Încă din timpul dinastiei Tang, Lu Yu a introdus sistematic 19 tipuri de instrumente de cules de ceai pentru prăjituri în „Clasicul ceaiului” și a stabilit prototipul de mașini de ceai.De la întemeierea Republicii Populare Chineze,ChinaDezvoltarea mașinilor pentru ceai are o istorie de peste 70 de ani.Odată cu atenția din ce în ce mai mare a țării pentru industria mașinilor de ceai,ChinaProcesarea ceaiului a realizat practic mecanizarea și automatizarea, iar mașinile de funcționare a grădinii de ceai se dezvoltă, de asemenea, rapid.

Pentru a rezumaChinarealizările lui în domeniul mașinilor de ceai și promovează dezvoltarea durabilă și sănătoasă a industriei mașinilor de ceai, acest articol prezintă dezvoltarea mașinilor de ceai înChinadin aspectele dezvoltării mașinilor de ceai, consumului de energie al mașinii de ceai și aplicării tehnologiei mașinilor de ceai și discută despre dezvoltarea mașinilor de ceai în China.Problemele sunt analizate și sunt propuse contramăsurile corespunzătoare.În cele din urmă, se prospectează dezvoltarea viitoare a mașinilor de ceai.

 01Prezentare generală a mașinilor de ceai din China

China este cea mai mare țară producătoare de ceai din lume, cu peste 20 de provincii producătoare de ceai și peste 1.000 de provincii producătoare de ceai.orase.În contextul industrial al prelucrării continue a ceaiului și al cererii industriale de îmbunătățire a calității și eficienței, producția mecanizată de ceai a devenit singura modalitate de dezvoltare aChinaindustria ceaiului lui.În prezent, există peste 400 de producători de mașini de prelucrare a ceaiuluiChina, în principal în provinciile Zhejiang, Anhui, Sichuan și Fujian.

În funcție de procesul de producție, mașinile de ceai pot fi împărțite în două categorii: mașini de operare a grădinii de ceai și mașini de prelucrare a ceaiului.

Dezvoltarea mașinilor de prelucrare a ceaiului a început în anii 1950, în principal a mașinilor de prelucrare a ceaiului verde și a ceaiului negru.Până în secolul 21, prelucrarea ceaiului verde în vrac, a ceaiului negru și a celor mai faimoase ceaiuri a fost practic mecanizată.În ceea ce privește cele șase categorii majore de ceai, mașinile cheie de procesare pentru ceaiul verde și ceaiul negru sunt relativ mature, mașinile cheie de procesare pentru ceaiul oolong și ceaiul întunecat sunt relativ mature, iar mașinile cheie de procesare pentru ceaiul alb și ceaiul galben este, de asemenea, în curs de dezvoltare.

În schimb, dezvoltarea utilajelor de operare a grădinii de ceai a început relativ târziu.În anii 1970, au fost dezvoltate mașini de funcționare de bază, cum ar fi motocultoarele pentru grădină de ceai.Mai târziu, au fost dezvoltate treptat și alte mașini de operare, cum ar fi trimmerele și mașinile de cules de ceai.Datorită managementului mecanizat al producției din majoritatea grădinilor de ceai Extensive, cercetarea și dezvoltarea și inovarea mașinilor de management al grădinii de ceai sunt insuficiente și se află încă în stadiul inițial de dezvoltare.

02Starea de dezvoltare a mașinilor de ceai

1. Mașini de operare a grădinii de ceai

Mașinile de operare a grădinii de ceai sunt împărțite în mașini de cultivare, mașini de prelucrare a solului, mașini de protecție a plantelor, mașini de tăiat și cules de ceai și alte tipuri.

Din anii 1950 până în prezent, mașinile de operare a grădinii de ceai au trecut prin stadiul de îngrădire, stadiul de explorare și stadiul actual de dezvoltare inițială.În timpul perioadei, personalul de cercetare și dezvoltare a mașinilor de ceai a dezvoltat treptat motocultoare de grădină de ceai, mașini de tuns arbori de ceai și alte mașini de lucru care răspund nevoilor reale, în special Institutul de Cercetare în Mecanizarea Agricolă din Nanjing al Ministerului Agriculturii și Afacerilor Rurale a dezvoltat „o singură mașină cu multiple folosește” echipamente multifuncționale de gestionare a grădinii de ceai.Mașinile de operare a grădinii de ceai au o nouă dezvoltare.

În prezent, unele zone au atins nivelul de producție mecanizată a operațiunilor de grădină de ceai, cum ar fi orașul Rizhao din provincia Shandong și județul Wuyi din provincia Zhejiang.

Cu toate acestea, în general, în ceea ce privește cercetarea și dezvoltarea mecanică, calitatea și performanța mașinilor de operare trebuie încă îmbunătățite în continuare și există un decalaj mare între nivelul general și Japonia;în ceea ce privește promovarea și utilizarea, rata de utilizare și popularitatea nu sunt mari, mai mult decât90% dintre mașinile și mașinile de tuns ceai sunt încă modele japoneze, iar gestionarea grădinilor de ceai din unele zone muntoase este încă dominată de forța de muncă.

1. Mașini de prelucrare a ceaiului

   ·Copilărie: înainte de anii 1950

În acest moment, prelucrarea ceaiului a rămas în stadiul de operare manuală, dar multe instrumente de preparare a ceaiului create în dinastiile Tang și Song au pus bazele dezvoltării ulterioare a mașinilor de ceai.

· Perioada de dezvoltare rapidă: anii 1950 până la sfârșitul secolului al XX-lea

De la operare manuală până la operare semi-manuală și semi-mecanică, în această perioadă, au fost dezvoltate multe echipamente de bază de sine stătătoare pentru prelucrarea ceaiului, făcând ceai verde, ceai negru, în special faimosul procesare a ceaiului mecanizat

· Perioada de dezvoltare accelerată: secolul 21 ~ prezent

De la modul de procesare a echipamentului de sine stătător mic până la modul de linie de producție de mare capacitate, consum redus de energie, linie de producție curată și continuă și realizați treptat „înlocuirea mecanică”.

Echipamentele independente de procesare a ceaiului sunt împărțite în două categorii: mașini primare și mașini de rafinare.mașinile primare de preparare a ceaiului din țara mea (green fixarea ceaiuluimașină, mașină de laminat, uscător etc.) s-a dezvoltat rapid.Majoritatea mașinilor de ceai au reușit să realizeze funcționarea parametrizată și chiar au funcția de control al temperaturii și umidității.Cu toate acestea, în ceea ce privește calitatea prelucrării ceaiului, gradul de automatizare, economisirea energiei, există încă loc de îmbunătățire.In comparatie,ChinaMașinile de rafinare ale lui (mașină de screening, separator de vânt etc.) se dezvoltă lent, dar odată cu îmbunătățirea rafinamentului de prelucrare, astfel de mașini sunt, de asemenea, îmbunătățite și optimizate continuu.

Dezvoltarea echipamentelor de sine stătătoare pentru ceai a creat condiții favorabile pentru realizarea procesării continue a ceaiului și, de asemenea, a pus o bază solidă pentru cercetarea și construcția liniilor de producție.În prezent, au fost dezvoltate peste 3.000 de linii de producție de procesare primară pentru ceai verde, ceai negru și ceai oolong.În 2016, linia de producție de rafinare și screening a fost aplicată și la rafinarea și prelucrarea ceaiului verde, a ceaiului negru și a ceaiului negru.În plus, cercetarea asupra domeniului de utilizare și prelucrare a obiectelor liniei de producție este, de asemenea, mai rafinată.De exemplu, în 2020, a fost dezvoltată o linie de producție standardizată pentru ceaiul verde în formă de plată medie și înaltă, care a rezolvat eficient problemele liniilor anterioare de producție a ceaiului în formă plată.și alte probleme de calitate.

Unele mașini de sine stătătoare pentru ceai nu au funcții de funcționare continuă (cum ar fi mașinile de frământat) sau performanța lor de funcționare nu este suficient de matură (cum ar fi mașinile de umplut ceai galben), ceea ce împiedică într-o anumită măsură dezvoltarea automatizării liniilor de producție.În plus, deși există echipamente de testare online cu conținut scăzut de apă, nu a fost utilizat pe scară largă în producție din cauza costului ridicat, iar calitatea produselor din ceai în proces trebuie încă evaluată după experiența manuală.Prin urmare, aplicarea liniei actuale de producție de procesare a ceaiului poate fi practic automatizată, dar nu a dobândit o inteligență realăinca.

03consumul de energie al mașinilor de ceai

Utilizarea normală a mașinilor de ceai este inseparabilă de furnizarea de energie.Energia mecanică a ceaiului este împărțită în energie fosilă tradițională și energie curată, printre care energia curată include electricitatea, gazul petrolier lichefiat, gazul natural, combustibilul din biomasă etc.

Sub tendința de dezvoltare a combustibililor termici curați și economisiți energie, combustibilii peleți din biomasă fabricați din rumeguș, ramuri de pădure, paie, paie de grâu etc. au fost apreciați de industrie și au început să fie din ce în ce mai populari datorită lor. costuri reduse de producție și surse largi.Din ce în ce mai folosit în prelucrarea ceaiului.

 IÎn general, sursele de căldură precum electricitatea și gazul sunt mai sigure și mai ușor de utilizat și nu necesită alte echipamente auxiliare.Ele sunt sursele principale de energie pentru procesarea mecanizată a ceaiului și operațiunile pe linia de asamblare.

Deși utilizarea energiei pentru încălzirea lemnului de foc și prăjirea cărbunelui este relativ ineficientă și nu este ecologică, ele pot satisface căutarea oamenilor pentru culoarea și aroma unică a ceaiului, așa că sunt încă folosite în prezent.

În ultimii ani, pe baza conceptului de dezvoltare de economisire a energiei, reducerea emisiilor și reducerea energiei, s-au făcut progrese mari în recuperarea energiei și utilizarea mașinilor de ceai.

De exemplu, uscătorul cu plăci cu lanț din seria 6CH utilizează un schimbător de căldură cu carcasă și tub pentru recuperarea căldurii reziduale a gazelor de eșapament, care poate crește temperatura inițială a aerului cu 20 ~ 25 ℃, ceea ce rezolvă în mod creativ problema consumului mare de energie. ;mașina de amestecare și fixare a aburului supraîncălzit folosește Dispozitivul de recuperare de la ieșirea de frunze a mașinii de fixare recuperează aburul saturat la presiunea atmosferică și îl ajută din nou să formeze abur saturat supraîncălzit și aer cald la temperatură înaltă, care este condus înapoi spre frunză. intrarea mașinii de fixare pentru a recicla energia termică, ceea ce poate economisi aproximativ 20% din energie.De asemenea, poate garanta calitatea ceaiului.

04 Inovație tehnologică a mașinii de ceai

Utilizarea mașinilor de ceai nu numai că poate îmbunătăți în mod direct eficiența producției, ci și poate stabiliza indirect sau chiar îmbunătăți calitatea ceaiului.Inovația tehnologică poate aduce adesea o îmbunătățire în două sensuri a funcției mecanice și a eficienței ceaiului, iar ideile sale de cercetare și dezvoltare au în principal două aspecte.

①Pe baza principiului mecanic, structura de bază a mașinii de ceai este îmbunătățită în mod inovator, iar performanța sa este mult îmbunătățită.De exemplu, în ceea ce privește prelucrarea ceaiului negru, am proiectat componente cheie, cum ar fi structura de fermentație, dispozitivul de întoarcere și componentele de încălzire, și am dezvoltat o mașină de fermentare automată integrată și o mașină de fermentare vizualizată îmbogățită cu oxigen, care a rezolvat problemele temperaturii instabile de fermentație și umiditate, dificultate la întoarcere și lipsă de oxigen., fermentație neuniformă și alte probleme.

②Aplicați tehnologia computerizată, tehnologia modernă de analiză și detecție a instrumentelor, tehnologia cipurilor și alte tehnologii noi și înalte la fabricarea mașinilor de ceai pentru a face funcționarea acesteia controlabilă și vizibilă și realizați treptat automatizarea și inteligența mașinilor de ceai.Practica a dovedit că inovarea și aplicarea tehnologiei pot îmbunătăți funcționarea aparatelor de ceai, pot îmbunătăți calitatea frunzelor de ceai și pot promova dezvoltarea rapidă a industriei ceaiului.

1.Tehnologia calculatoarelor

Tehnologia computerizată face posibilă dezvoltarea continuă, automată și inteligentă a mașinilor de ceai.

În prezent, tehnologia imaginii computerizate, tehnologia de control, tehnologia digitală etc. au fost aplicate cu succes la fabricarea mașinilor de ceai și au obținut rezultate bune.

Folosind tehnologia de achiziție a imaginilor și de procesare a datelor, forma, culoarea și greutatea reală a ceaiului pot fi analizate și clasificate cantitativ;folosind sistemul de control automat, noua mașină de ecologizare a ceaiului cu radiații termice poate atinge temperatura de suprafață a frunzelor înverzite și umiditatea din interiorul cutiei.Detectare online în timp real multicanal a diferiților parametri, reducând dependența de experiența manuală；Folosind tehnologia de control logic programabil (PLC) și apoi iradiată de sursa de alimentare, detecția fibrelor optice adună informații de fermentație, aparatul de fermentare se transformă în semnale digitale, iar microprocesorul procesează, calculează și analizează, astfel încât dispozitivul de stivuire să poată finaliza stivuirea mostrele de ceai negru care urmează să fie testate.Folosind controlul automat și tehnologia de interacțiune om-calculator, mașina de rulare CNC TC-6CR-50 poate controla în mod inteligent presiunea, viteza și timpul pentru a realiza parametrizarea procesului de preparare a ceaiului;folosind tehnologia de monitorizare în timp real a senzorului de temperatură, ceaiul poate fi aranjat continuu. Unitatea ajustează temperatura oalei după cum este necesar pentru a se asigura că ceaiul din oală este încălzit uniform și are aceeași calitate.

2.Tehnologie modernă de analiză și detecție a instrumentelor

Realizarea automatizării mașinilor de ceai depinde de tehnologia computerizată, iar monitorizarea stării și parametrilor procesării ceaiului trebuie să se bazeze pe tehnologia de analiză și detecție a instrumentelor moderne.Prin fuziunea informațiilor de detectare multi-surse ale instrumentelor de detectare, poate fi realizată o evaluare digitală cuprinzătoare a factorilor de calitate, cum ar fi culoarea, aroma, gustul și forma ceaiului, și poate fi realizată automatizarea adevărată și dezvoltarea inteligentă a industriei ceaiului.

În prezent, această tehnologie a fost aplicată cu succes în cercetarea și dezvoltarea mașinilor de ceai, permițând detectarea și discriminarea on-line în procesul de procesare a ceaiului, iar calitatea ceaiului este mai controlabilă.De exemplu, o metodă cuprinzătoare de evaluare a gradului de „fermentare” a ceaiului negru, stabilită prin utilizarea tehnologiei de spectroscopie în infraroșu apropiat, combinată cu sistemul de viziune computerizată, poate finaliza judecata în termen de 1 minut, ceea ce conduce la controlul punctelor tehnice cheie ale negru. prelucrarea ceaiului;utilizarea tehnologiei electronice a nasului pentru a determina aroma în procesul de ecologizare. Monitorizarea continuă a eșantionării și apoi, pe baza metodei discriminante a lui Fisher, se poate construi un model de discriminare a stării de fixare a ceaiului pentru a realiza monitorizarea și controlul on-line al calității ceaiului verde;utilizarea tehnologiei de imagistică în infraroșu îndepărtat și hiperspectral combinată cu metode de modelare neliniară poate fi utilizată pentru producția inteligentă de ceai verde Oferă bază teoretică și suport pentru date.

Combinația dintre tehnologia de detectare și analiză a instrumentelor cu alte tehnologii a fost aplicată și în domeniul mașinilor de prelucrare în adâncime a ceaiului.De exemplu, Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. a dezvoltat un sortator inteligent de culoare pentru ceai.Sortatorul de culori folosește tehnologia de analiză spectrală combinată cu tehnologia eagle eye, camera cu tehnologie cloud, tehnologia de achiziție și procesare a imaginilor în cloud și alte tehnologii.Poate identifica impuritățile minuscule care nu pot fi identificate de sortatoarele de culori obișnuite și poate clasifica fin dimensiunea benzii, lungimea, grosimea și frăgezimea frunzelor de ceai.Acest sortator inteligent de culoare nu este folosit doar în domeniul ceaiului, ci și în selecția cerealelor, semințelor, mineralelor etc., pentru a îmbunătăți calitatea generală și aspectul materialelor în vrac.

3.Alte tehnologii

Pe lângă tehnologia computerizată și tehnologia modernă de detectare a instrumentelor, IOTehnologia T, tehnologia AI, tehnologia cipurilor și alte tehnologii au fost, de asemenea, integrate și aplicate în diverse legături, cum ar fi managementul grădinii de ceai, procesarea ceaiului, logistica și depozitarea, făcând cercetarea și dezvoltarea mașinilor de ceai și dezvoltarea industriei ceaiului mai rapide.Luați un nou nivel.

În operațiunea de gestionare a grădinii de ceai, aplicarea tehnologiilor IoT, cum ar fi senzorii și rețelele fără fir poate realiza monitorizarea în timp real a grădinii de ceai, făcând procesul de funcționare a grădinii de ceai mai inteligent și mai eficient. De exemplu, senzorii front-end (frunze senzorul de temperatură, senzorul de creștere a tulpinii, senzorul de umiditate a solului etc.) poate transmite automat datele despre condițiile climatice și ale solului grădinii de ceai către sistemul de achiziție de date, iar terminalul PC poate efectua supraveghere, irigare precisă și fertilizare oricând și oriunde prin intermediul telefonului mobil APP , pentru a realiza gestionarea inteligentă a grădinilor de ceai. Folosind imagini de teledetecție pe suprafețe mari ale vehiculelor aeriene fără pilot și tehnologie de monitorizare video neîntreruptă la sol, pot fi colectate date mari pentru informațiile despre creșterea arborilor de ceai aleși de mașină și apoi perioada adecvată de cules, randamentul și perioada de cules la mașină pentru fiecare rundă pot fi prezise cu ajutorul analizei și modelării.calitate, îmbunătățind astfel calitatea și eficiența culegerii mecanizate a ceaiului.

În procesul de procesare și producție a ceaiului, tehnologia AI este utilizată pentru a stabili o linie de producție automată pentru îndepărtarea impurităților.Prin cea mai avansată inspecție vizuală cognitivă, pot fi identificate diverse impurități din ceai și, în același timp, alimentarea materialului, transportul, fotografiarea, analizarea, culesul, reinspecția etc. pot fi finalizate automat.Colectare și alte proceduri pentru a realiza automatizarea și inteligența liniei de producție de rafinare și procesare a ceaiului.În logistică și depozitare, utilizarea tehnologiei de identificare prin radiofrecvență (RFID) poate realiza comunicarea de date între cititori și etichetele produselor și poate urmări informațiile despre producția de ceai pentru a optimiza gestionarea lanțului de aprovizionare.

Ca urmare, diverse tehnologii au promovat în comun informatizarea și dezvoltarea inteligentă a industriei ceaiului în ceea ce privește plantarea, cultivarea, producția și prelucrarea, depozitarea și transportul ceaiului.

05Probleme și perspective în dezvoltarea mașinilor de ceai în China

Deși dezvoltarea mecanizării ceaiului înChinaa făcut progrese mari, există încă un decalaj mare față de gradul de mecanizare al industriei alimentare.Contramăsurile corespunzătoare ar trebui luate la timp pentru a accelera modernizarea și transformarea industriei ceaiului.

1.Probleme

 Deși conștientizarea oamenilor cu privire la gestionarea mecanizată a grădinilor de ceai și la prelucrarea mecanizată a ceaiului este în creștere, iar unele zone de ceai sunt, de asemenea, la un nivel relativ ridicat de mecanizare, în ceea ce privește eforturile generale de cercetare și starea de dezvoltare, există încă următoarele probleme:

(1) Nivelul general al echipamentului mașinii de ceai înChinaeste relativ scăzută, iar linia de producție automată nu a realizat pe deplin inteligențainca.

(2) Cercetarea și dezvoltarea aparatului de ceairyeste dezechilibrat, iar majoritatea utilajelor de rafinare au un grad scăzut de inovație.

(3)Conținutul tehnic general al mașinii de ceai nu este ridicat, iar eficiența energetică este scăzută.

(4)Majoritatea aparatelor de ceai nu au aplicarea tehnologiei înalte, iar gradul de integrare cu agronomia nu este ridicat.

(5)Utilizarea mixtă a echipamentelor noi și vechi prezintă potențiale pericole de siguranță și lipsește normele și standardele corespunzătoare.

2.motive șicontramăsuri

Din cercetările din literatură și din analiza situației actuale a industriei mașinilor de ceai, principalele motive sunt:

(1) Industria mașinilor de ceai este într-o poziție înapoiată, iar sprijinul statului pentru industrie trebuie încă consolidat.

(2) Concurența pe piața mașinilor de ceai este dezordonată, iar construcția de standardizare a mașinilor de ceai rămâne în urmă

(3) Distribuția grădinilor de ceai este împrăștiată, iar gradul de producție standardizată a mașinilor de operare nu este ridicat.

(4) Întreprinderile producătoare de mașini de ceai sunt mici la scară și slabe în capacitatea de dezvoltare de noi produse

(5) Lipsa practicienilor profesioniști ai mașinilor de ceai, incapabili de a juca pe deplin funcția echipamentului mecanic.

3.Perspectivă

În prezent, prelucrarea ceaiului din țara mea a realizat practic mecanizarea, echipamentele cu o singură mașină tinde să fie eficiente, economisitoare de energie și dezvoltare continuă, liniile de producție se dezvoltă în direcția continuă, automatizată, curată și inteligentă și dezvoltarea grădinii de ceai. mașinile de operare avansează și ele.Tehnologiile înalte și noi, cum ar fi tehnologia modernă și tehnologia informației, au fost aplicate treptat în toate aspectele procesării ceaiului și s-au înregistrat progrese mari.Odată cu accentul pus pe țara pe industria ceaiului, introducerea diferitelor politici preferențiale, cum ar fi subvențiile pentru mașinile de ceai și creșterea echipei de cercetare științifică a mașinii de ceai, viitoarele mașini de ceai vor realiza o dezvoltare inteligentă reală și epoca „înlocuirii mașinilor”. ” este chiar după colț!