一种往复式摇青机及其摇青方法与流程

本发明涉及一种摇青机及其摇青方法，尤其是指一种往复式摇青机及其摇青方法。

背景技术：

岩茶是青茶或者乌龙茶的一种，属于半发酵茶，主产于中国福建武夷山茶区，武夷山岩茶是中国十大名茶之一。传统岩茶加工方法共有十三道工序，操作复杂，需耗费大量的人力和物力。随着中国茶叶生产线的逐步形成，岩茶制法逐步被简化为：萎凋、做青、炒青、揉捻、毛火、足火等六道工序。做青作为衔接萎凋之后的工序是岩茶品质形成和固定的关键工序。做青不好将会造成加工的成品茶中带有青味或者酵味，极大地降低茶叶的品质。手工做青即将萎凋叶摊放在水筛上，在20～26℃的温度下摇青5～7min，静置1～2h，反复摇青和静置程序5～7次。专利号cn104920668a公开了一种岩茶的加工方法及其做青工序使用的做青机，其中介绍了岩茶从人工采摘、萎凋、做青、杀青、揉捻、初干、除杂至烘焙的加工方法，并公开了转筒做青机的结构和摇青工艺，该专利虽然能较好地解决摇青过程中温度过高或过低造成摇青不均匀的温度，但是其做青工艺仅考虑了温湿度及均匀性，加工的成品茶完全不能达到传统手工摇青的效果，降低了茶叶的品质。另外，现有摇青机通常采用在滚筒外开设通风孔并通过在滚筒外套设送风装置，其送风装置结构复杂且体积巨大。并且在工作时，由于通风孔跟随滚筒一直处于旋转的工作状态，导致送风装置难以稳定地往通风孔内注入气流，导致送风不稳定的情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种自动化摇青、摇青均匀性高和茶叶品质高的往复式摇青机及其摇青方法。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种往复式摇青机及其摇青方法，包括滚筒、风管、风机、加热器、温度传感器和控制器，所述滚筒旋转套设于所述风管上，所述风管的入口与风机的出风口连通，且位于滚筒内部的风管上均匀开有通孔；所述加热器安装于所述风机的出风口上而对进入风管的空气进行加热；所述温度传感器设于所述滚筒内，且所述温度传感器、风机和加热器与所述控制器电连接；所述滚筒上开有料口，且滚筒上设有可打开或盖体料口的盖板；所述滚筒的内壁上设有向中心轴线方向突起的凸条，所述凸条与滚筒的中心轴线不垂直。

作为一种优选的方案，所述凸条设为多个，且多个凸条沿着滚筒的中心轴线方向螺旋断续式分布设置。

进一步地，所述滚筒的两端固定安装有传动轮，所述传动轮通过主动轮和电机连接，所述电机与控制器电连接。

作为一种优选的方案，所述加热器为炭火炉，所述控制器与炭火炉的风门连接而控制风门的开度。

一种往复式摇青方法，包括以下步骤：

1)控制器控制滚筒以速度v1正向旋转，滚筒正向旋转到设定的第一转动时间，然后停止到设定的第一停止时间，再启动滚筒反向旋转到设定的第一转动时间；滚筒以速度d1正向旋转，滚筒正向旋转到设定的第二转动时间，然后停止到设定的第二停止时间，再启动滚筒反向旋转到设定的第二转动时间；

2)滚筒以速度v2正向旋转，滚筒正向旋转到设定的第一转动时间，然后停止到设定的第一停止时间，再启动滚筒反向旋转到设定的第一转动时间；滚筒以速度d2正向旋转，滚筒正向旋转到设定的第二转动时间，然后停止到设定的第二停止时间，再启动滚筒反向旋转到设定的第二转动时间；

n)滚筒以第vn转动速度正向旋转，滚筒正向旋转到设定的第一转动时间，然后停止到设定的第一停止时间，再启动滚筒反向旋转到设定的第一转动时间；滚筒以速度dn正向旋转，滚筒正向旋转到设定的第二转动时间，然后停止到设定的第二停止时间，再启动滚筒反向旋转到设定的第二转动时间，直到滚筒的旋转时间达到设定的时间为止；其中，vn＝4n～5n转/分钟，dn＝4n+2～4n+3转/分钟。

进一步地，所述第一转动时间、第一停止时间和第一转动时间均为2～4分钟，所述第二转动时间、第二停止时间和第二转动时间均为5～7分钟。

作为一种优选的方案，所述第一转动时间、第一停止时间和第一转动时间均为3分钟，所述第二转动时间、第二停止时间和第二转动时间均为6分钟。

进一步地，所述滚筒的旋转时间为8～10小时，其中滚筒旋转的前2个时保持风管中的空气温度在30～35度，然后控制器控制加热器停止工作，滚筒继续旋转6～8小时。

实施本发明，具有如下有益效果：

1、本发明的滚筒通过以风管为轴做定轴转动，在滚筒旋转的过程中，滚筒带动茶叶上、下翻动，使得茶叶与滚筒内壁和风管不断相接触，而在将茶叶进行翻动的同时，实现对茶叶进行烘炒的目的，并且控制器通过温度传感器对滚筒内的温度进行检测，然后输出控制信息到加热器而控制加热器的工作状态，整个过程自动化控制，使用方便，极大地降低了劳动强度，提高了工作效率。

2、本发明由于滚筒内壁上的凸条与滚筒的中心轴线不垂直，即凸条倾斜设置，在滚筒旋转的过程中，茶叶在凸条的阻挡作用下能更好地进行翻转而提高茶叶摇青的均匀性。并且在凸条的限制和导向作用下，茶叶不断被圆筒壁上的凸条带动而沿滚筒的前、后进行运动，使得茶叶在滚筒内同时进行前后以及上下翻动，极大地提高了摇青的均匀性，提高了茶叶的风味和品质。

3、本发明采用正转-停止-反转的摇青工艺，使得茶叶在摇青的过程中，不断被滚筒内壁上的凸条约束而沿滚筒的前后以及上下翻动；茶叶与风管和热风接触被加热，经过滚筒、凸条和风管的多次剐蹭，茶叶边缘被破损变得柔软，并随着摇青时间茶叶边沿颜色均匀的加深变成绿底褐边；而中间滚筒停止工作时，茶叶被静置发酵而发生氧化反应，使得茶叶能散发出清新的花果香气，极大地提高了茶中的风味和品质；最后，通过滚筒的反转可带动茶叶反向翻动，进一步提高茶叶摇青的均匀性。并且滚筒的速度随着时间的推移而逐渐增加，可保证茶叶摇青的均匀性，提高茶叶品质的统一性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明往复式摇青机的结构示意图；

图2是本发明往复式摇青机的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1和图2，本实施例涉及摇青机，包括滚筒1、风管2、风机3、加热器4、温度传感器和控制器，所述滚筒1旋转套设于所述风管2上，所述风管2的入口与风机3的出风口连通，且位于滚筒1内部的风管2上均匀开有通孔；所述加热器4安装于所述风机3的出风口上而对进入风管2的空气进行加热；所述温度传感器设于所述滚筒1内，且所述温度传感器、风机3和加热器4与所述控制器电连接；所述滚筒1上开有料口11，且滚筒1上设有可打开或盖体料口11的盖板12；所述滚筒1的内壁上设有向中心轴线方向突起的凸条13，所述凸条13与滚筒1的中心轴线不垂直。

滚筒1通过以风管2为轴做定轴转动，在滚筒1旋转的过程中，滚筒1带动茶叶上、下翻动，使得茶叶与滚筒1内壁和风管2不断相接触，而在将茶叶进行翻动的同时，实现对茶叶进行烘炒的目的，并且控制器通过温度传感器对滚筒1内的温度进行检测，然后输出控制信息到加热器4而控制加热器4的工作状态，整个过程自动化控制，使用方便，极大地降低了劳动强度，提高了工作效率。

由于滚筒1内壁上的凸条13与滚筒1的中心轴线不垂直，即凸条13倾斜设置，在滚筒1旋转的过程中，茶叶在凸条13的阻挡作用下能更好地进行翻转而提高茶叶摇表的均匀性。并且在凸条13的限制和导向作用下，茶叶不断被圆筒壁上的凸条13带动而沿滚筒1的前、后进行运动，使得茶叶在滚筒1内同时进行前后以及上下翻动，极大地提高了摇青的均匀性，提高了茶叶的风味和品质。

所述凸条设为多个，且多个凸条沿着滚筒的中心轴线方向螺旋断续式分布设置。茶叶在呈螺旋断续式分布的凸条13的限制和导向作用下，沿着螺旋通道进行曲折迂回的运动，从而极大地提高了茶叶被翻动的速度的效率。并且茶叶在运动到螺旋通过的断口处时，受到断口的阻碍作用，茶叶能更好地进行翻转而提高茶叶摇表的均匀性。

在工作时，风管是固定不旋转而使得风管上的通孔一直处于固定状态，同时滚筒处于旋转的状态；该结构从位于滚筒中心轴线处的风管直接向滚筒内送风，只需简单地往风管内通入风量，则风量能地稳定地通过风管上的通孔对茶叶进行吹拂，解决了现有在滚筒外开设通风孔并通过在滚筒外套设送风装置而导致整个送风系统结构复杂、体积巨大和送风不稳定的问题，具有结构简单、使用方便和送风稳定的特点。

所述滚筒1的两端固定安装有传动轮5，所述传动轮5外接动力而驱动滚筒1旋转。传动轮5可以通过外接主动轮和电机而被驱动，电机与控制器电连接；控制器出控制信息到电机控制电机的转动速度和转向，从而控制滚筒1的转动速度和转向。

为了更好地保持茶叶的风味和品质，所述加热器4为炭火炉，所述控制器与炭火炉的风门连接而控制风门的开度。炭火炉的火势控制器可以通过增加或减少风门的开度控制炭火炉的火势，从而控制风管2中的热风的温度。当温度传感器检测到滚筒1内的温度低于30℃时，控制器增加风门的开度以增加进风量，从而增大火势，提高滚筒1内的温度；当温度高于35℃时，控制器减小风门的开度以减少进风量，从而减小火势，降低滚筒1内的温度；使得茶叶在摇青过程中保持在适当的温度内，以更好地保持茶叶的风味和品质。

本实施例还提供了一种往复式摇青方法，如图2所示，包括以下步骤：

1)控制器控制滚筒1以速度v1正向旋转，滚筒1正向旋转到设定的第一转动时间，然后停止到设定的第一停止时间，再启动滚筒1反向旋转到设定的第一转动时间；滚筒1以速度d1正向旋转，滚筒1正向旋转到设定的第二转动时间，然后停止到设定的第二停止时间，再启动滚筒1反向旋转到设定的第二转动时间；

2)滚筒1以速度v2正向旋转，滚筒1正向旋转到设定的第一转动时间，然后停止到设定的第一停止时间，再启动滚筒1反向旋转到设定的第一转动时间；滚筒1以速度d2正向旋转，滚筒1正向旋转到设定的第二转动时间，然后停止到设定的第二停止时间，再启动滚筒1反向旋转到设定的第二转动时间；

n)滚筒1以第vn转动速度正向旋转，滚筒1正向旋转到设定的第一转动时间，然后停止到设定的第一停止时间，再启动滚筒1反向旋转到设定的第一转动时间；滚筒1以速度dn正向旋转，滚筒1正向旋转到设定的第二转动时间，然后停止到设定的第二停止时间，再启动滚筒1反向旋转到设定的第二转动时间，直到滚筒1的旋转时间达到设定的时间为止；其中，vn＝4n～5n转/分钟，dn＝4n+2～4n+3转/分钟。

所述第一转动时间、第一停止时间和第一转动时间均为2～4分钟，所述第二转动时间、第二停止时间和第二转动时间均为5～7分钟。更佳的，所述第一转动时间、第一停止时间和第一转动时间均为3分钟，所述第二转动时间、第二停止时间和第二转动时间均为6分钟。

所述滚筒1的旋转时间为8～10小时，其中滚筒1旋转的前2个时保持风管2中的空气温度在30～35度，然后控制器控制加热器4停止工作，滚筒1继续旋转6～8小时。

由于茶叶处于后期时，其含水量已大大减小，茶叶容易出现散热不均匀而导致茶叶的出现品质参差不齐的情况，该方法的滚筒1的速度随着时间的推移而逐渐增加，可保证茶叶摇青的均匀性，提高茶叶品质的统一性。

该方法采用正转-停止-反转的摇青工艺，使得茶叶在摇青的过程中，不断被滚筒1内壁上的凸条13约束而沿滚筒1的前后以及上下翻动；茶叶与风管2和热风接触被加热，经过滚筒1、凸条13和风管2的多次剐蹭，茶叶边缘被破损变得柔软，并随着摇青时间茶叶边沿颜色均匀的加深变成绿底褐边；而中间滚筒1停止工作时，茶叶被静置发酵而发生氧化反应，使得茶叶能散发出清新的花果香气，极大地提高了茶中的风味和品质；最后，通过滚筒1的反转可带动茶叶反向翻动，进一步提高茶叶摇青的均匀性。

以第一转动时间、第一停止时间和第一转动时间均为3分钟，第二转动时间、第二停止时间和第二转动时间均为6分钟为例，茶叶摇青的每个单元循环周期为36min，整个往复式摇青机的摇青过程持续时间为8～10h，其中前2小时维持热风温度为30～35℃，通过控制器控制炭火炉的火势以控制滚筒1内的温度，采用炭火炉焙烤维持传统武夷岩茶“活、甘、清、香”的独特品质风味。在通热风的前2小时的摇青中，茶叶的颜色和香气发生了较大变化，茶叶颜色由于加热和翻动，叶绿体被部分破坏，逐渐由深绿色变成黄绿色，茶叶边沿变成了红褐色；茶叶的香气随着茶叶本身温度的逐渐升高和氧化褐变，散发的香气逐渐由轻微香气变成较浓郁的花果茶香。摇青后期的6～8小时，将停止使用炭火炉，风机3直接吸收入自然空气，滚筒1中的茶叶逐渐被冷却至常温，茶叶最初的绿色光泽也随之消失，茶叶萎凋变得更柔软且整体体积缩小。摇青过程中转速逐渐增大，应控制转速在4～20转/min之间，以防褐变过快影响茶叶的整体品质，后期保证翻转和静置时间不变。经过8～10h的摇青后，茶叶去除水分质量达到初始重量的28％～30％。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。