JP3424105B2 - 製茶精揉方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は製茶工程のうちの精揉工
程を行うにあたっての手法に関するものである。

【０００２】

【発明の背景】周知のとおり精揉工程は、茶葉の蒸し、
粗揉、揉捻、中揉の各工程を経て揉加工された茶葉を更
に成形し、乾燥させるためのほぼ最終段階の工程であ
り、このような工程を行う製茶機械として製茶精揉機が
ある。製茶精揉機は、一般に上方が開放されたほぼ円弧
状断面の揉釜が複数連接されて設けられ、それぞれの揉
釜内に揉手装置が揺動自在に設けられている。そして揉
釜内に供給された茶葉をこの揉手装置によって揉み込
む。

【０００３】ところでこの製茶精揉機による精揉は、中
揉工程を終えた茶葉を順次空になった揉釜に供給して精
揉しており、この手法に因んで次のような問題点があっ
た。すなわち製茶精揉機の揉手馬及び葉ざらいの往復速
度等は各揉釜ごとに変更できないため、加工経過時間に
応じたきめの細かい加工条件の調節が行えず、例えばほ
ぼ加工終了時の茶葉と、ほぼ加工開始時の茶葉があれ
ば、その平均的な加工条件を選択せざるを得なかった。
またすべての揉釜のそれぞれ異なった性状の茶葉に適す
る加工条件を算出し製茶精揉機を制御することは非常に
難しいことであった。更にまた各揉釜ごとに茶葉の性状
が異なるため、サンプリングも各揉釜ごとに行わなけれ
ばならなかった。更にまた精揉工程後の乾燥工程でもこ
れら性状の異なる茶葉を同一条件で行わざるを得ないた
め、茶葉を所望の品質に仕上げることは更に難しいもの
となっていた。

【０００４】

【開発を試みた技術的事項】本発明はこのような背景を
考慮してなされたものであって、製茶精揉機の各揉釜ご
との加工茶葉の性状のばらつきを無くし、常に一定レベ
ルの高品質の茶葉の加工を行うことができる新規な製茶
精揉方法の開発を試みたものである。

【０００５】

【発明の構成】

【目的達成の手段】すなわち請求項１記載の製茶精揉方
法は、中揉工程を経た単位回分の茶葉を、複数の揉釜を
具える製茶精揉機に分けて供給して精揉工程を行う方法
において、中揉工程を完了した茶葉をあらかじめ各揉釜
ごとに供給待機させ、各揉釜に同時に茶葉を供給して加
工を開始し、加工時には少なくとも揉手馬及び葉ざらい
の往復速度と振幅、及び火室の温度はすべての揉釜で同
値とし、更に精揉後の茶葉を同時に取り出すものであ
り、更に前記火室温度を、加工開始時側は高く、加工終
了時側に近づくにつれ低く設定し、且つ茶葉の精揉を終
了する前には、火室の温 度をやや上げることを特徴とし
て成るものである。

【０００６】また請求項２記載の製茶精揉方法は、前記
要件に加え、前記揉手馬及び葉ざらいの往復速度を、加
工開始時側は往復速度は速く、加工終了時側に近づくに
つれ遅く設定変更することを特徴として成るものであ
る。

【０００７】

【発明の作用】まず火室温度、揉手馬及び葉ざらいの往
復速度と振幅、並びに揉圧などを製茶精揉機の機種や茶
葉の形質などに応じて設定しておく。そして全揉釜が空
の状態であることを確認して、中揉工程を終え製茶精揉
機の揉釜数分に分けた茶葉Ａを各揉釜に同時に供給す
る。

【０００８】そして供給された茶葉は製茶精揉機により
揉み込みが行われるが、すべての揉釜で例えば揉手馬及
び葉ざらいの往復速度と振幅、並びに火室の温度を同値
としておく。そして一定時間経過後に揉手馬及び葉ざら
いの往復速度は遅くなるように変更し、火室の温度は低
くなるように変更する。因みにこの変更は最初の揉手馬
及び葉ざらいの往復速度、及び火室の温度も含めて二段
階または三段階で変更する。なお往復速度の速度変更
は、揉手馬を往復駆動する駆動モータの回転速度をイン
バータによって変更することにより行うと、より滑らか
なきめの細かい変更が行える。また揉手馬及び葉ざらい
の往復速度及び振幅は変更後もすべての揉釜内において
同値とする。

【０００９】そして茶葉の加工状態を検査するためサン
プリングを行う場合、従来は各揉釜ごとにサンプリング
していたが、本発明においては各揉釜内の茶葉は同一条
件で揉み込まれているため、どれか一つの釜からサンプ
リングすればよい。そして以上のように揉み込まれ、所
望の形状、香味に茶葉が仕上がったら茶葉を同時に揉釜
から取り出す。そして供給を待機しておいた次の茶葉を
同時に各揉釜へ供給し、以上のような工程を繰り返す。

【００１０】以上のように中揉工程を終了した茶葉を同
時に製茶精揉機に供給し、ほぼ同一条件で加工し、同時
に取り出した茶葉の性状は、各揉釜ごとのばらつきがな
く、形状及び香り共にほぼ同一に仕上がる。

【００１１】

【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的
に説明する。まず本発明に適用される製茶装置について
説明し、次いでその作動態様を説明しながら、併せ本発
明の製茶精揉方法を説明する。図１中符号１は製茶精揉
機であり、符号Ｄは茶葉Ａをこの製茶精揉機１に供給す
る精揉機分配供給装置である。また符号Ｄ１は供給プー
ルであって、ここから各揉釜５へ茶葉Ａが供給される。
製茶精揉機１について説明すると、このものはフレーム
４に揉手装置２、加圧装置３、揉釜５、樋６、及び回転
箒７等の部材が支持されて成る。このうち揉釜５はほぼ
断面円弧状とした樋状のものであり、上面に揉盤５ａ、
下面に火室５ｂを有し、この火室５ｂには加熱用のガス
バーナからの熱風が供給されている。そして揉盤５ａは
製茶精揉機１における加工工程終了後、茶葉Ａを下方に
落下させるために開閉機構が具えられている。また樋６
と回転箒７は揉釜５の両側に対称的に設けられ、揉盤５
ａと揉圧盤２Ａの間からはみ出して釜の溝に落ちたもの
を再び揉盤５ａ上に戻す役割を担っている。

【００１２】そして揉手装置２について説明すると、こ
のものは茶葉Ａに圧力を加える揉圧盤２Ａと、茶葉Ａが
受ける往復加工速度と加工ストロークを決定する葉ざら
いユニット２Ｂから成る。まず揉圧盤２Ａについて説明
すると、図示しない駆動モータから動力を受けて一定角
度にわたり往復回転する回転軸１９に対し、摺動溝２１
ａが開口された保持アーム２１が固定して具えられてお
り、そしてこの保持アーム２１の摺動溝２１ａに対し揉
圧盤２Ａの上面に立ち上げられた門状の接続アーム２Ａ
ａの上端中央が、上下方向に摺動自在に接続されてい
る。次に葉ざらいユニット２Ｂについて説明すると、揉
手馬２Ｂａと葉ざらい２Ｂｂとから成り、葉ざらい２Ｂ
ｂが前記揉圧盤２Ａを前方及び後方から挟み込むように
して具えられる。具体的には前記往復回転駆動される回
転軸１９に対し、下方が開放したコの字状の揉手馬２Ｂ
ａが固定して具えられ、この揉手馬２Ｂａの前方及び後
方下端に葉ざらい２Ｂｂが固定して具えられている。な
おこの揉手馬２Ｂａ及び葉ざらい２Ｂｂの単位時間あた
りの揺動回数、すなわち往復速度は適宜、茶葉Ａの硬さ
または加工経過時間等により調節される。

【００１３】そして加圧装置３は揉盤５ａ上に蓄えられ
た茶葉Ａに圧力を加えるように揉圧盤２Ａを下方に押し
下げるものである。詳述すれば、揉圧盤２Ａの上方に揉
圧ロッド１０が立ち上げられ、その上端部が分銅レール
１１と連結されている。更にこの連結部中心点で揉圧ロ
ッド１０は回転自在となっており、分銅レール１１の傾
き具合に応じた変動量を垂直方向の押圧力に変換する役
割をしている。

【００１４】そしてこの分銅レール１１上をスライドす
るように分銅１２が搭載されていて製茶精揉機１の前面
に設けられたマニュアル操作用の手元スイッチあるいは
自動制御機構によって移動する。なおマニュアル操作用
のスイッチはこのように製茶精揉機１の各揉釜５の手前
に設けて手元スイッチとすることが望ましいが、制御盤
２０に設けてももとより差し支えない。また分銅レール
１１の下方には、この分銅レール１１を傾斜させる支点
となる主軸１３が、この分銅レール１１の中央よりやや
外側に設けられている。更に分銅レール１１には、本実
施例では位置検出用のセンサ１４が取り付けられてい
て、この位置検出用のセンサ１４の得た情報は自動制御
機構に送られている。また分銅１２の駆動用には図３に
示すようにモータ１５、及びこのモータ１５の出力軸先
端に設けられたスプロケット１６、及びこのスプロケッ
ト１６に結合し駆動されるチェーン１７が設けられて分
銅１２の下面に設けられた係合子１８と噛み合って分銅
１２を駆動している。

【００１５】加圧装置３は以上のような構成により成る
ものであり、分銅１２の位置を変えることにより、後述
する作動態様とも相まって、常に良質の茶葉Ａの加工を
なし得るように、揉圧盤２Ａの圧力の大きさ等が調節さ
れる。もちろん揉圧盤２Ａの加圧は必ずしも分銅による
必要はなく、スプリング、シリンダ等、加圧力を変更で
きるものであれば他の機構でも差し支えない。

【００１６】本発明はこのような製茶精揉機１によって
なされるものであり、以下その製茶方法を説明する。ま
ず火室温度、揉手馬２Ｂａ及び葉ざらい２Ｂｂの往復速
度と振幅などを製茶精揉機の機種や茶葉の形質などに応
じて全揉釜５で同値となるように設定しておく。具体的
には加工終了時側の設定と比べると、火室温度は高く、
揉手馬２Ｂａ及び葉ざらい２Ｂｂの往復速度は速く、そ
して振幅は大きく設定しておく。そして以上のように設
定された製茶精揉機１に対し、中揉工程を終えた茶葉Ａ
を揉釜数にあわせて三等分または四等分して供給プール
Ｄ１より供給する。

【００１７】供給された茶葉Ａは製茶精揉機１によって
揉み込まれるが、すべての揉釜５で揉手馬２Ｂａ及び葉
ざらい２Ｂｂの往復速度と振幅並びに火室５ｂの温度は
同値である。そして一例としてタイマによってある一定
時間経過後に揉手馬２Ｂａ及び葉ざらい２Ｂｂの往復速
度並びに火室５ｂの温度をそれぞれ変更する。具体的に
は揉手馬２Ｂａ及び葉ざらい２Ｂｂの往復速度は加工終
了時側に近づくにつれ遅くなるように変更し、火室５ｂ
の温度は加工終了時側に近づくにつれ低く変更する。そ
してこの変更は最初の往復速度及び火室５ｂの温度も含
めて二段階または三段階に変更する。なお火室５ｂの温
度は加工終了時側に近づくにつれ低く変更することは、
加工終了時側に向かって多少高低を繰り返しても、全体
的に見て茶葉の温度が低くなっていくように変更するこ
とを指す。また精揉を終了して茶葉Ａを取り出す少し前
には、火室５ｂの温度をやや上げるものである。また以
上のような変更は比較的大きな変更であるが、微調整的
な変更は後述するような入力要素に基づく制御によって
行うことが可能である。また往復速度の速度変更は、揉
手馬２Ｂａを往復駆動する駆動モータの回転速度をイン
バータによって変更することにより行う。そして揉手馬
２Ｂａ及び葉ざらい２Ｂｂの往復速度並びに火室５ｂの
温度は変更後もすべての揉釜５内において同値とする。
なお前記揉手馬２Ｂａ及び葉ざらい２Ｂｂの往復速度並
びに火室５ｂの温度のほか、振幅及び揉圧などを例えば
タイマあるいは後述するようなセンサを使用した自動制
御によって全揉釜５同時に変更するようにしてもよい。

【００１８】そして茶葉Ａの加工状態を検査するためサ
ンプリングを行う場合、従来は各揉釜５ごとにサンプリ
ングしていたが、本発明においては各揉釜５内の茶葉Ａ
は同一加工条件で揉み込まれているため、どれか一つの
釜からサンプリングすればよい。そして以上のように揉
み込まれ、所望の形状、香味に茶葉Ａが仕上がったら茶
葉Ａを同時に揉釜５から取り出す。そして各揉釜５上方
の供給プールＤ１に待機しておいた次の茶葉Ａを同時に
各揉釜５へ供給し、以上のような工程を繰り返す。

【００１９】また以上のような製茶精揉方法を採りなが
ら、更に常に一定レベルの高品質の茶葉Ａの加工を行う
ように、茶葉Ａの加工状態を各種センサにより検出し、
製茶精揉機１を自動制御することが可能である。以下入
力要素と制御要素とについて概略的に説明する。なお以
下の入力要素を基に制御要素を自動制御するにあたって
は、各入力要素と出力要素とを勘案し、フィードバック
制御、あるいはあらかじめデータをテーブル化し、それ
に基づいて制御するなど種々の制御手法が採れるが、例
えばファジイ推論を用いたファジイ制御により自動制御
することなどが、このような複合した入力要素で制御要
素を制御する場合には適している。

【００２０】（Ｉ）入力要素の概略 まず制御するための検出データとなる入力要素について
説明する。このものは茶葉Ａの各種性状と加工状況との
データであり、その茶葉性状は精揉工程に供給されてく
る段階の状況と、製茶精揉機１における加工途中の状況
いずれをも含むものとする。

【００２１】(a) 茶葉水分 水分に関しては、供給時と加工途中、加工終了時いずれ
の場合もデータとして利用できるものであり、各時点で
適宜サンプリングしてデータ入力される。またこれに代
えて、あるいはこれと同時に水分変化率もデータとして
用いる。

【００２２】(b) 表面電気抵抗 表面電気抵抗値は、茶葉Ａの実質的には水分とも相関す
るものであるが、一義的に検出されるデータとして処理
できる点で好ましい。具体的には電極３０Ａ、３０Ｂを
図２における揉釜５の揉盤５ａ上に適宜の間隔を隔てて
設けるようにし、この間の茶葉Ａの電気抵抗値を計測す
るのである。もちろんこの電極３０Ａ、３０Ｂの設置位
置は、加工時の茶葉Ａに接触し得る位置であれば、揉圧
盤２Ａに取り付けるなど、適宜の位置を選択できる。

【００２３】(c) 表面電気抵抗変化率 表面電気抵抗変化率は、前記表面電気抵抗が単位時間当
たりどの程度変化したかを表すものであり、例えば極端
に急激な変化があった場合には揉み込みが過剰であると
いうような判定の基礎となるデータである。

【００２４】(d) 茶温 茶温は、精揉加工を受けるにあたり加工開始から、茶温
が適宜上昇して一定温度に達するのであるが、その温度
等の情報である。

【００２５】(e) 嵩 嵩は、加工が進むにつれて減少し、茶葉全体の見かけ上
の密度が大きくなるものであり、これは例えば揉圧盤２
Ａの位置検出センサ４０を分銅レール１１の回動基部等
に設けて、その位置情報を得るようにするものである。
なおこの位置検出センサ４０の揉圧盤２Ａの位置情報か
ら、揉手馬２Ｂａ及び葉ざらい２Ｂｂの往復速度と振
幅、または火室５ｂの温度等を制御する。具体的には揉
圧盤２Ａが下降した位置情報が入力した場合には、その
値に応じて揉手馬２Ｂａ及び葉ざらい２Ｂｂの往復速度
を遅くし、振幅を少なくし、また火室５ｂの温度を下げ
るものである。

【００２６】(f) 供給量 これは加工当初における供給される茶葉総重量である。

【００２７】(g) 経過時間 経過時間は、作業開始からの時間であり、実質的には精
揉工程は量にもよるが通常４０〜７０分程度の時間にわ
たって行われるものであり、加工開始からの時間であ
る。

【００２８】(h) 雰囲気温湿度 雰囲気温湿度は、火室５ｂの温度であってもよいが、主
として茶葉Ａを加工している揉釜５直上部の温湿度デー
タである。

【００２９】(i) 形状 形状は、例えば加工途中で水分除去が充分行われず、小
塊となったようないわゆる小玉状態であるとか、あるい
は揉み込みが円滑に行われて針棒状近く揉み込まれてい
るか等の状況である。これは適宜サンプリングしてふる
い等から検出してもよいし、あるいはサンプリングした
ものをシャドーセンサ等によって個々に形状を概ね判定
するようなものであってもよいし、更には人手によるマ
ニュアル検出してデータを得てもよい。

【００３０】(j) 茶葉状態 更に前記以外の茶葉Ａの状態、例えば色合い等を色素計
等によって判断する。また周辺の香気いわゆる青臭み等
を匂いセンサで検出してもよい。

【００３１】（II) 制御要素の概略 前記入力要素のデータに基づき、制御される各部材（要
素）は次のとおりである。 (a) 加圧状態（分銅位置） 実質的には分銅１２の位置を選択することによって、揉
圧盤２Ａの加圧状況を設定するものであるから、その位
置を制御する。分銅１２が分銅レール１１の先端側にゆ
くに従い、揉圧盤２Ａの作用圧力が高まるようになる。
前記入力要素(b) の表面電気抵抗及び入力要素(c) の表
面電気抵抗変化率及び入力要素(e) の嵩の状況を基に制
御する。

【００３２】(b) 揉手馬及び葉ざらいの往復速度 揉手馬２Ｂａ及び葉ざらい２Ｂｂの単位時間あたりの揺
動回数である。比較的遅い速度でじっくり揉み込むか等
の制御がなされる。入力要素(g) の経過時間や制御要素
でもある往復速度、茶種（茶期による）等を基に制御さ
れる。

【００３３】(c) 揉手馬及び葉ざらいの振幅 揉手馬２Ｂａ及び葉ざらい２Ｂｂの揺動範囲を決定する
ものである。揺動範囲が大きければ茶葉Ａが活発に動き
（揉み込まれ）、整形、乾燥が促進される。逆に揺動範
囲が小さければ緩やかな整形、乾燥がされる。入力要素
としては前記往復速度と同様の要素を基にして制御され
る。

【００３４】(d) 火室温度 乾燥に寄与する火室５ｂの温度設定である。揉盤５ａの
蓄熱負荷等を考慮した上で決定されることが好ましい。
茶温の偏差（現在値から設定値を引いた値）の状況と、
前記茶温の偏差の変化分、すなわち単位時間あたりの茶
温上昇を基に制御される。

【００３５】(e) 取出判定 取出判定とは最適加工がされて、加工が終了したことの
判定である。これは例えば茶葉Ａの水分データである表
面水分値等の検出である。茶葉Ａの乾燥が進むにつれ
て、表面水分値を実質的に表している電気抵抗値が大き
くなってゆく傾向にあり、例えば５０分経過後、２０メ
ガオームの抵抗値となった時点を取出判定として判定す
る。

【００３６】

【発明の効果】茶葉Ａを同時に供給して精揉を開始し、
茶葉Ａの性状を決定する主要加工条件が同一であり、更
に同時に取り出して精揉を終了するため、揉釜５ごとに
よる差異が生じず茶葉Ａの品質がほぼ同一となる。更に
揉み込みによる茶葉Ａの性状の変化に応じて、加工条件
を変更してやることにより、茶葉Ａをより良好な形状及
び色沢に仕上げることができる。また加工条件を全揉釜
５同時に変更するため、各揉釜５による異なった動きを
必要とせず、駆動系統などが複雑な機構とならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】製茶精揉機分配供給装置から製茶精揉機へ茶葉
を同時供給し、同時取出しを行う生茶葉の経路を示す模
式図である。

【図２】製茶精揉機の概要を示す縦断側面図である。

【図３】加圧装置の駆動機構を示す縦断側面図である。

【図４】入力要素及び制御要素の関係を併せ示す体系図
である。

【符号の説明】

１ 製茶精揉機 ２ 揉手装置 ２Ａ 揉圧盤 ２Ａａ 接続アーム ２Ｂ 葉ざらいユニット ２Ｂａ 揉手馬 ２Ｂｂ 葉ざらい ３ 加圧装置 ４ フレーム ５ 揉釜 ５ａ 揉盤 ５ｂ 火室 ６ 樋 ７ 回転箒 １０ 揉圧ロッド １１ 分銅レール １２ 分銅 １３ 主軸 １４ 位置検出用のセンサ １５ モータ １６ スプロケット １７ チェーン １８ 係合子 １９ 回転軸 ２０ 制御盤 ２１ 保持アーム ２１ａ 摺動溝 ３０Ａ 電極 ３０Ｂ 電極 ４０ 位置検出センサ Ａ 茶葉 Ｄ 精揉機分配供給装置 Ｄ１ 供給プール

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中揉工程を経た単位回分の茶葉を、複数
   の揉釜を具える製茶精揉機に分けて供給して精揉工程を
   行う方法において、中揉工程を完了した茶葉をあらかじ
   め各揉釜ごとに供給待機させ、各揉釜に同時に茶葉を供
   給して加工を開始し、加工時には少なくとも揉手馬及び
   葉ざらいの往復速度と振幅、及び火室の温度はすべての
   揉釜で同値とし、更に精揉後の茶葉を同時に取り出すも
   のであり、 更に前記火室温度を、加工開始時側は高く、加工終了時
   側に近づくにつれ低く設定し、且つ茶葉の精揉を終了す
   る前には、火室の温度をやや上げることを特徴とする製
   茶精揉方法。
2. 【請求項２】 前記揉手馬及び葉ざらいの往復速度を、
   加工開始時側は往復速度は速く、加工終了時側に近づく
   につれ遅く設定変更することを特徴とする請求項１記載
   の製茶精揉方法。