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针对目前六安瓜片茶烘焙采用普通滚筒式烘焙机，工艺上不符合六安瓜片传统烘焙工艺，存在碎茶率高，烘焙质量不佳，香气不足等问题，该研究为解决以上问题，根据六安瓜片传统烘焙工艺设计了一种滚筒式茶叶烘焙机。该研究的主要方法在于使用履带式陶瓷电加热带作为加热元件，紧贴外壁安装以降低热阻；滚筒采用变频调速，以适应不同时期生产的茶叶在制品；对茶叶颗粒进行动力学分析，茶叶颗粒在滚筒中的运动由接触、带起及抛落3个阶段组成，并对上述3个阶段的茶叶颗粒分别进行受力分析、建立动力学方程。由相关动力学方程可知：滚筒转速、导叶板螺旋角、导叶板个数、导叶板宽度等因素影响碎茶率及烘焙质量；使用SolidWorks软件构建了虚拟样机，应用EDEM软件建立了茶叶物料的颗粒模型，对茶叶颗粒进行了运动学仿真，通过仿真计算得到了滚筒转速、导叶板螺旋角、导叶板个数、导叶板宽度与茶叶颗粒的平均速度、平均受力的关系，并分析了上述因素对烘焙过程的茶叶破碎率、烘焙质量的影响，确定影响茶叶运动的关键因素。以六安瓜片毛茶为试验材料，为了对上述关键结构参数进行优化，进行了以碎茶率与感官评分为评价目标，以滚筒转速、导叶板螺旋角、导叶板个数为主要因素的3因素3水平二次旋转正交试验，结果表明，影响烘焙效果的主次因素依次为：滚筒转速、导叶板螺旋角、导叶板个数，运用Design Expert 13.0对试验数据进行回归分析，得到以下结论：当滚筒转速为24 r/min，导叶板螺旋角为6°，导叶板个数为5时，茶叶烘焙质量较优。对优化前后的样机验证试验表明：优化前后碎茶率、感官评分由5.86%、86.41分变为4.82%、92.1分，建立的回归方程的预测与试验结果误差小于5%。研究结果可为茶叶烘焙机的设计与优化提供理论借鉴与参考。
