Još za vrijeme dinastije Tang, Lu Yu je sistematski uveo 19 vrsta alata za branje čaja za kolače u „Tea Classic“ i uspostavio prototip mašine za čaj. Od osnivanja Narodne Republike Kine,KinaRazvoj mašina za čaj ima istoriju dužu od 70 godina. Sa sve većom pažnjom zemlje na industriju mašina za čaj,KinaPrerada čaja u kompaniji je u osnovi postigla mehanizaciju i automatizaciju, a strojevi za rad u vrtu čaja također se brzo razvijaju.

Da sumiramoKinadostignuća u oblasti mašina za čaj i promovišu održiv i zdrav razvoj industrije mašina za čaj, ovaj članak uvodi razvoj mašina za čaj uKinasa aspekata razvoja mašina za čaj, upotrebe energije mašine za čaj i primene tehnologije mašine za čaj, i govori o razvoju mašina za čaj u Kini. Problemi se analiziraju i predlažu odgovarajuće protumjere. Konačno, predviđa se budući razvoj mašina za čaj.

 01Pregled kineske mašinerije za čaj

Kina je najveća zemlja proizvođač čaja na svijetu, s više od 20 provincija koje proizvode čaj i više od 1.000 proizvođača čajagradovi. Pod industrijskom pozadinom kontinuirane prerade čaja i industrijskom potražnjom za poboljšanjem kvaliteta i efikasnosti, mehanizovana proizvodnja čaja postala je jedini način za razvojKinaindustrija čaja. Trenutno postoji više od 400 proizvođača mašina za preradu čajaKina, uglavnom u provincijama Zhejiang, Anhui, Sichuan i Fujian.

Prema proizvodnom procesu, mašine za čaj mogu se podijeliti u dvije kategorije: mašine za rad u vrtu čaja i mašine za obradu čaja.

Razvoj mašina za preradu čaja započeo je 1950-ih, uglavnom mašina za preradu zelenog i crnog čaja. Do 21. veka prerada zelenog čaja u rinfuzi, crnog čaja i najpoznatijih čajeva je u osnovi mehanizovana. Što se tiče šest glavnih kategorija čaja, ključna mašina za obradu zelenog i crnog čaja je relativno zrela, ključna mašina za preradu oolong čaja i tamnog čaja je relativno zrela, a ključna mašina za obradu bijelog i žutog čaja je takođe u razvoju.

Nasuprot tome, razvoj mašina za rad u vrtu čaja počeo je relativno kasno. Sedamdesetih godina prošlog veka razvijene su mašine za osnovne operacije kao što su freze za čaj. Kasnije su se postepeno razvijale i druge mašine za rad kao što su trimeri i mašine za branje čaja. Zbog mehanizovanog upravljanja proizvodnjom većine ekstenzivnih čajnih bašta, istraživanje i razvoj i inovacije mašina za upravljanje čajnom baštom su nedovoljni, i još su u početnoj fazi razvoja.

02Razvojni status aparata za čaj

1. Mašine za rad u vrtu čaja

Mašine za rad u vrtu čaja podijeljene su na mašine za uzgoj, mašine za obradu tla, mašine za zaštitu bilja, mašine za orezivanje i branje čaja i druge vrste.

Od 1950-ih do danas, mašina za rad u vrtu čaja prošla je kroz fazu pupanja, fazu istraživanja i trenutnu početnu fazu razvoja. Tokom tog perioda, osoblje za istraživanje i razvoj mašina za čaj postepeno je razvilo mašine za obradu čaja, trimere čajevca i druge radne mašine koje zadovoljavaju stvarne potrebe, posebno Institut za istraživanje poljoprivredne mehanizacije u Nanjingu Ministarstva poljoprivrede i ruralnih poslova razvio je „jednu mašinu sa više koristi” multifunkcionalnu opremu za upravljanje čajnom baštom. Mašina za rukovanje čajnom baštom ima novi razvoj.

Trenutno su neka područja dostigla nivo mehanizirane proizvodnje u vrtu čaja, kao što su Rizhao City u provinciji Shandong i Wuyi County u provinciji Zhejiang.

Međutim, generalno gledano, u smislu mehaničkog istraživanja i razvoja, kvalitet i performanse radnih mašina i dalje treba da se poboljšaju, a postoji veliki jaz između opšteg nivoa i Japana; u smislu promocije i upotrebe, stopa iskorištenosti i popularnosti nisu visoki, Više od90% mašina za branje čaja i trimera su i dalje japanski modeli, a upravljanje baštama čaja u nekim planinskim oblastima i dalje dominira radna snaga.

1. Mašine za preradu čaja

   ·Detinjstvo: Pre 1950-ih

U to vrijeme obrada čaja je ostala u fazi ručnog rada, ali mnogi alati za pravljenje čaja stvoreni u dinastijama Tang i Song postavili su temelje za kasniji razvoj mašina za čaj.

· Period brzog razvoja: od 1950-ih do kraja 20. stoljeća

Od ručnog rada do poluručnog i polumehaničkog rada, u ovom periodu razvijena je mnoga osnovna samostalna oprema za preradu čaja, pravljenje zelenog čaja, crnog čaja, posebno poznata mehanizovana prerada čaja

· Period ubrzanog razvoja: 21. vijek ~ danas

Od režima obrade male samostalne opreme do režima visokog kapaciteta, niske potrošnje energije, čistog i kontinuiranog režima proizvodne linije, i postepeno realizirajte „mehaničku zamjenu“.

Samostalna oprema za preradu čaja podijeljena je u dvije kategorije: primarne mašine i mašine za rafinaciju. mašinerije za primarnu proizvodnju čaja moje zemlje (grn fiksacija čajamašina, mašina za valjanje, sušara itd.) se brzo razvijala. Većina aparata za čaj je u stanju da realizuje parametriran rad, pa čak ima i funkciju kontrole temperature i vlažnosti. Međutim, u pogledu kvaliteta obrade čaja, stepena automatizacije, uštede energije, još uvek ima prostora za poboljšanje. U poređenju,KinaRafinerijske mašine (mašina za prosijavanje, separator vetra, itd.) se sporo razvijaju, ali sa unapređenjem prerade, takve mašine se takođe kontinuirano poboljšavaju i optimizuju.

Razvojem samostalne opreme za čaj stvoreni su povoljni uslovi za realizaciju kontinuirane prerade čaja, a postavljeni su i čvrsti temelji za istraživanje i izgradnju proizvodnih linija. Trenutno je razvijeno više od 3.000 proizvodnih linija primarne prerade za zeleni čaj, crni čaj i oolong čaj. U 2016. godini proizvodna linija za rafiniranje i sijanje primijenjena je i na rafinaciju i preradu zelenog, crnog i tamnog čaja. Osim toga, istraživanje obima upotrebe i preradnih objekata proizvodne linije je također profinjenije. Na primjer, 2020. godine razvijena je standardizirana proizvodna linija za srednji i vrhunski zeleni čaj ravnog oblika, što je efikasno riješilo probleme prethodnih linija za proizvodnju ravnog čaja. i druga pitanja kvaliteta.

Neke samostalne mašine za čaj nemaju funkcije kontinuiranog rada (kao što su mašine za gnječenje) ili njihove radne performanse nisu dovoljno zrele (kao što su mašine za punjenje žutog čaja), što u određenoj meri ometa razvoj automatizacije proizvodnih linija. Osim toga, iako postoji oprema za testiranje na mreži s niskim sadržajem vode, ona nije bila široko korištena u proizvodnji zbog visoke cijene, a kvalitet čajnih proizvoda u procesu još uvijek treba procijeniti ručnim iskustvom. Stoga se primjena trenutne proizvodne linije za preradu čaja u osnovi može automatizirati, ali nije postigla pravu inteligencijujoš.

03potrošnja energije mašinerije za čaj

Normalna upotreba aparata za čaj je neodvojiva od snabdevanja energijom. Mehanička energija čaja se dijeli na tradicionalnu fosilnu energiju i čistu energiju, među kojima čista energija uključuje električnu energiju, tečni naftni plin, prirodni plin, gorivo iz biomase itd.

U trendu razvoja čistih i štedljivih termalnih goriva, pelet goriva od biomase od piljevine, šumskog granja, slame, pšenične slame itd. postala su cijenjena u industriji, a sve popularnija su zbog svoje niski troškovi proizvodnje i široki izvori. Sve se više koristi u preradi čaja.

 In općenito, izvori topline kao što su električna energija i plin su sigurniji i lakši za korištenje i ne zahtijevaju drugu pomoćnu opremu. Oni su glavni izvori energije za mehaniziranu preradu čaja i rad na montažnoj liniji.

Iako je energetska upotreba grijanja na drva i pečenja na drveni ugalj relativno neefikasna i nije ekološki prihvatljiva, oni mogu zadovoljiti ljudsku potragu za jedinstvenom bojom i aromom čaja, pa se i danas koriste.

Posljednjih godina, na osnovu razvojnog koncepta uštede energije, smanjenja emisija i smanjenja energije, napravljen je veliki napredak u obnovi energije i korištenju aparata za čaj.

Na primjer, sušač lančanih ploča serije 6CH koristi izmjenjivač topline s školjkom i cijevi za povrat otpadne topline izduvnih plinova, koji može povećati početnu temperaturu zraka za 20~25℃, što kreativno rješava problem velike potrošnje energije ; koristi mašina za miješanje i fiksiranje pregrijane pare Uređaj za oporavak na izlazu iz lista mašine za fiksiranje obnavlja zasićenu paru pri atmosferskom pritisku i pomaže joj da ponovo formira pregrijanu zasićenu paru i vrući zrak visoke temperature, koji se vraća natrag do lista ulaz mašine za fiksiranje za recikliranje toplotne energije, što može uštedeti oko 20% energije. Takođe može garantovati kvalitet čaja.

04 Inovacija u tehnologiji aparata za čaj

Upotreba mašina za čaj ne samo da može direktno poboljšati efikasnost proizvodnje, već i indirektno stabilizovati ili čak poboljšati kvalitet čaja. Tehnološke inovacije često mogu dovesti do dvosmjernog poboljšanja mehaničke funkcije i efikasnosti čaja, a njegove istraživačke i razvojne ideje uglavnom imaju dva aspekta.

①Zasnovano na mehaničkom principu, osnovna struktura aparata za čaj je inovativno poboljšana, a njegove performanse su znatno poboljšane. Na primjer, u pogledu prerade crnog čaja, dizajnirali smo ključne komponente kao što su struktura fermentacije, uređaj za okretanje i komponente za grijanje, te razvili integriranu automatsku fermentacijsku mašinu i vizualiziranu fermentacijsku mašinu obogaćenu kisikom, čime su riješeni problemi nestabilne temperature fermentacije i vlažnost, otežano okretanje i nedostatak kiseonika. , neravnomjerna fermentacija i drugi problemi.

②Primijenite kompjutersku tehnologiju, modernu tehnologiju analize i detekcije instrumenata, tehnologiju čipova i druge visoke i nove tehnologije na proizvodnju aparata za čaj kako bi njegov rad bio kontrolisan i vidljiv, te postupno ostvarili automatizaciju i inteligenciju mašina za čaj. Praksa je pokazala da inovacije i primjena tehnologije mogu poboljšati funkciju aparata za čaj, poboljšati kvalitetu listova čaja i promovirati brzi razvoj industrije čaja.

1.Računarska tehnologija

Računarska tehnologija omogućava kontinuiran, automatski i inteligentan razvoj mašina za čaj.

Trenutno se u proizvodnji aparata za čaj uspješno primjenjuju kompjuterska tehnologija slike, tehnologija upravljanja, digitalna tehnologija i dr. i postižu dobre rezultate.

Koristeći tehnologiju akvizicije slike i obrade podataka, stvarni oblik, boja i težina čaja mogu se kvantitativno analizirati i ocjenjivati; Koristeći automatski kontrolni sistem, nova mašina za ozelenjavanje čaja sa toplotnim zračenjem može postići temperaturu površine zelenih listova i vlažnost unutar kutije. Višekanalna online detekcija različitih parametara u realnom vremenu, smanjujući ovisnost o ručnom iskustvu；Koristeći programibilnu logičku kontrolnu tehnologiju (PLC), a zatim ozračena napajanjem, detekcija optičkih vlakana prikuplja informacije o fermentaciji, fermentacijski aparat se pretvara u digitalne signale, a mikroprocesor obrađuje, izračunava i analizira, tako da uređaj za slaganje može završiti slaganje uzorci tamnog čaja koji se testiraju. Koristeći automatsku kontrolu i tehnologiju interakcije između ljudi i računara, TC-6CR-50 CNC mašina za valjanje može inteligentno kontrolisati pritisak, brzinu i vreme kako bi se realizovala parametrizacija procesa pravljenja čaja; koristeći tehnologiju praćenja u realnom vremenu senzora temperature, čaj se može kontinuirano raspoređivati. Jedinica prilagođava temperaturu lonca po potrebi kako bi osigurala da se čaj u loncu zagreva ravnomerno i da ima isti kvalitet.

2.Savremena instrumentalna analiza i tehnologija detekcije

Realizacija automatizacije čajeva zavisi od kompjuterske tehnologije, a praćenje stanja i parametara prerade čaja treba da se oslanja na analizu i tehnologiju detekcije savremenih instrumenata. Kroz fuziju senzorskih informacija iz više izvora instrumenata za detekciju, može se realizovati sveobuhvatna digitalna evaluacija faktora kvaliteta kao što su boja, aroma, ukus i oblik čaja, a može se ostvariti prava automatizacija i inteligentni razvoj industrije čaja.

Trenutno se ova tehnologija uspješno primjenjuje u istraživanju i razvoju aparata za čaj, omogućavajući on-line detekciju i diskriminaciju u procesu prerade čaja, a kvalitet čaja je podložniji kontroli. Na primjer, sveobuhvatna metoda procjene stepena “fermentacije” crnog čaja uspostavljena korištenjem tehnologije bliske infracrvene spektroskopije u kombinaciji sa sistemom kompjuterskog vida može dovršiti procjenu u roku od 1 minute, što je pogodno za kontrolu ključnih tehničkih tačaka crnog čaja. prerada čaja; upotreba elektronske tehnologije nosa za određivanje arome u procesu ozelenjavanja. Kontinuirano praćenje uzorkovanja, a zatim se na osnovu Fisherove diskriminantne metode može konstruisati model diskriminacije stanja fiksacije čaja za realizaciju on-line praćenja i kontrole kvaliteta zelenog čaja; upotreba tehnologije dalekog infracrvenog i hiperspektralnog snimanja u kombinaciji sa metodama nelinearnog modeliranja može se koristiti za inteligentnu proizvodnju zelenog čaja. Obezbijediti teorijsku osnovu i podršku podacima.

Kombinacija tehnologije detekcije i analize instrumenata sa drugim tehnologijama takođe je primenjena na polju mašina za dubinsku obradu čaja. Na primjer, Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. je razvio oblak inteligentni sorter boja čaja. Razvrstivač boja koristi tehnologiju spektralne analize u kombinaciji sa tehnologijom orlovskog oka, kamerom tehnologije oblaka, tehnologijom prikupljanja i obrade slike u oblaku i drugim tehnologijama. Može identificirati sitne nečistoće koje se ne mogu identificirati običnim sorterima boja i može fino klasificirati veličinu trake, dužinu, debljinu i nježnost listova čaja. Ovaj inteligentni sorter boja ne koristi se samo u oblasti čaja, već iu odabiru žitarica, sjemenki, minerala itd., kako bi se poboljšao ukupni kvalitet i izgled rasutih materijala.

3.Druge tehnologije

Pored kompjuterske tehnologije i moderne tehnologije detekcije instrumenata, IOT tehnologija, AI tehnologija, tehnologija čipova i druge tehnologije također su integrirane i primijenjene na različite veze kao što su upravljanje čajnom baštom, prerada čaja, logistika i skladištenje, čineći istraživanje i razvoj mašina za čaj i razvoj industrije čaja bržim. Uzmite novi nivo.

U operaciji upravljanja čajnom baštom, primena IoT tehnologija kao što su senzori i bežične mreže može ostvariti praćenje čajne bašte u realnom vremenu, čineći proces rada čajne bašte inteligentnijim i efikasnijim. Na primer, prednji senzori (list senzor temperature, senzor rasta stabljike, senzor vlage u zemljištu, itd.) može automatski prenijeti podatke o zemljištu za čaj i klimatskim uslovima u sistem za prikupljanje podataka, a PC terminal može vršiti nadzor, precizno navodnjavanje i gnojidbu bilo kada i bilo gdje putem mobilnog telefona APP, kako bi se ostvarilo inteligentno upravljanje vrtovima čaja. Koristeći slike bespilotne letjelice na daljinu velike površine i tehnologiju neprekidnog video nadzora na zemlji, mogu se prikupiti veliki podaci za informacije o rastu mašinski ubranih stabala čaja, a zatim i Uz pomoć analize i modeliranja mogu se predvidjeti odgovarajući period branja, prinos i period mašinskog branja svake runde. kvaliteta, čime se poboljšava kvalitet i efikasnost mehaniziranog branja čaja.

U procesu obrade i proizvodnje čaja, AI tehnologija se koristi za uspostavljanje automatske proizvodne linije za uklanjanje nečistoća. Kroz najnapredniju kognitivnu vizuelnu inspekciju mogu se identifikovati različite nečistoće u čaju, a istovremeno se automatski dovršava dovođenje materijala, transport, fotografisanje, analiza, branje, ponovni pregled itd. Sakupljanje i druge procedure za realizaciju automatizacije i inteligencije proizvodne linije za preradu i preradu čaja. U logistici i skladištenju, korištenje tehnologije radiofrekventne identifikacije (RFID) može ostvariti komunikaciju podataka između čitača i etiketa proizvoda, te pratiti informacije o proizvodnji čaja kako bi se optimiziralo upravljanje lancem opskrbe.

Kao rezultat toga, različite tehnologije su zajednički promovirale informatizaciju i inteligentni razvoj industrije čaja u smislu sadnje, uzgoja, proizvodnje i obrade, skladištenja i transporta čaja.

05Problemi i izgledi u razvoju mašina za čaj u Kini

Iako je razvoj mehanizacije čaja uKinaje napravio veliki napredak, još uvijek postoji veliki jaz u odnosu na stepen mehanizacije prehrambene industrije. Odgovarajuće protumjere treba poduzeti na vrijeme kako bi se ubrzala nadogradnja i transformacija industrije čaja.

1.probleme

 Iako je svest ljudi o mehanizovanom upravljanju čajnim baštama i mehanizovanoj preradi čaja sve veća, a neke čajne oblasti su i na relativno visokom stepenu mehanizacije, u smislu ukupnih istraživačkih napora i statusa razvoja, i dalje postoje sledeći problemi:

(1) Ukupni nivo opreme aparata za čaj uKinaje relativno niska, a automatizirana proizvodna linija nije u potpunosti realizirala inteligencijujoš.

(2) Istraživanje i razvoj aparata za čajryje neuravnotežen, a većina mašina za preradu ima nizak stepen inovativnosti.

(3)Ukupni tehnički sadržaj aparata za čaj nije visok, a energetska efikasnost je niska.

(4)Većini aparata za čaj nedostaje primena visoke tehnologije, a stepen integracije sa agronomijom nije visok

(5)Mješovita upotreba nove i stare opreme predstavlja potencijalne sigurnosne opasnosti i nema odgovarajućih normi i standarda.

2.razlozi iprotumjere

Iz istraživanja literature i analize trenutne situacije u industriji mašina za čaj, glavni razlozi su:

(1) Industrija aparata za čaj je u zaostalom položaju, a podršku države toj industriji tek treba ojačati.

(2) Konkurencija na tržištu aparata za čaj je neuređena, a standardizacijska konstrukcija aparata za čaj zaostaje

(3) Rasprostranjenost čajnih bašta je raštrkana, a stepen standardizovane proizvodnje pogonskih mašina nije visok.

(4) Preduzeća za proizvodnju mašina za čaj su mala po obimu i slaba u mogućnostima razvoja novih proizvoda

(5) Nedostatak profesionalnih praktičara aparata za čaj, koji nisu u mogućnosti da u potpunosti daju funkciju mehaničkoj opremi.

3.Prospect

Trenutno je prerada čaja u mojoj zemlji u osnovi postigla mehanizaciju, oprema sa jednom mašinom teži da bude efikasna, štedeći energiju i kontinuirani razvoj, proizvodne linije se razvijaju u pravcu kontinuiranog, automatizovanog, čistog i inteligentnog, a razvoj čajne bašte Operativna mašinerija takođe napreduje. Visoke i nove tehnologije kao što su moderna tehnologija i informatička tehnologija postepeno su se primjenjivale na sve aspekte prerade čaja, te je postignut veliki napredak. Uz naglasak u zemlji na industriju čaja, uvođenje različitih preferencijalnih politika kao što su subvencije za mašine za čaj i rast naučnoistraživačkog tima mašina za čaj, buduća mašina za čaj će ostvariti pravi inteligentni razvoj i eru „zamjene mašina ” je odmah iza ugla!