CN219625362U - 一种红茶发酵拉曼快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红茶发酵拉曼快速检测装置，包括机体和控制按钮，机体的正面安装有控制按钮；机体内包括吸收液腔和安装内腔，机体位于安装内腔上方的上表面开设有吸气口，机体位于吸收液腔上方的上表面设有加液口；安装内腔的中部安装有隔板，隔板上远离吸收液腔的一侧安装有真空气泵，真空气泵的一端通过管道与吸气口连通，真空气泵的另一端通过管道与吸收液腔连通；隔板上方的机体的上内侧壁安装有小型拉曼仪；机体背面的隔板下方开设有用于安装插入槽的安装腔，插入槽内放置有拉曼增强衬底；隔板靠近吸收液腔一侧安装有自动进样系统。本装置通过检测香气浓度来判断茶叶发酵程度，不影响整个茶叶发酵过程，也无需伤害茶叶样品。

Description

一种红茶发酵拉曼快速检测装置

技术领域

本实用新型属于检测设备技术领域，具体涉及一种红茶发酵拉曼快速检测装置。

背景技术

发酵，是红茶加工工艺中的重要环节，也是红茶特有风味形成的关键步骤。在红茶发酵过程中，特定的温湿度条件能够促使茶叶中的内含物发生复杂的化学物理反应，在这个过程中青气散去，芳香族化合物大量合成，影响红茶口感最关键的茶三素(茶红素、茶黄素与茶褐素)的含量发生剧烈变化，最终形成红茶特有的品质特征。因此在红茶加工过程中，对于茶叶发酵程度的监测极有必要。

对红茶发酵程度的传统检测方法是感官评价法，主要是通过制茶师傅对茶叶发酵过程中的香气和叶色的变化来判断茶叶发酵程度，该方法操作简单、快速、成本低廉，但是这种方法受个人主观影响较大，不适于现代茶叶加工中自动化、机械化的要求。因此，近年来，有许多学者对红茶发酵检测技术进行了研究并且取得了一定成果，如申请号为CN2020207837785的专利文件公开了一种红茶发酵检测装置，该装置通过对茶叶颜色的光谱分析以及对茶叶冲泡后茶汤的试纸分析，确定红茶的发酵程度。除此之外，还有通过电化学传感技术检测茶叶电导率从而判断茶叶发酵程度、通过温度计检测茶叶叶温来判断茶叶发酵程度等方法。然而上述提到的红茶发酵检测装置存在检测时间较长或是检测准确性不高的缺陷，因此在实际红茶加工中无法取代人工感官判断发酵程度的地位。

拉曼光谱技术，是利用激光照射待测物，对照射产生的散射光谱进行收集分析，由此得到分子振动、转动等信息，从而进行分子结构研究的一种分析方法。相较于传统的检测技术，其所需的检测时间非常短，只需3～5s就能够完成一次检测，是一项极具潜力的快速检测技术。茶叶中的香气成分，即挥发性芳香物质，在茶叶发酵过程中会伴随着茶叶发酵的进行而同步合成。有研究对红茶发酵加工过程中220余种茶叶香气物质的动态变化进行了检测，结果表明，在红茶加工过程中，茶叶中的大部分香气物质都表现出逐渐增加的趋势，尤其是在发酵阶段中变化最为显著。因此在湿热而又相对密闭的茶叶发酵箱中，发酵箱内的香气浓度会伴随着茶叶的发酵而逐渐变化。因此可以对发酵箱内的气体收集后进行拉曼检测，从而判断出发酵箱内茶叶的发酵程度。

因此，本发明希望提供一种充分利用拉曼检测技术优势的红茶发酵快速检测装置。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种红茶发酵拉曼快速检测装置，以解决上述背景技术中提出的红茶发酵程度无法量化判断，现有的红茶发酵检测装置检测耗时较长，无法做到快速精准检测的问题。本实用新型提供的装置通过检测发酵箱内的香气浓度来判断茶叶发酵程度，并不影响整个茶叶发酵过程，也无需伤害茶叶样品，实现了无损检测。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种红茶发酵拉曼快速检测装置，包括机体和控制按钮，所述机体的正面安装有所述控制按钮；所述机体内包括横向分隔设置的吸收液腔和安装内腔，所述机体位于所述安装内腔上方的上表面开设有吸气口，所述机体位于吸收液腔上方的上表面开设有加液口；所述安装内腔的中部安装有隔板，所述隔板上远离吸收液腔的一侧安装有真空气泵，所述真空气泵的一端通过管道与所述吸气口连通，所述真空气泵的另一端通过管道与所述吸收液腔连通；所述隔板上方的机体的上内侧壁安装有小型拉曼仪；所述机体背面的隔板下方开设有用于安装插入槽的安装腔，所述插入槽内放置有拉曼增强衬底；所述隔板靠近吸收液腔一侧安装有自动进样系统，所述自动进样系统一端的进样管插入吸收液腔内，所述自动进样系统另一端的出样管穿过隔板后置于拉曼增强衬底的一侧上方，所述小型拉曼仪的检测端穿过隔板后且置于拉曼增强衬底的上方。

作为本实用新型的进一步优选，所述机体位于吸收液腔一侧的上侧边开设有排气口。

作为本实用新型的进一步优选，所述控制按钮的上方安装有显示屏。

作为本实用新型的进一步优选，所述安装内腔的内侧壁安装有控制系统，所述控制系统与显示屏、控制按钮、自动进样系统、小型拉曼仪电性连接。

作为本实用新型的进一步优选，所述机体的正面可打开或关闭。

作为本实用新型的进一步优选，吸气口与排气口均安装有橡胶材质的单通向性保护盖。

作为本实用新型的进一步优选，所述加液口处安装有翻盖式塑料盖。

作为本实用新型的进一步优选，吸收液腔处还设置有液位计。

作为本实用新型的进一步优选，所述机体背面位于隔板以上的外表面还设置有插入式充电口；所述隔板上还安装有可充电式蓄电池；所述可充电式蓄电池的充电端和插入式充电口连接。

作为本实用新型的进一步优选，所述安装内腔位于隔板以上的部分为空心腔，所述安装内腔位于隔板以下的部分为实体腔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型安装有小型拉曼仪，整个体积较小，能够为使用者轻松的室内或室外使用。同时由于设备采用可充电式蓄电池供电，使得该设备能够应用的场景得到大量丰富，便于携带。在检测过程中，装置通过吸收并检测发酵箱内的香气浓度来判断茶叶发酵程度，并不影响整个茶叶发酵过程，也无需伤害茶叶样品，实现了无损检测。

附图说明

附图1为本实用新型的正面结构示意图；

附图2为本实用新型的背面结构示意图；

附图3为本实用新型的内部结构示意图。

图中：1、机体；2、吸气口；3、加液口；4、排气口；5、显示屏；6、控制按钮；7、插入槽；8、插入式充电口；9、真空气泵；10、吸收液腔；11、吸收液；12、自动进样系统；13、拉曼增强衬底；14、小型拉曼仪；15、控制系统；16、可充电式蓄电池；17、隔板；18、安装内腔。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例中的技术方案更加清楚、完整地阐述，以下将结合说明书实施例和附图对本实用新型做进一步详细讲解。

实施例1

如图1～3所示，本实用新型提供的一种红茶发酵拉曼快速检测装置，包括机体1和控制按钮6，所述机体1的正面安装有所述控制按钮6；所述机体1内包括横向分隔设置的吸收液腔10和安装内腔18，所述机体1位于所述安装内腔18上方的上表面开设有吸气口2，所述机体1位于吸收液腔10上方的上表面开设有加液口3；所述安装内腔18的中部安装有隔板17，所述隔板17上远离吸收液腔10的一侧安装有真空气泵9，所述真空气泵9的一端通过管道(图中未示出)与所述吸气口2连通，所述真空气泵9的另一端通过管道(图中未示出)与所述吸收液腔10连通；所述隔板17上方的机体1的上内侧壁安装有小型拉曼仪14；所述机体1背面的隔板17下方开设有用于安装插入槽7的安装腔，所述插入槽7内放置有拉曼增强衬底13；所述隔板17靠近吸收液腔10一侧安装有自动进样系统12，所述自动进样系统12一端的进样管(图中未示出)插入吸收液腔10内，所述自动进样系统12另一端的出样管(图中未示出)穿过隔板17后置于拉曼增强衬底13的一侧上方，所述小型拉曼仪14的检测端穿过隔板17后且置于拉曼增强衬底13的上方。

上述技术方案中，插入槽7可以为常见的“抽屉”结构形式；机体1的内部主要由吸收液腔10和安装内腔18构成，二者相互分隔不连通；吸收液腔10内装有吸收液11，所述吸收液11采用大部分挥发性芳香物质都能够大量溶解的有机溶液-三氯甲烷；安装内腔18有各类检测部件，主要包括真空气泵9、自动进样系统12和小型拉曼仪14；真空气泵9通过抽真空将外部待检测的发酵箱内的香气通过吸气口2吸收并泵入吸收液腔10内安装的吸收液11中，真空气泵9的出气端可以安装单向阀防止液体的回流；香气内的物质在吸收液11内得到充分溶解，开始检测后，经由自动进样系统12的进样管吸入并通过自动进样系统12的出样管加至拉曼增强衬底13上，随后通过移动小型拉曼仪14对样品进行检测。

可以理解的是，真空气泵9可以为常见的小型泵，本实用新型中并不对其具体的型号做限定，其是本领域技术人员的常规选择；自动进样系统12的组成可以多种多样，如可以包括微型定量进样泵以及相应的单向阀构成；小型拉曼仪14可以为常见的手持式拉曼仪；拉曼增强衬底13可以由常见的芯片以及拉曼增强材料构成，所述拉曼增强材料可以由强吸附性能的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)和贵金属金纳米球状颗粒组成，且是以纳米金球为核心的核壳结构，当然，上述材料只是作为示例进行说明，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。同时，还需要强调的是，小型拉曼仪14的检测范围相对较小，自动进样系统12另一端的出样管位于拉曼增强衬底13的一侧上方，因此，伸入插入槽7的自动进样系统12另一端的出样管并不会影响小型拉曼仪14的检测。

作为本实施例进一步的优选，所述机体1位于吸收液腔10一侧的上侧边开设有排气口4，便于保持压力平衡。

作为本实施例进一步的优选，所述控制按钮6的上方安装有显示屏5，用于显示各种参数。

作为本实施例进一步的优选，所述安装内腔18的内侧壁安装有控制系统15，所述控制系统15与显示屏5、控制按钮6、自动进样系统12、小型拉曼仪14电性连接。可以理解的是，通过控制系统15的控制，可以经由控制按钮6对各种作用过程实施操作；无论是控制系统15还是显示屏等，其均是本领域非常常见的技术手段，本实施例中也不对其具体的结构形式或具体的控制逻辑做限定，以本领域技术人员能够实现为准。

作为本实施例进一步的优选，所述机体1的正面可打开或关闭，方便维修。

作为本实施例进一步的优选，吸气口2与排气口4均安装有橡胶材质的单通向性保护盖，防止杂质落入。

作为本实施例进一步的优选，所述加液口3处安装有翻盖式塑料盖，起到保护作用。

作为本实施例进一步的优选，吸收液腔10处还设置有液位计，用于对吸收液腔10内的吸收液11的液位进行检测，便于及时补液。

作为本实施例进一步的优选，所述机体1背面位于隔板17以上的外表面还设置有插入式充电口8；所述隔板17上还安装有可充电式蓄电池16；所述可充电式蓄电池16的充电端和插入式充电口8连接。通过使用插入式充电口8对可充电式蓄电池16充电，使得本装置能够无需家用电源即可使用，便于室外检测。可充电式蓄电池16与其余检测部件的通电连接是本领域技术的常规手段，本实施例中并不对其做具体描述。

作为本实施例进一步的优选，所述安装内腔18位于隔板17以上的部分为空心腔，所述安装内腔18位于隔板17以下的部分为实体腔。实体腔便于插入槽7的插入，空心腔便于隔板17上方各个部件的安装。

作为本实施例进一步的优选，插入槽7宽度略大于拉曼增强衬底13，插入槽7内部含有卡扣与槽线设计，能够实现拉曼增强衬底的稳定安装与便捷拆卸。

工作原理：在本实施中，将吸气口2对准茶叶发酵箱内气体，按动控制按钮6，装置通过小型真空气泵9将气体抽入吸收液腔10中。待测气体中的挥发性香气成分被吸收液11所吸收，通过自动进样系统滴加至拉曼增强衬底13上，利用小型拉曼仪14即可对样品进行检测，通过数据处理能够快速分析出待测气体中的香气浓度，从而准确简便的得知茶叶的发酵程度。

本文中所描述的示范性实施例仅作为对本实用新型精神的举例说明，不应将其看作为是对本实用新型权利要求保护范围的限制。在不脱离本实用新型精神或基本特征的情况下，任何修改、等效替换及改进，都应视为在本实用新型权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种红茶发酵拉曼快速检测装置，包括机体(1)和控制按钮(6)，其特征在于，所述机体(1)的正面安装有所述控制按钮(6)；所述机体(1)内包括横向分隔设置的吸收液腔(10)和安装内腔(18)，所述机体(1)位于所述安装内腔(18)上方的上表面开设有吸气口(2)，所述机体(1)位于吸收液腔(10)上方的上表面开设有加液口(3)；所述安装内腔(18)的中部安装有隔板(17)，所述隔板(17)上远离吸收液腔(10)的一侧安装有真空气泵(9)，所述真空气泵(9)的一端通过管道与所述吸气口(2)连通，所述真空气泵(9)的另一端通过管道与所述吸收液腔(10)连通；所述隔板(17)上方的机体(1)的上内侧壁安装有小型拉曼仪(14)；所述机体(1)背面的隔板(17)下方开设有用于安装插入槽(7)的安装腔，所述插入槽(7)内放置有拉曼增强衬底(13)；所述隔板(17)靠近吸收液腔(10)一侧安装有自动进样系统(12)，所述自动进样系统(12)一端的进样管插入吸收液腔(10)内，所述自动进样系统(12)另一端的出样管穿过隔板(17)后置于拉曼增强衬底(13)的一侧上方，所述小型拉曼仪(14)的检测端穿过隔板(17)后且置于拉曼增强衬底(13)的上方。

2.根据权利要求1所述的一种红茶发酵拉曼快速检测装置，其特征在于，所述机体(1)位于吸收液腔(10)一侧的上侧边开设有排气口(4)。

3.根据权利要求1所述的一种红茶发酵拉曼快速检测装置，其特征在于，所述控制按钮(6)的上方安装有显示屏(5)。

4.根据权利要求3所述的一种红茶发酵拉曼快速检测装置，其特征在于，所述安装内腔(18)的内侧壁安装有控制系统(15)，所述控制系统(15)与显示屏(5)、控制按钮(6)、自动进样系统(12)、小型拉曼仪(14)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种红茶发酵拉曼快速检测装置，其特征在于，所述机体(1)的正面可打开或关闭。

6.根据权利要求2所述的一种红茶发酵拉曼快速检测装置，其特征在于，吸气口(2)与排气口(4)均安装有橡胶材质的单通向性保护盖。

7.根据权利要求1所述的一种红茶发酵拉曼快速检测装置，其特征在于，所述加液口(3)处安装有翻盖式塑料盖。

8.根据权利要求1所述的一种红茶发酵拉曼快速检测装置，其特征在于，吸收液腔(10)处还设置有液位计。

9.根据权利要求1所述的一种红茶发酵拉曼快速检测装置，其特征在于，所述机体(1)背面位于隔板(17)以上的外表面还设置有插入式充电口(8)；所述隔板(17)上还安装有可充电式蓄电池(16)；所述可充电式蓄电池(16)的充电端和插入式充电口(8)连接。

10.根据权利要求1～9任一项所述的一种红茶发酵拉曼快速检测装置，其特征在于，所述安装内腔(18)位于隔板(17)以上的部分为空心腔，所述安装内腔(18)位于隔板(17)以下的部分为实体腔。