Page 56 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2022年第5期

第41卷 第5期 华 中 农 业 大 学 学 报 Vol.41 No.5
2022年 9月 Journal of Huazhong Agricultural University Sep. 2022，50~56

和加湿器设置在滚筒与外仓之间的空间内。在外仓 然后使用 6CSF-100 型筛分机（浙江绿峰机械有限公
田时雨，封雯，陈玉琼，等.一种黑茶自动渥堆机的研制及其对品质形成的影响［J］.华中农业大学学报，2022，41（5）：50⁃56.
DOI：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.05.007 上设有空气调节门，以利于调节渥堆过程的氧气与 司）进行筛分，分离团块茶与散茶。团块茶使用 6CJ-
湿度。在滚筒内壁上设有若干根搅拌叶以利于翻 4 型解块机（浙江绿峰机械有限公司）解块。散茶和
一种黑茶自动渥堆机的研制及其对品质形成的影响 茶。在滚筒的内部安装有温度测量仪，以实时在线 经过解块的茶叶用 6CH-3 型烘干机（浙江绿峰机械

监测渥堆温度。在滚筒轴上安装有加湿装置，以利 有限公司）分 2 次干燥，第 1 次温度 90 ℃，第 2 次温度
田时雨 ，封雯 ，陈玉琼 ，余志 ，黄申逵 ，陈省忠 ，陈学礼 ，倪德江 1 于喷水发水和渥堆过程的补水。滚筒上设有进出茶 70 ℃。渥堆过程在每次翻堆时取样，样品混匀后使
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门，以利于上下料。 用 6CTH-6.0 型号提香机（浙江绿峰机械有限公司）
1.华中农业大学园艺林学学院/园艺植物生物学教育部重点实验室，武汉 430070；
在70 ℃下烘1 h。
2.贵州农业职业学院食品药品系，贵阳 551400；3.浙江绿峰机械有限公司，衢州 324000；
2）室内自然渥堆方法。按照湖北青砖茶的工
4.云南省腾冲市高黎贡山生态茶业有限责任公司，腾冲 679100；5.湖北省宜昌鑫鼎生物科技有限公司，宜昌 443000
艺，相同原料（来源于湖北省宣恩县伍台昌臣茶叶有
限公司）在宜昌鑫鼎生物科技有限公司进行，渥堆
摘要 为解决目前黑茶生产过程中的渥堆自动化和品控问题，采用模拟青砖茶、普洱茶等黑茶品种的室内
时茶叶质量一般 10 000 kg 左右，掌握堆高在 1.6~
自然渥堆方法，根据茶叶吸水发热原理，提出双仓控温控湿方法，设计一种黑茶自动渥堆机，实现渥堆过程的温
度、湿度、氧气自动调节以及数字化控制和自动化操作。试验结果表明，自动渥堆机渥堆过程温度（平均 51 ℃）、 1.8 m，毛茶洒水后含水量 35%~38%。发酵时间
湿度（61%~89%）以及茶叶含水量（从 38% 逐渐降低至 22%）变化完全能达到黑茶渥堆的要求；利用渥堆机渥 1. 加热器 Heater；2. 滚筒架 Drum frame；3. 外仓 Cover；4. 主轴 26 d，发酵过程堆温一般不超过 70 ℃，6~8 d 翻动
堆的茶叶能满足传统加工方法要求，并且品质稳定。安全性分析表明，使用自动渥堆机渥堆的黑茶，未检出呕吐 Spindle；5. 进出茶门 Tea door；6. 温控调节门 Temperature control 1 次，一般翻动3次左右，然后开沟通风晾干。
毒素、黄曲霉素B1和玉米赤霉酮，说明该自动渥堆机生产加工的黑茶完全达到食品安全质量要求。 door；7. 搅拌叶 Stirring blades；8. 滚筒 Drum；9. 传动装置 Trans⁃ 1.4 分析方法
关键词 黑茶；渥堆；渥堆机；温湿度；品质；食品安全；加工自动化 mission device；10. 滚筒 Drum；11. 温度测量仪 Temperature mea⁃ 1）感官审评。根据 GB/T 23776—2018《茶叶感
中图分类号 TS272.4 文献标识码 A 文章编号 1000-2421（2022）05-0050-07 suring instrument；12. 观察窗 Observation window；13. 加湿器 Hu⁃ 官评审方法》进行。
midifier.
2）理化分析。水分分析采用 GB 5009.3—2016
黑茶属于后发酵茶类，具有减肥降脂、调节肠胃 风格等变化要求，渥堆工艺有一定差异，但在生产过 图1 自动渥堆机正视图 《食品安全国家标准 食品中水分的测定》；茶多酚
Fig.1 Positive view of automatic piling machine
［1］
道、降血糖等功能 。目前，黑茶消费区域已经从我 程中如何保持工艺稳定至关重要。 分析参考 GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶
3）主要结构特点。温度、湿度、氧气自动调节：
国边疆扩展到我国内地和港、澳、台地区，以及俄罗 采用渥堆机渥堆是确保渥堆过程品质形成与稳 素类含量的检测方法》；水浸出物分析参考 GB/T
利用加热器和加湿器，控制渥堆室内环境温度≥
斯、欧洲等地区。黑茶的功能与其独特的渥堆工艺 定的关键。目前在黑茶的生产中尚未有大规模推广 8305—2013《茶 水浸出物测定》；游离氨基酸分析参考
25 ℃、相对湿度≥65%；利用外罩上的空气调节门，
有关。渥堆过程中，由于微生物和湿热作用，茶叶内 使用的渥堆机械 ［5，9］ 。虽然有一些渥堆机的专利出 GB/T 8314—2013《茶 游离氨基酸总量的测定》；茶黄
调节渥堆过程的氧气与湿度。数值化控制：实时显
含成分发生了复杂的化学变化，形成一系列新的化 现 ［10］ ，但这些渥堆机并不能彻底替代传统的人工渥 素（TF）、茶红素（TR）、茶褐素（TB）含量采用比色系
示渥堆过程温湿度变化，并实现温、湿、水自动补偿
合物，这些物质贡献于黑茶的特殊功能 ［2-3］ 。 堆，尤其是加工的茶叶与传统渥堆的品质存在较大 统分析法 ［12］ ；可溶性糖含量采用蒽酮比色法 ［13］ 。
功能；采用光控系统自动控制滚筒转动以及进出茶
影响渥堆的因素主要有茶叶的含水量和渥堆温 差异，性能有待提高 ［10-11］ 。本研究设计一种黑茶自 3）微生物毒素分析。送样到农业农村部微生物
门情况。自动化操作：控制器集成西门子S7-200PLC
［4］
度、湿度和时间等。Zheng 等 研究表明，普洱茶渥 动渥堆机，对渥堆过程的温度、湿度、氧气进行自动 产品质监督检验测试中心（武汉）分析。采用国标
快速运算、液晶触摸屏操作界面友好的特点。
堆要求晒青毛茶原料加水量在 25%~35%，原料越 调节和数字化控制，旨在为我国黑茶加工自动化提 法，其中脱氧雪腐镰刀烯醇（呕吐毒素）参考 GB
粗老加水量越大；渥堆过程中堆内温度 35~65 ℃、湿 供参考。 1.2 试验材料 5009.111—2016《食品安全国际标准 食品中脱氧雪
研究自动渥堆机渥堆过程中品质变化的绿毛茶
度 70%~90% 有利于普洱茶品质的形成。谈峰等 ［5］ 1 材料与方法 腐镰刀烯醇及其乙酰化衍生物的测定》，黄曲霉素 B1
对雅安藏茶卧式发酵机渥堆工艺进行优化，适宜的参 原料为湖北省宣恩县伍台昌臣茶叶有限公司生产的 参考 GB 5009.22—2016《食品安全国际标准 食品中
晒青毛茶，品种为当地群体种，嫩度为机采一芽四五
数为茶坯含水量 30%、渥堆温度 70 ℃、时间 110 h。 1.1 黑茶自动渥堆机的设计与结构特征 黄曲霉素 B 族和 G 族的测定》，玉米赤霉烯酮参考
叶。研究不同类型的茶叶品质所用绿毛茶原料为云
［6］
郝娟 在单因素试验基础上采用正交试验法优化出 1）设计原理。模拟青砖茶、普洱茶等黑茶室内 GB 5009.209—2016《食品安全国际标准 食品中玉米
南省凤庆县陈缘茶厂生产的晒青毛茶，品种为当地 赤霉烯酮的测定》。
湖北青砖茶渥堆适宜的茶叶含水量为 38%、温度为 自然渥堆方法，根据茶叶吸水发热原理，采用双仓控
云南大叶群体种，嫩度为一芽三四叶。 1.5 数据处理
45℃、湿度为 85%，在此条件下渥堆制成的青砖茶陈 温控湿调氧，促进湿热作用和微生物作用进行渥堆。
1.3 试验方法
香明显，滋味甜醇。刘盼盼等 ［7］ 进一步优化渥堆工 2）基本结构。黑茶自动渥堆机结构简图如图 1 数据结果表示为 x±SD。采用 SPSS Statistics
1）自动渥堆机渥堆方法。6CWD-1 型黑茶自动 25.0软件对数据进行分析，LSD法进行多重比较。
艺，并分析了香气组分的变化。张芬 ［8］ 对六堡茶渥 所示。包括外仓、滚筒架、滚筒、加热器和加湿器，滚
渥 堆 机 由 华 中 农 业 大 学 设 计（ 专 利 号
堆工艺进行优化。总体来看，不同的黑茶由于原料、 筒通过主轴设置在滚筒架上且位于外仓内，加热器 2 结果与分析
ZL201720918436.8），浙江绿峰机械有限公司生产。
收稿日期：2022-06-24 将毛茶原料分次加入滚筒渥堆机中，自动加水至茶 2.1 渥堆过程茶叶品质的变化
基金项目：国家重点研发计划项目（2021YFD1000401）；中央高校自主创新基金项目（2662017PY053）；云南省科技人才和平台计划项目 叶含水量 38%。渥堆期间每隔 3 d翻堆 1次，共 15 d。 1）渥堆过程温度、相对湿度以及茶叶含水量的
（202005AF150075）
茶堆内部的温湿度由内置的 TH10R 型号温湿度仪 变化。由图 2A 可知，茶叶经过洒水增湿后第 1 天堆
田时雨，E-mail：552018993@qq.com
通信作者：倪德江，E-mail：nidj@mail.hzau.edu.cn （距离滚筒底部 20 cm）自动测定。渥堆结束后出料， 温仅 13 ℃，但第 2 天迅速升温至 56.8 ℃，说明茶叶充