JPH0221784B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、製茶精揉方法に関し、更に詳細に
は、熟練した技術を必要とすることなく、高品質
の製品を安定して得ることができる製茶精揉方法
に関する。 〔発明の背景と従来技術〕 精揉工程は蒸機、粗揉機、揉捻機、中揉機と続
く各工程で蒸熱あるいは揉圧、乾燥されてきた茶
葉に最後の揉圧、加熱を行う、茶葉の形状を煎茶
独特なものに整えてしまりをつけ、茶葉の含水率
が13％位になるまで乾燥させる工程である。 そして、精揉工程で良好な製品茶を得るために
は、作業者は、精揉機より離れることなく、常に
投入茶葉の性質や工程途中の茶葉の状態変化を観
察し、その観察した状態に合わせて加圧分銅の位
置などの製茶要素を変化させるという特殊な熟練
技術を身に付けることが必要とされている。しか
しながら、例えそのような熟練技術を持つた技術
者であつても、通常多数の製茶機を一度に管理し
なければならず製茶作業中は非常に多忙となり、
精揉機の傍を離れず管理することは不可能に近
く、高品質の製品を継続して得ることは困難であ
る。 従来、精揉工程の無人化を目的としたものとし
て、投入される茶葉の性質を大雑把に分類し、そ
の各分類ごとに加圧分銅の位置、揉室の加熱度な
どの制御要素の一精揉工程における推移のパター
ンを設定し、これらのパターンのうち一つのパタ
ーンを投入される茶葉に当てはめてプログラム制
御するものであり、したがつて、精揉工程の当初
には各制御要素の値が茶葉に適したものであつて
も、工程の途中からあるいは精揉工程を繰り返す
うちに次第に適したものではなくなることが多
く、定期的に茶葉の性質やその状況変化をチエツ
クしてパターンの修正をする必要があり、無人化
するとはいい難く、茶葉の品質を高めるものとい
うことができない。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、前記した問題点を解決して、精揉工
程中を通じて安定して上昇変化する茶葉温度を指
標として工程途中の茶葉の状況判断を行いこれに
基いて各制御要素の適宜変化させ、精揉機に作業
者を付き添うこと、あるいは熟練技術を必要とす
ることなく、高品質の製品を安定的に得ることが
できる精揉方法の提供を目的とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の発明者は、多くの実験・研究・検討の
結果、次のことを見出して本発明を完成したもの
である。すなわち、正確な茶葉温度の測定手段に
よつて、精揉工程中の茶葉温度を繰り返し測定し
たところ、投入される茶葉の性質〔茶葉の葉質・
蒸熱度・揉捻及び乾燥度〕などによつてその変化
範囲が若干異なるが、分銅の位置などの制御要素
がほぼ最適な状態に維持されているときには、何
時でも、茶葉温度は約40℃から65℃位までの範囲
内で時間の推位に対してほぼ直線的に安定して変
化する。それは、次の理由による。すなわち、精
揉される茶葉は、すでにかなり乾燥が進んだ状態
にあるから精揉工程中、茶葉水分の気化のために
使用される熱量に比べ茶葉の受熱量の方が大きい
減率乾燥となる。そして、そのまゝでは比較的急
速に茶葉温度が上昇し、乾燥むら等が生じやすく
なるが、分銅の位置に基づく茶葉に対する揉圧度
を適宜変更すると、茶葉内部の水分が適度にその
表面部に揉み出されるようになり、茶葉の水分の
気化熱量を受熱量とがバランスして、その指標と
なる茶葉温度が徐々にほぼ直線的に上昇変化する
ようになる。 そこで、前記とは逆に、分銅の位置などの制御
要素が理想的で直線的に変化する上記の茶葉温度
の値に対応して変更されるようになれば、茶葉に
対する揉圧度などが最適に維持されるようにな
り、茶葉が理想的に精揉されることとなる。 本発明は、上記の事実に基いて発明されたもの
であり、その手段は、一の精揉工程を複数又は多
数のステツプに分割するとともに、投入茶葉に応
じて各ステツプごとに略直線的に上昇変化する終
了茶葉温度T₀を予め設定し、前記終了茶葉温度
T₀に対応させて分銅の位置等の制御要素を設定
して置き、更に精揉工程中を通じて茶葉温度Ｔを
測定し、前記の各ステツプにおいて測定された茶
葉温度Ｔが予め設定された終了茶葉温度T₀に達
した時点で順次次のステツプへ移行させて一精揉
工程を終了するようにしたことをその特徴とする
ものである。 〔実施例〕 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 茶葉に直接精揉操作を加える分銅、揉室の加熱
等の動作及び装置について第１図、第２図に基づ
いて説明すると、精揉機に投入される茶葉１，
１，……は、ガスバーナ３によつて下から加熱さ
れる揉盤２上で、分銅４の重量による圧力が作用
し、かつ揉盤２を揉手枠とともに揺動する揉手５
によつて挾圧されながら揉捻され、前記揉盤２と
揉手５との挾圧部分の一方から溝部６，６へこぼ
れ落ちた茶葉１，１，……は、溝部６，６内を往
復運動する往復箒７や、該往復箒７とタイミング
を合わせて往復運動する前後の樋８、回転箒９に
よつて、前記した挾圧部の他方から揉盤２上に戻
り再び揉捻される。投入された茶葉１，１，……
は前記したように加熱された揉室１０内で循環す
るように次第に乾燥し成形され、針のように真直
ぐであることを理念とする日本緑茶独特な形状に
なる。 前記した揉手５に加わる圧力は、連結杆１１を
介して揉手５と連結される分銅シール１２上にお
ける分銅４の位置を第１図において左へ移動させ
れば強くなり、右へ移動すれば弱くなり、それぞ
れ移動長さにほぼ比例した強さとなる。そして、
前記した移動は、分銅４にピニオン１３を装着し
た小型ギヤードモータ１５を固定し、前記のピニ
オン１３に噛合するラツク１４を前記した分銅レ
ール１２に刻設しており、分銅レール１２の基端
を始点として、所定時間の経過に伴つて前記の小
型ギヤードモータ１５を正回転して分銅４を前進
せしめ、また後進させる場合は前記モータ１５を
逆回転して、前記の所定時間に比例した位置に停
止させ、該停止位置に応じた圧力を揉手５に加え
るようにする。 前記した小型ギヤードモータ１５の回転の開
始、移動開始時期、移動時間及び正回転か逆回転
かの指令は、後記するROM４１に記憶されたプ
ログラムに従つて後記する操作部A_1,2によつて指
示される。 また、図中１６は分銅４の手動移動用のハンド
ル、１７，１８はそれぞれ分銅レール１２の前
端、後端確認用リミツトスイツチである。 揉室１０の加熱度は、揉盤２下の火袋１９内に
配設したガスバーナ３のガス燃焼量に比例し、揉
室１０の温度の代りに火袋１９内の温度を目安に
して調節される。本実施例においては、ガスバー
ナ３の配管２０にガス流量の調節を行うサーボ弁
２１を配設し、火袋１９内に挿着した温度センサ
２２による実測値と後記するRAM４２に記憶さ
れた設定値との差に基づいた後記する制御部A_1,2
の指令によつてサーボ弁２１の開度調節を行い、
ガスバーナ３の燃焼量が調節されることとなる。 本実施例による精揉方法においては、精揉工程
中の茶葉温度Ｔを正確に測定することが必要不可
欠であり、そのため精揉工程中常に茶葉に接して
その温度を感じている部分に温度センサ２３を装
着する必要がある。そこで、本実施例では揉手５
の下面中央の中山ダク２４の中央部に、前記中山
ダク２４に類似の形状を有する温度センサ２３を
装着している。前記の中山ダク２４は、揺動して
いる茶葉を揉捻する揉手５のうちでも常に茶葉に
接し、しかも加圧して接している部分であるの
で、その中山ダク２４に装着される温度センサ２
３は常に正確な茶葉温度Ｔを測定することができ
るものである。 本実施例における精揉方法は、前述したよう
に、前記した正確な茶葉温度を測定する温度セン
サ２３によつて精揉工程中の茶葉温度を繰り返し
測定すると、投入される茶葉の性質〔茶葉の葉
質・蒸熱度・揉捻及び乾燥度〕などによつてその
変化範囲が若干異なるにしても、分銅４の位置な
どの制御要素がほぼ最適な状態に維持されている
ときは、茶葉温度が40℃〜65℃位までの範囲内で
時間の推移に対してほぼ直線的に安定して変化す
る事実に基づいて、予め茶葉の性質に応じて各ス
テツプごとに理想的でほぼ直線的に変化する茶葉
温度の設定値、該茶葉温度の設定値に対応する分
銅４の位置などの組み合わせをデータとして多数
記憶させておき、実際の精揉工程中に前記各ステ
ツプごとに実際の茶葉温度が上記した所定の設定
値に達する度に分銅４の位置を対応する位置に移
動させるようにしており、その具体的方法は、次
のようにして行うものである。すなわち、 制御部A₁は、一精揉工程を複数又は多数のス
テツプに分割し、分銅４の位置、揉室１０の加熱
度等の制御要素及びステツプの終了茶葉温度T₀
を各ステツプごとにそれぞれ設定するとともに、
精揉工程の各ステツプ中分銅４の位置、揉室１０
の加熱度等が前記設定値に等しくなるように分銅
４の位置及び揉室１０の加熱度等の操作要素を制
御し、また、前記した温度センサ２３による実際
の温度Ｔが前記設定された終了茶葉温度T₀に達
したとき、そのステツプを終了して次のステツプ
に順次移行させ、一精揉工程を行うように工程制
御する。 そして、前記した一精揉工程の分割ステツプ数
は、より多数にすれば制御が緻密化でき、更に無
段階で連続的に設定、制御すれば理想的である
が、投入される茶葉の乾燥度がその都度若干異な
ることや温度センサ２３の応答などを考慮すれば
５〜30段階程度とするのが良い。 一精揉工程のステツプ数を10として、一番茶期
の標準的な葉質で、前工程では標準的に蒸熱・揉
捻乾燥された茶葉を精揉するとき、各ステツプご
とに理想的な終了茶葉温度T₀と、これに対応す
る分銅４の位置、加熱度の設定値を示すと表１の
ようになる。

【表】 上記表１における分銅の位置は、分銅レール１
２上における位置を10等分して、後端１２₁から
順に１、２、３、４……10とした。 本実施例においては、茶葉における水分の気化
熱量と受熱量とのバランスの指標となる茶葉温度
Ｔの推移に基づき、これに対応させて分銅４の位
置等の制御要素を変化させているので、該制御要
素は常に茶葉の状況変化に最適なものに保たれ、
高品質の製品茶が得られる。従つて、茶葉の性質
の変動あるいは前記の制御要素のラフな設定など
の外乱に対しても安定した制御できるものであ
る。 なお、前記表１及び第３図に示す例は、終了温
度T₀に対応させて分銅４の位置と揉室１０の加
熱度とを共に変化させているが、分銅４の位置だ
け変化させ揉室１０の加熱度を一定に保つものと
してもほぼ同様の効果が得られる。 ところで、精揉工程を繰り返すうちに、例え
ば、精揉機に投入される茶葉の性質に著しい変動
がある場合、あるいは精揉機の周辺の気温、湿度
等に急激に変化する場合など、精揉工程中茶葉の
水分蒸発量と茶葉の受熱量のバランス、換言すれ
ば茶葉温度Ｔのほぼ直線的な上昇変化のバランス
が崩れ、次のような状態が生ずることがある。す
なわち、当該ステツプにおいて、 Ａ 茶葉温度Ｔが容易には上昇せず、所要時間ｔ
が他のステツプに比し著しく長くなつてしま
う。 Ｂ 茶葉温度Ｔが直ぐに終了茶葉温度T₀に達し
て、所要時間が他のステツプに比し著しく短く
なつてしまう。 本実施例においては、前記した制御部A₁に更
に、各ステツプごとにステツプの最短時間t₁、最
長時間t₂を予め設定した制御部A₂によつて各ステ
ツプにおいて、 ａ ステツプの所定時間t₀〔所定時間t₀とは最短
時間t₁と最長時間t₂の間の時間をいう。t₁t₀
t₂〕内に、茶葉温度Ｔが終了茶葉温度t₀に達
した場合には、その時点で次のステツプに移
り、 ｂ ステツプの最長時間になつても、茶葉温度Ｔ
が終了茶葉温度T₀に達しない場合には、最長
時間t₂になつた時点で次のステツプに移り、 ｃ ステツプの最短時間t₁になる前に、茶葉温度
Ｔが終了茶葉温度T₀に達した場合には、最短
時間t₁になつた時点で次のステツプに移る。 ようにして、順次ステツプを進め一精揉工程を行
い前記したＡ、Ｂの場合よりも緻密な制御を行
う。 更に、具体的に述べると、精揉機に投入する茶
葉の性質に合わせて精揉工程の所要時間を40分と
予測し、前記の表１のとおりステツプを10とし、
分銅４の位置及び揉室１０の加熱度、終了茶葉温
度T₀をそれぞれ設定した場合には、各ステツプ
の平均所要時間ｔは40/10＝４分であり、各ステ
ツプを４分宛で終了することが理想的な茶葉温度
Ｔを保つこととなるので、４分の前後１分ずつを
許容範囲として、各ステツプの最短時間t₁及び最
長時間t₂は共通でそれぞれ３分、５分とし、第
１、２、……10ステツプと順に列記すれば、４±
１分、４±１分、……４±１分となる。制御部
A₂の制御結果のグラフを第４図に示し、投入直
後では茶葉温度Ｔが終了茶葉温度T₀に比しかな
り低く、第１、第２ステツプでは最長時間t₂の時
点でそれぞれの次のステツプに移行しているが、
次第に茶葉温度Ｔの上昇が急となり、第４ステツ
プでは最短時間t₁の時点で次へ移行し、その後は
茶葉温度Ｔが所定時間t₀内に終了茶葉温度T₀に達
して順調に進み、第10ステツプの最短時間t₁にな
つた時点で一精揉工程を終了し取り出される。 本実施例は、制御部A₂において、茶葉の葉
質・気温・湿度などの急激な変化に帰因して生じ
るおそれのある前述Ａ、Ｂの場合を、最短時間t₁
及び最長時間t₂を設定するなどしてこれを吸収し
安定化させるものであり、精揉工程を繰り返し行
つても、熟練作業者による修正を必要とせず、分
銅４の位置などの制御要素を最適な状態に保ち、
継続して高品質な製品茶を得ることができるもの
である。 そして、各ステツプにおいて前記ｂの場合には
次のステツプの加熱温度を数度上昇させ、同様に
ｃの場合には次のステツプの加熱温度を数度下げ
れるようにすれば、上記の最短、最長時間の設定
と相俟つて、茶葉温度が乱れても、より早く標準
の上昇変化に戻し、理想的な精揉操作を行うこと
ができる。第４図の第２、第３及び第５ステツプ
の火袋内温度で示す修正線が前記した例を示して
いる。 第５図、第６図に示す例は、それぞれ制御部
A₂の表面パネルA₂′、制御部A₂の制御ブロツク線
図で操作の順序に従つて説明すると、電源スイツ
チ２５をオンとし電源ランプ２５を点灯し、各制
御要素の設定を次のように行う。 (イ) 一台の精揉機には通常４個の揉室１０がある
ので、その中から設定対象となる揉室を選定す
る。ここでは、揉室ナンバ設定ダイヤル２７を
共通に合わせ、全揉室１０_1〜4が同一設定され
る。 (ロ) 精揉時間設定スイツチ２８に投入される茶葉
に応じた一精揉工程時間を設定する。ここでは
40分とする。 (ハ) 分銅の移動パターン選択スイツチ２９で、投
入される茶葉の性質に応じたスイツチ、ここで
は「標準１」のスイツチを押す。前記した分銅
の移動パターンとは、全10ステツプの分銅４の
位置を集め一つのパターンとしたものであり、
茶葉の性質に応じた６種類が制御部A₂のROM
４１に予め記録されている。 (ニ) 次に記録ボタン３０を押すと、全揉室１０
_1〜4について、上記(イ)、(ハ)の設定がRAM４２に
記録される。 (ホ) 終了茶葉温度T₀の設定は、表示切換スイツ
チ３３のうち「ステツプNo.」３３₄を押し込み
（７セグメント表示３１_1〜4に０が表示される）、
表示切換スイツチの終了茶葉温度３４₂を押し
込む（７セグメント表示４６に以前の設定値が
表示される）。 工程切換スタートボタン３２_1〜4をそれぞれ
押すと、表示３１_1〜4に「ステツプNo.」に「１」
が表示され、この状態で変更ボタン３５と、設
定値の増加、減少ボタン３６，３７を押して表
示４６の終了茶葉温度T₀の設定値を変更して
設定する。ここでは前述の表１に従つて45.5℃
とする。ここで記憶スイツチ３０を再び押す
と、「各揉室１０_1〜4ごとに第１ステツプの終了
茶葉温度T₀が45.5℃である」とRAM４２に記
憶される。 同様に工程切換ボタン３２_1〜4をそれぞれ押
して表示３１_1〜4の「ステツプNo.」を「２」
「３」……と順次進め、その都度変更ボタン３
５及び増加・減少ボタン３６，３７を押して設
定値を決め、かつ記憶スイツチ３０を押して
RAM４２に記憶させる。 他の最短・最長時間t₁，t₂及び加熱温度につ
いても同様にして行う。また、前記ｂ、ｃの場
合のため加熱温度修正スイツチ４５を±５℃に
合わせる。 (ヘ) 第10ステツプまでの設定がすべて終了したな
らば、ガスバーナ３の点火スイツチ３８を押す
と燃焼ランプ３９が点灯し、火袋１９内が第10
ステツプの設定温度103℃に維持される。 (ト) 精揉機の駆動部（図示なし）を起動し、各揉
室１０_1〜4へ所定量の茶葉の投入が完了したと
き、工程切換ボタン３２_1〜4を２回宛押し、そ
れぞれ精揉工程をスタートさせる。 精揉工程がスタートすると、各揉室１０_1〜4
とも若干の差は生じるが、第４図に示すような
推移で工程が進み、39分後第10ステツプまで終
了して茶葉は自動的に取出される。 第６図に示す制御部A₂のブロツク図につい
て述べると、ROM４１は固定的記憶部であ
り、制御部A₂の設定、表示、及び動作に係わ
る制御手続がプログラムされ命令コードの形式
で記憶され、RAM４２は書き込み及び読み出
し可能なデータメモリであつて各種データがそ
の都度記憶される。CPU４０は中央演算処理
装置であり、ROM４１、RAM４２に記憶さ
れたプログラム、データに基づいて入出力を制
御する。CPU４０、ROM４１、RAM４２及
び入出力ポート４３、ゲート・ラツチ制御回路
４４など自体は従来より良く知られた一般的な
ものである。 制御部A₁については、精揉時間設定スイツ
チ２８は、茶葉の取出頃を知らせる安全タイマ
に流用できるなど、ステツプ残時間３４₁、最
短、最長時間３４₃などの各スイツチを第６図
に示す制御部A₂より取除くだけで他は同じで
あり、また操作の方法もほぼ同じである。 本実施例は以上のようになるので、先に説明し
た従来装置の場合には分銅の位置等の制御要素
が、設定値の集合であるパターンに沿つて精揉工
程の茶葉の状況変化に関係なく設定された時間に
従い変化するので、当初の制御要素の設定値が、
茶葉に適したものであつても、一精揉工程の途中
あるいは精揉工程を繰り返すうちに適したもので
なくなり、そのまゝ精揉されて製品茶の品質を落
すことがしばしばあるのに対し、本実施例では茶
葉における水分の気化熱量と受熱量とのバランス
の指標となる茶葉温度Ｔの推移に基づいて、これ
に対応させた分銅４の位置等の制御要素を変化さ
せているので、制御要素は、常に茶葉の状況変化
に最適なものに保たれ、高品質のものが得られる
こととなる。

【発明の効果】

本発明に係る製茶精揉方法は、一精揉工程を通
じて安定して上昇変化する茶葉温度を指標として
工程途中の茶葉の状況判断を行い、その茶葉温度
に基づいて分銅の位置などの制御要素を適宜変化
させるなどしているので、茶葉の性質の変化や気
温、湿度の変化などの外乱があつても安定した工
程制御ができ、作業者が精揉機の傍に付き添うこ
とや、あるいは熟練技術を必要とすることなく高
品質の製品茶を継続して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は製茶精
揉機の右側面縦断面図、第２図は同正面図、第３
図は制御部A₁の制御結果を示す線図、第４図は
制御部A₂の制御結果を示す線図、第５図は制御
部A₂の表面パネルの説明図、第６図は制御部A₂
の制御ブロツク図、第７図は茶葉温度センサの取
付けを示す縦断面図、第８図は同正面図である。 ４：分銅、５：揉手、１０：揉室、２３：茶葉
温度センサ、２４：中山ダクト、Ｔ：茶葉温度、
T₀：終了茶葉温度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一の精揉工程を複数又は多数のステツプに分
   割するとともに、投入茶葉に応じて各ステツプご
   とに略直線的に上昇変化する終了茶葉温度T₀を
   予め設定し、前記終了茶葉温度T₀に対応させて
   分銅の位置等の制御要素を設定して置き、更に精
   揉工程中を通じて茶葉温度Ｔを測定し、前記の各
   ステツプにおいて測定された茶葉温度Ｔが予め設
   定された終了茶葉温度T₀に達した時点で順次次
   のステツプへ移行させて一精揉工程を終了するよ
   うにしたことを特徴とする製茶精揉方法。 ２ 複数又は多数に分割された各ステツプにおい
   て、 (イ) 測定された茶葉温度Ｔが当該ステツプの所定
   時間t₀〔t₁t₀t₂〕内にそのステツプの予め設
   定された終了茶葉温度T₀に達したときには、
   その時点で次のステツプに移行し、 (ロ) 測定された茶葉温度Ｔが当該ステツプの最長
   時間t₂になつてもそのステツプにおける予め設
   定された終了茶葉温度T₀に達しないときには、
   最長時間t₂に達した時点で次のステツプに移行
   し、 (ハ) 測定された茶葉温度Ｔが当該ステツプの最短
   時間t₁に達する前にそのステツプにおける予め
   設定された終了茶葉温度T₀に達したときには、
   前記の最短時間t₁に達した時点で次のステツプ
   へ移行せしめるようにして順次ステツプを進め
   る ようにしたことを特徴とする前記特許請求の範囲
   第１項記載の製茶精揉方法。