杜起洪 賴(lài)榕輝 蘇水標(biāo) 鄒偉 劉釗 蘇靖 張寶
(1.福建省三明市茶葉技術(shù)推廣站;2.福建省蘇福茶業(yè)有限公司)
紅茶自動(dòng)化清潔化加工技術(shù)示范研究
杜起洪1*賴(lài)榕輝1蘇水標(biāo)2鄒偉2劉釗1蘇靖2張寶2
(1.福建省三明市茶葉技術(shù)推廣站;2.福建省蘇福茶業(yè)有限公司)
紅茶加工涉及萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥等環(huán)節(jié),傳統(tǒng)單機(jī)加工方式生產(chǎn)效率低,自動(dòng)化和清潔化程度低,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,不利于規(guī)?;B續(xù)化生產(chǎn)。因此,研究紅茶的自動(dòng)化、清潔化、連續(xù)化生產(chǎn),提高質(zhì)量的穩(wěn)定性、降低生產(chǎn)成本、提升經(jīng)濟(jì)效益、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)等有著重大意義。
基于近10年紅茶生產(chǎn)的蓬勃發(fā)展,福建省三明市茶企業(yè)陸續(xù)引進(jìn)7條紅綠茶兼用自動(dòng)化連續(xù)化生產(chǎn)線(xiàn),經(jīng)調(diào)試后已陸續(xù)投入了生產(chǎn)應(yīng)用。其中,蘇福茶業(yè)訂制的湖南湘豐茶葉機(jī)械廠(chǎng)的紅綠茶兼用自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)較為成熟,每小時(shí)處理鮮葉400~450kg,最大生產(chǎn)干茶能力達(dá)2500kg/天。
本研究依托蘇福茶業(yè)的紅綠茶自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),對(duì)紅茶自動(dòng)化加工中各環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行過(guò)程調(diào)控,并對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析,總結(jié)出紅茶自動(dòng)化生產(chǎn)的技術(shù)規(guī)程,旨在為紅茶自動(dòng)化加工技術(shù)的推廣提供參考。
鮮葉處理(分級(jí))→萎凋→初揉→熱風(fēng)解塊→復(fù)揉→解塊→發(fā)酵→初烘→攤涼回軟→理?xiàng)l→復(fù)烘→成品。
蘇福茶業(yè)日加工能力2500 kg紅茶的自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)成套設(shè)備共由22個(gè)組件90臺(tái)設(shè)備組成,詳見(jiàn)表1。
選用福云6號(hào)的機(jī)采鮮葉為自動(dòng)化加工紅茶的原料,春茶為一級(jí)鮮葉原料,夏茶、秋茶為三級(jí)鮮葉原料。在總結(jié)2015年自動(dòng)化連續(xù)化加工生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,2016年對(duì)自動(dòng)化加工中各環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)一步修正、調(diào)整和優(yōu)化,春、夏、秋茶各選擇一批進(jìn)行全程跟蹤記錄,期間根據(jù)在制品的變化情況適度修正有關(guān)參數(shù),并進(jìn)行品質(zhì)比較分析。
2016年,全程跟蹤春、夏、秋茶各一批紅茶自動(dòng)化加工生產(chǎn),記錄控制各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有關(guān)技術(shù)參數(shù),詳見(jiàn)表2。
紅茶加工過(guò)程主要是以水分為介質(zhì),茶葉多酚類(lèi)化合物在酶的作用下發(fā)生一系列氧化縮合的生理生化反應(yīng),形成紅茶特有的鮮爽、甜醇、花果香味,水分變化的速率直接影響到品質(zhì)的優(yōu)劣。因此,了解和控制水分的變化在自動(dòng)化生產(chǎn)中尤為重要,也為制定技術(shù)規(guī)程提供理論依據(jù)。福云6號(hào)鮮葉不同等級(jí)、不同季節(jié)自動(dòng)化加工紅茶時(shí)各階段的水分變化情況見(jiàn)表3。
表1 紅茶自動(dòng)化連續(xù)加工生產(chǎn)線(xiàn)配套設(shè)備
表2 紅茶自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)
表3 紅茶自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程含水量的變化%
對(duì)跟蹤的紅茶自動(dòng)化加工的春、夏、秋三批紅茶品質(zhì)進(jìn)行感官審評(píng),結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 自動(dòng)化加工紅茶毛茶審評(píng)結(jié)果
審評(píng)結(jié)果表明,自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的紅茶質(zhì)量穩(wěn)定,干茶保持了相同等級(jí)鮮葉水平,總體品質(zhì)達(dá)到良好以上水平,說(shuō)明機(jī)采鮮葉原料的品質(zhì)與自動(dòng)化連續(xù)加工相匹配,不僅在加工環(huán)節(jié)可自動(dòng)化連續(xù)加工,降低成本,提高生產(chǎn)效率,還有利于與機(jī)械化采摘相配套。
該企業(yè)平均每日自動(dòng)化加工紅茶規(guī)模1000 kg干茶,比較自動(dòng)化生產(chǎn)和傳統(tǒng)的單機(jī)加工的成本與實(shí)際銷(xiāo)售產(chǎn)值,結(jié)果見(jiàn)表5。結(jié)果表明,同樣加工1000 kg的紅茶,自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)加工日可減少18個(gè)勞動(dòng)力,每個(gè)勞力按當(dāng)?shù)?00元/天的工資標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,可節(jié)省勞動(dòng)力成本1800元,但由于自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)加工過(guò)程中需要較多的電能,且烘干工序中采用了生物質(zhì)顆粒燃料,也提高了部分能耗成本,因此總的能耗成本提高1倍多(增加2.3元/kg)。也就是說(shuō),扣除勞動(dòng)力節(jié)省成本后,自動(dòng)化生產(chǎn)1000kg干紅茶加工成本增加了約500元。但在實(shí)踐生產(chǎn)中證實(shí),自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)加工的紅茶品質(zhì)比傳統(tǒng)加工的提高1~2等級(jí),且品質(zhì)穩(wěn)定,特別是外形明顯優(yōu)于單機(jī)生產(chǎn),平均銷(xiāo)售價(jià)約增加5元/kg,新增產(chǎn)值5100元/t,扣除新增成本后仍提高產(chǎn)值4600元/t,增效顯著,同時(shí)又降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,有利規(guī)?;庸どa(chǎn)和推廣機(jī)械化采茶,也解決勞動(dòng)力緊缺問(wèn)題。
機(jī)采鮮葉進(jìn)廠(chǎng)按鮮葉嫩度、勻凈度、新鮮度進(jìn)行定級(jí)、稱(chēng)重,通過(guò)鮮葉分級(jí)機(jī)篩分級(jí),除去碎片、老葉、枝梗等。鮮葉定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)表6。
(1)萎凋方式與攤放厚度:不同級(jí)別、不同品種、不同進(jìn)廠(chǎng)時(shí)間的鮮葉應(yīng)分別攤放,分開(kāi)付制。根據(jù)茶青數(shù)量調(diào)整萎凋方式。
表5 紅茶自動(dòng)化生產(chǎn)加工生產(chǎn)成本核算
表6 機(jī)采茶鮮葉質(zhì)量分級(jí)參考標(biāo)準(zhǔn)
萎凋機(jī)攤?cè)~厚度40mm,如超過(guò)萎凋機(jī)承載量時(shí),剩余鮮葉留儲(chǔ)青機(jī)攤放儲(chǔ)存;儲(chǔ)青機(jī)攤青厚度不高于400 mm,一級(jí)鮮葉及雨水青攤青厚度不高于300mm。采摘高峰期時(shí)還可考慮結(jié)合外置萎凋槽儲(chǔ)青,合理掌握加工節(jié)奏,萎凋槽萎凋厚度200±50mm。
(2)萎凋時(shí)間與風(fēng)熱控制:萎凋時(shí)間15~24h,視天氣溫濕度和鮮葉原料的含水情況來(lái)調(diào)控萎凋吹風(fēng)系統(tǒng)(溫度及頻率)。天氣干燥、氣溫較高,失水較快,萎凋時(shí)間短,可間歇吹冷風(fēng);溫度較低、濕度較大或雨水青,失水較慢,萎凋時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng),可持續(xù)吹冷風(fēng),或可持續(xù)間歇吹暖風(fēng),暖風(fēng)溫度調(diào)控在28~30℃左右。
(3)萎凋程度:葉質(zhì)柔軟,手握成團(tuán),葉色暗綠,青氣消去清香顯。一級(jí)鮮葉含水率降至60±2%,二級(jí)、三級(jí)鮮葉含水率將至63±2%為宜。
通過(guò)觸屏設(shè)計(jì)和控制揉捻程序的各指標(biāo)參數(shù)。萎凋適度的原料經(jīng)風(fēng)選機(jī)風(fēng)選除去部分單片后傳輸至揉捻機(jī)計(jì)量器準(zhǔn)備揉捻,由計(jì)量器和分料往復(fù)平輸機(jī)控制投葉量和下料。揉捻分初揉和復(fù)揉兩道工序。
(1)投葉量:初揉使用65型揉捻機(jī),一級(jí)鮮葉投葉量49±2kg,二級(jí)及三級(jí)鮮葉投葉量40±2kg;復(fù)揉使用55型揉捻機(jī),一級(jí)鮮葉投葉量42±2 kg,二級(jí)及三級(jí)鮮葉投葉量37±2kg。
(2)加壓方式與轉(zhuǎn)速:加壓掌握“輕-重-輕”原則漸進(jìn)加壓,揉捻結(jié)束前適當(dāng)減壓使茶條收?qǐng)A,茶汁回收;三級(jí)及以下鮮葉出桶前輕壓時(shí)間宜短或不經(jīng)輕壓,以免茶條回松。揉桶轉(zhuǎn)速初揉50~55r/min,復(fù)揉45~50r/min。
(3)揉捻時(shí)間與揉捻程度:分兩次揉,初揉40~50min,復(fù)揉60~80min,老葉應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)揉捻時(shí)間。初揉以基本成條率80%以上,有茶團(tuán)出現(xiàn);復(fù)揉成條率90%以上,茶汁充分外溢,揉盤(pán)可見(jiàn)較多的小茶團(tuán),嫩芽葉條索緊卷,單片葉條索收卷尚緊。
(4)解塊:初揉后下桶后輸送到熱風(fēng)解塊機(jī)解塊,再輸送到復(fù)揉機(jī)組進(jìn)行復(fù)揉;復(fù)揉后,再經(jīng)解塊機(jī)解塊后輸送至智能發(fā)酵室發(fā)酵。
(1)發(fā)酵室溫濕度:發(fā)酵室溫度控制在25~30℃,濕度90%~95%。每隔40min開(kāi)啟自動(dòng)進(jìn)風(fēng)與排氣裝置,換氣進(jìn)行5min左右。
(2)發(fā)酵時(shí)間:發(fā)酵時(shí)間4~6h。通過(guò)調(diào)整傳輸帶速度來(lái)控制發(fā)酵時(shí)間。
(3)發(fā)酵厚度:發(fā)酵攤?cè)~厚度50~110mm。發(fā)酵過(guò)程中隨著網(wǎng)式傳輸帶的運(yùn)行,越過(guò)轉(zhuǎn)層時(shí)在制品會(huì)從上往下層運(yùn)輸,產(chǎn)生自然翻動(dòng),攤?cè)~厚度對(duì)運(yùn)行中的發(fā)酵葉影響不大,可依據(jù)在制品數(shù)量來(lái)調(diào)整發(fā)酵厚度,調(diào)控生產(chǎn)節(jié)奏。
(4)發(fā)酵程度:發(fā)酵適度標(biāo)準(zhǔn)為青草氣消失,呈現(xiàn)花香,葉色春茶黃紅,夏茶紅黃,嫩芽葉紅勻,嫩對(duì)夾葉或單片紅里泛青。
發(fā)酵適度鮮葉通過(guò)斜輸至烘干機(jī)進(jìn)行干燥作業(yè)。
干燥分初烘、攤涼、滾炒、復(fù)烘。通過(guò)輸送帶先后連接6CHBZK-30A烘干機(jī)、6CLH-120B攤涼機(jī)、6CGK-80A滾筒理?xiàng)l機(jī)、6CHBZK-30A烘干機(jī)。
(1)初烘:初烘溫度130℃,時(shí)間10min,調(diào)整勻葉器盡量使原料薄攤。調(diào)控烘干時(shí)間和攤?cè)~厚度,掌握七八成干。
(2)攤涼:攤涼時(shí)間25~40min,使芽葉、莖梗的水分重新分布,初烘葉適度回軟。
(3)滾炒理?xiàng)l:通過(guò)滾筒理?xiàng)l機(jī)滾炒整理?xiàng)l索和外形,滾炒時(shí)間5 min,滾筒溫度為60~70℃,滾筒轉(zhuǎn)速20r/min,投葉量10 kg。
(4)復(fù)烘:復(fù)烘溫度80~90℃,時(shí)間10~12min,調(diào)整勻葉器盡量使原料薄攤。
(5)包裝入庫(kù):復(fù)烘至足干后進(jìn)行攤涼冷卻。高檔茶一般經(jīng)簡(jiǎn)單風(fēng)選后即可分級(jí)包裝入庫(kù);三級(jí)需經(jīng)篩分(切、抖、平篩)、風(fēng)選和色選等靜置后再分級(jí)入庫(kù)。
福建省科技廳星火項(xiàng)目(2015S0024);*為通訊作者。