楊娟，李中林，袁林穎，劉素強(qiáng)，鄔秀宏，盛忠雷

（重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，重慶市茶葉工程技術(shù)研究中心，重慶永川402160）

近年來(lái)，機(jī)械化采摘茶鮮葉因其能顯著降低采摘成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，有效解決采工不足等問(wèn)題，成為茶葉研究熱點(diǎn)，也是茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)[1-5]。目前，一般采茶機(jī)對(duì)芽葉的選擇性還不理想[6]，且采摘時(shí)期的選擇、茶樹(shù)展葉狀況等對(duì)機(jī)采鮮葉質(zhì)量也有很大影響[7-10]，在同一時(shí)間與手采相比，機(jī)采鮮葉的質(zhì)量一般低于手采，主要存在著芽葉破碎、混雜和老梗老葉偏多三大缺點(diǎn)[11]，研究如何采用鮮葉分級(jí)機(jī)制保證加工名優(yōu)茶鮮葉的質(zhì)量，將對(duì)茶葉生產(chǎn)有重要的意義。但目前國(guó)內(nèi)機(jī)采茶鮮葉分級(jí)技術(shù)的研究尚不多見(jiàn)，而日本學(xué)者在70年代末就開(kāi)始著手研究茶鮮葉分級(jí)技術(shù)。根據(jù)茶鮮葉的物理特性，鮮葉分級(jí)的原理主要有兩個(gè)方面：一是利用各級(jí)別鮮葉葉稍長(zhǎng)短、葉面積大小來(lái)分級(jí)；二是利用各級(jí)別鮮葉的葉形、乘風(fēng)面及重量的不同來(lái)分級(jí)。因此，本文采用分級(jí)機(jī)及風(fēng)選機(jī)對(duì)茶鮮葉進(jìn)行分級(jí)，并研究攤放、風(fēng)速、二次分級(jí)等因素對(duì)其分級(jí)效果的影響，以期提高機(jī)采茶鮮葉的有效利用率，從而使茶葉機(jī)采得以推廣。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)點(diǎn)位于重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所科技示范園，試驗(yàn)材料蜀永系茶樹(shù)鮮葉。

1.2 儀器與設(shè)備

PHV100 雙人采茶機(jī) （浙江川崎茶業(yè)機(jī)械有限公司），6CXF-70型分級(jí)機(jī)（浙江上洋機(jī)械有限公司），6CFX-40型風(fēng)選機(jī)（浙江上洋機(jī)械有限公司），HT-628型風(fēng)速儀（廣州市宏誠(chéng)電子科技有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 分級(jí)機(jī)孔號(hào)及風(fēng)選機(jī)口號(hào)的設(shè)置

根據(jù)分級(jí)機(jī)及風(fēng)選機(jī)對(duì)鮮葉分級(jí)效果以及鮮葉出孔/口特點(diǎn)設(shè)定，分級(jí)機(jī)尾部設(shè)為1號(hào)孔，網(wǎng)孔1.8 cm ×1.8 cm 下出孔鮮葉為2號(hào)孔，網(wǎng)孔1.4 cm ×1.4 cm 下出孔鮮葉為3號(hào)孔，網(wǎng)孔1.0 cm ×1.0 cm下出孔鮮葉為4號(hào)孔；風(fēng)選機(jī)靠近投葉口一端開(kāi)始，依次按口排列為1～6號(hào)口。

1.3.2 分級(jí)機(jī)分級(jí)試驗(yàn)

機(jī)采鮮葉經(jīng)攤放 0 h、2 h、4 h、6 h 后，分別于6CXF-70型茶葉分級(jí)機(jī)上分級(jí)，網(wǎng)孔配置為1.0 cm ×1.0 cm/1.4 cm ×1.4 cm/1.8 cm ×1.8 cm， 轉(zhuǎn)速22 r/min。每個(gè)處理機(jī)采鮮葉至少10 kg。測(cè)定分級(jí)后每號(hào)孔鮮葉機(jī)械組成及分級(jí)效果。

1.3.3 風(fēng)選機(jī)分級(jí)試驗(yàn)

未經(jīng)攤放的機(jī)采鮮葉的分級(jí)選擇風(fēng)選機(jī)不同風(fēng)速（風(fēng)速條件為 2.5 m/s、5.0 m/s、7.2 m/s）進(jìn)行，分級(jí)效果用分級(jí)率表示。選擇分級(jí)率相對(duì)較高的風(fēng)速研究經(jīng)攤放處理（攤放時(shí)間為0 h、2 h、4 h、6 h）的機(jī)采茶鮮葉的分級(jí)效果，每個(gè)處理機(jī)采鮮葉至少10 kg。測(cè)定風(fēng)選后每口茶鮮葉機(jī)械組成及分級(jí)效果。

1.3.4 二次分級(jí)試驗(yàn)

根據(jù)1.3.2，1.3.3 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，鮮葉在單一分級(jí)條件中風(fēng)選機(jī)2號(hào)口與分級(jí)機(jī)1號(hào)孔分級(jí)效果較好。經(jīng)該條件分選后，分別選擇不同類(lèi)別的分級(jí)機(jī)或風(fēng)選機(jī)進(jìn)行二次茶鮮葉分級(jí)，測(cè)定分級(jí)后每孔/口茶鮮葉機(jī)械組成及分級(jí)效果。

1.3.5 茶鮮葉機(jī)械組成調(diào)查

在各處理中，隨機(jī)抓取100 g 茶鮮葉，按單芽及1 芽1葉、1 芽2葉及對(duì)夾2葉、1 芽3葉及對(duì)夾3葉、1 芽4葉及以上、破碎芽葉、老梗雜物分類(lèi)，統(tǒng)計(jì)各類(lèi)芽葉重量，重復(fù)3次，計(jì)算各類(lèi)芽葉所占比例。

2 結(jié)果與分析

2.1 分級(jí)機(jī)分級(jí)效果比較

2.1.1 攤放時(shí)間對(duì)機(jī)采茶鮮葉分級(jí)效果的影響

機(jī)采茶鮮葉經(jīng)攤放處理后采用分級(jí)機(jī)分級(jí)，從表1可以看出，隨著攤放時(shí)間的延長(zhǎng)在分級(jí)機(jī)1號(hào)、2號(hào)孔中1 芽2葉及對(duì)夾2葉比例先升高后降低，在分級(jí)機(jī)3號(hào)、4號(hào)孔中1 芽2葉及對(duì)夾2葉所占比例除攤放2 h 較高外，普遍較低?？傮w來(lái)看，茶鮮葉中1 芽2葉及對(duì)夾2葉所占比例在分級(jí)機(jī)1號(hào)、2號(hào)孔中較高，其中攤放0～4 h 在分級(jí)機(jī)1號(hào)孔中含量最高，攤放6 h后卻在分級(jí)機(jī)2號(hào)孔中含量最高。分級(jí)機(jī)對(duì)不同攤放時(shí)間的機(jī)采鮮葉分級(jí)效果最好的是在茶鮮葉攤放4 h后分級(jí)，其在分級(jí)機(jī)1號(hào)孔中1 芽2葉及對(duì)夾2葉所占比例最高，為67.5%，比原料提高了20%。

表1 不同攤放時(shí)間對(duì)機(jī)采茶鮮葉分級(jí)效果的影響（單位：%）Table 1 The classification effect on machine-plucking fresh tea leaves through different spreading time(Unit:%)

2.1.2 機(jī)采茶鮮葉攤放4 h后經(jīng)分級(jí)機(jī)分級(jí)各孔鮮葉的機(jī)械組成分析

從表2可以看出，茶鮮葉經(jīng)分級(jí)機(jī)分級(jí)后單芽及1 芽1葉主要分布在4號(hào)孔中，1 芽2葉、1芽3葉、1 芽4葉及其對(duì)夾葉主要集中在1號(hào)孔中，破碎芽葉主要集中在4號(hào)孔中，老梗雜物在每孔中都相差不大。其中1 芽2葉及對(duì)夾2葉經(jīng)分級(jí)機(jī)分級(jí)后在1號(hào)孔中有所提高。

表2 機(jī)采茶鮮葉攤放4 h 分級(jí)機(jī)分級(jí)后各孔機(jī)械組成（單位：%）Table 2 Mechanical composition of each hole machine-plucking tea leaves which spreading for 4 h after classifier classification(Unit:%)

2.2 風(fēng)選機(jī)分級(jí)效果比較

2.2.1 不同風(fēng)速對(duì)機(jī)采茶鮮葉分級(jí)效果的影響

從表3可以看出，風(fēng)速越大，機(jī)采茶鮮葉經(jīng)風(fēng)選機(jī)分級(jí)后，芽葉被吹落后落點(diǎn)離投葉口越遠(yuǎn)。風(fēng)速為2.5 m/s 時(shí)，茶鮮葉分別落入1～4號(hào)口中，其中2號(hào)口的1 芽2葉及對(duì)夾2葉含量最高，顯著高于其它三口；風(fēng)速為5.0 m/s 時(shí)，茶鮮葉分別落入1～5號(hào)口中，其中1號(hào)口的1 芽2葉及對(duì)夾2葉含量最高，2、3號(hào)口次之，但三口效果相差不明顯；風(fēng)速為7.2 m/s 時(shí)，茶鮮葉分別落入1～6號(hào)口中，其中2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)口的1 芽2葉及對(duì)夾2葉的所占比例都高，效果相差不大。因此，從分離效果及分離的口號(hào)綜合比較，選擇風(fēng)速在2.5 m/s時(shí)較適合機(jī)采茶鮮葉的分級(jí)。

表3 不同風(fēng)速對(duì)機(jī)采茶鮮葉分級(jí)效果的影響（單位：%）Table 3 The classification effects on machine-plucking fresh tea leaves through different wind speed(Unit:%)

2.2.2 攤放時(shí)間對(duì)機(jī)采茶鮮葉1 芽2葉及對(duì)夾2葉百分率的影響

從表4可以看出，經(jīng)風(fēng)選后，不同攤放時(shí)間的機(jī)采茶鮮葉1 芽2葉及對(duì)夾2葉所占比例在風(fēng)選機(jī)2號(hào)口中均有所提高。隨著攤放時(shí)間的延長(zhǎng)，風(fēng)選機(jī)各口中1 芽2葉及對(duì)夾2葉所占比例無(wú)明顯變化趨勢(shì)。但在機(jī)采攤放2 h 時(shí)經(jīng)風(fēng)選后在風(fēng)選機(jī)2號(hào)口中其1 芽2葉及對(duì)夾2葉所占比例最高，達(dá)68.0%，比原料提高了23.1%。這種效果主要是由于茶鮮葉經(jīng)攤放失水，芽葉萎焉體積縮小所致。

表4 不同攤放時(shí)間對(duì)機(jī)采茶鮮葉分級(jí)效果的影響（單位：%）Table 4 The classification effect on machine-plucking fresh tea leaves through different spreading time(Unit:%)

2.2.3 機(jī)采茶鮮葉攤放2 h 分級(jí)后風(fēng)選機(jī)各口機(jī)械組成分析

從表5可以看出，單芽及1 芽1葉在風(fēng)選機(jī)2號(hào)口中含量最高，但各號(hào)口中相差不大；1 芽2葉及對(duì)夾2葉在風(fēng)選機(jī)2號(hào)口中所占比例最高，達(dá)68.0%，風(fēng)選機(jī)3號(hào)口次之；1 芽3葉及對(duì)夾3葉在風(fēng)選機(jī)1號(hào)口中所占比例最高；1 芽4葉及以上在風(fēng)選機(jī)2號(hào)口中所占比例最高，各口相差不大；破碎芽葉在風(fēng)選機(jī)4號(hào)口中含量最高，風(fēng)選機(jī)3號(hào)口次之，1號(hào)口中含量也較高，可能是因?yàn)樗槿~或短芽乘風(fēng)面較少，無(wú)法借助風(fēng)力拋散而直接受重力作用落入1號(hào)口中；同理，老梗雜物就在風(fēng)選機(jī)1號(hào)口中含量最高。

表5 攤放2 h 分級(jí)后風(fēng)選機(jī)各口機(jī)采茶鮮葉機(jī)械組成（單位：%）Table 5 Mechanical composition of each hole machine-plucking tea leaves which spreading for 2 h after winnowing(Unit:%)

2.3 二次分級(jí)效果

先經(jīng)風(fēng)選機(jī)對(duì)茶鮮葉進(jìn)行分級(jí)后，選擇1 芽2葉及對(duì)夾2葉比例較高出口的茶鮮葉，進(jìn)入分級(jí)機(jī)分級(jí)，測(cè)定分級(jí)后每號(hào)的茶鮮葉機(jī)械組成及分級(jí)效果；同理，經(jīng)分級(jí)機(jī)分級(jí)茶鮮葉，選擇1 芽2葉及對(duì)夾2葉比例較高孔的茶鮮葉，進(jìn)入風(fēng)選機(jī)風(fēng)選，測(cè)定風(fēng)選后每口茶鮮葉的機(jī)械組成及分級(jí)效果。二次分級(jí)對(duì)茶鮮葉分級(jí)效果比較得出，風(fēng)選機(jī)2號(hào)口原料經(jīng)分級(jí)機(jī)再次分級(jí)后，1 芽2葉及對(duì)夾2葉所占比例在分級(jí)機(jī)1號(hào)孔中百分比有所提高，但只提高了6.2%（見(jiàn)表6）；分級(jí)機(jī)1號(hào)孔原料經(jīng)風(fēng)選機(jī)再次分級(jí)后，1 芽2葉及對(duì)夾2葉比例在風(fēng)選機(jī)2號(hào)口中有明顯提高，提高了27.2%（見(jiàn)表7）。從兩種二次分級(jí)的效果來(lái)看，分級(jí)機(jī)分級(jí)1號(hào)孔原料再經(jīng)風(fēng)選機(jī)風(fēng)選，其分級(jí)效果優(yōu)于風(fēng)選機(jī)2號(hào)口原料再經(jīng)分級(jí)機(jī)分級(jí)的效果。

表6“風(fēng)選機(jī)-分級(jí)機(jī)”二次分級(jí)效果比較（單位：%）Table 6 Comparison of twice classification effects from processes of winnowing to classification(Unit:%)

表7“分級(jí)機(jī)-風(fēng)選機(jī)”二次分級(jí)效果比較（單位：%）Table 7 Comparison of twice classification effect from processes of classification to winnowing(Unit:%)

3 結(jié)論與討論

3.1 分級(jí)機(jī)分級(jí)茶鮮葉效果比較

采用分級(jí)機(jī)對(duì)機(jī)采茶鮮葉進(jìn)行分級(jí)，其原理是通過(guò)采用不同的篩孔大小，篩分不同大小或長(zhǎng)短的機(jī)采鮮葉。當(dāng)茶鮮葉經(jīng)過(guò)較小的篩孔時(shí)，破碎芽葉及芽頭等較小的鮮葉首先篩出，依次類(lèi)推。根據(jù)試驗(yàn)得出，機(jī)采茶鮮葉在攤放4 h后經(jīng)分級(jí)機(jī)分級(jí)效果最好，1 芽2葉及對(duì)夾2葉在分級(jí)機(jī)1號(hào)孔中所占比例最高，達(dá)67.5%，比原料提高了20%?？赡苁且?yàn)閿偡? h后芽葉柔軟度增加，非1 芽2葉及對(duì)夾2葉在較小的孔篩出量增多，到1號(hào)孔時(shí)1 芽2葉及對(duì)夾2葉比例提高；而當(dāng)攤放超過(guò)4 h后，由于芽葉進(jìn)一步失水，葉質(zhì)更柔，到2號(hào)孔時(shí)已大部分篩出，因此到6 h 時(shí)，在分級(jí)機(jī)2號(hào)孔中1 芽2葉及對(duì)夾2葉比例已達(dá)到53.2%，到1號(hào)孔時(shí)只有29.4%。

3.2 風(fēng)選機(jī)分級(jí)茶鮮葉效果比較

采用風(fēng)選機(jī)對(duì)機(jī)采茶鮮葉進(jìn)行分級(jí)，其原理在于風(fēng)選機(jī)通過(guò)風(fēng)速的大小將不同輕重的鮮葉區(qū)分開(kāi)來(lái)，較輕的芽葉拋落距離較遠(yuǎn)，較重的芽葉拋落距離較近；此分級(jí)方法對(duì)輕飄的單片具有較好的剔除作用，而對(duì)相同質(zhì)量的不同級(jí)別的鮮葉分級(jí)效果還不夠理想。在比較不同風(fēng)速大小對(duì)分級(jí)效果的影響時(shí)得出，風(fēng)速在2.5 m/s 時(shí)最適合機(jī)采鮮葉的風(fēng)選分級(jí)。機(jī)采鮮葉攤放2 h后經(jīng)風(fēng)選機(jī)分級(jí)效果最好，風(fēng)選機(jī)2號(hào)口中1 芽2葉及對(duì)夾2葉所占比例最高，達(dá)68.0%，比原料提高了23.1%。而繼續(xù)攤放，機(jī)采茶鮮葉葉質(zhì)變軟，乘風(fēng)面變少或變窄，就會(huì)影響鮮葉拋落距離，使其拋落距離變近，因而在4～6 h后，在1?？谥? 芽2葉及對(duì)夾2葉的比例提高。

3.3 二次分級(jí)效果比較

經(jīng)二次分級(jí)后比較得出，通過(guò)風(fēng)選機(jī)2號(hào)口原料經(jīng)分級(jí)機(jī)再次分級(jí)后，1 芽2葉及對(duì)夾2葉在分級(jí)機(jī)1號(hào)孔中的比例有所提高，提高了6.2%；分級(jí)機(jī)1號(hào)孔原料經(jīng)風(fēng)選機(jī)再次分級(jí)后，1芽2葉及對(duì)夾2葉在風(fēng)選機(jī)2號(hào)口中的比例有明顯提高，提高了27.2%。因此，從單次及二次分級(jí)效果結(jié)合來(lái)看，采用分級(jí)機(jī)分級(jí)取1號(hào)孔原料再經(jīng)風(fēng)選對(duì)機(jī)采茶鮮葉分級(jí)效果最好。

本試驗(yàn)主要目的是為了提高加工前機(jī)采鮮葉質(zhì)量及勻度，并以綠茶加工之前的鮮葉狀態(tài)來(lái)開(kāi)展分級(jí)研究。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看有一定的效果，能有效的將正常芽葉與斷碎芽葉或粗大莖梗、雜物等的分離，但還不夠理想，分級(jí)效果與名優(yōu)茶鮮葉要求還有一定的差距，如何提高分級(jí)效果還有待進(jìn)一步研究。茶葉加工是一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程，在加工過(guò)程中繼續(xù)使用分級(jí)技術(shù)或研究加工后進(jìn)行分級(jí)，也是最終提高茶葉產(chǎn)品質(zhì)量的途徑之一。

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