基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法技术

本发明专利技术公开了基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法，包括以下步骤：S1，将K型热电偶温度检测探头安装在能直接接触茶叶叶面但不接触锅壁等热源的地方；S2，在监测叶温变化的同时，检测茶叶含水量；S3，分析叶温变化与压力之间的关系；S4，分析叶温变化与炒制时间的关系。本发明专利技术成功精确地监测到了叶温的变化，与炒制后各个阶段的茶叶的含水量进行关联分析，能够根据龙井茶机制过程中叶温变化来推断出茶叶含水量的变化，进一步分析推测茶叶颜色、口感、含水量等信息，对实现茶叶加工的自动控制，精确控制成品茶的加工品质提供重要依据，具有广泛的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法
本专利技术涉及机制茶
，尤其涉及基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法。
技术介绍
叶温是茶叶生化反应的重要调控因素，从生理生化和热化学反应两个角度决定了茶叶品质的形成。生理生化研究表明，鲜叶在杀青过程中叶表温度在短期内迅速达到60℃以上，并维持一定的时间，即可完全杀死多酚氧化酶的活性，制止红变；此后尚有一个较长热化学反应时期，促成茶叶的清香绿翠，初步造型、散失水分。温度偏低，时间过长，往往会造成杀青叶红变、暗变、水闷气和苦涩味。叶温的变化直接影响着品质成分组成及含量的变化，最终影响成品茶的感官品质。除叶温外，含水量及其变化是反映茶叶干燥特性的又一个重要物理参数。绿茶加工实质是茶鲜叶经过杀青、做形、干燥等工序逐步失水的过程，茶叶含水量是茶叶品质控制的主要指标，是茶叶加工终止点的判断依据。叶温变化与茶叶失水速率密切相关，与测量茶叶含水量相比，温度的检测要方便且灵敏得多。传统的温度检测方法大致可以分为辐射、气体、光测温度计等，检测的都是锅壁或者是空气的温度，存在反应时间长、数据异常波动大等缺点。K型热电偶可直接与被测对象接触，不受中间介质的影响，测量精度高，反应灵敏，稳定性和均匀性较好等优点。名优茶生产是一个劳动密集型产业，扁形茶炒制机械的推广不仅大大降低茶农的劳动强度，而且有效缓解了茶业发展和劳动力紧张之间的矛盾，为茶业可持续发展提供条件。不仅如此，扁形茶炒制机械的推广也有利于茶叶集约化生产，对于改善“一家一户一口锅”的名茶生产格局，提升产业档次，接轨大市场做出了贡献。当下消费市场上机制茶的比例超过了99％，“全自动”扁形茶炒制机已成为制茶大户的首选。现有的扁形茶自动炒制机应用计算机自动控制技术，实现了全程炒制程序控制，包括炒制时间、温度、转速的设定，自动开启，提示加压和卸压等，大大提高对机械操作的可控性和促进加工工艺标准化、规范化。但这种加工过程控制没有建立在对茶叶状态的实时反馈基础上，没有实现闭环控制。这种开环控制是通过加工者将优化好的加工经验用加工时间、温度、压力等工艺参数的形式固定下来，形成“茶叶加工专家数据库”，编入自动控制的程序软件来实现的。加工操作关键点的判断仍旧依赖于加工者的经验，依赖于个人感官判断导致茶叶加工程度的掌握因人而异，难以形成统一的标准；即使是同一个人，也会因生理状态、环境差异造成判断上的不一致，生产上容易造成茶叶质量不稳定。同时，人工监控加工过程的方法制约着生产效率的进一步提高，为此我们设计基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法，包括以下步骤：S1，将K型热电偶温度检测探头安装在能直接接触茶叶叶面但不接触锅壁等热源的地方；S2，在监测叶温变化的同时，检测茶叶含水量；S3，分析叶温变化与压力之间的关系；S4，分析叶温变化与炒制时间的关系；S5，建立基于叶温的茶叶加压、炒制时间、出茶时间点等关键控制点的识别方法；S6，建立叶温与含水量的数学关系模型。优选地，K型热电偶温度检测探头安装在名茶炒制机茶叶出口处靠锅壁的内侧。优选地，K型热电偶温度检测探头还可以安装在名茶炒制机炒板表面不与锅壁刮擦但能直接接触茶叶的位置。本专利技术中的有益效果是：1、将K型热电偶检测探头直接安装在能接触茶叶叶面的位置，因热电偶片与被测对象直接接触，检测结果不受空气等中间介质的影响，测量精度高，反应时间短，为以后的自动化控制提供依据；2、将茶叶炒制过程中的叶温与对应含水量变化相关联，建立含水量与叶温变化相关性的数据模型。含水量随叶温的升高而下降，变化符合3次二项式方程：y＝0.0042x3-0.7427x2+41.052x-661.57，其中，y＝叶片含水量(％)；x＝叶片温度(℃)，能利用建立的数学模型得到合适的出锅时间。3、分析炒制过程叶温随时间变化，含水量随时间的变化，以及含水量随叶温变化，发现三者变化均呈现S形曲线形态，可分为对应三个阶段，拐点可以作为加压、出锅等操作的关键控制点。4、加压炒板能缩短炒制时间，并通过K型热电偶温度检测探头测得引起叶温快速下降又马上上升的数据波动。本专利技术解决了只能通过人的感官判断以及经验调整来实现成品茶控制的问题，为实现茶叶加工的闭环自动控制、提高成品茶的加工品质提供解决方案，具有广泛的实际应用价值。附图说明图1为本专利技术提出的基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法的K型热电偶温度检测探头监测龙井茶机制过程原理图；图2为本专利技术提出的基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法的不加压炒制过程中叶温变化散点图；图3为本专利技术提出的基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法的三档压力炒制过程中叶温变化散点图；图4为本专利技术提出的基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法的七档压力炒制过程中叶温变化散点图；图5为本专利技术提出的基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法的不加压炒制过程中含水量的动态变化图；图6为本专利技术提出的基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法的加压3档炒制过程中含水量的动态变化图；图7为本专利技术提出的基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法的叶温与含水量的相关性图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-7，基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法，包括以下步骤：S1，将K型热电偶用透明胶带固定在名茶炒制机茶叶出口一侧，将多路温度测试仪(JK8UC)按照说明书上组装好4组K型热电偶，设置好模式，插入U盘，测试4组K型热电偶是否正常记录数据，然后清零，关闭电源；打开电源，打开加热开关，尝试轻微加压，检查名茶炒制机(6CCB-HF900型)是否正常升温，炒板是否有松动，加压是否正常，调至手动模式，一切正常后关闭电源。(注意固定期间K型热电偶片除金属导热片长度以外从锅壁向下伸入1.5cm，同时金属导热片弯曲成拱形状态，但不接触锅壁，距锅壁0.5cm，四个热电偶片间的距离是等距，同时将名茶炒制机茶叶出口的长度均分)，打开名茶炒制机(6CCB-HF900型)升温至200℃，同时打开多路温度测试仪(JK8UC)观察其温度示数是否有变化的，同时观测4组温度示数的差距，调试至正常的状态，然后开启名茶炒制机(6CCB-HF900型)炒板，查看并确认炒板是否会和热电偶片触碰。S2，在监测叶温变化的同时，检测茶叶含水量，将摊放好的茶叶提前放至一锅小畚斗上，将茶叶原料均分，用手将芽头轻拿、抖散均匀放入锅内，以收鲜时质量计，机制时间为9分钟，总共炒制分为7个档，在龙井茶机制的9分钟时间内，每过一分钟，取一次茶叶放至已经标记好的白纸上，在茶叶制作过程中轻微打开出茶口，待茶叶冷却后，并将茶叶装入白色透明的食品袋，放入提前准备好的收纳盒中，炒制完成后，关闭名茶炒制机(6CCB-HF900型)，然后将多路温度测试仪(J本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将K型热电偶温度检测探头安装在能直接接触茶叶叶面但不接触锅壁等热源的地方；S2，在监测叶温变化的同时，检测茶叶含水量；S3，分析叶温变化与压力之间的关系；S4，分析叶温变化与炒制时间的关系；S5，建立基于叶温的茶叶加压、炒制时间、出茶时间点等关键控制点的识别方法；S6，建立叶温与含水量的数学关系模型。

【技术特征摘要】
1.基于叶温监测的龙井茶机制过程关键控制点的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将K型热电偶温度检测探头安装在能直接接触茶叶叶面但不接触锅壁等热源的地方；S2，在监测叶温变化的同时，检测茶叶含水量；S3，分析叶温变化与压力之间的关系；S4，分析叶温变化与炒制时间的关系；S5，建立基于叶温的茶叶加压、炒制时间、出茶时间点等关键控制点的识别方法；S6，建...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁慧玲，盛林锋，朱钰薇，高珑瀚，毛斌瑀，陈胜芝，陈娇娇，葛颐韬，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33