JP2009142235A - 茶生葉加熱処理装置 - Google Patents

Abstract

【目的】本発明は、茶生葉加熱について、自由に処理時間の設定、変更が任意にでき且つ構造が簡単で安価に製作でき、しかも使い易い装置を提供する。さらに、焦げの発生がきわめて少ないものにすると共に、水分の多い軟らかな芽でも、凝縮水が付着することを無くし、硬葉においても、充分に殺青を進めることができるようにすること。
【構成】通気性のネットコンベア本体２１を張設した速度変更可能なネットコンベア２の始端側から所望の厚さにて茶生葉を連続して加熱処理する茶生葉加熱装置であって、ネットコンベア２上に茶生葉加熱室４０を有する筐体４と、筐体４に対して適宜開閉可能な蓋体６と、ネットコンベア２下面に接する金属板５１を加熱する加熱手段５２とからなること。蓋体６の前後に設けた遮閉幕６６とにより茶生葉加熱室４が略密閉状に構成されること。蓋体６には、調節可能な排気口６０が設けられ、雰囲気温度から茶生葉を間接加熱処理すること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、茶生葉加熱について、自由に処理時間の設定、変更が任意にできると共に構造が簡単で安価に製作でき、しかも使い易い装置を提供する。さらに、焦げの発生がきわめて少ないものにすると共に、水分の多い軟らかな芽でも、凝縮水が付着することを無くし、硬葉においても、充分に殺青を進めることができるようにする茶生葉加熱処理装置に関する。

従来より、荒茶製造における釜炒り機は、加熱された胴に茶生葉を接触させることにより茶生葉を殺青（茶生葉の酸化酵素を不活性化すること。つまり、茶生葉の発酵を止めること。）し、乾燥を進め釜炒り茶の風味を形成するが、従来においては、外周を加熱する回転円筒状の連続式のタイプと、バッチ式の回転円筒状のタイプと、固定胴を外部から加熱する攪拌手に依る攪拌のタイプが存在している。

連続式回転円筒状のタイプは投入、取り出し時間が必要なく量産向きであるが、処理時間を設定することや、加工される茶生葉は圃場条件や肥培管理の異なる所から摘採され、水分、芽長、熟度・成分等が異なる茶生葉の混在であり、大きい茶生葉は早く通過し易く、小さな茶生葉は通過時間が長くなり通過時間が一定しない問題があり、均一な処理茶葉を得ることが困難であった。つまり、このような茶生葉の処理時間を均一にすることや希望する処理時間に合わせることは困難であった。

一方、バッチ式の両タイプは、茶生葉を定量計り、一度に投人し処理後排出するが、処理中の茶葉のサンプルを随時採取することが可能であり、処理時間や回転数及び加熱温度等の設定条件の変更が随時可能であり、ひいては再現性があり比較的均一な処理茶葉を得ることができる特長がある。しかしながら、茶葉の投入・取り出し時間と、順次温度を下げた後に炒り葉温度に再度上昇させる時間など、ロスが大きく処理能力が上らない問題を有していた。

いずれの従来の釜炒り方法においては、加熱胴に茶葉が接触する加熱と生葉水分の蒸発による蒸熱作用による相互作用により茶生葉の酸化酵素の不活性化を行うものであるが、回転胴による攪拌作用、固定胴における攪拌では、大きさの異なる茶生葉では攪拌作用に違いが生じ、特に水分の少ない芽長の大きいものは、加熱胴に接触加熱による水分蒸発が少なく、茶葉は焦げを生じ易く品質の安定には困難があった。

又、切れ葉や切れ茎は、攪拌されずに回転円筒状の胴或いは攪拌用のサンに貼り付き焦げを生じ易かった。後の工程によりこの焦げを生じた茶葉を篩い選別されていたが、全てを取り除くのは困難であり、その設備も必要となるなど問題を有していた。硬葉を処理する場合特に回転円筒状の連続式のタイプは、開放のため生葉から発する蒸気を充満することが困難なため、形状が大型化するうえ殺青が不充分になりやすい問題があった。特許文献１があるが、加熱条件、無端輸送帯の速度の変更、排気量の調整は可能であるが処理室が１つであることや、処理茶葉の処理中反転や、ミル芽の場合の排気方法、硬葉の場合の排気方法や加圧の対応ができなく、ミル芽から硬葉へと順次移り変わる生葉への対応が困難であった。無端輸送帯は通気性があり下側のバーナーカバーに網目から落下した切れ葉や切れ茎が乗り易く、焦げ臭の付く原因になり易かった。
特開昭６２−２７２９４０号

本発明は、以上の問題を鑑みてなされたもので、きめ細かな茶生葉性状に対応し最適な加熱処理を行うものであり、本発明が解決しようとする課題（技術的課題又は目的等）は、茶生葉加熱について、自由に処理時間の設定、変更が任意にでき、しかも構造が簡単で安価に製作でき、しかも使い易い装置を提供する。さらに、焦げの発生がきわめて少ないものにすると共に、水分の多い軟らかな芽でも、凝縮水が付着することを無くし、硬葉においても、充分に殺青を進めることができるようにすることを実現することである。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、通気性のネットコンベア本体を張設した速度変更可能なネットコンベアの始端側から所望の厚さにて茶生葉を連続して加熱処理する茶生葉加熱装置であって、前記ネットコンベア上に茶生葉加熱室を有する筐体と、該筐体に対して適宜開閉可能な蓋体と、前記ネットコンベア下面に接する金属板を加熱する加熱手段とからなり、前記蓋体の前後に設けた遮閉幕とにより前記茶生葉加熱室が略密閉状に構成されると共に、前記蓋体には、調節可能な排気口が設けられ、雰囲気温度から茶生葉を間接加熱処理することを特徴とする茶生葉加熱処理装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項２の発明を、前述の構成において、前記筐体に対して複数の蓋体を連続して設け、前記遮閉幕間に複数の茶生葉加熱室を形成してなることを特徴とする茶生葉加熱処理装置としたことにより、前記課題を解決した。また、請求項３の発明を、前述の構成において、前記金属板を加熱する加熱手段からの廃熱を、両側部に設けた空隙連通部から前記蓋体に設けた空隙部及び廃熱口に排出可能に設けてなり、茶生葉加熱室の周囲から雰囲気温度を加熱することを特徴とする茶生葉加熱処理装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項４の発明を、前述の構成において、前記ネットコンベア本体の網目から落下する切れ葉等を回収する手段と、加熱手段毎に加熱温度を制御する手段を備えてなることを特徴とする茶生葉加熱処理装置としたことにより、前記課題を解決した。また、請求項５の発明を、前述の構成において、前記ネットコンベアの適宜な位置に設けたＳ字状部と、該Ｓ字状部に設けた回転手段とにより処理中の茶葉を反転拡散した後、再度加熱処理を行い、必要に応じて、加圧部にて前記処理中の茶葉に圧力を加えてなることを特徴とする茶生葉加熱処理装置としたことにより、前記課題を解決したものである。

請求項１の発明においては、本発明は連続式のタイプでありながら、自由に処理時間の設定、変更が任意にでき、しかも構造が簡単で安価に製作できる。しかも使い易い装置を提供するとともに、洗浄やメンテナンスが容易で手間を省き作業者の負担を軽減できる利点がある。さらに、茶生葉加熱室が略密閉状に構成されてるがゆえに、大小の混在した茶生葉にかかわらず均一に処理時間を行うことができるうえ、ネットコンベア下面に接する金属板を加熱する加熱手段と開閉可能な蓋体内の加熱手段により、移送中の茶葉を雰囲気により加熱でき温度差が少なく、ネット上を移動する茶生葉は加熱手段に接触しない間接加熱であり、焦げの発生がきわめてしにくい特徴がある。水分の多い軟らかな芽でも、排気量の調節可能な排気筒により、生葉から発する蒸気を適宜排出でき、凝縮水が付着することが無く、煮沸するようなことがないので品質の高い処理茶葉を得ることができる。

請求項２の発明においては、より効率的に自由に処理時間の設定、変更が任意にできる。請求項３の発明では、廃熱利用して、さらに効率的に茶生葉加熱処理ができる。特に、廃熱利用することで、茶生葉を周囲から加熱することにより加熱ムラが少なくなる効果と、有効に貴重なエネルギーを活用して製造コストの低減と、廃熱温度が下がることにより作業環境を良好にし、作業者の疲労を軽減する効果がある。また、請求項４の発明では、切れ葉等を回収することができると共に、良好なる茶生葉加熱処理ができる。請求項５の発明では、繊維の発達した硬葉においても、排気量の調節可能な排気筒を適宜閉めることで、蒸気を充満し充分に殺青を進めることが可能であるうえ、加圧部により茶葉内部に保有する水分を押し出し、再度加熱することで均一に茶葉内部まで加熱される効果と、茶葉を軟化する作用により形状を整え易いうえ、均一に乾燥を進めた製品が製造できる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。まず、本発明の第１実施形態について図１乃至図４について説明する。図１は、第１実施形態の一部断面とした略示側面図である。基本的な構成としては、機枠１とネットコンベア２と茶供給部３と筐体４と加熱部５と蓋体６とから構成されている。前記ネットコンベア２は、ネットコンベア本体２１とチェーン２２とスプロケット２３と連結部材２４とからなっている。

具体的には、前記機枠１は上部の枠部１１に４本の柱１２，１２，…が設けられている。その機枠１の側面から見て（図１参照）前後の両柱１２，１２の上下間に設けたスプロケット２３，２３，…間にチェーン２２が巻掛けられ、且つ前記機枠１を正面から見て前記チェーン２２，２２が適宜の間隔に並設され、その間に前記連結部材２４にて左右側が同期するようにして通気性を有する前記ネットコンベア本体２１が張設されている。前記ネットコンベア２は、図示しないモータなどの動力源にて、適宜な速度に変更可能で駆動可能に設けられている。

前記茶供給部３は、図１に示すように、ホッパー３１と掻き均し手段３２とで構成されている。前記ホッパー３１に前記ネットコンベア２の始端側に茶生葉を適量溜め、前記掻き均し手段３２は上下に移動可能に設けられ、これによって、茶生葉送り量の厚さ（高さ）を調節して、後述する茶生葉加熱室４０への茶生葉送り厚さを加減する。

前記筐体４は、図２及び図３に示すように、底部４１と側部４２とから断面扁平Ｕ字状をなし、前記茶生葉加熱室４０が構成され、図１において前後（左右）側は開放されている。特に、底部４１と側部４２は二重構造をなし、それぞれ上側底部４１ａ，下側底部４１ｂと、内面側部４２ａ，外面側部４２ｂとで、加熱空気が流通する空隙連通部４３が設けられている。該空隙連通部４３の側面から見て前後側（図１参照）は端部板４４，４４にて密閉され、前記空隙連通部４３の両側の上部は、上部連通部４３ａ，４３ａとして前記機枠１の両側に少し突出するように設けられている（図３参照）。

前記加熱部５は、金属板５１と加熱手段５２と断熱材５３と覆い部材５４とから構成されている。特に、前記金属板５１（主に銅板が使用される。）は、前記ネットコンベア２のネットコンベア本体２１の下面の幅全体に接して設けられ、且つ両側は前記底部４１の上側底部４１ａと接続して連結されている。前記加熱手段５２は、ガスバーナ・蒸気・電熱ヒータ等を熱源とするものであり、該加熱手段５２による加熱された前記金属板５１の加熱空気は前記空隙連通部４３に充満する。

前記蓋体６は、図２〜図４に示すように、前記筐体４上を密閉状に覆い且つ着脱自在の部材であり、排気口６０とシャッタ６１と空隙部６２と廃熱口６３とキャップ材６４と断熱材６５と遮閉幕６６から構成されている。前記蓋体６の前後には、遮閉幕６６，６６が垂下状に設けられている。或いは、前記蓋体６の前又は後にのみ遮閉幕６６が設けられることもある。また、前記蓋体６は、図１においては、前記加熱部５の金属板５１の長さに対して、前後に２部材として設置されている。この場合の図１において左側の蓋体６にて構成された前記茶生葉加熱室４０を第１の茶生葉加熱室４０と、図１において右側の蓋体６にて構成された前記茶生葉加熱室４０を第２の茶生葉加熱室４０と称する。また、前記蓋体６の長さを長くして１部材のみで構成することもある。

前記排気口６０は前記筐体４の茶生葉加熱室４０と連通しており、前記排気口６０を前記シャッタ６１にて開閉可能状態から閉じたときには、前後の遮閉幕６６，６６を介して前記茶生葉加熱室４０は略密閉状にできる。また、前記蓋体６の空隙部６２の存在にて二重構造に形成され、該空隙部６２の下部連通部６２ａ，６２ａは、前記筐体４の上部連通部４３ａ，４３ａと機密的に連通するように構成されている。この場合、該上部連通部４３ａ，４３ａから前記排気口６０に加熱空気が逃げないように遮蔽板片６７，６７が適宜設けられている。このような構成によって、茶生葉通過空間を略密閉状とした雰囲気温度が２００〜４００℃程度に加熱された茶生葉加熱室４０へと順次茶生葉は送り込まれる。

茶生葉温度は急激に上昇するが、加熱初期段階においては、茶生葉から青葉臭（揮発性成分）を発散する。この青葉臭は処理茶葉に付くと、異臭となり品質を低下させるため外部に放散する必要がある。本願発明では、調節可能な排気口６０のシャッタ６１を開放状態とし、青葉臭及び蒸発水分の一部を外気に放散する。特にミル芽の水分を多く含む茶生葉では、以後の加熱処理においても茶生葉の水分が蒸発し蒸気となるが、必要以上の蒸気は凝縮水として処理茶葉に付着し、煮沸状態となり緑茶特有の香気を無くす原因となる。

蒸気を適宜排出するよう第２の茶生葉加熱室４０（図１において右側参照）の調節可能な排気口６０のシャッタ６１を適宜開きつつ加熱処理を進める。所定時間加熱された茶生葉は殺青（茶生葉の酸化酵素を不活性化）され、緑茶特有の甘い香気が発揚する。前記ネットコンベア２上の茶生葉とともに、該ネットコンベア２と接する金属板５１上を移動する網目から落下する切れ葉や切れ茎等は、茶生葉加熱室４０終端において回収する手段であるスパイラルコンベア８１上で落下する。スパイラルコンベア８１は回転力を前記ネットコンベア２の各回転軸から得て回転することにより落下した切れ葉や切れ茎等を移動させ機外へ排出する。

そこで、作用について図３等にて説明する。ネットコンベア２下面に接する金属板５１の加熱手段５２からの廃熟を側部４２の空隙連通部４３から中空状の蓋体６の空隙部６２に導き、廃熱口６３より外気に排出する。ここには安全を考慮した金網を設け、廃熱に直接触らないようにしてある。茶生葉加熱室４０周囲を加熱し、有効に熱を利用でき加熱ムラなく茶生葉を加熱処理する。この場合、温度センサ８２は、廃熱温度の影響を防ぐために、温度センサ８２の廃熱よけを使用し、茶生葉加熱室４０の雰囲気温度を正確に測定することができる。加熱処理時間１分〜５分処理した後、機外に取り出し次工程の荒茶製造工程を経て製品となる。

本発明の第２実施形態を、図５（Ａ）及び（Ｂ）に基づいて説明する。基本的な構成は、第１実施形態と同等である。特に、前後の蓋体６，６が、単に、排気口６０付き蓋にて構成されているのみである。つまり、第１実施形態に設けられた前記空隙連通部４３及び廃熱口６３が存在しない構成である。保温構造が簡易となっている。他の構成は、第１実施形態と同等であり、符号の説明は省略する。作用も、第１実施形態と同一であり、その説明も省略する。

次に、本発明の第３実施形態を、図６，図７（Ａ）及び（Ｂ）に基づいて説明する。基本的な構成は、第１実施形態と同等であるが、特に、前後の蓋体６，６との間に、加圧部７を設けた構成である。該加圧部７を設けた箇所の前記ネットコンベア２は、Ｓ字状部２５が上下のスプロケット２３，２３にて連結されている。該上部のスプロケット２３に固着された上スプロケット２７ａに下スプロケット２７ｂが設けられ、該下スプロケット２７ｂに固着された回転ローラ２６がチェーン２８を介して回転可能に構成されている。前記回転ローラ２６は機枠１に固定された位置に設けられている。Ｓ字状部２５を介在させることで処理茶葉を反転拡散することができる。

前記加圧部７は、加圧ローラ７１とＬ型レバー７２と加圧用おもり７３と取付部材７４とで構成されている。具体的には、適宜の間隔を有して揺動可能に設けた前記両Ｌ型レバー７２，７２の先端に前記加圧ローラ７１が回転可能に支持されている。該加圧ローラ７１は、前記回転ローラ２６を押圧可能に並設されている。これによって、前記Ｌ型レバー７２に前記加圧用おもり７３が加わった場合には、重さ加減により、前記加圧ローラ７１が前記回転ローラ２６を押圧して処理茶葉の一層殺青作業を施すことができる。他の構成は、第１実施形態と同等であり、符号の説明は省略する。
なお、図６における符号８４は受け箱、図１及び図６における符号８５は出口カバーである。図７における符号１００は、押圧しようとする又は押圧されて処理された茶葉の厚みの外形線である。

前記回転ローラ２６より処理茶葉を反転拡散することにより、凝縮水の張力により茶葉が密着したものを解く作用や、余分な水分も加圧ローラ７１の取付口から外気に放散する。第２の茶生葉加熱室４０（複数の加熱室が存在する場合で、図６において右側）において再度加熱処理を行うことにより、加熱ムラのない均一に加熱処理を進めた茶葉を排出し、次工程への搬送手段により周知の揉乾工程である荒茶製造工程へ搬送する（図省略）。次に繊維の発達した水分の少ない硬葉の処理方法について説明する。調節可能な排気口６０を適宜開け、青臭を放散し水分は必要以上排出しない。第２の茶生葉加熱室４０（図６において右側）の調節可能な排気口６０のシャッタ６１は閉じ、茶生葉から発する蒸気を充満させて充分に殺青する。

また、回転ローラ２６の突起部材による処理茶葉送り込みにより回転力を得る加圧ローラ７１との間により処理茶葉を加圧することにより、内部水分を表面に押し出すとともに、処理茶葉を軟らかくし、揉乾工程である荒茶製造において形状を整え易くする効果と第２の茶生葉加熱室において再度加熱処理を進め、茶葉内部まで加熱し、加熱ムラのない処理茶葉を排出して荒茶製造工程へ搬送する。温度センサ８２は側部４２などに取付け、茶生葉処理室４０内の雰囲気温度を測定し、図示しない操作部の指示した温度と比較し、金属板５１の加熱手段を加減して所望する温度に維持することができる。

本発明の第１実施形態の略示側面図である。 本発明の主要部材の分離した斜視図である。 （Ａ）は図１のＸ−Ｘ矢視断面図、（Ｂ）は（Ａ）の主要部の拡大斜視図である。 （Ａ）は蓋体を下面側から見た斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ矢視断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＺ−Ｚ矢視断面図である。 （Ａ）は本発明の第２実施形態の断面図、（Ｂ）は本発明の第２実施形態の蓋体の一部切除した斜視図である。 本発明の第３実施形態の略示側面図である。 （Ａ）は本発明の第３実施形態の主要部の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の主要部の側面図である。

符号の説明

２…ネットコンベア、２１…ネットコンベア本体、２５…Ｓ字状部、４…筐体、
４０…茶生葉加熱室、４３…空隙連通部、５１…金属板、５２…加熱手段、
６…蓋体、６０…排気口、６３…廃熱口、６６…遮閉幕、７…加圧部。

Claims (5)

1. 通気性のネットコンベア本体を張設した速度変更可能なネットコンベアの始端側から所望の厚さにて茶生葉を連続して加熱処理する茶生葉加熱装置であって、前記ネットコンベア上に茶生葉加熱室を有する筐体と、該筐体に対して適宜開閉可能な蓋体と、前記ネットコンベア下面に接する金属板を加熱する加熱手段とからなり、前記蓋体の前後に設けた遮閉幕とにより前記茶生葉加熱室が略密閉状に構成されると共に、前記蓋体には、調節可能な排気口が設けられ、雰囲気温度から茶生葉を間接加熱処理することを特徴とする茶生葉加熱処理装置。
2. 請求項１において、前記筐体に対して複数の蓋体を連続して設け、前記遮閉幕間に複数の茶生葉加熱室を形成してなることを特徴とする茶生葉加熱処理装置。
3. 請求項１又は２において、前記金属板を加熱する加熱手段からの廃熱を、両側部に設けた空隙連通部から前記蓋体に設けた空隙部及び廃熱口に排出可能に設けてなり、茶生葉加熱室の周囲から雰囲気温度を加熱することを特徴とする茶生葉加熱処理装置。
4. 請求項１又は２において、前記ネットコンベア本体の網目から落下する切れ葉等を回収する手段と、加熱手段毎に加熱温度を制御する手段を備えてなることを特徴とする茶生葉加熱処理装置。
5. 請求項１又は２において、前記ネットコンベアの適宜な位置に設けたＳ字状部と、該Ｓ字状部に設けた回転手段とにより処理中の茶葉を反転拡散した後、再度加熱処理を行い、必要に応じて、加圧部にて前記処理中の茶葉に圧力を加えてなることを特徴とする茶生葉加熱処理装置。

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