紅茶是我國六大茶類之一,歷史上曾是我國在世界上最具影響力的茶類?,F(xiàn)對我國紅茶加工機械的研制與發(fā)展情況介紹如下。
一、近幾年我國工夫紅茶加工機械研制的進展
改革開放以來,我國名優(yōu)綠茶發(fā)展迅速,紅茶生產(chǎn)下降,特別是進人20世紀90年代,連云南、廣東等品質(zhì)良好的紅茶產(chǎn)區(qū),也大部分改制名優(yōu)綠茶,1995-2007年我國紅茶總產(chǎn)量一直徘徊在3~4萬噸上下,紅茶出口徘徊在2~3萬噸上下,紅茶機械的研制和生產(chǎn)也處于停頓狀態(tài)。近幾年,隨著茶葉消費多樣化發(fā)展,紅茶飲用開始增加,以紅茶為原料的奶茶消費在國內(nèi)流行,促進了我國以工夫紅茶為主的紅茶生產(chǎn)的恢復(fù)性發(fā)展。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,2010年我國紅茶總產(chǎn)量已超過10萬噸,并且這種增長趨勢仍在繼續(xù)。由于紅茶發(fā)展形勢的促進,加之前些年紅茶機械產(chǎn)品生產(chǎn)的缺失,近幾年我國紅茶機械研制開發(fā)又出現(xiàn)快速發(fā)展形勢。
1.工夫紅茶加工機械研制開發(fā)的總體狀況我國紅茶加工機械產(chǎn)品的開發(fā)重點,目前主要集中在工夫紅茶連續(xù)化生產(chǎn)線的研制開發(fā)上。如浙江春江茶葉機械有限公司和浙江上洋機械有限公司工夫〔條形)紅茶連續(xù)生產(chǎn)線巳在云南、福建、安徽、河南等茶區(qū)的紅茶生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。這些工夫紅茶連續(xù)生產(chǎn)線,均以滿足條形紅茶萎凋一難捻一解塊分篩一發(fā)酵一初烘一攤涼回潮一足干工藝要求為目的,做到從鮮葉到干茶全程生產(chǎn)的連續(xù)化,并且使用單板機進行部分環(huán)節(jié)的自動化控制,在大中型紅茶加工企業(yè)應(yīng)用后,反應(yīng)基本良好,而一些中小企業(yè)也有選用連續(xù)化生產(chǎn)線中的主機,組合進行紅茶生產(chǎn)。
2.工夫紅茶連續(xù)生產(chǎn)線使用的主要設(shè)備及性能工夫紅茶連續(xù)生產(chǎn)線使用的主要設(shè)備有萎凋設(shè)備、揉捻設(shè)備、解塊分篩設(shè)備、發(fā)酵設(shè)備和干燥設(shè)備。并且還包括配套使用輸送設(shè)備和以單片機為主的控制設(shè)備。
(1)網(wǎng)帶式多層萎凋設(shè)備萎凋工序配備不銹鋼網(wǎng)帶式多層萎凋設(shè)備是上述生產(chǎn)線的共同特點。網(wǎng)帶式多層萎凋設(shè)備作業(yè)時,如溫度過高可鼓人冷風進行調(diào)節(jié),并可采用電、蒸汽換熱器或熱風爐在室溫過低時,可提供溫度約為35%的熱風,使鮮葉萎凋溫度保持在35~38%,細嫩鮮葉保持在25~30%。當含水率為75%~ 78%的鮮葉進入萎凋機后,風機將適當溫度的氣流均勻地透過鮮葉層,帶走鮮葉因呼吸產(chǎn)生的熱量,進行初步酶促氧化, 蒸發(fā)部分水分,經(jīng)6~8h后含水率降到60%~64% ,完成萎凋工序。
〔2 〉連續(xù)揉捻機組
與綠茶加工連續(xù)化生產(chǎn)線所使用的連續(xù)揉捻機組一樣, 工夫紅茶連續(xù)生產(chǎn)線也采用由單片機控制的一套鮮葉稱量和自動分配系統(tǒng),對每臺揉捻機揉桶定時、定量投料,然后自動加壓揉捻,并可完成無壓、輕壓、中壓、重壓過程的自動轉(zhuǎn)換、自動下料和出茶,使原來不能連續(xù)作業(yè)的單機,實現(xiàn)斷續(xù)〈脈沖)性連續(xù)。所使用的單機有6cr-55型或65型。揉捻連續(xù)化機組可根據(jù)生產(chǎn)量要求,配備2臺組、3臺組、4臺組、5臺組、6臺組、8臺組等,并且按需要可分輕揉和復(fù)揉兩個工序。
(3)發(fā)酵設(shè)備
工夫紅茶連續(xù)生產(chǎn)線所使用的發(fā)酵設(shè)備,目前主要有不銹鋼網(wǎng)帶式多層發(fā)酵設(shè)備和塔體吊籃式發(fā)酵設(shè)備兩種形式。
不銹鋼網(wǎng)帶式多層發(fā)酵設(shè)備被多數(shù)茶機生產(chǎn)公司的工夫紅茶連續(xù)生產(chǎn)線所使用,形式與上述萎凋設(shè)備基本相同。主要結(jié)構(gòu)由鏈斗輸送機、鋪葉輸送機、發(fā)酵主機、蒸汽發(fā)生器(鍋爐)、超聲波加濕器和電加熱風以及電氣程序控制系統(tǒng)等組成。萎凋箱體有密閉式和敞開式兩種,密閉式側(cè)面裝有觀察窗,箱內(nèi)裝有三層或五層循環(huán)式不銹鋼網(wǎng)帶,由上葉輸送帶自動攤料。增濕使用蒸汽爐產(chǎn)生的蒸汽,通過布置于箱體內(nèi)每層網(wǎng)帶上方的管道,蒸汽通過管道噴孔成傘形對發(fā)酵葉噴射。在主設(shè)備兩側(cè)設(shè)置可調(diào)節(jié)大、小的風門,用于自然通風,頂部裝排濕風機,使氣流對流。敞開式需定做玻璃密閉房,采用超聲波加濕器和風機管道系統(tǒng)通人冷風或熱風,從而控制溫濕度。作業(yè)時,發(fā)酵溫度一般控制25℃左右,濕度在95%以上,發(fā)酵時間春茶氣溫低,發(fā)酵時間一般控制在900min左右,夏秋茶氣溫髙,采用冷風發(fā)酵供氧,一般控制在30^60min.塔體吊籃式發(fā)酵設(shè)備是浙江綠峰機械有限公司開發(fā)的萎凋機產(chǎn)品。將4只不銹鋼網(wǎng)吊籃并四籃連體,裝在一只塔體箱體內(nèi),通過風送系統(tǒng)將鮮葉從上部送人每只吊籃內(nèi),并由自動加濕裝置對箱體內(nèi)加濕、由風機將電熱裝置加熱或不加熱的氣流強制送人箱體內(nèi),從而實現(xiàn)自動加濕、排水、解壓等,使吊籃內(nèi)的揉捻葉在溫度251左右、濕度在95^以上狀態(tài)下實施發(fā)酵。完成發(fā)酵,打開吊籃下部閘門,發(fā)酵葉即可落人下部的振動輸送槽上,被送往機外。
〈4〉干燥設(shè)備
工夫紅茶連續(xù)生產(chǎn)線所使用的干燥設(shè)備,目前均為鏈板式自動烘干機,采用兩段烘干,中間采用似烘干機式的多層鏈板或網(wǎng)帶式攤涼回潮設(shè)備,進行初供葉攤涼回潮。攤涼回潮設(shè)備的工作原理是,進葉輸送帶運轉(zhuǎn)線速度相對較快,而箱內(nèi)鏈板或網(wǎng)帶的運轉(zhuǎn)線速度慢,利用兩者線速度差,使箱體內(nèi)攤放葉層加厚,使攤放時間加長,茶條內(nèi)部水分有充分時間向外運轉(zhuǎn),使水分分布均勾,利于足干時干燥均勻。
二、我國紅碎茶加工機械研制開發(fā)的進展
紅碎茶是世界上消費的主要紅茶類型,20世紀70年代占世界茶葉消費量的907。,目前還保持在707。左右,我國在20世紀80年代對其所使用的萎凋設(shè)備、揉切設(shè)備、發(fā)酵設(shè)備和干燥設(shè)備先后進行了研制開發(fā)。
1.紅茶萎凋設(shè)備的研制
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所于1963年根據(jù)國外有關(guān)資料研制成功紅茶萎凋槽,很快在全國紅茶產(chǎn)區(qū)獲得推廣,對提高我國紅茶品質(zhì)發(fā)揮了積極作用。由于其構(gòu)筑或制造可土可洋,萎凋質(zhì)量良好,在我國的工夫紅茶和紅碎茶加工中普遍使用,直至目前我國從國外引進的紅碎茶加工成套設(shè)備,萎凋工序仍然使用紅茶萎凋槽。
2.紅碎茶揉切設(shè)備
20世紀60年代我國重視紅碎茶生產(chǎn),當時推廣使用的揉切設(shè)備,系由我國參考國外機型研制的盤式揉切機,它是在傳統(tǒng)盤式揉捻機的揉盤上,安裝彎月形鑲有不銹鋼刀刃的階梯形切刀,揉盤中心有凸起錐體,揉桶轉(zhuǎn)動時由錐體將加工葉推至切刀刃口切碎。該機為間斷式作業(yè),切碎能力較差,效率低, 需經(jīng)反復(fù)多次分篩揉切,方可滿足工藝要求,故很快被停用。
20世紀60年代末期,在國外洛托凡揉切技術(shù)影響下, 我國開始研制轉(zhuǎn)子揉切機。70-80年代我國廣泛應(yīng)用的江蘇705型、廣東60^-18、20、25、30型等轉(zhuǎn)子揉切機,不僅實現(xiàn)了紅碎茶揉切作業(yè)的連續(xù)化,在切碎率和茶湯品質(zhì)都有明顯提高,并且由于切碎力強,特別適合我國鮮葉采摘較粗老和使用小、中葉種鮮葉原料較普遍的狀況,形成了具有我國特色的紅碎茶轉(zhuǎn)子機加工方式,促進了我國紅碎茶生產(chǎn)的快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,1988年中國紅茶總產(chǎn)量達到11.43萬噸,占當時全國茶葉總產(chǎn)量的21免,紅茶出口也突破10萬噸,其中紅碎茶占907。以上。1989年全國紅茶產(chǎn)量更達到13.12萬噸,是解放以后我國紅茶生產(chǎn)最興盛的時期。
20世紀70~80年代,我國開始推行國外的ctc紅碎茶加工新技術(shù)。1982年海南南海茶場首次引進ctc紅碎茶成套生產(chǎn)線,實踐證明,ctc紅碎茶生產(chǎn)技術(shù)先進,成茶沖泡內(nèi)含物質(zhì)溶出快,茶湯紅艷明亮,濃強鮮爽,具有“濃、強、鮮“ 的顯著特點。紅碎茶加工的關(guān)鍵設(shè)備ctc機,其字母為“crush“ 、“tear“與“curl“三個詞的英文縮寫,主要工作部件是一對相對運動、速比為1:10的三角棱齒輥子,加工葉通過喂料輥送人兩輥相交的切線位置上,這時加工葉由于是被強力壓人齒輥之間的微小間隙,加之齒輥上的三角棱齒的揉切作用,被高速搓撕、碾碎成為顆粒。經(jīng)過揉切的加工葉,表皮被撕,葉肉裸露,茶汁外溢,細胞組織受扭曲或損傷,揉切作用表現(xiàn)為強烈而快速,為發(fā)酵創(chuàng)造了良好的條件,一般要求提供付制的應(yīng)為3級以上嫩度的優(yōu)質(zhì)鮮葉原料,并且適宜于加工輕萎凋葉。這種揉切方式,因為揉切時間短,瞬息升高的葉溫在敞開的輸送帶上可立即散失,故而經(jīng)過三次ctc 機切碎的在制品,仍保持著鮮活的翠綠色澤,被認為是世界上最先進的紅碎茶加工技術(shù)。
ctc機齒輥的加工,精度要求很高,我國海南??跈C械廠通過努力,于20世紀80年代中期研制成功第一臺定名為600-768型茶葉擠切機〈ctc機),當時被機械電子部批準為可替代進口 ctc機產(chǎn)品。因為ctc機的齒輥的三角棱齒易于磨損,每用數(shù)百小時就要修磨一次,80年代末期,合肥工大與杭州茶機總廠聯(lián)合研制成功齒輥修磨機。
3.紅茶發(fā)酵設(shè)備的研制
發(fā)酵是紅茶品質(zhì)形成的關(guān)鍵工序。1980年我國參照國外機型,開發(fā)出車式發(fā)酵設(shè)備,很快在我國工夫紅茶和碎紅茶加工中普遍推廣應(yīng)用。車式發(fā)酵設(shè)備的主體裝置的發(fā)酵車,是一箱體上口大、下部小的可推行小車。在箱體內(nèi)的下部,擱置一塊不多孔板,裝上裝茶,板下為風室。風室通皿管可與供風系統(tǒng)出風管相接。作業(yè)時,捻葉投人發(fā)酵車內(nèi),然后將發(fā)酵車推至供風系統(tǒng)前,使發(fā)酵車進風管與供風系統(tǒng)的出風管口相接,開啟供風系統(tǒng)的出風管的閥門,22~25%、濕度約95%。的濕空氣便進人發(fā)酵車風室,并通過多孔板鼓人箱體內(nèi),穿透茶層,使加工葉發(fā)酵。濕空氣的鼓入 ,可起到供氧、增濕、降溫作用。發(fā)酵車每車可裝100kg,每套供風系統(tǒng)可連接發(fā)酵車20~30 臺或者更多,發(fā)酵時間20~60min。實際使用表明,這種發(fā)酵系統(tǒng),機動性強,使用^方便,發(fā)酵均勻,成茶質(zhì)量良好,直至目前還是一些中、小型紅茶生產(chǎn)企業(yè)常用的發(fā)酵機型,而從國外引進的紅碎茶成套設(shè)備也仍然艦這種車式發(fā)酵設(shè)備。
上世紀80年代后期,我國還進行過連續(xù)式發(fā)酵機的開發(fā),基本結(jié)構(gòu)類似于自動鏈板式烘干機,工作原理與發(fā)酵車相