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红绿茶兼容全自动生产线研究与应用

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-11-22 11:56:42

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 梁超杰 | 2023-11-22 11:56:42

目前我国茶叶加工装备整体处于连续化和部分自动化阶段,已经应用的全自动生产线种类繁多,但功能单一,设备通用性不高,生产效率较低。本项目针对传统茶叶生产设备综合效益急需提升的技术瓶颈,开展不同茶类加工工序和设备的创新融合,在国内率先研发出红绿茶兼容全自动生产线并进行大规模示范应用,为我国茶叶加工技术及装备转型升级提供强大的科技支撑。

(1)在国内首次设计出柔性化红茶和绿茶成套装备的新工艺,对传统红茶和绿茶工艺进行优化融合,创新地实现一线两用、红绿茶兼制,为我国茶叶柔性化加工生产线的设计提供科学借鉴。(2)开发出适配生产线的关键单机设备——储青机、萎凋机、发酵房、自动流量控制装置等,完全满足生产线各个单机模块的功能要求,为本项目生产线及其他类型茶叶生产线的整体构建提供装备基础。(3)自主开发出茶叶行业首个柔性化红茶和绿茶成套装备的加工过程数据采集与监控系统(SCADA),实现对整个加工过程的温度、流量、压力和速度等参数的自动控制,同时实现过程集中监控和远程可视化访问功能。在自动化的基础上,本项目通过茶叶加工技术与信息技术的深度融合,实现不同茶青类型的在线识别,使茶叶加工装备能根据不同的茶青自动选择最优加工参数,实现茶叶加工装备从自动化向数据化和智能化的升级。(4)在国内首创开发出加工能力80Kg/h鲜叶(红茶)和100Kg/h鲜叶(绿茶)的柔性化红茶和绿茶成套装备,生产线布局流畅,结构紧凑,比传统生产线节约厂房面积41.6%,减少成本投入38.9%。

促进了设备使用效率的提升,节本增效显著。传统的生产线只加工单独的一种茶叶,依据茶叶加工的基本现状,一般在春季加工绿茶,夏秋季红茶,由于单一生产线无法共用工序,因此加工绿茶时红茶生产线闲置,加工红茶时绿茶生产线闲置,生产线1年内有效使用时间约为100天。本项目生产线科学地共用了绿茶和红茶的通用工序,并进行了适当优化,生产绿茶是只有红茶的发酵设备闲置,生产红茶时只有绿茶的杀青设备闲置,同时通过对茶类生产时间进行合理安排,春季加工毛尖绿茶,夏秋季加工毛尖红茶,有效错开了2种茶类的加工时期,每年生产线的加工时间可以达到200天左右,比原来单一生产线的运行时间接近提高了1倍,生产线真正实现了高效运行。从生产能源成本来看,本项目生产线比国内传统生产线节约13.3%,具有明显的节能优势。

促进了茶叶加工技术和装备水平的提升,完全摆脱传统生产质量不稳定的弊端,项目技术生产的红茶和绿茶产品均符合质量要求,对提升各个企业的产品质量和品牌知名度具有重要的贡献。

汤哲:整体负责项目的管理和协调,在该项目工作量占本人工作总量的65%,对项目技术创新点1和3做出了重大贡献,主要体现在:1、设计出柔性化红茶和绿茶成套装备研发的整体技术方案;2、开发出柔性化红茶和绿茶成套装备的自动控制系统;3、开发出茶青识别的智能化系统。4、支持项目总结材料及相关论文的撰写和修改。郑红发:负责生产线整体工艺设计以及试验示范,在该项目工作量占本人工作总量的65%,对项目技术创新点中1和4做出了重大贡献,主要体现在:1、负责生产线工艺总体设计和实验方案制定工作;2、负责生产线标准参数的研究工作,制定出系统的工艺参数;3、主持相关实验样品审评和检测;4、参与生产线推广示范工作;5、参与项目总结材料及相关论文的撰写和修改。齐芳:参与生产线整体工艺设计及试验示范,在该项目工作量占本人工作总量的 50%,对项目技术创新点1和3做出了重大贡献,主要体现在:1、参与设计出柔性化红茶和绿茶成套装备研发的整体技术方案;2、参与开发出柔性化红茶和绿茶成套装备的自动控制系统;3、参与开发出茶青识别的智能化系统。4、参与支持项目总结材料及相关论文的撰写和修改。

柔性化红茶和绿茶成套装备研究开发与示范应用,显著降低了加工企业厂房和设备的投入成本。国内茶叶加工企业新建一条绿茶或者红茶单一生产线的厂房面积设备占用面积需要约500m2,设备投入约为180万元,如果要生产绿茶和红茶2种茶类,需要同时建2条生产线,估计设备占用需要约1000m2,设备投入约为360万元。本项目生产线具有生产绿茶和红茶的功能,80%的单机设备能够共用,设备占用需要约584m2,综合对比传统生产线的整体情况,比传统减少厂房占用面积41.6%,设备投入约为220万元,比传统投资2条生产线节约设备投入38.9%。

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