偏心连杆式紧压茶叶机的设计.docx

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偏心连杆式紧压茶叶机的设计

偏心连杆式紧压茶叶机的设计

摘要：

我国生产的紧压茶大多为发酵砖茶,饮用时必须先将砖茶叶捣碎,在锅中烹煮出茶叶汁味才可饮用。

本文介绍了一种在茶叶加工过程的最后一道干燥工序前,利用茶叶的自有粘性采用笔者设计研制的偏心连杆式紧压茶叶机来加工成紧压茶块的方法，并就紧压茶叶机的工作原理及偏心连杆的受力情况进行了初步研究分析。

这种茶耐储藏，饮用既方便又卫生，还能保持和提高了绿茶的原有形态和品质，所具有的优点使其带来很高的附加值。

关键词：

紧压茶；偏心滑柱式；加工压力；试验

DesignOfBiasedSlipperyColumnTypeCompressedMachineforTea

Abstract：

FermentationbrickteaisthemainformofcompressedteaproducedinChina.Itmustbecrushedandcookedfortastingbeforedrinking.Thisarticleintroducedonekindinfrontoftheteaprocessingprocesslastdryworkingprocedure,usestheauthordesignandusingtheteainnatecoherencythebiasedslipperycolumntypetosqueezetheteamachinetoprocessthecompressedteablockthemethod.Meanwhile,theanalysisoncompressedteamachine’sprincipleoperationandforceconditionofasmoothpartialitypostaregiven.Theteaispreservable,healthy,convenienttocarry,itcouldalsomaintainandenhancegreentea'soriginalshapeandquality,whichbringveryhighadditionalvalue.

Keywords:

Compressedtea;Biasedslipperycolumntype;Producedpressure;Test

1前言

1.1设计的目的与意义

我国是一个生产和消费茶叶的大国。

茶叶是特殊

的商品，自古以来,中国人就有着“柴米油盐酱醋茶”、“琴棋书画诗曲茶”的生活实践，人们把茶当作日常的物质生活和精神生活不可缺少的组成部分，发展至今，饮茶被称为“国饮”。

茶叶千百年来均是以条索状、叶片状、砖块状的形状展现在人们面前。

食用时，人们往往用手抓茶叶入杯泡茶给自己或客人，这样既不卫生也不雅观。

倾倒茶叶虽然卫生又拿捏不准份量也不方便。

目前，我国生产的紧压茶大多为发酵砖茶。

由于砖茶与散茶不同，甚为紧实，所以，用开水冲泡难以浸出汁，饮用时必须先将砖茶捣碎，在铁锅或铝壶内烹煮才可。

随着人们生活水平的大幅度提高，近几年在市场上已出现了一部分成型茶，如球、饼等形状。

它便于携带，使用方便卫生，且储藏时间长，很受品茶人的青睐。

但由于是通过蒸煮复水后手工包揉而成型然后干燥成成品。

蒸煮复水对茶叶影响很大，而且手工包揉加工的工人劳动强度大，工效低，产量小，因而使成型茶成本价格大大增加，也就不能很好开拓市场。

本项目研究的目的:

将绿茶通过专用机具加工成小块的紧压茶，不需复水蒸压，保持绿茶原有的形态和品质,并可将绿茶加工成各种形状、大小不一的紧压茶，以及加工表面带字的紧压茶。

其加工机具重量轻、体积小、操作简单。

加工的紧压茶耐储藏、饮用方便卫生，具有很高的附加值。

因此，这种紧压茶具备较大的潜在市场和经济价值。

本次课题设计专门对这种机械进行初步的设计和研究，并且在样机的基础上，进行了部分的改进。

1.2我国茶叶加工现状与发展前景

  中国是茶叶大国，却不是茶叶强国。

目前， 全球有近50个国家和地区产茶，100多个国家和地区需要进口茶叶。

 有一个尴尬的数字让人无法回避，我国的茶园面积约占全世界的45%，居第一位， 产量却仅仅占了世界产量的22%，平均每亩单产仅为世界平均水平的一半。

近年来， 我国茶产业遇到了空前的挑战， 茶叶质量和出口状况都不甚理想，全行业处于亏损状态，中国茶叶产业的振兴面临着不可回避的诸多难题。

统计资料显示，我国茶园平均单产608公斤/公顷， 大大低于世界茶园平均单产100公斤/公顷的标准，而印度为1498公斤/公顷， 日本高达1725公斤/公顷。

目前全国的茶叶产值约为70亿元， 全国竟有6.7万家茶叶初制厂，每家茶厂加工量不足10吨， 绝大多数企业生产设备陈旧落后，工艺粗糙，管理水平低下。

大量的乡镇、 个体小茶厂大多单纯追求利润最大化，在原料的收购、成品的加工、质量等级检验等重要环节中，往往随意降低标准要求。

 这类“企业”收购茶叶原料时无任何农药残留检验技术、手段和方法，绝大部分“企业”收购时只是靠鼻子闻一闻， 缺少科学的定量化的手段。

与茶叶质量每况愈下的情况相反，各地“名茶”却铺天盖地而来。

 泥俱下，让人难分真假，致使以次充好的现象屡禁难止。

 目前，茶叶产业为国民经济一大产业分支，缺乏统一的产业政策指导， 茶叶产业还没有形成真正的龙头企业。

一方面各经营主体无法站在整个产业的高度， 来审视和预测企业自身和行业的发展，也无力投入大笔资金搞科研开发，进行长远规划； 另一方面，各自为政的小企业只能搞粗放式经营，在低层次、 低水平上进行相互摧残的竞争，以至出现全行业的亏损。

我国茶叶出口创汇能力薄弱，出口商品结构老化，技术含量少， 附加价值低，新品开发差，商品竞争力不强。

因此， 出口量虽然不少，但是由于质量和市场适应问题，卖价不高。

同时，出口秩序混乱，低价竞销， 经济效益下滑。

改革开放以来，我国茶叶出口由垄断性经营转为开放性经营， 开放口岸和经营主体迅速增加， 虽然这样有利于调动各方面出口茶叶的积极性，但是也出现经营秩序混乱，恶性竞争，低价竞销，导致出口价格不断下跌。

一般红、绿、青茶的外观已很难适应新的市场变化，而且价格低下，效益低。

所以，传统的烘青、炒青绿茶、红茶及乌龙茶等大宗茶，如能通过特殊加工方法，使其外形光滑紧结成饼仔状，富有美感，其价值将会大大提高，销路也会更好。

为此，着手研究一种新的加工工艺、并设计制造出一种紧压茶叶加工机械势在必行。

偏心滑柱式紧压茶叶机是利用茶叶的自有粘性加工成紧压茶块的方法，加工工艺过程简单，易于操作。

生产出来的成型茶，体积小、分量轻，饼仔粒重在2～5ｇ，可直接冲泡饮用，且保持茶叶原有的品质和冲泡后保持散茶一松形状。

同时可进行精美包装，方便冲泡、易于保存、既卫生又有一定的艺术性。

所研制配套的偏心滑柱式紧压机结构简单，设计合理、生产效率高、性能稳定、体积小，安全可靠，操作方便。

该机械的研制，非常成功地解决了各种毛茶特别是中低档茶类的外型松散，包装臃肿，易吸潮，易变味，不便携带和运输费用高的老大难问题，加工出的成品茶外形光滑、紧实，十分便于包装、库存及携带，并且保持茶原有的风味，减少运输费用。

特别适用于中低档茶类的生产。

新工艺加工出的紧压茶叶，由于外观新颖，冲泡饮用方便，能有效地促进茶叶市场的繁荣，提高茶叶生产经济效益。

本新工艺技术已得到茶叶学术界的认可，试制的少量产品也得到经营者的赞赏和推崇。

目前，该机械处在初步研究阶段，还需要进一步完善，希望能进行连续生产，进一步提高生产率和产品质量。

同时研制新的花式品种及精美包装，以适应市场的变化和提高竞争能力。

紧压茶加工流程：

　　紧压茶是以绿茶或红茶或黑茶作原料，直接在茶叶加工过程的最后一道工序——干燥前将其加工成不同形状的小块紧压茶，有砖形、饼形、碗形、柱形、方块形等。

压制工艺因品种不同而异。

　　基本加工流程:

鲜叶→手工杀青→手工揉捻→进行炒二青→边炒边揉搓→紧压→干燥

紧压茶属再加工茶和茶叶的深加工，符合现代茶叶加工的发展趋势，使茶叶产品增值，偏心滑柱式紧压茶叶机对茶叶的加工不改变原茶的性质，使茶叶能保持原滋原味，并且可以加入些有益成分，还使茶叶加工艺术化，富有美感，让现代气息扑面而来。

3紧压茶压制力的确定

在茶叶压制的过程中，压制力过大，容易将茶叶挤压破裂，茶汁外溢，影响紧压茶的品质，压制力过小，不容易将茶叶压制成型，干燥后紧实度不够，表面不平整。

因此压制力的大小直接影响到茶叶的品质，压力的大小由茶块的受力面积和厚度，以及茶叶的含水量来决定，厚度和受力面积已经给定为1—2cm

，利用螺杆式紧压茶叶机进行试验，下面为试验过程和试验数据：

第一次试验，先将采摘的鲜叶在阴凉通风清洁地方摊放4h，期间每小时轻翻一次。

试验时采用手工杀青，锅温在160ºC，每次鲜叶投放量为400g，杀青时间为5min。

杀青后摊凉进行手工揉捻3min，然后进行炒二青，锅温在100ºC，边炒边揉搓，时间为6min。

这时测得茶叶的含水量在24％，起锅后立即利用茶叶的粘性趁热进行压制成型茶。

压制的成型茶形状为圆饼形，截面积为2.6cm

。

采用3种压力2.94MPa，4.41MPa，5.88MPa压制。

第二次试验，采用同块地里的鲜叶，将采摘的鲜叶在阴凉通风清洁的地方摊放4h，期间每小时轻翻一次。

试验时采用第一次试验的前四道工序的同样方法，第四道工序完工即炒二青后摊凉复揉5min，然后进行炒三青，锅温为90ºC，时间8min，边炒边揉搓提毫，起锅时测得含水量为15％，同样趁热压制成型茶，形状大小同前，采用压力为2.94MPa，4.41MPa，5.88MPa。

为了便于对比，每次试验均留下部分散茶。

两次试验压型后即送入烤箱干燥，干燥温度均为70ºC，第一次干燥时间为8h，第二次干燥时间为5h。

干燥后紧压茶含水量8%左右。

紧压茶和散茶审评：

见表1

结果与分析

两次共压制型茶968块，10千克鲜茶压制干燥后的小块茶干燥后重2.23kg，单个均重2.3g。

散茶105克，第一次试验留散茶52克，第二次试验留散茶53克。

第一次试验压力为30kg/cm2（2.94MPa）得160个，45kg/cm2（4.41MPa）得160个，60kg/cm2（5.88MPa）得162个。

第二次试验压力为30kg/cm2（2.94MPa）得160个，45kg/cm2（4.41MPa）得160个，60kg/cm2（5.88MPa）得166个。

感官审评结果：

两次试验紧压茶与散茶的感官审评结果如表1、表2。

表1茶叶含水量、压力与紧压茶质量关系

Table1contentofwater、pressurecompressedtea

含水量（%）压力（MPa）感官评定（干燥前）感官评定（干燥后）含水量（8%）

152.94茶块表面欠平整、香气纯茶块表面欠平整、棱角欠分明

正清香、汤色黄绿明亮、香气纯正清香、汤色黄绿明亮

滋味甘爽、叶底翠绿滋味甘爽、叶底黄绿

154.41茶块表面较平整、香气纯茶块表面欠平整、棱角欠分明

正清香、汤色黄绿明亮、香气纯正清香、汤色黄绿明亮

滋味甘爽、叶底翠绿滋味甘爽、叶底黄绿

155.88茶块表面平整光滑、香气茶块表面平整、棱角分明香

纯正清香、汤色黄绿明亮、气纯正清香、汤色黄绿明亮

滋味甘爽、叶底翠绿滋味甘爽、叶底黄绿

242.94茶块表面较平整、香气纯茶块表面欠平整、棱角欠分明

正清香、汤色黄绿明亮、香气纯正清香、汤色黄绿明亮

滋味甘爽、叶底翠绿滋味甘爽、叶底黄绿

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