CN101142949B - 普洱熟茶自动化生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种普洱熟茶自动化生产工艺，包括给料——加湿返潮——装箱——实箱输送——发酵——提取翻箱——拆分茶包——柔打松散——晾晒风干——普洱熟茶散茶包装等工序。本发明整个工艺过程可采用中央控制系统进行自动控制，各个环节的指标均可灵活设置，并在系统中得到有效控制，其自动化程度高，可适应信息化、数字化、大规模、柔性化的大型普洱茶企业的生产要求。但鉴于成本的问题，可以降低其自动化程度，主机设备单独使用，再辅助少量的人工作业，也可以达到改造现有的普洱茶生产工艺的不足之处，促进云南普洱茶产业的健康、稳定的成长。

Description

普洱熟茶自动化生产工艺

技术领域

本发明属于食品发酵自动化生产技术领域，尤其属于普洱茶发酵生产技术领域，具体涉及一种普洱熟茶发酵自动化生产工艺。

背景技术

普洱茶是云南特有原产地标志性产品，以云南特殊生长环境的大叶种茶经晒青加工，按特定的加工工艺生产具有独特品质特征的普洱茶品。普洱茶有生茶、熟茶之分，熟茶最关键生产工艺是渥堆发酵，通过微生物、微生物热以及微生物自身物质代谢和酶等共同作用，促进茶叶内含物质发生复杂的化学变化，如氧化、降解、分解、转化、聚合、缩合等反应过程塑造普洱熟茶特有风味和品质。

现有技术普洱熟茶渥堆发酵工艺特征：将原料晒青茶分层铺撒，同时泼水返潮，使其含水量达到20％-40％，茶堆高度为1-1.5米。渥堆使茶堆内温度升高到45℃-60℃，在高温高湿条件下，内生微生物促使茶叶中的茶多酚、蛋白质、糖类等物质发生氧化、聚合和裂解反应，即发生强烈的后发酵作用。渥堆后发酵过程中茶堆温度的控制很重要，堆温过高时需要翻堆散热，一般需要翻堆散热5-8次，历时数十天。发酵完成后，开堆并反复开沟散热，风干茶叶，使茶叶含水量降低到14％以下，制成普洱熟茶成品。

现有技术渥堆发酵工艺单堆原料可达数十吨，渥堆环境一般在地面，个别设置渥堆池。在渥堆发酵需要进行多次翻堆。现有技术存在如下弊端：1、较为适合大堆，数十吨茶的大堆不适合于高品质普洱熟茶的加工，因为优质茶原料量都比较小，不能准确保证普洱茶高品质的一致性，尤其是特级普洱熟茶的加工。现有技术从返潮、渥堆、翻堆等多道工序均依赖人工处理。成品普洱熟茶的品质优劣完全依赖于操作工人的技术水平和责任心，人为因素影响较大。工艺不完备，更没有成熟完整的质量控制体系和控制指标，即产品质量从原材料开始就没有系统的质量追溯性。3、普洱熟茶容易受到各种细菌、病菌的污染，易感染大肠杆菌等致病细菌，影响普洱熟茶的内在质量，甚至无法满足食品卫生标准。4、现有技术不能满足现代社会大批量生产对品质稳定性的要求。为了克服现有普洱熟茶生产工艺的不足，本发明人经过潜心研究，借鉴烟草加工工艺技术，研制开发了一种解决普洱熟茶离地加工的自动化生产工艺。其科学完备的工艺流程及其控制技术确保了普洱茶发酵工艺的稳定性，普洱熟茶成品品质的一致性和高质量。试验证明，本发明工艺技术应用效果良好。

发明内容

本发明在于提供一种工艺简便，单元组合自动发酵，确保成品普洱熟茶品质稳定的普洱熟茶自动化生产工艺。

本发明是这样实现的：本发明包括下列工序：

A、装箱——将普洱茶原料晒青茶通过自动均匀布料装箱设备给料，将原料松散、均匀地输送进入滚筒式喷雾加湿回潮机，调控码堆原料的水分和温度，通过皮带输送机送入单元布料机依次向单元发酵箱自动装箱并轻微预压紧；

B、发酵——将单元发酵箱置于通风整洁发酵库，单元发酵箱集中堆放；控制发酵箱的温度在45℃-60℃范围内，超过温度指标，则需要翻堆散热，由无线自动无线温度检测装置，直接将信息发给温中控室；则自动出库，送到翻堆散热处理线进行自动翻堆散热，翻堆散热处理线与单元发酵箱出库站台对接，需要翻堆散热的单元发酵箱自动取出后，送到出库站台，取下无线自动无线温度检测装置后，再输送到翻箱给料机，将发酵物料倾倒入给料输送带，循环5-8次，历时十几天，进行散热松散处理后，对于达到发酵质量的普洱茶就输送到指定的散热风干场所，进行风干处理；如果没有达到发酵质量要求的，则再通过皮带输送机输送上布料输送机，重新自动装箱，集中发酵。

C、风干——发酵完成后，经发酵茶包解包设备开箱、拆分并输送到自动柔打松散机上散热，风干茶叶，使茶叶含水量降低到14％以下，制成普洱熟茶成品。

本发明整个工艺过程可采用中央控制系统进行自动控制，各个环节的指标均可灵活设置，并在系统中得到有效控制，其自动化程度高，可适应信息化、数字化、大规模、柔性化的大型普洱茶企业的生产要求。但鉴于成本的问题，可以降低其自动化程度，主机设备单独使用，再辅助少量的人工作业，也可以达到改造现有的普洱茶生产工艺的不足之处，促进云南普洱茶产业的健康、稳定的成长。

附图说明

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制。

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的工艺系统典型配置示意图；

图3为本发明单元发酵箱结构示意图：

图4为本发明滚筒式喷水雾加湿设备原理图；

图5为本发明发酵茶包解包设备原理图；

图6为图5中发酵茶包松散棍的结构示意图；

图7为本发明柔打松散机原理图；

图8为本发明均匀布料装箱设备配置原理图。

具体实施方式

图1示出了本发明的工艺流程。本发明普洱熟茶自动化生产工艺包括给料——加湿返潮——装箱——实箱输送——发酵——提取翻箱——拆分茶包——柔打松散——凉晒风干——普洱熟茶散茶包装等工序，特别是包括：

A、装箱——将普洱茶原料晒青茶通过自动均匀布料装箱设备10给料，将原料松散、均匀地输送进入滚筒式喷雾加湿回潮机5，调控码堆原料的水分和温度，通过皮带输送机送入单元布料机依次向单元发酵箱1026自动装箱并轻微预压紧；

B、发酵——将单元发酵箱置于通风整洁发酵库，单元发酵箱1026集中堆放；控制发酵箱的温度在45℃-60℃范围内，超过温度指标，则需要翻堆散热，由无线自动无线温度检测装置，直接将信息发给温中控室；则自动出库，送到翻堆散热处理线进行自动翻堆散热，翻堆散热处理线与单元发酵箱1026出库站台对接，需要翻堆散热的单元发酵箱1026自动取出后，送到出库站台，取下无线自动无线温度检测装置后，再输送到翻箱给料机，将发酵物料倾倒入给料输送带，循环5-8次，历时十几天，进行散热松散处理后，对于达到发酵质量的普洱茶就输送到指定的散热风干场所，进行风干处理；如果没有达到发酵质量要求的，则再通过皮带输送机输送上布料输送机，重新自动装箱，集中发酵。

C、风干——发酵完成后，经发酵茶包解包设备20开箱、拆分并输送到自动柔打松散机23上散热，风干茶叶，使茶叶含水量降低到14％以下，制成普洱熟茶成品。

所述的单元发酵箱(1026)为矩形箱或圆柱形箱，容积规格分别为50kg、100kg、200kg、500kg或1000kg。

所述的滚筒式喷湿回潮机5，自动均匀布料装箱设备10，发酵茶包解包设备20，柔打松散机23与单元发酵箱1026以及各种输送设备组合构成自动化生产流水线。

如没达到发酵质量要求，则返回装箱工序重新装箱继续发酵；系统设置温度水分自动在线检测系统，在装箱工序增加信息在线自动读写装置，记录单元渥堆的详细信息，用于控制调度管理。各个主要工序间用输送设备链接，为了平稳均匀输送，选用皮带输送机、振动输送机相互组合实现连接，为了平稳均匀输送，选用皮带输送机、振动输送机相互组合实现输送，对于实箱的输送，则使用链式输送机，或辊道输送机，或者用叉车、液压手动叉车等搬运工具搬运。

图2为本发明的工艺系统典型配置示意图，作为一个实施例，由下列设备组成一条普洱熟茶自动化生产线，具体涉及的设备有给料机1、前置给料皮带输送机2、振动输送机3、后置给料皮带输送机4、滚筒式喷湿回潮机5、前置装箱皮带输送机6、震动输送机7、后置给料皮带输送机8、温度水分自动在线检测仪9、自动均匀布料装箱设备10、链式输送机11、RFID自动再线读写装置12、辊道输送机13、实箱输送设备14、集中单元渥堆箱发酵库15、温度感应无线报告器15a、辊道输送机16、链式输送机17、翻箱给料机18、翻箱皮带输送机19、茶包解包设备20、解包皮带输送机21、振动输送机22、柔打松散机23、皮带输送机24、普洱茶发酵质量检测站25、正反转输送机26、风干皮带输送机27、凉晒风干场28、熟普洱散茶29、返输前置皮带输送机30和返输后置皮带输送机31。

本发明工艺实现自动化的关键设备主要有滚筒式喷湿回潮机5；自动均匀布料装箱设备10，茶包解包设备20；柔打松散机23，这些设备与单元发酵箱以及各种输送设备组合构成自动化生产流水线。

图3示出了本发明工艺的关键配套设备——单元发酵箱。采用环保、无害不可折叠的木箱结构，无毒无味无副作用，底层有夹层，夹层底部有溢水口，为了加强木箱的耐久使用，内部贴环保、无毒、无异味的内膜，能够充分保持水分。单元发酵箱也可以用钢筋混泥土制成水缸型的形状，底层有夹层，夹层底部有溢水口。

单元发酵箱可以是矩形结构箱或者圆柱形结构箱。单元发酵箱大小根据普洱茶生产规模来定，容积规格可以分别设定为50kg、100kg、200kg、500kg或1000kg等。

单元发酵箱使用RFID(无线射频识别技术)作信息识别介质，随时，记录生产技术参数和工艺质量参数，能够追溯普洱茶生产过程中的质量。单元发酵箱内可采用人工或自动插入温度、湿度传感器，温度、湿度传感器通过集中发酵库内的无线自动网络，及时向集中监控计算机反馈单元发酵参数信息。如果温度、湿度检测指标达到发酵的上限技术指标值，集中监控计算机则下达自动出库、翻箱、散热指令。

图4示出了本发明工艺使用的滚筒式喷水雾加湿设备的工作原理。由卷烟制丝滚筒式回潮机改造而成，主要特征是进冷清水，喷水雾气。其结构主要有冷清水入口501，喷射耙钉502，回潮滚筒503，以及上下游对接的振动输送机、皮带输送机等输送设备构成，输送设备的作用是运送晒青茶，并且保证晒青茶输送的均匀性。需发酵的普洱茶原料通过输送设备给滚筒式喷水雾加湿设备连续不断地均匀给料，滚筒式喷水雾加湿设备与可饮用的清洁水源连接，通过设备内部机构控制清水流量和压力，注向滚筒503内部的流入沿滚筒3均布的各耙钉502顶端，喷出雾化水均匀喷洒到茶原料上。清水是通过旋转接头独立地传送进入筒体，流量是由流量计的反馈信号控制，每一个水喷嘴都装有内置的细网过滤器，以防止喷嘴结垢。水雾气给原料茶均匀加湿，设备自动控制加湿到发酵所需水分指标，多余的水则通过滚筒3底部的管道排走。滚筒式喷水雾加湿设备的后端与皮带输送机连接，皮带输送机上布置有温度湿度自动检测仪，向集中控制计算机反馈湿度温度指标，并与下一个环节的自动布料装箱工位发布湿度温度信息。

每套自动称重计量子系统构成包括不锈钢称重模块4个，接线盒1个，二次仪表一台以及连接电缆若干，接线盒安装在称重料箱附近，再从接线盒接到二次仪表，以及子系统的控制系统。

装好箱的单元发酵箱1026输送进发酵库内存储集中发酵。

当单元发酵箱1026内的温度湿度传感器感应到发酵的温度上限时，就需要翻箱处理了，通过库区无线网络将信息发给集中控制计算机系统，计算机系统下达自动出库、翻箱信息。出库后的单元发酵箱1026就自动输送进入自动翻箱散热工艺环节。

本发明设计了单元发酵茶包解包设备(图5)和柔打松散机(图6)。通过普洱茶原料经发酵后会形成压实、结饼等现象，本发明的自动单元发酵茶包解包设备上游与翻箱喂料机、皮带输送机等配合，下游接皮带输送机、振动输送机、柔打松散机、装箱布料机或筛分机，完成自动翻箱散热工艺。如果发酵好的茶，则进入风干、筛分、拼堆等工艺。如果没发酵好则需再装箱再入库发酵，一般地普洱茶发酵水分一次加够，如果在生产过程中需要再加水分，则在翻箱散热生产线上增加滚筒式喷水雾加湿设备。这里通过对关键单机的描述，来描述自动翻箱散热工艺的实现。

图5示出了自动单元发酵茶包解包设备的原理。包括皮带输送机2004、出料槽2005、松开发酵茶包2006、单元发酵茶包2007、推板2008、发酵茶包松散棍2009、摆动轴承2010、发酵茶片保持和感应板2011、发酵茶片支撑2012、发酵茶片高度传感器2013、松开发酵茶片皮带输送机2014。

图6示出了发酵茶包松散棍2009的结构，其为多齿结构，有利于对压实的茶包解包。

图7示出了自动柔打松散机的原理。由卷烟制丝自动打叶机改进而来，主要特征是速度慢了，耙钉打叶柔和了，它的作用就是把发酵的茶饼松散开来。包括喂料槽皮带输送机2315、松散耙钉辊2316、刮板输送机2317、落料口2318等设备。

单元发酵箱1026从仓储发酵库出库后，经过输送机送到翻箱喂料机工位，翻箱喂料，实现空箱与发酵茶包的分离，发酵茶包输送进自动发酵茶包解包设备，在物料输送过程中，由推板2308、发酵茶包松散棍2309、摆动轴承2310、发酵茶片保持和感应板2311、发酵茶片支撑2312、发酵茶片高度传感器2313等机构配合，将大体积的单元发酵茶包2307解体；再与皮带输送机振动输送机对接、与自动柔打松散机连接，在输送过程中同时实现松散与降温的作用。

图8示出了自动均匀布料装箱设备，其接在滚筒式喷水雾加湿设备的下游，经过均匀喷水雾返潮的原料茶通过皮带输送机均匀连续地输送给自动均匀布料装箱设备。自动均匀布料装箱设备包括链式输送机1019、机架1020、称重传感器1021、自动除尘装置1022、供料皮带输送机1023、正反转皮带布料输送机1024、称重料箱1025、单元发酵箱1026、升降台1027等多个单机和部件组成。工作原理：供料皮带输送机1023将发酵原料茶输送到正反转布料皮带输送机1024上，正反转布料皮带输送机1024为了满足称重精度要求，采用多级速度装料，首先按一定的速度输送，往称重料箱1025中注入发酵原料茶，达到额定单元重量差前1-2kg左右，转为多级慢速继续往里装，装到额定单元重量后，即反转接着装另一个工位，循环运作即可。

每装满一称重料箱1025后，链式输送机1019将单元发酵箱1026输送过来，定位，底下的升降台1027升起来，使单元发酵箱1026与称重料箱1025密闭对接，称重料箱1025底部的闸门自动打开，称重料箱1025中的发酵原料茶就注入单元发酵箱1026中，注完后，升降台1027降下来，单元发酵箱1026降到链式输送机1019上。在这个装箱工位，设置有RFID自动读写装置，写入集中监控计算机下达的装箱信息。链式输送机1019将单元发酵箱1026送走。与此同时，称重料箱1025底部闸门自动关闭，作好下一个称重装箱循环的准备。

本发明用多种专用生产设备组合成线，整个工艺过程可采用中央控制系统进行自动控制，各个环节的指标均可灵活设置，并在系统中得到有效控制，其自动化程度高，可适应信息化、数字化、大规模、柔性化的大型普洱茶企业的生产要求，尽量减少或避免人工作业环节，量化各工步环节的技术指标，并能够自动检测和控制，实现普洱茶熟茶的发酵单元化、不落地、自动化生产，结合传统的手工工艺标准的各项物理、化学指标要求，从而有效控制普洱熟茶发酵工艺的食品卫生环境，实现普洱熟茶发酵的高质量和保持高质量的一致性。

Claims (3)

1.一种普洱熟茶自动化生产工艺，包括给料——加湿返潮——装箱——实箱输送——发酵——提取翻箱——拆分茶包——柔打松散——凉晒风干——普洱熟茶散茶包装工序，其特征是：

A、装箱——将普洱茶原料晒青茶通过自动均匀布料装箱设备(10)给料，将原料松散、均匀地输送进入滚筒式喷雾加湿回潮机(5)，调控码堆原料的水分和温度，通过皮带输送机送入单元布料机依次向单元发酵箱(1026)自动装箱并轻微预压紧；

B、发酵——将单元发酵箱置于通风整洁发酵库，单元发酵箱(1026)集中堆放；控制发酵箱的温度在45℃-60℃范围内，超过温度指标，则需要翻堆散热，由无线自动无线温度检测装置，直接将信息发给温中控室；则自动出库，送到翻堆散热处理线进行自动翻堆散热，翻堆散热处理线与单元发酵箱(1026)出库站台对接，需要翻堆散热的单元发酵箱(1026)自动取出后，送到出库站台，取下无线自动无线温度检测装置后，再输送到翻箱给料机，将发酵物料倾倒入给料输送带，循环5-8次，历时十几天，进行散热松散处理后，对于达到发酵质量的普洱茶就输送到指定的散热风干场所，进行风干处理；如果没有达到发酵质量要求的，则再通过皮带输送机输送上布料输送机，重新自动装箱，集中发酵。

C、风干——发酵完成后，经发酵茶包解包设备(20)开箱、拆分并输送到自动柔打松散机(23)上散热，风干茶叶，使茶叶含水量降低到14％以下，制成普洱熟茶成品。

2.如权利要求1所述的普洱熟茶自动化生产工艺，其特征是：单元发酵箱(1026)为矩形箱或圆柱形箱，容积规格分别为50kg、100kg、200kg、500kg或1000kg。

3.如权利要求1所述的普洱熟茶自动化生产工艺，其特征是：所述滚筒式喷湿回潮机(5)，自动均匀布料装箱设备(10)，发酵茶包解包设备(20)；柔打松散机(23)与单元发酵箱(1026)以及各种输送设备组合构成自动化生产流水线。

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