CN113467530B - 一种茶叶萎凋速率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种茶叶萎凋速率控制方法，包括以下步骤：(1)获取茶叶的萎凋速率基准曲线；(2)选取萎凋速率基准曲线V₀；(3)设定萎凋速率基准曲线V₀的上下偏差曲线；(4)称重传感器实时检测茶叶的重量变化，并根据计算得出茶叶的实时萎凋速率V_i；(5)根据实时萎凋速率Vi，结合所述萎凋速率基准曲线V₀、上偏差曲线V₁以及下偏差曲线V_‑1，对吹风机进行调控，让实时萎凋速率V_i位于所述上偏差曲线V₁和下偏差曲线V_‑1之间，且趋向于所述萎凋速率基准曲线V₀。本发明实现对茶叶萎凋的速率控制，在提升萎凋产能的同时，保证茶叶萎凋质量，从而有利于提高后续茶叶的成品质量。

Description

一种茶叶萎凋速率控制方法

技术领域

本发明涉及一种茶叶生产加工方法，具体涉及一种茶叶萎凋速率控制方法。

背景技术

萎凋是茶叶加工过程中重要的工序之一，在一定的温度和湿度条件下，使得茶叶的水分散失，从而使得茎、叶萎蔫，茶叶的青草气散去，并产生清香。针对茶叶的萎凋加工，采用自然萎凋的茶叶质量是最佳的，其中的萎凋叶失水率适中，温度和湿度均匀，各种内含化学物质变化正常，尤其是氨基酸、水溶性果胶、单糖等滋味物质形成较多；但是，自然萎凋的产能过低，无法满足生产需求。现有技术中，采用萎凋槽对茶叶进行萎凋加工，具有萎凋量大的特点，广泛应用在茶叶加工生产线上；现有的萎凋槽处理方法一般会采用吹风机加快茶叶的萎凋速率，但对茶叶的萎凋过程缺乏反馈控制，导致萎凋均匀性差，缺乏稳定性。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种茶叶萎凋速率控制方法，该方法实现对茶叶萎凋的速率控制，在提升萎凋产能的同时，保证茶叶萎凋质量，从而有利于提高后续茶叶的成品质量。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种茶叶萎凋速率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）获取不同环境温度和湿度下的茶叶萎凋速率基准曲线；

（2）选取对应的萎凋速率基准曲线V₀；

（3）设定萎凋速率基准曲线V₀的上下偏差曲线，其中，上偏差曲线为V₁，下偏差曲线为V_-1；

（4）萎凋设备上的称重传感器实时检测茶叶的重量变化，并根据以下公式计算得出茶叶的实时萎凋速率V_i，

V_i=Δm_i/ (m_i×Δt)

其中，m_i为t=i时刻的茶叶重量，Δm_i为相邻两个时间点茶叶的减重量，Δt为相邻两个时间点的时间差；

（5）根据实时萎凋速率V_i，结合所述萎凋速率基准曲线V₀、上偏差曲线V₁以及下偏差曲线V_-1，通过对萎凋设备上的吹风机进行调控，让实时萎凋速率V_i位于所述上偏差曲线V₁和下偏差曲线V_-1之间，且趋向于所述萎凋速率基准曲线V₀。

本发明的一个优选方案，当实时萎凋速率V_i位于下偏差曲线V_-1和萎凋速率基准曲线V₀之间时，吹风机增加转速工作，且当实时萎凋速率V_i越接近下偏差曲线V_-1时，吹风机的转速越大，当实时萎凋速率V_i接近萎凋速率基准曲线V₀时，吹风机的转速逐渐恢复至预设常态；当实时萎凋速率V_i位于萎凋速率基准曲线V₀和上偏差曲线V₁之间时，吹风机降低转速工作，且当实时萎凋速率V_i越接近上偏差曲线V₁时，吹风机的转速越小，当实时萎凋速率V_i接近萎凋速率基准曲线V₀时，吹风机的转速逐渐恢复至预设常态。

本发明的一个优选方案，还包括加温装置和降温装置；在步骤（5）中，根据实时萎凋速率V_i，结合所述萎凋速率基准曲线V₀、上偏差曲线V₁以及下偏差曲线V_-1，对吹风机、加温装置以及降温装置进行多手段调控，确保实时萎凋速率V_i位于所述上偏差曲线V₁和下偏差曲线V_-1之间，且趋向于所述萎凋速率基准曲线V₀。

优选地，步骤（3）中，设定上下极限偏差曲线，其中，上极限偏差曲线为V₂，下极限偏差曲线为V_-2。

优选地，当实时萎凋速率V_i位于所述下极限偏差曲线V_-2以下时，开启所述加温装置，并且吹风机全速工作，直至实时萎凋速率V_i位于下极限偏差曲线V_-2以上后，所述加温装置再停止运行；当实时萎凋速率V_i位于下极限偏差曲线V_-2和下偏差曲线V_-1之间时，吹风机全速工作，直至实时萎凋速率V_i位于下偏差曲线V_-1以上；当实时萎凋速率V_i位于上偏差曲线V₁和上极限偏差曲线V₂之间时，开启所述降温装置，并且吹风机低速工作，直至实时萎凋速率V_i位于上偏差曲线V₁以下后，所述降温装置再停止运行。

本发明的一个优选方案，在步骤（4）中，所述萎凋设备上的称重传感器设有多个，该多个称重传感器实时检测茶叶的重量变化，并以多个称重传感器的平均值作为某时刻的茶叶重量。

本发明的一个优选方案，在步骤（1）中，通过以下步骤获取萎凋速率基准曲线：

（1）将采集装置放置在萎凋房内，记录萎凋房内的环境温度和湿度；

（2）将待萎凋的茶叶单层密布在采集装置的筛盘上，对筛盘上的茶叶重量开始进行记录，并传输至数据记录仪中；

（3）当筛盘上的茶叶重量减轻至预设重量时，结束茶叶的自然萎凋处理；

（4）通过上述步骤获取茶叶萎凋过程的重量减重曲线图；

（5）根据所述重量减重曲线图，计算出各时间段的茶叶萎凋速率，从而得出茶叶的萎凋速率基准曲线；其中各时间段的茶叶萎凋速率V_n计算如下：

Δm_n= m_n+1-m_n

V_n=Δm_n/ (m_n×Δt)

式中，m_n为时间t=n时的茶叶重量，m_n+1为t=n+1时的茶叶重量，Δm_n为单位时间内Δt茶叶的减重重量，其中的Δt=t_n+1-t_n；

改变萎凋房内的环境温度和湿度或在不同自然气候条件下，通过以上步骤，获取多条不同环境温度和湿度下的茶叶自然萎凋的萎凋速率基准曲线。

优选地，所述采集装置包括支撑架、称重装置、筛盘以及数据记录仪，所述支撑架设置在称重装置上，所述筛盘设置在支撑架上，所述称重装置对筛盘上的茶叶进行重量实时检测，所述称重装置与所述数据记录仪进行数据传输。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明实现对茶叶萎凋的速率控制，在采用萎凋设备提升茶叶萎凋产能的同时，能够保证茶叶萎凋质量，从而有利于提高后续茶叶的成品质量。

2、自然萎凋具有良好的茶叶萎凋质量，本发明先对茶叶自然萎凋的速率曲线进行采集，并作为基准曲线，再依据基准曲线对萎凋设备进行批量萎凋加工进行调控，控制茶叶萎凋速率，让萎凋设备上的茶叶萎凋速度与自然萎凋速率保持一致或趋于一致，从而达到与自然萎凋媲美的良好茶叶萎凋质量，保证萎凋品质。

3、本发明采用曲线对比的方式，让萎凋机对茶叶加工处理时具有基准参考，结合茶叶萎凋处理时的萎凋速率实时变化，能及时对萎凋机进行调控，控制方式简单有效，且调控反应及时快速，有利于提高茶叶的萎凋质量。

附图说明

图1为本发明的茶叶萎凋速率控制方法的流程框图。

图2为茶叶自然萎凋过程中的重量减重曲线图。

图3为茶叶萎凋过程的速率曲线图。

图4为采集装置的示意图。

图5-图8为实现本发明的茶叶萎凋速率控制方法的萎凋设备的其中一种具体实施方式的结构示意图，其中，图5为主视图，图6为立体图，图7为单个萎凋机的主视图，图8为单个萎凋机的立体图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。

参见图1-图3，本实施例的茶叶萎凋速率控制方法，包括以下步骤：

（1）获取不同环境温度和湿度下的茶叶萎凋速率基准曲线。

（2）根据现场环境温度和湿度，或在萎凋房内设定较佳的茶叶萎凋环境温度和湿度，选取对应的萎凋速率基准曲线V₀。

（3）设定萎凋速率基准曲线V₀的上下偏差曲线和上下极限偏差曲线，其中，上偏差曲线为V₁，下偏差曲线为V_-1，上极限偏差曲线为V₂以及下极限偏差曲线为V_-2。

（4）萎凋设备上的称重传感器实时检测茶叶的重量变化，并根据以下公式计算得出茶叶的实时萎凋速率V_i，

V_i=Δm_i/ (m_i×Δt)

其中，m_i为t=i时刻的茶叶重量，Δm_i为相邻两个时间点茶叶的减重量，Δt为相邻两个时间点的时间差；

（5）根据实时萎凋速率V_i，结合所述萎凋速率基准曲线V₀、上偏差曲线V₁、下偏差曲线V_-1、上极限偏差曲线为V₂以及下极限偏差曲线为V_-2，通过对萎凋设备上的吹风机、加温装置和降温装置进行调控，让实时萎凋速率V_i位于所述上偏差曲线V₁和下偏差曲线V_-1之间，且趋向于所述萎凋速率基准曲线V₀。

进一步地，在t=i时刻下，与萎凋速率基准曲线V₀、上偏差曲线V₁、下偏差曲线V_-1、上极限偏差曲线为V₂以及下极限偏差曲线为V_-2的交点分别为V_0i、V_1i、V_-1i、V_2i、V_-2i。因此，具体调控方式如下：

当实时萎凋速率V_i位于下偏差曲线V_-1和萎凋速率基准曲线V₀之间时，即V_-1i≤V_i≤V_0i时，吹风机增加转速工作，且当实时萎凋速率V_i越接近下偏差曲线V_-1时（V_i接近V_-1i时），吹风机的转速越大，当实时萎凋速率V_i接近萎凋速率基准曲线V₀时（V_i接近V_0i时），吹风机的转速逐渐恢复至预设常态。

当实时萎凋速率V_i位于萎凋速率基准曲线V₀和上偏差曲线V₁之间时，即V_0i≤V_i≤V_1i时，吹风机降低转速工作，且当实时萎凋速率V_i越接近上偏差曲线V₁时（V_i接近V_1i时），吹风机的转速越小，当实时萎凋速率V_i接近萎凋速率基准曲线V₀时（V_i接近V_0i时），吹风机的转速逐渐恢复至预设常态。

当实时萎凋速率V_i位于所述下极限偏差曲线V_-2以下时，即V_i≤V_-2i时，开启所述加温装置，并且吹风机全速工作，直至实时萎凋速率V_i位于下极限偏差曲线V_-2以上（V_i≥V_-2i）后，所述加温装置再停止运行。

当实时萎凋速率V_i位于下极限偏差曲线V_-2和下偏差曲线V_-1之间时，即V_-2i≤V_i≤V_-1i时，吹风机全速工作，直至实时萎凋速率V_i位于下偏差曲线V_-1以上（V_i≥V_-1i）。

当实时萎凋速率V_i位于上偏差曲线V₁和上极限偏差曲线V₂之间时，即V_1i≤V_i≤V_2i时，开启所述降温装置，并且吹风机低速工作，直至实时萎凋速率V_i位于上偏差曲线V₁以下（V_i≤V_1i）后，所述降温装置再停止运行。

参见图2-图3，本实施例中，还公开一种茶叶萎凋速率曲线的采集方法，具体包括以下步骤：

（1）将采集装置放置在萎凋房内，记录萎凋房内的环境温度和湿度；

（2）将待萎凋的茶叶单层密布在采集装置的筛盘上，对筛盘上的茶叶重量开始进行记录，并传输至数据记录仪中；

（3）当筛盘上的茶叶重量减轻至预设重量时，结束茶叶的自然萎凋处理；

（4）通过上述步骤获取茶叶萎凋过程的重量减重曲线图；

（5）根据所述重量减重曲线图，计算出各时间段的茶叶萎凋速率，从而得出茶叶的萎凋速率基准曲线；其中各时间段的茶叶萎凋速率V_n计算如下：

Δm_n= m_n+1-m_n

V_n=Δm_n/ (m_n×Δt)

式中，m_n为时间t=n时的茶叶重量，m_n+1为t=n+1时的茶叶重量，Δm_n为单位时间内Δt茶叶的减重重量，其中的Δt=t_n+1-t_n；

改变萎凋房内的环境温度和湿度或在不同自然气候条件下，通过以上步骤，获取多条不同环境温度和湿度下的茶叶自然萎凋的萎凋速率基准曲线。

参见图4，同时针对上述茶叶萎凋速率曲线的采集方法，本实施例还公开一种采集装置，具体包括支撑架3、称重装置2、筛盘1以及数据记录仪4，支撑架设置在称重装置2上，筛盘设置在支撑架3上，称重装置2对筛盘1上的茶叶进行重量实时检测，称重装置2与数据记录仪4进行数据传输。

参见图5-图8，本实施例还公开一种萎凋设备，包括电控箱8和多台萎凋机7，该多台萎凋机7设置在同一个厂房5环境下，多台萎凋机7等间距设置；其中，每台萎凋机7包括传送帘10、驱动传送帘10运转的送料驱动机构以及吹风机12；所述传送帘10的下方两侧设有挡风板11，所述吹风机12设置在传送帘10的一端下方；还包括用于检测传送帘10上的茶叶重量的称重传感器13以及控制环境温度的温度控制装置6。本实施例中，所述称重传感器13设置在机架的脚架上，且设有多个；这样便于称重传感器13的安装固定，且稳定性好，有利于提高检测精度。本实施例中的萎凋设备，还可设置加温装置和降温装置，以便对环境温湿度进行调控，结合吹风机12的控制，有利于控制茶叶萎凋速率，从而提高茶叶萎凋质量。

参见图7-图8，所述传送帘10的下方设有导风板14，该导风板14设置在两侧的挡风板11之间；沿着吹风机12的出风方向，所述导风板14逐渐向上倾斜设置。通过设置这样的导风板14，在挡风板11的配合下，让吹风机12吹出的风能够垂直向上穿过传送帘10上的茶叶，有效提高吹风萎凋处理质量和均匀度。

参见图6，沿着传送帘10的移动方向，传送帘10的末端处设有收料输送机9，该收料输送机9与所述多个萎凋机7的末端对接设置。本实施例中，所述收料输送机9包括输送带以及驱动所述输送带运转的收料驱动机构；通过收料输送机9的设置，便于对完成萎凋加工处理的茶叶进行自动收料，从而能够快速完成收料，以便进行下一工序的茶叶加工。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种茶叶萎凋速率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取不同环境温度和湿度下的茶叶萎凋速率基准曲线；

(2)选取对应的萎凋速率基准曲线V₀；

(3)设定萎凋速率基准曲线V₀的上下偏差曲线，其中，上偏差曲线为V₁，下偏差曲线为V_-1；

(4)萎凋设备上的称重传感器实时检测茶叶的重量变化，并根据以下公式计算得出茶叶的实时萎凋速率V_i，

V_i＝Δm_i/(m_i×Δt)

其中，m_i为t＝i时刻的茶叶重量，Δm_i为相邻两个时间点茶叶的减重量，Δt为相邻两个时间点的时间差；

(5)根据实时萎凋速率V_i，结合所述萎凋速率基准曲线V₀、上偏差曲线V₁以及下偏差曲线V_-1，通过对萎凋设备上的吹风机进行调控，让实时萎凋速率V_i位于所述上偏差曲线V₁和下偏差曲线V_-1之间，且趋向于所述萎凋速率基准曲线V₀；

还包括加温装置和降温装置；在步骤(5)中，根据实时萎凋速率V_i，结合所述萎凋速率基准曲线V₀、上偏差曲线V₁以及下偏差曲线V_-1，对吹风机、加温装置以及降温装置进行多手段调控，确保实时萎凋速率V_i位于所述上偏差曲线V₁和下偏差曲线V_-1之间，且趋向于所述萎凋速率基准曲线V₀；

步骤(3)中，设定上下极限偏差曲线，其中，上极限偏差曲线为V₂，下极限偏差曲线为V_-2；

当实时萎凋速率V_i位于所述下极限偏差曲线V_-2以下时，开启所述加温装置，并且吹风机全速工作，直至实时萎凋速率V_i位于下极限偏差曲线V_-2以上后，所述加温装置再停止运行；当实时萎凋速率V_i位于下极限偏差曲线V_-2和下偏差曲线V_-1之间时，吹风机全速工作，直至实时萎凋速率V_i位于下偏差曲线V_-1以上；当实时萎凋速率V_i位于上偏差曲线V₁和上极限偏差曲线V₂之间时，开启所述降温装置，并且吹风机低速工作，直至实时萎凋速率V_i位于上偏差曲线V₁以下后，所述降温装置再停止运行；

在步骤(1)中，通过以下步骤获取萎凋速率基准曲线：

(1)将采集装置放置在萎凋房内，记录萎凋房内的环境温度和湿度；

(2)将待萎凋的茶叶单层密布在采集装置的筛盘上，对筛盘上的茶叶重量开始进行记录，并传输至数据记录仪中；

(3)当筛盘上的茶叶重量减轻至预设重量时，结束茶叶的自然萎凋处理；

(4)通过上述步骤获取茶叶萎凋过程的重量减重曲线图；

(5)根据所述重量减重曲线图，计算出各时间段的茶叶萎凋速率，从而得出茶叶的萎凋速率基准曲线；其中各时间段的茶叶萎凋速率V_n计算如下：

Δm_n＝m_n+1-m_n

V_n＝Δm_n/(m_n×Δt)

式中，m_n为时间t＝n时的茶叶重量，m_n+1为t＝n+1时的茶叶重量，Δm_n为单位时间内Δt茶叶的减重重量，其中的Δt＝t_n+1-t_n；

改变萎凋房内的环境温度和湿度或在不同自然气候条件下，通过以上步骤，获取多条不同环境温度和湿度下的茶叶自然萎凋的萎凋速率基准曲线。

2.根据权利要求1所述的茶叶萎凋速率控制方法，其特征在于，当实时萎凋速率V_i位于下偏差曲线V_-1和萎凋速率基准曲线V₀之间时，吹风机增加转速工作，且当实时萎凋速率V_i越接近下偏差曲线V_-1时，吹风机的转速越大，当实时萎凋速率V_i接近萎凋速率基准曲线V₀时，吹风机的转速逐渐恢复至预设常态；当实时萎凋速率V_i位于萎凋速率基准曲线V₀和上偏差曲线V₁之间时，吹风机降低转速工作，且当实时萎凋速率V_i越接近上偏差曲线V₁时，吹风机的转速越小，当实时萎凋速率V_i接近萎凋速率基准曲线V₀时，吹风机的转速逐渐恢复至预设常态。

3.根据权利要求1所述的茶叶萎凋速率控制方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述萎凋设备上的称重传感器设有多个，该多个称重传感器实时检测茶叶的重量变化，并以多个称重传感器的平均值作为某时刻的茶叶重量。

4.根据权利要求1所述的茶叶萎凋速率控制方法，其特征在于，所述采集装置包括支撑架、称重装置、筛盘以及数据记录仪，所述支撑架设置在称重装置上，所述筛盘设置在支撑架上，所述称重装置对筛盘上的茶叶进行重量实时检测，所述称重装置与所述数据记录仪进行数据传输。