Già durante la dinastia Tang, Lu Yu introdusse sistematicamente 19 tipi di strumenti per la raccolta del tè nel “Tea Classic” e stabilì il prototipo della macchina per il tè. Dalla fondazione della Repubblica popolare cinese,CinaLo sviluppo delle macchine per il tè ha una storia di oltre 70 anni. Con la crescente attenzione del paese verso l'industria delle macchine per il tè,CinaLa lavorazione del tè di ha sostanzialmente raggiunto la meccanizzazione e l'automazione e anche i macchinari per la lavorazione del tè si stanno sviluppando rapidamente.

Per riassumereCinanel campo delle macchine per il tè e promuove lo sviluppo sostenibile e sano dell'industria delle macchine per il tè, questo articolo introduce lo sviluppo delle macchine per il tè inCinadagli aspetti dello sviluppo delle macchine per il tè, dell'uso energetico delle macchine per il tè e dell'applicazione della tecnologia delle macchine per il tè e discute lo sviluppo delle macchine per il tè in Cina. I problemi vengono analizzati e vengono proposte le relative contromisure. Infine, si prospetta lo sviluppo futuro delle macchine per il tè.

 01Panoramica delle macchine per il tè in Cina

La Cina è il più grande paese produttore di tè al mondo, con più di 20 province produttrici di tè e più di 1.000 produttori di tècittà. Nel contesto industriale della lavorazione continua del tè e della domanda industriale di miglioramento della qualità e dell’efficienza, la produzione meccanizzata del tè è diventata l’unico modo per lo sviluppo diCinal'industria del tè. Attualmente esistono più di 400 produttori di macchinari per la lavorazione del tèCina, principalmente nelle province di Zhejiang, Anhui, Sichuan e Fujian.

In base al processo di produzione, le macchine per il tè possono essere suddivise in due categorie: macchine per la lavorazione del tè e macchine per la lavorazione del tè.

Lo sviluppo dei macchinari per la lavorazione del tè iniziò negli anni '50, principalmente macchinari per la lavorazione del tè verde e del tè nero. Nel 21° secolo, la lavorazione del tè verde sfuso, del tè nero e dei tè più famosi è stata sostanzialmente meccanizzata. Per quanto riguarda le sei principali categorie di tè, i principali macchinari per la lavorazione del tè verde e del tè nero sono relativamente maturi, i principali macchinari per la lavorazione del tè oolong e del tè scuro sono relativamente maturi e i principali macchinari per la lavorazione del tè bianco e del tè giallo è anche in fase di sviluppo.

Al contrario, lo sviluppo delle macchine per la lavorazione delle piantagioni di tè è iniziato relativamente tardi. Negli anni '70 furono sviluppate macchine operative di base come le motozappe per la coltivazione del tè. Successivamente furono gradualmente sviluppate altre macchine operative come i trimmer e le macchine per la raccolta del tè. A causa della gestione meccanizzata della produzione della maggior parte delle piantagioni di tè estensive, la ricerca, lo sviluppo e l'innovazione dei macchinari per la gestione delle piantagioni di tè sono insufficienti e sono ancora nella fase iniziale di sviluppo.

02Stato di sviluppo delle macchine per il tè

1. Macchinari per il funzionamento del giardino del tè

Le macchine per la lavorazione del tè sono suddivise in macchine per la coltivazione, macchine per la lavorazione del terreno, macchine per la protezione delle piante, macchine per la potatura e la raccolta del tè e altri tipi.

Dagli anni '50 ad oggi, i macchinari per la gestione delle piantagioni di tè hanno attraversato la fase di germogliamento, la fase di esplorazione e l'attuale fase di sviluppo iniziale. Durante il periodo, il personale di ricerca e sviluppo delle macchine da tè ha gradualmente sviluppato motozappe per la coltivazione del tè, tagliatrici per piante da tè e altre macchine da lavoro che soddisfano le reali esigenze, in particolare l'Istituto di ricerca sulla meccanizzazione agricola di Nanchino del Ministero dell'agricoltura e degli affari rurali ha sviluppato "una macchina con molteplici utilizza” attrezzature multifunzionali per la gestione del giardino del tè. Il macchinario per il funzionamento del giardino del tè ha un nuovo sviluppo.

Allo stato attuale, alcune aree hanno raggiunto il livello di produzione meccanizzata delle operazioni di coltivazione del tè, come la città di Rizhao nella provincia di Shandong e la contea di Wuyi nella provincia di Zhejiang.

Tuttavia, in generale, in termini di ricerca e sviluppo meccanico, la qualità e le prestazioni delle macchine operatrici devono ancora essere ulteriormente migliorate, e c'è un grande divario tra il livello generale e quello del Giappone; in termini di promozione e utilizzo, il tasso di utilizzo e la popolarità non sono elevati, Più di90Il 100% delle macchine e dei trimmer per la raccolta del tè sono ancora modelli giapponesi e la gestione delle piantagioni di tè in alcune zone montuose è ancora dominata dalla manodopera.

1. Macchine per la lavorazione del tè

   ·Infanzia: prima degli anni '50

A quel tempo, la lavorazione del tè rimaneva allo stadio di operazione manuale, ma molti strumenti per la preparazione del tè creati durante le dinastie Tang e Song gettarono le basi per il successivo sviluppo delle macchine per il tè.

· Periodo di rapido sviluppo: dagli anni '50 alla fine del XX secolo

Dal funzionamento manuale a quello semi-manuale e semi-meccanico, durante questo periodo sono state sviluppate molte attrezzature autonome di base per la lavorazione del tè, producendo tè verde, tè nero, in particolare la famosa lavorazione meccanizzata del tè

· Periodo di sviluppo accelerato: 21° secolo ~ presente

Dalla modalità di lavorazione di piccole apparecchiature autonome alla modalità di linea di produzione ad alta capacità, a basso consumo energetico, pulita e continua, e realizzare gradualmente la "sostituzione meccanica".

Le attrezzature autonome per la lavorazione del tè sono divise in due categorie: macchinari primari e macchinari di raffinazione. i macchinari per la produzione primaria del tè del mio paese (green fissazione del tèmacchina, laminatoio, essiccatore, ecc.) si è sviluppato rapidamente. La maggior parte delle macchine per il tè è in grado di realizzare operazioni parametrizzate e persino di controllare la temperatura e l'umidità. Tuttavia, in termini di qualità della lavorazione del tè, grado di automazione e risparmio energetico, c'è ancora spazio per miglioramenti. In confronto,CinaI macchinari di raffinazione di (vagliatrice, separatore a vento, ecc.) si sviluppano lentamente, ma con il miglioramento della raffinatezza della lavorazione, anche tali macchinari vengono continuamente migliorati e ottimizzati.

Lo sviluppo di apparecchiature autonome per il tè ha creato condizioni favorevoli per la realizzazione della lavorazione continua del tè e ha anche gettato solide basi per la ricerca e la costruzione di linee di produzione. Attualmente sono state sviluppate più di 3.000 linee di produzione di trasformazione primaria di tè verde, tè nero e tè oolong. Nel 2016 la linea di produzione di raffinazione e vagliatura è stata applicata anche alla raffinazione e alla lavorazione del tè verde, tè nero e tè scuro. Inoltre, anche la ricerca sull'ambito di utilizzo e sugli oggetti di lavorazione della linea di produzione è più raffinata. Ad esempio, nel 2020, è stata sviluppata una linea di produzione standardizzata per il tè verde a forma piatta di fascia media e alta, che ha risolto efficacemente i problemi delle precedenti linee di produzione di tè a forma piatta. e altri problemi di qualità.

Alcune macchine per il tè autonome non hanno funzioni di funzionamento continuo (come le impastatrici) o le loro prestazioni operative non sono sufficientemente mature (come le macchine per riempire il tè giallo), il che ostacola in una certa misura lo sviluppo dell'automazione delle linee di produzione. Inoltre, sebbene esistano apparecchiature di test online a basso contenuto di acqua, non sono state ampiamente utilizzate nella produzione a causa dei costi elevati e la qualità dei prodotti a base di tè durante la lavorazione deve ancora essere giudicata in base all'esperienza manuale. Pertanto, l'applicazione dell'attuale linea di produzione per la lavorazione del tè può essere sostanzialmente automatizzata, ma non ha raggiunto una vera intelligenzaAncora.

03consumo energetico delle macchine per il tè

Il normale utilizzo delle macchine per il tè è inseparabile dalla fornitura di energia. L’energia meccanica del tè si divide in energia fossile tradizionale ed energia pulita, tra le quali l’energia pulita comprende l’elettricità, il gas di petrolio liquefatto, il gas naturale, il combustibile da biomassa, ecc.

Secondo la tendenza allo sviluppo di combustibili termici puliti e a risparmio energetico, i combustibili in pellet di biomassa realizzati con segatura, rami forestali, paglia, paglia di grano, ecc. sono stati apprezzati dall'industria e hanno iniziato ad essere sempre più popolari a causa della loro bassi costi di produzione e ampie fonti. Sempre più utilizzato nella lavorazione del tè.

 IIn generale, le fonti di calore come l'elettricità e il gas sono più sicure e più facili da usare e non richiedono altre apparecchiature ausiliarie. Sono le principali fonti di energia per la lavorazione meccanizzata del tè e le operazioni di catena di montaggio.

Sebbene l'uso energetico del riscaldamento a legna e della tostatura a carbone sia relativamente inefficiente e non rispettoso dell'ambiente, possono soddisfare la ricerca delle persone del colore e dell'aroma unici del tè, quindi sono ancora utilizzati attualmente.

Negli ultimi anni, sulla base del concetto di sviluppo del risparmio energetico, della riduzione delle emissioni e della riduzione dell'energia, sono stati compiuti grandi progressi nel recupero energetico e nell'utilizzo dei macchinari per il tè.

Ad esempio, l'essiccatore con landa della serie 6CH utilizza uno scambiatore di calore a fascio tubiero per il recupero del calore di scarto dei gas di scarico, che può aumentare la temperatura iniziale dell'aria di 20~25℃, risolvendo in modo creativo il problema del grande consumo di energia ; utilizza la macchina per la miscelazione e la fissazione del vapore surriscaldato Il dispositivo di recupero all'uscita della foglia della macchina per la fissazione recupera il vapore saturo a pressione atmosferica e lo aiuta nuovamente a formare vapore saturo surriscaldato e aria calda ad alta temperatura, che viene ricondotta alla foglia ingresso della macchina di fissaggio per riciclare l'energia termica, che può risparmiare circa il 20% di energia. Può anche garantire la qualità del tè.

04 Innovazione tecnologica della macchina da tè

L'uso di macchinari per il tè non solo può migliorare direttamente l'efficienza produttiva, ma anche stabilizzare indirettamente o addirittura migliorare la qualità del tè. L'innovazione tecnologica può spesso portare a un miglioramento bidirezionale della funzione meccanica e dell'efficienza del tè, e le sue idee di ricerca e sviluppo hanno principalmente due aspetti.

①Basata sul principio meccanico, la struttura di base della macchina da tè è stata migliorata in modo innovativo e le sue prestazioni sono notevolmente migliorate. Ad esempio, in termini di lavorazione del tè nero, abbiamo progettato componenti chiave come la struttura di fermentazione, il dispositivo di rotazione e i componenti di riscaldamento, e sviluppato una macchina di fermentazione automatica integrata e una macchina di fermentazione arricchita di ossigeno visualizzata, che ha risolto i problemi di temperatura di fermentazione instabile e umidità, difficoltà a girare e mancanza di ossigeno. , fermentazione irregolare e altri problemi.

②Applicare la tecnologia informatica, la moderna analisi degli strumenti e la tecnologia di rilevamento, la tecnologia dei chip e altre tecnologie nuove e avanzate alla produzione di macchine da tè per rendere il suo funzionamento controllabile e visibile e realizzare gradualmente l'automazione e l'intelligenza delle macchine da tè. La pratica ha dimostrato che l'innovazione e l'applicazione della tecnologia possono migliorare la funzione delle macchine da tè, migliorare la qualità delle foglie di tè e promuovere il rapido sviluppo dell'industria del tè.

1.Tecnologia informatica

La tecnologia informatica rende possibile lo sviluppo continuo, automatico e intelligente delle macchine per il tè.

Allo stato attuale, la tecnologia delle immagini computerizzate, la tecnologia di controllo, la tecnologia digitale, ecc. sono state applicate con successo alla produzione di macchine da tè e hanno ottenuto buoni risultati.

Utilizzando la tecnologia di acquisizione delle immagini e di elaborazione dei dati, la forma, il colore e il peso effettivi del tè possono essere analizzati e classificati quantitativamente; utilizzando il sistema di controllo automatico, la nuova macchina per l'inverdimento del tè con radiazione termica può raggiungere la temperatura superficiale delle foglie verdi e l'umidità all'interno della scatola. Rilevamento online multicanale in tempo reale di vari parametri, riducendo la dipendenza dall'esperienza manuale；Utilizzando la tecnologia di controllo logico programmabile (PLC), e quindi irradiato dall'alimentazione, il rilevamento della fibra ottica raccoglie informazioni sulla fermentazione, l'apparato di fermentazione converte in segnali digitali e il microprocessore elabora, calcola e analizza, in modo che il dispositivo di impilamento possa completare l'impilamento di i campioni di tè scuro da testare. Utilizzando il controllo automatico e la tecnologia di interazione uomo-computer, il laminatoio CNC TC-6CR-50 può controllare in modo intelligente la pressione, la velocità e il tempo per realizzare la parametrizzazione del processo di preparazione del tè; utilizzando la tecnologia di monitoraggio in tempo reale del sensore di temperatura, il tè può essere organizzato in modo continuo. L'unità regola la temperatura della pentola secondo necessità per garantire che il tè nella pentola venga riscaldato in modo uniforme e abbia la stessa qualità.

2.Moderna tecnologia di analisi e rilevamento degli strumenti

La realizzazione dell'automazione delle macchine per il tè dipende dalla tecnologia informatica, mentre il monitoraggio dello stato e dei parametri della lavorazione del tè deve fare affidamento sulla tecnologia di analisi e rilevamento di strumenti moderni. Attraverso la fusione delle informazioni di rilevamento multi-sorgente degli strumenti di rilevamento, è possibile realizzare una valutazione digitale completa di fattori di qualità come colore, aroma, gusto e forma del tè, nonché la vera automazione e lo sviluppo intelligente dell'industria del tè.

Allo stato attuale, questa tecnologia è stata applicata con successo alla ricerca e allo sviluppo di macchine per il tè, consentendo il rilevamento e la discriminazione in linea nel processo di lavorazione del tè e la qualità del tè è più controllabile. Ad esempio, un metodo di valutazione completo per il grado di “fermentazione” del tè nero stabilito utilizzando la tecnologia della spettroscopia del vicino infrarosso combinata con un sistema di visione artificiale può completare il giudizio entro 1 minuto, il che è favorevole al controllo dei punti tecnici chiave del tè nero lavorazione del tè; l'uso della tecnologia del naso elettronico per determinare l'aroma nel processo di rinverdimento Monitoraggio del campionamento continuo e quindi, sulla base del metodo discriminante di Fisher, è possibile costruire un modello di discriminazione dello stato di fissazione del tè per realizzare il monitoraggio e il controllo online della qualità del tè verde; l'uso della tecnologia di imaging nel lontano infrarosso e iperspettrale combinato con metodi di modellazione non lineare può essere utilizzato per la produzione intelligente di tè verde. Fornire basi teoriche e supporto dati.

La combinazione della tecnologia di rilevamento e analisi degli strumenti con altre tecnologie è stata applicata anche al campo dei macchinari per la lavorazione profonda del tè. Ad esempio, Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. ha sviluppato un selezionatore intelligente del colore del tè cloud. Il selezionatore di colori utilizza la tecnologia di analisi spettrale combinata con la tecnologia Eagle Eye, la fotocamera con tecnologia cloud, la tecnologia di acquisizione ed elaborazione di immagini cloud e altre tecnologie. Può identificare minuscole impurità che non possono essere identificate dai normali selezionatori di colori e può classificare con precisione la dimensione, la lunghezza, lo spessore e la tenerezza delle strisce di tè. Questo selezionatore di colori intelligente non viene utilizzato solo nel campo del tè, ma anche nella selezione di cereali, semi, minerali, ecc., per migliorare la qualità complessiva e l'aspetto dei materiali sfusi.

3.Altre tecnologie

Oltre alla tecnologia informatica e alla moderna tecnologia di rilevamento degli strumenti, IOLa tecnologia T, la tecnologia AI, la tecnologia dei chip e altre tecnologie sono state integrate e applicate anche a vari collegamenti come la gestione delle piantagioni di tè, la lavorazione del tè, la logistica e lo stoccaggio, rendendo più veloce la ricerca e lo sviluppo di macchine per il tè e lo sviluppo dell'industria del tè. Prendi un nuovo livello.

Nell'operazione di gestione della piantagione di tè, l'applicazione di tecnologie IoT come sensori e reti wireless può realizzare il monitoraggio in tempo reale della piantagione di tè, rendendo il processo operativo della piantagione di tè più intelligente ed efficiente. Ad esempio, i sensori front-end (foglia sensore di temperatura, sensore di crescita dello stelo, sensore di umidità del suolo, ecc.) può trasmettere automaticamente i dati del suolo e delle condizioni climatiche del giardino del tè al sistema di acquisizione dati, e il terminale PC può condurre supervisione, irrigazione e fertilizzazione precise sempre e ovunque attraverso il cellulare APP, per realizzare la gestione intelligente delle piantagioni di tè. Utilizzando immagini di telerilevamento su vasta area di veicoli aerei senza pilota e una tecnologia di monitoraggio video ininterrotta sul terreno, è possibile raccogliere grandi dati per le informazioni sulla crescita degli alberi di tè raccolti a macchina, e quindi il il periodo di raccolta adeguato, la resa e il periodo di raccolta automatica di ciascun ciclo possono essere previsti con l'aiuto di analisi e modellizzazione. qualità, migliorando così la qualità e l'efficienza della raccolta meccanizzata del tè.

Nel processo di lavorazione e produzione del tè, la tecnologia AI viene utilizzata per stabilire una linea di produzione automatica per la rimozione delle impurità. Attraverso l'ispezione visiva cognitiva più avanzata, è possibile identificare varie impurità nel tè e, allo stesso tempo, l'alimentazione, il trasporto, la fotografia, l'analisi, la raccolta, la nuova ispezione del materiale, ecc. possono essere completati automaticamente. Raccolta e altre procedure per realizzare l'automazione e l'intelligenza della linea di produzione di raffinazione e lavorazione del tè. Nella logistica e nello stoccaggio, l'uso della tecnologia di identificazione a radiofrequenza (RFID) può realizzare la comunicazione dei dati tra i lettori e le etichette dei prodotti e tracciare le informazioni sulla produzione del tè per ottimizzare la gestione della catena di approvvigionamento.

Di conseguenza, varie tecnologie hanno promosso congiuntamente l’informatizzazione e lo sviluppo intelligente dell’industria del tè in termini di semina, coltivazione, produzione e lavorazione, stoccaggio e trasporto del tè.

05Problemi e prospettive nello sviluppo delle macchine per il tè in Cina

Sebbene lo sviluppo della meccanizzazione del tè inCinaha fatto grandi progressi, c’è ancora un grosso divario rispetto al grado di meccanizzazione dell’industria alimentare. Le contromisure corrispondenti dovrebbero essere adottate in tempo per accelerare il miglioramento e la trasformazione dell’industria del tè.

1.problemi

 Sebbene la consapevolezza delle persone sulla gestione meccanizzata delle piantagioni di tè e sulla lavorazione meccanizzata del tè sia in aumento, e anche alcune aree del tè abbiano un livello di meccanizzazione relativamente alto, in termini di sforzi di ricerca complessivi e stato di sviluppo, ci sono ancora i seguenti problemi:

(1) Il livello generale dell'attrezzatura per la macchina da tè inCinaè relativamente basso e la linea di produzione automatizzata non ha realizzato completamente l'intelligenzaAncora.

(2) La ricerca e lo sviluppo della macchina da tèryè sbilanciato e la maggior parte dei macchinari di raffinazione ha un basso grado di innovazione.

(3)Il contenuto tecnico complessivo della macchina da tè non è elevato e l'efficienza energetica è bassa.

(4)Alla maggior parte delle macchine da tè manca l’applicazione dell’alta tecnologia e il grado di integrazione con l’agronomia non è elevato

(5)L'uso misto di apparecchiature nuove e vecchie comporta potenziali rischi per la sicurezza e non dispone di norme e standard corrispondenti.

2.ragioni econtromisure

Dalla ricerca bibliografica e dall’analisi della situazione attuale dell’industria delle macchine da tè, i motivi principali sono:

(1) L'industria delle macchine da tè è in una posizione arretrata e il sostegno dello Stato all'industria deve ancora essere rafforzato.

(2) La concorrenza nel mercato delle macchine da tè è disordinata e la costruzione di standardizzazione delle macchine da tè è in ritardo

(3) La distribuzione delle piantagioni di tè è dispersa e il grado di produzione standardizzata di macchine operatrici non è elevato.

(4) Le imprese produttrici di macchine da tè sono di piccole dimensioni e deboli in termini di capacità di sviluppo di nuovi prodotti

(5) Mancanza di professionisti professionisti delle macchine da tè, incapaci di sfruttare appieno la funzione delle attrezzature meccaniche.

3.Prospettiva

Allo stato attuale, la lavorazione del tè nel mio paese ha sostanzialmente raggiunto la meccanizzazione, le attrezzature a macchina singola tendono ad essere efficienti, a risparmio energetico e in continuo sviluppo, le linee di produzione si stanno sviluppando nella direzione del continuo, automatizzato, pulito e intelligente e lo sviluppo del giardino del tè avanzano anche i macchinari operativi. Tecnologie avanzate e nuove, come la tecnologia moderna e l'informatica, sono state gradualmente applicate a tutti gli aspetti della lavorazione del tè e sono stati compiuti grandi progressi. Con l'enfasi del paese sull'industria del tè, l'introduzione di varie politiche preferenziali come i sussidi per le macchine da tè e la crescita del gruppo di ricerca scientifica sulle macchine da tè, le future macchine da tè realizzeranno il vero sviluppo intelligente e l'era della "sostituzione delle macchine" " è proprio dietro l'angolo!