名优绿茶生产加工关键技术与智能化装备研发

中国传统的茶园种植缺乏快速实时的检测和精准化的肥水管理，严重影响了作为名优绿茶制作原料鲜叶的品质。传统的名优绿茶加工采用人工炒制方法，不能适应现代规模化和商品化生产，加工全凭操作者的经验确定茶叶的颜色、香味和形状，不同操作者炒制的茶叶差异很大，商品化率低。

为此，在国家及省部级多项课题的资助下，围绕茶叶栽培的精准化茶园管理和清洁化的名优绿茶自动化连续加工关键技术，从茶叶精准化种植管理、自动化连续加工工艺和自动化全套加工设备着手，开展了深入系统的研究，取得以下重要发明成果：

1. 茶园的精准化管理技术和设备研发（授权发明专利4项）：

   • 提出了基于氮同位素丰度拉曼光谱响应特性的茶树氮肥吸收及分布新方法；
   • 基于细胞壁显微拉曼光谱的茶云纹枯叶病早期检测方法；
   • 发明了茶树三维点云快速采集、病斑与虫斑快速定位方法，可快速获取茶树三维形态和空间养分分布；
   • 实现了基于物联网技术的茶树生产过程智能化监控、病虫害早期检测和肥水精准化管理；
   • 研发了用于茶园精准化管理的系列仪器和设备。

2. 名优绿茶自动化连续生产加工新工艺的研究（授权发明专利2项）：

   • 通过大量的理论分析和试验研究，对名优绿茶的机械杀青、理条、压扁和磨光等主要工序的工作温度、作用强度和作用时间进行了优化设计，提出了最佳的工艺参数；
   • 根据名优绿茶特点和适应机械化加工的需要，把机械加工工艺分解和优化成24道工序，创新的工艺科学地分解和细化了加工工序，简化了加工设备；
   • 不仅解决了名优绿茶清洁化、自动化连续生产的瓶颈问题，也利于降低成套设备的制造成本。

3. 名优绿茶自动化连续生产关键技术和设备的研发（授权发明专利6项）：

   • 把传统的茶叶杀青和理条两个工序合二为一，提出了倾斜条形多槽锅式连续理条工作的新原理；
   • 发明了茶叶自动杀青理条机，优化了工艺和结构参数，提高了作业效率和工作质量；
   • 针对名优绿茶自动化加工生产线中的连续与间歇作业工序之间难以衔接的瓶颈问题，发明了茶叶定时定量自动投料装置；
   • 实现了对茶叶损伤小、定时定量的自动进料和投料，解决了自动化连续生产中的工序连接问题；
   • 提出并实施了根据实时检测的茶叶鲜叶水分和温度自动调节和优化名优绿茶加工设备参数的智能化检测控制原理和方法；
   • 开发了名优绿茶的智能化数控加工设备；
   • 研发出由15种不同类型的机器组成，能完成24道工序的清洁化扁形茶（龙井茶）自动连续加工成套设备，其中6种机器是由该成果授权发明专利开发的机器。

发表学术论文28篇，其中SCI收录论文23篇。授权发明专利12项、实用新型专利11项。浙江省农业机械学会组织专家鉴定认为：研究成果创新性强，处国际同类研究先进水平，其中茶树养分分布及检测方法和名优绿茶加工自动化生产工艺和装备方面处于国际领先水平。成果已在中国产茶区推广应用，近三年直接经济效益新增销售额9315万元、利润820.88万元，新增税收480.32万元，取得了显著的经济和社会效益。

中国传统的茶园种植缺乏快速实时的检测和精准化的肥水管理，严重影响了作为名优绿茶制作原料鲜叶的品质；传统的名优绿茶加工采用人工炒制方法，不能适应现代规模化和商品化生产，加工全凭操作者的经验确定茶叶的颜色、香味和形状，不同操作者炒制的茶叶差异很大，商品化率低。为此，在国家及省部级多项课题的资助下，围绕茶叶栽培的精准化茶园管理和清洁化的名优绿茶自动化连续加工关键技术，从茶叶精准化种植管理、自动化连续加工工艺和自动化全套加工设备着手，开展了深入系统的研究，取得以下重要发明成果：1.茶园的精准化管理技术和设备研发(授权发明专利4项)。提出了基于氮同位素丰度拉曼光谱响应特性的茶树氮肥吸收及分布新方法、基于细胞壁显微拉曼光谱的茶云纹枯叶病早期检测方法；发明了茶树三维点云快速采集、病斑与虫斑快速定位方法，可快速获取茶树三维形态和空间养分分布，实现了基于物联网技术的茶树生产过程智能化监控、病虫害早期检测和肥水精准化管理，研发了用于茶园精准化管理的系列仪器和设备。2.名优绿茶自动化连续生产加工新工艺的研究(授权发明专利2项)。(1)通过大量的理论分析和试验研究，对名优绿茶的机械杀青、理条、压扁和磨光等主要工序的工作温度、作用强度和作用时间进行了优化设计，提出了最佳的工艺参数。(2)根据名优绿茶特点和适应机械化加工的需要，把机械加工工艺分解和优化成24道工序，创新的工艺科学地分解和细化了加工工序，简化了加工设备，不仅解决了名优绿茶清洁化、自动化连续生产的瓶颈问题，也利于降低成套设备的制造成本。3.名优绿茶自动化连续生产关键技术和设备的研发(授权发明专利6项)。(1)把传统的茶叶杀青和理条两个工序合二为一，提出了倾斜条形多槽锅式连续理条工作的新原理，发明了茶叶自动杀青理条机，优化了工艺和结构参数，提高了作业效率和工作质量。(2)针对名优绿茶自动化加工生产线中的连续与间歇作业工序之间难以衔接的瓶颈问题，发明了茶叶定时定量自动投料装置，实现了对茶叶损伤小、定时定量的自动进料和投料，解决了自动化连续生产中的工序连接问题。(3)提出并实施了根据实时检测的茶叶鲜叶水分和温度自动调节和优化名优绿茶加工设备参数的智能化检测控制原理和方法，开发了名优绿茶的智能化数控加工设备。(4)研发出由15种不同类型的机器组成，能完成24道工序的清洁化扁形茶(龙井茶)自动连续加工成套设备，15种机器中有6种是由该成果授权发明专利开发的机器。发表学术论文28篇，其中SCI收录论文23篇。授权发明专利12项、实用新型专利11项。浙江省农业机械学会组织专家鉴定认为：研究成果创新性强，处国际同类研究先进水平，其中茶树养分分布及检测方法和名优绿茶加工自动化生产工艺和装备方面处于国际领先水平。成果已在中国产茶区推广应用，近三年直接经济效益新增销售额9315万元、利润820.88万元，新增税收480.32万元，取得了显著的经济和社会效益。