探尋我國炒茶機(jī)的發(fā)展
——以浙江省為切入點(diǎn)從人機(jī)工程學(xué)角度分析
葉微,戴夢晴,劉婷婷,陳文穎,丁勝年
寧波大紅鷹學(xué)院
通過研究我國茶葉產(chǎn)業(yè)和炒茶機(jī)的發(fā)展與目前現(xiàn)狀,以浙江省為主要切入點(diǎn),從人機(jī)工程學(xué)角度分析,對其進(jìn)行人機(jī)優(yōu)化改良,最終達(dá)到安全、高效和舒適的目的。
炒茶機(jī);發(fā)展;人機(jī)工程學(xué)
茶葉機(jī)械是加工茶葉所用的機(jī)械設(shè)備,炒茶機(jī)屬于其中之一。揉捻機(jī),茶葉初制機(jī)械之一,指用來完成茶葉初制中揉捻作業(yè)的機(jī)械。由揉盤、揉桶、加壓裝置、機(jī)架、減速傳動裝置和電動機(jī)等組成,揉桶與揉盤是揉捻機(jī)最基本的部件。
(一)國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的茶產(chǎn)業(yè)一直是我國種植業(yè)中主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)之一。目前,茶產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入白熱化的競爭時代,產(chǎn)茶地已經(jīng)涵蓋19個省份之多。我國茶葉加工機(jī)械于五、六十年代起步,工農(nóng)84型園茶炒干機(jī)械的研制成功,使勞動力減弱,機(jī)械化程度增加,實(shí)現(xiàn)了茶葉加工的機(jī)械化。在七十年代,由于茶葉加工機(jī)械品種的增多,促進(jìn)了我國茶葉加工機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化工作起步,現(xiàn)在已有100多項相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。于60年代到80年代中期,我國茶葉加工機(jī)械從單動機(jī)、開式齒輪傳動的型式發(fā)展,到自控技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、靜電技術(shù)等新型技術(shù)的應(yīng)用,使間歇作業(yè)到連續(xù)作業(yè)轉(zhuǎn)變。90年代初,茶葉加工機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)向成套設(shè)備、名優(yōu)特茶加工機(jī)械和系列產(chǎn)品發(fā)展,逐漸脫離單機(jī)、大宗茶葉加工機(jī)械和單一產(chǎn)品?,F(xiàn)在,我國炒茶機(jī)不斷向自動化、機(jī)電一體化方向發(fā)展,且更多的新型技術(shù)在不斷應(yīng)用。
(二)國際茶葉產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
中國茶葉總產(chǎn)量占比居全球產(chǎn)量中第一,達(dá)到42.29%,出口量達(dá)32.18萬噸,居全球第二,占18.48%,僅次于肯尼亞。雖然我國已取得不錯的成績,但是我國仍未成為茶葉強(qiáng)國。其中,國與國間的技術(shù)壁壘是影響我國茶葉產(chǎn)業(yè)諸多重要影響因素之一。因此我國需加快制定茶葉檢測等的標(biāo)準(zhǔn),增加無公害茶葉產(chǎn)量,解決受技術(shù)壁壘限制問題。茶葉機(jī)械的發(fā)展與創(chuàng)新有利于茶葉貿(mào)易和與他國競爭??梢哉f炒茶機(jī)的市場前景還是客觀的。
龍井茶,著名綠茶之一,盛產(chǎn)于浙江省龍井村一帶,是浙江省十大名茶之一,色澤翠綠,形如雀舌。綠茶的制作工藝可簡單總結(jié)為殺青、揉捻和干燥三步驟。
殺青是初制的第一道工序,至關(guān)重要,決定了綠茶品質(zhì)。殺青通過高溫加熱,破壞酶的特性,防止葉子變紅,同時蒸發(fā)部分水分,為下一道工序做準(zhǔn)備。整個殺青過程的溫度掌控需要精細(xì),使鮮葉達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
揉捻是塑造外形的一道工序,借助外力作用,在“輕-重-輕”的壓力下,將葉片揉破卷轉(zhuǎn)成條。揉捻的時間和壓力分別由葉量、葉質(zhì)決定,需靈活調(diào)節(jié)。以由于現(xiàn)有的茶葉揉捻機(jī)只在揉盤上設(shè)置棱骨,故而茶葉只在揉桶的下方得到揉捻。這不僅影響茶葉的揉捻質(zhì)量,更影響揉捻效率,因此,完全有必要對現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)。
干燥有多種方式,可曬、炒、烘,為了蒸發(fā)水分,并整理外形,充分發(fā)揮茶香的目的。干燥,炒茶的三把火之一,必不可少的,需要控制把握好。
(一)什么是人機(jī)工程學(xué)
人機(jī)工程學(xué),是以人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)作為研究的基本對象,運(yùn)用多種學(xué)科,例如心理學(xué)、生理學(xué)等,將人與機(jī)械相互關(guān)系,調(diào)配到最適宜最優(yōu)的狀態(tài)的學(xué)科。人機(jī)工程學(xué)中人機(jī)工程因素使產(chǎn)品設(shè)計更加人性化,也稱為產(chǎn)品競爭手法之一。
(二)從人機(jī)工程學(xué)角度分析
1、安全方面
茶葉機(jī)械的應(yīng)用,加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時,也增加了安全隱患。第一機(jī)械本身存在安全隱患。機(jī)械在工作時,往往存在,例如誤操作、安全意識低和機(jī)械維修不及時等。第二由于操作人員將手伸進(jìn)炒茶機(jī)工作區(qū)域觀察茶葉色澤和干濕度的活動增加的隱患。第三疲勞作業(yè)。由于加班加點(diǎn)的趕工和頻繁的勞作,生理、心理的疲憊,使傷亡率急速增加。
2、高效方面
炒茶工序總的來說,首先是采摘下來的茶葉經(jīng)過茶青與攤涼,接著是揉捻與烘干,最后手工的揉捻與做型。雖然看似簡單,但是炒茶工序具有復(fù)雜性,一環(huán)扣一環(huán),步步緊扣,每一環(huán)都至關(guān)重要,影響茶質(zhì)。炒茶工序中的揉捻與做型是在高溫下手工操作,并且沒有借助工具,這對人體有著一定的損傷,手部組織容易損傷,細(xì)胞再生加快,不僅容易脫皮換新生繭,也容易燙傷。其實(shí)在整個流程中,手工操作隱隱約約都存在。
3、舒適方面
由于機(jī)械高度限制,作業(yè)人員會出現(xiàn)頻繁彎腰的動作,從而造成腰肌勞損,加劇疲勞,增加安全隱患的發(fā)生率,而且長期作業(yè),可能會導(dǎo)致職業(yè)病。這增加了步入中老階段,可能導(dǎo)致后期脊椎病的發(fā)生率。
現(xiàn)如今的炒茶機(jī)雖然在炒茶功能上已經(jīng)有很大的提高,但是在安全、高效和舒適方面還有所缺陷,故而茶農(nóng)在炒茶時難免會遇到各種麻煩。
對于炒茶工序方面,需改善炒茶流程,簡化達(dá)到最優(yōu),增加效率。而整合炒茶機(jī)功能,進(jìn)行功能整合化設(shè)計,縮短勞作時間,可增加效率。炒茶機(jī)上可增加紅外感應(yīng)技術(shù),進(jìn)行反饋調(diào)節(jié),使操作人員在手不定時的伸入炒茶機(jī)工作區(qū)域造成的傷害減少,增加其安全性。炒茶機(jī)尺寸的不靈活性,需改善尺寸,擬定可升降式調(diào)節(jié),避免作業(yè)人員的彎腰動作,減少其疲勞度,增加機(jī)械使用的舒適程度,體現(xiàn)機(jī)械的人性化。茶葉機(jī)械的不斷創(chuàng)新改革,將是推動茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大助力,也將促進(jìn)企業(yè)在競爭中脫穎而出,不斷完善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
人工炒茶效率較低,高檔名優(yōu)茶由于對芽頭要求較高,因而效率更低。鮮葉經(jīng)脫水干燥后,一般2 kg鮮葉僅可作0.5 kg干茶。隨著勞動力價格的不斷提升,炒茶成本在整個茶葉成本中所占比例越來越高。研究機(jī)械炒制技術(shù)已迫在眉睫,與炒茶技術(shù)和設(shè)備有關(guān)的科研立項、專利、論文也逐漸增多。
炒茶機(jī)械的廣泛應(yīng)用,有效地降低勞動者的勞動強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。新型茶葉機(jī)械的出現(xiàn)與不斷更新?lián)Q代,對茶葉生產(chǎn)起到了有力的促進(jìn)作用。2009年,隨著國內(nèi)、國際經(jīng)濟(jì)形勢的變化,金融危機(jī)對經(jīng)濟(jì)的影響從深化到探底回升。茶業(yè)機(jī)械行業(yè)也隨著國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢對茶業(yè)市場的沖擊發(fā)生深刻的變化。
[1]劉廣.介紹一款多功能升降式炒茶機(jī)[J].農(nóng)村百事通,2011(14).
[2]江用文,陳霄雄,朱建淼,楊雙旭.中國茶產(chǎn)業(yè)2020年發(fā)展規(guī)模分析[J].農(nóng)村百事通,2011(14).