CN109170000A - 一种茶叶可视闷黄装置与闷黄方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种茶叶可视闷黄装置与闷黄方法，涉及茶叶加工技术领域，包括机架和安装在机架上的闷黄筒，闷黄筒的下筒壁上连接有用于下筒壁加热的水箱，闷黄筒的上方安装有进料口，闷黄筒的底部安装有出料口，出料口上安装有旋转的开合门，闷黄筒的一端上开设有通气孔，闷黄筒的另一端上为闷黄筒侧门，闷黄筒内沿轴向转动安装有一空心轴，空心轴的一端上连接有动力装置，另一端通过导气管与水箱内部相连通，空心轴上开设有均匀分布的气流孔，空心轴的外壁上沿轴向方向上安装有多个翻拌装置。采用本发明的可视闷黄装置，可轻易调控闷黄筒的内部环境，使得黄茶闷黄工艺操作方便，闷黄均匀，提升了闷黄装置闷黄的品质和性能。

Description

一种茶叶可视闷黄装置与闷黄方法

技术领域

本发明涉及茶叶加工技术领域，尤其涉及一种茶叶可视闷黄装置与闷黄方法。

背景技术

黄茶是我国所特有的茶类，其品质特征为“黄叶黄汤”，香气清悦，味醇厚爽口，黄茶的品质特点是黄汤黄叶，而黄茶的制法特点主要是闷黄过程。鲜叶采摘摊放后，用高温杀青彻底破坏酶活性，多酚类化合物在湿热作用下发生非酶性自动氧化，产生一些色素类物质，同时茶叶内其他化学物质也发生一些相应的变化。闷黄是黄茶加工所独有的工序，更是形成黄茶独特品质的关键工序，该工序主要受茶鲜叶含水量、闷黄方式和闷黄时间、温度、环境氧浓度等因素的影响。

在已有的闷黄技术的相关研究中，存在一些关于闷黄装置的专利文献，如下：中国专利CN201710054880、CN201711183245、CN201720679099、CN201810090073和CN201810188282，公开的闷黄装置均采用固定“箱式”闷黄，实现结构组成相似。上述多种专利机型的缺点为：1)作业空间内，以及上下层间存在温度、湿度差，造成闷黄品质不一致；2)闷黄机构无法翻拌匀质，闷黄中产生的有机挥发性废气、热量无法及时排出，造成叶堆内部温度高、含氧量不足，导致品质不均匀。正是上述缺陷，这些闷黄机并未在生产实际中得到推广应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种茶叶可视闷黄装置与闷黄方法，使黄茶的产品品质更加均匀良好，得到口感评分更高的黄茶。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：一种茶叶可视闷黄装置，包括机架和安装在机架上的闷黄筒和水箱，所述水箱用于为闷黄筒内部加热，所述闷黄筒的筒壁分为上筒壁和下筒壁两个部分，所述闷黄筒的上筒壁透明，所述下筒壁内部与水箱内部相连通，所述闷黄筒的上方安装有静电加压装置和进料口，所述静电加压装置位于进料口的左侧上方，所述闷黄筒的底部安装有出料口，所述进料口安装有推拉式的开合门，所述出料口上安装有旋转的开合门，所述闷黄筒的一端面上开设有通气孔，所述闷黄筒内沿轴向转动安装有空心轴，所述空心轴的两端均转动安装在闷黄筒的两端面上，所述空心轴的一端于闷黄筒的外侧连接有电机，另一端通过导气管与水箱内部相连通，所述空心轴上开设有均匀分布的气流孔，所述空心轴的外壁上沿轴向方向上安装有多个翻拌装置。

进一步，所述闷黄筒的下筒壁为双层不锈钢板结构，双层所述不锈钢板结构之间设有夹层，所述夹层与水箱内部相连通。

进一步，所述水箱内安装有加热棒和水泵，所述水泵上安装有第一出水管，所述第一出水管的出水端与夹层相连通，所述夹层上部连接第二出水管，所述第二出水管的出水端与水箱内部相连通。

进一步，所述导气管上安装有换气阀，所述换气阀还连通有一气体贮存器，所述水箱和气体贮存器均通过换气阀与空心轴相连通。

进一步，所述翻拌装置由三段空心杆连接而成，三段所述空心杆为两根短空心杆和一根长空心杆，所述短空心杆的一端安装在长空心杆上，另一端固定安装在空心轴上，所述短空心杆与空心轴的内部相连通，所述短空心杆上开设有出气孔。

进一步，所述出气孔和气流孔上均镶嵌有筛网。

进一步，所述通气孔和电机位于同一侧，所述闷黄筒于通气孔相对的一端上铰接有闷黄筒侧门，所述闷黄筒侧门上铰接有气缸，所述气缸的另一端铰接在机架上。

进一步，所述静电加压装置包括上电极板、下电极板和静电发生器，所述静电发生器安装在闷黄筒的外壁上，所述闷黄筒和静电发生器之间设有绝缘层。

本发明的另一个目的，还提供了一种基于上述闷黄装置的茶叶闷黄方法，包括如下步骤：

茶叶经杀青处理后得到的杀青叶经静电加压后，倒入进料口，并落入闷黄筒内；

设定水箱中水温为30℃-50℃，通过水泵向夹层内部通入热水；

开始茶叶闷黄，闷黄过程中空心轴每隔0-60min转动一次，翻拌装置翻拌原料，同时导气管向空心轴内持续通入氧气浓度为0-42％的湿热气流；

闷黄3h-8h后，出料口出料，得到闷黄茶；

打开闷黄筒侧门，清洗闷黄筒内壁。

进一步的，所述闷黄方法的工艺参数条件设计如下：所述杀青叶的含水量为63％，所述静电加压的电压为0～10kV，所述水箱中的水温设定为44℃，所述空心轴每隔57min转动一次，每次转动10min，所述湿热气流的氧气浓度为28％，所述闷黄时间为6.3h。

本发明的有益效果：

空心轴以一定的翻拌间隔旋转，翻拌装置将原料进行翻拌，同时空心轴中可持续通入低氧或者无氧的湿热气流，使得闷黄筒内部气流扰动性较好，能够减小闷黄筒内部上下层间存在温度、湿度差，并且持续通入低氧或者无氧的湿热气流，使闷黄中产生的有机挥发性废气、热量无法及时排出，保证茶叶闷黄品质。

采用本发明的可视闷黄装置，可轻易调控闷黄筒的内部环境，使得黄茶闷黄工艺操作方便，闷黄均匀，提升了闷黄装置闷黄的品质和性能。

同时，采用基于本发明闷黄装置的闷黄茶叶的方法制作茶叶，使得黄茶闷黄的品质高，制作的茶叶口感好，茶叶的感官评分高达94.15。

附图说明

图1是本发明一种茶叶可视闷黄装置的结构示意图一；

图2是本发明一种茶叶可视闷黄装置的结构示意图二；

图3是本发明一种茶叶可视闷黄装置的闷黄筒的内部结构示意图；

图4是本发明一种茶叶可视闷黄装置的下筒壁的双层不锈钢板结构示意图；

其中，机架1、闷黄筒2、上筒壁3、下筒壁4、进料口5、出料口6、通气孔7、空心轴8、气体贮存器9、气流孔10、翻拌装置11、水箱12、电机13、出气孔14、闷黄筒侧门15、气缸16。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

实施例一

如图1-图4所示，本发明的一种茶叶可视闷黄装置，包括机架1和安装在机架1上的闷黄筒2、水箱12，闷黄筒2包括上筒壁3和下筒壁4，上筒壁3为透明材质制作，优选为透明玻璃材质，闷黄筒2的上方安装有静电加压装置和进料口5，进料口5安装有推拉式的开合门，进料口5可供进料，静电加压装置安装在进料口5的左上方，静电加压装置包括上电极板、下电极板、静电发生器和电容监控器，上电极板经电容监控器与静电发生器的正极相连，静电发生器安装在闷黄筒2的外壁上，闷黄筒2和静电发生器之间设有绝缘层，闷黄筒2的底部安装有出料口6，可供出料，出料口6上安装有旋转的开合门，开合门的两侧安装有连接柱，连接柱转动安装在闷黄筒2的底部，闷黄筒2的一端面上开设有通气孔7，闷黄筒2内沿轴向转动安装有空心轴8，空心轴8的两端通过轴承转动安装在闷黄筒2的两端面上，空心轴8的一端上连接有动力装置，动力装置为电机13，电机13的转轴与空心轴8连接，电机13安装在机架1上，空心轴8的另一端通过导气管与水箱12内部相连通，导气管与空心轴8的连接处安装有密封轴承，导气管穿设在密封轴承的内圈内，密封轴承的外圈安装在空心轴8的内壁内部，导气管用于将水箱12内水蒸气湿热气流导入空心轴8中，导气管上安装有换气阀，换气阀上还连通有一气体贮存器，气体贮存器内贮存有二氧化碳和氮气的混合气体，水箱和气体贮存器均通过换气阀与空心轴相连通，二氧化碳和氮气的混合气体进入换气阀与水蒸气混合，用于降低水蒸气内的氧气浓度。空心轴8上开设有若干均匀分布的气流孔10，相邻两个气流孔10的方向相对设置，夹角为180°，气流孔10可以设置五个、六个、七个，优选设置六个。空心轴8的外壁上沿轴向方向上安装有多个翻拌装置11，相邻两个翻拌装置11之间的夹角为120°，翻拌装置11可以设置两个、三个、四个或四个以上，优选为3个。翻拌装置11由三段空心杆连接而成，三段空心杆为两根短空心杆和一根长空心杆，短空心杆的一端安装在长空心杆上，另一端固定安装在空心轴8上，短空心杆焊接在空心轴8上，且短空心杆的内部与空心轴8的内部相连通，空心杆上开设有出气孔14，每根空心杆上出气孔14出口方向相同，同时，出气孔14和气流孔10上均镶嵌有细密的筛网，防止黄闷筒2中的茶叶原料进入造成堵塞。

下筒壁4为双层不锈钢板结构，双层不锈钢板之间的夹层密封，夹层与水箱12内部相连通，水箱12内安装有加热棒和水泵，加热棒用于加热水箱12内的水，保持水温在一定的温度，水泵上安装有第一出水管，第一出水管的出水端与夹层相连通，水泵可将热水注入闷黄筒2的夹层中，夹层上部连接第二出水管，第二出水管的出水端与水箱12内部相连通，当水升高至一定高度，充满夹层时，可由第二出水管流出，形成循环。

本实施例中的空心轴8在电机13带动下，以一定的翻拌间隔旋转，翻拌装置11将茶叶原料进行翻拌，同时空心轴8中可持续通入低氧或者无氧的湿热气流，使得闷黄筒2内部气流扰动性较好。

通气孔7和电机13位于同一侧，闷黄筒2于通气孔7相对的一端上用合页铰接有闷黄筒侧门15，闷黄筒侧门15上铰接有气缸16，气缸16的另一端铰接在机架上，闷黄筒侧门15由气缸提供支撑，可向外侧拉开，方便清洗闷黄筒2的内壁。

基于本实施例的闷黄装置的茶叶闷黄方法，包括如下步骤：

将茶叶经过杀青处理后得到含水量为63％的杀青叶，杀青叶于电压0～10kV的条件下进行静电加压后，通过进料口5倒入闷黄筒2内，同时设定水箱12中的水温为44℃，启动水泵，使夹层内部通入热水，翻拌装置11以57min的时间间隔翻拌，翻拌装置11搅拌一次的时间是10分钟，导气管向空心轴8内持续通入氧气浓度为28％的湿热气流，持续闷黄6.3h，当茶叶的叶色达到黄绿色，含水率降至30％左右时，闷黄完成，并由出料口6出料，出料完成以后，打开闷黄筒侧门15，清洗闷黄筒2的内壁。对闷黄完成的茶叶依据GB/T23776-2009《茶叶感官审评方法》评定茶叶的闷黄品质。

下面为了选出最优的闷黄工艺参数，设计了26组实验，每组实验的操作方法一样，只是闷黄工艺参数不一致。将翻拌间隔时间记为a、氧浓度记为b、闷黄温度记为c、闷黄时间记为d和杀青叶含水量记为e，这五个参数是影响闷黄装置闷黄性能的关键参数。并采用中心组合理论(CCD)的响应面法试验设计，以感官品质评分Y作为评价指标，对a、b、c、d和e等因素开展响应面试验研究。利用5因素2次回归试验设计方案，对影响感官品质的5个主要工艺和设备参数组合完成优选。因素试验水平如表1所示，实验结果如表2所示。

表1试验因素及水平设计

表2试验结果

针对表2中的样本数据，运用Design Expert数据分析软件开展多元回归拟合分析，建立综合评分Y对5个自变量(a/b/c/d/e)的二次多项式回归模型(如公式1所示)，试验方差分析结果见表3。

感官评分＝88.99+3.83*a+1.85*b+0.40*c1.85*d0.10*e-2.86*ab-1.81*ac-1.23*ad-1.93*ae+2.14*bc+3.24*bd+1.41*be+3.56*cd+2.18*ce+2.66*de(1)

表3响应面分析结果

方差来源	偏房差平方和	F	P
				Model	31.29	12.76	0.0010
a	84.77	11.07	<0.0001
				b	12.38	2.39	0.04080
c	3.88	6.23	0.01337
				d	17.17	4.28	0.03913
e	1.02	0.41	0.09583

回归方程各项方差分析表明，由表3中各因素F值(F值表示整个拟合方程的显著程度，F越大，表示方程越显著，拟合程度也就越好)分析可知，5个性能参数对感官评分的影响重要性顺序为：a＞c＞d＞b＞e，则感官品质主要取决于翻拌间隔时间、闷黄温度、闷黄时间和氧浓度。

理想的参数优化结果是在约束条件范围内尽可能提高感官品质评分的数值，因此将吸种率作为评价指标，通过优化对建立的全因子二次回归模型进行优化求解，优化约束条件为试验中的参数水平范围。

目标函数：Max Y(a、b、c、d、e)；

优化得到的最佳参数组合如表4所示，圆整后的最佳尺寸参数为：

a＝57min、b＝28％、c＝44℃、d＝6.3h、e＝63％。

其中，a翻拌间隔时间、b氧气浓度、c闷黄温度、闷黄时间d和杀青叶含水量e。

表4最优化参数及预测值

a	b	c	d	e	感官评分预测值	实际值
							57.46	28.42	44.20	6.26	63.51	94.51	94.15

综上所述，当水箱12中的水温设定为44℃、翻拌装置11的翻拌间隔时间设定为57min、湿热气流的氧气浓度为28％、闷黄时间长度为6.3h和杀青叶含水量为63％时，黄茶闷黄的品质最高。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种茶叶可视闷黄装置，其特征在于：包括机架和安装在机架上的闷黄筒和水箱，所述水箱用于为闷黄筒内部加热，所述闷黄筒的筒壁分为上筒壁和下筒壁两个部分，所述闷黄筒的上筒壁透明，所述下筒壁内部与水箱内部相连通，所述闷黄筒的上方安装有静电加压装置和进料口，所述静电加压装置位于进料口的左侧上方，所述闷黄筒的底部安装有出料口，所述进料口安装有推拉式的开合门，所述出料口上安装有旋转的开合门，所述闷黄筒的一端面上开设有通气孔，所述闷黄筒内沿轴向转动安装有空心轴，所述空心轴的两端均转动安装在闷黄筒的两端面上，所述空心轴的一端于闷黄筒的外侧连接有电机，另一端通过导气管与水箱内部相连通，所述空心轴上开设有均匀分布的气流孔，所述空心轴的外壁上沿轴向方向上安装有多个翻拌装置。

2.根据权利要求1所述的一种茶叶可视闷黄装置，其特征在于：所述闷黄筒的下筒壁为双层不锈钢板结构，双层所述不锈钢板结构之间设有夹层，所述夹层与水箱内部相连通。

3.根据权利要求2所述的一种茶叶可视闷黄装置，其特征在于：所述水箱内安装有加热棒和水泵，所述水泵上安装有第一出水管，所述第一出水管的出水端与夹层相连通，所述夹层上部连接第二出水管，所述第二出水管的出水端与水箱内部相连通。

4.根据权利要求3所述的一种茶叶可视闷黄装置，其特征在于：所述导气管上安装有换气阀，所述换气阀还连通有一气体贮存器，所述水箱和气体贮存器均通过换气阀与空心轴相连通。

5.根据权利要求4所述的一种茶叶可视闷黄装置，其特征在于：所述翻拌装置由三段空心杆连接而成，三段所述空心杆为两根短空心杆和一根长空心杆，所述短空心杆的一端安装在长空心杆上，另一端固定安装在空心轴上，所述短空心杆与空心轴的内部相连通，所述短空心杆上开设有出气孔。

6.根据权利要求5所述的一种茶叶可视闷黄装置，其特征在于：所述出气孔和气流孔上均镶嵌有筛网。

7.根据权利要求6所述的一种茶叶可视闷黄装置，其特征在于：所述通气孔和电机位于同一侧，所述闷黄筒于通气孔相对的一端上铰接有闷黄筒侧门，所述闷黄筒侧门上铰接有气缸，所述气缸的另一端铰接在机架上。

8.根据权利要求7所述的一种茶叶可视闷黄装置，其特征在于：所述静电加压装置包括上电极板、下电极板和静电发生器，所述静电发生器安装在闷黄筒的外壁上，所述闷黄筒和静电发生器之间设有绝缘层。

9.一种基于权利要求8所述的闷黄装置的茶叶闷黄方法，其特征在于：包括如下步骤：

茶叶经杀青处理后得到的杀青叶经静电加压后，倒入进料口，并落入闷黄筒内；

设定水箱中水温为30℃-50℃，通过水泵向夹层内部通入热水；

开始茶叶闷黄，闷黄过程中空心轴每隔0-60min转动一次，翻拌装置翻拌原料，同时导气管向空心轴内持续通入氧气浓度为0-42％的湿热气流；

闷黄3h-8h后，出料口出料，得到闷黄茶；

打开闷黄筒侧门，清洗闷黄筒内壁。

10.根据权利要求9所述的闷黄方法，其特征在于：所述闷黄方法的工艺参数条件设计如下：所述杀青叶的含水量为63％，所述静电加压的电压为0～10kV，所述水箱中的水温设定为44℃，所述空心轴每隔57min转动一次，每次转动10min，所述湿热气流的氧气浓度为28％，所述闷黄时间为6.3h。