CN111700135B - 茶叶离地发酵生产工艺及其发酵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械自动化技术领域，具体是茶叶离地发酵生产工艺及其发酵装置，包括进料盘，所述进料盘的后方安装有收料吸料装置，所述进料盘的一侧安装有XY轴移动桁架，所述XY轴移动桁架的上方滑动安装有真空抽吸装置，所述真空抽吸装置的下表面安装有Z轴翻堆装置，所述真空抽吸装置的后侧安装有第一检测器，所述XY轴移动桁架的下表面安装有不锈钢发酵盘，所述不锈钢发酵盘的上方发酵室内安装有第一传感器。自动化离地发酵生产的红茶、黑茶品质优良、清洁卫生、堆味小，可以对发酵进行可控操作，茶叶发酵环节的清洁化生产，从而实现茶叶加工发酵批量化、多品种、精品茶、特色化、自动化。

Description

茶叶离地发酵生产工艺及其发酵装置

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，具体是茶叶离地发酵生产工艺及其发酵装置。

背景技术

红茶、黑茶是发酵作用造就的特色茶品，发酵是红茶、黑茶加工中的关键环节，是形成茶叶品质的核心工艺，20世纪70年代，人工潮水速成发酵试验的成功创新了现代红茶、黑茶的发酵工艺，但在随后的40年间，红茶、黑茶生产企业仍一直按照传统方法生产，对从业人员的生产经验、制茶技术和业务水平具有很高的要求，且劳动强度大，灰尘多，发酵不均匀，卫生条件差，发酵条件难以控制，发酵质量不稳定，滋生螨虫，使得茶叶产品质量安全和从业工人的健康受到严重挑战，茶叶发酵中出现的诸多难题亟待解决，针对上述红茶、黑茶生产中存在的问题，如果能在茶叶发酵生产中实现智能化、翻堆工序的自动化，不仅可节省人力物力，而且能实现红茶、黑茶快速便捷生产，减少污染，实现茶叶发酵智能化、清洁化生产，减少堆味，提高茶叶的销售周转率，为此，研发茶叶发酵自动化生产设备，实现茶叶发酵工艺、技术与设备升级换代势在必行。

但是，目前市场上红茶、黑茶生产企业仍一直按照传统方法生产，对从业人员的生产经验、制茶技术和业务水平具有很高的要求，且劳动强度大，灰尘多，发酵不均匀，卫生条件差，发酵条件难以控制，发酵质量不稳定，滋生螨虫，使得茶叶产品质量安全和从业工人的健康受到严重挑战，茶叶发酵中出现的诸多难题。因此，本领域技术人员提供了茶叶离地发酵生产工艺及其发酵装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供茶叶离地发酵生产工艺及其发酵装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：茶叶离地发酵装置，包括进料盘，所述进料盘的后方安装有收料吸料装置，所述进料盘的一侧安装有XY轴移动桁架，所述XY轴移动桁架的上方滑动安装有真空抽吸装置，所述真空抽吸装置的下表面安装有Z轴翻堆装置，所述真空抽吸装置的后侧安装有第一检测器，所述XY轴移动桁架的下表面安装有不锈钢发酵盘，所述不锈钢发酵盘的上方发酵室内安装有第一传感器，所述XY轴移动桁架的前方安装有系统控制，所述XY轴移动桁架的前方临近系统控制的位置处安装有除尘换气设备，所述XY轴移动桁架的一侧放置有升温除湿机，所述XY轴移动桁架的一侧临近升温除湿机的位置处放置有恒温恒湿机，所述真空抽吸装置的上端安装有真空罐，所述真空抽吸装置的下端安装有下料斗，所述真空抽吸装置上临近下料斗的位置处安装有高压旋涡气泵，所述Z轴翻堆装置的上端设置有Z轴升降机构，所述Z轴升降机构的下端安装有吸料口，所述Z轴升降机构的下端临近吸料口的位置处安装有爬料滚刀，所述爬料滚刀的前表面安装有刮板上下气缸，所述刮板上下气缸的一端安装有刮板，所述进料盘的输出端贯通连接真空抽吸装置的输入端，所述真空抽吸装置的输出端贯通连接收料吸料装置的输入端，所述XY轴移动桁架分为X轴衍架和Y轴衍架，所述XY轴移动桁架上的X轴衍架的前后外表面位置处均安装有喷淋头，且喷淋头每隔30cm设置一个，所述吸料口的输出端通过高压旋涡气泵与收料吸料装置的输入端贯通连接，所述下料斗的输入端与真空罐的输出端贯通连接。

作为本发明进一步的方案：所述系统控制的输出端电极连接进料盘、收料吸料装置、Z轴翻堆装置、真空抽吸装置、第一检测器、第一传感器、升温除湿机、恒温恒湿机与除尘换气设备的输入端。

作为本发明再进一步的方案：所述下料斗设置有两组，两组所述下料斗对应安装在真空抽吸装置的下端前后侧位置处，所述刮板与刮板上下气缸设置有两组，所述刮板通过刮板上下气缸对应安装在爬料滚刀的左右侧位置处，所述刮板通过刮板上下气缸滑动安装于爬料滚刀的外侧位置处。

作为本发明再进一步的方案：茶叶离地发酵生产工艺，该发酵生产工艺具体以下步骤：

S1、自动布料：待发酵茶叶倒进进料盘，通过真空抽吸装置经XY轴移动桁架，平台行走布料到不锈钢发酵盘上完成茶叶堆布料；

S2、发酵环境调控：根据第一传感器检测，通过系统控制记录到检测数据记录，按工艺要求对恒温恒湿机、升温除湿机和除尘换气设备调控，使发酵室环境适合茶叶堆渥发酵工艺要求；

S3、潮水系统：根据第一检测器检测记录数据，按发酵湿度工艺要求，系统控制控制纯水设备，通过XY轴移动桁架上X轴衍架带动喷淋头行走，潮水系统自动定量、定速通过喷淋头喷水；

S4、自动翻堆系统：根据第一检测器检测记录数据，按发酵湿度工艺要求，系统启动自动翻堆，通过XY轴移动桁架上X轴衍架带动Z轴翻堆装置横纵、上下行走对结块茶堆进行解块后布料到不锈钢发酵盘；

上述翻堆工艺细节流程：

通过XY轴桁架带动Z轴升降机构左右上下走动；爬料滚刀把结块茶堆预先打散成小块，再由高压旋涡气泵供气给真空罐转成真空气流，经吸料口把打散的茶叶抽吸到真空罐里的料仓后下料到二次解块机解块，茶叶经二次解块机解块后下料到下料斗掉落到发酵盘布料；通过桁架和刮板上下气缸控制刮板对发酵盘上10MM厚剩余料刮料清盘；

S5、自动收料：发酵茶堆最后一次翻堆后，按工艺要求，系统控制控制恒温恒湿机、升温除湿机对茶堆加速抽湿干燥，达到工艺要求后，启动自动收料系统打开收料吸料装置，通过XY轴移动桁架上X轴衍架带动Z轴翻堆装置里的吸料管，把干燥后的茶叶抽吸到室外收料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本自动化离地发酵项目独创性、高效性、清洁化，可控性自动化，可以有效解决水分、温湿度、微生物等因素可控难，发酵成本高，风险大，普洱茶风味、特色难以体现和挖掘等难题，自动化离地发酵生产的红茶、黑茶品质优良、清洁卫生、堆味小，完全达到了预期研发目标，可以对发酵红茶、黑茶品质、风味特色进行可控操作，茶叶发酵环节的清洁化生产，从而实现茶叶加工发酵批量化、多品种、精品茶、特色化、自动化，该技术设备实现了茶叶加工中发酵环节的技术革命，代表了红茶、黑茶发酵技术今后的发展方向，是值得大力开发和推广的理想设备。

附图说明

图1为茶叶离地发酵装置的结构示意图；

图2为茶叶离地发酵装置的局部结构示意图；

图3为茶叶离地发酵装置中Z轴翻堆装置的结构示意图；

图4为茶叶离地发酵装置中Z轴翻堆装置的局部结构示意图。

图中：1、进料盘；2、XY轴移动桁架；3、Z轴翻堆装置；4、真空抽吸装置；5、收料吸料装置；6、系统控制；7、第一检测器；8、升温除湿机；9、恒温恒湿机；10、第一传感器；11、除尘换气设备；12、喷淋头；13、不锈钢发酵盘；14、爬料滚刀；15、吸料口；16、刮板；17、刮板上下气缸；18、下料斗；19、二次解块机；20、真空罐；21、高压旋涡气泵；22、Z轴升降机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明实施例中，茶叶离地发酵装置，包括进料盘1，进料盘1的后方安装有收料吸料装置5，进料盘1的一侧安装有XY轴移动桁架2，XY轴移动桁架2分为X轴衍架和Y轴衍架，XY轴移动桁架2的上方滑动安装有真空抽吸装置4，真空抽吸装置4的下表面安装有Z轴翻堆装置3，真空抽吸装置4的后侧安装有第一检测器7，第一检测器7具有检测茶堆温湿、氧含量等功能，XY轴移动桁架2的下表面安装有不锈钢发酵盘13，不锈钢发酵盘13的上方发酵室内安装有第一传感器10，第一传感器10具有检测温湿度、氧含量、粉尘等功能，XY轴移动桁架2的前方安装有系统控制6，XY轴移动桁架2的前方临近系统控制6的位置处安装有除尘换气设备11，XY轴移动桁架2的一侧放置有升温除湿机8，XY轴移动桁架2的一侧临近升温除湿机8的位置处放置有恒温恒湿机9，进料盘1的输出端贯通连接真空抽吸装置4的输入端，真空抽吸装置4的输出端贯通连接收料吸料装置5的输入端，喷淋头12安装于XY轴移动桁架2上X轴衍架的前后外表面位置处，且喷淋头12每隔30cm设置一个，系统控制6的输出端电极连接进料盘1、收料吸料装置5、Z轴翻堆装置3、真空抽吸装置4、第一检测器7、第一传感器10、升温除湿机8、恒温恒湿机9与除尘换气设备11的输入端，真空抽吸装置4的上端安装有真空罐20真空抽吸装置4的下端安装有下料斗18，真空抽吸装置4上临近下料斗18的位置处安装有高压旋涡气泵21，Z轴翻堆装置3的上端设置有Z轴升降机构22，Z轴升降机构22的下端安装有吸料口15，Z轴升降机构22的下端临近吸料口15的位置处安装有爬料滚刀14，爬料滚刀14的前表面安装有刮板上下气缸17，刮板上下气缸17的一端安装有刮板16，吸料口15的输出端通过高压旋涡气泵21与收料吸料装置5的输入端贯通连接，下料斗18的输入端与真空罐20的输出端贯通连接，下料斗18设置有两组，两组下料斗18对应安装在真空抽吸装置4的下端前后侧位置处，刮板16与刮板上下气缸17设置有两组，刮板16通过刮板上下气缸17对应安装在爬料滚刀14的左右侧位置处，刮板16通过刮板上下气缸17滑动安装于爬料滚刀14的外侧位置处。

需要说明的是：第一检测器7，第一传感器10，其中温湿度传感器(型号为CCS811)、氧含量检测器(型号为SP-1104Plus)、粉尘传感器(型号为PM-900M)，升温除湿机8(型号为TE-480D)，恒温恒湿机9(型号为GDDF9N)，高压旋涡气泵21(型号为RB-400)，刮板上下气缸17(型号为SN-R-50X100)。

茶叶离地发酵生产工艺及其发酵装置，该发酵生产工艺具体以下步骤：

S1、自动布料：待发酵茶叶倒进进料盘1，通过真空抽吸装置4经XY轴移动桁架2，平台行走布料到不锈钢发酵盘13上完成茶叶堆布料；

S2、发酵环境调控：根据第一传感器10检测，通过系统控制6记录到检测数据记录，按工艺要求对恒温恒湿机9、升温除湿机8和除尘换气设备11调控，使发酵室环境适合茶叶堆渥发酵工艺要求；

S3、潮水系统：根据第一检测器7检测记录数据，按发酵湿度工艺要求，系统控制6控制纯水设备，通过XY轴移动桁架2上X轴衍架带动喷淋头12行走，潮水系统自动定量、定速通过喷淋头12喷水；

S4、自动动翻堆系统：根据第一检测器7检测记录数据，按发酵湿度工艺要求，系统启动自动翻堆，通过XY轴移动桁架2上X轴衍架带动Z轴翻堆装置3横纵、上下行走对结块茶堆进行解块后布料到不锈钢发酵盘13；

上述翻堆工艺细节流程：

通过XY轴桁架带动Z轴升降机构左右上下走动；爬料滚刀14把结块茶堆预先打散成小块，再由高压旋涡气泵21供气给真空罐20转成真空气流，经吸料口15把打散的茶叶抽吸到真空罐20里的料仓后下料到二次解块机19解块，茶叶经二次解块机19解块后下料到下料斗18掉落到发酵盘布料；通过桁架和刮板上下气缸17控制刮板16对发酵盘上10MM厚剩余料刮料清盘；

S5、自动收料：发酵茶堆最后一次翻堆后，按工艺要求，系统控制6控制恒温恒湿机9、升温除湿机8对茶堆加速抽湿干燥，达到工艺要求后，启动自动收料系统打开收料吸料装置5，通过XY轴移动桁架2上X轴衍架带动Z轴翻堆装置3里的吸料管，把干燥后的茶叶抽吸到室外收料。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.茶叶离地发酵装置，包括进料盘，其特征在于，所述进料盘的后方安装有收料吸料装置，所述进料盘的一侧安装有XY轴移动桁架，所述XY轴移动桁架的上方滑动安装有真空抽吸装置，所述真空抽吸装置的下表面安装有Z轴翻堆装置，所述真空抽吸装置的后侧安装有第一检测器，所述XY轴移动桁架的下表面安装有不锈钢发酵盘，所述不锈钢发酵盘的上方发酵室内安装有第一传感器，所述XY轴移动桁架的前方安装有系统控制，所述XY轴移动桁架的前方临近系统控制的位置处安装有除尘换气设备，所述XY轴移动桁架的一侧放置有升温除湿机，所述XY轴移动桁架的一侧临近升温除湿机的位置处放置有恒温恒湿机，所述真空抽吸装置的上端安装有真空罐，所述真空抽吸装置的下端安装有下料斗，所述真空抽吸装置上临近下料斗的位置处安装有高压旋涡气泵，所述Z轴翻堆装置的上端设置有Z轴升降机构，所述Z轴升降机构的下端安装有吸料口，所述Z轴升降机构的下端临近吸料口的位置处安装有爬料滚刀，所述爬料滚刀的前表面安装有刮板上下气缸，所述刮板上下气缸的一端安装有刮板，所述进料盘的输出端贯通连接真空抽吸装置的输入端，所述真空抽吸装置的输出端贯通连接收料吸料装置的输入端，所述XY轴移动桁架分为X轴衍架和Y轴衍架，所述XY轴移动桁架上的X轴衍架的前后外表面位置处均安装有喷淋头，且喷淋头每隔30cm设置一个，所述吸料口的输出端通过高压旋涡气泵与收料吸料装置的输入端贯通连接，所述下料斗的输入端与真空罐的输出端贯通连接。

2.根据权利要求1所述的茶叶离地发酵装置，其特征在于，所述系统控制的输出端电极连接进料盘、收料吸料装置、Z轴翻堆装置、真空抽吸装置、第一检测器、第一传感器、升温除湿机、恒温恒湿机与除尘换气设备的输入端。

3.根据权利要求1所述的茶叶离地发酵装置，其特征在于，所述下料斗设置有两组，两组所述下料斗对应安装在真空抽吸装置的下端前后侧位置处，所述刮板与刮板上下气缸设置有两组，所述刮板通过刮板上下气缸对应安装在爬料滚刀的左右侧位置处，所述刮板通过刮板上下气缸滑动安装于爬料滚刀的外侧位置处。

4.一种使用权利要求1-3中任意一项所述的茶叶离地发酵装置的茶叶离地发酵生产工艺，其特征在于，该发酵生产工艺具体以下步骤：

S1、自动布料：待发酵茶叶倒进进料盘，通过真空抽吸装置经XY轴移动桁架，平台行走布料到不锈钢发酵盘上完成茶叶堆布料；

S2、发酵环境调控：根据第一传感器检测，通过系统控制记录到检测数据记录，按工艺要求对恒温恒湿机、升温除湿机和除尘换气设备调控，使发酵室环境适合茶叶堆渥发酵工艺要求；

S3、潮水系统：根据第一检测器检测记录数据，按发酵湿度工艺要求，系统控制控制纯水设备，通过XY轴移动桁架上X轴衍架带动喷淋头行走，潮水系统自动定量、定速通过喷淋头喷水；

S4、自动翻堆系统：根据第一检测器检测记录数据，按发酵湿度工艺要求，系统启动自动翻堆，通过XY轴移动桁架上X轴衍架带动Z轴翻堆装置横纵、上下行走对结块茶堆进行解块后布料到不锈钢发酵盘；

上述翻堆工艺细节流程：

通过XY轴桁架带动Z轴升降机构左右上下走动；爬料滚刀把结块茶堆预先打散成小块，再由高压旋涡气泵供气给真空罐转成真空气流，经吸料口把打散的茶叶抽吸到真空罐里的料仓后下料到二次解块机解块，茶叶经二次解块机解块后下料到下料斗掉落到发酵盘布料；通过桁架和刮板上下气缸控制刮板对发酵盘上10MM厚剩余料刮料清盘；

S5、自动收料：发酵茶堆最后一次翻堆后，按工艺要求，系统控制控制恒温恒湿机、升温除湿机对茶堆加速抽湿干燥，达到工艺要求后，启动自动收料系统打开收料吸料装置，通过XY轴移动桁架上X轴衍架带动Z轴翻堆装置里的吸料管，把干燥后的茶叶抽吸到室外收料。

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