CN211746642U - 茶叶加工系统、发酵系统及烘干系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种茶叶加工系统、发酵系统及烘干系统，该茶叶加工系统包括：对茶叶进行发酵处理的发酵设备；对茶叶进行烘干处理的烘干设备；发酵设备的出料口设置有用于对经过发酵处理的茶叶进行检测的近红外检测装置；烘干设备的出料口设置有用于对经过烘干处理的茶叶进行检测的近红外检测装置。通过本实用新型，缓解了现有技术中难以了解在加工过程中茶叶的状况的变化的技术问题。

Description

茶叶加工系统、发酵系统及烘干系统

技术领域

本实用新型涉及茶叶加工的技术领域，尤其涉及一种茶叶加工系统、发酵系统及烘干系统。

背景技术

茶叶的品质，可以通过观察颜色、外形，闻气味等手段，来进行判断。茶叶在加工过程中，会经历多个加工工序，随着加工工序的逐步进行，茶叶的状况在发生变化。判断茶叶的品质时，一般是针对加工完成后的成品茶叶，主要了解加工完成后的成品茶叶的状况，难以获知加工过程对茶叶的成品品质的影响。现有的茶叶的加工工艺，主要依赖于经验来进行设置，不便于作调整，可控性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种茶叶加工系统、发酵系统及烘干系统，以缓解现有技术中难以了解在加工过程中茶叶的状况的变化的技术问题。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种茶叶加工系统，包括：

对茶叶进行发酵处理的发酵设备；

对茶叶进行烘干处理的烘干设备；

所述发酵设备的出料口设置有用于对经过发酵处理的茶叶进行检测的近红外检测装置；所述烘干设备的出料口设置有用于对经过烘干处理的茶叶进行检测的近红外检测装置。

在优选的实施方式中，所述近红外检测装置包括竖向移动机构和安装于所述竖向移动机构的近红外光谱仪。

在优选的实施方式中，所述近红外检测装置包括横向移动机构，所述竖向移动机构安装于所述横向移动机构。

在优选的实施方式中，所述烘干设备包括依次设置的初烘设备、复烘设备和足烘设备，所述初烘设备的出料口、所述复烘设备的出料口和所述足烘设备的出料口，分别设置有所述近红外检测装置。

在优选的实施方式中，设置于所述足烘设备的出料口的所述近红外检测装置包括烘干出料输送带，所述烘干出料输送带从入料端至出料端向下倾斜，所述近红外检测装置中的近红外光谱仪设置于所述烘干出料输送带的入料端。

在优选的实施方式中，所述烘干出料输送带上设置叶片匀叶器，所述叶片匀叶器的转动轴线沿所述烘干出料输送带的宽度方向设置；所述叶片匀叶器位于所述近红外光谱仪的靠近所述烘干出料输送带的出料端的一侧。

在优选的实施方式中，所述发酵设备的入料口设置有近红外检测装置。

在优选的实施方式中，所述发酵设备包括多层发酵平输带，上一层所述发酵平输带上的茶叶能够落至下一层所述发酵平输带。

在优选的实施方式中，所述茶叶加工系统包括对茶叶进行萎凋处理的萎凋设备，茶叶经过所述萎凋设备后流向所述发酵设备，所述萎凋设备的出料口设置有用于对经过萎凋处理的茶叶进行检测的近红外检测装置。

在优选的实施方式中，所述萎凋设备包括多层萎凋平输带，各层所述萎凋平输带的出口设置有所述近红外检测装置，上一层所述萎凋平输带上的茶叶流经所述近红外检测装置后，落至下一层所述萎凋平输带。

在优选的实施方式中，所述近红外检测装置能够检测茶叶的含水量；和/或，所述近红外检测装置能够检测茶叶的内容物，所述内容物包括茶多酚、茶褐素和儿茶素中的至少一种。

本实用新型提供一种发酵系统，应用于上述的茶叶加工系统，包括：对茶叶进行发酵处理的发酵设备，所述发酵设备的出料口设置有用于对经过发酵处理的茶叶进行检测的近红外检测装置。

本实用新型提供一种烘干系统，应用于上述的茶叶加工系统，包括：对茶叶进行烘干处理的烘干设备，所述烘干设备的出料口设置有用于对经过烘干处理的茶叶进行检测的近红外检测装置。

本实用新型的特点及优点是：

本实用新型提供的茶叶加工系统在运行时，茶叶依次进行发酵处理和烘干处理，通过近红外检测装置，可以获取发酵处理后的茶叶的含水量、和烘干处理后的茶叶的含水量，能够了解到经过发酵处理和烘干处理，茶叶的含水量的变化，在该批次茶叶加工成成品后，将加工过程中含水量状况的变化与成品品质进行结合分析，可了解到工作过程中，茶叶状况的变化对成品品质的影响特点，更便于对加工过程进行调控，提高可控性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为茶叶的加工步骤图；

图1b为茶叶的烘干步骤图；

图2a为本实用新型提供的烘干系统的结构示意图；

图2b为本实用新型提供的发酵系统的结构示意图；

图2c为本实用新型提供的茶叶加工系统中萎凋设备与近红外检测装置的连接示意图；

图3a为本实用新型提供的茶叶加工系统中的近红外检测装置第一种实施方式的轴测图；

图3b为图3a所示的近红外检测装置的右视图；

图3c为图3a所示的近红外检测装置的俯视图；

图4a为本实用新型提供的茶叶加工系统中的近红外检测装置第二种实施方式的轴测图；

图4b为图4a所示的近红外检测装置的正视图；

图4c为图4a所示的近红外检测装置的左视图；

图5a为本实用新型提供的茶叶加工系统中的近红外检测装置第二种实施方式的轴测图；

图5b为图5a所示的近红外检测装置的正视图；

图5c为图5a所示的近红外检测装置的俯视图。

附图标号说明：

10、近红外检测装置；11、近红外光谱仪；

20、竖向移动机构；21、手轮；

30、横向移动机构；

40、烘干出料输送带；41、叶片匀叶器；411、叶片；412、转动轴；42、匀叶挡板；

50、发酵出料输送带；

51、提升机；

60、萎凋设备；61、萎凋平输带；

70、发酵设备；71、发酵平输带；

80、烘干设备；81、初烘设备；82、复烘设备；83、足烘设备。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

茶叶通常按照如图1a所示的加工工艺步骤来进行加工处理，依次经过萎凋处理、揉捻处理、发酵处理和烘干处理。

实施例一

本实用新型提供了一种茶叶加工系统，可以对茶叶进行发酵处理和烘干处理。如图2a和图2b所示，该茶叶加工系统包括：对茶叶进行发酵处理的发酵设备70、和对茶叶进行烘干处理的烘干设备80；发酵设备70的出料口设置有用于对经过发酵处理的茶叶进行检测的近红外检测装置10；烘干设备80的出料口设置有用于对经过烘干处理的茶叶进行检测的近红外检测装置10。

该茶叶加工系统在运行时，茶叶依次进行发酵处理和烘干处理，通过近红外检测装置10，可以获取发酵处理后的茶叶的含水量、和烘干处理后的茶叶的含水量，能够了解到经过发酵处理和烘干处理，茶叶的含水量的变化，在该批次茶叶加工成成品后，将加工过程中含水量状况的变化与成品品质进行结合分析，可了解到工作过程中，茶叶状况的变化对成品品质的影响特点，更便于对加工过程进行调控，提高可控性。

在加工过程中，该茶叶加工系统能够实时在线获取各加工处理步骤中茶叶的状况，以便于对加工过程进行监控，保障加工过程及成品品质的稳定性。

近红外检测装置10包括近红外光谱仪11，近红外光谱仪11采集茶叶的光谱信息。近红外光谱仪11能够检测茶叶的含水量；和/或，近红外光谱仪11能够检测茶叶的内容物，内容物包括茶多酚、茶褐素和儿茶素中的至少一种。近红外光谱仪11的工作波长范围为1000nm-1800nm，其中，1000nm-1500nm波段用于检测粒度较大样品；1500nm-1800nm用于检测组分含量低于0.1％质量分数的样品。波长准确性±0.2nm，波长重复性小于0.05nm。

在该茶叶加工系统中，茶叶在输送带中被摊开，沿输送带运动。近红外检测装置10中的近红外光谱仪11朝向输送带，采集茶叶的光谱信息。为了保证检测效果，如图3a-图5c所示，该近红外检测装置10还包括竖向移动机构20，近红外光谱仪11安装于竖向移动机构20，竖向移动机构20能够带动近红外光谱仪11在输送带上方移动，以调整近红外光谱仪11与输送带的上表面的距离。优选地，该距离不小于12cm，可以获取较好的检测效果。

竖向移动机构20可以采用手动结构，也可以采用电动结构。在一实施方式中，如图3a和图4a所示，竖向移动机构20包括传动螺杆，近红外光谱仪11安装于传动螺杆，传动螺杆的上端连接有手轮21，通过手动转动手轮21，可以驱动近红外光谱仪11竖向移动。在另一实施方式中，如图5a-图5c所示，竖向移动机构20包括丝杠机构，近红外光谱仪11安装于丝杠机构，丝杠机构的上端连接有电动机，通过控制电动机，可以驱动近红外光谱仪11竖向移动。

当输送带的宽度加大时，为了使近红外光谱仪11能够更好地覆盖输送带的横向宽度，近红外检测装置10包括横向移动机构30，近红外检测装置10的安装位置与输送带相适配，优选地，横向移动机构30的移动方向与输送带宽度方向相平行，即与输送方向相垂直，横向移动机构30能够带动近红外光谱仪11沿输送带的宽度方向移动。如图5a-图5c所示，近红外检测装置10采用龙门结构，竖向移动机构20安装于横向移动机构30，横向移动机构30能够带动近红外光谱仪11和竖向移动机构20一起沿输送带的宽度方向移动；具体地，横向移动机构30包括丝杠机构和与丝杠连接的电动机，竖向移动机构20连接于丝杠机构，电动机通过丝杠机构，能够驱动竖向移动机构20和近红外光谱仪11移动。

如图1b所示，烘干处理可以分成三步，依次为初烘处理、复烘处理和足烘处理。该茶叶加工系统中的烘干设备80包括依次设置的初烘设备81、复烘设备82和足烘设备83，如图2a所示，初烘设备81的出料口、复烘设备82的出料口和足烘设备83的出料口，分别设置有近红外检测装置10，以获取茶叶经过初烘处理后的含水量等状况、经过复烘处理后的含水量等状况和经过足烘处理后的含水量等状况，了解茶叶在烘干处理的具体过程中的变化特点，以及该变化特点对成品品质的影响，以便于对烘干过程进行调整优化。

在一些实施方式中，初烘设备81的出料口、复烘设备82的出料口和足烘设备83的出料口设有提升机51，提升机51的出口连接有水平设置的输送带，近红外光谱仪11安装于该输送带的上方。

在另一些实施方式中，设置于足烘设备83的出料口的近红外检测装置10包括烘干出料输送带40，如图3a-图3c所示，烘干出料输送带40从入料端至出料端向下倾斜，以有利于茶叶在运动过程中摊放均匀。近红外检测装置10中的近红外光谱仪11设置于烘干出料输送带40的入料端。提升机51将茶叶运送至烘干出料输送带40的入料端，茶叶被摊开，近红外光谱仪11对茶叶采集光谱信息。

进一步地，如图3a和图3c所示，烘干出料输送带40上设置叶片匀叶器41，叶片匀叶器41的转动轴线沿烘干出料输送带40的宽度方向设置；叶片匀叶器41位于近红外光谱仪11的靠近烘干出料输送带40的出料端的一侧，叶片匀叶器41能够使茶叶在烘干出料输送带40上的厚度更加均匀。具体地，叶片匀叶器41包括转动轴412和固接于转动轴412的多个叶片411，该转动轴412沿烘干出料输送带40的宽度方向设置，茶叶从叶片匀叶器41与烘干出料输送带40的上表面之间的间隙通过，能够避免茶叶的厚度过大。优选地，叶片匀叶器41包括电动机，电动机与转动轴412连接，带动叶片411匀速转动，可以更好地保证茶叶厚度的一致性。

进一步地，如图3a所示，烘干出料输送带40的出料端安装有匀叶挡板42，匀叶挡板42的下端与烘干出料输送带40的上表面之间设置有供茶叶通过的间隙，以对茶叶的厚度进行调控。

在本实用新型的一实施方式中，如图2b所示，发酵设备70的入料口设置有近红外检测装置10，以便于获取茶叶在发酵处理前后的状况，了解发酵处理使茶叶发生的变化。

在本实用新型的一实施方式中，发酵设备70包括多层发酵平输带71，上一层发酵平输带71上的茶叶能够落至下一层发酵平输带71。具体地，如图2b所示，相邻两层发酵平输带71错开设置，相邻两层发酵平输带71上的茶叶的运输方向相反。发酵设备的入料口设有提升机51，提升机51将茶叶输送至最上层的发酵平输带71上，设置于发酵设备的入料口的近红外检测装置10安装于该提升机51。

如图2b和图4a-图4c所示，设置于发酵设备70的出料口的近红外检测装置10包括发酵出料输送带50，近红外检测装置10中的近红外光谱仪11设置于发酵出料输送带50的上方，最下层的发酵平输带71上的茶叶运动至该发酵出料输送带50，近红外光谱仪11对茶叶进行检测。优选地，发酵出料输送带50沿水平方向设置。

茶叶加工系统包括对茶叶进行萎凋处理的萎凋设备60，茶叶经过萎凋设备60后流向发酵设备70。为了更好地了解茶叶在加工过程中的变化，萎凋设备60的出料口设置有用于对经过萎凋处理的茶叶进行检测的近红外检测装置10，以获取萎凋处理后茶叶的含水量等状况。

在本实用新型的一实施方式中，萎凋设备60包括多层萎凋平输带61，各层萎凋平输带61的出口设置有近红外检测装置10，上一层萎凋平输带61上的茶叶流经近红外检测装置10后，落至下一层萎凋平输带61。通过各层设置的近红外检测装置10，可以了解茶叶在萎凋处理中的变化过程，便于更清楚地了解萎凋处理对茶叶品质的影响。如图2c所示，相邻两层萎凋平输带61错开设置，相邻两层萎凋平输带61上的茶叶的运输方向相反。优选地，萎凋设备60中采用图5a所示的近红外检测装置10。

该茶叶加工系统，在萎凋处理、烘干处理等环节，设置了近红外检测装置10，以在茶叶加工过程中对水分含量实现实时在线检测，确保生产者能通过数据具象化的方式，直观的实时观测到加工过程中水分的变化；在发酵处理环节加装了近红外检测装置10，将成品茶叶品质与茶叶内容物相关联，并分析茶叶内容物的变化与茶叶品质之间的关系。

实施例二

本实用新型提供了一种发酵系统，用于上述的茶叶加工系统，包括：对茶叶进行发酵处理的发酵设备70，发酵设备70的出料口设置有用于对经过发酵处理的茶叶进行检测的近红外检测装置10，以了解经过发酵处理后茶叶的含水量等状况。

如图2b所示，发酵设备70可以采用上述的多层发酵平输带71的结构，发酵设备70的入料口增设近红外检测装置10。优选地，设置于发酵设备70的出料口的近红外检测装置可以采用图4a所示的结构。

实施例三

本实用新型提供了一种烘干系统，应用于上述的茶叶加工系统，包括：对茶叶进行烘干处理的烘干设备80，烘干设备80的出料口设置有用于对经过烘干处理的茶叶进行检测的近红外检测装置10，以了解经过烘干处理后茶叶的含水量等状况。

在一些实施方式中，如图2a所示，烘干设备80包括依次设置的初烘设备81、复烘设备82和足烘设备83，初烘设备81的出料口、复烘设备82的出料口和足烘设备83的出料口，分别设置有近红外检测装置10，以了解茶叶在烘干处理的具体过程中的变化特点，以及该变化特点对成品品质的影响，以便于对烘干处理过程进行调整优化。优选地，设置于足烘设备83的出料口的近红外检测装置10可以采用图3a所示的结构。

实施例四

本实用新型提供的茶叶加工系统，可以按照该实施例提供的茶叶评定方法来实施，该茶叶评定方法包括：采用上述的茶叶加工系统对茶叶进行加工，并获取经过发酵处理的茶叶的近红外检测数据、和经过烘干处理的茶叶的近红外检测数据，该近红外检测数据为近红外光谱仪检测的光谱信息。

该茶叶评定方法获取了茶叶在加工过程中的光谱信息，结合加工成成品的茶叶品质，便于了解到茶叶在加工过程中的变化特征，以及该变化特征对成品茶叶的品质的影响特点，为对加工工艺调控提供依据，提高可控性。

具体地，在同一批次，茶叶发酵的不同时间点，分别采集样品，获得样品的近红外检测光谱、理化数据，并将不同时间点的各样品都制成成品茶，由大师感官评定，并将感官评定分数与前期获得的光谱相关联，结合理化数据找到成品品质较高的茶叶所对应的光谱、及发酵的时间点，寻找最佳发酵时间的拐点，以优化工艺，达到降低能耗，稳定品质的目的。通过以上一系列工作，可以实现将原有大师经验评定的方式，升级为可视化、数字化、可控制的参数指标。

在萎凋处理、发酵处理、烘干处理等各环节，每隔半小时取样一次，扫描光谱后，按照GB5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》，通过实验室理化试验获取理化数据。

每批茶叶生产出来后，取样、扫描光谱，请滇红大师品尝，并按照10分制给出分数；由此建立茶叶品质级别级与近红外光谱之间的关系模型。

获取到了在茶叶发酵的不同时间点采样的茶叶，制作成成品后的分级分数，以及相对应的萎凋处理、发酵处理、烘干处理的光谱、理化数据，由此可以总结出茶叶成品的分级分数与光谱的关系，便于据此对工艺进行调整。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (13)

1.一种茶叶加工系统，其特征在于，包括：

对茶叶进行发酵处理的发酵设备；

对茶叶进行烘干处理的烘干设备；

所述发酵设备的出料口设置有用于对经过发酵处理的茶叶进行检测的近红外检测装置；所述烘干设备的出料口设置有用于对经过烘干处理的茶叶进行检测的近红外检测装置。

2.根据权利要求1所述的茶叶加工系统，其特征在于，所述近红外检测装置包括竖向移动机构和安装于所述竖向移动机构的近红外光谱仪。

3.根据权利要求2所述的茶叶加工系统，其特征在于，所述近红外检测装置包括横向移动机构，所述竖向移动机构安装于所述横向移动机构。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的茶叶加工系统，其特征在于，所述烘干设备包括依次设置的初烘设备、复烘设备和足烘设备，所述初烘设备的出料口、所述复烘设备的出料口和所述足烘设备的出料口，分别设置有所述近红外检测装置。

5.根据权利要求4所述的茶叶加工系统，其特征在于，设置于所述足烘设备的出料口的所述近红外检测装置包括烘干出料输送带，所述烘干出料输送带从入料端至出料端向下倾斜，所述近红外检测装置中的近红外光谱仪设置于所述烘干出料输送带的入料端。

6.根据权利要求5所述的茶叶加工系统，其特征在于，所述烘干出料输送带上设置叶片匀叶器，所述叶片匀叶器的转动轴线沿所述烘干出料输送带的宽度方向设置；所述叶片匀叶器位于所述近红外光谱仪的靠近所述烘干出料输送带的出料端的一侧。

7.根据权利要求1所述的茶叶加工系统，其特征在于，所述发酵设备的入料口设置有近红外检测装置。

8.根据权利要求1所述的茶叶加工系统，其特征在于，所述发酵设备包括多层发酵平输带，上一层所述发酵平输带上的茶叶能够落至下一层所述发酵平输带。

9.根据权利要求1所述的茶叶加工系统，其特征在于，所述茶叶加工系统包括对茶叶进行萎凋处理的萎凋设备，茶叶经过所述萎凋设备后流向所述发酵设备，所述萎凋设备的出料口设置有用于对经过萎凋处理的茶叶进行检测的近红外检测装置。

10.根据权利要求9所述的茶叶加工系统，其特征在于，所述萎凋设备包括多层萎凋平输带，各层所述萎凋平输带的出口设置有所述近红外检测装置，上一层所述萎凋平输带上的茶叶流经所述近红外检测装置后，落至下一层所述萎凋平输带。

11.根据权利要求1或者9所述的茶叶加工系统，其特征在于，所述近红外检测装置能够检测茶叶的含水量；

和/或，所述近红外检测装置能够检测茶叶的内容物，所述内容物包括茶多酚、茶褐素和儿茶素中的至少一种。

12.一种发酵系统，应用于权利要求1-11中任一项所述的茶叶加工系统，其特征在于，包括：对茶叶进行发酵处理的发酵设备，所述发酵设备的出料口设置有用于对经过发酵处理的茶叶进行检测的近红外检测装置。

13.一种烘干系统，应用于权利要求1-11中任一项所述的茶叶加工系统，其特征在于，包括：对茶叶进行烘干处理的烘干设备，所述烘干设备的出料口设置有用于对经过烘干处理的茶叶进行检测的近红外检测装置。

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