工夫紅茶連續(xù)自動化加工關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備
成果概況
成果類別: | 應(yīng)用技術(shù) | 體現(xiàn)形式: | 新技術(shù) | 課題來源: | 國家科技計劃 |
起止時間: | 2012.01 至2014.12 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 中期階段 |
成果屬性: | 原始性創(chuàng)新 |
成果簡介
1. 任務(wù)來源
本技術(shù)來源“十二五”國家科技支撐計劃課題“工夫紅茶連續(xù)化自動化加工關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究與示范”(編號:2012BAF07B05)。
2. 獲得的知識產(chǎn)權(quán)情況
申報國家專利及著作權(quán)29項,獲得授權(quán)成果22項,其中獲發(fā)明專利授權(quán)4項、軟件著作權(quán)授權(quán)8項、實用新型專利授權(quán)7項、外觀專利授權(quán)3項,發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文6篇,其中SCI論文1篇。
3. 技術(shù)特征
(1)明確了采用紅光光照萎凋可明顯提高工夫紅茶品質(zhì),探明了特定萎凋條件下萎凋葉含水量變化與萎凋時間、萎凋葉水分散失率(k)與萎凋溫度之間的線性關(guān)系,建立了萎凋工藝參數(shù)選配表。
(2)率先采用壓力自適應(yīng)控制系統(tǒng)、外供低溫惰性氣體和透明外觀設(shè)計,提出了可視化壓力自適應(yīng)“工夫紅茶冷揉捻技術(shù)”,研制的工夫紅茶專用揉捻設(shè)備具有“低溫低氧”功能。
(3)研制出工夫紅茶連續(xù)自動化發(fā)酵設(shè)備,實現(xiàn)了溫濕度控制、自動間隙翻拌的連續(xù)化發(fā)酵;探明了發(fā)酵中在制品圖像色澤的Hue直方圖特征、有機揮發(fā)物(VOC)特征與發(fā)酵品質(zhì)的量化解析關(guān)系,建立了基于圖像和有機揮發(fā)物特征的“工夫紅茶發(fā)酵品質(zhì)適度可視化判別方法”。
4. 與國內(nèi)外同類研究的比較
(1)在國內(nèi)外文獻檢索范圍內(nèi),本成果提出的工夫紅茶光補償全天候萎凋技術(shù);以及建立的特定萎凋條件下萎凋葉含水量預(yù)測模型,可以準確預(yù)測不同初始含水量的鮮葉在不同萎凋溫度、萎凋時間下的含水量變化情況,實現(xiàn)了萎凋工序中萎凋葉含水量的定量控制;本成果提出了一種基于計算機圖像技術(shù)的萎凋葉含水量無損檢測方法,實現(xiàn)紅茶萎凋過程中的含水量在線監(jiān)控;上述技術(shù)成果未見報道。
(2)在國內(nèi)外文獻檢索范圍內(nèi),本成果的揉捻機筒體采用可視化材料制作,揉盤采取集成氣路系統(tǒng)的一體化復(fù)合式設(shè)計,可整體側(cè)面打開;壓力系統(tǒng)根據(jù)揉捻過程茶葉所受壓力進行自適應(yīng)浮動控制,在保證揉捻小環(huán)境“低溫低氧”的條件下,實現(xiàn)揉捻壓力的自適應(yīng)控制、以及快速出料、作業(yè)過程可視化。該設(shè)備特點在國內(nèi)外所檢其他茶葉揉捻機及揉捻壓力檢測技術(shù)的相關(guān)文獻中未見報道,本成果相關(guān)設(shè)備已申請了專利。
(3)在國內(nèi)外文獻檢索范圍內(nèi),本成果研制的發(fā)酵設(shè)備采用透明材料制作筒體,翻動功能依靠端部柔性材質(zhì)的攪拌刮板實現(xiàn);加熱加濕方式為超聲波霧化水蒸汽經(jīng)隧道環(huán)形空氣加熱,形成濕熱氣體輸入發(fā)酵筒的方式實現(xiàn)。本成果研制的連續(xù)自動化發(fā)酵設(shè)備未見報道,本成果相關(guān)設(shè)備已申請了專利。
(4)在國內(nèi)外文獻檢索范圍內(nèi),本成果采用基于工夫紅茶在制品的平均色澤、色相直方圖、有機揮發(fā)物(VOC)、理化特性等多信息融合檢測技術(shù)方法,以及品質(zhì)在線監(jiān)測控制設(shè)備的相關(guān)研究,采用發(fā)酵在制品視覺圖像的H直方圖特征、有機揮發(fā)物特征等用于判別工夫紅茶發(fā)酵中品質(zhì)適度,并建立了對應(yīng)相關(guān)的預(yù)測模型,實現(xiàn)了工夫紅茶加工中在制品信息的可視化。該類方法均能有效判別發(fā)酵過程中的發(fā)酵適度,其技術(shù)方法未見報道,本成果相關(guān)技術(shù)已申請了專利。
綜上所述,本成果在光補償萎凋、實時壓力監(jiān)控、冷揉捻和連續(xù)自動化發(fā)酵及在制品品質(zhì)適度判別的多信息融合檢測技術(shù)上均取得了重大突破。
本成果將為今后工夫紅茶萎凋質(zhì)量及發(fā)酵品質(zhì)的信息化、智能化監(jiān)控設(shè)備研制,提供理論基礎(chǔ)與科學(xué)依據(jù)。為在工夫紅茶加工過程中實現(xiàn)無人值守的自動化、標準化、精細化生產(chǎn)管理模式,避免人為、環(huán)境等不穩(wěn)定因素對品質(zhì)的影響,以及建立有效的質(zhì)量安全管理機制奠定基礎(chǔ),對提高工夫紅茶品質(zhì),實現(xiàn)連續(xù)自動化加工具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。
5. 技術(shù)成熟程度
本成果初步實現(xiàn)了工夫紅茶萎凋、揉捻及發(fā)酵加工技術(shù)的數(shù)字化、信息化,表現(xiàn)為加工狀態(tài)的視覺可視化和加工品質(zhì)感官信息的可視化。光補償全天候萎凋技術(shù)、冷揉捻技術(shù)與設(shè)備、連續(xù)自動化發(fā)酵技術(shù)與設(shè)備等,作為工夫紅茶加工關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備,經(jīng)浙江方圓檢測集團股份有限公司檢測,設(shè)備性能符合設(shè)計和生產(chǎn)要求;并在浙江更香有機茶業(yè)開發(fā)有限公司建立首條“武陽工夫”紅茶連續(xù)自動化加工示范生產(chǎn)線中應(yīng)用,經(jīng)大生產(chǎn)示范試驗是可行的。
應(yīng)用前景
主要應(yīng)用行業(yè): | 制造業(yè) | 知識產(chǎn)權(quán)形式: | 專利 |
應(yīng)用狀態(tài): | 試用 | 擬轉(zhuǎn)化方式: |
單位概況
完成單位: | 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所 | ||
單位地址: | 浙江省杭州市梅靈南路9號 | ||
單位電話: | 0571-86653938;86650607 |
聯(lián)系方式
聯(lián)系人: | 熊興平 | 聯(lián)系人電話: | 0571-86650187 | 聯(lián)系人Email: | tricaas@mail.hz.zj.cn |
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