一种红茶发酵生产方法及装置与流程

2021-01-07 10:01:53|

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本发明涉及一种茶叶生产加工技术领域，具体的说是涉及一种茶叶的发酵方法和设备，特别是涉及一种红茶发酵方法及装置。

背景技术：

红茶是我国六大茶叶品种之一，属全发酵茶。它是以适宜的茶树新牙叶为原料，经萎凋、揉捻（切）、发酵、干燥等一系列工艺过程精制而成的茶。萎凋是红茶初制的重要工艺，红茶在初制时称为“乌茶”。红茶因其干茶冲泡后的茶汤和叶底色呈红色而得名。红茶在加工过程中发生以茶多酚酶促氧化为中心的化学反应，鲜叶成分变化较大，茶多酚减少90%以上，产生了茶黄素、茶红素等新成分和香气物质，具有红茶、红汤、红叶、香甜味醇的特征。

红茶加工中最关键的工序是发酵。目前，红茶发酵主要是采用自然发酵与发酵机中恒定温度湿度发酵。自然发酵存在因温湿度随自然环境变化不稳定，难以控制茶坯发酵速度，容易导致加工效率低、发酵不均匀，汤色发暗，品质难以控制等缺点。发酵机发酵是在一个封闭的箱式机箱内进行分层设置，通过升温、加湿和换气装置分别控制箱体内的温度、湿度和通氧量。但实际上为了保持最适温度和湿度，换气并不充分。

红茶的发酵是在以多酚氧化酶为主体的催化下，利用空气中的氧，使多酚类化合物产生一系列的氧化反应。如果发酵过程中无氧，则多酚的氧化无法进行，且香气形成也将受阻。中国农科院茶业研究所的测定结果表明：红茶在发酵过程中，需消耗大量氧气，一般情况下每加工1千克红茶，仅发酵中耗氧就达4~5升。在制红茶的过程中，酶促和非酶促作用，只有在空气流动供氧充足情况下，才能正常进行。发酵所需的氧气来源于其周围的空气，适当地调节流动是非常必要的，因此发酵环境必须保持空气流动，清洁新鲜，供氧充足。

由于机箱内透气性能差，易造成因氧气不足而导致红茶茶坯内外发酵不均匀。且加湿手段多采用蒸汽雾化器，往往是最接近汽雾喷出点的发酵槽其湿度最大，温度最高，造成发酵间内各层温湿度不均。导致红茶发酵效果不佳，则香气低闷，产生酸味等影响茶叶品质。

与此同时，发酵机发酵时，是批次性的发酵，整机箱茶叶统一时间停止发酵。然而由于发酵机内各层茶叶含水率不同，且堆码不均导致发酵温度不一，也会造成各层之间发酵不均，得到的红茶品质难做到统一。更不能根据红茶发酵阶段特点分别提供相应的环境条件。

由于盛放的茶叶具有一定的堆码厚度且不可能做到绝对的堆码均匀，为了充分发酵，则需要适时对堆码的茶叶进行翻动，将下方的茶叶翻到表面继续发酵。而每次进行翻动需要打开机箱，则机箱内的水分和氧气流失，同时温度迅速降低，严重影响发酵效率。

茶叶揉捻的方式有手工揉捻和机器揉捻，特别是稀缺高档茶，往往采用传统式手工揉捻。不同的揉捻方式在形色和滋味上也有所不同。手工揉捻单次加工斤数低，要么只能多雇佣人手，人力成本高。无论是手工揉捻还是机器揉捻，都无法保证同时揉捻出料，而现有发酵设备需要成批封闭式发酵，则会出现等待揉捻出料的状态，前后时间间隔太久，无形中浪费了时间，也会导致发酵不一。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种供氧充足、可分别独立发酵的一种红茶发酵方法及装置。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种红茶发酵装置，它包括架体，所述的架体为层状结构，架体各层分别安装有茶坯发酵槽，所述的架体上的上下相邻的两茶坯发酵槽之间（即茶坯发酵槽的开口处与其上层茶坯发酵槽的底端之间）留设有用于空气流通的间隙，以供给茶坯足够的氧气，利于红茶茶坯氧化发酵；所述的架体上设有连接于各茶坯发酵槽的加热机构；所述的加热机构包括设于架体上的控制器，控制器分别连接有控制电源、供电电源、温度传感器、蜂鸣器；所述的茶坯发酵槽底部设有发热器，发热器与控制器连接。

本发明所述的茶坯发酵槽的底部分别设有加强管，发酵槽的底部位于加强管之间设有保温层；所述的发热器设于加强管、保温层上，发热器的上方设有保温盖板，红茶叶盛放堆码于茶坯发酵槽内的保温盖板上。

本发明所述的发热器为均匀排列于加强管、保温层上的电热丝；所述的温度传感器位于保温盖板下方中心处且不接触电热丝、加强管。

本发明所述的间隙为9㎝～11㎝，利于空气流通，供给茶坯足够的氧气，以利于红茶茶坯氧化发酵；所述的保温层为岩棉。

本发明所述的控制器为触屏plc，所述的触屏plc连接有空气开关，漏电保护开关。

一种红茶发酵方法，它包括以下步骤：

⑴萎凋揉捻：采摘当天的一芽二叶、一芽三叶（重量约15kg）的新鲜茶叶为原料，放入清洁、通风的环境进行萎凋，萎凋方式采用自然萎凋或日光萎凋或加温萎凋，萎凋温度为25~35℃，当萎凋叶颜色由鲜绿转为暗绿，青草气减退，茎梗折而不断，含水量降至60%~65%时，为萎凋适度；然后揉捻90~120分钟至叶细胞破碎率达85%以上；

⑵一段发酵：在清洁、通风的发酵间安放红茶发酵装置，将揉捻好的茶叶均匀的摊在红茶发酵装置的茶坯发酵槽中（茶坯发酵槽908㎜*908㎜*120㎜），并在茶叶上覆盖湿布，设置发酵温度为30℃~32℃条件下发酵45~60分钟，控制发酵湿度94%~98%；

⑶二段发酵：完成步骤⑵后，设置发酵温度为22℃~24℃条件下发酵60~75分钟；当茶坯青草气消失，花果香显露，叶色80%~85%转红，则发酵适度；

⑷毛火：完成步骤⑶后，掀开湿布并设置温度为110℃~120℃，烘干10~15分钟，得到含水量为20%~25%的毛火叶；

⑸摊凉：毛火完成后电热丝停止加热，摊凉40~50分钟；

⑹足火:设置温度为85℃~90℃，烘干15~20分钟，得到含水量小于5%的足火叶，使茶梗折即断，手捏茶条成粉末。

本发明所述的步骤⑵、步骤⑶中当到达设定时间时，红茶发酵装置发出提示，此时对红茶发酵装置的茶坯发酵槽中的茶叶进行翻动，重新浸湿湿布（浸湿但不滴水）并盖在翻动后的茶叶上以保证发酵湿度；所述的设定时间为45分钟；所述的发酵间的供氧速率为30m³/h~45m³/h。

1㎏红茶发酵需要4l~6l的供氧量，本发明中的红茶发酵装置以一次发酵15㎏发酵叶计，共需60l~90l氧气，则2小时发酵过程中的供氧速率为30m³/h~45m³/h。

红茶的实际发酵应以叶温为准，本发明所述的发酵温度为发热器设定温度，是考量红茶发酵装置热传导过程中的热量流失以及传感器检测误差而确定的温度。

本发明所述的红茶发酵装置包括架体，所述的架体为层状结构，架体各层分别安装有茶坯发酵槽，所述的架体上的上下相邻的两茶坯发酵槽之间设有间隙；所述的架体上设有连接于茶坯发酵槽的加热机构；所述的加热机构包括设于架体上的控制器，控制器分别连接有控制电源、供电电源、温度传感器、蜂鸣器；所述的茶坯发酵槽底部设有发热器，发热器与控制器连接。

本发明所述的发热器为均匀排列于加强管、保温层上的电热丝；所述的温度传感器位于保温盖板下方中心处且不接触电热丝、加强管。

本发明所述的间隙为9㎝～11㎝；所述的茶坯发酵槽为6个，其规格为908㎜*908㎜*120㎜；所述的加强管为4根，其规格为25mm*25mm；所述的步骤⑵中茶叶的摊放厚度小于等于12㎝。

由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，其采用定湿变温发酵的方式，打破原有的封闭发酵环境，利用层状结构的架体设置多个独立的茶坯发酵槽，节省了等料时间，保证了生产顺畅；且上下茶坯发酵槽之间保持适宜的间隙，透气性能高，供氧充足利于充分发酵；每个茶坯发酵槽底部设置发热器，分别控制并设定调整茶坯发酵槽的发酵温度，根据红茶发酵阶段特点分别提供相应的环境条件，精准控制发酵温度，达到变温发酵的效果，提高发酵品质；定时工作时段并蜂鸣器提醒，翻动茶坯使发酵充分均匀，热量流失少；各茶坯发酵槽采用湿布分别保湿，利于观察，补水便利；定时停止工作并自动提醒相对应的茶坯发酵容器的茶坯发酵完毕，以避免发酵过度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中的茶坯发酵槽的结构放大示意图；

图3是本发明中的加热机构的原理结构示意图。

图中：1.架体；2.茶坯发酵槽；3.保温盖板；4.发热器；5.保温层；6.加强管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

由图1至图3可知，一种红茶发酵装置，它包括架体1，所述的架体1为层状结构，架体1各层分别安装有茶坯发酵槽2，所述的架体1上的上下相邻的两茶坯发酵槽2之间设有用于空气流通的间隙，以供给茶坯足够的氧气，利于红茶茶坯氧化发酵；所述的架体1上设有连接于各茶坯发酵槽2的加热机构；所述的加热机构包括设于架体1上的控制器，控制器分别连接有控制电源、供电电源、温度传感器、蜂鸣器；所述的茶坯发酵槽2底部设有发热器4，发热器4与控制器连接。

本发明所述的茶坯发酵槽2的底部分别设有加强管6，发酵槽的底部位于加强管6之间设有保温层5；所述的发热器4设于加强管6、保温层5上，发热器4的上方设有保温盖板3，红茶叶盛放堆码于茶坯发酵槽2内的保温盖板3上。

本发明所述的发热器4为均匀排列于加强管6、保温层5上的电热丝；所述的温度传感器位于保温盖板3下方中心处且不接触电热丝、加强管6。

本发明所述的间隙为9㎝～11㎝（本实施例为9㎝），利于空气流通，供给茶坯足够的氧气，以利于红茶茶坯氧化发酵；所述的保温层5为岩棉。

一种红茶发酵方法，它包括以下步骤：

⑴萎凋揉捻：采摘当天的一芽二叶、一芽三叶的新鲜茶叶为原料，放入清洁、通风的环境进行萎凋，当萎凋叶颜色由鲜绿转为暗绿，青草气减退，茎梗折而不断，含水量降至60%~65%时（本实施例为60%），为萎凋适度；然后揉捻90~120分钟（本实施例为90分钟）至叶细胞破碎率达85%以上；

⑵一段发酵：在清洁、通风的发酵间安放红茶发酵装置，将揉捻好的茶叶均匀的摊在红茶发酵装置的茶坯发酵槽2中，并在茶叶上覆盖湿布，设置发酵温度为30℃~32℃条件下（本实施例为30.7℃）发酵45~60分钟（本实施例为45分钟），控制发酵湿度94%~98%（本实施例为94%）；

⑶二段发酵：完成步骤⑵后，设置发酵温度为22℃~24℃条件（本实施例为22℃）下发酵60~75分钟（本实施例为75分钟）；当茶坯青草气消失，花果香显露，叶色转红，则发酵适度；

⑷毛火：完成步骤⑶后，掀开湿布并设置温度为110℃~120℃，烘干10~15分钟（本实施例为110℃烘干15分钟），得到含水量为20%~25%的毛火叶（本实施例为20%）；

⑸摊凉：毛火完成后电热丝停止加热，摊凉40~50分钟（本实施例为40分钟）；

⑹足火:设置温度为85℃~90℃，烘干15~20分钟（本实施例为85℃烘干20分钟），得到含水量小于5%的足火叶，使茶梗折即断，手捏茶条成粉末。

本发明所述的步骤⑵、步骤⑶中当到达设定时间时，红茶发酵装置发出提示，此时对红茶发酵装置的茶坯发酵槽2中的茶叶进行翻动，重新浸湿湿布（浸湿但不滴水）并盖在翻动后的茶叶上以保证发酵湿度；所述的设定时间为45分钟；所述的发酵间的供氧速率为30m³/h~45m³/h（本实施例为30m³/h）。

本发明所述的红茶发酵装置包括架体1，所述的架体1为层状结构，架体1各层分别安装有茶坯发酵槽2，所述的架体1上的上下相邻的两茶坯发酵槽2之间设有间隙；所述的架体1上设有连接于茶坯发酵槽2的加热机构；所述的加热机构包括设于架体1上的控制器，控制器分别连接有控制电源（本实施例为100a12v开关电源）、供电电源（本实施例为5a5v开关电源）、温度传感器、蜂鸣器；所述的茶坯发酵槽2底部设有发热器4，发热器4与控制器连接。

本发明所述的发热器4为均匀排列于加强管6、保温层5上的电热丝；所述的温度传感器位于保温盖板3下方中心处且不接触电热丝、加强管6。

本发明所述的间隙为9㎝～11㎝（本实施例为9㎝）；所述的茶坯发酵槽2为6个，其规格为908㎜*908㎜*120㎜，所述的步骤⑵中茶叶的摊放厚度小于等于12㎝（本实施例为小于12㎝）。

本发明工作时，在清洁、通风的发酵间安放红茶发酵装置，将萎凋揉捻好的茶叶均匀的摊在茶坯发酵槽2中，并在茶叶上覆盖湿布，将承装有待发酵茶叶的茶坯发酵槽2安装于红茶发酵装置的架体1上，上下相邻的两茶坯发酵槽2之间具有用于空气流动的间隙；由供电电源对控制器（触屏plc）供电，由控制电源通过控制器设定控制后对每个茶坯发酵槽2分别供电，控制器分别控制连接各茶坯发酵槽2底部的发热器4的温度（本实施例分6路分别控制），设于茶坯发酵槽2底部的温度传感器协助精准控制发酵温度，每路自动温度控制每时段分别0～100度可调；控制器对每个茶坯发酵槽2分5个时段控制，每个时段2小时内可调，时段之间一直工作；定时工作时段工作完后蜂鸣器发出提醒，工作完后自动停止该路工作；不同的发酵阶段控制不同的发酵温度且定时不同时间段的时长，各发酵阶段定时设定翻动间隔，提醒翻动和补湿，实现定湿变温发酵，使得发酵充分；同时准确控制发酵时间，避免发酵过度。

实施例2：

本实施例中的红茶发酵装置所述的间隙为9㎝～11㎝（本实施例为10㎝）。

一种红茶发酵方法，它包括以下步骤：

⑴萎凋揉捻：采摘当天的一芽二叶、一芽三叶的新鲜茶叶为原料，放入清洁、通风的环境进行萎凋，当萎凋叶颜色由鲜绿转为暗绿，青草气减退，茎梗折而不断，含水量降至60%~65%时（本实施例为65%），为萎凋适度；然后揉捻90~120分钟（本实施例为120分钟）至叶细胞破碎率达85%以上；

⑵一段发酵：在清洁、通风的发酵间安放红茶发酵装置，将揉捻好的茶叶均匀的摊在红茶发酵装置的茶坯发酵槽2中，并在茶叶上覆盖湿布，设置发酵温度为30℃~32℃条件下（本实施例为32℃）发酵45~60分钟（本实施例为50分钟），控制发酵湿度94%~98%（本实施例为98%）；

⑶二段发酵：完成步骤⑵后，设置发酵温度为22℃~24℃条件（本实施例为23℃）下发酵60~75分钟（本实施例为70分钟）；

⑷毛火：完成步骤⑶后，掀开湿布并设置温度为110℃~120℃，烘干10~15分钟（本实施例为120℃烘干10分钟），得到含水量为20%~25%的毛火叶（本实施例为25%）；

⑸摊凉：毛火完成后电热丝停止加热，摊凉40~50分钟（本实施例为50分钟）；

⑹足火:设置温度为85℃~90℃，烘干15~20分钟（本实施例为90℃烘干15分钟），得到含水量小于5%的足火叶。

本发明所述的发酵间的供氧速率为30m³/h~45m³/h（本实施例为45m³/h）。

本发明所述的间隙为9㎝～11㎝（本实施例为10㎝）；所述的步骤⑵中茶叶的摊放厚度小于等于12㎝（本实施例为等于12㎝）。

余同实施例1。

实施例3：

本实施例中的红茶发酵装置所述的间隙为9㎝～11㎝（本实施例为11㎝）。

一种红茶发酵方法，它包括以下步骤：

⑴萎凋揉捻：采摘当天的一芽二叶、一芽三叶的新鲜茶叶为原料，放入清洁、通风的环境进行萎凋，当萎凋叶颜色由鲜绿转为暗绿，青草气减退，茎梗折而不断，含水量降至60%~65%时（本实施例为63%），为萎凋适度；然后揉捻90~120分钟（本实施例为100分钟）至叶细胞破碎率达85%以上；

⑵一段发酵：在清洁、通风的发酵间安放红茶发酵装置，将揉捻好的茶叶均匀的摊在红茶发酵装置的茶坯发酵槽2中，并在茶叶上覆盖湿布，设置发酵温度为30℃~32℃条件下（本实施例为30℃）发酵45~60分钟（本实施例为60分钟），控制发酵湿度94%~98%（本实施例为96%）；

⑶二段发酵：完成步骤⑵后，设置发酵温度为22℃~24℃条件（本实施例为24℃）下发酵60~75分钟（本实施例为60分钟）；

⑷毛火：完成步骤⑶后，掀开湿布并设置温度为110℃~120℃，烘干10~15分钟（本实施例为110℃烘干12分钟），得到含水量为20%~25%的毛火叶（本实施例为22%）；

⑸摊凉：毛火完成后电热丝停止加热，摊凉40~50分钟（本实施例为45分钟）；

⑹足火:设置温度为85℃~90℃，烘干15~20分钟（本实施例为85℃烘干18分钟），得到含水量小于5%的足火叶。

本发明所述的发酵间的供氧速率为30m³/h~45m³/h（本实施例为40m³/h）。

本发明所述的间隙为9㎝～11㎝（本实施例为11㎝）。

余同实施例1。

发酵效果测评

㈠对照与分组：

取当天采摘的同海拔茶叶产区的一芽二叶、一芽三叶的新鲜茶叶60㎏；随机分成4份，每份15㎏；

其中1份采用现有的市购红茶发酵机进行定湿定温发酵，得到的红茶成品混合均匀后堆放，从堆的八个部位分别扦取样茶（样茶扦样量不低于成品的1％），标注为（a）组作为对照组；

其余3份分别采用本发明实施例1～3中的方法和装置进行发酵，获得的红茶成品各自拌匀成堆，然后分别从各堆的八个部位分别扦取样茶，分别标注为（b）～(d)组。

㈡观察指标及测评结果：

对（a）～(d)组样茶的茶叶分别从外形、色泽、香气、汤色、滋味、叶底进行观察和测评，对比结果如下：

表1.本发明对红茶发酵品质的影响

表1显示，本发明（b）～(d)组从各项测评指标上较（a）组具有更好的测评结果，意味着可获得的红茶等级更高。可见本发明对红茶发酵品质的把控及提高作用明显。

在成本允许的情况下，本发明可在茶坯发酵槽2下方设喷淋头，茶坯发酵槽2底部设有与喷淋头连通的受热管，受热管接触发热器4且由发热器4获得热量；受热管的一端经电磁阀与喷淋头连接，另一端连接可拆卸的连接管与设于架体1上的输送水管连接；电磁阀由控制器定时控制对茶叶上覆盖的湿布进行喷淋补水。喷淋水在受热管内预热，以减少发酵过程中的失温。同理也可在茶坯发酵槽2下方设水浴加温装置以实现。总而言之，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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