茶叶滚筒式摇青机结构优化设计及内部流场数值模拟研究

杨 君，阮承治*，黄毅彪，张见明

（1.武夷学院机电工程学院，福建武夷山 354300；2.农机智能控制与制造技术福建省高校重点实验室，福建武夷山 354300；3.武夷学院茶与食品学院/中国乌龙茶产业协同创新中心，福建武夷山 354300）

【研究意义】武夷岩茶产于福建北部的武夷山，属于乌龙茶，是具有岩韵品质特征的中国十大名茶之一，做茶工艺包括摇青、杀青、揉青成型、烘干、烘焙等工艺。其中，摇青是武夷岩茶制作最关键工艺，也是武夷岩茶形成乌龙茶香高、味醇的特有加工工序[1]。目前，摇青工艺采用传统摇青机作业，工作过程中茶青鲜叶随滚筒转动，茶叶与茶叶、茶叶与摇青滚筒内壁发生相互碰撞摩擦，在摇青机械力内外效应下，促使青叶梗中的水分迁移、蒸发，组织结构适度损伤、变形，酶促氧化作用下实现茶叶摇青发酵、茶叶滋味物质及香气物质形成转化[2−4]。茶叶摇青过程中，茶青需要人工不时去翻动，耗时耗力。【前人研究进展】近年来，研究学者对茶叶摇青机理及茶机械结构进行了广泛研究。金心怡等[5]对乌龙茶摇青机理，摇青不同机械运动力及机械摩擦力对茶青鲜叶理化变化做了大量研究试验。周子维等[6]研究摇青机械力对乌龙茶脂肪族类代谢物的转变及香气形成影响，并进行摇青叶乌龙茶花果香成分测定分析。黄毅彪等[7]对乌龙茶振动摇青机理进行研究，分析振动摇青工艺对乌龙茶摇青叶温、细胞破损率等影响，以及摇青毛茶的生化成分影响。虞文俊等[8]基于Fluent−EDEM耦合杀青滚筒内流场数值模拟，研究得出红外辐射杀青比电加热杀青茶叶升温快、杀青效果好。……