Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/35567
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dc.contributor.advisor彭錦樵zh_TW
dc.contributor.advisorJin-Chyau Pengen_US
dc.contributor.author劉銘純zh_TW
dc.contributor.authorLiu, Ming-Chunen_US
dc.date2001zh_TW
dc.date.accessioned2014-06-06T07:52:28Z-
dc.date.available2014-06-06T07:52:28Z-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11455/35567-
dc.description.abstractA rotary tea roasting machine was developed in order to improve the roasting operation. The operation variables of this new machine were roasting temperature(80℃、100℃、120℃), time(2hr、4hr、6hr), and weight(24㎏、36㎏、48㎏). The response surface methodology was used to investigate the effects of operation variables on the product’s physical properties(moisture content, lightness, color difference, maximum shear force, bulk density and true density), chemical property(total polyphenol content)and the sensory evaluation. And then, the optimum operation conditions of this new developed roasting machine were found. The experimental results showed that: 1.Increasing the roasting temperature decreased the moisture content and maximum shear force of the product, but increased the color difference and total polyphenol content. However, the lightness and bulk density first increased and then decreased gradually with increasing roasting temperature. 2.Increasing the roasting time increased the color difference, bulk density and maximum shear force, but decreased the moisture content. Total polyphenol content decreased gradually then increased with increasing the roasting time. The roasting time did not affect the lightness of tea product. 3.Lift the roasting weight had not significant effects on the moisture content, bulk density, and true density, however, decreased the total polyphenol content. 4.Under the conditions of color difference<15.4NBS, maximum shear force<6.0N, total polyphenol content<136mg/g, the optimum operation conditions of this new developed tea roasting machine were found as roasting temperature between 86.61℃~101.04℃, roasting time from 3.13hr~4.16hr, and roasting weight between 34.43㎏~48.00㎏. Base on the machine performance and the convenience of the operator, the optimum operation conditions of this machine were recommended as roasting temperature between 90.0℃~100.0℃, roasting time from 3.5hr~4.0hr, and roasting weight between 34.5㎏~48.0㎏. 5.An experiment was taken to testify the responses of dependent variables under the optimum operation conditions. The results showed that there were no significant differences between the regression and experimental results for the color difference, maximum shear force, and total polyphenol content. The optimum operation conditions and the regression model developed were useful in this study. And this technique can be extended to the research of the tea product.zh_TW
dc.description.abstract本研究乃針對茶葉之烘焙作業,研製一套新型之滾筒式焙茶機,並利用反應曲面法實驗設計,探討此焙茶機之操作條件-烘焙溫度(80℃、100℃、120℃)、烘焙時間(2hr、4hr、6hr)、烘焙重量(24㎏、36㎏、48㎏)對茶葉之物理性狀(含水率、亮度值、色差值、最大剪切力、假密度及真密度)、化學性狀(總多元酚含量)及官能品評之影響,以找出滾筒式焙茶機之最適操作條件。 實驗結果顯示: 1.提高烘焙溫度對於茶葉含水率、最大剪切力呈現下降之趨勢;對於茶湯之色差值、茶總多元酚含量呈現上升之趨勢;對於茶葉茶湯亮度值、假密度會呈現先上升後下降之趨勢。 2.延長烘焙時間對於茶葉含水率呈現下降之趨勢;對於茶葉茶湯色差值、假密度、最大剪切力呈現上升之趨勢;而對茶葉總多元酚含量會呈現先下降後上升之趨勢;烘焙時間對於茶葉茶湯亮度值不具有顯著之影響。 3.增加烘焙重量對於茶葉含水率、假密度、真密度並不具有顯著之影響;而對總多元酚含量呈現下降之趨勢。 4.以研製之滾筒式焙茶機而言,若要得到色差值<15.4NBS、最大剪切力<6.0N、總多元酚含量<136mg/g之條件下的烘焙茶葉,其最適操作條件範圍如下:烘焙溫度為86.61℃~101.04℃;烘焙時間為3.13hr~4.16hr;烘焙重量為34.43㎏~48.00㎏。基於考量烘焙機本身烘焙溫度設定之特性與誤差值以及業界之作業觀點,建議本焙茶機最適操作範圍為:烘焙溫度為90.0℃~100.0℃;烘焙時間為3.5hr~4.0hr;烘焙重量為34.5㎏~48.0㎏。 5.藉由反應曲面法評估焙茶機之最適操作範圍,並經實驗之驗證,證明在此最適操作範圍內各反應性狀(色差值、最大剪切力、總多元酚含量)迴歸模式之預估值與產品實際量測值並無統計上之差異,故可確認迴歸模式之適當性。此種建立最適操作條件之技術可廣泛地應用於茶葉之相關研究上。zh_TW
dc.description.tableofcontents目 錄 中文摘要…………………………………………………….Ⅰ 英文摘要…………………………………………………….Ⅱ 目錄……………………………………………………………Ⅳ 表目錄………………………………………………………..Ⅵ 圖目錄………………………………………………………..Ⅷ 壹、前言…………………………………………………….1 貳、文獻探討……………………………………………..3 2.1 茶之種類及所含成分...………………….……….3 2.1.1茶葉之分類與製法……………………………3 2.1.2茶葉中多元酚之化學特性………………….6 2.1.3茶葉中之色素成分…………………………11 2.2 茶葉烘焙……………………………………........…11 2.2.1 茶葉烘焙的理論基礎………………………..11 2.2.2 茶葉烘焙條件對品質之影響………………13 2.3 茶葉烘焙方式及機械……………………………..16 2.4 茶葉化學成分與官能品評………………………18 2.4.1影響茶湯特質的化學成分分析…………….18 2.4.2官能品評………………………………………….18 2.5 最適化操作條件之決定………………………….19 參、材料與方法……………………………………….…21 3.1 實驗材料與設備……………………………………21 3.1.1 實驗材料………………………………………..21 3.1.2 實驗設備………………………………………..21 3.2 本研究進行之步驟………………………………...22 3.2.1滾筒式焙茶機之研製…………………………22 3.2.2滾筒式焙茶機最適操作條件之建立……..22 3.2.3滾筒式焙茶機與傳統箱型焙茶機之焙茶成本比較分析………………………………….22 3.3 建立滾筒式焙茶機最適操作條件之實驗設計……………………………………………………….23 3.4量測項目及分析方法………………………………23 3.4.1滾筒內茶葉翻動均勻度之測試…………….23 3.4.2含水率…………………………………………….28 3.4.3茶湯水色………………………………………….28 3.4.4茶葉最大剪切力………………………………..30 3.4.5茶葉假密度或容重…………………………….30 3.4.6茶葉真密度………………………………………30 3.4.7總多元酚含量…………………………………..31 3.4.8官能品評分析…………………………………..32 3.5 統計分析……………………………………………..32 肆、結果與討論………………………………………….35 4.1滾筒式焙茶機之研製………………………………35 4.2滾筒內茶葉翻動均勻度之測試…………………39 4.3茶葉含水率………………………………………41 4.4茶湯水色…………………………………………46 4.4.1亮度值……………………………………….47 4.4.2色差值…………………………………………….47 4.5最大剪切力……………………………………………59 4.6茶葉假密度或容重………………………………….63 4.7茶葉真密度……………………………………………69 4.8茶葉總多元酚含量………………………………….75 4.9官能品評分析………………………………………..82 4.9.1評茶外觀…………………………………………82 4.9.2評茶水色………………………………………….89 4.9.3評茶香氣與滋味……………………………….94 4.9.4評茶總評………………………………………….99 4.10各項反應性狀間之相關性分析………………..104 4.11最適操作條件之選定與評估…………………..107 4.12茶葉烘焙作業成本分析………………………….114 伍、結論…………………………………………………….118 陸、對今後研究工作之建議………………………..120 柒、參考文獻……………………………………………..121 表 目 錄 表3.2.3部分發酵茶烘焙作業成本調查表………………..24 表3.3-1 本研究之操作參數及層級………………………..26 表3.3-2本實驗之各處理組設計……………………………27 表3.4.8-1茶葉評審項目評分表…………………………….33 表4.2-1不同轉速下各個量測點位置之茶葉均勻度測定結果………………………………………………….40 表4.2-2不同量測點位置於不同轉速下之均勻度測定結果……………………………………………………..40 表4.3-1烘焙處理後茶葉含水率之量測結果……………..42 表4.3-2操作條件對含水率之變方分析…………………..43 表4.3-3操作條件對含水率之迴歸分析…………………..44 表4.4.1-1烘焙處理後茶葉茶湯亮度值之量測結果……..48 表4.4.1-2烘焙處理後茶葉茶湯亮度值之變方分析……..49 表4.4.1-3烘焙處理後茶葉茶湯亮度值之迴歸分析……..50 表4.4.2-1烘焙處理後茶葉茶湯色差值之量測結果……..53 表4.4.2-2烘焙處理後茶葉茶湯色差值之變方分析……..54 表4.4.2-3烘焙處理後茶葉茶湯色差值之迴歸分析……..55 表4.5-1烘焙處理後茶葉最大剪切力之量測結果………60 表4.5-2烘焙處理後茶葉最大剪切力之變方分析………61 表4.5-3烘焙處理後茶葉最大剪切力之迴歸分析……….62 表4.6-1烘焙處理後茶葉假密度(容重)之量測結果……67 表4.6-2烘焙處理後茶葉假密度(容重)之變方分析……68 表4.6-3烘焙處理後茶葉假密度(容重)之迴歸分析…..70 表4.7-1烘焙處理後茶葉真密度之量測結果……………..72 表4.7-2烘焙處理後茶葉真密度之變方分析……………..73 表4.7-3烘焙處理後茶葉真密度之迴歸分析……………..74 表4.8-1烘焙處理後茶總多元酚之量測結果……………..76 表4.8-2烘焙處理後茶總多元酚之變方分析……………..77 表4.8-3烘焙處理後茶總多元酚之迴歸分析……………..78 表4.9-1烘焙處理後茶葉感官品評之量測結果………….83 表4.9.1-1官能品評之評茶外觀之量測結果……………..84 表4.9.1-2官能品評之評茶外觀之之變方分析…………..85 表4.9.1-3官能品評之評茶外觀之之迴歸分析…………..87 表4.9.2-1官能品評之評茶水色之量測結果……………..90 表4.9.2-2官能品評之評茶水色之變方分析……………..91 表4.9.2-3官能品評之評茶水色之迴歸分析…………….92 表4.9.3-1官能品評之評茶香氣與滋味之量測結果…….95 表4.9.3-2官能品評之評茶香氣與滋味之變方分析……..96 表4.9.3-3官能品評之評茶香氣與滋味之迴歸分析…….97 表4.9.4-1官能品評之評茶總評之量測結果……………..100 表4.9.4-2官能品評之評茶總評之變方分析……………..101 表4.9.4-3官能品評之評茶總評之迴歸分析……………..102 表4.10-1各項反應性狀間之相關性分析…………………105 表4.10-1各項反應性狀間之相關性分析(續)………….106 表4.11-1最適化條件下所得預估值和實驗值之比較….113 表4.12-1傳統箱型焙茶機與滾筒式焙茶機之焙茶成本分析表………………………………………………115 表4.12-2傳統箱型焙茶機與滾筒式焙茶機焙茶之固定成本分析表……………………………………….116 表4.12-3傳統箱型焙茶機與滾筒式焙茶機焙茶之變動成本分析表……………………………………….116 圖 目 錄 圖2.1.1-1 不發酵茶之製造流程……………………………4 圖2.1.1-2 部分發酵茶之製造流程………………………...5 圖2.1.1-3 全發酵茶之製造流程……………………………7 圖2.1.2-1 五種主要兒茶素之構造………………………...9 圖2.1.2-2 兒茶素氧化反應機制……………………………10 圖2.2.1 烘焙流程示意圖……………………………………12 圖3.3-1 三變數三層級之反應曲面組合設計…………….25 圖3.4.1 滾筒式焙茶機均勻度測試取樣點位置圖………29 圖4.1-1 滾筒式焙茶機之外貌(正視圖)…………………36 圖4.1-2 滾筒式焙茶機之外貌(側視圖)………………..36 圖4.1-3 滾筒式焙茶機之控制開關………………………..37 圖4.1-4 滾筒式焙茶機之電磁式電熱器………………….37 圖4.1-5 滾筒式焙茶機之結構圖…………………………..圖4.3-1 烘焙處理後茶葉含水率之等高線圖與反應曲面圖………………………………………………….3845 圖4.4.1 烘焙處理後茶葉茶湯亮度值之等高線圖與反應曲面圖…………………………………………….51 圖4.4.2-1烘焙處理後茶葉茶湯色差值之等高線圖與反應曲面圖(烘焙重量為36㎏)…………………...56 圖4.4.2-2烘焙處理後茶葉茶湯色差值之等高線圖與反應曲面圖(烘焙溫度為100℃)………………….57 圖4.4.2-3烘焙處理後茶葉茶湯色差值之等高線圖與反應曲面圖(烘焙時間為4hr)……………………..58 圖4.5-1烘焙處理後茶葉最大剪切力之等高線圖與反應曲面圖(烘焙時間為4hr)…………………………..64 圖4.5-2 烘焙處理後茶葉最大剪切力之等高線圖與反應曲面圖(烘焙溫度為100℃)……………………65 圖4.5-3烘焙處理後茶葉最大剪切力之等高線圖與反應曲面圖(烘焙重量為36㎏)…………………………66 圖4.6-1烘焙處理後茶葉假密度之等高線圖與反應曲面圖……………………………………………………..71 圖4.8-1烘焙處後茶葉總多元酚含量之等高線圖與反應曲面圖(烘焙重量為36㎏)…………………………79 圖4.8-2烘焙處後茶葉總多元酚含量之等高線圖與反應曲面圖(烘焙溫度為100℃)……………………….80 圖4.8-3烘焙處理後茶葉總多元酚含量之等高線圖與反應圖(烘焙時間為4hr)……………………………..81 圖4.9.1-1烘焙處理後感官品評中評茶外觀之等高線圖與反應曲面圖…………………………………….88 圖4.9.2-1烘焙處理後感官品評中評茶水色之等高線圖與反應曲面圖…………………………………….93 圖4.9.3-1烘焙處理後感官品評中評茶香氣與滋味之等高線圖與反應曲面圖……………………………98 圖4.9.4-1烘焙處理後感官品評中評茶總評之等等高線圖…………………………………………………..103 圖4.11-1 等高線圖求最適操作條件 (烘焙重量為36㎏)……………………………..109 圖4.11-2等高線圖求最適操作條件 (烘焙溫度為100℃)……………………………..110 圖4.11-3等高線圖求最適操作條件 (烘焙時間為4hr)…………………………………111zh_TW
dc.language.isoen_USzh_TW
dc.publisher農業機械工程學系zh_TW
dc.subjectRotaryen_US
dc.subject滾筒式zh_TW
dc.subjectTea Roasting Machineen_US
dc.subjectOptimum Operation Conditionsen_US
dc.subject焙茶機zh_TW
dc.subject最適操作條件zh_TW
dc.title滾筒式焙茶機之研製與最適操作條件之建立zh_TW
dc.titleThe Development of a Rotary Tea Roasting Machine and the Study of its Optimum Operation Conditionsen_US
dc.typeThesis and Dissertationzh_TW
item.languageiso639-1en_US-
item.openairetypeThesis and Dissertation-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextnone-
item.fulltextno fulltext-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
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