CN108522687B - 一种三相组合式杀青装置及其杀青方法 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种三相组合式杀青装置及其杀青方法，包括滚筒，滚筒安装有热风发生器、热风释放器、蒸汽发生器和蒸汽释放器，滚筒设置加热装置对滚筒内壁进行加热，蒸汽释放器设置于滚筒内腔，其包括与蒸汽发生器导通的蒸汽管道，蒸汽管道进入滚筒内腔部分短于滚筒长度，蒸汽管道进入滚筒内腔部分设有蒸汽释放孔；热风释放器设置于滚筒内腔，其包括与热风发生器导通的热风管道，热风管道进入滚筒内腔部分短于滚筒长度，热风管道进入滚筒内腔部分设有热风释放孔。本发明对传统的滚筒杀青、蒸汽杀青、热风杀青等进行优化和集成创新，发挥各***青优势，规避弱点，实现杀青叶在色泽、香气以及均匀度等方面的全面提升。

Description

一种三相组合式杀青装置及其杀青方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，涉及茶叶加工技术，尤其涉及一种三相组合式杀青装置及其杀青方法。

背景技术

茶叶是一种嗜好性健康型饮料。随着人们生活水平和消费理念的不断提升，茶叶的外观色泽以及香气、口感等内质风味成为消费者选择茶类的首要条件，而杀青工序是获得优异品质的关键，对在制品的色泽、香气及滋味影响显著。其原理在于利用高温高湿破坏茶鲜叶中的氧化酶类，使多酚类物质尽可能少被氧化，以获得醇和爽口的茶汤滋味，同时祛除鲜叶中的青臭气，发展茶香，并保持绿茶特有的鲜绿色泽，形成成品茶优异的色泽、香气、滋味等感官品质。

目前生产上使用的杀青方式主要有蒸汽杀青、热风杀青、滚筒杀青、微波杀青等几种，其中滚筒杀青因具备杀青叶品质好、投资成本低、可连续生产、与后续工序匹配方便等优点应用最为广泛。根据供热方式不同，滚筒杀青可分为燃柴、燃煤、燃气、电热式等多种类型。随着人们生活水平的改善及对卫生要求的不断提高，电热式滚筒杀青逐渐受到茶农和生产企业的青睐，占据了极大的市场份额。传统电热式滚筒杀青以电热管为加热源，电热管受热后加热空气，空气再将热能传递给钢筒，此过程的热能利用率较低，且传统电热式滚筒杀青采用热电藕温度传感器，温度响应慢，钢筒温度变化幅度大，导致热能进一步损耗；同时，由于加热方式的限制，整个钢筒温度的均匀性相对较差，进而影响了杀青叶品质的稳定和一致。

蒸汽杀青是一种利用高热蒸汽的渗透作用钝化鲜叶中酶活性的方法，具有杀青快速，均匀等特点，对保持在制品色泽有益处，但单一使用蒸汽杀青时，由于蒸汽会集聚在在制品上，使得在制品含水率达到90％以上，一方面影响了香气物质的透发，另一方面处理不当会使在制品色泽黄变，带水闷味；此外，在制品后续的脱水工序对装置需求较高，也进一步增加了加工成本。

高温热风杀青是一种利用高温热空气来钝化酶活的方法，作业时通过热风管道将高温热空气送入杀青腔，当鲜叶进入滚筒后，翻滚着的鲜叶与热空气充分接触，由于鲜叶与热空气温差很大，热量迅速由热空气传递给鲜叶，进而快速钝化酶类活性，完成杀青作业。该方式具有杀青均匀彻底、不存在焦边爆点，色泽较佳等优点，且在制品香气较持久，但香气高锐特性不突出。

中国专利文献一种热风蒸汽滚筒杀青机CN201621363264.4，披露了一种热风蒸汽滚筒杀青机，具体涉及一种热风蒸汽滚筒杀青机，包括固定外筒、保温夹层、排气口、进气层、蒸汽管、热风管、隔板和旋转装置，所述固定外筒内分为杀青区和散热区，杀青区内设置有保温夹层和进气层，保温夹层和进气层通过隔板隔开，保温夹层设置在进气层之外，保温夹层上设置有排气口，所述蒸汽管和热风管连接着进气层，固定外筒内设置有旋转装置。

该专利所述杀青为热风蒸汽两相联合方式，即通过高温的热风和蒸汽混合后对鲜叶进行杀青的方式，其杀青腔体为滚筒，鲜叶在滚筒内旋转翻滚前进，兼而进行杀青作业。其主要存在以下缺陷：1.热风与蒸汽先行混合，混合气热随后通过较长距离传输至杀青腔，而不是直接在杀青腔内混合，因此虽有保温层，但也存在热量散失快，温度下降的情况，导致杀青灭酶效果偏差，且不利于香气的激发；2.滚筒未能加热，没有将滚筒杀青提升在制品香气品质的优势发挥出来；3.混合气热从滚筒的一段进入，从另一端出去，未考虑气热分布均匀的细节，存在温差现象。

发明内容

本发明为了解决传统杀青仅采用单一模式的固有思路，对传统的滚筒杀青、蒸汽杀青、热风杀青等进行优化和集成创新，通过固、液、气三相的杀青方法的有机整合，充分发挥各***青优势，规避弱点，从而实现杀青叶在色泽、香气以及均匀度等方面的全面提升。

一种三相组合式杀青装置，包括滚筒，滚筒一端为进叶装置，滚筒另一端为出叶端，所述滚筒安装有热风发生器、热风释放器、蒸汽发生器和蒸汽释放器，所述滚筒设置加热装置对滚筒内壁进行加热，所述蒸汽释放器设置于滚筒内腔，其包括与蒸汽发生器导通的蒸汽管道，所述蒸汽管道进入滚筒内腔部分短于滚筒长度，所述蒸汽管道进入滚筒内腔部分设有蒸汽释放孔；所述热风释放器设置于滚筒内腔，其包括与热风发生器导通的热风管道，所述热风管道进入滚筒内腔部分短于滚筒长度，所述热风管道进入滚筒内腔部分设有热风释放孔。

优选的，所述滚筒设置有三段式电磁加热***，实现三段加热，三段的加热长度从进叶端开始呈4：3：3的比例分布。

优选的，所述蒸汽管道从进叶端进入滚筒内腔，蒸汽管道上分布有蒸汽释放孔，蒸汽释放孔孔径从进叶端到出叶端由大到小递减。

优选的，所述热风管道从出叶端进入滚筒内腔，热风管道上分布有热风释放孔，热风释放孔孔径从进叶端到出叶端由大到小递减。

优选的，所述蒸汽管道长度至滚筒长度的2/3处，使滚筒内腔前部2/3端有高温蒸汽的大量分布。

优选的，热风管道的长度较滚筒长度短150mm。

优选的，所述蒸汽管道直径范围为25-30mm，所述热风管道直径范围为200-250mm，所述蒸汽管道与热风管道间距离保持在100-150mm之间。

优选的，所述蒸汽释放孔和所述热风释放孔为圆孔，所述蒸汽释放孔直径最大不超过5mm，直径最小不小于1mm。

优选的，所述热风释放孔直径最大不超过5mm，直径最小不小于1mm。

优选的，所述杀青装置在出叶端安装有抽湿装置。

一种利用权利要求1至10所述的三相组合式杀青装置的杀青方法，步骤如下：

(1)对滚筒进行加热，分别设置三段滚筒的温度为250℃-260℃、230℃-240℃、190℃；

(2)启动蒸汽发生装置，让蒸汽通过输送管道布满滚筒内腔；

(3)启动热风发生器，设置温度为190℃，让热风通过输送管道布满整个杀青腔；

(4)同时通过滚筒的转速调整杀青的单周期耗时75±3s，转速不低于18转/min；

(5)待滚筒温度、热风温度、蒸汽等三相平衡后，从进叶装置投入鲜叶。

本发明的有益之处是：

1、突破传统杀青单一模式的固有思路，将固相、液相、气相等三种杀青方法进行有机整合和集成创新，以充分发挥三者在杀青作业中的独特优势，即滚筒固相杀青对香气有益，蒸汽液相杀青色泽佳、均匀性好，以及热风杀青均匀彻底、无焦边爆点、香气持久等特点；

2、通过在结构以及输送管、孔径等细节上的创新设计，实现杀青作业先高后低、先期灭酶、后段提质等效果，在达到均匀彻底杀青的同时，有效提升杀青叶的色泽、香气等品质属性。在输送管的设计上，前段植入蒸汽输送管，借助蒸汽穿透性强、灭酶快的特性，可以在滚杀同时快速灭除酶的活性，前1/3处蒸汽含量大，至2/3处蒸汽慢慢减少，形成一个递减的蒸汽分布，而从后端植入热风输送管，主要用于在已经灭酶活基础上，提升杀青叶的香气，保留杀青叶的绿色度。

3、输送管上孔径由大到小的设计，使热风释放孔和蒸汽释放孔相对直径大小相同或基本相同，主要用于实现蒸汽和热风进入杀青腔体的时候，热风密度和蒸汽密度能够保持其相对一致性，使得杀青叶品质均匀性更好。

4、基于电磁加热方式的滚筒杀青基本模块，确保滚筒可实现三段加热，每段滚筒经电磁加热后温度稳定、均匀，温度波动幅度在±2℃。通过三段加热，温度先高后低的设定，可以真正满足先灭酶，后提质的目的，同时通过与蒸汽、热风的有机整合，进一步强化该效果。

5、在出叶端安装有特定的抽湿装置，一方面可以使得杀青腔内的高温蒸汽和高温热风由前向后分布，另一方面确保杀青后期环境湿度不大，防止在制品品质劣变。

附图说明

图1为三相组合式杀青装置结构示意图。

1—滚筒 2—电磁加热*** 3—热风发生器 4—热风管道 5—圆形小孔 6—蒸汽发生器 7—蒸汽管道 8—进叶装置 9—出叶端 10—抽湿装置

具体实施方式

本发明结合实施例作进一步的说明。

如图1一种三相组合式杀青装置，包括滚筒，滚筒直径80cm，长455cm，滚筒前端进叶端，进叶端安装进叶装置，进叶装置为一个导通滚筒内腔的漏斗，安装在滚筒上侧。滚筒另一端出叶端，滚筒安装有热风发生器、热风释放器、蒸汽发生器和蒸汽释放器。

滚筒设置滚筒设置有三段式电磁加热***，实现三段加热，三段的加热长度从进叶端开始呈4：3：3的比例分布。三段加热段分别可以设置不同的温度。具体结构与市面上常见的分段加热装置相同。

蒸汽管道从进叶端进入滚筒内腔，长度至滚筒长度的2/3处，蒸汽管道上分布有圆形小孔，为蒸汽释放孔，蒸汽释放孔孔径从进叶端到出叶端由大到小递减。孔直径最大不超过5mm，直径最小不小于1mm，孔径5mm。

热风管道从出叶端进入滚筒内腔，长度较滚筒长度短150mm，热风管道上分布有圆形小孔，为热风释放孔，热风释放孔孔径从进叶端到出叶端由大到小递减。热风释放孔直径最大不超过5mm，直径最小不小于1mm，孔径5mm。

蒸汽管道直径25mm，热风管道直径200mm，蒸汽管道与热风管道间距离100mm。其中蒸汽管道的直径和热风管道的直径没有固定值，通常蒸汽管道直径25-30mm，热风管道直径范围为200-250mm，根据滚筒型号的区别进行调整，以达到蒸汽和热风能够快速均匀的分布在滚筒，在多次试验得出蒸汽管道和热风管道直径在上述范围内对茶叶杀青效果最好，热风和蒸汽相对均匀分布。蒸汽管道与热风管道间距离保持在100-150mm之间，根据工艺要求可以在这个范围值内进行调整，距离过小或者过大都会影响中间蒸汽和热风的温度和空气密度。

滚筒出叶端安装有抽湿装置，一方面可以使得杀青腔内的高温蒸汽和高温热风由前向后分布，另一方面确保杀青后期环境湿度不大，防止在制品品质劣变。

以下实施例1和实施例2均采用滚筒直径80cm，长455cm，蒸汽管道直径25mm，热风管道直径200mm，蒸汽管道与热风管道间距离100mm的杀青装置。

实施例1

一种三相组合式杀青方法选用的原料为：品种为福鼎大白，嫩度为单芽-1芽1叶的摊青叶50Kg。

具体实施方式如下：

(1)通过电磁方式对滚筒进行加热，分别设置三段滚筒的温度为250℃、230℃、190℃；同时启动蒸汽发生装置，让蒸汽通过输送管道布满杀青腔体，且着重作用于杀青腔体的前2/3；启动热风发生***，设置温度为190℃，让热风通过输送管道基本布满整个杀青腔(前端略短)；同时通过滚筒的转速调整杀青的单周期耗时75±3s，转速20转/min。待滚筒温度、热风温度、蒸汽等平衡后，从进叶装置投入鲜叶即可。

(2)以与(1)相同的原料为试验对象，采用目前生产中使用范围较广的60型滚筒杀青机为对照(浙江上洋机械有限公司生产的6CST-60型茶叶滚筒杀青机)，设定杀青温度为250℃，单周期耗时为75±3s，转速20转/min。待温度平衡后，从进叶装置投入鲜叶。

实施例2

一种三相组合式杀青方法选用的原料为：品种为福鼎大白，嫩度为1芽1叶-1芽2叶初展的摊青叶50Kg。

(1)通过电磁方式对滚筒进行加热，分别设置三段滚筒的温度为260℃、240℃、190℃；同时启动蒸汽发生装置，让蒸汽通过输送管道布满杀青腔体，且着重作用于杀青腔体的前2/3；启动热风发生***，设置温度为190℃，让热风通过输送管道基本布满整个杀青腔(前端略短)；同时通过滚筒的转速调整杀青的单周期耗时75±3s，转速20转/min。待滚筒温度、热风温度、蒸汽等平衡后，从进叶装置投入鲜叶即可。

(2)以与(1)相同的原料为试验对象，采用目前生产中使用范围较广的60型滚筒杀青机为对照(浙江上洋机械有限公司生产的6CST-60型茶叶滚筒杀青机)，设定杀青温度为260℃，单周期耗时为75±3s，转速20转/min。待温度平衡后，从进叶装置投入鲜叶。

杀青处理质量对比如下：

对实施例1和实施例2中的在制品品质、理化特性以及成品样品质特性进行***分析。从表1中可以看出，不论是嫩度高的单芽-1芽1叶原料，还是嫩度稍低鲜叶，三相杀青样色泽嫩绿、鲜活，清香浓郁，较传统滚筒杀青在制品具有更好的外观色泽和鲜活度，香气品质亦更佳。化学成分检测结果显示，三相杀青叶的氨基酸、可溶性总糖、叶绿素含量均较传统滚筒杀青显著要高，为后续作业提供了良好的物质基础，进而保证了成茶香气、色泽等品质的优异。生产效率方面，因为三相杀青采用多种方式的组合作业，效率较单一的滚筒杀青提升一倍左右。

表1不同杀青处理在制品特性分析

不同杀青处理成品茶感官审评结果如表2所示。结果显示，由于三相杀青方法对作业过程和参数细节等的设计和调控更为科学、精准，且融合了不同杀青技术的内在优势，在后续工艺相同的条件下，其处理成品茶样的感官得分明显高于传统滚筒杀青处理茶样(两种嫩度条件下趋势相同)：其中，外观色泽和汤色等品质明显要好，香气、滋味等内质风味方面则较传统滚筒杀青略高。

表2不同杀青处理成品茶感官审评结果

杀青叶后续工艺流程为：揉捻-初烘-足火-提香。

感官审评评分标准为：外观×20％+汤色×20％+香气×25％+滋味×25％+叶底×10％。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种三相组合式杀青装置，包括滚筒，滚筒一端为进叶装置，滚筒另一端为出叶端，所述滚筒安装有热风发生器、热风释放器、蒸汽发生器和蒸汽释放器，其特征在于，所述滚筒直径80cm，长455cm，所述滚筒设置加热装置对滚筒内壁进行加热，所述滚筒设置有三段式电磁加热***，实现三段加热，三段的加热长度从进叶端开始呈4：3：3的比例分布，所述蒸汽释放器设置于滚筒内腔，其包括与蒸汽发生器导通的蒸汽管道，所述蒸汽管道从进叶端进入滚筒内腔，所述蒸汽管道进入滚筒内腔部分短于滚筒长度，所述蒸汽管道进入滚筒内腔部分设有蒸汽释放孔，所述蒸汽释放孔孔径从进叶端到出叶端由大到小递减，所述蒸汽释放孔直径最大不超过5mm，直径最小不小于1mm，所述蒸汽管道长度至滚筒长度的2/3处，使滚筒内腔前部2/3端有高温蒸汽的大量分布；所述热风释放器设置于滚筒内腔，其包括与热风发生器导通的热风管道，所述热风管道从出叶端进入滚筒内腔，所述热风管道进入滚筒内腔部分较滚筒长度短150mm，所述热风管道进入滚筒内腔部分设有热风释放孔，所述热风释放孔孔径从进叶端到出叶端由大到小递减，所述热风释放孔直径最大不超过5mm，直径最小不小于1mm，所述蒸汽管道直径范围为25-30mm，所述热风管道直径范围为200-250mm，所述蒸汽管道与热风管道间距离保持在100-150mm之间，所述蒸汽释放孔和所述热风释放孔为圆孔。

2.一种利用权利要求1所述的三相组合式杀青装置的杀青方法，步骤如下：

(1)对滚筒进行加热，分别设置三段滚筒的温度为250℃-260℃、230℃-240℃、190℃；

(2)启动蒸汽发生装置，让蒸汽通过输送管道布满滚筒内腔；

(3)启动热风发生器，设置温度为190℃，让热风通过输送管道布满整个杀青腔；

(4)同时通过滚筒的转速调整杀青的单周期耗时75±3s，转速不低于18转/min；

(5)待滚筒温度、热风温度、蒸汽等三相平衡后，从进叶装置投入鲜叶。