茶叶加工过程中的物理特性变化规律

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1、万方数据2012年8月农机化研究第8期茶叶加工过程中的物理特性变化规律张哲，牛智有(华中农业大学工学院。武汉430070)摘要：为了探讨茶叶加工过程中物理参数的变化规律，以春季茶叶为试验材料，分别采用103o恒重法、量筒法、仪器法、注入法和斜面法，研究探讨鲜叶、萎凋叶、杀青叶、揉捻叶、作形茶及成品茶的含水率、容重、孔隙率和休止角，以及茶叶与不同茶机材料静摩擦角的变化规律。研究结果表明，绿茶在加工过程中含水率从73．7％一直下降到4．2％。作形过程中含水率下降最显著，揉捻过程中含水率下降最少；绿茶加工过程中成品茶容重最大，鲜叶容重最小，各加工阶段茶

2、叶的容重变化范围为74．5—210．3kg／m3；鲜叶的孔隙率最大，揉捻叶的孔隙率最小，茶叶在制品的孔隙率在0．696—0．732之间变化；在整个茶叶加工过程中，休止角都在50。一60。之间变化；茶叶在铝板上的静摩擦角最大，浸驳帆布带上的次之，而在铜板、镀锌钢、不锈钢和普通钢板上则相差不大。在所有茶机材料上，作形之后茶叶的静摩擦角最小。关键词：茶叶；容重；孔隙率；休止角；静摩擦角。中图分类号：TS272．5文献标识码：A文章编号：1003-188X(2012)∞_0116—04n芑I吉出有关茶叶加工过程中的一些基础数据和预测模型。茶叶的物理参数影

3、响茶叶机械的设计研发、茶叶加工条件的设置及成茶品质，所以研究茶叶物理参数的变化规律，可为茶机的设计提供依据，改善茶机性能，便于茶叶加工过程的管理和监控，为自动化控制提供信息，可提高茶叶加工工艺，改善成茶品质。茶叶容重是指茶叶物料单位容积的质量。在设计储青槽、萎凋槽、做青机和揉捻机等机械设备时，不同工序茶叶在制品的容重都需要用到。松散物料空隙所占体积和整个物料所占体积之比称为孔隙率。茶叶属于散粒物料，颗粒之间存在间隙，在茶叶加工时，杀青、作形和干燥都涉及茶叶物料中的对流给热作用，而孔隙率是影响该作用的重要参数，所以研究茶叶孔隙率的相关规律在茶叶加工

4、工程中有重要意义。休止角和静摩擦角都是反映茶叶摩擦特性的重要参数，摩擦特性是杀青机、揉捻机、炒干机等确定输送带安装角度以及机械运动参数的重要依据，是茶机设计中的重要参数⋯。本文主要研究绿茶加工过程中茶叶含水率、容重、孔隙率、休止角和静摩擦角这些物理参数，旨在分析探讨它们的变化规律，并据此提收稿日期：201I一09—05基金项目：公益性行业(农业)科研专项资助项目(201003063-04)作者简介：张哲(1985一)，女．山西忻州人．研究生，(E-mail)zhangzhe203@163．Ⅻ。通讯作者：牛智有(1965一)．男．陕硬宝鸡人。教授．

5、硕士生导师，(E—mail)nzhy@mail．Imlu．edu．cn。1材料与方法1．1试验材料本试验所用茶叶均取自华中农业大学茶叶加工厂。茶叶加工过程为：鲜叶采摘一萎凋一杀青一揉捻-÷作形一干燥。加工条件：鲜叶是人工随机采摘的一芽一叶的春茶；萎凋在20一30℃自然通风条件下进行，茶叶摊放厚度3—5cm，萎凋时间5—6h；萎凋叶杀青用滚筒杀青机(浙江绿峰茶机有限公司)进行杀青，工作温度为200℃；杀青叶经过15—25min回潮，进入盘式揉捻机(浙江绿峰茶机有限公司的6CR一25型)中进行揉捻，揉捻时间约40min，轻压约lOmin，重压约20r

6、ain；揉捻好的茶叶送入理条机(浙江绿峰茶机有限公司)中边干燥边作形，工作温度为150％，作形时间约15—20min，前面约5rain加轻棒，中间约lOmin加重棒，后面约5min加轻棒；茶叶最后进入150℃的复干机(浙江绿峰茶机有限公司)中进一步干燥提香，时间为20-25raino各加工工序中的茶叶原始样品制备好后，用密封袋密封，袋上注明采样时间、茶叶加工工序及样品质量，立即送往实验室进行相关试验，送检的时间不超过5h。1．2试验方法1．2．1茶叶含水率的测定按照GB／T8304—2002，使用热风干燥箱对加工万方数据2012年8月农机化研究第

7、8期过程中茶叶的水分进行测定。1．2．2茶叶容重的测定参照金心怡等⋯、陈福海‘21和SEKINEJ．⋯采用的量筒法测定茶叶容重。茶叶容重测定时的加料方法有自然堆放法、压重法和振实法，本试验中采用自然堆放法，手工加料，使茶叶表面基本和量筒刻度线平齐。称取茶叶质量，按下面公式计算容重，即7I(c／v)×103式中C一茶叶质量(g)；P一茶叶所占量简体积(mL)，即为视在容积或虚表容积。1．2．3茶叶孔隙率的测定参照金心怡⋯、田晓红㈨和SEKINEJ．‘51仪器法对茶叶孔隙率进行测定，自制试验装置如图1所示。容器1和容器2具有相同的体积，容器1中不放入

8、任何物料，容器2中放入待测茶叶样品(茶叶样品自然放入，不振动，不压实)。试验开始前所有的阀门都关闭，准备工作做好后，打开阀门(1)，向容