[發明專利]紅茶發酵適度點的識別方法及裝置

有效

• 申請號: 201210562224.2
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103134795A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 梁貴文;劉玉芳;農莉云;林國軒;郭春雨;鄧麗洪;羅曉哲;陳三弟;羅小梅;林強軒;韋玲勇
• 申請（專利權）人: 桂林市崇高電子科技有限責任公司
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波

技術領域

本發明涉及茶葉制備技術及設備，具體為一種紅茶發酵適度點的識別方法及裝置。

技術背景

紅茶的加工工藝流程為:茶鮮葉-萎凋-揉捻(揉切或錘切)-發酵-烘干，其中發酵為關鍵工序。萎凋葉經過揉捻(或揉切)，其細胞組織受到機械破壞，發酵就開始了，萎凋葉便變成了發酵葉。發酵期間，細胞內的物質如氧化酶、多酚類等混合在一起，通過吸收空氣中的氧氣而發生酶促氧化反應生成茶黃素、茶紅素和茶褐素等。發酵葉中茶黃素、茶紅素含量的高低是決定紅茶品質好壞的主要因素之一。由于發酵葉的氧化反應，導致發酵葉顏色和氣味均發生了變化，顏色從黃綠色向黃紅色變化，氣味則從青草味向甜香味變化，通常發酵歷時1～6小時。當發酵適度，其內含物質即充分氧化生成較高含量的茶黃素和茶紅素，所生產出的紅茶成品質量就較高，用開水沖泡，可產生紅湯紅葉(湯色和葉底均紅亮)、滋味濃厚的茶湯。若發酵不足，茶黃素和茶紅素含量就會偏低，開水沖泡的湯色紅黃，葉底花青、滋味苦澀。若發酵過度，茶紅素將繼續氧化成茶褐素，沖泡后湯色紅暗,葉底發黑，滋味平淡無味甚至有酸餿味。總之，發酵不足和發酵過度均會降低紅茶的品質。

而目前發酵適度點的判別主要依靠操作者的感官識別，即先看發酵葉的顏色變化再聞其氣味變化。在實際操作中存在著不確定性和隨機性，不同的操作者的識別往往所得結果不同，紅茶產品的質量難以保證穩定。

最新發明“一種確定工夫紅茶發酵適度的新方法”（專利號ZL200810073664.5）提出：茶黃素的含量從低往高變化會到達一個高的平臺，然后開始下降，而這個轉折點正好是發酵適度點，該發明理論上解決了發酵適度點識別的一致性和準確性。但其提出的實際操作方法，需要多次間接測量茶黃素的含量。需要專門的實驗室和專業人員，操作較為煩瑣，每隔30至40分鐘對發酵葉進行采樣泡湯，再采用光電比色法測量茶湯中茶黃素的吸光度，直到吸光度出現平臺時，才可確定達到發酵適度點。由于吸光度的測定是斷續的，且得到測定結果要一定時間，難以在發酵適度時中止發酵。所以此發明提供的方法很難在生產過程推廣應用。

綜上所述，目前尚無連續、快速、準確、簡便的紅茶發酵適度點識別的方法和裝置。

發明內容

本發明的目的是設計一種紅茶發酵適度點的識別方法，檢測發酵葉顏色變化，以發酵葉反光中紅色光信號與綠色光信號的比例為參數，或者以紅色光信號所占三色光信號的比例為參數，并記錄參數變化的時間，獲得參數變化到某值時維持不變的時間，并以此維持時間作為識別依據值，當它達到此紅茶品種的發酵適度點的相應值時，判斷為發酵適度點。

本發明的另一目的是設計一種紅茶發酵適度點的識別裝置，配置有單片機、顏色傳感器、白色LED發光管、時鐘電路和顯示器。白色LED發光管照射發酵葉，顏色傳感器采集發酵葉反光，將紅、藍、綠三色光的量傳送到單片機，單片機計算參數值和各參數值維持的時間，當某個參數值維持時間達到發酵適度點的持續時間，發出報警信號、停止發酵。

用顏色傳感器連續采集發酵葉的紅色光、綠色光和藍色光三基色信號R、G和B，同時計算紅色光信號與綠色光信號的比例，即參數F1=R/G；同時還計算紅色光信號與三基色光信號總量的比例，即參數F2=R/(R+G+B)，并記錄參數變化的時間。通過大量的試驗，得到這兩個參數相似的變化規律，如圖1和2所示，隨著發酵時間的延長，可分為參數值上升和下降兩個階段。第一階段2個參數的數值呈階梯式上升，即每上升到一個數值都會維持一定時間，曲線呈現為逐步上升的參數值平臺。而且隨著參數值的上升，參數值上升的速度減慢，不斷上升的平臺維持的時間逐漸加長，剛開始時平臺維持的時間僅為幾十秒，當達到參數的最大值時，維持不變的時間最長達幾十分鐘，形成最高也是最長的平臺。之后就進入第二階段，參數值逐漸階梯式下降。

對于達到不同參數值的成品紅茶由專家進行人工感官審評、比對，可知某一紅茶品種的發酵葉的F1或F2參數值平臺維持時間達到T1或T2時，發酵效果最好，即當此紅茶品種發酵葉的F1或F2參數值平臺維持時間達到T1或T2時即為該紅茶品種的發酵適度點。

因此F1或F2可稱為第一發酵指數和第二發酵指數。

例如工夫紅茶，當F1參數值上升過程中，達到某個平臺，此數值維持20分鐘不變時，即為其發酵適度點；或F2參數值上升到最高平臺后開始下降，下降時間累計達到5分鐘為其發酵適度點。用F1和F2判斷發酵適度點的結果一致。

再如紅碎茶，其F1或F2參數值在上升階段中，其中一個參數值在某個平臺維持5分鐘不變，即達到發酵適度點。