[發明專利]一種應用拉曼掃描實時智能調控紅茶發酵品質的方法及裝置

有效

• 申請號: 202011472740.7
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112630206B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 譚洪波;丁深根;昌智才
• 申請（專利權）人: 湖南陸羽千億工程技術咨詢服務有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;A23F3/08
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 王瓊琦

本發明公開了一種應用拉曼掃描實時智能調控紅茶發酵品質的方法及裝置，用拉曼掃描進行實時監控茶葉內含兒茶素、茶黃素、茶紅素、聚酯型兒茶素的化學官能團在450～550cm?1和620～680cm?1拉曼特征峰處的C?C?O變形鍵、720～750cm?1拉曼特征峰處的C?H牽拉鍵、1230～1280cm?1拉曼特征峰處的C?O雙酯牽拉鍵、1330～1380cm?1拉曼特征峰處的苯環震動鍵，并根據拉曼掃描數據進行發酵方向的偏差分析，即時調控發酵過程的溫度、相對濕度和通氧量，達到對紅茶導向發酵的智能實時控制。本發明方法通過精準地、實時快速地監測茶葉內含成分變化，根據內含成分變化實時調節發酵工藝參數，且能導向性地控制紅茶的酶促發酵過程，實現發酵紅茶品質的可控性、一致性。

技術領域

本發明涉及茶葉發酵技術領域，尤其涉及一種應用拉曼掃描實時智能調控紅茶發酵品質的方法及裝置。

背景技術

紅茶是一種發酵茶，通過發酵工藝，將茶葉中的兒茶素類物質(C、EC、EGC、ECG、EGCG)，通過茶葉內含酶的轉化，轉化為茶黃/紅/褐素類(TF、TF-3-G、TF-3′-G、TF-3,3′-DG)或聚酯型兒茶素等茶多酚類物質。在發酵過程中，一般可調節溫度、氧含量、pH值、濕度、葉片破碎率以控制茶葉中多種茶多酚的含量、色澤、口感、香氣等，來得到期望的高品質產品。

現有技術中記載了《一種全自動紅茶發酵控制模式》(申請號CN201610790978.1)，設計了紅茶發酵設備及其電氣控制系統，通過輸入的紅茶添加量，自動匹配紅茶發酵設備的工作參數，并使得紅茶發酵設備在該工作參數條件下自動工作，實現了自動化的紅茶發酵過程；但由于原料茶葉中成分和酶含量的不可預見性，對原料茶葉品質和工藝參數的穩定性要求十分苛刻，發酵過程無法智能地靈活控制，無法保證出品紅茶的高品質和一致性。

為了在紅茶發酵過程中判別茶葉內含成分的含量，現有技術中記載的《一種紅茶發酵適度的判定方法》(申請號CN201310248143.X)、《一種基于色相直方圖的紅茶發酵適度判別方法及裝置》(申請號CN201410408571.9)、《一種基于葉色判別工夫紅茶發酵質量的方法》(申請號CN201510283598.4)通過利用對發酵過程中的茶葉色變來判定發酵進程，由于色差宏觀反應了茶黃/紅/褐素的含量，這些方法有利于判定發酵終點，但無法對紅茶即時成分進行判斷，無法進行實時的工藝參數調控，無法保證發酵后紅茶的高品質和一致性。

為了更精密地監測紅茶發酵過程，安徽農業大學申請了《一種基于近紅外光譜結合兒茶素總量分析技術的工夫紅茶發酵質量的判別方法》(申請號CN201410210434.4)、《一種基于近紅外光譜分析技術的工夫紅茶發酵質量的快速判別方法》(申請號CN201410507679.3)和《一種基于近紅外光譜結合氨基酸分析技術的工夫紅茶發酵質量的判別方法》(申請號CN201410208611.5)，通過將近紅外光譜應用到茶葉成分檢測分析中，輔以高效液相色譜儀進行茶葉成分分析，該法實現了對紅茶發酵過程的成分監測，并配備了模型算法來彌補近紅外光譜掃描低精度、低速的不足，但這些方法仍不能對茶葉內含成分(尤其是紅茶發酵相關的茶黃/紅/褐素類、聚酯型兒茶素類物質)進行快速精確監測，無法實時有效的反饋工藝參數的缺陷，因此不能滿足對紅茶發酵過程的智能實時調控，難以保證發酵后紅茶的高品質和一致性。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種應用拉曼掃描實時智能調控紅茶發酵品質的方法及裝置，通過精準地、實時快速地監測茶葉內含成分變化，根據內含成分變化實時調節發酵工藝參數(溫度、濕度、通氧量)，且能導向性地控制紅茶的酶促發酵過程(平衡聚酯型兒茶素類和茶黃素類等茶多酚成分的比例)，實現發酵紅茶品質的可控性、一致性。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：