謝鵬安

（梅州市農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣站，廣東 梅州 514071）

茶葉是我國(guó)最普遍、最基本的飲料，深受廣大人們的喜愛(ài)，市場(chǎng)需求量極大。部分茶葉可能由于管理不善、篩選不干凈，影響茶葉的質(zhì)量，并進(jìn)而影響茶葉的價(jià)格。茶葉色選機(jī)將CCD光學(xué)傳感器、機(jī)械、計(jì)算機(jī)輔助控制技術(shù)等融合在一起，對(duì)茶葉品質(zhì)好壞進(jìn)行評(píng)估和分級(jí)，是保證茶葉品質(zhì)合格的重要設(shè)備，屬于茶葉加工領(lǐng)域的高端設(shè)備。然而，當(dāng)前茶葉色選機(jī)的制造水平仍然較低，生產(chǎn)企業(yè)缺少良好持續(xù)的研發(fā)能力，導(dǎo)致茶葉色選機(jī)的應(yīng)用難以滿足茶葉品質(zhì)篩選需求多樣化，需要進(jìn)一步研發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，才能夠充分發(fā)揮茶葉色選機(jī)的作用。

1 梅州地區(qū)茶葉行業(yè)發(fā)展情況

梅州地區(qū)是我國(guó)茶葉生產(chǎn)和種植的重要區(qū)域。夏日長(zhǎng)、冬日短、氣溫高、光照充足、雨水豐盈且集中的氣候特征，符合茶葉的生長(zhǎng)需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2020年，梅州地區(qū)茶葉種植面積約30萬(wàn)畝，超過(guò)廣東省茶葉種植面積的四分之一，年產(chǎn)量約2.09萬(wàn)噸，有豐順縣、五華縣、梅江區(qū)、大埔縣4個(gè)茶葉省級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園。與廣東省內(nèi)其他主產(chǎn)區(qū)相比，梅州綠茶、紅茶、烏龍茶、白茶、黑茶、黃茶六大茶類齊全，呈現(xiàn)以客家綠茶和烏龍茶為主、其他茶類共同發(fā)展的格局，產(chǎn)品多元；產(chǎn)量、面積、品種和茶葉產(chǎn)業(yè)園均居廣東省首位。梅州地區(qū)目前已經(jīng)形成獨(dú)具特色的茶文化以及茶品牌，有效推動(dòng)了嘉應(yīng)茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的蓬勃態(tài)勢(shì)，成為鄉(xiāng)村振興產(chǎn)業(yè)抓手之一。梅州地區(qū)越來(lái)越多的茶企通過(guò)了有機(jī)產(chǎn)品認(rèn)證、無(wú)公害產(chǎn)品認(rèn)證以及綠色食品認(rèn)證，生產(chǎn)加工的茶葉品質(zhì)也在不斷提高，適應(yīng)了市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)茶葉日益提高的需要。

2 茶葉色選機(jī)在茶葉加工過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)

2.1 提高茶葉分選效率和品質(zhì)

茶葉分選工作是茶葉加工中的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)模式是靠人工精選，不僅效率低，同時(shí)還會(huì)造成一定的茶葉浪費(fèi)，影響效益，不利于行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。高科技的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備代替人工操作，代替人工對(duì)茶葉完成分選，減少了茶葉分選過(guò)程中的成本投入，同時(shí)還可以保障分選工作的效率以及質(zhì)量，對(duì)茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著積極的影響[1]。茶葉色選機(jī)是利用茶葉中茶梗、黃片以及正品之間存在的顏色差異進(jìn)行工作的設(shè)備，保證茶葉的完整性與選凈率，將茶葉中的黃葉、茶梗等雜質(zhì)篩選出去，達(dá)到提升茶葉品質(zhì)的效果。

2.2 操作簡(jiǎn)單方便，提高工作效率

茶葉色選機(jī)的電腦控制系統(tǒng)、參數(shù)寫入觸摸屏等比較先進(jìn)，操作也非常簡(jiǎn)單，一般工人經(jīng)短時(shí)培訓(xùn)即可熟練掌握。茶葉色選機(jī)采用了計(jì)算機(jī)輔助控制技術(shù)和現(xiàn)代CCD技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行的個(gè)體色澤甄別和高速攝像，對(duì)微小的顏色差異，色選機(jī)都具有十分敏感的分辨能力，單臺(tái)設(shè)備的茶葉處理能力可以超過(guò)數(shù)百名手工揀梗工人，能大大加快生產(chǎn)進(jìn)度，增加產(chǎn)能，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.3 增加茶企的效益

茶葉色選機(jī)使茶葉的分選效率上大大上升，同時(shí)還可以確保經(jīng)過(guò)分選的茶葉在質(zhì)量上的穩(wěn)定性和在口感上的一致性，達(dá)到預(yù)期的分選要求。色選機(jī)的剔除能力隨意可調(diào)，可通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件調(diào)整控制，全新智能彩色色選技術(shù)與形選技術(shù)相結(jié)合，精確剔除與正茶異色的茶梗等雜物，茶葉不經(jīng)人手接觸，獲得理想的茶梗分離效果，確保質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)清潔化、規(guī)范化加工，既保證產(chǎn)品的凈度，又確保企業(yè)的效益。替代手工可減少人工費(fèi)用支出，緩解招工難，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

為了能夠更好地發(fā)揮茶葉色選機(jī)的優(yōu)勢(shì)，提高茶葉企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，需要不斷對(duì)茶葉色選機(jī)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn)，保證茶葉的完整性與選凈率，使茶葉色選機(jī)的工藝性能更好。

3 茶葉色選機(jī)技術(shù)創(chuàng)新手段

6CSX-1440茶葉色選機(jī)是一種較為常見的多層色選機(jī)類型，目前已經(jīng)使用了較多的創(chuàng)新技術(shù)，使用效果明顯提升，有效解決了機(jī)構(gòu)變形問(wèn)題。下文將以這種茶葉色選機(jī)為例，分析其技術(shù)創(chuàng)新手段的具體應(yīng)用。

3.1 轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)初衷

6CSX-1440茶葉色選機(jī)設(shè)計(jì)初衷有所改變，主要是避免在茶葉在分選時(shí)由于多次提料而出現(xiàn)破碎的問(wèn)題，保證茶葉的完整性。茶葉分選時(shí)如果中間料回收的次數(shù)過(guò)多，會(huì)對(duì)中間層帶出實(shí)施反選回原料操作，在中間反選環(huán)節(jié)主要是選擇異色，此時(shí)帶出比會(huì)有所上升，上升幅度為40%，同時(shí)還能明顯檢查中間料需要受到次數(shù)。實(shí)驗(yàn)證明，6CSX-1440茶葉色選機(jī)能夠縮短設(shè)備的操作周期，避免茶葉破碎，并且還可以適用于多種不同的茶葉類型。

3.2 使用縱向交互式結(jié)果和雙面疊層設(shè)計(jì)

6CSX-1440茶葉色選機(jī)所使用的結(jié)構(gòu)方式為縱向交互式，每一層都能夠設(shè)置不同的標(biāo)準(zhǔn)，提高了工藝流程組合的靈活性。當(dāng)原料茶通過(guò)提升機(jī)進(jìn)入到6CSX-1440茶葉色選機(jī)上方的抖動(dòng)分料斗之后會(huì)被分成若干份并將其推送到溜槽滑道。在第一層的分選過(guò)程中會(huì)剔除原料茶中存在的桿類物質(zhì)，剩下的其他物料會(huì)在前側(cè)中層和前側(cè)下層接受再次的分選，前側(cè)中層可以分離原料茶葉片，前側(cè)下層可以分離芽。桿類物料會(huì)在后側(cè)中層和后側(cè)下層接受分選，能夠?qū)U類物料中能夠使用的物料以及桿進(jìn)行有效分離，從而提高茶葉色選機(jī)的帶出比。通過(guò)雙面疊層設(shè)計(jì)可以在保證茶葉色選機(jī)基本功能的基礎(chǔ)上滿足對(duì)形狀、等級(jí)存在差異的茶葉實(shí)施有效分選的需求[2]。

3.3 使用3+2雙V結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6CSX-1440茶葉色選機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬于3+2雙V式，可以突破兩層色選機(jī)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，可以避免重復(fù)篩選物料的問(wèn)題，提高篩選效率以及多級(jí)篩選精準(zhǔn)性，保證茶葉篩選的精細(xì)水平。6CSX-1440茶葉色選機(jī)屬于多層色選機(jī)，構(gòu)成部件包括篩選部件、進(jìn)料部件、存儲(chǔ)部件以及主機(jī)架等，將進(jìn)料部件和篩選部件以焊接的方式固定到6CSX-1440茶葉色選機(jī)的主機(jī)架上方，可以方便進(jìn)料提料的進(jìn)行，使得進(jìn)入的物料呈現(xiàn)為平鋪的散開狀態(tài)。存儲(chǔ)部件由第一和第二兩個(gè)部件構(gòu)成，篩選部件和存儲(chǔ)部件之間使用活動(dòng)管道進(jìn)行連接，管道的數(shù)量為3個(gè)。6CSX-1440茶葉色選機(jī)中的篩選部件一共為6個(gè)，能夠?qū)υ喜鑼?shí)施更加精準(zhǔn)細(xì)致的篩選，在其頂部增加支腳可以提高設(shè)備應(yīng)用的穩(wěn)定性和靈活性，存儲(chǔ)部件和活動(dòng)管的連接可以提高篩選物料運(yùn)輸?shù)谋憷浴?/p>

3.4 使用中部分選箱和分選箱安裝機(jī)構(gòu)

6CSX-1440茶葉色選機(jī)對(duì)分選箱的安裝進(jìn)行了再一次設(shè)計(jì)，對(duì)中部分選箱和分選箱的安裝模式實(shí)施了合理的創(chuàng)新調(diào)整，解決了三層茶葉色選機(jī)在分揀機(jī)構(gòu)和安裝方面的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)調(diào)整后在設(shè)備內(nèi)部的色選攝像頭不會(huì)被光學(xué)所干擾，保證了最終成像的穩(wěn)定性。主機(jī)架結(jié)合的調(diào)整可以保證分揀機(jī)箱具備穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，防止了機(jī)架出現(xiàn)變形的問(wèn)題，從而規(guī)避了因?yàn)闄C(jī)架變形降低色選精準(zhǔn)度的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.5 調(diào)整茶葉色選機(jī)分料系統(tǒng)

6CSX-1440茶葉色選機(jī)相比傳統(tǒng)的茶葉色選機(jī)分料系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為合理，有效提升了分料的效率和質(zhì)量。6CSX-1440茶葉色選機(jī)中的分料系統(tǒng)包括多個(gè)組成部分，主要包括分選箱、各個(gè)出口、吹嘴以及滑道等，其中出口包括成品、次品以及漏料的出口。色選機(jī)分選箱和水平面之間有一定的傾斜度，為30°，與滑道水平面之間擁有60°夾角，同時(shí)滑道中的一部分處于分選箱的內(nèi)部。在6CSX-1440茶葉色選機(jī)滑道的下方擁有噴嘴裝置，這一裝置和分選箱之間呈現(xiàn)為平行狀態(tài)，和次品出口處于相對(duì)狀態(tài)。在分選箱的下部設(shè)置次品、成品以及漏料出口，設(shè)計(jì)原則為由高到低。

4 茶葉色選機(jī)未來(lái)發(fā)展方向

當(dāng)前市場(chǎng)上茶葉需求結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了較大的變化，我國(guó)實(shí)施鄉(xiāng)村振興后茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度極快，各地的名優(yōu)茶開始出現(xiàn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了本質(zhì)上的改變。大宗茶原本在茶葉市場(chǎng)中擁有95%的占有率，在市場(chǎng)中占有絕對(duì)的主導(dǎo)地位，自從茶葉需求結(jié)構(gòu)變化后名優(yōu)茶的市場(chǎng)占比開始增加，大宗茶占比已經(jīng)下降到60%左右，這也使得市場(chǎng)上的茶葉供求關(guān)系出現(xiàn)了變化[3]。為了適應(yīng)茶葉市場(chǎng)的變化，在發(fā)展茶葉色選機(jī)時(shí)也需要結(jié)合名優(yōu)茶的要求進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。茶葉色選機(jī)會(huì)受到多種不同因素的影響，雖然在行業(yè)內(nèi)部提出8成以上的茶葉都可以利用茶葉色選機(jī)進(jìn)行分選，但是一款機(jī)器不能兼顧到所有的茶葉品種。因此，為了保證茶葉色選機(jī)的檢測(cè)效率，需要使用高密度現(xiàn)場(chǎng)可編程芯片實(shí)施信號(hào)處理，具有良好的實(shí)時(shí)性，可以對(duì)微弱的色差實(shí)施精準(zhǔn)分辨，并且可以按照不同茶葉的品種以及選凈精度要求對(duì)查驗(yàn)區(qū)域的大小情況進(jìn)行調(diào)整。因此，多層設(shè)計(jì)將成為茶葉色選機(jī)未來(lái)的主要發(fā)展趨勢(shì)，是當(dāng)前國(guó)際主流設(shè)備結(jié)構(gòu)形式，可以完成任意組合，如色選、形選、色選+形選，提高檢測(cè)的靈活度。噴閥設(shè)計(jì)也是茶葉色選機(jī)的常用設(shè)計(jì)模式，能夠有效提升噴閥的使用效率，延長(zhǎng)使用時(shí)間，保證該裝置的穩(wěn)定性。為了能夠使得茶葉色選機(jī)的操作更加簡(jiǎn)單，應(yīng)當(dāng)加入觸摸式的顯示屏，通過(guò)觸摸屏幕即可對(duì)茶葉色選機(jī)進(jìn)行操控，提升設(shè)備使用的人性化水平，滿足不同使用環(huán)境、不同人群、不同茶區(qū)以及不同茶葉的多樣化需求[4]。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，茶葉色選機(jī)的作用和使用價(jià)值還會(huì)提高，為茶葉相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供了重要的動(dòng)力。為了能夠滿足行業(yè)的快速發(fā)展需求以及市場(chǎng)上茶葉產(chǎn)量需求，應(yīng)當(dāng)對(duì)茶葉色選機(jī)實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)初衷、設(shè)備結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成等，以此來(lái)提高茶葉色選機(jī)的應(yīng)用效率。我國(guó)茶葉市場(chǎng)已經(jīng)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的改變出現(xiàn)了較大的變化，茶葉需求結(jié)構(gòu)和以往存在較大差異，因此相關(guān)科研人員需要結(jié)合具體的名優(yōu)茶對(duì)茶葉色選機(jī)實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新。