颗粒型乌龙茶连续化生产线的构建与应用

颗粒型乌龙茶连续化生产线的构建与应用

薛志慧1,2,谢凤2,林清娇3,杨宝荣4,徐静4 ,孙威江1,2*  

1.福建农林大学安溪茶学院,福建 福州 3500022.福建农林大学园艺学院,福建 福州 3500023.安溪韵和机械有限公司,福建 安溪 3624004.福建省大自然茶业科技有限公司,福建 安溪 362400

摘要:针对传统乌龙茶加工存在卫生条件差、加工技术自动化程度低及靠天做等突出问题,开展了颗粒型乌龙茶连续化加工初制生产线的研究和实践。本文通过系统加工工艺研究及设备研发等开发出颗粒型乌龙茶连续化初制加工生产线,并成功地进行了示范应用。实验结果表明:该套生产线所制乌龙茶品质与传统工艺接近,较传统工艺节省人工成本80% 以上,效率显著提高。实现了颗粒型乌龙茶加工技术的变革,为乌龙茶生产的连续化、清洁化、标准化创造了有利条件。

关键词:乌龙茶;连续化;生产线

Construction and Application on the Continuous Production Line of Granular Oolong Tea

,Xue Zhihui1,2, Xie Feng2, Lin Qingjiao3, Yang Baorong4, Xu Jing4, Sun Weijiang1,2*  

1.College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, 350002, China

2. Anxi Tea College , Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, 350002, China

3.Anxi Yun-he Equipment CO. LTD , Anxi,362400,China

4.Fujian Nature tea industry Technology CO. LTD, Anxi,362400,China

Abstract: In order to solve the serious problems of traditional oolong tea processing, such as poor sanitary conditions, low degree of automation of processing technology and tea making by day, the research and practice of continuous processing of granular oolong tea were carried out. In this work, that production line of the granule type oolong tea was developed through the system processing technology research and equipment research, and the demonstration was successfully carried out.The experimental results showed that the quality of oolong tea produced by this set of production line is close to that of traditional technology, saving more than 80% of labor cost and improving the efficiency significantly, which realized the transformation of granular type oolong tea processing technology, and created favorable conditions for continuous, clean and standardization of oolong tea production.

Keywords: Oolong tea, Continuous,The production line

 

乌龙茶是特种茶类,也是我国六大茶类之一,工艺独特,品质优良。其品质特征介于绿茶与红茶之间,具有天然花果香气和特殊的品种香韵。除此外,乌龙茶具有降血脂、减肥、抗过敏、延缓衰老等保健功效,深受国内外消费者的喜爱。

乌龙茶初制加工过程工序繁琐、耗时多,大多数茶叶加工企业仍处于单机作业的半机械化水平,多数凭经验加工,劳动强度大,生产效率低,产品质量不稳定。有些

 

茶叶加工机械设计不合理,操作难度大,安全系数低。因此,乌龙茶与其它茶类加工

机械的整体发展水平相比,仍存在较大差距[1-5]

茶叶加工业发展分四个阶段,即手工阶段、机械化阶段、自动化阶段以及智能化阶段。国外一些先进国家的茶叶加工都已走到智能化阶段,而我国乌龙茶加工机械化水平却仍然停滞在单机机械化的作业阶段[6-7]。近年来,劳动力成本上升,并随着茶产业加工标准化、规范化、现代化、清洁化的发展,更新现有茶叶加工装备刻不容缓,以成套流水线连续化作业装备技术代替目前单机半手工、半机械化作业技术,是茶叶加工现代化的迫切需要[8-11]。因此,本文就颗粒型乌龙茶自动化生产线的构建,及与传统加工进行对比分析,探讨颗粒型乌龙茶连续化生产线加工技术的特点与优势,旨在为乌龙茶加工装备升级及机械化加工技术革新提供参考。同时,对于茶行业逐渐向规模化、标准化、清洁化、节能化的方向发展具有重要意义[12]

 

1颗粒型乌龙茶连续化加工生产线的设计

1.1 生产线建设目标

在乌龙茶传统初制加工技术基础上,根据各工序加工工艺特点,研发出一套使用简便、功能齐全及人机界面友好的新型乌龙茶初制加工生产线,该套生产线可实现日加工鲜叶4000-6000 kg,并可根据不同品种、采摘季节及老嫩度等具体条件,设置不同的加工方案。

1.2 生产线的组成

颗粒型乌龙茶自动化生产线由20/套设备组成,主要设备如表1所示。生产线中除了与生产工艺要求相关的设备之外,还应用了皮带运输机,茶叶提升机,网带输送机等辅助设施,确保生产线的连贯、有序运行。

乌龙茶自动化生产线的设备组成

Table 1 Equipment composition of automatic production line on oolong tea

序号  Number

设备名称

Name of the machine

功率(kw)

Power

 数量(台/套)

Quantity

1

自动晒青设备

24

4

2

茶青自动处理设备

2台储青设备,1台摇青设备)

23

3

3

商用除湿机

2

5

4

中央空调

12

4

6

电磁杀青机

50

2

7

微波杀青机

60

1

8

卧式全自动茶叶成型机

5.5

2

10

包机

1.1

1

11

热风烘干机

80

1

12

远红外提香机

40

1

13

自动化控制系统

/

1

合计

 

297.6

25

1.3 生产线主要功能设计

颗粒型乌龙茶连续化生产线将传统与现代工艺相结合,实现乌龙茶初制加工的连续化、标准化、清洁化生产,具体生产工艺包括:鲜叶晒青做青(晾青摇青)电磁杀青微波杀青成型热风烘干远红外干燥冷却干毛茶,生产工艺流程图如图1所示

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

乌龙茶自动化生产工艺流程图

Fig.1  Flowchart of automatic production line on oolong tea

   乌龙茶生产线的架构和控制主要包括以下5个主要功能模块,各功能模块特点简述如下。

1.3.1  全天候自动化晒青模块

该模块主要全天候自动化晒青设备及皮带运输机、茶叶提升机、网带输送机等组成,可根据不同季节、气候环境、茶叶品种,调节自动晒青设备的红外线强度,使晒青房的温度、湿度、气流(风量)达到最佳状态,促使茶青萎凋。晒青过程综合采用风能及远红外技术工艺,实现自动摊青青,促进茶叶萎凋的均匀性,解决了靠天做茶的瓶颈。

1.3.2  做青模块

做青模块由摇青设备(图2)和凉设备(图3)构成。该模块通过自动分料系统将茶青均匀的输送、分摊到储青输送网上,实现茶青摊放过程自动化,并且摊青均匀,降低劳动力强度,缩短做青时间,提高生产效率;通过自动气候控制系统调节温湿度,保证茶青始终处于鲜活状态,促进了内含物质的转化。

                                                                                              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

摇青设备示意图

Fig.2  Shake green equipment diagram

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

设备示意图

Fig.3  Cool green equipment diagram

1.3.3  杀青模块

该模块由电磁杀青和微波杀青组成。通过电磁高温杀青,促进鲜叶青草气挥发,芳香物质形成。电磁杀青两个杀青筒构成,一级杀青筒进行高温杀青,使酶钝化失活,二级杀青筒主要起到失水作用。经过电磁杀青的杀青叶通过微波快速杀青,加速鲜叶水分挥发,使之内外分布均匀,保证鲜叶杀匀杀

1.3.4  成型模块

成型模块中主要设备为乌龙茶成型机(图4)。利用成型设备使杀青叶延着特定轨道运动,揉压、解散反复进行,成型装置中含有自动称重的电子皮带秤,可在连续输送过程中称出每次成型所需青叶量促使茶叶成型。

1.3.5  复合烘干模块

通过热风烘干机使茶叶散失水分,再调控红外线温度对茶叶进行醇化、提香处理,提升茶叶品质,延长保质期。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

乌龙茶成型机示意图

Fig.4  Onlong tea molding machine diagram

2 颗粒型乌龙茶连续化加工生产线的示范应用

结合已有的研究成果,比较分析了生产线加工与传统工艺加工乌龙茶感官品质以及内含成分,并进行生产线成本效益分析。

2.1 材料与方法

2.1.1 实验材料

试验原料为乌龙茶品种毛蟹,采摘标准为对夹二三叶,试验于福建省大自然茶业有限公司生产基地完成。

2.1.2 茶样感官质量审评与理化成分检测

茶样感官品评参考国家标准GB/T 23776-2009,乌龙茶审评系统,总分为100分,各项指标权重分别为:外形25%、汤色10%、香气25%、滋味30%、叶底10%

茶多酚和儿茶素类含量的检测方法参考国家标准GB/T 8313-2008游离氨基酸总量测定采用GB/T 8314-2002;咖啡碱含量测定采用GB/T 8312-2013

2.2 颗粒型乌龙茶连续化加工生产线与传统工艺所制乌龙茶产品质量比较

2.2.1 颗粒型乌龙茶连续化加工生产线与传统工艺所制乌龙茶感官品质分析

生产线与传统工艺对乌龙茶感官品质影响见表2。采用生产线加工出的乌龙茶整体质量与传统工艺相接近,尤其在滋味、香气方面。

2 生产线茶与传统加工样茶感官品质

Table 2  Organoleptic quality of production line tea samples and

 

 

生产线样茶

Tea made of  Production line

传统加工样茶

Tea made of Traditional processing

外形(得分)ShapeScore

紧结,尚绿润(82

砂绿尚油润(90

汤色(得分)Soup colorScore

绿黄,较明亮(80

黄绿明亮(92

香气(得分)FragranceScore

清纯(81

花香显,持久 (83.3

滋味(得分)FlavourScore

醇厚,顺滑,回甘87

醇和,微涩 (88.6

叶底(得分)Infused leafScore

肥厚,匀整,较软亮(86

肥厚,匀整,软亮90

综合得分Synthesize

83.75

87.6

注:综合得分=外形×20%+汤色×5%+香气×30%+滋味×35%+叶底×10%

Note: Synthesize score=shape×25%+soup color×10%+fragrance×25%+flavour×30%+infused leaf×10%

2.2.2颗粒型乌龙茶连续化加工生产线与传统工艺所制乌龙茶内含成分分析

颗粒型乌龙茶传统工艺与生产线加工工艺所制得的不同批次茶样主要品质成分分析结果见表3。分析结果表明,两种工艺所制乌龙茶主要理化成分含量较为接近,如游离氨基酸、咖啡碱、儿茶素组分,但生产线工艺所制乌龙茶茶多酚含量及茶氨酸总量高于传统工艺所制乌龙茶,如生产线工艺所制5批乌龙茶茶多酚含量均值为29.12%,传统工艺为20.32%;生产线工艺所制乌龙茶茶氨酸含量均值为8.74%,高于传统工艺均值3.5%,说明生产线所制乌龙茶品质与传统工艺较为接近。且两种工艺各批次间内含成分差异较小,说明产品稳定性较高。

3 传统工艺与生产线工艺所制乌龙茶主要生化成分

Table 3  The main biochemical components of oolong tea produced by traditional process and production line process

样品类别

 

批次

茶多酚

游离氨基酸总量

茶氨酸

咖啡碱

EGC

C

EC

EGCG

ECG

儿茶素总量

%

%

g/kg

%

mg/g

传统工艺

1

20.27%

2.12%

2.35

2.49

3.56

12.35

10.21

72.26

15.51

113.90

2

20.55%

1.41%

3.99

2.50

3.39

12.64

11.65

72.84

16.17

116.69

3

19.56%

1.33%

4.05

2.43

3.56

12.51

11.02

71.81

15.20

114.11

4

20.79%

1.70%

3.62

2.36

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