,隨著高新技術(shù)不斷應(yīng)用到茶葉加工中,我國茶葉加工的機(jī)械化、自動化水平較本世紀(jì)初已有顯著提升,一批可實(shí)現(xiàn)自動化、省力化作業(yè)的茶葉加工新裝備研制成功,制茶新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn),茶葉新產(chǎn)品更加豐富和多元化。

一、茶葉加工關(guān)鍵共性技術(shù)研究進(jìn)展

1

攤放和萎凋新技術(shù)

1)攤放新技術(shù)

綠茶的基本加工過程為:鮮葉殺青揉捻干燥,20世紀(jì)80年代,攤放未作為必需工序。近年來眾多研究表明:攤放有利于減輕茶湯苦澀味、增強(qiáng)茶湯的鮮爽味等,因此現(xiàn)已將攤放作為茶葉初制的必需工序,廣泛應(yīng)用于各類綠茶和黃茶的生產(chǎn),且鮮葉攤放至含水率68%70%時可獲得較佳的成茶品質(zhì)。為解決傳統(tǒng)室內(nèi)攤放勞動強(qiáng)度大、占用生產(chǎn)場地大、環(huán)境因子難以控制等問題,成功研制了鮮葉攤涼貯葉槽、自動化攤放貯青機(jī)、空氣處理機(jī)組攤青室等新裝置并投入生產(chǎn)。

2)萎凋新技術(shù)

萎凋是紅茶、烏龍茶和白茶的第一道工序,不同茶類萎凋的程度不同,白茶最重,紅茶次之,烏龍茶相對最輕。傳統(tǒng)萎凋方式包括日光萎凋、室內(nèi)自然萎凋、萎凋槽萎凋等,都存在勞動強(qiáng)度大、可控性差等缺陷,為此遮陽萎凋、人工光照萎凋、設(shè)施復(fù)式萎凋、人工調(diào)溫調(diào)濕萎凋、鏈板式萎凋等一批新裝置相繼問世,控光萎凋克服了日光萎凋光質(zhì)和光強(qiáng)不可控的弊端,人工調(diào)溫調(diào)濕萎凋解決了自然萎凋?qū)Νh(huán)境參數(shù)的不可控性,鏈板式萎凋通過溫濕度調(diào)控、自動化翻拌基本實(shí)現(xiàn)了萎凋作業(yè)的自動化與連續(xù)化。

此外,新型萎凋技術(shù)如人工控光萎凋技術(shù)、冷凍萎凋技術(shù)等得到了深入研究和廣泛應(yīng)用。試驗(yàn)結(jié)果表明,紫外光、紅外光萎凋處理樣品品質(zhì)優(yōu)于日光曬青;冰凍萎凋葉細(xì)胞損傷率顯著增加,發(fā)酵時間明顯縮短,且葉片茶黃素、茶紅素含量大量增加。


紅茶生產(chǎn)線自動化萎凋工序


2

殺青新技術(shù)


殺青是綠茶、烏龍茶、黃茶和黑茶加工的關(guān)鍵工序。傳統(tǒng)殺青設(shè)備有鍋式殺青、滾筒殺青等,熱源為柴、煤、氣、電等,由于傳統(tǒng)殺青設(shè)備存在殺青不勻、熱效率低、溫度波動大、熱穩(wěn)定性差等問題,為此開發(fā)了蒸汽、汽熱、電磁加熱等新型熱源的殺青設(shè)備,顯著提高了設(shè)備熱效率,升溫迅速且參數(shù)可控性提高。

1)電磁內(nèi)熱殺青

電磁內(nèi)熱殺青主要采用磁場感應(yīng)渦流原理,使導(dǎo)磁物自行發(fā)熱,使熱能盡可能消耗于滾筒,熱能利用率可達(dá)50%60%,溫度浮動范圍可控制在±3℃之內(nèi);為滿足“高溫殺青,先高后低”的殺青原理,首創(chuàng)三段殺青溫度調(diào)控。目前該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

2)遠(yuǎn)紅外-微波組合殺青

為克服微波、蒸汽等殺青技術(shù)所制成茶香氣不高的缺點(diǎn),遠(yuǎn)紅外技術(shù)得到應(yīng)用。遠(yuǎn)紅外線以射線形式進(jìn)入葉肉組織,使葉子內(nèi)外均勻受熱,殺青高效節(jié)能、連續(xù)性好,產(chǎn)品香氣高,且不會出現(xiàn)高溫爆點(diǎn)和焦邊,茶葉內(nèi)含物質(zhì)最大限度地保留。目前該技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室中試階段。

3)蒸汽-熱風(fēng)組合殺青

該技術(shù)融合了蒸汽殺青穿透力強(qiáng)、耗時短等特點(diǎn)以及熱風(fēng)殺青產(chǎn)品香高味醇的優(yōu)勢,所制成茶色澤翠綠鮮活、香氣高爽、滋味醇厚;此外,雨水葉可通過提高熱風(fēng)溫度控制殺青葉含水量達(dá)到適宜水平,保證殺青葉柔軟、嫩綠、色澤鮮活、無焦芽或青草氣。


3

做形(揉捻)新技術(shù)


1揉捻新技術(shù)

傳統(tǒng)揉捻機(jī)需手動上葉和手動加壓,無法連續(xù)化。PLC 控制的自動化茶葉揉捻機(jī)組的研制成功,實(shí)現(xiàn)了多臺揉捻機(jī)的協(xié)作聯(lián)動、自動上料、自動稱量和自動分配,真正達(dá)到了揉捻工序的連續(xù)化、自動化作業(yè)。

2做形新技術(shù)

做形機(jī)械化是特色名優(yōu)茶(如扁形茶、針形茶等) 外形塑造的關(guān)鍵進(jìn)展。1998年,安徽宣城第一臺多功能機(jī)研制成功,集殺青、理?xiàng)l、做形、初烘于一體,替代了傳統(tǒng)的手工做形;2002年發(fā)明了專用單鍋式扁形茶炒制機(jī),所制成茶外觀色澤明顯更好;2006年以來,研制出多鍋式、連續(xù)化自動式等更先進(jìn)的設(shè)備。南京雨花茶、黃山毛峰等針芽形茶理?xiàng)l機(jī)和精揉機(jī)也逐步實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化作業(yè),傾斜理?xiàng)l角度、滾動導(dǎo)軌技術(shù)、高速氣缸驅(qū)動等新技術(shù)的應(yīng)用,使連續(xù)化理?xiàng)l技術(shù)進(jìn)一步完善。顆粒形烏龍茶做形設(shè)備也由單機(jī)包揉設(shè)備——速包機(jī)和平板包揉機(jī),發(fā)展成由壓揉機(jī)和輸送帶組成的連續(xù)化造型生產(chǎn)線。


4

發(fā)酵(渥堆)新技術(shù)


1)發(fā)酵新技術(shù)

傳統(tǒng)的室內(nèi)自然發(fā)酵方式無法調(diào)控環(huán)境溫濕度等參數(shù),所制成茶品質(zhì)不穩(wěn)定,且需手動翻葉,勞動強(qiáng)度大。為此,研制成功的新型發(fā)酵設(shè)備如滾筒連續(xù)發(fā)酵機(jī)和發(fā)酵塔實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵葉自動翻拌,減輕了勞動強(qiáng)度;增氧控濕發(fā)酵機(jī)等實(shí)現(xiàn)了對發(fā)酵環(huán)境溫度、相對濕度、通氣狀況等參數(shù)的調(diào)控,并實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化加工,已在大中型茶葉生產(chǎn)企業(yè)得到應(yīng)用。此外,電子鼻技術(shù)、氧化還原電位技術(shù)、電荷耦合(CCD 色澤檢測技術(shù)等新技術(shù)亦應(yīng)用于紅茶發(fā)酵適度的快速判斷。

2)渥堆新技術(shù)

傳統(tǒng)的室內(nèi)自然渥堆技術(shù)環(huán)境參數(shù)不可控,且采用人工翻拌,勞動強(qiáng)度大,為此研制出了一系列新型渥堆技術(shù)。普洱茶渥堆翻堆機(jī)基本實(shí)現(xiàn)了翻堆工序中的翻堆、鏟料、輸送、解塊等功能,達(dá)到渥堆作業(yè)對翻堆操作及時高效機(jī)械化的要求;渥堆過程的工序自動檢測與控制系統(tǒng)可對普洱茶發(fā)酵過程中的溫度、濕度、pH值等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時采集、存儲及自動控制,增加了各個批次普洱茶發(fā)酵品質(zhì)的穩(wěn)定性。


5

做青新技術(shù)


做青是烏龍茶品質(zhì)形成的最關(guān)鍵工序,由搖青和攤涼交替組合進(jìn)行。空調(diào)做青是目前在生產(chǎn)上應(yīng)用最廣、反響最好的做青工藝,并形成了較為系統(tǒng)的溫濕光調(diào)控技術(shù),使烏龍茶加工擺脫了天氣制約,大大提高了生產(chǎn)效率;武夷巖茶做青智能調(diào)控系統(tǒng),集振動搖青、做青環(huán)境調(diào)控為一體的振動做青設(shè)備等一批新裝備也已研制成功。


6

干燥新技術(shù)


干燥是各茶類的最后一道工序,除了去除水分達(dá)到足干便于貯藏以外,還對茶葉色香味的形成起重要作用,近年來微波技術(shù)、遠(yuǎn)紅外技術(shù)、低溫真空技術(shù)等已逐步在茶葉干燥提香中廣泛應(yīng)用。微波干燥具有成茶色澤翠綠、均勻,遠(yuǎn)紅外干燥可有效提升綠茶香氣,色澤、口感等品質(zhì)也有改善,生產(chǎn)效率顯著提高,并適合連續(xù)化加工;低溫真空干燥技術(shù)干燥效率和香氣風(fēng)味均有明顯改善。此外,電磁干燥、紅外耦合干燥等新能源組合式干燥技術(shù)研究亦開始起步。


二、六大茶類新產(chǎn)品和加工新裝備研究進(jìn)展


1

綠茶新產(chǎn)品和加工新裝備


近年來,以茶葉消費(fèi)市場和產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向,在綠茶攤放工序中融入搖青工藝,制得花香型綠茶。電磁內(nèi)熱殺青、微波-遠(yuǎn)紅外殺青等節(jié)能型設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用;整形機(jī)、精揉機(jī)、長板式龍井茶炒制機(jī)等一系列名優(yōu)綠茶加工機(jī)械得到快速發(fā)展和推廣。綠茶生產(chǎn)線作業(yè)日趨廣泛,針芽形、扁形名優(yōu)綠茶及大宗炒青綠茶均不同程度地實(shí)現(xiàn)了清潔化、連續(xù)化加工,部分工序可全自動控制,目前該系列生產(chǎn)線已在浙江、江蘇、四川、湖北等地廣泛推廣應(yīng)用。

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2

紅茶新產(chǎn)品和加工新裝備

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新品種、新技術(shù)和新設(shè)備等不斷應(yīng)用到紅茶加工中,金觀音、金萱、黃觀音等烏龍茶品種,以及曬青、做青等加工工藝被用于制作花香型、高香型紅茶;精揉機(jī)、曲毫機(jī)、扁形茶炒制機(jī)等設(shè)備被用于加工扁形紅茶、卷曲形紅茶等;光補(bǔ)償連續(xù)萎凋機(jī)、低氧冷揉捻設(shè)備、可視化連續(xù)發(fā)酵機(jī)等一批可控化程度極高的新設(shè)備用來組建現(xiàn)代紅茶生產(chǎn)線。條形、針形紅茶自動清潔化生產(chǎn)線等已在生產(chǎn)上大量應(yīng)用。

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3

烏龍茶新產(chǎn)品和加工新裝備


開發(fā)出可自動控制的水篩搖青機(jī)、振動搖青機(jī)、智能化做青機(jī)等,單機(jī)的生產(chǎn)力和產(chǎn)品的穩(wěn)定性大幅度提高;微波干燥、遠(yuǎn)紅外干燥、茶葉色選揀梗機(jī)等設(shè)備也應(yīng)用到烏龍茶生產(chǎn)中。烏龍茶初制自動化生產(chǎn)設(shè)備,采用冷熱風(fēng)吹干、紅外曬青,并與熱風(fēng)微波殺青裝置、自動成型裝置及自動烘干裝置結(jié)合使用,實(shí)現(xiàn)烏龍茶生產(chǎn)的全程自動化、連續(xù)化生產(chǎn)。

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4

黑茶新產(chǎn)品和加工新裝備

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傳統(tǒng)的黑茶加工勞動強(qiáng)度大、工藝可控性差、生產(chǎn)周期長,成茶風(fēng)味品質(zhì)極不穩(wěn)定。溫濕度自動監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、普洱茶發(fā)酵自動檢測與控制系統(tǒng)等新設(shè)施被用于黑茶加工,但這些研究僅處于起步階段,適用于機(jī)械化、清潔化、規(guī)?;笊a(chǎn)的渥堆智能控制系統(tǒng)尚待開發(fā)。


5

白茶新產(chǎn)品和加工新裝備


由于傳統(tǒng)白茶條形松散,在包裝、儲藏、運(yùn)輸?shù)确矫嬗兄T多不便,現(xiàn)已開發(fā)出白茶餅、白茶磚等新產(chǎn)品。為改進(jìn)白茶萎凋工藝和減輕氣候條件的影響,研制出溫濕度可控的白茶萎凋室、變頻連續(xù)化萎凋機(jī)等新設(shè)備,為實(shí)現(xiàn)白茶工廠化加工、品質(zhì)的穩(wěn)定性和可控性等提供了技術(shù)支撐。


6

黃茶新產(chǎn)品和加工新裝備



為獲得具有特殊風(fēng)味的新型黃茶產(chǎn)品,尖波黃、川茶系列等一批葉綠素含量低、酚氨比值低的品種被篩選出來加工黃茶。蒸汽殺青因受熱連續(xù)、殺青時間短且環(huán)境相對密閉,可滿足黃茶加工“多悶少拋”的技術(shù)要求,促進(jìn)葉綠素濕熱降解,而得到廣泛應(yīng)用。鹿苑茶、蒙頂黃芽等黃茶企業(yè)相繼提出了機(jī)械化加工技術(shù)。


三、現(xiàn)階段茶葉加工存在的問題


總體上看,改革開放以來,我國茶葉加工技術(shù)得到了多層次、多方位的快速發(fā)展,逐步實(shí)現(xiàn)了清潔化和機(jī)械化加工,逐步向連續(xù)化和自動化作業(yè)方向發(fā)展。然而,由于基礎(chǔ)底子薄、規(guī)?;潭鹊偷葪l件制約,茶葉加工仍面臨勞動力緊缺、作業(yè)能耗高、生產(chǎn)成本持續(xù)增加、特色新產(chǎn)品開發(fā)相對滯后、質(zhì)量安全水平不穩(wěn)定等諸多問題。

此外,我國的茶葉加工仍與其他產(chǎn)茶國特別是日本和印度存在較大的差距,如日本的蒸青綠茶生產(chǎn)線自動化和清潔化水平高,每天可加工5 t鮮葉,且僅需2人操作。我國的茶葉加工生產(chǎn)線整體性較差,標(biāo)準(zhǔn)化和自動化程度低,影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性;制茶工序關(guān)鍵參數(shù)的挖掘、采集和分析能力不足,且加工技術(shù)的智能化、定向化調(diào)控尚較欠缺,在自動化和清潔化方面仍與印度、肯尼亞等紅茶生產(chǎn)國存在較大的差距;不同領(lǐng)域研究進(jìn)展不一,一些新技術(shù)和新產(chǎn)品雖已開發(fā)成功,但還處于小試驗(yàn)階段,離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還有一定的距離。



四、未來茶葉加工的研究方向


縱觀近年來茶葉加工的發(fā)展和茶葉消費(fèi)的發(fā)展趨勢,未來我國茶葉加工研究發(fā)展的方向?yàn)閭鹘y(tǒng)茶類品質(zhì)、加工技術(shù)水平和生產(chǎn)效率的提高,高附加值、多用途的茶葉新產(chǎn)品的開發(fā),研究重點(diǎn)應(yīng)為以下幾方面:

首先,茶葉產(chǎn)品趨向優(yōu)質(zhì)化、多樣化、方便化,依靠技術(shù)創(chuàng)新,促進(jìn)茶產(chǎn)品多樣化,更好地滿足消費(fèi)者的需求,利用工藝創(chuàng)新生產(chǎn)色、香、味、形等方面有特色的新產(chǎn)品,如花香茶、果味茶、奶香茶,以及各種功能茶等。

第二,加工主體根據(jù)自身特色呈現(xiàn)不同發(fā)展模式,其中大眾茶產(chǎn)品加工將由小作坊式、小廠房式向規(guī)?;?、機(jī)械化、品控化方向發(fā)展,更加注重以產(chǎn)量和品質(zhì)穩(wěn)定取勝。小眾茶產(chǎn)品向多元化、特色化方向發(fā)展,定向化生產(chǎn)茶產(chǎn)品。

第三,茶葉生產(chǎn)趨向標(biāo)準(zhǔn)化、省力化、低碳化,逐漸向定向化、信息化和自動化作業(yè)展,生產(chǎn)過程可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時檢測的遠(yuǎn)程/終端專家決策,并形成信息化、智能化生產(chǎn)管理,實(shí)現(xiàn)車間無人化作業(yè)。

第四,學(xué)科融合、基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究協(xié)作將更為緊密,通過跨學(xué)科、多層次等緊密合作,在基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)研究等領(lǐng)域開展聯(lián)合創(chuàng)新,逐步提出典型風(fēng)味品質(zhì)的定向調(diào)控技術(shù),逐步實(shí)現(xiàn)茶產(chǎn)品的電子設(shè)備智能化評價。

內(nèi)容詳見:《中國茶葉加工40年》,中國茶葉,2019,418):1-5,作者:江用文,袁海波,滑金杰。圖片來自網(wǎng)絡(luò)

茶葉生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展及茶機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)探析

  茶葉作為食品行業(yè)中的一個特色產(chǎn)業(yè),又系一個民生經(jīng)濟(jì),而茶葉收獲和加工具有很強(qiáng)的季節(jié)性,存在勞動強(qiáng)度高、效率低、占用農(nóng)時多等問題,這些問題制約了茶產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。因此,依靠科技進(jìn)步,加強(qiáng)對茶葉生產(chǎn)機(jī)械的研發(fā),實(shí)現(xiàn)茶葉生產(chǎn)機(jī)械化,使茶葉從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變,不僅是提高茶葉品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)茶葉現(xiàn)代化的關(guān)鍵所在,而且有利于提高生產(chǎn)率、節(jié)約勞力和降低勞動強(qiáng)度,提高我國茶業(yè)的市場競爭力,促進(jìn)農(nóng)村建設(shè)、農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、推動茶產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。尤其是在當(dāng)前我國農(nóng)村勞動力資源結(jié)構(gòu)性短缺的情況下,發(fā)展茶葉生產(chǎn)機(jī)械化,不僅意義重大,而且非常緊迫?!肮び破涫?,必先利其器”,要實(shí)現(xiàn)茶葉機(jī)械化,首先要加強(qiáng)和完善茶葉機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),改變茶葉機(jī)械質(zhì)量參差不齊、科技含量低、熱能利用低等一系列問題。這是提高茶葉加工機(jī)械科技含量、食品衛(wèi)生安全、建立集約型社會的要求。

  茶葉生產(chǎn)機(jī)械化與茶機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化之間存在互相依賴、相互促進(jìn)的關(guān)系。茶機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)對茶葉生產(chǎn)機(jī)械化的促進(jìn)作用,茶葉生產(chǎn)機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)茶葉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、清潔化的前提,茶葉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化是提高茶葉在市場上競爭力的有力保障。因此,有必要深入了解我國茶葉生產(chǎn)全程機(jī)械化現(xiàn)狀及其發(fā)展瓶頸,研究影響茶葉生產(chǎn)機(jī)械化進(jìn)程的茶機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)問題,這對于研究和發(fā)展我國茶葉生產(chǎn)機(jī)械化,提高我國茶產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

  一、我國茶園管理機(jī)械化的發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題

  1.1先進(jìn)國家和地區(qū)的茶園管理機(jī)械化進(jìn)展茶園管理包括機(jī)耕、機(jī)采、機(jī)剪、噴灌、植保、運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械作業(yè)。日本及臺灣地區(qū)茶園管理機(jī)械化值得借鑒。日本茶葉已基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn):茶園管理和采摘日本茶園管理機(jī)械多采用乘用式,配備田間鐵軌,通過不同的配置可完成深耕、修剪、施肥、噴藥、植保、采摘等多種栽培管理作業(yè);為了防霜,日本茶園大多配置了防霜風(fēng)機(jī),通過攪動氣流,可保證茶園溫度升高3-4℃,從而促使茶樹芽葉生長,提高鮮葉產(chǎn)量l氈重視鮮葉運(yùn)輸環(huán)節(jié),運(yùn)輸工具均采用廂頂覆蓋金屬膜的微型貨車。臺灣茶園管理機(jī)械在方便操作、靈活輕巧等方面具有比較優(yōu)勢,如氣壓式深層松土施肥機(jī)、坡地多用途作業(yè)機(jī)、深層多用途施肥機(jī)等l引。

  1.2我國茶園管理機(jī)械化的發(fā)展現(xiàn)狀

  茶園管理是茶葉生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),是提高茶葉產(chǎn)量、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的前提和基礎(chǔ)。茶園管理機(jī)械經(jīng)過近幾十年的發(fā)展,在提高茶園管理水平,促進(jìn)茶葉生產(chǎn)發(fā)展,降低生產(chǎn)成本,提高時效,增加經(jīng)濟(jì)效益等方面發(fā)揮了重

  要作用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國茶園實(shí)現(xiàn)機(jī)械化修剪、大宗茶機(jī)械化采摘和茶園除草方面,每年可節(jié)省成本40萬元左右。

  茶園耕作機(jī)械是替代手工勞動,從事茶園深翻、中耕除草、施肥等作業(yè),要求耕作適應(yīng)性強(qiáng)和質(zhì)量好,性能穩(wěn)定,價格合理。目前已有C12型茶園中耕機(jī),采用履帶行走方式,以馬力柴油機(jī)為動力,但因價格較高,推廣使用受限;ZCJ-150-1型茶園中耕機(jī),其結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)轉(zhuǎn)靈活,維修方便和價格適中等特點(diǎn),解決了個體茶農(nóng)和小型茶場茶園耕作作業(yè)需要。

  茶葉采摘需要勞力大,時效性強(qiáng),因此,發(fā)展茶葉采摘機(jī)械一直為各產(chǎn)茶國所關(guān)注。機(jī)械化采茶具有工效高、采摘及時,質(zhì)量好,節(jié)約勞力和采摘成本,增加鮮葉產(chǎn)量、提高茶葉質(zhì)量等優(yōu)勢,受到茶區(qū)的普遍重視。我國在引進(jìn)、消化、吸收、創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,研發(fā)了適合我國的修剪機(jī)和采茶機(jī)。如浙江川崎茶業(yè)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的NV45型單人平形采茶機(jī)和PHV100型雙人弧形/平形采茶機(jī)、寧波電機(jī)廠生產(chǎn)的4CSW1000型雙人弧形采茶機(jī)等。目前除沒有適應(yīng)深修剪作業(yè)的專用機(jī)型外,輕修剪、重修剪、臺刈以及修邊均有專用機(jī)械。我國目前采用的茶樹修剪均為往復(fù)切割式。

  灌溉是茶葉大幅度增產(chǎn)的一項(xiàng)積極措施,并是茶葉可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。目前,我國茶葉灌溉的方式有以下4種:澆灌、流灌、噴灌和微灌。微灌,可比噴灌節(jié)水12%~25%,系統(tǒng)T作壓力低,地表濕度小,可防止雜草生長和病蟲害,并可實(shí)現(xiàn)水肥一體化。

  目前我國茶樹病蟲害防治常用手動噴霧器與背負(fù)式噴霧器(也稱“氣力式噴霧機(jī)”),前者常用于常量噴霧作業(yè),后者是目前我國農(nóng)村中最常用的植保機(jī)具,其占國內(nèi)植保機(jī)械市場份額的80%以上,擔(dān)負(fù)農(nóng)作物70%以上的防治面積,而靜電噴霧機(jī)目前在茶園施藥上較少使用。

  1.3我國茶園管理機(jī)械化存在問題與發(fā)展方向

  我國目前適用于茶園栽培管理的機(jī)械嚴(yán)重缺乏,特別是缺乏名茶及高檔茶的采摘機(jī)械,還沒有一家具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)采茶機(jī)和茶樹修剪機(jī)生產(chǎn)企業(yè),采茶機(jī)、修剪機(jī)主要零部件還是靠國外廠家供應(yīng)。因此,應(yīng)當(dāng)集中科技力量,采取機(jī)械T程和栽培技術(shù)相結(jié)合的研發(fā)

  模式,開發(fā)具有我國知識產(chǎn)權(quán)的茶園作業(yè)機(jī)械。在茶園耕作機(jī)械方面,國內(nèi)主要引入國外研發(fā)制造的微耕機(jī),進(jìn)行消化、吸收、改良試制,以適合我國茶區(qū)應(yīng)用的茶園動力機(jī)及其配套農(nóng)具,但都還難于滿足茶區(qū)需求。需要加強(qiáng)深度開發(fā)和研制,從而緩解農(nóng)村勞動力緊張,提高效率。

  二、我國茶葉加工機(jī)械化的發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題

  2.1國外茶葉加工機(jī)械化進(jìn)展

  日本絕大多數(shù)生產(chǎn)青一色的蒸青煎茶,按照制作工藝的成套設(shè)備已相當(dāng)成熟。較為熟知的茶葉機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)有日本寺田株式會社,其主營茶葉初加T機(jī)械設(shè)備;山益公司主營茶葉精加工機(jī)械;日本落合公司主營采茶機(jī)、修剪機(jī)等。在技術(shù)優(yōu)勢上體現(xiàn)在茶機(jī)電路設(shè)計(jì)能力強(qiáng),引進(jìn)其他機(jī)械行業(yè)的先進(jìn)技術(shù),如紅外線鮮葉品質(zhì)檢定設(shè)備。實(shí)現(xiàn)茶葉加工生產(chǎn)過程工業(yè)化管理,最新型的煎茶生產(chǎn)線體現(xiàn)在高度自動化、智能控制,茶葉在線水分監(jiān)測、設(shè)備模塊化等方面,實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn),保證茶葉產(chǎn)品衛(wèi)生質(zhì)量,提高市場競爭力。

  日本蒸青煎茶的精制T藝與我國炒青綠茶精制工藝類似,其中特色較凸顯的是復(fù)火機(jī)械和茶葉色選機(jī),復(fù)火加熱形式有遠(yuǎn)紅外、熱傳導(dǎo)、熱空氣、微波四種,而在精制廠中大量推廣使用的是遠(yuǎn)紅外一傳導(dǎo)滾筒復(fù)火機(jī),與我國有差異的是其導(dǎo)葉板螺旋角很小,滾筒軸線處安有一棒型燃?xì)膺h(yuǎn)紅外發(fā)射器,下設(shè)有石油液化氣加熱爐具;目前采用色選機(jī)揀剔茶梗在日本茶葉精制廠已得到廣泛使用,新研制的CCD(電荷耦合圖像傳感器)茶葉色選機(jī),承載著更先進(jìn)的高新技術(shù)。

  2.2我國茶葉加工機(jī)械化的發(fā)展現(xiàn)狀

  20世紀(jì)80年代以后,以生產(chǎn)大宗茶為主的初、精制加工機(jī)械迅速得到發(fā)展,茶葉機(jī)械品種多,型號多樣,初步滿足了各類茶葉產(chǎn)品加工,促進(jìn)了茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來,我國的茶葉加T機(jī)械在性能和配套機(jī)種的研制上得到不斷的改進(jìn)和補(bǔ)缺,以名優(yōu)茶加丁機(jī)械發(fā)展最快并在生產(chǎn)中加以推廣和應(yīng)用。

  近年來,高新技術(shù)在茶葉生產(chǎn)加工上不斷獲得應(yīng)用,同時也存在挑戰(zhàn)。微波加遠(yuǎn)紅外加熱殺青干燥技術(shù)配套使用,生產(chǎn)加工出的茶葉產(chǎn)品,香高味醇品質(zhì)佳。蒸汽與熱風(fēng)相結(jié)合的殺青機(jī)的研發(fā),不僅保持了綠茶色澤綠翠,

  而且香高味醇效果良好,但是由于在實(shí)踐應(yīng)用中,存在殺青蒸汽溫度和脫水t藝較難掌握等技術(shù)瓶頸,從而限制了在一些特種茶和保健茶類加工領(lǐng)域的應(yīng)用前景;熱風(fēng)殺青作業(yè)殺青勻、透,殺青葉含水率亦低于一般傳統(tǒng)殺青形式,成茶品質(zhì)良好,但由于殺青時間短,對生產(chǎn)工藝的掌握嚴(yán)格,同時對熱風(fēng)爐的設(shè)計(jì)、制造提出了較高要求;電子計(jì)算機(jī)等檢測和控制技術(shù)不僅在單個茶葉加工生產(chǎn)機(jī)械中得到應(yīng)用,而且隨著名優(yōu)茶等連續(xù)化生產(chǎn)線得到推廣與普及,開始應(yīng)用于芽形名茶加T全過程的參數(shù)檢測和程序控制。

  多功能集成茶機(jī)機(jī)種、新機(jī)型不斷涌現(xiàn),不斷解決名優(yōu)綠茶加T制造工藝,鮮葉攤放工序及其在制葉快速冷卻等問題。研制安全化、清潔化和連續(xù)化茶葉加T設(shè)備提上了日程,如目前在國內(nèi)屬領(lǐng)先水平的一條名優(yōu)綠茶連續(xù)化加工生產(chǎn)線,其對設(shè)備原材料嚴(yán)格要求,加工精度、美觀程度和加T規(guī)范,形成了茶機(jī)機(jī)電一體化工程和示范,值得提倡與推廣。

  2.3我國茶葉加工機(jī)械化存在問題與發(fā)展方向

  我國茶葉加T機(jī)械除了約100家茶機(jī)制造企業(yè)較規(guī)范,注重研發(fā)外,其余均為規(guī)模小,生產(chǎn)條件差,制造水平低,研發(fā)和設(shè)計(jì)能力薄弱。往往在市場出現(xiàn)較新穎的機(jī)器,很多廠家進(jìn)行仿制,不注重研究和解決與制茶質(zhì)量有關(guān)的品質(zhì)和茶機(jī)使用安全問題。

  發(fā)展茶機(jī)是茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求,加大整合“產(chǎn)學(xué)研”科技力量,增強(qiáng)扶持力度,注重茶葉食品安全和茶機(jī)操作安全,組建茶葉機(jī)械研發(fā)中心,對茶機(jī)領(lǐng)域重大技術(shù)難題進(jìn)行攻關(guān)研究(如茶機(jī)結(jié)構(gòu)性能、配套設(shè)備和操作工藝等),形成規(guī)?;⑶鍧嵒?、連續(xù)化、自動化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)最大限度地提高茶葉品質(zhì)和節(jié)約制茶勞力。

  三、開展茶葉機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

  3.1開展茶葉機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)意義

  茶葉生產(chǎn)離不開茶葉機(jī)械化,開展茶葉機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化是市場競爭的技術(shù)規(guī)則,是科技成果轉(zhuǎn)化為勞動力的橋梁,是產(chǎn)品質(zhì)量的保證,是通向新技術(shù)與市場的工具,是節(jié)省投入提高產(chǎn){比的途徑。在經(jīng)濟(jì)全球化、貿(mào)易自由化的大潮中,茶葉機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化是促進(jìn)茶葉生產(chǎn)向優(yōu)質(zhì)、高效、低成本、名品牌的方向發(fā)展,進(jìn)一步提高我國茶葉產(chǎn)品在國際市場競爭力的重要保證。因此,加強(qiáng)茶葉機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),制定和完善茶葉機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn),加大新型科技含量高的茶葉機(jī)械的研發(fā)力度,對于促進(jìn)茶葉加T技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

  3.2我國茶葉機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題

  加強(qiáng)茶葉加T機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是提高茶葉加工機(jī)械科技含量、食品衛(wèi)生安全生產(chǎn)、茶葉機(jī)械行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展、建立節(jié)約型社會、增強(qiáng)市場競爭力的要求。目前茶葉機(jī)械與其他食品工業(yè)機(jī)械相比其生產(chǎn)和使用存在以下問題產(chǎn)品質(zhì)量差,技術(shù)含量相對較低,對茶機(jī)廠的監(jiān)管不到位,造成了國內(nèi)市場上茶葉機(jī)械產(chǎn)品存在著一些先天不足,主要表現(xiàn)為:原材料以次充好、產(chǎn)品粗制濫造、質(zhì)量低劣,機(jī)械安全性能差;茶葉行業(yè)的技改和研發(fā)投入不足,不能緊跟國家政策變化和市場需求,及時設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能夠滿足用戶需求的茶葉加工機(jī)械,造成了目前茶葉加T機(jī)械落后于茶葉加工工藝和生產(chǎn)要求的現(xiàn)狀;茶葉加工機(jī)械在研制上基本上是模仿手工制茶,忽略節(jié)能,導(dǎo)致熱能最大利用率在60%左右;茶葉損耗高,不能較大的保留有效營養(yǎng)成分;我國茶葉加工機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)起步晚,客觀上造成機(jī)械加工產(chǎn)品型號多、類型多、質(zhì)量參差不齊、難以配套的現(xiàn)狀。如果將市場上所有的茶葉加T機(jī)械應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),使茶葉加工機(jī)械模塊化,量化,這樣茶葉加工廠家就能非常簡單的根據(jù)自身的茶葉特點(diǎn)和產(chǎn)量量身定做,配置到合適的生產(chǎn)線。

  3.3茶葉機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)發(fā)展趨勢

  茶葉機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)主要包括茶園管理機(jī)械、初加工、精加工等成套設(shè)備術(shù)語和定義、產(chǎn)品型號表示方法、基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)牌、包裝、運(yùn)輸和貯存、產(chǎn)品使用說明書,從而體現(xiàn)茶葉產(chǎn)品質(zhì)量。在茶葉生產(chǎn)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后諸環(huán)節(jié)推行標(biāo)準(zhǔn)化,通過引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),加強(qiáng)科學(xué)管理,建立合理的生產(chǎn)秩序,減少廢品和次品,減少其他事故,從而穩(wěn)定和提高茶葉產(chǎn)品質(zhì)量,創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)附加值。為了進(jìn)一步做好茶葉加工機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),應(yīng)明確茶葉加工機(jī)械歸農(nóng)業(yè)部門管理,強(qiáng)化茶葉加工機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)制定和改進(jìn),加強(qiáng)茶葉加工機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督,才能做到與之相配套的物流標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)。

 ?。ㄙY料來源:天駿茗風(fēng))

中國:主要茶產(chǎn)品加工技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢



進(jìn)入21世紀(jì)以來,伴隨著茶產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與市場需求的深度變化,我國主要茶產(chǎn)品加工技術(shù)得到了長足的發(fā)展,許多方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。


一、初制茶加工技術(shù)與裝備進(jìn)展


我國傳統(tǒng)茶葉,主要包括綠茶、紅茶、烏龍茶、黃茶、白茶和黑茶等六大類。2000年以來,從生產(chǎn)和消費(fèi)兩個方面都對傳統(tǒng)茶葉加工技術(shù)及裝備提出了更高的要求,促進(jìn)了傳統(tǒng)茶葉加工技術(shù)的快速發(fā)展。


1、初制茶加工技術(shù)進(jìn)展


21世紀(jì)以來,我國涉茶大專院校和科研院所不斷強(qiáng)化茶葉加工基礎(chǔ)理論研究,傳統(tǒng)茶加工機(jī)理及特性逐步得以揭示,一大批食品加工新技術(shù)開始在茶葉加工上應(yīng)用,我國傳統(tǒng)茶葉加工技術(shù)得到全方位的提升和突破。


(1)人工微域調(diào)控技術(shù)應(yīng)用。我國傳統(tǒng)茶葉加工中,萎凋(攤放)、發(fā)酵、渥堆、做青等工序極易受到環(huán)境溫度、濕度、氧氣、光線等條件的影響,導(dǎo)致茶葉產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定性較差。為此,近些年來國內(nèi)開展了大量的相關(guān)技術(shù)研究工作,提出并開始應(yīng)用一大批可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控環(huán)境溫濕度和空氣流通的人工微域調(diào)控技術(shù),實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的穩(wěn)定控制或定向調(diào)控,產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高。如綠茶設(shè)施攤青技術(shù)、烏龍茶空調(diào)做青技術(shù)、茯磚茶溫濕度調(diào)控發(fā)花技術(shù)、紅茶增氧內(nèi)熱發(fā)酵以及光補(bǔ)償萎凋等人工微域新技術(shù)陸續(xù)取得突破和應(yīng)用。


(2)高效節(jié)能加工新技術(shù)應(yīng)用。煤、柴等非清潔能源仍是我國茶葉加工的主要形式,不僅耗能高、環(huán)境影響大,對產(chǎn)品品質(zhì)和衛(wèi)生安全指標(biāo)的也影響極大。近年來,通過大專院校和科研院所以及茶機(jī)企業(yè)的共同努力,電磁內(nèi)熱、遠(yuǎn)紅外輻射、微波等新型加熱技術(shù)和空氣脈動等新技術(shù)開始應(yīng)用于茶葉加工作業(yè),不僅明顯提高了產(chǎn)品質(zhì)量及其穩(wěn)定性,而且節(jié)能效果顯著,特別是電磁內(nèi)熱殺青技術(shù)較傳統(tǒng)電熱管發(fā)熱技術(shù)節(jié)能40-50%。


(3)微生物調(diào)控技術(shù)應(yīng)用。近些年來,黑茶產(chǎn)銷量得到快速增長,相應(yīng)的加工技術(shù)也得到改進(jìn)。在探明了黑毛茶渥堆、茯磚發(fā)花等工序優(yōu)勢微生物種類并進(jìn)行分離鑒定的基礎(chǔ)上,研究并提出了接種優(yōu)勢微生物、添加外源物等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了黑毛茶渥堆、茯磚發(fā)花等工序初步調(diào)控,明顯提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)品的穩(wěn)定性。


(4)風(fēng)味品質(zhì)提升新技術(shù)應(yīng)用。近些年來,超高溫?zé)犸L(fēng)、高溫汽熱、微波加熱、遠(yuǎn)紅外加熱、低溫真空變頻加熱等一批新技術(shù)陸續(xù)開始應(yīng)用于茶葉的殺青和干燥作業(yè)中,對茶葉的色、香、味品質(zhì)及其均勻性都起到了較好的提升效果。



2、初制茶加工裝備開發(fā)進(jìn)展


隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和人們生活理念的巨大轉(zhuǎn)變,作為典型勞動密集型產(chǎn)業(yè)的傳統(tǒng)茶加工方式由手工和單機(jī)制作向全程機(jī)械化、連續(xù)化和自動化加工成為發(fā)展的必然。近些年來,通過茶葉科研機(jī)構(gòu)、涉茶大專院校和茶機(jī)企業(yè)的努力,通過設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)、創(chuàng)新和組裝搭建,較好地適應(yīng)了我國茶葉加工技術(shù)的多樣性和復(fù)雜性,使茶葉加工機(jī)械化水平得到了極大的發(fā)展。


(1)鮮葉品質(zhì)提升設(shè)備模塊。綠茶攤放、紅茶萎凋和發(fā)酵、烏龍茶做青等工序都有一個鮮葉品質(zhì)的管理過程,傳統(tǒng)技術(shù)大多靠天吃飯或簡單處理,品質(zhì)及其穩(wěn)定性較差。近些年,隨著人工微域調(diào)控技術(shù)的發(fā)展,綠茶鮮葉攤放機(jī)、紅茶萎凋機(jī)、發(fā)酵機(jī)和烏龍茶做青機(jī)等一批鮮葉處理設(shè)備模塊被研制出來,并開始大量應(yīng)用于茶葉加工中,顯著提升了茶葉的風(fēng)味品質(zhì)。


(2)新型殺青設(shè)備模塊。長期以來,滾筒殺青機(jī)是我國的主要?dú)⑶嘣O(shè)備,但存在能耗高、非清潔能源多、不同茶葉的適應(yīng)性差等缺陷。近些年來,隨著一些新技術(shù)的應(yīng)用,電磁殺青機(jī)、遠(yuǎn)紅外殺青機(jī)、微波殺青機(jī)、超高溫?zé)犸L(fēng)殺青機(jī)、高溫汽熱殺青機(jī)等一批新型殺青設(shè)備成功研發(fā)并應(yīng)用于茶葉加工中,較好地適應(yīng)了不同產(chǎn)品的需求。?


(3)做形設(shè)備模塊。我國大多數(shù)名優(yōu)茶對外觀有較高的要求,做形設(shè)備也成為實(shí)現(xiàn)茶葉加工機(jī)械化、連續(xù)化和自動化的難點(diǎn)問題。近些年來,通過大專院校和科研院所以及茶機(jī)企業(yè)的持續(xù)努力,連續(xù)理?xiàng)l機(jī)、扁茶炒制機(jī)、自動曲毫機(jī)和各種自動加壓揉捻系統(tǒng)等一批針對針芽形、扁形、卷曲型(顆粒)、條形名優(yōu)茶的成形設(shè)備被開發(fā)和應(yīng)用,顯著提高了我國茶葉加工的機(jī)械化水平。


(4)干燥設(shè)備模塊。我國傳統(tǒng)干燥設(shè)備主要為烘干機(jī)和各類的炒干機(jī),大多存在使用非清潔能源、能耗高、溫控效果差等問題。隨著新型干燥技術(shù)的應(yīng)用,高效節(jié)能的遠(yuǎn)紅外燃油式烘干機(jī)、燃?xì)馐胶娓蓹C(jī)等裝備開始得到大量的應(yīng)用,茶葉質(zhì)量及其穩(wěn)定性顯著提高。另外,電磁烘干機(jī)、空氣脈動式烘干機(jī)等新裝備也已研發(fā)成功。



二、精制茶加工技術(shù)與裝備進(jìn)展


茶葉初加工產(chǎn)品往往會出現(xiàn)風(fēng)味品質(zhì)不佳或者大小、輕重、色澤等外觀差異以及莖梗、老葉等的存在,常常需要通過茶葉精制作業(yè)來提高產(chǎn)品品質(zhì)。為此,傳統(tǒng)茶葉精制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)內(nèi)銷茶的精制作業(yè)中,一批茶葉精制新技術(shù)、新裝備得到開發(fā)與廣泛應(yīng)用。


1、茶葉提香技術(shù)與裝備。


為提高初制茶風(fēng)味品質(zhì)特別是香氣不足或欠勻等問題,微波加熱、遠(yuǎn)紅外加熱等提香新技術(shù)陸續(xù)開始應(yīng)用于茶葉精制過程中,通過與傳統(tǒng)裝備的組裝集成,研制出一批可提高茶葉香氣的設(shè)備。如各種箱式、滾筒式、隧道式遠(yuǎn)紅外提香設(shè)備開始得到大量的應(yīng)用,產(chǎn)品的質(zhì)量及其穩(wěn)定性顯著提高。


2、茶葉外觀整形技術(shù)與裝備。


因?yàn)轷r葉原料、生產(chǎn)企業(yè)加工水平及裝備的不同,同一品類的初制茶往往會導(dǎo)致較大的外觀差異,產(chǎn)品往往需要進(jìn)行后期的精制處理。傳統(tǒng)精制主要采用篩選和風(fēng)選技術(shù),可以較好地解決茶葉的大小、粗細(xì)和輕重問題。近些年,各種色選機(jī)、扁形綠茶脫毫整形機(jī)等外觀整形裝備得到開發(fā)和廣泛應(yīng)用,較好地解決了茶葉的色差、緊結(jié)度、光潔度等傳統(tǒng)精制技術(shù)無法處理的茶葉外觀問題。


3、茶葉去雜揀梗技術(shù)與裝備。


傳統(tǒng)精制主要采用人工揀剔和機(jī)械揀梗、靜電揀梗等機(jī)械篩選方法解決去雜揀梗問題,不僅勞動強(qiáng)度大,作業(yè)復(fù)雜,而且機(jī)械揀梗尚無法解決一些外形復(fù)雜名優(yōu)茶的去雜揀梗工作。通過多年的研究,色選機(jī)、烏龍茶揀梗機(jī)等裝備被開發(fā)出來,并廣泛應(yīng)用在茶葉去雜揀梗工序中。特別是可自動分離不同光學(xué)特性茶葉的光電色選技術(shù)在茶葉后段精制工藝中的應(yīng)用,可大幅提高了產(chǎn)品質(zhì)量,顯著減輕了勞動強(qiáng)度。


目前我國茶葉加工技術(shù)已將傳統(tǒng)初制工藝與精制工藝有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了全程連續(xù)化、自動化加工。近些年來,先后研發(fā)出了一批連續(xù)化銜接設(shè)備和各種自動化控制裝置或設(shè)備模塊,并通過與單機(jī)的有機(jī)銜接,建立了一批可適應(yīng)不同需求的名優(yōu)綠茶連續(xù)化加工生產(chǎn)線、全自動連續(xù)紅茶生產(chǎn)線、烏龍茶自動生產(chǎn)線等生產(chǎn)線。同時,黑茶渥堆工序的自動檢測與控制系統(tǒng)已研制成功,連續(xù)化生產(chǎn)線正在積極研究當(dāng)中。


三、茶飲料產(chǎn)品加工技術(shù)進(jìn)展


茶飲料產(chǎn)品主要包括瓶裝或罐裝的液態(tài)即飲茶、固體速溶茶和茶濃縮汁等產(chǎn)品類型,是上世紀(jì)中葉以來在國際上逐漸發(fā)展起來的飲料類產(chǎn)品。目前我國茶飲料類產(chǎn)品的年產(chǎn)值達(dá)到900多億元,消耗中低檔茶葉15萬噸左右,較好地支撐了茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。



1、液態(tài)即飲茶飲料加工技術(shù)


液態(tài)即飲茶飲料是指以茶葉萃取液、濃縮液、速溶茶粉等為主要原料加工而成的瓶裝、罐裝或盒裝的即開即飲型飲料產(chǎn)品。20世紀(jì)60年代中后期率先在歐美面世,已成為全球增長最快的飲料品類之一。中國大陸茶飲料起步于20世紀(jì)80年代末,90年代中后期達(dá)到規(guī)?;a(chǎn),新世紀(jì)后進(jìn)入快速發(fā)展期。目前我國茶飲料產(chǎn)銷量已達(dá)到1400萬t左右,產(chǎn)值近800億元。


我國早期的液態(tài)茶飲料主要采用傳統(tǒng)飲料加工技術(shù),如單罐靜態(tài)提取、高速離心、高溫高壓滅菌包裝等技術(shù),產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)不高,多為調(diào)味型產(chǎn)品。進(jìn)入新世紀(jì)后,針對產(chǎn)品易色變、味劣變和沉淀等三大問題,膜分離、酶工程、非熱殺菌、無菌罐裝等高新技術(shù)陸續(xù)進(jìn)入茶飲料制造中,在茶飲料的護(hù)色、防沉淀、保質(zhì)保香等方面取得了突破。特別是動態(tài)連續(xù)逆流提取技術(shù)、膜分離澄清技術(shù)、超高溫瞬時滅菌(UHT)和熱罐裝、無菌冷罐裝(ACF)等一批新技術(shù)、新裝備得到廣泛應(yīng)用,乃至膜除菌等冷除菌技術(shù)也開始得到探索,已初步建立形成了一整套茶飲料加工技術(shù)體系。另外,飲料專用原料加工技術(shù)、茶湯脫苦降澀技術(shù)、綜合保鮮技術(shù)等一批新技術(shù)新工藝也逐漸開始應(yīng)用于我國茶飲料制造業(yè),產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和質(zhì)量得到明顯的改進(jìn)和提高。


2、固體速溶茶加工技術(shù)


固體速溶茶是采用茶葉為主要原料,經(jīng)過提取、分離澄清、濃縮、干燥等工序加工而成的產(chǎn)品。固體速溶茶源于20世紀(jì)40年代的英國,經(jīng)過多年的試制和開發(fā)生產(chǎn),已成為市場上重要的茶飲料類產(chǎn)品。中國大陸固體速溶茶生產(chǎn)始于20世紀(jì)60年代后期,直到90年代中期,隨著液態(tài)茶飲料的迅速崛起,產(chǎn)銷量才得到快速發(fā)展。


2000年以前,我國速溶茶的加工技術(shù)水平較低,多采用單罐多次靜態(tài)提取、高速離心、蒸發(fā)濃縮、噴霧干燥等技術(shù),產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)較差,主要用于調(diào)味型液態(tài)茶飲料和奶茶、果味茶等固體茶產(chǎn)品的配料使用。新世紀(jì)后,各種連續(xù)逆流提取技術(shù)、膜分離濃縮技術(shù)、酶工程技術(shù)、低溫真空濃縮技術(shù)、冷凍干燥技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)逐漸應(yīng)用在速溶茶產(chǎn)品制造上,產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)顯著提升。另外,SCC(旋轉(zhuǎn)錐蒸餾塔)香氣回收技術(shù)、微膠囊包埋技術(shù)、中空造粒技術(shù)、酶轉(zhuǎn)溶技術(shù)等一批新技術(shù)、新裝備也開始得到應(yīng)用。如中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所集成最新技術(shù)生產(chǎn)的高香冷溶速溶茶可基本還原原茶風(fēng)味,可速溶于4℃冰水,真正實(shí)現(xiàn)了速溶茶終端直接沖泡消費(fèi)的目標(biāo)。


3、茶濃縮汁加工技術(shù)


茶濃縮汁是一種以茶葉為主要原料經(jīng)過提取、澄清、濃縮、調(diào)配和滅菌、包裝等工序加工而成的一種液態(tài)茶產(chǎn)品。與速溶茶相比,茶濃縮汁具有品質(zhì)相對較高、能耗較低等優(yōu)點(diǎn),但對貯藏運(yùn)輸和包裝的要求較高。新世紀(jì)后,在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所等科研院所的聯(lián)合攻關(guān)下,逐漸建立起了我國茶濃縮汁加工技術(shù)體系。


目前茶濃縮汁主要采用兩種方法:(1)低端產(chǎn)品主要采用單罐靜態(tài)提取、高速離心、真空濃縮、超高溫瞬時滅菌(UHT)等技術(shù),產(chǎn)品的濃度可以達(dá)到40-50波美度。(2)高端產(chǎn)品主要采用連續(xù)逆流動態(tài)提取、高速離心/膜分離、膜濃縮(或膜濃縮+真空濃縮)、超高溫瞬時滅菌(UHT)等技術(shù),產(chǎn)品的濃度一般為10-20波美度。另外,茶湯脫苦降澀技術(shù)、SCC(旋轉(zhuǎn)錐蒸餾塔)香氣回收技術(shù)和酶轉(zhuǎn)溶技術(shù)等新技術(shù)也開始應(yīng)用于茶濃縮汁產(chǎn)品的生產(chǎn)上。


四、茶葉功能成分終端產(chǎn)品開發(fā)及其制造技術(shù)進(jìn)展


茶葉中富含茶多酚(兒茶素)、茶氨酸、茶色素(茶黃素)、咖啡堿、茶多糖、茶皂素等各種天然功能成分。自20世紀(jì)70年代開啟茶多酚的提取研究以來,我國茶葉功能成分提制技術(shù)及終端應(yīng)用取得了顯著進(jìn)展,特別是21世紀(jì)以來,茶多酚、茶色素、茶氨酸等產(chǎn)品的產(chǎn)銷量得到了快速的增長,兒茶素、茶黃素、茶氨酸、茶多糖等功能成分已廣泛應(yīng)用于保健食品、日化、醫(yī)藥、化工、食品保鮮等領(lǐng)域,顯示出較大的開發(fā)利用潛力。


1、茶葉主要功能成分制造技術(shù)進(jìn)展


茶多酚(兒茶素)、茶黃素、茶氨酸、茶皂素是我國實(shí)現(xiàn)工業(yè)化制備的主要茶葉功能成分。其中茶多酚年生產(chǎn)量已達(dá)到2000多噸,天然茶氨酸和茶黃素年產(chǎn)量約30-50噸,茶皂素3000噸,產(chǎn)值超過5個億。傳統(tǒng)提取主要采用有機(jī)溶劑萃取分離技術(shù),存在有機(jī)試劑殘留多、產(chǎn)品品質(zhì)不高等問題。2000年以來,隨著膜工程、超臨界流體CO2萃取、逆流色譜、柱色譜、冷凍干燥等制造技術(shù)的研究與應(yīng)用,茶葉提取物品種和品質(zhì)、安全性等都得到了豐富和提升。


(1)茶多酚(兒茶素)提取制備技術(shù)。茶多酚(兒茶素)是茶葉特征性成分和優(yōu)勢功能成分, 具有抗氧化、抗動脈粥樣硬化、防輻射、抗病毒、抗腫瘤等多種保健功效。主要采用逆流、微波輔助、水解酶輔助、超聲波輔助等提取和溶劑萃取法、金屬離子沉淀法、柱層析法等分離技術(shù),純度可達(dá)98%以上。近些年來,為提高產(chǎn)品的應(yīng)用面,大孔吸附樹脂、木質(zhì)纖維素等綠色分離制備技術(shù)開始逐步得到應(yīng)用,較好地提高了茶多酚(兒茶素)產(chǎn)品的安全性。此外,采用分子修飾、化學(xué)改性等技術(shù)手段,研發(fā)出脂溶性茶多酚、茶多酚脂質(zhì)體、乙?;瘍翰杷?、甲基化兒茶素等多種新型提取物,較好地解決了脂溶性較差的問題。


(2)茶黃素制備分離技術(shù)。茶黃素是近年來茶葉深加工領(lǐng)域興起的又一研究熱點(diǎn)。目前茶黃素提取制備技術(shù)主要有溶劑浸提、酶促氧化制備、大孔吸附樹脂、高速逆流色譜、膜富集法等方法。在大規(guī)模工業(yè)化制備茶黃素方面,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所率先獲得了突破,通過采用吸附特性和解吸附特性良好的填料,有效分離制備出高純度(>98%)的4種茶黃素類功能成分。


(3)天然茶氨酸制備分離技術(shù)。茶氨酸作為茶葉中的特殊氨基酸, 具有緩解緊張、改善記憶、降血壓等諸多功能,近些年來一直為人們所重視。目前天然茶氨酸主要采用傳統(tǒng)預(yù)處理和各種樹脂吸附分離相結(jié)合的方法。如中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所采用超濾、脫色等預(yù)處理法,結(jié)合離子交換樹脂吸附分離技術(shù),提出了基于茶多酚制備廢液的天然茶氨酸制備技術(shù),茶氨酸純度可達(dá)到95%以上。


2、茶葉功能成分終端產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀


經(jīng)過多年來的實(shí)踐應(yīng)用,近些年我國在茶多酚(兒茶素)、茶色素(茶黃素)、茶氨酸和咖啡堿等茶葉功能成分應(yīng)用開發(fā)方面也取得了顯著進(jìn)展,已在普通食品、保健食品、日化、天然藥物、含茶紡織品等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。


(1)各種含茶食品和保健品。已先后成功開發(fā)出了富含茶多酚(兒茶素)或茶黃素的片劑、膠囊、口含片、糕點(diǎn)、油脂、口香糖等保健食品或膳食補(bǔ)充劑產(chǎn)品。如中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所開發(fā)出以高含量茶多酚、茶氨酸等為主要功能成分的茶多酚片、茶氨酸片等產(chǎn)品。


(2)含茶日化產(chǎn)品。近些年來,國內(nèi)先后開發(fā)出一批以茶多酚或兒茶素為主要原料的含茶日用化妝品,如防曬、美白、保濕、祛痘等美膚產(chǎn)品,以及外用軟膏、牙膏、護(hù)唇膏、漱口水、發(fā)用染料、乳液等多款日用產(chǎn)品。


(3)含茶紡織品。茶多酚(兒茶素)對傷寒桿菌、金黃色鏈球菌、黃色溶血性葡萄球菌和痢疾等病原細(xì)菌都具有明顯的抑制作用。近些年,國內(nèi)許多企業(yè)也開始研制和開發(fā)出了茶葉內(nèi)衣、內(nèi)褲、毛巾、衣服、鞋墊等一大批不同的含茶紡織品。



五、茶產(chǎn)品加工技術(shù)發(fā)展趨勢


1、傳統(tǒng)初精制茶加工清潔化、省力化、低碳化和產(chǎn)品特色化技術(shù)趨向


針對我國茶葉生產(chǎn)特點(diǎn)和今后產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求,傳統(tǒng)茶加工技術(shù)有以下三個方面的發(fā)展趨勢:


(1)機(jī)械化、省力化提升技術(shù)。通過對高勞動強(qiáng)度作業(yè)工序的機(jī)械化,配套相應(yīng)專家系統(tǒng)和控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)多數(shù)茶葉產(chǎn)品的自動化和智能化加工;


(2)清潔化和低碳化提升技術(shù)。積極研發(fā)基于清潔化能源的節(jié)能裝備,研制茶葉清潔化加工配套裝備,實(shí)現(xiàn)茶葉加工的全程節(jié)能化和清潔化;


(3)基于全程機(jī)械化加工的產(chǎn)品特色化和穩(wěn)定性技術(shù)。通過品種選擇、工藝組合、加工環(huán)境參數(shù)調(diào)控等技術(shù)途徑,結(jié)合規(guī)模化加工品控技術(shù),實(shí)現(xiàn)茶葉機(jī)械化加工產(chǎn)品的特色品質(zhì)及其穩(wěn)定性。


2、茶飲料天然化、高保真和低碳化加工技術(shù)趨勢。


隨著茶飲料產(chǎn)品消費(fèi)由調(diào)味向純味、香精香料調(diào)制向天然配料調(diào)配、高糖向低糖、無糖等發(fā)展,茶飲料加工技術(shù)重點(diǎn)有以下二個方面的發(fā)展趨勢:


(1)高保真制造與保鮮技術(shù)。茶葉天然營養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)極易劣變,高品質(zhì)純味茶產(chǎn)品需要高保真制造技術(shù)和保存技術(shù)的支撐;


(2)天然化配制技術(shù)。改變香精香料等食品添加的調(diào)制方式,積極開發(fā)出采用天然植物、水果等自然配料進(jìn)行調(diào)配的天然化調(diào)制技術(shù)。


3、茶葉功能成分綠色、終端和多元化的利用技術(shù)趨勢


針對我國茶功能成分制備技術(shù)存在的問題以及應(yīng)用技術(shù)相對缺乏的現(xiàn)狀,有以下二個方面的趨勢:


(1)制備技術(shù)的綠色化趨勢。傳統(tǒng)制備技術(shù)存在成本高、品相差、化學(xué)殘留多等諸多問題,嚴(yán)重影響下游產(chǎn)品應(yīng)用,亟待通過綠色制備技術(shù)進(jìn)行改變;


(2)產(chǎn)品制造技術(shù)的終端化趨勢。與美國、日本等先進(jìn)國家相比,我國的茶葉深加工產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)更為缺乏,產(chǎn)品終端化將是我國茶葉功能成分技術(shù)研究的主要趨勢。

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來源:《茶產(chǎn)業(yè)》雜志第一期。編發(fā)時有刪節(jié)

作者:尹軍峰 葉陽 袁海波 江和源 許勇泉 張建勇?(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所)

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