烏龍茶振青實驗裝置的設計

1、題目：題目：烏龍茶振青實驗裝置的設計系（部）系（部） 機電工程系 專專 業(yè)業(yè) 機電設備維修與管理 班班 級級 1 0 級 機 電 班學學 生生 學號 指導教師指導教師 職稱 單單 位位 論文提交日期論文提交日期 2013 年 5 月 25 日 論文答辯日期論文答辯日期 2013 年 月 29 日 答辯委員會主席答辯委員會主席 論文評閱人論文評閱人 泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書目目 錄錄摘要 .iabstract .i引言 .i 1 烏龍茶的發(fā)展.11.1 設計主要內容.21.1.2 結構設計.21.1.3 設計結果.21.1.4 處理問題.22 烏龍茶搖動振青機的設計.3 2.1 振動式

2、烏龍茶做青原理及特點.32.2 振青機的方案設計 .3 2.2.1 烏龍茶搖青方法介紹.3 2.2.2 機型的選定.42.2.3 筒體結構的選定.42.2.4 簡體轉速.52.2.5 傳動計算.52.2.5 扭距的計算.6 2.2.6 風機功率的選擇與計算.7 2.2.7 風管及筒壁沖孔尺寸的確定.73 茶葉起振所需要的振動頻率的確定.73.1 起振條件的確定.73.2 matlab 編程.93.2.1 matlab 介紹.93.2.2 matlab 編程.94 電機的選擇.11 5 振動搖青裝置與試驗設計.12 5.1 振動搖青裝置及工作原理.12 5.2 實驗設計.12 5.2.1 結果分

3、析.13 5.2.2 振動搖青與手工搖青毛茶品質比較.14 5.2.3 做青葉質量的比較.156 振動搖青時間和頻率多因素試驗.177 烏龍茶綜合做青機.18 7.1 機械化連續(xù)做青設備.20泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書8 振動式烏龍茶做青設備.279 立面回轉式振動搖青機及工作原理-22 9.1 立面回轉式振動搖青機及工作原理 -229.2 試驗材料與方法 -23 9.3 測定內容與方法-249.4 結果與分析 -28致謝 .29參考文獻.30泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書i摘摘 要要烏龍茶是我國特種名茶，其特有的自然香氣和甘醇滋味，來源于優(yōu)良品種和獨特的初制工藝。其做青工藝師形成

4、烏龍茶特有香氣和滋味的關鍵工序。目前閩南烏龍茶的做青多采用滾筒搖青機搖青。這種工藝生產量較大，適合大生產的要求。為了提高和穩(wěn)定烏龍茶產品品質及衛(wèi)生質量，改善勞動條件，降低能耗成本，提高烏龍茶加工技術水平，本設計設計出振動式烏龍茶做青技術。烏龍茶振青機做青過程青葉不落地，能顯著提高烏龍茶衛(wèi)生與品質；振動式搖青受力合理，均勻度高，可有效避免嫩葉因受力過重造成的“死青”， 提高生產率，節(jié)約能源；振青方法制成的毛茶外形砂綠油潤，香氣濃郁高長，花香顯，湯色淺金黃明亮，滋味醇厚鮮爽，葉底軟亮，達到清香型高檔烏龍茶的標準。關鍵詞關鍵詞：烏龍茶；振動；振動筐；起振條件。泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書iia

5、bstractoolong tea is special the famous tea in china, its unique natural aroma and taste glycol, comes from good varieties of making technology and unique early. the green craft form unique oolong tea aroma and taste of the key working procedure. at present. south of the green with oolong tea do dru

6、m wave green machine wave green. this process production is bigger, suitable for production requirements. in order to improve and stable product quality and health quality oolong tea, improve working conditions, and reduce the energy consumption cost and improve the oolong tea processing technology

7、level, this design design the vibration type oolong tea do green technology. oolong tea vibration machine green grassy green process not ground and can significantly improve the health and quality oolong tea; vibration type wave green stress is reasonable, the homogeneous degree is high, can effecti

8、vely avoid stress caused by excessive leaves death green, increase productivity and save energy sources; the method of vibration made maocha appearance arenaceous green oil moisten, rich smell high long, flower show, tang light golden brown and bright, taste mellow fresh cool, foliaceous soft light,

9、 to clear the standard of high-grade oolong tea flavor types. key words: oolong; vibration; vibration basket; initial conditions. 泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書1引引 言言1 烏龍茶的發(fā)展烏龍茶的發(fā)展烏龍茶是我國特種名茶，其特有的自然香氣和甘醇滋味，來源于優(yōu)良品種和獨特的初制工藝。其做青工藝師形成烏龍茶特有香氣和滋味的關鍵工序。1長期以來，茶區(qū)人民通過烏龍茶做青生產實踐的摸索所知，烏龍茶制造過程中的曬青、涼青、搖青合稱為做青階段，是烏龍茶內質形成的關鍵，是制茶技

10、術的體現。制好茶必須“天、地、人”配合：“天”指季節(jié)、天氣；“地”指地理環(huán)境對鮮葉質量的影響，包括鮮葉形態(tài)結構和內含物的含量與組成比例以及海拔高度、地形、地勢、茶園管理措施、茶樹品種等因素；“人”指制茶技術水平和人的主觀能動性，三者中，“人”是主要決定因素。烏龍茶以其獨特的色、香、味備受人們的喜愛。其優(yōu)良的品質除了品種因素外。做青工藝是品質形成的關鍵。做青的實質是使青葉的葉緣細胞受損，水分從梗和葉脈向葉片移動。促進茶葉內含物質的轉化，促進芳香物質的形成。目前閩南烏龍茶的做青多采用滾筒搖青機搖青，層架晾青。這種工藝生產量較大，適合大生產的要求。但此工藝需依靠人工上下葉，勞動強度也很大，占用面積大

11、。而且上下葉過程青葉難免落地，影響毛茶衛(wèi)生質量制得的毛茶品質不穩(wěn)定。 2采用振動式搖青方法，研制出可控環(huán)境一體式烏龍茶做青設備，并開發(fā)出相應的烏龍茶振動式做青新技術，為實現閩南烏龍茶做青工藝的連續(xù)化、自動化提供一種新方法。振青設備集振青、晾青、做青環(huán)境控制于一體，結構緊湊，省工省力，節(jié)約能源，做青過程青葉不落地，能顯著提高烏龍茶衛(wèi)生與品質；振動式搖青受力合理，均勻度高，可有效避免嫩葉因受力過重造成的“死青”；做青環(huán)境可控，尤其能克服春季低溫高濕青葉“走水”難的問題，提高生產率，節(jié)約能源；振青方法制成的毛茶外形砂綠油潤，香氣濃郁高長，花香顯，湯色淺金黃明亮，滋味醇厚鮮爽，葉底軟亮，達到清香型高檔

12、烏龍茶的標準。通過對本課題的研究與制作過程，可以有效地調動我們的學習積極性，了解機電產品開發(fā)的全過程，提高動手和實踐的能力，同時培養(yǎng)我們的機構理論分析、cad 繪圖以及計算機編程等能力。泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書21.1設計主要內容設計主要內容1.1.2 結構設計結構設計 1）機構傳動方式的選擇與設計； 2）振動機構的選擇與設計；3）振動筐能快速裝卸的合理設計； 4）電動機的選擇與設計；5）茶葉起振所需要的振動頻率的確定；+-6）烏龍茶振青試驗裝置的整機結構設計。1.1.3 設計結果設計結果根據烏龍茶做青原理,設計出振動搖青試驗裝置，振動筐能快速裝卸，每次裝茶 50公斤，振幅 2cm。

13、且通過振動搖青強度的兩個運動參數指標(時間和頻率) 從而可優(yōu)選出烏龍茶起振所需要的振動頻率，確保在振動柜中的茶青的振動幅度、振動頻率和做青效果最佳。1.1.4 處理問題處理問題1）機構傳動方式的確定； 2）茶葉起振所需要的振動頻率；3）采用合理的振動機構； 4）振動筐能快速裝卸的合理設計。泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書32 烏龍茶振青機的設計烏龍茶振青機的設計2.1 振動式烏龍茶做青原理及特點振動式烏龍茶做青原理及特點做青是形成烏龍茶香氣、滋味的關鍵工序，是搖青和晾青交替進行的過程。研究表明，不同搖青作用力方式會影響鮮葉內含成分及烏龍茶品質。振動時，鮮葉隨振青機上下振動而作上下往復跳動、翻

14、轉，從而達到搖青效果。振動式做青技術既能達到搖、晾一體式連續(xù)化做青的目的，又克服了滾筒搖、晾一體式做青機透氣性較差，難以適應清香型烏龍茶做青工藝要求的弊端。烏龍茶振青機的組成，如圖2-1 ，控制系統(tǒng)驅動系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)速度檢測圖 2-1 工作原理圖2.2 振青機的方案設計振青機的方案設計2.2.1 烏龍茶搖青方法介紹烏龍茶搖青方法介紹 金心怡等17研究初步認為搖青力的作用機制有一方面適度破壞青葉的葉細胞組織，迫使多酚類化合物酶促氧化等一系列生化變化，形成烏龍茶醇厚湯味和金黃色湯色。搖青過程青葉受到機械運動力和摩擦碰撞力的作用，運動力和摩擦力二者的協(xié)調配合才能形成烏龍茶所特有的香高味醇品質；二是提高

15、青葉的能量水平，為做青生化反應提供能量基礎，使青葉內含物朝著有利于烏龍茶品質的方向變化。隨著烏龍茶做青技術與科技的發(fā)展，不斷地從省力、生產量、搖青質量等方面對搖青方法進行了研究與改進，先后出現的搖青方法有 4 種18。 手工旋轉搖青：依靠人力托起青篩并做旋轉運動，使青葉在篩面上做往復旋轉跳動。這種方法搖青均勻，質量好，但生產量小，勞動強度極大，工效低。手工往復搖青：為了降低搖青勞動強度，人們在生產中將青篩用繩索吊起來，借助外力支撐青篩和茶青，裝上茶青后推泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書4著青篩做往復運動，從而達到搖青的目的，此搖青方法比手工旋轉搖青省力，但搖青質量次于手工旋轉搖青。機械滾筒搖

16、青：用木篾結構的滾筒代替青篩，電機替代人力為其提供動力。做青時電機帶動滾筒做旋轉運動，青葉在筒體摩擦力和導葉板的作用下，被帶到一定高度后向下拋落，使青葉之間、青葉與筒壁之間產生輕微的摩擦碰撞，達到搖青目的19。此法實現了烏龍茶搖青的機械化，使勞動者從繁重的體力搖青中解放出來，降低勞動強度，提高了生產量，但是搖青葉的運動與手工搖青存在差異，搖青均勻度低于手工。振動搖青：利用高頻振動源的上下往復運動代替手工和滾筒的旋轉運動，搖青時青葉在振動篩筐上“輕、快、勻”的摩擦跳動，達到搖青目的。此法搖青勞動強度低，搖青葉運動特點與手工搖青頗為相似，以運動為主，摩擦為輔，運動頻率快，行程短，翻轉均勻，均勻度比

17、滾筒搖青明顯提高，做青葉品質接近手工搖青，生產率是手工的 45 倍20。這種方法是 20 世紀末出現的一種新型搖青方法。搖青方法最初使用手工搖青，隨著科技的發(fā)展使用滾筒搖青，但滾筒搖青技術以實現連續(xù)化，搖青不均勻，勞動強度大等缺點。為尋求新的突破，金心怡等于 2004 年研制了戶用型做青設備，2006 年著研制高頻振青機、福建省農業(yè)機械化研究所研制出旋拋式搖青機，2008 年研制了上下回轉式的振動搖青機。其中 2004 年研制的戶用型做青設備模仿手工搖青，實現做青環(huán)境可控，節(jié)省勞動力，節(jié)約能源、做青連續(xù)化，不落地生產，大大提高烏龍茶的品質。2.2.2 機型的選定機型的選定 做青原理:烏龍茶的做

18、青工藝包括搖青(篩青)、涼青(攤青)做手和發(fā)籮工藝。這些工藝過程目的是使茶青走水,排除苦水青臭味,形成烏龍茶的獨特香味,并使茶青的葉表部分(葉緣或任意部分)細胞磨破,增強酶促氧化作用,促進茶多酚的轉化,使葉張呈現“三紅七綠”(也稱綠底紅鑲邊)半發(fā)酵狀態(tài),形成烏龍茶色、香、味的特征。 機型:目前國內使用的搖青機(即搖籠)比較原始,多是就地取材,土法上馬。其結構是竹足(或鐵窗紗)、木料、元鋼等所構成(直徑 60 一 80 匣米,長 200 厘米的圓筒體),有的配有電機和變速結構,有的用手搖。 2.2.2 筒體結構的選定筒體結構的選定烏龍茶綜合做青機,由機架、筒體、風機、噴風管、電機、變速結構、加熱

19、爐七個部分組成。(1)筒體結構尺寸的選定:很據實際側定每立方米烏龍茶青為 300 市斤,萬粽合機容青量應以 500 市斤為宜,則容積不八炎度的選京:300:1=500:x1(500_30067m 根據泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書5做青工藝要求,為使茶青在筒體內能自由翻動,葉表灼部分細胞相互摩擦,且通風均勻,筒沐內裝葉量特選取占筒體容積的 80%:(加返陽復蘇因素實為 75%)。 1.67+(25%x1.67)=2。0875m3 幻 2.lm“根據茶青堆積層,扭距機體自重負荷等因素以及原材料鍍鋅鐵皮常用規(guī)格(1000 x2000。m),和噴風管占用筒內體積等情況,綜合考慮確定筒休長度為 z

20、000m。(嘖風管規(guī)格由第二代至第四代綜合機的試驗選定出直徑取小260mm 為宜)。筒體排氣板材及進出口結構的選定:為使綜合做青機達到工藝要求,風管應噴風均勻,筒體應透氣良好。原 1 一 3 代綜合機采用窗紗,透氣雖好,但強度太低,極易破損。本機采用鍍鋅鐵皮沖孔,既保持良好透氣,又保證足夠的強度。其厚度從 14 代樣機的試驗中選取 o.smtn 最為合適。進出茶門的結構形式采取側面進茶,端面出茶。這樣操作方便,進出茶速度快。為保證出茶的速度和干凈,也促使茶青翻轉均勻,筒壁加有木質螺旋線段。選用木質材料的優(yōu)點是:既不損仿茶青,又容易加工。2.2.3 筒體轉速筒體轉速 3 為使茶青在筒沐旋轉時,不

21、至因離心作用貼在筒壁而不下落,并使其茶青相互緩慢摩擦,參照 110 型殺有機(直徑 1100mm)不貼粘青葉的最高速度為 30 轉/分,本機筒體直徑選取 120。 。m,旋轉時紋速度較大,在試驗中實地觀察轉速,選取 15 一 l6 轉/分。2.2.4 傳動計算傳動計算 3 選擇四級異步,電動機傳速為 1430 轉/分,因該型號的電機容易購買和維修。則:總傳動比為 2430,16=89.37、 o 傳動變速比較大,為使傳動平衡,變速機鉤體積小,采用蝸輪蝸扦變速和二級皮帶輪變速。為了達到機身筒休負荷的要求,并能達到平穩(wěn)運轉,蝸倫軸與筒體采用皮帶傳動。選主動輪外徑為 160 川 m,被動輪外徑為 4

22、80mfn,傳動比初算為430160 二 3。第一級皮帶輪傳動,主功輪外徑為 80m 二,被動輪外徑為 l66mm。傳動比為 80*1430/160=715 轉/分 則蝸輪、蝸桿傳動比為:90,3+2“15 蝸輪變速箱輸出端轉速:715/15=47.67 轉/分，筒體轉速：47.67/480=15.89 轉/分，考慮三角皮帶打滑,則實際筒體轉速低于計算值 15.89轉/分,實際檢測為 15。5 轉,符合設計要求。泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書6 2.2.5 扭距的計算扭距的計算 筒體自重 300 市斤,裝滿 500 市斤茶青后重量為 800 市斤二 400 公斤。筒體自重四周基本均勻,茶青

23、會形成自然偏重。如圖所示傾斜角約為 60 度。因裝青量只占筒體容積的 80%,空余部分應為 20%,極限情況即 20%。按 500 市斤青葉偏重為 500x20%二 100市斤=50 公斤。將這部分偏重加在圓筒外壁,則克服偏重轉距 m 二 50 公斤 x60cm”3000公斤 cm。則蝸轉上所需傳遞功率應為:n:m:xn97400 退。其中 n 為蝸輪轉速 n:二47.6748 轉/分。取三角皮帶傳動效率為 0.94。蝸輪蝸桿傳動率為 0.85?？傂蕿?0。85 只 0.94“0.75。則所需功率為 1.47xo.75 二 2。所以取 2.2 圖 2-1，泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書7

24、2.2.6 風機功率的選擇與計算風機功率的選擇與計算從 l3 代綜合機的試驗過程中,先后用過 0.6 瓦、0.8 瓦、1.1 瓦、1.5 瓦均感風壓風量太小,為此采用 2。2 瓦。選取 n=2.2 瓦,葉輪直徑為 400mm,葉輪進風口直徑 280mm,進風內徑 260mm,采用后彎曲葉片式 b,=150。,b:二 1500,葉片 24 片。預計風壓 h=50mm 水銀柱,風量q=6000m3/小時(實際風量風壓待測定)。2.2.7 風管及筒壁沖孔尺寸的確定風管及筒壁沖孔尺寸的確定 風管孔的排風面積應大于風機出風口的總面積,出風口總面積應大于風機進風口的總面積,這樣排風才能順利,不致產生多余的

25、阻力以至減少風量。但排風面積過大,則風壓隨之降低,而孔徑的選擇是根據一般茶梗直徑不超過 3mm,為此選取孔徑為 4mm,孔距排列 20 x15mm。即能排風又不夾茶,風力合適。風管展開面積為 8 一 6xz000mm 藝孔數為5400 孔,每孔面積 12,57mm 盆風管排風總面積:400 x12。56 二 68078mm.風機出口總面積.25ox25o 二 62500mm 七風機進風口總面積:53090mm:。3 3 茶葉起振所需要的振動頻率的確定茶葉起振所需要的振動頻率的確定3.1 起振條件起振條件的確定的確定 4根據烏龍茶振青機做青設備振動源的特點，將偏心輪機構簡化為曲柄滑塊機構，如圖

26、3-1，圖 3-1 曲柄滑塊機構在圖 1 的曲柄滑塊機構中，已知曲柄 1 的長度為,轉角為，等角速度為及連1l11泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書8桿 2 的長度為。則該機構的封閉矢量方程為2lcxll21將上式投影在 x 和 y 軸上得 （3-1）cxll2211coscos （3-2）0sinsin2211ll由(3-2)式得 （為曲柄與連桿的長度比） （3-3）11212sinsinsinll21ll由（3-3）式可求出轉角 （3-4）)sinarcsin(12當曲柄從位置轉到圖 1 所示的位置時，滑塊 3 的位移01 （3-5）)cos1 ()cos1 (21121scllxlls將

27、（3-5）式對時間求一次和二次倒數并化簡，即得滑塊速度和加速度 a （3-6）22111cos)sin(wl (3-7)(cos)(coscos)cos(212221211swla因為茶葉起振的條件是 a,g 為重力加速度。g假設，。151l1502lmin/3001rw 泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書9由（3-4）式和（3-7）式得，當 a時，。g)360,12.312()47188, 0(0001即，當，茶葉開始起振，并離開托盤。我們將茶)360,12.312()47188, 0(0001葉開始起振并離開托盤的角度稱為起振角度。3.23.2 matlab 編程編程3.2.1 matla

28、b 介紹介紹 5matlab 譯于矩陣實驗室（matrix laboratory） ，它是 70 年代采用 c 語言編寫的用來提供通往 linpack 和 eispack 矩陣軟件包接口的語言.。matlab 可以運行在多個操作平臺上，常見的如 windows9x/nt/me，unix，linux 等，已經發(fā)展成了通用科技計算、圖視交互系統(tǒng)和程序語言matlab 的基本數據單位是矩陣。它的指令表達與數學、工程中常用的習慣形式十分相似。用 matlab 解算問題要比用c、fortran 等語言簡捷得多。matlab 發(fā)展到現在，已經成為一個系列產品：matlab“主包”和各種可選的 toolbo

29、x“工具包”。主包中有數百個核心內部函數。功能性工具包主要用來擴充 matlab 的符號計算功能、圖視建模仿真功能、文字處理功能以及硬件實時交互功能。這種功能性工具包用于多種學科。而學科性工具包是專業(yè)性比較強。開放性也許是 matlab 最重要、最受人歡迎的特點除內部函數外，所有matlab 主包文件和各工具包文件都是可讀可改的源文件，用戶可通過對源文件的修改或加入自己編寫文件去構成新的專用工具包。matlab 已經受了用戶的多年考驗。在歐美發(fā)達國家，matlab 已經成為應用線性代數、自動控制理論、數理統(tǒng)計、數字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學工具；成為攻讀學位的大學

30、生、碩士生、博士生必須掌握的基本技能。在設計研究單位和工業(yè)部門，matlab 被廣泛地用于研究和解決各種具體工程問題。3.2.2 matlab 編程編程 6由上面的起振條件計算式，我們通過 matlab 編程，可計算出不同驅動速度下茶葉起振角度，橫坐標表示驅動主軸轉動角度，縱坐標表示托盤振動加速度。因此，該振動做青設備可以方便調節(jié)驅動主軸速度，使茶葉在特定的起振角度內進行跳動、翻動，從而達到搖青效果。本設計的，101l1702l則編程為：clearclc泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書10clfg=9.8;l1=0.01;l2=0.17;w1=25;w2=30.5;w3=35;v=0:1:3

31、60;t=asind(-0.1*sin(v*pi/180);a1=l1*w12*(cos(v-t)*pi/180)./cos(t*pi/180)+(l1/l2)*(cos(v*pi/180)./(cos(t*pi/180).2);a2=l1*w22*(cos(v-t)*pi/180)./cos(t*pi/180)+(l1/l2)*(cos(v*pi/180)./(cos(t*pi/180).2);a3=l1*w32*(cos(v-t)*pi/180)./cos(t*pi/180)+(l1/l2)*(cos(v*pi/180)./(cos(t*pi/180).2);figure(1)plot(v

32、,a1,v,a2,v,a3,v,g,v,0)ylabel(a(m/s2)xlabel(t(0-360);legend(w=25r/s,w=30r/s,w=35r/s,location,best)hold on如圖3-2，泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書11圖 3-2 matlab 圖由圖可看出，在 w=30r/s 時，a=g，則 w=180r/min,得 f=4.78，所以本設計的茶葉起振頻率為 f=4.78。2w4 電機的選擇電機的選擇 7根據設計，考慮到承載的重量很有可能達到 100kg 和設計的需要，電機選用y90s-2 異步三相電機。這種電機的功率比較大，使得機器運行時有較大的裕度，

33、比 10較適合農村電壓起伏較大，電壓不太平穩(wěn)的地方。y 系列三相異步電動機三相異步電動機 三相異步電動機的結構與單相異步電動機相似，其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組（有單層鏈式、單層同心式和單層交叉式三種結構）。定子繞組成接入三相交流電源后，繞組電流產生的旋轉磁場，在轉子導體中產生感應電流，轉子在感應電流和氣隙旋轉磁場的相互作用下，又產生電磁轉柜（即異步轉柜），使電動機旋轉。y90s-2 異步三相電機具有良好的性能和結構特點。y90s-2 型三相異步電動機廣泛適用于不含易燃、易爆或腐蝕性氣體的一般場合和無特殊要求的機械設備上，如金屬切削機床、泵、風機、運輸機械、攪拌機、農業(yè)機械和食品機械等。y90s

34、-2 型三相異步電動機功率：1.5kw 電壓：380v 電流：3.4a 絕緣：b 噪音：75 db(a) 轉速 2840 r/min。它是全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機，是全國統(tǒng)一設計的基本系列，它泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書12同時是符合 jb/t9616-1999 和 iec34-1 標準的有關規(guī)定，具有國際互換的特點。5 5 振動搖青裝置與試驗設計振動搖青裝置與試驗設計5.1 振動搖青裝置及工作原理振動搖青裝置及工作原理振動搖青裝置是在 6cjk 一 20 型茶葉解塊篩分機上改裝而成,由電機、曲柄搖桿機構、篩床、振青筐、夾具等組成,如圖 1 所示。振青筐的運動軌跡為橢圓形,其左

35、右振幅為定值 60mm,上下振幅為 20 一 40mm。通過調整振青筐在篩床上的 x 軸向的位置,可調節(jié)筐體的上下振幅,以滿足不同做青時期的作用力要求。振青筐的振動頻率用 tzty-31一 4 型電磁調速電機調節(jié)。經反復調試,結果是原機的振頻為 38of/min 時適合于振動搖青。振青筐用 smm 寬的竹蔑編織成,外形尺寸 75ox600 xsoo(mm),最大投葉量為 10kg。研制 2 對金屬彈性夾具,用以固定振青筐。該夾具夾緊和松脫,操作簡便、快速,使用可靠。在高頻率的振動源下,筐內的青葉快速低幅地跳動,均勻翻轉。青葉每跳一次,就向前躍進泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書13一小段距離。

36、經 6 一 7 次跳動,青葉上升到一定高度后拋下,接著又進入第二輪跳動,循環(huán)反復。在振動過程中,青葉與青葉、青葉與筐壁之間相互碰撞摩擦,葉緣細胞受到適度損傷,茶多酚酶促氧化,各種可溶性物質由葉梗隨水分輸往葉片并進行生化變化。5.2 試驗設計試驗設計 析因試驗表明,在一定范圍內,振幅、振頻、振時 3 個參數中,振時對振動搖青影響最顯著。因此選取篩床上 xl000mm 處固定振青筐,該點的運動方程為4,:在本機振頻 380f/min 下,進行振時單因素試驗。試驗設計方案見表 1。對試驗結果的毛茶樣進行密碼感觀審評,每個處理隨機抽取 10 個做青葉,測定葉細胞破碎率。 圖 5-1 5.2.1 結果與

37、分析結果與分析 .振動搖青與滾筒搖青的毛茶品質比較振動搖青和滾筒搖青的毛茶審評結果見表2。泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書14表 3 的方差分析表明:試驗 i 各處理的毛茶品質之間差異顯著。用新復極差法進一步比較(見表 2)結果,az 處理毛茶品質最佳,與對照間的差異達極顯著水平;al 處理與對照間的差異達顯著水平;a,與 a:處理間的差異不顯著。說明當振動搖青的時間掌握適當時,其毛茶品質顯著高于滾筒搖青。5.2.2 振動搖青與手工搖青毛茶品質比較振動搖青與手工搖青毛茶品質比較對烏龍茶的薄葉型品種黃談和厚葉型品種毛蟹分別進行振動搖青和手工搖青的對比試驗,其毛茶審評結果見表 4。方差分析結果表

38、明:在黃淡品種的振動搖青與手工搖青對比試驗中,f(522)fo.。5(6.59),各處理水平間差異不顯著;在毛蟹品種的兩種搖青方法對比試驗中,f(2.30)fo.。5(6.59),各處理水平間的差異也不顯著。說明振動搖青方法對于薄葉型品種(黃談)和厚葉型品種(毛蟹)都能適用,制出的毛茶的品質接近于手工搖青(表 5）泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書155.2.3 做青葉質量的比較做青葉質量的比較 從做青過程的葉相變化來看,振動搖青的葉相變化與手工搖青基本一致,葉子紅變由葉緣向中心發(fā)展,從少到多,色澤由深綠到淺綠再到黃綠。從葉底的感觀審評來看,振動搖青的毛茶葉底大多數黃亮,紅邊均勻,走水正常。與

39、手工對比的試驗 i 葉底評分的方差分析結果,f 黃,炎(489)fo.。 。(6.59),f 毛.(222)0.05，兩者差異不顯著。3.1.3 做青過程青葉相對電導率相對電導率變化是用來反映細胞膜傷害程度和大小的一個重要指標6。由表 2 和圖 3 可知，鐵觀音青葉相對電導率隨做青進度呈現逐步上升趨勢。其中振動搖青青葉相對電導率低于滾筒搖青，這是由于振動搖青對青葉細胞損傷較小，葉細胞滲透率較低，使得葉片相對電導率較低。對兩種搖青方式的做青葉相對電導率進行 t 檢驗，p=0.27500.05，兩種搖青方式做青葉相對電導率差異不顯著。泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書25 做青葉細胞破損率比較細胞

40、破損率值及其均勻性反映搖青作用力大小及均勻性。對兩種搖青方法的 15 片做青葉計算細胞破損率，結果如表 3。由表 3 可知，振動搖青處理的葉細胞破損率為 6.88%，比滾筒搖青 ck 處理的 7.63%低 0.75%；從細胞破損率的變異系數來看，處理 ck 變異系數為 24.84%，而處理 a 變異系數在 15.81%，振動搖青的青葉細胞破損均勻性優(yōu)于滾筒搖青。兩種搖青方式的青葉生化成分變化春茶兩種搖青方式做青過程的主要生化成分變化見表 4 及圖 46。泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書26做青過程水浸出物含量變化從表 4 及圖 4 可以看出，做青過程，青葉的水浸出物含量總體呈現平緩下降趨勢。

41、整個做青過程中，水浸出物含量，ack。這可能是由于振動搖青作用力強度較小，水浸出物含量較高，而滾筒搖青機械機械作用力大，做青強度較大，促使內含物損耗較大。對兩種搖青方式的做青葉、毛茶進行 t 檢驗（p=0.6130.05） ，毛茶（p=0.9430.05） ，說明說明兩種搖青方式對水浸出物的影響不顯著。3.2.2 做青過程茶多酚總量變化表 4 及圖 5 可以看出，茶多酚含量總體呈現下降趨勢。整個做青過程中，茶多酚含量，ack。一搖后茶多酚下降迅速，是由于萎調后多酚氧化酶活性較高，茶多酚氧化較快，之后多酚氧化酶的活性較低，氧化作用比較微弱。對兩種搖青方式的做青葉、毛茶進行 t 檢驗做青葉（p=0

42、.0270.05） ，毛茶（p=0.0230.05） ，說明兩種搖青方式對茶多酚含量的影響顯著。表明振動搖青振動強度較小，茶多酚保留較多，滾筒搖青機械作用力大，做青強度較大，茶多酚保留量減少。泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書27 做青過程氨基酸總量變化從表 4 及圖 6 可以看出，氨基酸含量總體呈現萎調至二搖后下降，此后呈現上升的趨勢?？赡苁怯捎谧銮嗲捌谟坞x氨基酸以與其他物質結合或者轉化為主，導致氨基酸含量減少，做青后期主要是蛋白質水解代謝為主，促使氨基酸總量增加。整個做青過程中，氨基酸含量，ack。對兩種搖青方式的做青葉、毛茶進行 t 檢驗，做青葉（p=0.1470.05） ，毛茶（p=0

43、.3240.05） ，說明兩種搖青方式對氨基酸含量的影響不顯著。兩種搖青方式對做青葉、毛茶的兒茶素及組分的影響 兩種搖青方式對做青葉、毛茶的兒茶素及組分的影響泉州信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書28從表 5 可以看出，做青葉及毛茶兒茶素總量，ack。做青葉兒茶素總量高于毛表明振動搖青振動強度較小，兒茶素保留較多；滾筒搖青機械機械作用力大，做青強度較大，促使兒茶素氧化較多。3.2.5 不同搖青方式對毛茶品質的影響不同搖青方式的春季鐵觀音毛茶審評結果如表 6、表 7 所示。 由表 6、7 可知，振動做青的烏龍茶葉底勻整，可說明振動做青對于保持葉張的完整性具有一定的優(yōu)勢。振動搖青處理其香氣、滋味、湯色葉底品質因子得分均高于滾筒搖青處理。表明振動搖青青葉走水更好，茶青內含物質得到了較充分的轉化，更有利于芳香物質的保留和形成，對香氣特征的形成起了更大的作用。5 小結與討論 滾筒搖青機械采用相對密閉式搖青，通