Již za dynastie Tang Lu Yu systematicky představil 19 druhů nástrojů na sběr dortového čaje v „Tea Classic“ a vytvořil prototyp čajového stroje. Od založení Čínské lidové republiky,ČínaVývoj čajových strojů má více než 70letou historii. S rostoucí pozorností země věnovanou průmyslu čajových strojů,ČínaZpracování čaje v podstatě dosáhlo mechanizace a automatizace a stroje na provozování čajových zahrad se také rychle rozvíjejí.

Abych to shrnulČínaÚspěchy v oblasti čajových strojů a podpora udržitelného a zdravého rozvoje průmyslu čajových strojů, tento článek představuje vývoj čajových strojů vČínaz hlediska vývoje čajových strojů, využití energie čajových strojů a aplikací technologie čajových strojů a diskutuje o vývoji čajových strojů v Číně. Problémy jsou analyzovány a jsou navržena odpovídající protiopatření. A konečně se předpokládá budoucí vývoj čajových strojů.

 01Přehled čínského čajového stroje

Čína je největší zemí produkující čaj na světě s více než 20 provinciemi produkujícími čaj a více než 1000 produkujícími čajměsta. V průmyslovém prostředí nepřetržitého zpracování čaje a průmyslové poptávce po zlepšování kvality a efektivity se mechanizovaná výroba čaje stala jedinou cestou pro rozvojČínačajový průmysl. V současné době existuje více než 400 výrobců strojů na zpracování čajeČína, hlavně v provinciích Zhejiang, Anhui, Sichuan a Fujian.

Podle výrobního procesu lze čajové stroje rozdělit do dvou kategorií: stroje na obsluhu čajové zahrady a stroje na zpracování čaje.

Vývoj strojů na zpracování čaje začal v 50. letech 20. století, především strojů na zpracování zeleného a černého čaje. Do 21. století bylo zpracování volně loženého zeleného čaje, černého čaje a většiny slavných čajů v podstatě mechanizováno. Pokud jde o šest hlavních kategorií čaje, klíčové zpracovatelské stroje pro zelený čaj a černý čaj jsou relativně vyspělé, klíčové zpracovatelské stroje pro čaj oolong a tmavý čaj jsou relativně vyspělé a klíčové zpracovatelské stroje pro bílý čaj a žlutý čaj je také ve vývoji.

Naproti tomu vývoj strojů pro provoz čajových zahrad začal poměrně pozdě. V 70. letech 20. století byly vyvinuty základní provozní stroje, jako jsou kultivátory na čajovou zahradu. Později byly postupně vyvinuty další provozní stroje, jako jsou trimry a stroje na sběr čaje. Vzhledem k mechanizovanému řízení výroby většiny čajových zahrad Rozsáhlý výzkum, vývoj a inovace strojů pro správu čajových zahrad jsou nedostatečné a jsou stále v počáteční fázi vývoje.

02Stav vývoje čajových strojů

1. Obsluha čajové zahrady

Stroje pro obsluhu čajové zahrady se dělí na stroje na pěstování, stroje na zpracování půdy, stroje na ochranu rostlin, stroje na prořezávání a sběr čaje a další typy.

Od 50. let 20. století až po současnost prošly provozní stroje čajové zahrady fází pučení, fází průzkumu a současnou počáteční fází vývoje. Během tohoto období pracovníci výzkumu a vývoje čajových strojů postupně vyvinuli kultivátory čajových zahrad, vyžínače čajových stromů a další pracovní stroje, které splňují skutečné potřeby, zejména Výzkumný ústav zemědělské mechanizace v Nanjing Ministerstva zemědělství a venkova vyvinul „jeden stroj s více používá“ multifunkční zařízení pro správu čajových zahrad. Stroj na obsluhu čajové zahrady má nový vývoj.

V současné době některé oblasti dosáhly úrovně mechanizované produkce provozů čajových zahrad, jako je město Rizhao v provincii Shandong a okres Wuyi v provincii Zhejiang.

Obecně však platí, že z hlediska mechanického výzkumu a vývoje je stále potřeba dále zlepšovat kvalitu a výkon provozních strojů a mezi celkovou úrovní a Japonskem je velká propast; pokud jde o propagaci a použití, míra využití a popularita nejsou vysoké, více než90% strojů na sběr čaje a zastřihovačů jsou stále japonské modely a správě čajových zahrad v některých horských oblastech stále dominuje pracovní síla.

1. Stroje na zpracování čaje

   ·Dětství: Před padesátými léty

V této době zůstalo zpracování čaje ve stádiu ruční obsluhy, ale mnoho nástrojů na přípravu čaje vytvořených v dynastii Tang a Song položilo základ pro následný vývoj čajových strojů.

· Období rychlého rozvoje: 50. léta až konec 20. století

Od ručního provozu po poloruční a polomechanický provoz bylo během tohoto období vyvinuto mnoho základních samostatných zařízení pro zpracování čaje, z nichž se vyrábí zelený čaj, černý čaj, zejména slavné mechanizované zpracování čaje

· Zrychlené období vývoje: 21. století ~ současnost

Od režimu zpracování malých samostatných zařízení až po vysokokapacitní režim s nízkou spotřebou energie, čistou a nepřetržitou výrobní linku a postupně realizovat „mechanickou náhradu“.

Samostatná zařízení na zpracování čaje se dělí do dvou kategorií: primární stroje a stroje na rafinaci. stroj na primární výrobu čaje v mé zemi (vizn čajová fixacestroj, válcovací stroj, sušárna atd.) se rychle vyvíjel. Většina čajových strojů byla schopna realizovat parametrizovaný provoz a dokonce má funkci regulace teploty a vlhkosti. Nicméně z hlediska kvality zpracování čaje, stupně automatizace, úspory energie Stále je co zlepšovat. ve srovnáníČínaRafinérské stroje (prosévací stroj, větrný separátor atd.) se vyvíjejí pomalu, ale se zdokonalováním zpracování se i takové stroje neustále zdokonalují a optimalizují.

Rozvoj čajových samostatných zařízení vytvořil příznivé podmínky pro realizaci kontinuálního zpracování čaje a položil také pevné základy pro výzkum a stavbu výrobních linek. V současné době bylo vyvinuto více než 3 000 linek pro primární zpracování zeleného čaje, černého čaje a čaje oolong. V roce 2016 byla linka na rafinaci a třídění aplikována také na rafinaci a zpracování zeleného čaje, černého čaje a tmavého čaje. Kromě toho je také propracovanější výzkum rozsahu použití a objektů zpracování výrobní linky. Například v roce 2020 byla vyvinuta standardizovaná výrobní linka pro střední a špičkový plochý zelený čaj, která efektivně vyřešila problémy předchozích výrobních linek plochého čaje. a další problémy s kvalitou.

Některé samostatné stroje na čaj nemají funkce nepřetržitého provozu (např. hnětací stroje) nebo jejich provozní výkon není dostatečně vyzrálý (např. stroje na plnění žlutého čaje), což do určité míry brání rozvoji automatizace výrobních linek. Kromě toho, ačkoli existují online testovací zařízení s nízkým obsahem vody, nebyla široce používána ve výrobě kvůli vysokým nákladům a kvalitu čajových produktů v procesu je stále třeba posuzovat podle ručních zkušeností. Proto lze aplikaci současné výrobní linky na zpracování čaje v zásadě automatizovat, ale nedosáhlo skutečné inteligenceještě.

03spotřeba energie čajových strojů

Běžné používání čajových strojů je neoddělitelné od zásobování energií. Čajová mechanická energie se dělí na tradiční fosilní energii a čistou energii, mezi něž patří čistá energie elektřina, zkapalněný ropný plyn, zemní plyn, palivo z biomasy atd.

V rámci trendu vývoje čistých a energeticky úsporných tepelných paliv jsou biomasová peletová paliva vyrobená z pilin, lesních větví, slámy, pšeničné slámy atd. průmyslově ceněna a začínají být stále populárnější pro své nízké výrobní náklady a široké zdroje. Stále více se používá při zpracování čaje.

 IObecně platí, že zdroje tepla, jako je elektřina a plyn, jsou bezpečnější a snadněji se používají a nevyžadují další pomocná zařízení. Jsou hlavními zdroji energie pro mechanizované zpracování čaje a operace montážních linek.

Přestože je energetické využití topení palivovým dřevem a pálením dřevěného uhlí poměrně neefektivní a neekologické, dokážou splnit lidskou touhu po jedinečné barvě a vůni čaje, proto se používají i v současnosti.

V posledních letech, na základě vývojové koncepce úspory energie, snižování emisí a snižování energie, došlo k velkému pokroku v získávání energie a využití čajových strojů.

Například sušička řetězových desek řady 6CH používá výměník tepla typu shell-and-trubice pro rekuperaci odpadního tepla výfukových plynů, který může zvýšit počáteční teplotu vzduchu o 20~25℃, což kreativně řeší problém velké spotřeby energie. ; používá míchací a fixační stroj přehřáté páry Rekuperační zařízení na výstupu listu fixačního stroje rekuperuje sytou páru při atmosférickém tlaku a znovu jí pomáhá vytvářet přehřátou sytou páru a horký vzduch o vysoké teplotě, který je veden zpět do listu vstup fixačního stroje pro recyklaci tepelné energie, což může ušetřit asi 20% energie. Může také zaručit kvalitu čaje.

04 Inovace technologie čajových automatů

Použití čajových strojů může nejen přímo zlepšit efektivitu výroby, ale také nepřímo stabilizovat nebo dokonce zlepšit kvalitu čaje. Technologická inovace může často přinést oboustranné zlepšení mechanické funkce a účinnosti čaje a její výzkumné a vývojové myšlenky mají především dva aspekty.

①Na základě mechanického principu je základní struktura čajového stroje inovativně vylepšena a jeho výkon je výrazně vylepšen. Například z hlediska zpracování černého čaje jsme navrhli klíčové komponenty, jako je fermentační struktura, obracecí zařízení a topné komponenty, a vyvinuli jsme integrovaný automatický fermentační stroj a vizualizovaný fermentační stroj obohacený kyslíkem, který vyřešil problémy s nestabilní teplotou fermentace a vlhkost, potíže s otáčením a nedostatek kyslíku. , nerovnoměrné kvašení a další problémy.

②Použijte počítačovou technologii, moderní přístrojovou analýzu a technologii detekce, čipovou technologii a další špičkové a nové technologie na výrobu čajových strojů, aby byl jeho provoz kontrolovatelný a viditelný, a postupně realizovala automatizaci a inteligenci čajových strojů. Praxe ukázala, že inovace a aplikace technologie mohou zlepšit funkci čajových strojů, zlepšit kvalitu čajových lístků a podpořit rychlý rozvoj čajového průmyslu.

1.Počítačová technika

Počítačová technologie umožňuje nepřetržitý, automatický a inteligentní vývoj čajových strojů.

V současné době se při výrobě čajových automatů úspěšně uplatňuje počítačová obrazová technika, řídicí technika, digitální technika atd. a dosahují dobrých výsledků.

Pomocí technologie získávání obrazu a zpracování dat lze kvantitativně analyzovat a klasifikovat skutečný tvar, barvu a hmotnost čaje; pomocí automatického řídicího systému může nový stroj na ozelenění čaje tepelným zářením dosáhnout povrchové teploty zelenajících se listů a vlhkosti uvnitř krabice. Vícekanálová online detekce různých parametrů v reálném čase, což snižuje závislost na manuálním ovládání；Pomocí technologie programovatelného logického řízení (PLC) a poté ozářeného napájecím zdrojem shromažďuje detekce optických vláken informace o fermentaci, fermentační zařízení převádí na digitální signály a mikroprocesor zpracovává, vypočítává a analyzuje, takže stohovací zařízení může dokončit stohování vzorky tmavého čaje, které mají být testovány. Pomocí automatického řízení a technologie interakce člověk-počítač může CNC válcovací stroj TC-6CR-50 inteligentně řídit tlak, rychlost a čas pro realizaci parametrizace procesu výroby čaje; pomocí technologie sledování teplotního senzoru v reálném čase lze čaj průběžně aranžovat Jednotka upravuje teplotu konvice podle potřeby tak, aby se čaj v konvici ohříval rovnoměrně a měl stejnou kvalitu.

2.Moderní přístrojová analytická a detekční technologie

Realizace automatizace čajových strojů závisí na počítačové technologii a sledování stavu a parametrů zpracování čaje se musí opírat o analytickou a detekční technologii moderních přístrojů. Sloučením vícezdrojových snímacích informací detekčních přístrojů lze realizovat komplexní digitální vyhodnocení kvalitativních faktorů, jako je barva, vůně, chuť a tvar čaje, a realizovat skutečnou automatizaci a inteligentní rozvoj čajového průmyslu.

V současné době je tato technologie úspěšně aplikována na výzkum a vývoj čajových automatů, umožňuje on-line detekci a diskriminaci v procesu zpracování čaje a kvalita čaje je lépe kontrolovatelná. Například komplexní metoda hodnocení stupně „fermentace“ černého čaje stanovená pomocí technologie blízké infračervené spektroskopie v kombinaci se systémem počítačového vidění může dokončit posouzení během 1 minuty, což přispívá ke kontrole klíčových technických bodů černé barvy. zpracování čaje; použití technologie elektronického nosu k určení aroma v procesu greeningu Nepřetržité monitorování vzorkování a poté na základě Fisherovy diskriminační metody lze zkonstruovat model diskriminace stavu fixace čaje pro realizaci on-line monitorování a kontroly kvality zeleného čaje; využití technologie vzdáleného infračerveného a hyperspektrálního zobrazování v kombinaci s metodami nelineárního modelování lze použít pro inteligentní výrobu zeleného čaje Poskytnout teoretický základ a datovou podporu.

Kombinace přístrojové detekční a analytické technologie s dalšími technologiemi byla také aplikována v oblasti strojů na hluboké zpracování čaje. Například společnost Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. vyvinula cloudový inteligentní třídič barev čaje. Barevný třídič využívá technologii spektrální analýzy kombinovanou s technologií orlího oka, kamerou cloudové technologie, cloudovou technologií získávání a zpracování obrazu a dalšími technologiemi. Dokáže identifikovat drobné nečistoty, které nelze rozpoznat běžnými barevnými třídičkami, a dokáže jemně klasifikovat velikost pásku, délku, tloušťku a jemnost čajových lístků. Tento inteligentní třídič barev se nevyužívá pouze v oblasti čaje, ale také při výběru zrn, semen, minerálů atd. pro zlepšení celkové kvality a vzhledu sypkých materiálů.

3.Jiné technologie

Kromě výpočetní techniky a moderní technologie detekce přístrojů, IOTechnologie T, technologie AI, technologie čipů a další technologie byly také integrovány a aplikovány do různých vazeb, jako je správa čajových zahrad, zpracování čaje, logistika a skladování, což zrychluje výzkum a vývoj čajových strojů a rozvoj čajového průmyslu. Získejte novou úroveň.

V provozu správy čajové zahrady může aplikace IoT technologií, jako jsou senzory a bezdrátové sítě, realizovat monitorování čajové zahrady v reálném čase, díky čemuž je proces provozu čajové zahrady inteligentnější a efektivnější. Například přední senzory (listové teplotní senzor, senzor růstu stonku, senzor vlhkosti půdy atd.) může automaticky přenášet data o půdě a klimatických podmínkách čajové zahrady do systému sběru dat a PC terminál může provádět dohled, přesné zavlažování a hnojení kdykoli a kdekoli prostřednictvím mobilního telefonu APP, k realizaci inteligentní správy čajových zahrad. Pomocí velkoplošných snímků dálkového průzkumu bezpilotních vzdušných prostředků a technologie nepřerušovaného video monitorování na zemi lze shromažďovat velká data pro informace o růstu strojově sbíraných čajovníků a následně pomocí analýzy a modelování lze předvídat vhodnou periodu sběru, výnos a periodu strojního sběru každého kola. kvalitu, čímž se zlepšuje kvalita a účinnost mechanizovaného sběru čaje.

V procesu zpracování a výroby čaje se technologie AI používá k vytvoření výrobní linky pro automatické odstraňování nečistot. Prostřednictvím nejpokročilejší kognitivní vizuální kontroly lze identifikovat různé nečistoty v čaji a současně lze automaticky dokončit podávání materiálu, dopravu, fotografování, analýzu, sběr, opětovnou kontrolu atd. Sběr a další postupy k realizaci automatizace a inteligence výrobní linky na rafinaci a zpracování čaje. V logistice a skladování může využití technologie radiofrekvenční identifikace (RFID) realizovat datovou komunikaci mezi čtečkami a etiketami produktů a sledovat informace o výrobě čaje pro optimalizaci řízení dodavatelského řetězce..

V důsledku toho různé technologie společně podpořily informatizaci a inteligentní rozvoj čajového průmyslu, pokud jde o pěstování, pěstování, výrobu a zpracování, skladování a přepravu čaje.

05Problémy a perspektivy ve vývoji čajových strojů v Číně

Přestože rozvoj čajové mechanizace vČínaudělal velký pokrok, stále je zde velký rozdíl ve srovnání se stupněm mechanizace potravinářského průmyslu. Odpovídající protiopatření by měla být přijata včas, aby se urychlila modernizace a transformace čajového průmyslu.

1.problémy

 Přestože se povědomí lidí o mechanizovaném hospodaření v čajových zahradách a mechanizovaném zpracování čaje zvyšuje a některé čajové oblasti jsou také na poměrně vysoké úrovni mechanizace, z hlediska celkového úsilí výzkumu a stavu vývoje stále přetrvávají tyto problémy:

(1) Celková úroveň vybavení čajových automatů vČínaje relativně nízká a automatizovaná výrobní linka si plně neuvědomuje inteligenciještě.

(2) Výzkum a vývoj čajového automaturyje nevyvážený a většina rafinérských strojů má nízký stupeň inovace.

(3)Celkový technický obsah čajového automatu není vysoký a energetická účinnost je nízká.

(4)Většina čajových automatů postrádá aplikaci high-tech a stupeň integrace s agronomií není vysoký

(5)Kombinované používání nového a starého zařízení představuje potenciální bezpečnostní rizika a postrádá odpovídající normy a standardy.

2.důvody aprotiopatření

Z výzkumu literatury a analýzy současné situace v průmyslu čajových automatů jsou hlavní důvody:

(1) Odvětví čajových automatů je v zaostalé pozici a státní podporu tomuto odvětví je třeba ještě posílit.

(2) Hospodářská soutěž na trhu s čajovými automaty je neuspořádaná a standardizační konstrukce čajových automatů zaostává

(3) Rozmístění čajových zahrádek je rozptýlené a stupeň standardizované výroby provozních strojů není vysoký.

(4) Podniky na výrobu čajových automatů jsou malé co do rozsahu a slabé ve schopnostech vývoje nových produktů

(5) Nedostatek profesionálních čajových automatů, kteří nejsou schopni plně hrát funkci mechanického zařízení.

3.Vyhlídka

V současné době zpracování čaje v mé zemi dosáhlo v podstatě mechanizace, jednostrojová zařízení bývají efektivní, energeticky úsporná a nepřetržitý vývoj, výrobní linky se rozvíjejí směrem k nepřetržitému, automatizovanému, čistému a inteligentnímu rozvoji čajové zahrady postupuje i provozní strojní zařízení. Špičkové a nové technologie jako moderní technologie a informační technologie byly postupně aplikovány na všechny aspekty zpracování čaje a bylo dosaženo velkého pokroku. S důrazem země na čajový průmysl, zavádění různých preferenčních politik, jako jsou dotace na čajové automaty, a růst vědeckého výzkumného týmu čajových automatů, budoucí čajové stroje realizují skutečný inteligentní vývoj a éru „náhrady strojů“. “ je hned za rohem!