JP2018121529A

JP2018121529A - 碾茶製造ライン

Info

Publication number: JP2018121529A
Application number: JP2017013799A
Authority: JP
Inventors: 康哲鈴木; Yasutetsu Suzuki
Original assignee: Terada Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Terada Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2037-01-30
Also published as: JP6948541B2

Abstract

【課題】本発明は、碾茶を製造する時の茶葉の重なりや茶葉の重なりによる乾燥ムラを解決し、碾茶製品の品質を良好なものとし、従来よりも大量生産することができる碾茶製造ラインを提供することを課題としている。【解決手段】本発明の第１手段は、茶葉を殺青する蒸機と、該蒸機にて蒸した茶葉を広げる散茶機と、該散茶機にて広げられた茶葉を収容する回転胴内に熱風を供給する回転胴型熱風処理機と、該回転胴型熱風処理機にて処理された茶葉を広げる散茶機と、該散茶機にて広げられた茶葉を乾燥する碾茶炉とより構成することを特徴とする碾茶製造ライン。【選択図】図１

Description

本発明は抹茶の原料となる碾茶を製造するライン構成に関するものである。

碾茶とは、被覆した茶葉を蒸した後、揉まずに乾燥したものであり、抹茶の原料となる。形状は葉が展開して透き通るように薄く、色沢は鮮緑色、香味は独特の炉の香りがある。

従来の碾茶の製造は、蒸熱１０１→散茶冷却１０２→乾燥１０３→分離→仕上げ乾燥となっている。乾燥に碾茶炉を使用することも特徴であり、独特の香りはこの碾茶炉によって得られる。乾燥をおこなう碾茶炉は、長さ約１０〜１５メートル、幅約２メートル、高さ約２〜４メートルの大型である（図６参照）。更に、燃焼部１０４を地下に備えているため、長さ約１０〜１５メートル、幅約２メートル、深さ約１メートル程度のピット１０５（くぼみ）を設けている。

上記の碾茶炉は、２００度を超える高温となるため、耐熱性と保温性のあるレンガによって側壁を構成している。そのため、碾茶炉の製造は、碾茶炉を設置する製茶工場にレンガやレンガ以外の部品を持ってきて、製茶工場で側壁のレンガの積み上げやレンガ以外の部品の組立てをしている。

上記の碾茶炉は、地下のピット１０５部分に燃焼部１０４を備えており、燃焼部１０４の燃焼空気が煙道にて碾茶炉内を通過するようにしている。煙道は、地下の燃焼部１０４から徐々に上へ向かうように配置されており、茶葉を最下段に投入し、最下段で乾燥した茶葉を最上段へ吹き上げて、更に乾燥している。

本出願人は、レンガ製の碾茶炉の問題を解決するべく、特許文献１のような機械装置の碾茶炉を出願している。

また、本出願人は、特許文献２のような装置を発明しており、この装置は茶葉の酸化酵素を不活性化するために、茶葉を殺青する装置として用いていた。

特願２０１６−１５８３５６特開２０１３−３４４０５号公報

碾茶を製造するときには、碾茶炉内の巾いっぱいに、茶葉を一葉一葉散らばせて投入することが理想とされる。そのため、投入には散茶機を用い、冷却、開葉（茶葉の表面水分による茶葉同士の付着や折れ等をほぐして広げる）、投入を目的としている。茶葉同士が付着した状態で碾茶炉に投入されると、付着した茶葉と茶葉の間に存在する茶葉の表面水分が乾燥の初期工程で乾ききらず、それ以外の乾燥が進んだ茶葉との乾燥差（乾燥ムラ）が生じる。また、１枚ずつの茶葉を投入する際も、先に投入された茶葉の上に重なって投入されると、上記同様に乾燥ムラが生じる。いずれにせよ、茶葉が重なったまま乾燥工程に移行すると、乾燥ムラが茶葉表面の退色の原因になる。重なった部分は黒ずみ、製品がくすんだ色となり、鮮やかな緑の抹茶の弊害となる。重なった部分が多いと茶葉の乾燥が足りず、重なった部分を乾かすために碾茶炉全体の温度を高く保って、乾燥を行うことになるが、その場合、乾燥が進んでいる部分が過乾燥となり、この過乾燥も退色又は香気を損失する原因となる。一般的な大きさのレンガ製の碾茶製造ラインの茶葉処理量が時間当たり１００ｋｇ前後であるが、これは上記のような茶葉の重なりを避けた茶葉流量及び処理速度が大きな要因である。

本発明は、碾茶を製造する時の茶葉の重なりや茶葉の重なりによる乾燥ムラを解決し、碾茶製品の品質を良好なものとし、従来よりも大量生産することができる碾茶製造ラインを提供することを課題としている。

本発明の第１手段は、
茶葉を殺青する蒸機と、
該蒸機にて蒸した茶葉を広げる散茶機と、
該散茶機にて広げられた茶葉を収容する回転胴内に熱風を供給する回転胴型熱風処理機と、
該回転胴型熱風処理機にて処理された茶葉を広げる散茶機と、
該散茶機にて広げられた茶葉を乾燥する碾茶炉と
より構成することを特徴とする碾茶製造ライン。
本発明の第２手段は、上記第１手段において、
前記散茶機と前記回転胴型熱風処理機との間に搬送手段を設ける。
本発明の第３手段は、上記第１または２手段において、
前記回転胴型熱風処理機は、回転胴の中心部から１８０〜３００度の熱風を供給する。
本発明の第４手段は、上記第１、２または３手段において、
前記碾茶炉は、輻射熱により茶葉を乾燥するものである。

碾茶炉へ投入する前に、熱風を茶葉に均一に当てることで、茶葉の表面水分を完全に取り除き、碾茶炉での品質低下を防ぐと共に、碾茶炉での茶葉の重なりを許容することができる。碾茶炉での茶葉のある程度の重なりを許容することで、処理能力を従来の２〜３．５倍に上げることができる。

茶葉の表面水分が皆無の状態で碾茶炉へ投入されるため、乾燥ムラが生じず、製品の品質バランスが良くなるとともに、従来の製品よりも鮮やかな緑色で仕上がる。

図１は本発明の碾茶製造ラインの一例を示した説明図である。図２は散茶機の一例を示した説明図である。図３は回転胴型熱風処理機の一例を示した説明図である。図４は碾茶炉の一例を示した説明図である。図５は茶葉の水分変化の一例を示した説明図である。図６は従来の碾茶製造ラインのライン構成を示した説明図である。

本発明の碾茶製造ラインの一例を図１に示す。茶葉をまず蒸機にて殺青する。蒸機にて殺青した後、散茶機１を介して回転胴型熱風処理機２にて熱風を茶葉に供給する。回転胴型熱風処理機２の後には、散茶機１を介して碾茶炉３へ投入する。その後は、つる切り機、選別機、乾燥機、選別機などを経て、碾茶の製品となる。

茶葉を殺青する蒸機は、蒸気を茶葉に当てることにより茶葉の酸化酵素を不活性化させる。従来用いている蒸機でかまわない。

散茶機１の一例を図２に示す。散茶機１は、茶葉Ｔを受け入れるホッパー１１と、ホッパー１１内の茶葉を風送するための送風ファン１２（送風ファン１２の駆動手段１４を備える）と、茶葉Ｔの散茶室１３を備えている。散茶室１３は、空気が抜けるように、通気性の良い側壁（本実施例では網状の布となっているが、金網などでもよい）となっている。本実施例の散茶機１は散茶室１３を２ケ備えているが、あくまでも一例であり、散茶室１３は１ケでも３ケ以上でもよい。設置する場所によって、散茶室１３の数を変えてもよい。

回転胴型熱風処理機２の一例を図３に示す。回転する回転胴２１は、茶葉を一端から投入する投入口を備えており、この投入口には、投入装置２７によって茶葉を連続的、定量的に投入する。回転胴２１は駆動手段２２によって回転する。この回転胴２１の投入口側の中心には熱風供給手段として熱風吹込管２９が挿入されており、この熱風吹込管２９の先端の熱風吹出口（図示しない）より熱風を吹き込む。この熱風吹込管２９へ供給する熱風は、熱風発生器２８によって発生しており、ガスバーナーを熱媒体とし、熱交換されることなく供給される。熱風吹込管２９の途中に温度計３０を設け、熱風の温度を監視、調整している。熱風発生器２８は、約１８０〜３００度の熱風を２０〜８０立方メートル／分程度（好ましくは４０立方メートル／分）の風量で供給することができるものであり、温度、風量のいずれも調整可能になっていて、茶葉の性状や乾燥度合等に応じて変更する。回転胴２１の中には、茶葉Ｔを出口方向に誘導する桟（図示しない）を有する。

本実施例の装置の場合、回転胴２１は直径約１０００ミリ、全長約５０００ミリと比較的大型である。回転胴２１の回転数は最高３０ｒｐｍ程度で、無段階に調整可能とし、茶葉の乾燥度合（在胴時間）を調節可能となっている。回転胴２１の傾斜によっても、在胴時間の調整をすることができる。回転胴２１の他端の取出口の外側には茶葉の取出と排気を兼ねたシュート２４があり、茶葉は下方に落ち、排気は排気管２５から上部に抜ける構造になっている。

以上のような回転胴型熱風処理機２に茶葉を投入するため、まず、茶葉Ｔをコンベヤ３１により投入装置２７へ投入する。コンベヤ３１を介さずに、散茶室１３の下方に回転胴型熱風処理機２の投入装置２７を配置してもよい。蒸して付着した複数枚の茶葉や折れたり丸くなったりした茶葉を散茶機１で広げる（開葉する）ことで、回転胴型熱風処理機２においてムラなく、均一に、一葉一様の茶葉に熱風を当てることができる。投入装置２７で定量的にされ、茶葉Ｔは投入口から回転胴２１内へ入り、内部の桟により強制的に移動し、熱風吹出口より吹出した約１８０〜３００度の熱風に当たって、茶葉の表面水分を除去する。この時、桟により茶葉Ｔを万遍無く拡散して、回転胴２１の中心部から３６０度方向に直接熱風を吹き付けることで、茶葉に均一に熱風を当てることができ、乾燥ムラなく茶葉一葉一葉に熱風を当てることができる。この時の回転胴型熱風処理機２の通過時間は約２分程度である。

碾茶炉３の一例を図４に示す。碾茶炉３は下部の輻射熱乾燥部４１と、上部の熱風乾燥部４３とに分かれている。輻射熱乾燥部４１は、更に第１乾燥室５１と第２乾燥室６１とに分かれており、第１乾燥室５１は上段、第２乾燥室６１は下段となっている。本実施例では、各乾燥室５１、６１は仕切板４２により分けている。仕切板４２は設置しなくてもよいが、各乾燥室５１、６１の温度を調整するためには、設置する方がよい。乾燥室の数はこの限りではない。

第１乾燥室５１への茶葉の供給のため、散茶給葉部４４を設ける。散茶給葉部４４は、茶葉Ｔを受け入れるホッパー８２と、ホッパー８２内の茶葉を風送するための送風ファン８１と、茶葉の散茶室８３を備えている。散茶室８３は、送風ファン８１からの送風が抜けるように、通気性の良い側壁（本実施例では金網）となっている。

第１乾燥室５１には通気性を有する無端輸送体を上下に２段設けてあり、茶葉は散茶給葉部４４によりこれら２段の無端輸送体に分けられて搬送される（本実施例では２段であるが、１段でも３段以上でもよい）。本実施例では、無端輸送体としてネットコンベヤ５２、５３を用いる。２段に分けて茶葉を搬送すると、ネットコンベヤ５２、５３の全長は、それぞれ通常の半分でよく、本実施例では約６ｍ、第１乾燥室の全長は約５ｍ、幅は約２ｍとなる。ネットコンベヤ５２、５３の終端下部には、ネットコンベヤ５２、５３に接するように回転ブラシ（図示しない）が設けられている。第１乾燥室５１には、バーナーを備えた燃焼部５６を設け、煙道５４内を燃焼空気で満たす。燃焼部５６に用いるバーナーは重油バーナーよりガスバーナーの方が燃焼調整や排気調整が容易である。

煙道５４は、燃焼部５６から水平に４〜６本設ける。第１乾燥室５１が均等に十分加熱されれば、煙道５４の本数はこの限りではない。燃焼部５６による燃焼空気は煙道５４を通り、機外に配設した煙道９１を通って、第２乾燥室６１の煙道６４へ導かれる。第１乾燥室５１内の温度を監視するため、第１乾燥室５１に温度計を設ける。第１乾燥室５１のネットコンベヤ５２、５３の終端の茶葉は、第２乾燥室６１のネットコンベヤ６２上へ自然落下する。

第２乾燥室６１は、通気性を有する無端輸送体を１段、煙道２４を水平方向に６本設けてあり、ここでも、本実施例では無端輸送体としてネットコンベヤ６２を用いる。ネットコンベヤ６２は、第１乾燥室５１のネットコンベヤ５２、５３に対し、逆行する。ネットコンベヤ６２の終端下部に接するように回転ブラシ（図示しない）を設ける。機外に配設された煙道９１には、燃焼空気の導入量を調節するため、調節ダンパーとダンパーレバー９５を配置する。導入量を調節することにより、各乾燥室５１、６１の温度が調整される。第２乾燥室６１内の温度を監視するため、第２乾燥室６１に温度計を設ける。第２乾燥室６１のネットコンベヤ６２の終端には、取出用のトラフコンベヤ６５を設け、トラフコンベヤ６５の終端にホッパー６６を設け、ホッパー６６内の茶葉を熱風乾燥部４３の上部のシュート６９へ送るための送風ファン６７および風送管６８を設ける。

燃焼部５６で生成する燃焼空気を各ネットコンベヤ５２、５３、６２の下方に配置した煙道５４、６４内を通過させる。これにより、機内の温度を保つことに効果があり、煙道５４、６４から発する熱をネットコンベヤ５２、５３、６２上の茶葉に放射させることができる。

煙道５４、６４の表面または第１乾燥室５１、第２乾燥室６１の側壁の内側へ、遠赤外線を放射することができる塗料を塗布する。すると、塗料により、遠赤外線の効果による効率の良い乾燥がおこなわれ、茶葉は色や風味良く乾燥できる。

第１乾燥室５１の側壁の燃焼部５６付近に送風機５９を設ける（本実施例では燃焼部５６の下方に送風機５９を設けたが、上方でも側方でもよく、この限りではない）。この送風機５９は第１乾燥室５１内の空気を動かすために設けるものであり、燃焼部５６付近に設けることにより、燃焼部５６付近の高い温度の空気を燃焼部５６から離れた風洞５７付近へ送り、熱移動することができる。

第１乾燥室５１のネットコンベヤ５２、５３から第２乾燥室６１のネットコンベヤ６２へ茶葉が自然落下する部分は仕切板４２がなく、第１乾燥室５１と第２乾燥室６１はつながっており、風洞５７を形成し、茶葉Ｔから蒸散する湿気を帯びた空気は上昇し、上部の排気口により排出される。

熱風乾燥部４３は、シュート６９から出た茶葉Ｔを薄く広げるためのかきならし具を備え、熱風乾燥室７１内に通気性を有する無端輸送体７２Ａ、７２Ｂ、７３Ａ、７３Ｂを４段設けている。無端輸送体の段数はこの限りではない。第２乾燥室６１を通過した燃焼空気を機外の煙道９２より熱風乾燥部４３との間の排煙調整室７６へ導き、排煙調整室７６内の燃焼空気を機外の煙道９３、供給ファン７７により熱風乾燥室７１へ導入している。熱風乾燥室７１の上方には、乾燥に使用した熱風を排気するための排気ファン（図示しない）を設ける。供給ファン７７と排気ファンは、それぞれインバータ（図示しない）にて出力調整する。これにより機内の温度を調節することができる。無端輸送体７３Ｂの終端には、茶葉を取り出すためのスクリューコンベヤ７９を設ける。

それぞれの無端輸送体５２、５３、６２、７２Ａ、７２Ｂ、７３Ａ、７３Ｂには、インバータ（図示しない）を設け、それぞれのスピードを変更して、所望の処理時間を得られるようになっている。

次に、この碾茶炉３を起動し、茶葉Ｔを投入した動きを説明する。茶葉Ｔを散茶給葉部４４のホッパー８２へ搬送する。ホッパー８２に入った茶葉Ｔは、送風ファン８１の送風により、散茶室８３へ飛ばされ、落下するときに、上段のネットコンベヤ５２または下段のネットコンベヤ５３へのる。ネットコンベヤ５２、５３上では、煙道５４からの輻射熱や遠赤外線などにより乾燥される。

第１乾燥室５１のネットコンベヤ５２、５３上で乾燥された茶葉Ｔは、第２乾燥室６１のネットコンベヤ６２上へ自然落下する。落下時に、茶葉Ｔの上下や隣の茶葉Ｔとの位置、ネットコンベヤへの接触などが変化する。

送風機５９の送風口から送風が行われることにより、第１乾燥室５１内の燃焼部５６付近の高い温度の空気が燃焼部５６から離れた位置へ送られ、送風をしない場合には温度差が約５０度あったとしても、送風により温度差が約１０〜２０度程度に減少する。空気の温度ムラがなくなり、茶葉の乾燥ムラがなくなる。

第２乾燥室６１のネットコンベヤ６２上でも、第１乾燥室５１と同様に、煙道６４からの輻射熱や遠赤外線などにより乾燥される。ネットコンベヤ６２上で乾燥された茶葉Ｔは、トラフコンベヤ６５上へ取り出され、ホッパー６６へ回収される。ホッパー６６内の茶葉へ送風ファン６７により送風し、風送管６８内を通過して、シュート６９により給葉部７４へ茶葉を投入する。

給葉部７４内の茶葉をかきならし具により薄く平らにして、無端輸送体７２Ａ上へのせる。供給ファン７７により排煙調整室７６内の熱風を煙道９３にて熱風乾燥室７１内へ取り込み、熱風により乾燥する。このときの熱風乾燥室７１の温度は約８０度であり、この温度は、供給ファン７７の回転数により変更することができる。茶葉から蒸散する湿気を帯びた空気は上昇し、上部の排気ファンにより排気される。熱風乾燥室７１内で乾燥した茶葉をスクリューコンベヤ７９へ排出し、スクリューコンベヤ７９により、次の機械（または搬送装置）へ搬送する。

以上のような流れで、ネットコンベヤ５２、５３上を約１分から約２分３０秒、ネットコンベヤ６２上を約２分３０秒から約５分、無端輸送体７２Ａ、７２Ｂ、７３Ａ、７３Ｂは約１０分から約４０分程度で茶葉を良好に乾燥することができる。

生の状態で含水率約４００％（Ｄ．Ｂ．）以上の茶葉を回転胴型熱風処理機２へ投入することで、取出時には含水率約２００〜１００％（Ｄ．Ｂ．）にすることができ、茶葉の表面水分のみでなく、茶葉全体の水分も除去することができる。その為、碾茶炉３に投入する茶葉の量を増やしても、ライン上問題なく乾燥することができる。よって、従来の碾茶製造ラインより２〜３．５倍の茶葉を処理することが可能となる。その為、製品１ｋｇ当たりの燃料コストは５０〜５５％程度、削減が可能である。

碾茶炉３の前の散茶機１は、碾茶炉３の散茶給葉部４４で代用してもよいし、両方備えてもよい。両方備えるときは、散茶機１から取り出された茶葉Ｔを散茶給葉部４４のホッパー８２へ直接投入するとよい。また、回転胴型熱風処理機２の前の散茶機１は、茶葉Ｔの具合によっては設けなくてもよい。

実施例１の碾茶炉３ではなく、従来のレンガ製の碾茶炉でも同様である。従来の一般的な碾茶炉はネットコンベヤが３〜５段で構成されており、ネットコンベヤがそれぞれ単独スピード調整されることができる。レンガ製の碾茶炉の場合、一般的に投入される段（下段）は２分、次段（上段）は５分、それ以降各段５分から１０分の処理時間を有する。その為、上段以降の工程は下段より茶層が厚い（重なる）状態である。

碾茶では、一般的に熱風で乾燥すると、碾茶特有の香気（風味）が消失されるとは言われるが、回転胴型熱風処理機２での風量が生葉１ｋｇ当たり８立方メートル程度であれば、製品の香気に与える影響はほとんどない。（この風量は散茶機の風量と同等である）

一般的な大きさのレンガ製の碾茶製造ラインの茶葉処理量は時間当たり１００ｋｇ前後であったため、３００ｋｇ近く処理するためには、単純に約３倍の設備及び設置面積が必要であったが、本発明の碾茶製造ラインであれば、１台の設備追加と約２倍の設置面積を用意すればよい。

Ｔ茶葉
１散茶機
２回転胴型熱風処理機
３碾茶炉
１１ホッパー
１２送風ファン
１３散茶室
１４駆動手段
１５ダクト
１６コンベヤ
１７コンベヤ
２１回転胴
２２駆動手段
２３カバー
２４シュート
２５排気管
２６機枠
２７投入装置
２８熱風発生器
２９熱風吹込管
３０温度計
３１コンベヤ
３２コンベヤ
３３作業者
４１輻射熱乾燥部
４２仕切板
４３熱風乾燥部
４４散茶給葉部
５１第１乾燥室
５２ネットコンベヤ
５３ネットコンベヤ
５４煙道
５６燃焼部
５７風洞
５９送風機
６１第２乾燥室
６２ネットコンベヤ
６４煙道
６５トラフコンベヤ
６６ホッパー
６７送風ファン
６８風送管
６９シュート
７１熱風乾燥室
７２Ａ無端輸送体
７２Ｂ無端輸送体
７３Ａ無端輸送体
７３Ｂ無端輸送体
７４給葉部
７６排煙調整室
７７供給ファン
７９スクリューコンベヤ
８１送風ファン
８２ホッパー
８３散茶室
９１煙道
９２煙道
９３煙道
９５ダンパーレバー
９７ダンパーレバー
１０１蒸熱
１０２散茶冷却
１０３乾燥
１０４燃焼部
１０５ピット
１０６吹上

Claims

茶葉を殺青する蒸機と、
該蒸機にて蒸した茶葉を広げる散茶機と、
該散茶機にて広げられた茶葉を収容する回転胴内に熱風を供給する回転胴型熱風処理機と、
該回転胴型熱風処理機にて処理された茶葉を広げる散茶機と、
該散茶機にて広げられた茶葉を乾燥する碾茶炉と
より構成することを特徴とする碾茶製造ライン。
前記散茶機と前記回転胴型熱風処理機との間に搬送手段を設けることを特徴とする請求項１記載の碾茶製造ライン。
前記回転胴型熱風処理機は、回転胴の中心部から１８０〜３００度の熱風を供給することを特徴とする請求項１または２記載の碾茶製造ライン。
前記碾茶炉は、輻射熱により茶葉を乾燥するものであることを特徴とする請求項１、２または３記載の碾茶製造ライン。