早くも唐の時代、陸羽は『茶経』の中で 19 種類の菓子茶摘み道具を体系的に紹介し、製茶機械の原型を確立しました。中華人民共和国の建国以来、中国の製茶機械開発には70年以上の歴史があります。国の製茶機械産業への注目が高まるにつれ、中国の茶加工は基本的に機械化と自動化が達成されており、茶園運営機械も急速に発展しています。

要約すると中国製茶機械の分野における同社の業績を評価し、製茶機械業界の持続的かつ健全な発展を促進するため、この記事では、製茶機械の発展について紹介します。中国製茶機械の開発、製茶機械のエネルギー利用、製茶機械技術の応用の側面から、中国における製茶機械の発展について議論します。問題が分析され、対応する対策が提案されます。最後に製茶機械の今後の発展を展望した。

 01中国の製茶機械の概要

中国は世界最大のお茶生産国であり、20 以上のお茶の生産省と 1,000 以上のお茶の生産地があります。町。連続的な製茶の産業背景と、品質と効率の向上という産業上の要求の下で、機械化された製茶が茶の発展のための唯一の方法となっています。中国のお茶業界。現在、国内には400社以上の製茶機械メーカーが存在します。中国、主に浙江省、安徽省、四川省、福建省にあります。

製茶機械は、生産プロセスに応じて、茶園運営機械と製茶機械の2つのカテゴリに分類できます。

製茶機械の開発は1950年代に始まり、主に緑茶と紅茶の加工機械が開発されました。 21 世紀までに、大量の緑茶、紅茶、およびほとんどの有名なお茶の加工は基本的に機械化されました。 6 つの主要なお茶のカテゴリーに関する限り、緑茶と紅茶の主要な加工機械は比較的成熟しており、烏龍茶と濃茶の主要な加工機械は比較的成熟しており、白茶と黄茶の主要な加工機械は比較的成熟しています。も開発中です。

これに対し、茶園運営機械の開発は比較的遅れて始まりました。 1970年代には茶園耕耘機などの基礎作業機械が開発されました。その後、トリマーや茶摘み機などの作業機械も徐々に開発されていきました。ほとんどの茶園の生産管理は機械化されているため、茶園管理機械の研究開発と革新は不十分であり、まだ開発の初期段階にあります。

02製茶機械の開発状況

1. 茶園運営機械

茶園運営機械は、栽培機械、耕耘機械、植物保護機械、剪定および茶摘み機械などのタイプに分けられます。

1950 年代から現在に至るまで、茶園運営機械は出芽段階、探索段階、そして現在の初期開発段階を経ています。この期間中、製茶機械の研究開発担当者は、実際のニーズを満たす茶園耕耘機、茶樹トリマー、その他の作業機械を徐々に開発してきました。特に農業農村部南京農業機械化研究所は、「1台の機械に複数の機能を備えた機械」を開発しました。 「多機能茶園管理装置」を採用。茶園運営機械が新たに開発されました。

現在、山東省日照市や浙江省武夷県など、一部の地域では茶園経営が機械化レベルに達している。

しかし、機械の研究開発全般においては、稼働機械の品質や性能はまだまだ向上する必要があり、全体のレベルは日本とは大きな差があります。プロモーションと利用の点で、利用率と人気は高くありません。90茶摘み機やトリマーの % は依然として日本製であり、一部の山岳地帯の茶園の管理は依然として人力で行われています。

1.製茶機械

   ·幼少期：1950年代以前

この当時、製茶は手作業の段階にとどまっていましたが、唐や宋の時代に作られた多くの製茶道具は、その後の製茶機械の発展の基礎を築きました。

・急速な発展期：1950年代から20世紀末まで

この間に、手動操作から半手動、半機械操作に至るまで、製茶用の基本的な独立型機器が数多く開発され、緑茶、紅茶、特に有名な製茶が機械化されました。

・加速発展期：21世紀～現在

小型のスタンドアロン装置による処理モードから、大容量、低エネルギー消費、クリーンで連続的な生産ラインモードへ移行し、段階的に「機械の代替」を実現します。

製茶単独設備は、主機械と精製機械の 2 つのカテゴリーに分類されます。私の国の製茶一次製造機械 (グリーお茶の固定機械、圧延機、乾燥機など）が急速に発展しました。ほとんどの製茶機械はパラメータ化された操作を実現でき、温度と湿度の制御機能も備えています。しかし、製茶の品質、自動化の度合い、省エネの点ではまだ改善の余地があります。比較すると、中国の精製機械（ふるい機、風力分離機など）はゆっくりと発展していますが、プロセスの精製の向上に伴い、そのような機械も継続的に改善され、最適化されています。

お茶のスタンドアロン装置の開発は、連続的な製茶の実現に有利な条件を作り出し、また、生産ラインの研究と構築のための強固な基盤を築きました。現在、緑茶、紅茶、烏龍茶の一次加工生産ラインは3,000以上が開発されています。 2016年には、精製・選別生産ラインが緑茶、紅茶、濃茶の精製・加工にも適用されました。また、生産ラインの使用範囲や加工対象の研究もさらに洗練されています。たとえば、2020年には、中級および高級の平型緑茶向けの標準化された生産ラインが開発され、以前の平型茶生産ラインの問題を効果的に解決しました。その他の品質問題。

お茶単体の機械の中には、連続運転機能を持たないもの（混練機など）や動作性能が十分に成熟していないもの（黄茶詰め機など）があり、生産ラインの自動化発展をある程度妨げている。さらに、低含水量のオンライン検査装置はありますが、コストが高いため生産現場では広く使用されておらず、製造中の茶製品の品質は依然として手作業の経験によって判断する必要があります。したがって、現在の製茶生産ラインの適用は基本的には自動化できますが、真のインテリジェンスには達していません。まだ.

03製茶機械のエネルギー使用量

製茶機械の通常の使用はエネルギーの供給と切り離せません。茶の機械エネルギーは従来の化石エネルギーとクリーンエネルギーに分けられ、クリーンエネルギーには電気、液化石油ガス、天然ガス、バイオマス燃料などが含まれます。

クリーンで省エネルギーな火力燃料の開発の流れの中で、おがくず、林枝、わら、麦わらなどを原料とするバイオマスペレット燃料が業界で評価され、その利点から普及が進み始めています。生産コストが低く、供給源が豊富です。製茶に使用されることが増えています。

 I一般に、電気やガスなどの熱源の方が安全で使いやすく、他の補助機器も必要ありません。これらは、機械化された製茶加工および組立ライン作業の主流のエネルギー源です。

薪による加熱や炭による焙煎は、エネルギーの使用効率が比較的低く、環境に優しいとは言えませんが、お茶の独特の色や香りを求める人々のニーズに応えることができるため、現在でも使用されています。

近年、省エネルギー、排出削減、エネルギー削減の開発コンセプトに基づいて、製茶機械のエネルギー回収と利用が大きく進歩しました。

例えば、6CHシリーズチェーンプレートドライヤーは、排ガスの廃熱回収にシェルアンドチューブ熱交換器を使用しており、空気の初期温度を20〜25℃上昇させることができ、大量のエネルギー消費の問題を創造的に解決します。 ;過熱水蒸気混合定着機は、定着機のリーフ出口にある回収装置で大気圧の飽和蒸気を回収し、再び過熱飽和蒸気と高温の熱風を生成し、リーフに戻します。定着機の入口から熱エネルギーを再利用し、約20％のエネルギーを節約できます。お茶の品質も保証できます。

04 製茶機械の技術革新

製茶機械を使用すると、生産効率が直接向上するだけでなく、間接的に製茶の品質を安定化、さらには向上させることができます。技術革新はお茶の機械的機能と効率に双方向の改善をもたらすことが多く、その研究開発の考え方には主に2つの側面があります。

①機械原理に基づいて、製茶機の基本構造が革新的に改良され、性能が大幅に向上しました。例えば、紅茶加工においては、発酵構造、回転装置、加熱部品などの主要コンポーネントを設計し、統合自動発酵機や見える化された富酸素発酵機を開発し、発酵温度の不安定さや発酵温度の問題を解決しました。湿気、回転の困難、酸素不足。 、発酵ムラやその他の問題。

②コンピューター技術、最新の機器分析・検出技術、チップ技術などの高度な新技術を製茶機械の製造に適用し、操作を制御可能かつ可視化し、製茶機械の自動化とインテリジェンスを徐々に実現します。技術の革新と応用により製茶機械の機能が向上し、茶葉の品質が向上し、製茶産業の急速な発展を促進できることが実践により証明されています。

1.コンピュータ技術

コンピューター技術により、製茶機械の継続的かつ自動かつインテリジェントな開発が可能になります。

現在、コンピュータ画像技術、制御技術、デジタル技術などが製茶機の製造にうまく応用され、良好な成果を上げています。

画像取得とデータ処理技術を使用して、お茶の実際の形状、色、重量を定量的に分析し、等級付けすることができます。新型放熱緑茶機は自動制御システムにより、緑葉の表面温度とボックス内の湿度を一定に保つことができます。さまざまなパラメータのマルチチャネルリアルタイムオンライン検出により、手動経験への依存を軽減します。；プログラマブル ロジック コントロール テクノロジー (PLC) を使用し、電源を照射すると、光ファイバー検出により発酵情報が収集され、発酵装置がデジタル信号に変換し、マイクロプロセッサーが処理、計算、分析することで、スタッキング デバイスがスタッキングを完了します。テストされる濃い茶のサンプル。自動制御と人間とコンピューターの対話技術を使用して、TC-6CR-50 CNC 圧延機は圧力、速度、時間をインテリジェントに制御し、製茶プロセスのパラメーター化を実現します。温度センサーのリアルタイム監視技術を使用して、お茶を継続的に配置できます。ユニットは必要に応じてポットの温度を調整し、ポット内のお茶が均一に加熱され、同じ品質になるようにします。

2.最新の機器分析および検出テクノロジー

製茶機械の自動化の実現はコンピュータ技術に依存しており、製茶の状態とパラメータの監視は最新の機器の分析および検出技術に依存する必要があります。検出機器の複数ソースのセンシング情報を融合することで、お茶の色、香り、味、形状などの品質要素の包括的なデジタル評価を実現し、お茶業界の真の自動化とインテリジェントな発展を実現できます。

現在、この技術は製茶機械の研究開発に適用され、製茶プロセスにおけるオンライン検出と識別が可能になり、お茶の品質をより制御しやすくなりました。例えば、近赤外分光技術とコンピュータビジョンシステムを組み合わせて確立した紅茶の「発酵度」の総合評価手法は、1分以内に判定を完了することができ、紅茶の重要な技術ポイントの管理に貢献します。お茶の加工。電子鼻技術を使用して、緑茶のプロセスで香りを決定します。連続サンプリング監視と、フィッシャーの判別法に基づいて、茶の固定状態識別モデルを構築して、緑茶の品質のオンライン監視と制御を実現します。遠赤外線およびハイパースペクトルイメージング技術を非線形モデリング手法と組み合わせて使用​​すると、緑茶のインテリジェントな生産に使用できます。理論的根拠とデータサポートを提供します。

機器の検出および分析技術と他の技術の組み合わせは、茶深部加工機械の分野にも適用されています。たとえば、Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. は、クラウド インテリジェントな茶色選別機を開発しました。色彩選別機は、イーグルアイ技術、クラウド技術カメラ、クラウド画像取得および処理技術、その他の技術と組み合わせたスペクトル分析技術を使用しています。通常の色彩選別機では識別できない微細な不純物を識別し、茶葉の大きさ、長さ、厚さ、柔らかさを細かく分類します。このインテリジェントな色彩選別機は、茶の分野だけでなく、穀物、種子、鉱物などの選別にも使用され、バルク材料の全体的な品質と外観を向上させます。

3.その他の技術

コンピューター技術と最新の機器検出技術に加えて、私はOTテクノロジー、AIテクノロジー、チップテクノロジーなどのテクノロジーも統合され、茶園管理、製茶、物流、倉庫などのさまざまなリンクに適用され、製茶機械の研究開発と製茶産業の発展が迅速化されています。新しいレベルに挑戦.

茶園の管理業務では、センサーや無線ネットワークなどのIoT技術を応用することで茶園のリアルタイム監視を実現し、茶園運営プロセスをよりインテリジェントかつ効率的に行うことができます。たとえば、フロントエンドセンサー（葉っぱ）温度センサー、茎成長センサー、土壌水分センサーなど）茶園の土壌と気候条件のデータをデータ収集システムに自動的に送信でき、PC端末はモバイルを通じていつでもどこでも監視、正確な灌漑と施肥を実行できます。 APPは、茶園のインテリジェントな管理を実現します。無人航空機の大面積リモートセンシング画像と地上の中断のないビデオ監視技術を使用して、機械で摘み取られた茶の木の成長情報のビッグデータを収集し、その後、分析とモデリングの助けを借りて、各ラウンドの適切なピッキング期間、収量、および機械ピッキング期間を予測できます。品質を向上させ、機械摘みの品質と効率を向上させます。.

お茶の加工・生産工程においては、AI技術を活用し、不純物を自動除去する生産ラインを構築しています。最先端の認知視覚検査により、お茶中のさまざまな不純物を識別すると同時に、材料の供給、搬送、撮影、分析、ピッキング、再検査などを自動的に完了できます。製茶・加工生産ラインの自動化・知能化を実現する回収・その他の手続き。物流や倉庫では、無線周波数識別 (RFID) テクノロジーを使用して、リーダーと製品ラベル間のデータ通信を実現し、お茶の生産情報を追跡してサプライチェーン管理を最適化できます。.

その結果、お茶の植栽、栽培、生産と加工、保管と輸送の面で、さまざまなテクノロジーが連携して茶産業の情報化とインテリジェントな発展を促進しました。

05中国における製茶機械開発の課題と展望

製茶の機械化が発達したものの、中国食品業界の機械化の度合いと比べると、まだまだ大きな差があります。茶業界のアップグレードと変革を加速するために、対応する対策を時間内に講じる必要があります。

1.問題

 茶園の機械管理や茶の加工の機械化に対する意識は高まっており、一部の茶園でも比較的機械化が進んでいるが、全体的な研究努力や開発状況から見ると、依然として次のような課題が残されている。

(1) 製茶機械設備の総合レベル中国は比較的低く、自動化された生産ラインはインテリジェンスを完全には実現していませんまだ。

(2) 製茶機の研究開発ryバランスが崩れており、精製機械のほとんどは革新性が低い。

(3)製茶機の全体的な技術内容は高くなく、エネルギー効率も低いです。

(4)ほとんどの製茶機械にはハイテクの応用が欠けており、農学との統合度は高くありません。

(5)新しい機器と古い機器を混在して使用すると、潜在的な安全上の危険が生じ、対応する規範や基準が欠如しています。

2.理由と対策

文献調査と製茶機械業界の現状分析から、主な理由は次のとおりです。

(1) 製茶機械産業は後進的な立場にあり、同産業に対する国の支援を依然として強化する必要がある。

(2) 製茶機市場の競争は無秩序であり、製茶機の標準化構築は遅れている

(3) 茶園の分布は分散しており、稼働する機械の標準生産の度合いは高くない。

(4) 製茶機械製造企業は規模が小さく新製品開発力が弱い

(5) 製茶機械の専門家が不足しており、機械設備の機能を十分に発揮できない。

3.見通し

現在、我が国の製茶加工は基本的に機械化が達成されており、単一機械設備は効率的、省エネ、継続的発展の傾向があり、生産ラインは継続的、自動化、クリーン、インテリジェント化の方向に発展しており、茶園の発展も進んでいる。運用機械も進歩しています。現代技術や情報技術などの高度で新しい技術がお茶の加工のあらゆる面に徐々に適用され、大きな進歩が見られました。国の製茶産業の重視、製茶機械補助金などの各種優遇政策の導入、製茶機械科学研究チームの成長により、将来の製茶機械は真のインテリジェント発展を実現し、「機械代替の時代」が到来する』はもう目前です！