专利名称：一种振动式乌龙茶做青机及乌龙茶做青方法
技术领域：
本发明涉及一种食品加工机械及其加工方法，特别是一种振动式乌龙茶做青机及乌龙茶做青方法。
背景技术：
传统的乌龙茶做青技术，主要作业过程有晾青、翻拌和摇青。乌龙茶做青设备包括摇青机械、晾青器具、做青环境控制设备等。摇青机分为单转速摇青机和无级变速摇青机等。
摇晾分置式做青是将摇青与晾青分开，在机械滚筒式摇青机内摇青，在层架上晾青。闽南乌龙茶普遍采用这种做青方式。这种方式设备投资省，工艺精细灵活，青叶通风条件好，工艺的适应性较强，在正常气候条件下的做青质量优于一体式做青。但所占空间较大，摇、晾青工序间的原料搬动使劳动强度增大，易受不良气候的影响，建造人工气候的投资较大。
摇晾一体式做青是摇青与晾青同在做青机内进行。闽北乌龙茶普遍采用这种做青方式。这种方式机械化程度高，占地面积小，便于局部调控做青环境，但青叶的通风性较差，不适应闽南乌龙茶做青工艺。
随着消费市场对清香型乌龙茶需求的上升，生产上出现了“冷做青”技术，将空调做青间温度控制在22℃以下，做青技术特点为轻摇青、薄摊青、长晾青、轻发酵。
在做青机械中，较常用的减速装置为皮带减速装置，通过主动轮小、被动轮大的方法，一般经过几级减速，将电机的高转速变为符合设计要求的较低转速。减速装置连同电机一般统称为动力源。
机械设备中常用的曲柄连杆机构，一般由曲柄、连杆和连接轴组成，曲柄连杆机构的主要作用是改变运动方式，将转动改变为平动，或者将平动改变为转动。曲柄的长短和转动的速度或平动的频率依设计需要改变，而整体结构不变。当曲柄较短时，也可以采用偏心轮替代，其偏心距为曲柄的长度，也称偏心轮连杆机构。
专利号为200420052318.6的实用新型专利“室内空气温湿度自动控制装置”，公开了一种专用于茶叶加工过程的具有制冷降温、加热除湿、喷雾增湿、增氧排气的气候控制系统，该设备设有温度传感器和湿度传感器，微机控制模式是先检测室内温度，再检测相对湿度，并先后调整温湿度至符合预定要求，依次循环反复。
发明内容
本发明的目的是设计一种用振动替代滚筒摇青，使摇青、晾青、温控等功能集成一体的振动式乌龙茶做青机，以及提供与振动式乌龙茶做青机相适应的乌龙茶做青方法。
一、一种振动式乌龙茶做青机本发明的一种振动式乌龙茶做青机，包括气候控制系统、动力源、振动柜和静柜。气候控制系统采用专利号为200420052318.6的6CH-Y01制茶专用气候控制系统。动力源为常规设置，由电动机、减速机构、连轴器、传动轴组成；或者动力源为1只气缸。
本发明的一种振动式乌龙茶做青机的振动柜装配于静柜内，静柜固定在地面上；所述的静柜具有若干根刚性支柱和支杆，支杆固定在支柱上构成长方体。4根导向立柱分别固定在静柜正面及背面的内侧；所述的振动柜是由若干根刚性材料构成的具有屜层结构的长方体支架，每个屜层配有由刚性骨架和网状材料构成的抽屜式的振青筐，茶青装于振青筐内；偏心轮连杆机构由偏心圆盘、连杆、连接轴组成，其连接轴与振动柜的底部通过轴承座连接，偏心圆盘与动力源的传动轴为键连接，传动轴通过轴承座安装在静柜上；8个导向架分别安装在振动柜的8个角上、导向轮安装在导向架上，且紧靠在静柜的导向立柱上。动力源通过偏心轮连杆机构驱动振动柜沿静柜的导向立柱上下往复运动。或者用1只气缸代替动力源和偏心轮连杆机构，将气缸的缸体固定在静柜上，活塞固定在振动柜的底部，气缸工作时驱动振动柜沿静柜的导向立柱上下往复运动，从而带动茶青上下跳动，在温湿度与通气良好的环境中即可连续化做青。
还可以在静柜的正面装门，其余的5个面用板材封闭，工作时关上门，则静柜的6个面全部封闭，静柜内通过进风管和回风管，以及气候控制系统构成半封闭状态，由气候控制系统调节优化静柜内的做青环境。
二、一种与振动式乌龙茶做青机相适应的乌龙茶做青方法，包括如下步骤1、将乌龙茶的鲜叶置于日光下萎凋20-30分钟；2、通过气候控制系统，使静柜内的环境温度为16-20℃，相对湿度55％-60％，气流速度为5-6m/s；3、将萎凋后的茶青均匀摊放于振青筐中，茶青的摊放厚度为50-70mm，静置晾青，晾青时间为20-30min，然后进行第一次振青。所述的晾青指茶青在振青筐中静置摊晾；所述的振青指茶青的振动频率为250～350次/分钟，由振动式乌龙茶做青机的设计参数给予保证。
4、按步骤2设置的做青环境进行第一次振青，振青时间为1-3min；然后停机静置晾青，晾青时间为60-80min，然后进行第二次振青；5、按步骤2设置做青环境进行第二次振青，振青时间为3-6min；然后停机静置晾青，晾青时间为120-180min，然后进行第三次振青；6、通过环境控制系统，使静柜内的环境温度为18-22℃，相对湿度60％-65％，气流速度为4-5m/s，然后进行第三次振青，振青时间为10-25min；振青后停机静置晾青，晾青时间为360-1200min。
本发明的一种振动式乌龙茶做青机，结构紧凑，拆装、运输便利。通过气候控制系统，可使静柜内的环境温度、相对湿度和气流速度为最佳。通过对机械设计参数的设定，茶青在振青筐内上下往复跳动、翻转，做青叶的细胞破损率在10％左右，符合清香型乌龙茶的摇青要求，做青叶均匀度接近于手工摇青，明显高于机械滚筒式摇青的均匀度。振青筐静止则茶青静止，处于晾青状态。试验结果表明，当振动柜的振幅为25mm～35mm、振动频率为250～350次/分钟时，做青质量好。由于偏心轮连杆机构中偏心圆盘的偏心距等于曲柄的长度，将偏心圆盘的偏心距设计为12.5mm～17.5mm可以满足振动柜的振幅度为25mm～35mm；传动轴的转速设计为250～350转/分钟，可满足茶青的振动频率为250～350次/分钟。如表1所示，茶青的振动频率为250～350次/分钟较合理。合理控制振动的频率、振幅和振青、晾青时间，可实现乌龙茶连续化做青。
表1振青频率与青叶跳动关系
振青的过程使茶青轻、快、匀地摩擦跳动，叶缘细胞适度损伤和内含物适度酶促氧化，振青和手工摇青的做青叶的细胞破损率和均匀度均较接近，基本达到手工旋转摇青的质量水平，比滚筒摇青有显著提高。振动式做青机的生产率高，生产的茶叶色泽翠绿油润，香气浓郁，汤色鲜绿，滋味醇和，叶底褐绿柔软。
在静柜的回风侧装着设有若干个不同孔径的孔的回风孔板，根据需要选择孔的适宜孔径和密度，可有效控制气流的速度和均匀度。在静柜上与每个振青筐相对应的位置配1个导风板，其宽度自上而下逐层加宽，可将气流均匀地分配到各个振青筐，适宜的温湿度气体提供乌龙茶做青的最佳环境条件，既能保证茶叶卫生，又大大减轻劳动强度。
图1为一种双体振动式乌龙茶做青机的结构正面立体示意图。
图2为静柜结构正面示意图。
图3为振动柜结构正面示意图。
图4为动力源结构正面示意图。
具体实施例方式
为了充分公开本发明的一种振动式乌龙茶做青机及乌龙茶做青方法，以下结合实施例加以说明。
实施例一一种振动式乌龙茶做青机如图1、图2、图3和图4所示，一种振动式乌龙茶做青机，包括气候控制系统22、动力源19、振动柜3和静柜6。
如图3、图4所示，振动柜3是由44根角钢焊成的具有10个屜层结构的长方体刚性支架。每个屜层高120mm，配有由不锈钢骨架和不锈钢丝网构成抽屜式的振青筐4。振青筐4内装茶青，可以在振动柜3内自由推入和拉出；8个“[”形的导向架10分别安装在振动柜3的8个角上，导向轮11安装在导向架10上；导向轮11为外粗中细的腰鼓形，其曲率与导向立柱12的曲率相吻合，导向轮11紧靠在静柜6的导向立柱12上。偏心轮连杆机构由偏心圆盘15、连杆14、连接轴13组成，连杆14的大端套在偏心圆盘15上，小端通过连接轴13与振动柜3底部的轴承座相连，偏心圆盘15与传动轴16为键连接并通过轴承座安装在静柜6上。电机18的动力通过三角皮带减速机构20、连轴器17、传动轴16传给偏心轮连杆机构，把电机18的旋转运动变为振动柜3的上下往复振动，带动振青筐4内的茶青上下往复跳动、翻转，从而达到摇青效果。
如图2所示，静柜6是以4根角钢为支柱，若干角钢为支杆固定其上构成的长方体。静柜6的6个面都复盖镀锌板8，正面为门，关上门后成为一个半封闭的柜体。4根导向立柱12为圆柱形的不锈钢管，分别固定在静柜6正面及背面的内侧，与左右两面的间隔各为最大导风板宽度的距离。导风板固定在进风侧的导向立柱12外侧，且与振青筐4相对应的位置上，与相邻的静柜内壁构成空气分配室1；振动柜3中的每个振青筐4与静柜6中的导风板一一对应，导风板的宽度自上而下逐层加宽，统称为导风装置2。回风孔板5固定在回风侧的导向立柱12的外侧，与相邻的静柜4内壁构成回风室9。回风孔板5上设有若干个不同孔径的孔。静柜6内的做青环境条件由气候控制系统22独立控制，所形成温湿度适宜的气流从进风管7进入静柜6中的空气分配室1，通过导风装置2，均匀地将气流分配给各层的振青筐4；乌龙茶做青过程中，气流吸收了各层茶青散发的热量和水分后，从回风孔板5进入回风室9，再经回风管21到气候控制系统22降温、除湿后，成为温湿度适宜的空气，再重新从进风管7进入静柜6，实现循环利用。为了更好地保温、减少能量损失，静柜6表皮的内壁贴一层聚苯乙烯泡沫塑料隔热。静柜6固定在地面上，振动柜3装配于静柜6内。
所述的偏心轮连杆机构采用常规设置，偏心圆盘15的偏心距等于曲柄的长度，为满足振动幅度为25mm～35mm，偏心圆盘15的偏心距设计为12.5mm～17.5mm；为满足振动频率为250～350次/分钟，电机18通过减速机构20传送到传动轴16的转速设计为250～350转/分钟。
实施例二一种气缸为振动源的振动式乌龙茶做青机如实施例一所述的一种振动式乌龙茶做青机，用1只从市场购买的气缸代替动力源19和偏心轮连杆机构，将气缸的缸体固定在静柜6上，在活塞的顶部焊接一块长方形、四个顶角带有螺栓孔的钢板，用螺栓将钢板与振动柜3的底部固紧。调整气缸活塞的工作行程为25mm～35mm，频率为250～350次/分钟即可。
实施例三一种与振动式乌龙茶做青机相适应的乌龙茶做青方法，包括以下步骤1、将乌龙茶的鲜叶置于日光下萎凋20分钟；2、通过环境控制系统，使静柜内的环境温度为19℃，相对湿度60％，气流速度为6m/s；3、将萎凋后的茶青均匀摊放于振青筐中，茶青的摊放厚度为70mm，静置晾青，晾青时间为30min，然后进行第一次振青；4、按步骤2设置的做青环境进行第一次振青，振青时间为2min；然后停机静置晾青，晾青时间为60min，然后进行第二次振青；5、按步骤2设置做青环境进行第二次振青，振青时间为5min；然后停机静置晾青，晾青时间为160min；6、通过环境控制系统，使静柜内的环境温度为20℃，相对湿度65％，气流速度为4m/s，然后进行第三次振青，振青时间为20min；振青后停机静置晾青，晾青时间为900min。
振动式乌龙茶做青机的振青和晾青时间由单片机控制。
权利要求
1.一种振动式乌龙茶做青机包括气候控制系统和动力源，其特征在于还包括振动柜和静柜，振动柜装配于静柜内，静柜周定在地面上；所述的静柜具有若干根刚性支柱和支杆，支杆固定在支柱上构成长方体；4根导向立柱分别固定在静柜正面及背面的内侧；所述的振动柜是由若干根刚性材料构成的具有屜层结构的长方体支架，每个屜层配有由刚性骨架和网状材料构成的抽屜式的振青筐，茶青装于振青筐内；偏心轮连杆机构由偏心圆盘、连杆、连接轴组成，其连接轴与振动柜的底部通过轴承座连接，偏心圆盘与动力源的传动轴为键连接，传动轴通过轴承座安装在静柜上；8个导向架分别安装在振动柜的8个角上，导向轮安装在导向架上，且紧靠在静柜的导向立柱上；动力源通过偏心轮连杆机构驱动振动柜沿静柜的导向立柱上下往复运动；或者用1只气缸代替动力源和偏心轮连杆机构，将气缸的缸体固定在静柜上，活塞固定在振动柜的底部，气缸工作时驱动振动柜沿静柜的导向立柱上下往复运动。
2.根据权利要求1所述的一种振动式乌龙茶做青机，其特征在于静柜的正面装门，工作时静柜的6个面全部封闭，静柜内通过进风管和回风管，以及气候控制系统构成半封闭状态，由气候控制系统调节优化静柜内的做青环境。
3.根据权利要求1或2所述的一种振动式乌龙茶做青机，其特征在于静柜内设有导风装置，导风板固定在进风侧的导向立柱外侧，且与振青筐相对应的位置上，振动柜中的每个振青筐与静柜中的导风板一一对应，导风板的宽度自上而下逐层加宽。
4.根据权利要求1或2所述的一种振动式乌龙茶做青机，其特征在于静柜内设有回风孔板，固定在回风侧的导向立柱的外侧，回风孔板上设有若干个孔。
5.根据权利要求1或2所述的一种振动式乌龙茶做青机，其特征在于所述的偏心轮连杆机构中，偏心圆盘的偏心距为12.5mm～17.5mm；电机通过减速机构传送到传动轴的转速为250～350转/分钟。
6.一种与振动式乌龙茶做青机相适应的乌龙茶做青方法，其特征在于包括如下步骤(1)将乌龙茶的鲜叶置于日光下萎凋20-30分钟；(2)通过环境控制系统，使静柜内的环境温度为16-20℃，相对湿度55％-60％，气流速度为5-6m/s；(3)将萎凋后的茶青均匀摊放于振青筐中，茶青的摊放厚度为50-70mm，静置晾青，晾青时间为20-30min，然后进行第一次振青；(4)按步骤(2)设置的做青环境进行第一次振青，振青时间为1-3min；然后停机静置晾青，晾青时间为60-80min，然后进行第二次振青；(5)按步骤(2)设置做青环境进行第二次振青，振青时间为3-6min；然后停机静置晾青，晾青时间为120-180min，然后进行第三次振青；(6)通过环境控制系统，使静柜内的环境温度为18-22℃，相对湿度60％-65％，气流速度为4-5m/s，然后进行第三次振青，振青时间为10-25min；振青后停机静置晾青，晾青时间为360-1200min。
7.根据权利要求6所述的一种与振动式乌龙茶做青机相适应的乌龙茶做青方法，其特征在于包括如下步骤(1)将乌龙茶的鲜叶置于日光下萎凋20分钟；(2)通过环境控制系统，使静柜内的环境温度为19℃，相对湿度60％，气流速度为6m/s；(3)将萎凋后的茶青均匀摊放于振青筐中，茶青的摊放厚度为70mm，静置晾青，晾青时间为30min，然后进行第一次振青；(4)按步骤(2)设置的做青环境进行第一次振青，振青时间为2min；然后停机静置晾青，晾青时间为60min，然后进行第二次振青；(5)按步骤(2)设置做青环境进行第二次振青，振青时间为5min；然后停机静置晾青，晾青时间为160min；(6)通过环境控制系统，使静柜内的环境温度为20℃，相对湿度65％，气流速度为4m/s，然后进行第三次振青，振青时间为20min；振青后停机静置晾青，晾青时间为900min。
全文摘要
一种振动式乌龙茶做青机，包括气候控制系统、动力源、振动柜和静柜，振动柜装配于静柜内，静柜固定在地面上。通过气候控制系统，使静柜内的环境温度、相对湿度和气流速度为最佳。在合理的机械设计参数和与其相适应的乌龙茶做青方法的配合下，确保在振动柜中的茶青的振动幅度、振动频率和做青效果最佳。振动式乌龙茶做青机结构紧凑，拆装、运输便利，既能保证茶叶卫生，又大大减轻劳动强度。
文档编号A23F3/06GK1969644SQ20051004543
公开日2007年5月30日 申请日期2005年11月25日 优先权日2005年11月25日
发明者陈济斌, 金心怡, 林清矫, 徐世耀 申请人:福建农业大学