名优茶自动化生产线制茶技术与品质管控研究

摘要

茶叶自动化生产线是指依据制茶工艺要求，采用衔接设备将各工序设备连接起来形成连续生产线，并通过单片机、检测传感系统、PLC控制系统等微机控制设备及程序化系统对整条生产线进行自动化、数字化控制，形成茶叶加工的流水线，从而实现自动加工过程中工序连续不间断、茶叶不落地。现代化的茶叶加工技术要求茶叶在加工过程中应实现连续化、清洁化、自动化和标准化，茶叶自动化生产线的应用是必然趋势。
　　目前，茶叶自动化生产线处于起步与推广阶段，还面临着机械性能有待完善，适应性有待增强，工艺技术有待优化，设备配套性较弱等技术问题。因此，选题研究名优茶自动化生产线加工工艺参数、制茶品质及品质控制具有重要的技术理论与生产实践价值。
　　本文采用制茶学、茶叶生物化学及质量管理等相关学科的原理与方法，以7条3种茶类加工的名优茶自动化生产线为研究对象，采用综合评价法对各条生产线的程控化、自动化、连续化、清洁化等技术水平进行比较评价;探究自动生产的加工流程、工艺参数和加工特性;系统分析了自动化生产线加工过程茶叶品质形成和所制成品茶的品质特征;在此基础上，提出名优茶自动化生产线在线品控方法和质量全程追溯体系，为名优茶自动化生产线的应用及自动化加工技术推广提供技术理论。主要研究成果如下:
　　(1)系统调查7条茶叶自动化生产线机械配置情况，结果表明，目前茶叶自动化生产线以绿茶类为主，因生产茶类、研究程度、机械成本不一，不同自动生产线连续化、程控化、自动化生产的水平差异较大，香绿茶自动化生产线的连续化、自动化、清洁化得分均是七条生产线中最高的，分别是18.74±2.15、92.69±4.25、94.25±2.27，而程控化得分和布局水平得分最高的是川红工夫红茶连续化加工生产线，为56.00±3.01、94.21±2.95;七条生产线连续化程度均较高，平均得分率为81.07％;七条生产线均按照“对象专业化”的生产组织形式进行构建，受制于厂房面积构建的自动化生产线（碾茶自动生产线）其布局水平较差，仅得分55.06±3.61;茶叶自动化生产线的清洁化水平整体较高，平均得分为84.89，但依然存在车间清洁管理不到位的问题。
　　(2)研究了七条茶叶自动化生产线的加工工艺及其特性，结果表明自动化生产线加工工艺更加连续;工艺流程更加合理，有效克服了传统的“烘”或“炒”制工艺反复的缺陷，协调茶叶加工与品质的合理程度;自动生产可大力节省生产效率，缩短工序用时;自动化生产线加工过程中在制品含水量逐渐降低，茶叶水分均匀散失在各工序中，有利于干茶外形和色泽的形成。
　　(3)以红芽茶自动化生产线为例，在选定相同工艺与原料的基础上，将自动生产与传统生产进行技术经济性能对比。结果显示，自动生产能有效提高物料制率（为98.03％，较传统生产提升了18.97％）和生产线平衡率(为27.38％，提升幅度高达63.37％)，节约生产成本（较传统减少了5.14元/kg），减少等待时间（传统生产等待时间总用时19.51±2.42min，是自动生产的7.71倍）;虽自动生产的能源成本较高（较传统多1.61元/kg，为3.73元/kg），但可提高加工过程的清洁化程度，节省人力成本(节省劳动力成本6.75元/kg)，降低自动生产的生产总成本。
　　(4)系统研究了茶叶自动化生产线加工过程主要品质成分变化，结果表明随加工工序进行，感官品质得分不断升高，外形、内质逐渐形成。以红茶连续化清洁生产线生产成品为例，检测其游离氨基酸组分，发现自动化制得红茶试样一共检出21种游离氨基酸组分，氨基酸总量分布于16.33-35.67％之间;儿茶素组分检测表明，自动化制得红茶试样儿茶素组分中以涩味重的酯型儿茶素为主;电子鼻（舌）模拟感官分析表明，夏季自动化制得红茶试样较春季的香味和滋味特征更复杂，且川茶群体种制得红茶与早白尖品种制得红茶在香气和滋味上有显著区别;GC-MS香气检测结果表明5个自动化生产红茶样品中共检出56种香气化合物，香气组分种类及含量的差异较大，表明自动化加工中鲜叶原料的差异对红茶香气形成具有明显影响。
　　(5)将相同原料进行传统和自动两种加工方式制蒙顶甘露，感官审评结果表明，传统加工方式制茶其感官品质更能体现蒙顶甘露茶的品质特征（传统加工平均得分为90.83±2.49，自动生产平均得分为87.98±1.01），但加工稳定性较自动化加工差（传统加工标准差为3.03，自动生产标准差为1.00）;化学成分测定表明不同加工方式下，咖啡碱、茶多酚差异不显著，游离氨基酸、儿茶素、水浸出物、叶绿素含量差异显著，自动化加工能显著提高叶绿素含量（自动生产的叶绿素保留量是传统生产的1.15倍），且保留较多游离氨基酸含量，降低酚氨比（自动生产是5.20，传统加工为5.62）。
　　(6)提出机械自检、SPC统计品控、人为常规品控三种质量控制方式为一体的名优茶自动化生产线加工在线品控方法，能简单、快速、有效地对加工在线各环节进行控制，以达到茶叶品质稳定的管理指导过程。
　　(7)初步提出一种应用于企业内部的品质追溯系统，为茶叶品质控制提供较为简洁、方便的追溯方法。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1引言

1．2研究背景及意义

1．2．1立题背景

1．2．2研究意义

1．3研究进展

1．3．1茶叶加工装备发展现状

1．3．2名优茶自动化生产线应用现状

1．3．3名优茶自动化生产线研究现状

1．3．4名优茶自动化生产线品控技术研究现状

1．4研究思路和方法

1．4．1研究思路

1．4．2研究内容

1．4．3研究方法

第二章名优茶自动化生产线的技术评价

2．1材料与方法

2．1．1调查对象

2．1．2试验方法

2．2结果与分析

2．2．1名优茶自动化生产线基本情况概述

2．2．2名优茶自动化生产线组成结构特征

2．2．3名优茶自动化生产线生产布局特征

2．2．4名优茶自动化生产线清洁化生产特征

2．3小结

第三章名优茶自动化生产线加工技术

3．1材料与方法

3．1．1调查对象

3．1．2主要仪器与设备

3．1．3试验方法

3．2结果与分析

3．2．1名优茶自动化生产线工艺流程

3．2．2名优茶自动化生产线工艺参数

3．2．3名优茶自动化生产线技术经济性能对比

3．2．4甘露茶自动化生产与传统生产的品质比较

3．3小结

第四章名优茶自动化生产线制茶品质分析

4．1材料与方法

4．1．1材料

4．1．2主要仪器与设备

4．1．3试验方法

4．2结果与分析

4．2．1名优茶自动化生产线成品茶样感官品质特征

4．2．2名优茶自动化生产线成品茶样主要生化成分特征

4．2．3名优茶自动化生产线成品茶样的组分分析

4．3小结

第五章名优茶自动化生产线加工在线品控研究

5．1材料与设备

5．2方法

5．2．1茶叶自动化生产线在线品控体系

5．2．2名优茶自动化生产线全程质量可追溯体系

5．2．3数据处理方法

5．3结果与分析

5．3．1茶叶自动化生产线在线品控体系

5．3．2名优茶自动化生产线全程质量可追溯体系

参考文献

致谢