一种六堡茶的发酵装置及加工方法与流程

本发明涉及茶叶加工，具体是一种六堡茶的发酵装置及加工方法。

背景技术：

1、黑茶是我国特有茶类，因成品茶的外观呈黑色而得名，茶水颜色深红，味道浓厚，深受消费者喜爱。现代分析表明黑茶中含化合物多达500种左右，其中有些是人体所必需的成分，如维生素、蛋白质、氨基酸、脂类、糖类及矿物质元素等；还有部分化合物是对人体有保健和药效作用，如茶多酚、咖啡碱、脂多糖等。黑茶中丰富的茶多酚，具有消炎、杀菌、治痢疾的作用；这些物质对提高人体免疫系统的功能发挥着重要作用，起到了养生健体的功效。

2、黑茶包括普洱茶、六堡茶、湖北砖茶、安化黑茶、藏茶等多个种类茶制品，其中普洱茶、六堡茶、湖北砖茶等黑茶制品占据整个黑茶的大部分市场，这三种茶的制作工艺一般包括杀青、揉捻、干燥、潮水、渥堆、干燥等工序，渥堆是形成黑茶品质最关键的步骤。渥堆主要是以传统人工自然渥堆发酵为主，没有科学数据加工指导生产，完全依靠人工经验和传统手工劳动加工，人工劳动强度大，加工工序自动化程度较低，导致茶叶的加工效率得不到提升，茶叶发酵后的成品质量参差不齐，加工出的产品质量不稳定，且因茶叶在发酵过程中直接接触地面和人工过多参与，存在卫生指标不合格的隐患。部分企业应用黑茶发酵机技术，例如，cn104543070a公开了一种黑茶发酵机，其包括立式进料机构、机身、分配机构、主动传动机构、被动传动机构、输送链条、承料板、出料解块机构以及出料平输机构；其中，所述立式进料机构设置在机身的前端，其和分配机构相对接；所述分配机构设置在机身的顶部；所述主动传动机构安装在机身底部的后端；所述被动传动机构安装在机身底部的前端；所述输送链条连接主动传动机构和被动传动机构，并由主动传动机构驱动；所述承料板和输送链条连接；所述出料解块机构设置在机身的后端，并位于主动传动机构上方；所述出料平输机构设置在主动传动机构的下方。

3、该黑茶发酵机具有茶叶分配均匀，不易粘接，发酵效果好且出料均匀等优点。但该黑茶发酵机属于圆筒体，两边茶叶与中间茶叶堆厚度不均匀，茶叶主要集中在圆筒中间，导致发酵叶含水率分布不均匀，容易形成结块，在发酵过程中缺少翻动，茶叶基本处于静止的堆叠状态，由于堆叠很厚，因此茶叶堆中部与茶叶堆边缘部的发酵环境相差很大，茶叶无法获得均匀的发酵温度且茶叶发酵温度与湿度很难控制，因此黑茶发酵的均匀度较差，从而无法保证黑茶品质的一致性，影响了黑茶的质量。

4、因此，针对传统的六堡茶加工技术存在的缺点，急需一种发酵效果更好、自动化程度更高的六堡茶的发酵装置及加工方法，提高六堡茶的加工效率以及发酵后的茶叶品质。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种解决上述问题的六堡茶的发酵装置及加工方法，同时综合利用数字化、自动化、网络化、多媒体等技术，构建发酵单元控制系统；通过发酵单元控制系统智能控制本技术的六堡茶的发酵装置，减少人工参与茶叶加工的步骤，并且能够保证茶叶均匀的进行渥堆发酵，使本技术的六堡茶的发酵装置加工出的茶叶品质稳定，同时还具有节能明显、操作简便、发酵环境调控更加精确、自动化程度高等特点，使本技术符合数字化、节能型、清洁化、标准化、连续化、自动化生产要求。

2、为了实现上述目的，本发明提出了一种六堡茶的发酵装置，包括主体、履带式输送机、发酵环境控制模块、补水模块、翻堆解块装置；

3、所述履带式输送机设于主体内靠近底部的位置，履带式输送机的两侧设有隔板，且履带式输送机与隔板共同形成茶叶的发酵通道；

4、所述发酵环境控制模块和补水模块均设于主体内，所述发酵环境控制模块用于控制主体中的发酵环境条件；所述补水模块用于向茶叶补水，以保证茶叶的发酵效率；所述主体的进料口处设有移动式皮带输送机，所述移动式皮带输送机可沿轨道滑入进料口，移动式皮带输送机用于辅助茶叶均匀的渥堆发酵；

5、所述主体的出料口处设有翻堆解块装置。

6、本技术的移动式皮带输送机能够沿着轨道朝着主体的进料口移动，移动期间会同步带动茶叶向主体内部滑动，直至完整的滑入主体中，在移动式皮带输送机从主体进料口移动至内部的期间，移动式皮带输送机上的茶叶会均匀掉落至主体内渥堆发酵，避免了茶叶运输至主体内长时间堆积在一处落点引起均匀度不一致的问题，不利于发酵；在移动式皮带输送机的辅助下，茶叶会在移动式皮带输送机移动时掉落，落点均匀的变化，使茶叶渥堆更加均匀。

7、本技术的翻堆解块装置能够将渥堆发酵的茶叶解块翻堆，防止发酵时茶叶堆叠而影响发酵效果。

8、本技术还包括发酵单元控制系统，本技术的一种六堡茶的发酵装置能够通过发酵单元控制系统控制发酵环境控制模块工作进而对茶叶发酵环境的各项参数(例如温湿度、氧气和二氧化碳浓度等)进行调整改变，所述主体在发酵单元控制系统的辅助下能够实现自动化、精确化控制发酵环境，使发酵的工序更加标准，发酵后的茶叶品质更高；

9、本技术的六堡茶发酵装置与传统的滚筒式发酵技术相比，发酵效果更好、发酵过程更加智能化；传统的滚筒式发酵由于滚筒内表面积较大，发酵区域也不固定，这就无法控制内部茶叶都能够均匀的发酵，可能导致边缘部分茶叶的温度和微生物与中心部分的茶叶差异较大，如此发酵的茶叶质量也是参差不齐，并且传统的发酵方式也无法调控内部的发酵环境；而本技术则能够解决滚筒式发酵技术的缺点，并且本技术相较于滚筒式发酵在发酵单元控制系统的辅助下能够智能控温控湿、控制氧气和二氧化碳浓度，为茶叶提供一个更加良好的发酵环境，保证茶叶发酵的质量更加良好；并且本技术的六堡茶发酵装置在发酵单元控制系统的辅助下能够精确控制茶叶的含水率，通过含水率也能比较容易的换算出茶叶的失水率和所需补水量，对测定茶叶的发酵效果有较大的帮助。

10、本技术的发酵单元控制系统能够调整控制发酵区域的环境温湿度，使发酵环境处于一个能够变温变湿发酵的环境中，而这个变温变湿的各个阶段的控制能够对应渥堆发酵的各阶段变化；由于渥堆发酵的茶叶呢处在一个变温变湿、环境温湿度可控的环境下，因此茶叶与环境的空气的交换量跟传统的自然发酵是不一样的，主体内部两侧的隔板以及主题的顶板和底板都能够通风通气，能够让茶叶跟外围的环境进行充分的气体交换；在整个发酵的过程当中，工作人员能够实时监测渥堆发酵环境的氧气浓度、二氧化碳浓度以及环境温度与叶温变化，控制叶温在一个理想状态，当叶温偏高的时候，同步降低环境温度；当叶温不足的时候，同步提高环境温度；同时，由于茶叶渥堆发酵其实本质上是氧化反应，那么发酵时如果没有足够的氧气浓度的话，就会减慢发酵速率，或者当二氧化碳浓度过高的时候会影响茶叶的发酵的速率和品质，而此时本技术能够通过发酵单元控制系统调整发酵环境；当发酵区域的氧气、二氧化碳浓度超出发酵要求时，本技术能够自动进行新鲜空气的补充，使发酵环境处在一个最佳的氧气浓度和二氧化碳浓度条件下。

11、本技术的升温方式是通过ptc加风机实现热风加热，加湿方式则通过补水模块进行雾化补水，降温方式也可通过雾化加湿降温；交换空气的方式是使用通风风机，当湿度过高或者说环境中的二氧化碳浓度过高的时候，就操控通风风机运作，对发酵环境进行新鲜空气的补充以及换风，同时通过通风风机交换发酵环境与外界的空气也可实现降温。

12、本技术通过调整茶叶发酵环境的温度、湿度以及氧气浓度和二氧化碳浓度能够控制茶叶的堆温，由于传统的自然发酵中是没法控制茶叶渥堆时的温度，只能够通过加水等方式对茶堆进行降温；而本技术通过对发酵环境的精确控制，还能实现大于堆温精确稳定控制。

13、所述补水模块用于向茶叶补水，以保证茶叶的发酵效率；在发酵单元控制系统的辅助下，补水时能够自动计算最佳补水量并自动控制补水模块补水，发酵全过程监控茶叶减重率并形成曲线图；

14、优选的，所述主体顶部还安装有二氧化碳温湿度变送器，所述二氧化碳温湿度变送器用于检测和监控主体内的二氧化碳浓度以及温湿度。

15、优选的，所述发酵环境控制模块包括温度控制模块、湿度控制模块以及二氧化碳浓度控制模块；所述温度控制模块、湿度控制模块用于控制主体内的温湿度；所述二氧化碳浓度控制模块与通风补氧装置联合控制主体内的二氧化碳浓度。

16、优选的，所述温度控制模块通过热风ptc电加热及热风机的方式加热升温；所述湿度控制模块包括超声波雾化装置，通过超声波雾化装置能够对主体内环境进行雾化加湿。

17、优选的，所述补水模块包括超声波雾化装置和雾化喷水装置；通过超声波雾化装置能够对茶叶进行雾化加湿，通过雾化喷水装置能够对茶叶进行补水；所述超声波雾化装置设于主体内，所述雾化喷水装置固定安装在主体顶端。

18、通过超声波雾化装置可以增加负氧离子浓度，通过雾化喷水装置可以使水滴的雾化程度更高，水滴更小更细更均匀。

19、优选的，所述主体的进料口和出料口均设有电动闸门。

20、优选的，所述主体的顶端固定安装有照明器，所述照明器能够防水。

21、优选的，所述隔板上设有温度传感器，所述温度传感器用于检测茶叶发酵时的温度，辅助发酵单元控制系统更好的检测判断茶叶的发酵状态，并控制发酵环境控制模块、补水模块工作，或对茶叶进行翻堆处理。

22、本发明还公开了一种六堡茶的加工方法，基于上述的六堡茶的发酵装置，包括如下步骤：

23、s1、移动式皮带输送机沿轨道匀速滑动进入主体内；

24、s2、移动式皮带输送机滑动的过程中，其上方的茶叶均匀的掉落在履带式输送机上，使茶叶能够均匀的渥堆；

25、s3、通过发酵环境控制模块智能控制主体内的发酵环境条件达到最佳；

26、s4、发酵过程中可通过补水模块向茶叶进行雾化加湿和定量补水；发酵完成后等待茶叶自然干燥结束将茶叶从发酵装置中运出；

27、s5、茶叶即将运出主体时，可通过翻堆解块装置对茶叶进行解块翻堆；茶叶从主体完全运出后将进入下一轮的循环加工。

28、优选的，所述主体内的发酵环境条件控制如下：

29、(1)环境温度25℃-55℃控温精度：±2℃；

30、(2)湿度60％-92％控湿精度：±5％；

31、(3)通过通风补氧装置控制主体内的二氧化碳浓度。

32、本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

33、1、本技术综合利用数字化、自动化、网络化、多媒体等技术，构建发酵单元控制系统；通过发酵单元控制系统智能控制本技术的六堡茶的发酵装置，减少人工参与茶叶加工的步骤，并且能够保证茶叶均匀的进行渥堆发酵，使本技术的六堡茶的发酵装置加工出的茶叶品质稳定，同时还具有节能明显、操作简便、发酵环境调控更加精确、自动化程度高等特点，使本技术符合数字化、节能型、清洁化、标准化、连续化、自动化生产要求。

34、2、本技术的六堡茶发酵装置与传统的滚筒式发酵技术相比，发酵效果更好、发酵过程更加智能化；传统的滚筒式发酵由于滚筒内表面积较大，发酵区域也不固定，这就无法控制内部茶叶都能够均匀的发酵，可能导致边缘部分茶叶的温度和微生物与中心部分的茶叶差异较大，如此发酵的茶叶质量也是参差不齐，并且传统的发酵方式也无法调控内部的发酵环境；而本技术则能够解决滚筒式发酵技术的缺点，并且本技术相较于滚筒式发酵在发酵单元控制系统的辅助下能够智能控温控湿、控制氧气和二氧化碳浓度，为茶叶提供一个更加良好的发酵环境，保证茶叶发酵的质量更加良好；并且本技术的六堡茶发酵装置在发酵单元控制系统的辅助下能够精确控制茶叶的含水率，通过含水率也能比较容易的换算出茶叶的失水率和所需补水量，对测定茶叶的发酵效果有较大的帮助。

35、本技术的发酵单元控制系统能够调整控制发酵区域的环境温湿度，使发酵环境处于一个能够变温变湿发酵的环境中，而这个变温变湿的各个阶段的控制能够对应渥堆发酵的各阶段变化；由于渥堆发酵的茶叶呢处在一个变温变湿、环境温湿度可控的环境下，因此茶叶与环境的空气的交换量跟传统的自然发酵是不一样的，主体内部两侧的隔板以及主题的顶板和底板都能够通风通气，能够让茶叶跟外围的环境进行充分的气体交换；在整个发酵的过程当中，工作人员能够实时监测渥堆发酵环境的氧气浓度、二氧化碳浓度以及环境温度与叶温变化，控制叶温在一个理想状态，当叶温偏高的时候，同步降低环境温度；当叶温不足的时候，同步提高环境温度；同时，由于茶叶渥堆发酵其实本质上是氧化反应，那么发酵时如果没有足够的氧气浓度的话，就会减慢发酵速率，或者当二氧化碳浓度过高的时候会影响茶叶的发酵的速率和品质，而此时本技术能够通过发酵单元控制系统调整发酵环境；当发酵区域的氧气、二氧化碳浓度超出发酵要求时，本技术能够自动进行新鲜空气的补充，使发酵环境处在一个最佳的氧气浓度和二氧化碳浓度条件下。

36、3、本技术的主体中，履带式输送机和隔板能够形成发酵通道用于茶叶的渥堆发酵，发酵环境控制模块能够控制箱体中的温湿度以及二氧化碳浓度；二氧化碳温湿度变送器能够检测和监控箱体内的二氧化碳浓度以及温湿度；补水模块能够对茶叶进行补水，以保证茶叶的发酵效率，在发酵单元控制系统的辅助下，补水时能够自动计算最佳补水量并自动控制喷淋装置补水，发酵全过程监控茶叶减重率并形成曲线图；箱体的出料口设有翻堆解块装置，所述翻堆解块装置能够将渥堆发酵的茶叶解块翻堆，防止发酵时茶叶堆叠而影响发酵效果。

37、4、本技术通过调整茶叶发酵环境的温度、湿度以及氧气浓度和二氧化碳浓度能够控制茶叶的堆温，由于传统的自然发酵中是没法控制茶叶渥堆时的温度，只能够通过加水等方式对茶堆进行降温；而本技术通过对发酵环境的精确控制，还能实现大于堆温精确稳定控制。