[發明專利]一種速溶紅茶適度發酵的控制方法和裝置

有效

• 申請號: 201410023988.3
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103749760A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 陳全勝;齊帥;趙杰文;歐陽琴;李歡歡;徐義;張東亮
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A23F3/08
• 分類號: A23F3/08;G01N21/25
• 代理公司: 江蘇縱聯律師事務所 32253
• 代理人: 戴勇

技術領域

本發明屬于生物發酵領域，具體涉及對發酵液的可見光譜實時檢測，同時涉及速溶紅茶適度發酵的控制技術。

背景技術

當今世界紅茶的消費量占到70%以上，通過綠茶、烏龍茶或茶葉原葉提取物進行液態發酵生產速溶紅茶粉，可以解決原料供應的瓶頸，同時可以生產優質速溶紅茶。

傳統紅茶液態發酵過程中的發酵適度的判定是靠人工經驗控制，無法實現實時和精準的控制。由于這種發酵方式受工人技術水平影響較大，發酵不易控制，效果難以保障，致使速溶紅茶一直存在產品品質不高、產品質量不穩定等問題，成為制約速溶紅茶發展，無法滿足國內蓬勃發展的速溶紅茶產業的要求。

速溶紅茶粉發酵過程中最顯著的變化是茶葉提取物的顏色，所以茶葉提取物的發酵過程中顏色可以作為評定許多紅茶質量的重要指標。但傳統的相機測色由于易受環境影響，無法遠距離測量，且光譜分辨率限于3個傳感器(紅、綠、藍)，其結果色彩測量時受到很大限制，無法達到對速溶茶發酵高精度控制的需求。

人的感官判斷造成的模糊性與不確定性和傳統的相機測色環境受限和檢測精度底等問題，現有技術中，關于發酵液色度值的測量精度和發酵適度的控制精度均有待提高。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種速溶紅茶發酵控制方法及裝置，實現對速溶紅茶粉發酵過程中茶葉提取物顏色的準確測量，從而實現對速溶紅茶的適度發酵控制，提高紅茶質量。

為了解決以上技術問題，本發明將可見光譜技術應用于生產優質速溶紅茶發酵控制，具體技術方案如下：

一種速溶紅茶適度發酵控制方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一，利用發酵罐發酵，經理化分析和感官評審，獲取適度發酵的發酵液；計算機通過速溶紅茶發酵控制裝置，獲得光譜儀采集的適度發酵發酵液的光譜信息，并采用CIE標準色度學系統將發酵液的透射光譜轉換為發酵液的色度值，將計算得到的適度發酵液的色度值的均值即發酵液的目標色度值；計算得到的適度發酵液的色度值與所述目標色度值的最大色差即閾值；所述色度值采用CIELAB色度空間，色差計算采用歐式距離；

步驟二，以后每次發酵速溶紅茶時，只需要將步驟一得到的目標色度值和閾值輸入到計算機控制程序中；在發酵過程中，計算機發酵控制程序將實時通過光譜儀采集發酵液的透射光譜計算發酵液的色度值，同時計算發酵液的色度值與目標色度值之間的色差；當色差小于設定的閾值時，認為發酵中的發酵液已到達適度發酵，立即停止發酵；當色差大于等于設定的閾值時，繼續對發酵液進行發酵；從而實現對速溶紅茶發酵液發酵適度的精準控制。

所述的發酵液為綠茶、烏龍茶、綠茶茶葉原葉任一種的提取物。

根據所述一種速溶紅茶適度發酵控制方法的裝置，其特征在于：主要包括計算機(1)、光譜儀(2)，入射光纖(6)、透射光纖(3)、發酵罐(8)和循環取樣支管(5)；

所述循環取樣支管(5)安裝于發酵罐(8)外壁；取樣泵(4)位于循環取樣支管(5)的下端位置，用于實時抽取所述發酵罐內的發酵液；循環取樣支管(5)中部的一側開有透明圓孔A連接入射光纖(6)的一端，相對的另一側開有透明圓孔B連接透射光纖(3)的一端；入射光纖(6)的另一端與光源(7)連接；透射光纖(3)的另一端與光譜儀(2)連接；循環取樣支管(5)一側的入射光纖(6)射出的光能透過發酵液直接進入另一側的透射光纖(3)，最終進入到光譜儀(2)；

光源(7)發出的光通過入射光纖(6)，到達循環取樣支管(5)，通過循環取樣支管一側的透明圓孔A、透過發酵液，通過循環取樣支管(5)另一側的透明圓孔B，經過透射光纖(3)最終進入到光譜儀(2)；

所述計算機(1)與光譜儀(2)連接，計算機安裝有發酵控制程序，具有人機交互界面，能實時獲取光譜儀采集發酵液的380nm-780nm的透射光譜信息并采用CIE標準色度學系統將光譜信息轉換為色度值，自動顯示發酵罐中發酵液的色度值，通過交互界面人為設定發酵液的目標色度值和閾值；

所述光源(7)為鹵光燈。

本發明具有有益效果。本發明通過循環取樣支管和光纖傳導方案使得可以長距離、實時檢測發酵罐中的發酵液，通過可見光譜技術方案使得可以實現對發酵液顏色高度精準檢測，通過檢測程序的色差判定方案實現了對發酵液的發酵適度自動和高精度判定。

附圖說明

圖1為本發明速溶紅茶適度發酵控制的裝置示意圖；

圖2為本發明發酵過程中光譜儀采集的發酵液透射率；實線為適度發酵的發酵液透過率光譜曲線，虛線為發酵中發酵液透過率光譜曲線；