CN105285169A - 全自动扁形红绿茶多功能生产线及方法 - Google Patents

Abstract

一种全自动扁形红绿茶多功能生产线主要设备有：鲜叶摊青萎凋一体机、摇青机、茶叶自动杀青机、冷却摊凉回潮一体机、揉捻机组、圆桶解块机、发酵摊放机、茶叶微波干燥机、全自动理条机、全自动理条压扁机、自动加压机、六角辉干机、一体化烘干机；衔接设备及辅助设备包括6CJL-45X鲜叶流量计、摇青机计量室(含布料装置)、揉捻计量称、微波匀叶布料机、理条压扁计量称、理条压扁布料小车、发酵布料匀叶机、发酵房、红绿选择平输机、斜面提升机、立式提升机、平面输送机、振动槽、冷却输送机、装袋打包机。各主要设备采用辅助设备及输送设备顺序连接，每台设备设置一个控制柜，通过工业以太网实现互联，所有设备的运行通过上位机实现监控。

Description

全自动扁形红绿茶多功能生产线及方法

技术领域

本发明属于茶叶加工技术领域，尤其涉及扁形红绿茶兼容生产线及其加工红绿扁茶的方法。

背景技术

我国地大物博，又是茶文化的发源地，茶叶加工工艺精湛、种类繁多，除了绿茶，还有红茶、乌龙茶、黑茶、花茶、黄茶、白茶等等。茶叶制造业是一个传统产业,随着我国现代化建设的发展以及茶叶规模的不断扩大,茶叶加工也由传统的手工炒制快速地向机械化方向发展。据调查，2014年底，我国茶叶总产量达到210万吨。伴随我们国家经济和社会的发展，劳动力成本也迅速提高。作为我们国家农业支柱产业之一的茶叶产业也面临同样的挑战：制茶工人越来越少，茶叶加工的劳动力成本占茶叶总成本的比重越来越大。为应对这一新形势，实现茶叶加工的连续化、清洁化、自动化和数字化是茶叶行业的必然选择。我国的大宗茶已有90%实现了机械化加工,名优茶也有50%以上的加工实现了机械化。然而，现阶段茶叶加工生产线的机器单机化严重，生产优良茶叶的工序都是大同小异的，单靠一台机器是很难实现对各个工序茶叶状态的精准控制和把握。市场上尚未出现一条生产线多种加工功能的，所以生产全自动扁形红绿茶多功能生产线是很有价值的。目前针对不同种类的茶叶，已经有了不少已经公开的专利涉及了茶叶加工自动化生产线。公开日期为2013年8月7日、公开号为CN103229859A的专利文件公开了一种高香扁形红茶的加工方法，通过对炼青机、揉捻机、炒制机和提香机等设备实现了扁形红茶的连续加工生产线，解决了当前扁形红茶加工工艺的诸多问题，保证了更加完善的茶叶色、香、味、形品质。该工艺健康环保不添加任何化学药剂，有助于有利于茶叶内在品质和卫生指标的提高，适用于扁形红茶加工。公开日期为2012年5月2日，公开号为CN102429053A的专利文件公开了一种扁形红茶生产线，主要由由萎凋装置、揉捻机、发酵室、解块机、理条机、做形机、烘干机依次连接组成，该生产线提供了一种现代化的加工技术，它有效地解决了目前扁形茶生产存在的加工分散、质量参差不齐及人力、设备资源浪费的问题。生产的扁形红茶公开日期为2014年12月10日，公开号为CN104186733A的专利文件公开了一种扁形茶加工方法，扁形茶加工方法由茶叶的脱水、杀青、微波二青、理条、摊凉回潮、炒制、二次回潮、辉干成形。该生产线提供一种机械化、标准化、自动化、连续化、清洁化和规模化的茶叶生产线。上述专利都涉及了特定工艺的茶叶生产线，但这些生产线都是针对特定工艺设计的，虽然加工效果优秀，但是只能加工特定的茶叶，缺乏通用性和灵活性。

发明内容

针对上面的问题，本发明的目的是：降低企业在茶叶加工生产设备及厂房的投资，提高设备使用率；提高茶叶香气，减少茶叶碎茶率。与其它茶叶加工生产线不同，本发明涉及的生产线既能加工扁形绿茶也能加工扁形红茶，还可以根据用户需要灵活使用。

本发明所采用的技术方案是：

所述的全自动扁形红绿茶多功能生产线，其特征在于：该生产线既能加工扁形绿茶也能加工扁形红茶；该生产线采用的扁形红茶工艺为：萎凋-摇青循环→揉捻→解块→发酵→微波二青→摊凉回潮→理条→摊凉回潮→理条压扁→辉干→足烘→打包；该生产线采用的扁形绿茶工艺为摊青-摇青循环→杀青→摊凉回潮→微波二青→摊凉回潮→理条→摊凉回潮→理条压扁→辉干→足烘→打包；该生产线的主要设备包括：鲜叶摊青萎凋一体机(1)、摇青机(2)、茶叶自动杀青机(3)、冷却摊凉回潮一体机(4)、揉捻机组(5)、圆桶解块机(6)、发酵摊放机(7)、茶叶微波干燥机(8)、全自动理条机(9)、全自动理条压扁机(10)、自动加压机(11)、六角辉干机(12)、一体化烘干机(13)，通过辅助设备及输送设备顺序连接，组合成一条具有连续化、自动化、网络化的多功能生产线；生产线的每一台设备都通过PLC和单片机控制，同时可以通过以太网由上位机来实行集中远程控制；

所述的全自动扁形红绿茶多功能生产线，其特征在于：在鲜叶摊青萎凋一体机(1)、摇青机(2)、和输送设备摊青上料斜输（14）、摊青布料平输（15）、摊青出料正反平输（16）、摇青上料斜输（17）、摇青上料平输（18）、摇青计量布料平输（19）、摇青出料平输1（20）、摇青出料平输2（21）、辅助设备摇青计量室（22）组成摊青（萎凋）-摇青循环，茶叶通过摊青（萎凋）-摇青循环走水，茶叶茎叶散失水分更均匀，为之后的杀青及干燥环节提供了更有利的条件，而且经过本过程后，茶叶香高味醇；

其中增加的摇青工序使茶叶汤色明亮、滋味浓厚。通过对摇青的机械运动力和机械摩擦力进行不同组合试验，结果表明：机械运动力增强叶梢组织的输导机能，协调茶汤呈味物质，具有内在效应；机械摩擦力造成叶细胞损伤，使茶多酚酶促氧化，诱发香气，具有外在效应；运动力与摩擦力二者应协调配合，才能形成茶所特有的香高味醇品质。通过实验对比生产线中的摇青机设置为20转是最优工作状态(相应处理茶叶50kg)，按这个转速摇青出的茶叶品质要高于其它转速的茶叶品质。

鲜叶摊青萎凋一体机(1)、和摇青机(2)组成循环，还可以可根据实际情况调整摇青时间和次数。

所述的全自动扁形红绿茶多功能生产线，其特征在于：鲜叶摊青萎凋一体机(1)每层都配有风道及鼓风机可以根据需要是否进行鼓风，鼓风机前端风道装有电热管，可以根据需要是否对风进行加温，绿茶摊青时可以鼓自然风，红茶萎凋时可以鼓热风，增加了设备利用率，降低设备及生产场地的投入。

所述的全自动扁形红绿茶多功能生产线，其特征在于：后端干燥设备茶叶微波干燥机(8)、全自动理条机(9)、全自动理条压扁机(10)、自动加压机(11)、六角辉干机(12)和一体化烘干机(13)红绿茶共用，大大增加了设备利用率，降低设备及生产场地的投入。

所述的全自动扁形红绿茶多功能生产线，其特征在于：全自动理条压扁机(10)是一种连续化生产的茶叶理条压扁机（专利申请号：201410335756.1），该产品既能够实现茶叶的连续化理条，也能实现茶叶的压扁，加压方式为将加压棒按理条间距用绳索悬置于一支架上，支架位于设备一侧，加压时将支架移动到理条机上方并下降落入理条槽内，出料前将加压棒取出；加压棒重量可以根据需求快速更换，理条压扁的投叶量、时间、温度可控；生产出来的茶叶碎茶率低，条索更紧直。

所述的全自动扁形红绿茶多功能生产线，其特征在于：所述发酵工序采用房式连续发酵，发酵摊放机(7)放置在活动板房发酵房（24）内，发酵摊放机(7)速度及摊叶厚度可调，发酵房（24）内温度湿度可根据发酵需要调控，可实现自动控温、控湿、换气、调速（控制发酵时间2-10小时），可以防止茶叶发酵过度，产生“褐度”现象。

所述的全自动扁形红绿茶多功能生产线，其特征在于：茶叶自动杀青机(3)、六角辉干机(12)采用燃气式金属红外线加热，热效率提高30%以上，节能30%以上，加温更快速，加工出来的茶叶香气更浓。

所述的全自动扁形红绿茶多功能生产线，其特征在于：采用微波二青工艺代传统烘干工艺，微波能量传递由里到外，作用时间短茶叶钝化快，有利于保持茶叶香气和色泽。

所述的全自动扁形红绿茶多功能生产线，其特征在于：系统主要通过PLC、检测传感系统等微机设备对整条生产线设备进行自动化、程序化控制，控制界面人性化设计；系统具备远程控制功能，可以远程修改程序升级软件，远程协助用户处理故障，降低故障处理成本，提高处理效率。生产线上的每个工艺的设备都配置一台PLC或一块单片机，设置独立的控制柜，所有的控制柜通过以太网实现互联，在中控室有上位机，上位机通过网络实时采集各控制柜的工况参数，以组态界面的方式直观显示现场各设备的运行工况，并可以通过上位机的总控软件操作执行机构或修改工艺参数。上位机还可以对现场检测的一些关键参数进行记录存储和统计分析，并出具检验报表。上位机总控软件可以对所有设备进行监控，同时根据生产线的设计产能和不同茶叶的工艺要求存储了扁形红茶和扁形绿茶两套加工参数，在生产时操作人员可以根据需要选择相应的参数进行生产。

具体实施方式:

下面结合附图和实施步骤进一步描述本发明，但是不以任何方式限制本发明的范围：

如图1所示为形红绿茶生产线的整体布置平面图，如图2所示为扁形红绿茶加工工艺流程及设备配置图。该生产线的主要设备包括：鲜叶摊青萎凋一体机(1)、摇青机(2)、茶叶自动杀青机(3)、冷却摊凉回潮一体机(4)、揉捻机组(5)、圆桶解块机(6)、发酵摊放机(7)、茶叶微波干燥机(8)、全自动理条机(9)、全自动理条压扁机(10)、自动加压机(11)、六角辉干机(12)、一体化烘干机(13)，通过辅助设备及输送设备顺序连接，组合成一条具有连续化、自动化、网络化的多功能生产线；生产线的每一台设备都通过PLC和单片机控制，同时可以通过以太网由上位机来实行集中远程控制，适合制作中高档扁形红绿茶，鲜叶原料是一芽一叶，鲜叶处理量72kg/h。

所述摊青萎凋一体机(1)为多层式框架结构，采用连续式网带设计，摊放时间可以实现1～10小时连续调节，每层网带下方有独立的供风腔体，另有供风系为供风腔体提供自然风或适当温度的热风，绿茶摊青时根据需要鼓自然风，红茶萎凋时根据需要鼓自然风或一定温度的热风。

所述摊青（萎凋）-摇青循环是：采摘好的鲜叶经摊青上料斜输（14）和摊青布料平输（15）均匀的摊放到摊青萎凋一体机(1)进行摊放，出料后摊青出料正反平输（16）反转，经摇青上料斜输（17）、摇青上料平输（18）、摇青计量布料平输（19）和摇青计量室（22）后进入摇青机(2)，按照摇青机设定参数（转速时间等）摇青后出料，经摇青出料平输1（20）和摇青出料平输2（21）后再送入摊青萎凋一体机(1)，循环往复摇青3次（次数可设定）后摊青出料正反平输（16）正转，经斜面输送机（29）送入红绿茶选择平输（23）。生产绿茶时摊青萎凋一体机(1)供风系统（60）鼓入自然风进行摊青，称为摊青-摇青循环；生产红茶时摊青萎凋一体机(1)供风系统（60）鼓入可控温度的热风进行萎凋，称为萎凋-摇青循环。经过摊青（萎凋）-摇青循环加工出来的茶叶汤色明亮、香高味浓。

所述发酵工序采用房式连续发酵，发酵摊放机(7)放置在活动板房发酵房（24）内，发酵摊放机(7)速度及摊叶厚度可调，发酵房（24）内温度湿度可根据发酵需要调控。

所述鲜叶流量计（25）采用的是专利号为ZL2011205150350，专利名称为一种自动流量控制装置，它的作用是使杀青机瞬时杀青的鲜叶动态均衡，即每小时按设定的流量留到杀青机，确保杀青的效果。该设备由鲜叶计量室（26）、鲜叶匀叶机（27）和鲜叶供料振动槽（28）等组成。

所述全自动理条压扁机(10)是一种连续化生产的茶叶理条压扁机（专利申请号：201410335756.1），该产品既能够实现茶叶的连续化理条，也能实现茶叶的压扁，加压方式为将加压棒按理条间距用绳索悬置于一支架上，支架位于设备一侧，加压时将支架移动到理条机上方并下降落入理条槽内，出料前将加压棒取出；加压棒重量可以根据需求快速更换，理条压扁的投叶量、时间、温度可控。

扁形绿茶加工具体实施过程如下：鲜叶经摊青-摇青循环送入红绿茶选择平输（23）后，红绿茶选择平输（23）正转，经过鲜叶流量计使得(25)的鲜叶动态平衡，即每小时按设定的流量流到杀青机，杀青后的叶子经第三摊凉回潮一体机(4)上料斜输上的建议风选机，取出老黄叶片、残片以减轻后续加工工序压力后摊凉回潮。摊凉回潮使茶叶冷却水分重新分布后经平面输送机（59）和微波上料振动槽（37）送入微波匀叶机，匀叶后茶叶进入茶叶微波干燥机(8)进行二青干燥。微波二青后经振动槽（38）和立输（39）送入理条计量称（40），计量后通过理条分料平输（41）和理条布料小车（42）将茶叶均布到全自动理条机(9)内，理条完成后经平面输送机（43）、振动槽（44）和立输（45）送入冷却第二摊凉回潮一体机(4)，摊凉回潮使茶叶冷却水分重新分布后再经振动槽（46）和立输（47）送入压扁计量称（48），计量后通过理条分料平输（41）和理条布料小车（42）将茶叶均布到全自动理条压扁机(10)内理条，由自动加压机(11)加压压扁，理条压扁完成后经平面输送机（43）、振动槽（44）和立输（45）送入冷却第三摊凉回潮一体机(4)，摊凉回潮使茶叶冷却水分重新分布后再经振动槽（46）、立输（47）、平面输送机（49）、辉干计量称（50）、平面输送机（51）进入六角辉干机(12)磨光脱毫，辉干后经振动槽（52）和立输（53）送入一体化烘干机(13)进行足干，足干后经振动槽（54）、立输（55）和冷却平输（56）进入打包计量称（57），计量后由打包机（58）打包，由此整个绿茶加工过程全部完成。

扁形红茶加工具体实施过程如下：鲜叶经萎凋-摇青循环送入红绿茶选择平输（23）后，红绿茶选择平输（23）反转，茶叶经揉捻计量称（30）和揉捻分料平输（31）送入揉捻机组(5)，按照揉捻机组设定好的时间压力揉捻成条后，揉捻机下料到振动槽（32）经斜面输送机（33）送入圆桶解块机(6)，圆桶解块机(6)将揉捻成团的茶叶打散后经振动槽（34）和立输（35）送入发酵摊放机(7)内发酵，发酵摊放机(7)放置在活动板房发酵房（24）内，发酵摊放机(7)速度及摊叶厚度可调，发酵房（24）内温度湿度可根据发酵需要调控。茶叶发酵完成后通过平面输送机（36）和微波上料振动槽（37）送入微波匀叶机，匀叶后茶叶进入茶叶微波干燥机(8)进行二青干燥。微波二青后经振动槽（38）和立输（39）送入理条计量称（40），计量后通过理条分料平输（41）和理条布料小车（42）将茶叶均布到全自动理条机(9)内，理条完成后经平面输送机（43）、振动槽（44）和立输（45）送入冷却第二摊凉回潮一体机(4)，摊凉回潮使茶叶冷却水分重新分布后再经振动槽（46）和立输（47）送入压扁计量称（48），计量后通过理条分料平输（41）和理条布料小车（42）将茶叶均布到全自动理条压扁机(10)内理条，由自动加压机(11)加压压扁，理条压扁完成后经平面输送机（43）、振动槽（44）和立输（45）送入冷却第三摊凉回潮一体机(4)，摊凉回潮使茶叶冷却水分重新分布后再经振动槽（46）、立输（47）、平面输送机（49）、辉干计量称（50）、平面输送机（51）进入六角辉干机(12)磨光脱毫，辉干后经振动槽（52）和立输（53）送入一体化烘干机(13)进行足干，足干后经振动槽（54）、立输（55）和冷却平输（56）进入打包计量称（57），计量后由打包机（58）打包，由此整个红茶加工过程全部完成。

附图说明：

附图1为本发明生产线的整体布置平面图；

附图2为本发明生产线制加工工艺流程及设备配置图；

附图3为本发明生产线后段干燥立面图；

附图4为本发明生产线摇青工艺立面图；

附图5为本发明生产线绿茶杀青工艺立面图；

附图6为本发明生产线红茶揉捻发酵立面图；

鲜叶摊青萎凋一体机(1)、摇青机(2)、茶叶自动杀青机(3)、冷却摊凉回潮一体机(4)、揉捻机组(5)、圆桶解块机(6)、发酵摊放机(7)、茶叶微波干燥机(8)、全自动理条机(9)、全自动理条压扁机(10)、自动加压机(11)、六角辉干机(12)、一体化烘干机(13)、摊青上料斜输（14）、摊青布料平输（15）、摊青出料正反平输（16）、摇青上料斜输（17）、摇青上料平输（18）、摇青计量布料平输（19）、摇青出料平输1（20）、摇青出料平输2（21）、辅助设备摇青计量室（22）、红绿茶选择平输（23）、发酵房（24）、鲜叶流量计（25、鲜叶计量室（26）、鲜叶匀叶机（27）、鲜叶供料振动槽（28）、斜面输送机（29）、揉捻计量称（30）、揉捻分料平输（31）、振动槽（32）、斜面输送机（33）、振动槽（34）、立输（35）、平面输送机（36）、微波上料振动槽（37）、振动槽（38）、立输（39）、理条计量称（40）、理条分料平输（41）、理条布料小车（42）、平面输送机（43）、振动槽（44）、立输（45）、振动槽（46）、立输（47）、压扁计量称（48）、平面输送机（49）、辉干计量称（50）、平面输送机（51）、振动槽（52）、立输（53）、振动槽（54）、立输（55）、冷却平输（56）、打包计量称（57），、打包机（58）、平面输送机（59）、供风系统（60）。

Claims (10)

1.本发明公开一种全自动扁形红绿茶多功能生产线，其特征在于：该生产线既能加工扁形绿茶也能加工扁形红茶；该生产线采用的扁形红茶工艺为：萎凋-摇青循环→揉捻→解块→发酵→微波二青→摊凉回潮→理条→摊凉回潮→理条压扁→辉干→足烘→打包；该生产线采用的扁形绿茶工艺为摊青-摇青循环→杀青→摊凉回潮→微波二青→摊凉回潮→理条→摊凉回潮→理条压扁→辉干→足烘→打包；该生产线中扁形红茶工艺和扁形绿茶工艺中的相同工艺环节，采用同一组设备完成，从而实现该生产线的多功能加工过程；该生产线的主要设备包括：鲜叶摊青萎凋一体机(1)、摇青机(2)、茶叶自动杀青机(3)、冷却摊凉回潮一体机(4)、揉捻机组(5)、圆桶解块机(6)、发酵摊放机(7)、茶叶微波干燥机(8)、全自动理条机(9)、全自动理条压扁机(10)、自动加压机(11)、六角辉干机(12)、一体化烘干机(13)，通过辅助设备及输送设备顺序连接。

2.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于：在鲜叶摊青萎凋一体机(1)、摇青机(2)、和输送设备摊青上料斜输（14）、摊青布料平输（15）、摊青出料正反平输（16）、摇青上料斜输（17）、摇青上料平输（18）、摇青计量布料平输（19）、摇青出料平输1（20）、摇青出料平输2（21）、辅助设备摇青计量室（22）组成摊青（萎凋）-摇青循环，茶叶通过摊青（萎凋）-摇青循环走水，茶叶茎叶散失水分更均匀，为之后的杀青及干燥环节提供了更有利的条件，而且经过本过程后，茶叶香高味醇。

3.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于：鲜叶摊青萎凋一体机(1)每层都配有风道及鼓风机可以根据需要是否进行鼓风，鼓风机前端风道装有电热管，可以根据需要是否对风进行加温，该设备不但能进行绿茶的摊青，还能进行红茶的萎凋，增加了设备利用率，降低设备及生产场地的投入。

4.根据权利要求1所述生产线，其特征在于：全自动理条压扁机(10)是一种连续化生产的茶叶理条压扁机（专利申请号：201410335756.1），该产品既能够实现茶叶的连续化理条，也能实现茶叶的压扁，加压方式为将加压棒按理条间距用绳索悬置于一支架上，支架位于设备一侧，加压时将支架移动到理条机上方并下降落入理条槽内，出料前将加压棒取出；加压棒重量可以根据需求快速更换，理条压扁的投叶量、时间、温度可控。

5.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于：茶叶经过鲜叶摊青萎凋一体机(1)前处理后，通过红绿茶选择平输（23）可以选择进入红茶加工通道和绿茶加工通道。

6.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于：生产线后端干燥设备茶叶微波干燥机(8)、全自动理条机(9)、全自动理条压扁机(10)、自动加压机(11)、六角辉干机(12)和一体化烘干机(13)红绿茶共用，大大增加了设备利用率，降低设备及生产场地的投入。

7.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于：所述发酵工序采用房式连续发酵，发酵摊放机(7)放置在活动板房发酵房（24）内，发酵摊放机(7)速度及摊叶厚度可调，发酵房（24）内温度湿度可根据发酵需要调控。

8.根据权利要求1所述的九个PLC控制柜，其特征在于：根据该生产线的加工工艺，可划分为摊青/萎凋及摇青，杀青，揉捻，发酵，微波二青，理条，二次理条压扁，辉干，烘干打包等九个工艺过程，分别由九个PLC控制柜控制。

9.根据权利要求8所述的九个PLC控制柜，其特征在于：每个PLC控制柜所控制的工艺过程，都可以独立运行，完成各自的加工任务，也可以联机操作，实现整条生产线的自动化生产。

10.根据权利要求9所述的一个中央控制室，其特征在于：根据该生产线的实际生产使用情况，配备专为该生产线定制开发的控制软件，能够分别监控每个PLC控制柜所控制工艺模块的生产运行状态，也能够同时监控该生产线的整体运行状态。