计算机控制茶叶烘干机的研究

本文对茶叶烘干机的计算机控制技术与设备进行了系统的研究。在控制模型,信号检测、采样程序、执行机构等方面均取得了预期结果,特别是出叶叶温与含水率相关性的发现与研究,为整个系统实现以叶温反馈为基础的品质闭环控制提供了科学依据和控制方法,在6CH-20A型茶叶烘干机上实现了自动控制的目的。系统具有模型控制,风温反馈和叶温反馈的功能,能适应风温及含水率的变化而自动调整烘干时间。由于实时控制和调整,产品干燥均匀适度,使茶叶品质比大生产提高一个等。计算机控制下的干燥强度达到配套烘干机原设计水平,自控系统性能稳定,可靠,抗干扰力强,易于操作维修,适于大中型茶厂应用。

30年来我国茶叶机械的研究进展

在过去的３０年中，中国的茶机发生了８方面的变化，在整体上促进了茶机性能的完善和能源利用率的提高。中国茶机工业已经走上规范化和标准化的进程，形成了完整的工业体系，拥有设计、制造各类茶的加工设备和茶园作业机械的能力，并具有向国内、外提供成套设备的实力。红外辐射、光谱色差、可编程控制器和工业控制器等先进技术已在茶机上应用成功。茶机的理论研究也已系统展开。

新型眉茶炒干机的研究

炒青眉茶是我国主要茶类,由于初制的炒干机性能不善,制成茶叶存在松、扁、碎、钩缺点,制约了品质提高,前人曾为此作了许多探索,都未能达到预期目的,致使眉茶炒干机成为茶界公认的一大难题.本研究通过试验台多方位的探索.经过多次试验,研制成功一种具有新颖结构的长锅炒干机——6CC-86型炒干机,其制茶性能比现有机型显著改善,碎茶率大幅度下降,条索紧结完整,精制率高,具有显著的经济效益.

茶叶导热系数的研究

对六种不同形状和制法的茶叶的导热系数用线性热源法作了测定和研究。这种方法可以在物料的密度和比热未知的条件下,迅速取得物料导热系数的资料。研究结果表明,茶叶的导热系数为0.0362～0.0486W/m·k,相当于工程隔热材料的热特性;因此,在茶叶加工中必须重视对流给热的作用。在同等密度条件下,茶叶的导热系数与含水率呈正相关;在含水率相同条件下,茶叶的导热系数随容重的增加而提高。茶叶的形状、含水率和揉捻紧度不同,其导热系数不同。红碎茶的导热系数高于条形茶,发酵茶的导热系数高于不发酵茶。各种茶叶的茶汤导热系数与水接近。试验采用的线性热源结构简单,应用方便、样品容易制作并且测定迅速,还可在现场取样测定,便于进行动态跟踪研究。

《茶叶初制机械讲座》第七讲 揉切与发酵设备

揉切与发酵是红碎茶加工的两个主要环节。茶叶不经过揉切就不会发生酶性氧化,更不会成颗粒状。红碎茶的色、香、味、形都与揉切作用密切相关。红碎茶加工工艺的决策实质上就是揉切机组的选择。

绿茶加工过程中水分解吸与生化成分变化的关系

在杀青过程的湿热作用下，酯溶性色素的变化最为明显，随着水分的解吸，β－胡萝卜素、叶绿素ａ、ｂ及叶黄素明显下降，脱镁叶绿素ａ、ｂ、叶绿酸酯ｂ、脱镁叶绿酸酯ｂ相应增加；茶多酚在闷杀后增加，而后呈下降趋势；游离糖含量有所增加，但总糖变化不大；游离氨基酸总量有所减少。在炒干过程中，各种成分的变化较杀青更为复杂，但含量变化不如杀青工序中激烈，并且表现为随茶叶水分解吸速率由恒率向降率的转变，色素、游离糖、茶多酚、游离氨基酸及总量也呈较大的起伏变化。这些变化对绿茶风味的形成产生直接的影响。

炒青绿茶热解吸特性

对炒青绿茶杀青和炒干过程的热特性进行了跟踪测量。结果表明，杀青过程的热解吸具有等速特性；炒干过程的热解吸则呈现恒率失水和降率失水的双重特性。鲜叶的嫩度不同，其热解吸特性也不尽相同，杀青过程中一级鲜叶的热解吸速率大于三级叶，一级和三级鲜叶杀青前期（２ｍｉｎ），茶叶吸热量分别占总吸热量的３８％和４２％；炒干过程中，一级原料解吸至１５％含水率左右时，开始降率解吸，而三级原料的降率解吸含水率起始点则要提前至２５％—３０％含水率时。温度和解吸速度对炒青品质的形成起着推动作用。

茶叶烘干机干燥数学模型的建立 Ⅰ.烘青绿茶揉捻叶薄层干燥数学模型

把绿茶揉捻叶视作一种各向同性的均质多孔介质,应用Fick第二扩散定律,建立了绿茶揉捻叶的薄层干燥数学模型。对于在一定的干燥条件下(叶层厚2—4厘米,热空气温度60—130℃),模型的预测值与实验值之间的标准偏差(σ_n)小于0.028142,根据恒温干燥实验数据由模型确定了揉捻叶的水分扩散系数为1.O×10^(-8)-8.0×10^(-8)米~2/分。

绿茶揉捻叶的水分解吸和吸附特性

对揉捻叶在20、30、40℃及不同的水分活度(0.11—0.98)下的解吸和吸附特性进行了研究,结果表明,揉捻叶的等温解吸和吸附曲线符合 Halsey 方程,解吸和吸附过程存在着滞后现象。在相同的水分活度下(等压线),温度升高,平衡含水率下降;在相同的平衡含水率下(等量线),温度升高,相对湿度则降低。同时,解吸和吸附过程中的焓随含水率的下降而增加。此外,温度和相对湿度对解吸和吸附速率有明显的影响。本文还对揉捻叶的解吸和吸附特性与茶叶品质及花茶窨制技术的关系进行了讨论。

茶叶烘干机干燥数学模型的建立 Ⅱ.茶叶烘干机多薄层干燥模型

把绿茶揉捻叶在链板式茶叶烘干机内的干燥过程视作一个多薄层的干燥过程,并依据薄层叠代计算的原理,建立了茶叶烘干机多薄层干燥数学模型,在进叶叶层厚度为3—4厘米、进风温度为85—120℃和链轮转速为3—7转/分钟的干燥条件下,出叶含水率的模型预测值与实测值之间的绝对差均值为1.49(%,湿基),烘干机干燥过程含水率变化的模型预测值与实测值之间的均方差小于0.03145。

微波炉处理茶叶试验初报

茶叶加工中的热处理包括杀青与烘干两大工序,均以制止酶活性和固定与发挥茶叶品质为目的。但是,迄今为止的杀青与烘干技术,都还不能充分满足这些要求,如绿茶常产生红梗红叶、黄闷、烟焦等弊病,红茶存在烘干前期不能及时有效制止酶活性。

6CGQ—20型滚切机的研究

红碎茶是国际上最主要的茶类,其生产量和贸易量均占世界茶叶总量的90％左右。我国红碎茶生产历史较短,产品质量尚有一定的差距,在国际市场上竞争力较弱,因此,必须开展提高我国红碎茶品质的研究。为向红碎茶科研提供一种小型实验用的先进揉切机具,以方便进行加工工艺试验、加工设备设计参数研究以及茶树育种上的茶类适制性试验,同时也为小型茶厂生产红碎茶提供一种适用的揉切设备,特此于近年研制了一种具有强烈快速揉切性能的6CGQ—20型滚切机(又称微型CTC机)。

链板式茶叶烘干机的本机热效率

通过6CH-20A 型链板式茶叶烘干机实际生产干燥作业的测试研究,得出烘二青、毛火、足火三工序本机热效率分别为33.54%、33.44%、17.06%。对应于此三工序,废气、机壁和漏气所造成的热损分別占烘箱供热量的61.24%,61.50%,78.20%;而下烘叶所带走的热量占烘箱供热量的5%左右。

6CH—0.5(D)型小烘干机的设计

6CH-0.5(D)型烘干机主要是为红碎茶加工实验而设计的,该机小巧玲珑,适合小量茶叶烘干,具有烘茶性能稳定、再现性好和升温快、温度可控可调、烘干条件容易改变、噪音低、扬尘微等特点,适合实验室内作各类茶叶小实验的烘干作业使用。

眉茶的梗径分布与直径分拣机理

本研究调查了眉茶的梗径分布,提出了直径分拣原理及样机。试验结果表明,该原理对尚需手拣的茶叶进行梗叶分离是有效的,理想的拣梗率在50%—65%,而茶叶总误拣率只有6.7%—13.3%,从而可使手拣人工减少32.4%—63.7%。

茶厂中茶机的计算机优化选配系统

为新建茶厂成套设备的选配及老茶厂个别工序上设备的更新提供科学的决策依据,本研究首次建立了一种决策支持系统(Deci-sion-making Support System),用以快速有效地完成初精制红、绿茶厂的茶机选型配套方案的设计,提出性能好、投资合理的优化方案系列。

制茶机组的计算机选配与优化

本研究通过对国内12家初、精制茶厂和14家茶机厂的调查,首次建立了4个工艺知识库和包含24大类230种定型产品的茶机资源库。研究开发的决策支持系统(MPCAD系统),解决了相同机型于不同工序或加工不同茶叶时生产能力的自动修正和初精制红、绿茶厂制茶机组的可行配套方案的自动生成及其优化问题。计算机选配结果与茶厂实际茶机配置的对比表明。该系统有效实用,工序间匹配误差小,结果客观公正。

红碎茶揉切机理的剖析

红碎茶加工是一个以酶性氧化为中心的系统工程。其目的是获得最优的茶叶品质。于是,茶叶酶性氧化如何发生、发展以及与揉切之间的关系,是一个值得剖析的问题。一、“强烈快速”揉切的理论基础茶叶中的多酚类物质是红碎茶品质的物质基础。多酚类的主要成分是儿茶素。罗勃茨(Roberts)的研究认为,对红茶发酵起主导作用的儿茶素是没食子儿茶素及其没食子酸酯。儿茶素在多酚氧化酶和氧的作用下,生成茶黄素(TF),茶黄素会偶联氧化成茶红素(TR),茶红素能进一步氧化或跟其它化合物发生聚合,形成茶褐素(TB)。罗勃茨(Roberts)

我国制茶机的兴起与进步(续)

30年代初,当代茶圣吴觉农先生便在其“世界主要产茶国之茶业”一文中疾呼:“我国倘不积极着手改良(茶机),将来难免受他国之驱逐,殆无疑义者也。”1933年,当时的全国经济委员会农业处处长赵连芳在安徽省祁门茶业改良场首开机制红茶业,购置国外茶机在县城凤凰山及历口两地分设机械制茶工场。