Pada awal Dinasti Tang, Lu Yu secara sistematis memperkenalkan 19 jenis alat pemetik kue teh di “Teh Klasik”, dan membuat prototipe mesin teh. Sejak berdirinya Republik Rakyat Tiongkok,CinaPerkembangan mesin teh memiliki sejarah lebih dari 70 tahun. Dengan meningkatnya perhatian negara terhadap industri mesin teh,CinaPemrosesan teh pada dasarnya telah mencapai mekanisasi dan otomatisasi, dan mesin pengoperasian kebun teh juga berkembang pesat.

Untuk meringkasCinaPrestasi di bidang mesin teh dan mendorong perkembangan industri mesin teh yang berkelanjutan dan sehat, artikel ini memperkenalkan pengembangan mesin teh diCinadari aspek pengembangan mesin teh, penggunaan energi mesin teh dan penerapan teknologi mesin teh, serta membahas perkembangan mesin teh di China. Permasalahan dianalisis dan tindakan penanggulangan yang sesuai diajukan. Akhirnya, pengembangan mesin teh di masa depan mempunyai prospek.

 01Ikhtisar Mesin Teh Tiongkok

Tiongkok adalah negara penghasil teh terbesar di dunia, dengan lebih dari 20 provinsi penghasil teh dan lebih dari 1.000 provinsi penghasil teh.kota-kota. Di bawah latar belakang industri pengolahan teh yang berkelanjutan dan tuntutan industri akan peningkatan kualitas dan efisiensi, produksi teh secara mekanis telah menjadi satu-satunya cara untuk pengembangan.Cinaindustri teh. Saat ini, terdapat lebih dari 400 produsen mesin pengolah tehCina, terutama di provinsi Zhejiang, Anhui, Sichuan dan Fujian.

Menurut proses produksinya, mesin teh dapat dibagi menjadi dua kategori: mesin pengoperasian kebun teh dan mesin pengolah teh.

Perkembangan mesin pengolah teh dimulai pada tahun 1950-an, terutama mesin pengolah teh hijau dan teh hitam. Pada abad ke-21, pengolahan teh hijau curah, teh hitam, dan sebagian besar teh terkenal pada dasarnya telah dilakukan secara mekanis. Sejauh menyangkut enam kategori teh utama, mesin pengolah utama untuk teh hijau dan teh hitam relatif matang, mesin pengolah utama untuk teh oolong dan teh hitam relatif matang, dan mesin pengolah utama untuk teh putih dan teh kuning juga sedang dalam pengembangan.

Sebaliknya, pengembangan mesin pengoperasian kebun teh relatif terlambat. Pada tahun 1970-an, mesin pengoperasian dasar seperti penggarap kebun teh dikembangkan. Belakangan, mesin operasi lainnya seperti mesin pemangkas dan pemetik teh dikembangkan secara bertahap. Karena pengelolaan produksi mekanis di sebagian besar kebun teh ekstensif, penelitian dan pengembangan serta inovasi mesin pengelolaan kebun teh belum mencukupi, dan masih dalam tahap awal pengembangan.

02Status pengembangan mesin teh

1. Mesin pengoperasian kebun teh

Mesin pengoperasian kebun teh dibagi menjadi mesin budidaya, mesin pengolahan tanah, mesin pelindung tanaman, mesin pemangkas dan pemetik teh dan jenis lainnya.

Sejak tahun 1950-an hingga saat ini, mesin pengoperasian kebun teh telah melalui tahap awal, tahap eksplorasi, dan tahap pengembangan awal saat ini. Selama periode tersebut, personel Litbang mesin teh secara bertahap mengembangkan penggarap kebun teh, pemangkas pohon teh, dan mesin kerja lainnya yang memenuhi kebutuhan sebenarnya, terutama Institut Penelitian Mekanisasi Pertanian Nanjing dari Kementerian Pertanian dan Pedesaan mengembangkan “satu mesin dengan banyak menggunakan” peralatan pengelolaan kebun teh yang multifungsi. Mesin pengoperasian kebun teh mengalami perkembangan baru.

Saat ini, beberapa daerah telah mencapai tingkat produksi mekanis dari operasi kebun teh, seperti Kota Rizhao di Provinsi Shandong dan Kabupaten Wuyi di Provinsi Zhejiang.

Namun secara umum, dalam hal penelitian dan pengembangan mekanik, kualitas dan kinerja mesin yang beroperasi masih perlu ditingkatkan lebih lanjut, dan terdapat kesenjangan yang besar antara tingkat keseluruhan dan Jepang; dalam hal promosi dan penggunaan, tingkat pemanfaatan dan popularitasnya tidak tinggi, Lebih dari90% mesin pemetik dan pemangkas teh masih model Jepang, dan pengelolaan kebun teh di beberapa daerah pegunungan masih didominasi oleh tenaga kerja.

1. Mesin pengolah teh

   ·Masa Bayi: Sebelum tahun 1950-an

Pada saat ini, pengolahan teh masih pada tahap operasi manual, namun banyak alat pembuat teh yang diciptakan pada Dinasti Tang dan Song meletakkan dasar bagi pengembangan mesin teh selanjutnya.

· Masa perkembangan pesat: 1950-an hingga akhir abad ke-20

Dari pengoperasian manual hingga pengoperasian semi manual dan semi mekanis, selama periode ini, banyak peralatan dasar yang berdiri sendiri untuk pengolahan teh telah dikembangkan, membuat teh hijau, teh hitam, terutama pengolahan teh terkenal secara mekanis.

· Periode perkembangan yang dipercepat: abad ke-21 ~ sekarang

Dari mode pemrosesan peralatan kecil yang berdiri sendiri hingga mode lini produksi berkapasitas tinggi, konsumsi energi rendah, bersih dan berkelanjutan, dan secara bertahap mewujudkan “penggantian mekanis”.

Peralatan pengolahan teh yang berdiri sendiri dibagi menjadi dua kategori: mesin primer dan mesin pemurnian. mesin pembuat teh utama di negara saya (Yunanin fiksasi tehmesin, mesin rolling, pengering, dll) telah berkembang pesat. Sebagian besar mesin teh telah mampu mewujudkan operasi berparameter, dan bahkan memiliki fungsi pengatur suhu dan kelembapan. Namun, dalam hal kualitas pengolahan teh, tingkat otomatisasi, penghematan energi Masih ada ruang untuk perbaikan. Sebagai perbandingan,CinaMesin pemurnian (mesin penyaringan, pemisah angin, dll.) berkembang perlahan, namun seiring dengan peningkatan penyempurnaan pemrosesan, mesin tersebut juga terus ditingkatkan dan dioptimalkan.

Perkembangan peralatan teh yang berdiri sendiri telah menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi terwujudnya pemrosesan teh yang berkelanjutan, dan juga meletakkan dasar yang kokoh untuk penelitian dan pembangunan jalur produksi. Saat ini, lebih dari 3.000 lini produksi pengolahan primer untuk teh hijau, teh hitam, dan teh oolong telah dikembangkan. Pada tahun 2016, lini produksi pemurnian dan penyaringan juga diterapkan pada pemurnian dan pengolahan teh hijau, teh hitam, dan teh hitam. Selain itu, penelitian tentang ruang lingkup penggunaan dan pengolahan objek lini produksi juga lebih disempurnakan. Misalnya, pada tahun 2020, lini produksi standar dikembangkan untuk teh hijau berbentuk pipih kelas menengah dan atas, yang secara efektif memecahkan permasalahan lini produksi teh berbentuk pipih sebelumnya. dan masalah kualitas lainnya.

Beberapa mesin teh yang berdiri sendiri tidak memiliki fungsi operasi berkelanjutan (seperti mesin pengaduk) atau kinerja pengoperasiannya belum cukup matang (seperti mesin isian teh kuning), sehingga menghambat pengembangan otomatisasi jalur produksi sampai batas tertentu. Selain itu, meskipun terdapat peralatan pengujian online dengan kadar air rendah, namun belum banyak digunakan dalam produksi karena biayanya yang mahal, dan kualitas produk teh dalam prosesnya masih perlu dinilai berdasarkan pengalaman manual. Oleh karena itu, penerapan lini produksi pengolahan teh saat ini pada dasarnya dapat diotomatisasi, tetapi belum mencapai kecerdasan yang sebenarnyabelum.

03penggunaan energi mesin teh

Penggunaan normal mesin teh tidak terlepas dari pasokan energi. Energi mekanik teh dibagi menjadi energi fosil tradisional dan energi bersih, di antaranya energi bersih meliputi listrik, gas minyak cair, gas alam, bahan bakar biomassa, dll.

Di bawah tren perkembangan bahan bakar termal yang bersih dan hemat energi, bahan bakar pelet biomassa yang terbuat dari serbuk gergaji, ranting hutan, jerami, jerami gandum, dll. telah dihargai oleh industri, dan bahan tersebut mulai menjadi semakin populer karena sifatnya. biaya produksi rendah dan sumber luas. Semakin banyak digunakan dalam pengolahan teh.

 ISecara umum, sumber panas seperti listrik dan gas lebih aman dan mudah digunakan, serta tidak memerlukan peralatan tambahan lainnya. Mereka adalah sumber energi utama untuk pemrosesan teh mekanis dan operasi jalur perakitan.

Meskipun penggunaan energi untuk pemanasan kayu bakar dan pemanggangan arang relatif tidak efisien dan tidak ramah lingkungan, namun hal tersebut dapat memenuhi keinginan masyarakat akan keunikan warna dan aroma teh, sehingga masih digunakan hingga saat ini.

Dalam beberapa tahun terakhir, berdasarkan konsep pengembangan penghematan energi, pengurangan emisi dan pengurangan energi, kemajuan besar telah dicapai dalam pemulihan energi dan pemanfaatan mesin teh.

Misalnya, pengering pelat rantai seri 6CH menggunakan penukar panas shell-and-tube untuk pemulihan panas limbah gas buang, yang dapat meningkatkan suhu awal udara sebesar 20~25℃, yang secara kreatif memecahkan masalah konsumsi energi yang besar ; mesin pencampur dan pengikat uap super panas menggunakan Perangkat pemulihan di saluran keluar daun dari mesin pengikat memulihkan uap jenuh pada tekanan atmosfer, dan membantunya lagi untuk membentuk uap jenuh super panas dan udara panas bersuhu tinggi, yang dialirkan kembali ke daun saluran masuk mesin perbaikan untuk mendaur ulang energi panas, yang dapat menghemat sekitar 20% energi. Itu juga dapat menjamin kualitas teh.

04 Inovasi teknologi mesin teh

Penggunaan mesin teh tidak hanya secara langsung meningkatkan efisiensi produksi, tetapi juga secara tidak langsung menstabilkan atau bahkan meningkatkan kualitas teh. Inovasi teknologi seringkali dapat menghasilkan perbaikan dua arah dalam fungsi mekanis dan efisiensi teh, dan gagasan penelitian dan pengembangannya terutama memiliki dua aspek.

①Berdasarkan prinsip mekanis, struktur dasar mesin teh ditingkatkan secara inovatif, dan kinerjanya meningkat pesat. Misalnya, dalam hal pengolahan teh hitam, kami merancang komponen utama seperti struktur fermentasi, alat pemutar dan komponen pemanas, serta mengembangkan mesin fermentasi otomatis terintegrasi dan mesin fermentasi yang diperkaya oksigen secara visual, yang memecahkan masalah suhu fermentasi yang tidak stabil dan kelembaban, kesulitan berputar dan kekurangan oksigen. , fermentasi yang tidak merata dan masalah lainnya.

②Menerapkan teknologi komputer, teknologi analisis dan deteksi instrumen modern, teknologi chip, dan teknologi tinggi dan baru lainnya pada pembuatan mesin teh agar pengoperasiannya dapat dikontrol dan terlihat, dan secara bertahap mewujudkan otomatisasi dan kecerdasan mesin teh. Praktek telah membuktikan bahwa inovasi dan penerapan teknologi dapat meningkatkan fungsi mesin teh, meningkatkan kualitas daun teh, dan mendorong pesatnya perkembangan industri teh.

1.Teknologi komputer

Teknologi komputer memungkinkan pengembangan mesin teh yang berkelanjutan, otomatis, dan cerdas.

Saat ini, teknologi citra komputer, teknologi kontrol, teknologi digital, dll telah berhasil diterapkan pada pembuatan mesin teh, dan mencapai hasil yang baik.

Dengan menggunakan teknologi akuisisi gambar dan pemrosesan data, bentuk, warna, dan berat teh sebenarnya dapat dianalisis dan dinilai secara kuantitatif; menggunakan sistem kontrol otomatis, mesin penghijauan teh radiasi panas yang baru dapat mencapai suhu permukaan daun penghijauan dan kelembapan di dalam kotak. Deteksi online real-time multi-saluran dari berbagai parameter, mengurangi ketergantungan pada pengalaman manual；Menggunakan teknologi kontrol logika yang dapat diprogram (PLC), dan kemudian disinari oleh catu daya, deteksi serat optik mengumpulkan informasi fermentasi, peralatan fermentasi diubah menjadi sinyal digital, dan mikroprosesor memproses, menghitung, dan menganalisis, sehingga perangkat penumpukan dapat menyelesaikan penumpukan sampel teh hitam yang akan diuji. Menggunakan kontrol otomatis dan teknologi interaksi manusia-komputer, mesin rolling CNC TC-6CR-50 dapat secara cerdas mengontrol tekanan, kecepatan dan waktu untuk mewujudkan parameterisasi proses pembuatan teh; menggunakan teknologi pemantauan waktu nyata sensor suhu, teh dapat diatur secara terus menerus. Unit menyesuaikan suhu teko sesuai kebutuhan untuk memastikan teh dalam teko dipanaskan secara merata dan memiliki kualitas yang sama.

2.Teknologi analisis dan deteksi instrumen modern

Realisasi otomatisasi mesin teh bergantung pada teknologi komputer, dan pemantauan status serta parameter pemrosesan teh perlu mengandalkan teknologi analisis dan deteksi instrumen modern. Melalui perpaduan informasi penginderaan multi-sumber pada instrumen pendeteksi, evaluasi digital komprehensif terhadap faktor kualitas seperti warna, aroma, rasa dan bentuk teh dapat diwujudkan, dan otomatisasi sejati serta pengembangan cerdas industri teh dapat diwujudkan.

Saat ini, teknologi tersebut telah berhasil diterapkan pada penelitian dan pengembangan mesin teh, memungkinkan deteksi online dan diskriminasi dalam proses pengolahan teh, serta kualitas teh lebih terkendali. Misalnya, metode evaluasi komprehensif untuk tingkat “fermentasi” teh hitam yang dilakukan dengan menggunakan teknologi spektroskopi inframerah dekat yang dikombinasikan dengan sistem visi komputer dapat menyelesaikan penilaian dalam waktu 1 menit, yang kondusif untuk pengendalian poin teknis utama teh hitam. pengolahan teh; penggunaan teknologi hidung elektronik untuk menentukan aroma dalam proses penghijauan. Pemantauan pengambilan sampel berkelanjutan, dan kemudian berdasarkan metode diskriminan Fisher, model diskriminasi keadaan fiksasi teh dapat dibangun untuk mewujudkan pemantauan dan pengendalian kualitas teh hijau secara online; penggunaan teknologi pencitraan inframerah jauh dan hiperspektral yang dikombinasikan dengan metode pemodelan nonlinier dapat digunakan untuk produksi teh hijau yang cerdas Memberikan landasan teori dan dukungan data.

Kombinasi teknologi deteksi dan analisis instrumen dengan teknologi lain juga telah diterapkan pada bidang mesin pengolah teh dalam. Misalnya, Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. telah mengembangkan penyortir warna teh cerdas cloud. Penyortir warna menggunakan teknologi analisis spektral yang dikombinasikan dengan teknologi mata elang, kamera teknologi cloud, teknologi akuisisi dan pemrosesan gambar cloud, serta teknologi lainnya. Ini dapat mengidentifikasi kotoran kecil yang tidak dapat diidentifikasi oleh penyortir warna biasa, dan dapat mengklasifikasikan secara halus ukuran strip, panjang, ketebalan dan kelembutan daun teh. Penyortir warna cerdas ini tidak hanya digunakan di bidang teh, tetapi juga dalam pemilihan biji-bijian, biji-bijian, mineral, dll., untuk meningkatkan kualitas keseluruhan dan tampilan bahan curah.

3.Teknologi lainnya

Selain teknologi komputer dan teknologi pendeteksi instrumen modern, IOTeknologi T, teknologi AI, teknologi chip dan teknologi lainnya juga telah terintegrasi dan diterapkan pada berbagai bidang seperti pengelolaan kebun teh, pengolahan teh, logistik dan pergudangan, sehingga penelitian dan pengembangan mesin teh serta pengembangan industri teh menjadi lebih cepat. Ambil level baru.

Dalam pengoperasian pengelolaan kebun teh, penerapan teknologi IoT seperti sensor dan jaringan nirkabel dapat mewujudkan pemantauan kebun teh secara real-time, menjadikan proses pengoperasian kebun teh lebih cerdas dan efisien. Misalnya saja sensor front-end (daun sensor suhu, sensor pertumbuhan batang, sensor kelembaban tanah, dll.) dapat secara otomatis mengirimkan data kondisi tanah dan iklim kebun teh ke sistem akuisisi data, dan terminal PC dapat melakukan pengawasan, irigasi dan pemupukan yang tepat kapan saja dan di mana saja melalui ponsel APP , untuk mewujudkan pengelolaan kebun teh yang cerdas. Dengan menggunakan gambar penginderaan jauh area luas dari kendaraan udara tak berawak dan teknologi pemantauan video tanpa gangguan di lapangan, data besar dapat dikumpulkan untuk informasi pertumbuhan pohon teh yang dipetik dengan mesin, dan kemudian periode pemetikan yang sesuai, hasil dan periode pemetikan mesin pada setiap putaran dapat diprediksi dengan bantuan analisis dan pemodelan. kualitas, sehingga meningkatkan kualitas dan efisiensi pemetikan teh secara mekanis.

Dalam proses pemrosesan dan produksi teh, teknologi AI digunakan untuk membangun jalur produksi penghilangan kotoran secara otomatis. Melalui inspeksi visual kognitif paling canggih, berbagai kotoran dalam teh dapat diidentifikasi, dan pada saat yang sama, pemberian bahan, penyampaian, pemotretan, analisis, pemetikan, inspeksi ulang, dll. dapat diselesaikan secara otomatis. Pengumpulan dan prosedur lainnya untuk mewujudkan otomatisasi dan kecerdasan lini produksi pemurnian dan pemrosesan teh. Dalam bidang logistik dan pergudangan, penggunaan teknologi identifikasi frekuensi radio (RFID) dapat mewujudkan komunikasi data antara pembaca dan label produk, serta melacak informasi produksi teh untuk mengoptimalkan manajemen rantai pasokan..

Hasilnya, berbagai teknologi bersama-sama mendorong informatisasi dan pengembangan cerdas industri teh dalam hal penanaman, budidaya, produksi dan pengolahan, penyimpanan dan transportasi teh.

05Permasalahan dan Prospek Perkembangan Mesin Teh di China

Meskipun perkembangan mekanisasi teh diCinatelah mengalami kemajuan besar, masih terdapat kesenjangan yang besar dibandingkan dengan derajat mekanisasi industri pangan. Tindakan penanggulangan yang sesuai harus diambil tepat waktu untuk mempercepat peningkatan dan transformasi industri teh.

1.masalah

 Meskipun kesadaran masyarakat terhadap pengelolaan kebun teh secara mekanis dan pengolahan teh secara mekanis semakin meningkat, dan beberapa kawasan teh juga berada pada tingkat mekanisasi yang relatif tinggi, dalam hal upaya penelitian dan status pengembangan secara keseluruhan, masih terdapat permasalahan berikut:

(1) Tingkat keseluruhan peralatan mesin teh diCinarelatif rendah, dan jalur produksi otomatis belum sepenuhnya mewujudkan kecerdasanbelum.

(2) Penelitian dan pengembangan mesin tehrytidak seimbang, dan sebagian besar mesin pengilangan memiliki tingkat inovasi yang rendah.

(3)Kandungan teknis keseluruhan mesin teh tidak tinggi, dan efisiensi energinya rendah.

(4)Kebanyakan mesin teh kurang menerapkan teknologi tinggi, dan tingkat integrasi dengan agronomi tidak tinggi

(5)Penggunaan peralatan baru dan lama yang tercampur menimbulkan potensi bahaya keselamatan dan tidak sesuai dengan norma dan standar.

2.alasan dantindakan penanggulangan

Berdasarkan riset literatur dan analisis situasi industri mesin teh saat ini, alasan utamanya adalah:

(1) Industri mesin teh berada pada posisi terbelakang, dan dukungan negara terhadap industri tersebut masih perlu diperkuat.

(2) Persaingan di pasar mesin teh tidak teratur, dan konstruksi standarisasi mesin teh masih tertinggal

(3) Sebaran kebun teh tersebar, dan tingkat standar produksi mesin yang beroperasi tidak tinggi.

(4) Perusahaan manufaktur mesin teh berskala kecil dan lemah dalam kemampuan pengembangan produk baru

(5) Kurangnya praktisi mesin teh profesional, tidak mampu memainkan fungsi peralatan mekanis secara penuh.

3.Prospek

Saat ini, pengolahan teh di negara saya pada dasarnya telah mencapai mekanisasi, peralatan bermesin tunggal cenderung efisien, hemat energi dan pengembangan berkelanjutan, jalur produksi berkembang ke arah berkelanjutan, otomatis, bersih dan cerdas, dan pengembangan kebun teh. mesin operasi juga maju. Teknologi tinggi dan baru seperti teknologi modern dan teknologi informasi telah diterapkan secara bertahap pada semua aspek pengolahan teh, dan kemajuan besar telah dicapai. Dengan penekanan negara pada industri teh, penerapan berbagai kebijakan preferensial seperti subsidi mesin teh, dan pertumbuhan tim peneliti ilmiah mesin teh, mesin teh di masa depan akan mewujudkan perkembangan cerdas yang nyata, dan era “substitusi mesin” ” sudah dekat!