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名优绿茶鲜叶摊放微域环境自控系统的设计与开发

作者:邓余良 袁海波 许勇泉 汪 芳 尹军峰* 作者单位:中国农科院茶叶研究所 出处:《中国茶叶》第33卷 点击:4688

 

名优绿茶鲜叶摊放微域环境自控系统的设计与开发
 
邓余良 袁海波 许勇泉 汪 芳 尹军峰*
(中国农科院茶叶研究所 ,310008)
 
随着人们对茶叶加工工艺认识和名优茶质量要求的不断提高,鲜叶摊放已成为名优茶生产中的一个影响茶叶品质的关键工艺。据中国农科院茶叶研究所尹军峰研究员的研究表明,随着摊放时间的增加,茶叶鲜叶中茶多酚和儿茶素总量呈现前期下降后期有所上升的趋势,酯型儿茶素总量逐渐下降;氨基酸总量呈上升趋势;咖啡碱和可溶性总糖含量呈逐渐上升趋势,叶绿素和维生素C含量呈逐渐下降趋势。所以合理的鲜叶摊放,不仅可以提高名优茶的品质,节省加工时间和能源,还能降低生产工人的劳动强度,调节鲜叶采摘和加工之间的矛盾。
当前,名优绿茶的摊放基本是采用自然摊放,在自然条件下摊放不能解决鲜叶采摘和加工的矛盾,也无法避免鲜叶焦边焦芽的现象,因受气候的影响,很难控制鲜叶的摊放质量。如果市场能提供一种既廉价,又能提高摊放车间的空间利用率,并可以对鲜叶摊放区域环境的温度、湿度及CO2浓度进行调节的设施摊放设备,那将对今后名优绿茶的加工和品质的提升产生深远的影响。本文主要对茶叶鲜叶摊放微域环境自控系统的设计进行介绍,旨在对今后的鲜叶摊放设备的研究与应用提供参考。
一、系统原理
温湿度条件对茶叶鲜叶摊放的影响在国内外已多有研究, 2007年叶阳等人对茶叶鲜叶摊放参数的研究表明,摊放条件为8h、温度25℃、相对湿度90%的处理成品茶品质最优。而CO2浓度对茶树鲜叶摊放品质影响,目前虽未有明确的研究结果,但浓度过高对鲜叶品质产生负面影响是可以肯定的。
本系统的各项参数正是基于这些研究结果而设计。整个系统由传感器、PLC可编程中央控制器、制冷制热装置、加湿除湿装置、通风装置、管道、风口等装置组成。系统通过传感器采集鲜叶摊放区域环境的温湿度及CO2浓度等数据,数据信号变送至PLC可编程中央控制器的处理器进行运算,数值在数码显示上直接显示,并根据设置命令控制器启动或关闭外围的功能装置,实现鲜叶摊放区域的环境控制在温度19~29℃、相对湿度50%~95%、CO2浓度低于600ppm的范围内,根据设置的上下限值进行自动控制。
二、系统功能
1.显示功能:能够显示鲜叶摊放区域环境的温度、湿度及CO2浓度等数据。
2.设置功能:通过键盘,可以设置CO2浓度、温湿度的上下限。
3.CO2排放控制功能:当鲜叶摊放区域环境的CO2浓度过高时,会使鲜叶产生异味,所以当鲜叶摊放区域环境的CO2浓度高于所设CO2上限时,控制器自动启动CO2排放装置;当CO2降到正常时,控制器自动关闭排放装置。
4.加湿控制功能:当鲜叶摊放区域环境的湿度低于所设湿度下限时,控制器自动启动加湿装置;当湿度升到正常时,控制器自动关闭加湿装置。
5.除湿控制功能:当鲜叶摊放区域环境的湿度高于所设湿度上限时,控制器自动启动除湿装置;当湿度降到正常时,控制器自动关闭除湿装置。
6.升温控制功能:当鲜叶摊放区域环境的温度低于所设温度下限时,控制器自动启动加热装置;当温度升到正常时,控制器自动关闭加热装置。
7.降温控制功能:当鲜叶摊放区域环境的温度高于所设温度上限时,控制器自动启动降温装置;当温度降到正常时,控制器自动关闭降温装置。
8.报警功能:当鲜叶摊放区域环境的CO2、温度、湿度中某一个数据不在所设置的范围内时,该数据闪烁显示,同时控制报警器报警。
9.通讯功能:通过RS485总线和计算机通讯,可以构建多个鲜叶摊放区域环境智能监控系统。一台计算机可以对多个鲜叶摊放区域环境智能监控系统进行统一监控管理,计算机按照设置的间隔时间进行数据自动存储记录,具有数据统计、查询、打印等功能。

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