“智能制茶工”上崗 貴州茶葉加工添“利器”

茶農(nóng)在采摘茶葉

在茶葉加工廠里，剛采摘的茶葉經(jīng)過萎凋、揉捻、烘干等工序后，清香撲鼻。和工人們同樣忙碌的還有貴州省機(jī)電研究設(shè)計(jì)院貴州茶葉機(jī)械裝備智能化改造工作專班的團(tuán)隊(duì)成員，他們正升級(jí)設(shè)備系統(tǒng)，提升貴州茶制作工藝的智能化水平。

研發(fā)貴州本土智能化制茶設(shè)備

連日來，專班成員、高級(jí)工程師甘密全力攻關(guān)，優(yōu)化茶葉智能揉捻機(jī)控制器程序，將加壓、開蓋、進(jìn)料等功能的時(shí)間數(shù)值輸入，由固定值增減改成隨意數(shù)值。

“原來的控制系統(tǒng)不僅按鍵眾多界面不美觀，而且數(shù)值的增減固定為5秒/次，僅輸入環(huán)節(jié)就需耗費(fèi)大量精力。目前，最新系統(tǒng)的開發(fā)工作已完成，在操作上更人性化，后續(xù)將程序代碼寫入控制面板即可投入使用。”甘密對(duì)記者說。

改進(jìn)后的茶葉智能揉捻機(jī)控制器面板

茶葉揉捻機(jī)是常見的制茶設(shè)備，經(jīng)過設(shè)備來回?cái)D壓，茶葉內(nèi)部的細(xì)胞壁遭到破壞后，汁液便可更加充分地混合到茶葉中，進(jìn)而使得茶葉口感更加醇厚。

揉捻機(jī)的速度和壓力事關(guān)茶葉品質(zhì)?！皩⒉枞~放入料倉之后，根據(jù)茶葉實(shí)際情況設(shè)置的程序便自行啟動(dòng)，自動(dòng)完成開蓋、上料、出料等環(huán)節(jié)?！备拭苷f。

茶是貴州12個(gè)農(nóng)業(yè)特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)之一，2023年，全省種植面積675.3萬畝，茶產(chǎn)業(yè)綜合產(chǎn)值908.12億元，47個(gè)茶葉主產(chǎn)縣中有26個(gè)將茶作為首位產(chǎn)業(yè)。

貴州茶葉機(jī)械裝備智能化改造工作專班負(fù)責(zé)人夏先春表示，貴州是種茶和產(chǎn)茶大省，但缺乏與當(dāng)?shù)夭枞~生長環(huán)境緊密適配的機(jī)械制造廠商，從福建、四川、浙江等地采購的部分設(shè)備需再次改進(jìn)。

茶青

“貴州屬于寡照地區(qū)，茶葉生產(chǎn)周期長，葉片相較而言較厚，而且不同品種的工藝也存在一定差異。我們經(jīng)過深入調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)自外省的通用設(shè)備想要生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的茶葉，需優(yōu)化相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，否則容易水土不服?！毕南却赫f。

為解決該難題，2016年以來，專班聚焦分選、揉捻、萎凋等工藝，致力于研制出適合貴州茶葉生長環(huán)境的本土智能化設(shè)備，助力貴州茶產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。

智能化設(shè)備服務(wù)10余家茶企

在專班成員、高級(jí)工程師汪飛看來，好茶葉離不開好工藝，制茶師傅的水平往往決定了茶葉的品質(zhì)。然而，因從事制茶業(yè)的年輕人才缺乏，推動(dòng)茶葉實(shí)現(xiàn)工業(yè)化流水線生產(chǎn)也迫在眉睫。通過標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械生產(chǎn)，也能減少人為因素影響。

2019年，集風(fēng)選、篩選和色選于一體的小型多功能茶葉智能分選設(shè)備研發(fā)成功，可對(duì)顆粒狀、卷曲狀、針狀、片狀等成品茶葉進(jìn)行分選，剔除茶葉中的茶梗、黃片，提高茶葉附加值。經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測，分選設(shè)備的揀選率達(dá)98%。

智能揉捻機(jī)生產(chǎn)線調(diào)試

大力推廣之下，小型多功能茶葉智能分選設(shè)備在湄潭縣的多家茶企得以運(yùn)用。“不同形態(tài)茶葉的失水速度存在差異，對(duì)后續(xù)加工工藝的要求也不同。下一步，我們將進(jìn)一步聚焦茶青的分選工藝，按照湄潭翠芽的一芽、一芽初展、一芽一葉進(jìn)行分級(jí)，從源頭工藝提升茶葉產(chǎn)品的品質(zhì)。”汪飛說。

經(jīng)過八年的探索與實(shí)踐，專班聚焦核心制茶工藝研發(fā)的智能化設(shè)備已從集成創(chuàng)新邁向全知識(shí)產(chǎn)權(quán)研發(fā)，達(dá)到看茶做茶的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備可根據(jù)茶葉品種、溫度、濕度，以及茶葉的老嫩程度、葉張厚薄程度、茶梗粗細(xì)程度等，實(shí)現(xiàn)智能化控制。

“目前，貴州省機(jī)電研究設(shè)計(jì)院既可出售整套智能化設(shè)備，也能對(duì)茶企原有設(shè)備進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)、智能化升級(jí)改進(jìn)，減少茶企生產(chǎn)成本。”夏先春說。

此前，專班在鳳岡縣完成18臺(tái)粗揉全自動(dòng)揉捻機(jī)組和36臺(tái)精揉半自動(dòng)揉捻機(jī)組的電路布線及傳感器的位置定位、控制箱柜的接線等工作，以及茶企3條揉捻機(jī)生產(chǎn)線的智能化改造，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

“智能制茶工”上崗，貴州茶葉加工添“利器”。自專班成立以來，專班簽訂技術(shù)研發(fā)合作協(xié)議10余項(xiàng)，設(shè)備在10余家茶企投入使用，獲得用戶好評(píng)。

聚焦高端白茶研發(fā)智能補(bǔ)光技術(shù)

在貴州省機(jī)電研究設(shè)計(jì)院的實(shí)驗(yàn)室里，萎凋機(jī)架子上層層有序擺放的茶葉在紅光、藍(lán)光、綠光、白光等單色光源以及混合光源的照射下，顯得五彩斑斕。

近年來，高端白茶備受市場青睞，貴州也持續(xù)增加種植面積。萎凋是白茶特有品質(zhì)形成的關(guān)鍵工序，但萎凋工藝耗時(shí)長，環(huán)境條件多變，理化變化復(fù)雜。

白茶光萎凋試驗(yàn)

目前，萎凋方式主要有室內(nèi)自然萎凋、復(fù)式萎凋和加溫萎凋。自然萎凋所需時(shí)間較長，占用廠房面積大，并受自然氣候條件影響；加溫萎凋若室溫不均，芽葉萎凋程度不均會(huì)出現(xiàn)花雜；復(fù)式萎凋容易受自然氣候影響，尤其是陰雨季節(jié)。

夏先春表示，現(xiàn)有萎凋工藝對(duì)氣候的依賴性高，且人工感官判斷缺少溫濕度、通風(fēng)等關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，無法精確控制萎凋葉含水率，萎凋程度不均勻。

為提升白茶品質(zhì)，近年來，科研人員攻關(guān)日光燈、離子燈、鏑燈、紅外燈等人工光補(bǔ)償技術(shù)，在試驗(yàn)應(yīng)用中尋找適用于白茶萎凋工藝的光波長度和光照強(qiáng)度。

紅光試驗(yàn)

2024年1月，貴州省機(jī)電研究設(shè)計(jì)院從南昌大學(xué)國家硅基LED工程技術(shù)研究中心引進(jìn)硅基LED燈光源，研究不同光源、光質(zhì)、光強(qiáng)對(duì)茶葉風(fēng)味品質(zhì)的影響。

“采摘后的茶鮮葉在一段時(shí)間內(nèi)仍然是植物活體，有呼吸作用、光合作用等生命活動(dòng)，可以檢測到光是否存在、光的波長、光照強(qiáng)度、光照特點(diǎn)。半年多的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)紅光、藍(lán)光、綠光等萎凋之后的白茶香味更濃。”夏先春說。

當(dāng)前，科研人員正全力開展試驗(yàn)，研究不同光源對(duì)茶葉中多酚氧化酶、蛋白酶和纖維素酶等內(nèi)源酶活性的影響，選出利于白茶萎凋的光源和波長，使其達(dá)到工藝所需的均勻度，為白茶產(chǎn)業(yè)插上“智慧”翅膀。

來源：貴州日?qǐng)?bào) 天眼新聞?dòng)浾?潘曉飛，信息貴在分享，如涉及版權(quán)問題請(qǐng)聯(lián)系刪除