一种可拆卸的发酵装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种可拆卸的发酵装置，由发酵控制系统、主体系统、参数调控系统和发酵叶承载系统组成，发酵控制系统通过集成控制器由电线路与参数调控系统进行连接，并借助温湿度探头、氧气浓度探头对环境参数进行反馈，再由集成控制器对调控系统进行调控，发酵叶承载系统与主体系统中的内部主箱体进行连接。本实用新型设计合理，能够由操作者根据实际需要选择动态发酵或静态发酵等不同方式，整个发酵过程可实现实时观察，能够完成环境温度、湿度、氧气浓度等参数的精准调控，有助于获得更佳品质的红茶产品。
【专利说明】一种可拆卸的发酵装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于茶鲜叶加工机械领域，涉及红茶发酵工序中的关键设备，主要涉 及一种可拆卸的发酵装置。
【背景技术】
[0002] 发酵是红茶加工中的关键工序和特色工序，其实质是以茶叶中茶多酚的酶促氧化 为中心发生一系列的生化反应，促使鲜叶红变，形成红茶特有的色、香、味品质特点。红茶发 酵的影响因素有温度、相对空气湿度、氧气等，尤其温度和相对空气湿度最为重要。环境条 件与设置参数是否一致，温湿度空间分布是否均匀成为影响发酵成功与否的关键环节。
[0003] 传统发酵装置有发酵框、发酵槽、发酵车等，均为静态发酵方式，对环境温度、湿度 的调控较粗放，且不控制环境中氧气浓度而借助通风量进行调节。目前，大多数红茶生产企 业均建有单独发酵室，或购置有专门的烘箱式发酵机，主要通过空调或浴霸等设施实现对 环境温度的掌控，在湿度调节方面存在以下两种情况，一是部分企业未装配有专门设施，二 是通过雾化装置进行调控，但对环境氧气的监测调控基本忽略，且其发酵模式均为静态发 酵，即发酵叶放置于设施中后静止不动(仅偶尔翻动以散失均匀叶温)。中国农科院茶叶研 究所于2012年研制出了一种滚筒式的发酵装置，以滚筒滚动方式进样，后鲜叶置于滚筒内 进行发酵，出样则同样采用滚筒方式，但发酵过程还是采用静态发酵方式（隔一段时间滚动 一下，以均匀叶温)。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种可拆卸的发酵装置，由发酵控制系统、主体系统、参 数调控系统和发酵叶承载系统组成，发酵控制系统包括集成控制器、温湿度探头、氧气浓度 探头；主体系统包括内部主箱体、外壳箱体、不锈钢架；参数调控系统包括超声波雾化器、 氧气发生装置和电热装置；发酵叶承载系统IV包括静态发酵承叶盘架、动态发酵筒、联动电 动机等。
[0005] 发酵控制系统通过集成控制器由电线路与参数调控系统进行连接，并借助温湿度 探头、氧气浓度探头对环境参数进行反馈，再由集成控制器对调控系统进行调控，发酵叶承 载系统与主体系统中的内部主箱体进行连接。
[0006] 发酵叶的发酵可分别选择动态发酵或静态发酵等不同方式，通过发酵控制系统设 定相应的温度、湿度、氧气浓度等参数，再经参数调控系统完成环境所设参数的调节控制， 随即开始发酵作业。发酵停止时间由操作人员根据经验确定，通过发酵控制系统关闭。
[0007] 发酵控制系统包括集成控制器、温湿度探头、氧气浓度探头，集成控制器与温湿度 探头、氧气浓度探头连接，可以实时监测显示发酵环境的温度、湿度和氧气浓度；参数调控 系统III包括超声波雾化器、氧气发生装置和电热装置，集成控制器与超声波雾化器、氧气发 生装置和电热装置连接，由集成控制器根据所设定的环境参数对参数调控系统进行调节， 使得环境参数满足设定条件，超声波雾化器连接第一管道，第一管道的另一端口伸入内部 主箱体内，氧气发生装置连接第二管道，第二管道的另一端口伸入内部主箱体，超声波雾化 器由集成控制器进行调控，借助第一管道将雾化水汽输入发酵的内部主箱体内，氧气发生 装置也由集成控制器进行调控，借助第二管道将氧气输入发酵的内部主箱体内，电热装置 直接固定于内部主箱体的内部壁上，通过集成控制器进行调节。
[0008] 主体系统包括内部主箱体、外壳箱体、不锈钢架，内部主箱体、外壳箱体均采用有 机玻璃制作，可以随时观察发酵叶发酵进展情况，内部主箱体是发酵作业的最为关键的区 域，鲜叶放置及所控温度、湿度和氧气浓度等均集中在此区域，内部主箱体的上下左右开有 对称的4个固定孔，顶部设有盖子，顶部盖子也采用有机玻璃制作而成，不锈钢架支撑内部 主箱体，超声波雾化器和氧气发生装置放置于不锈钢架的下部空间，外壳箱体罩在内部主 箱体外，将内部主箱体裹起来，形成空气隔离带，使得内部主箱体内环境条件更趋平稳。
[0009] 发酵叶承载系统IV包括动态发酵筒、联动电动机、静态发酵承叶盘架等。静态发酵 承叶盘架主要包括固定轴、承叶盘，其中固定轴用于将整个静态发酵放置于内部主箱体内， 承叶盘采用有机玻璃制作，用于放置发酵叶，具体作业时将固定轴连同承叶盘放置于内部 主箱体的上下固定孔上，并通过插销结构固定，然后在承叶盘上放一定数量鲜叶，随即通过 集成控制器设定相应环境条件，运行后可进行发酵作业。
[0010] 动态发酵筒主要包括滚筒盖子、通风孔、滚动轴、滚筒，其中滚筒采用有机玻璃制 作，滚动轴通过内部主箱体的左右固定孔将整套动态发酵筒进行固定和转动，滚筒上有通 风孔和滚筒盖子，通风孔可以使得内部主箱体内的环境条件与滚筒内的环境条件互为流 通，整体环境参数均匀一致，装叶时将滚筒盖子拿下，放入鲜叶后盖上即可，装入鲜叶的量 以其高度不超过通风孔为宜，避免鲜叶从通风孔漏出。滚动轴与联动电动机连接，由联动电 动机带动滚筒轴匀速转动，使得筒内鲜叶在发酵过程中缓慢滑动，实现动态发酵。静态发酵 与动态发酵可根据需要自由变换，每次只能选择一种方式进行作业。
[0011] 本实用新型的另一个目的是提供所述的一种可拆卸的发酵装置在红茶发酵中的 应用。
[0012] 静态发酵作业时，将发酵装置的承叶盘架通过固定轴安装在主箱体的下固定孔 上，在承叶盘上放置待发酵鲜叶后，将盖子盖上，并通过上固定孔（即盖子上的固定孔）进一 步固定盘架。随后通过集成控制器设定相应环境条件，包括环境温度、湿度、氧气浓度，并依 次打开超声波雾化装置、加热装置和制氧装置开关，随后启动集成控制器的运行开关，最后 将发酵装置的外壳箱体罩在主箱体的外面，即开始发酵作业。发酵停止时间由操作人员根 据经验确定，发酵后首先打开外壳箱体，再依次关闭超声波雾化装置、加热装置和制氧装置 开关和集成控制器的开关，打开主箱体盖子，将发酵叶从承叶盘上取下即可。
[0013] 动态发酵作业时，将整套动态发酵筒借助滚动轴通过主箱体的左右固定孔进行固 定，滚动轴与联动电动机连接，随后打开滚筒盖子，放入一定量的待发酵鲜叶，鲜叶高度不 能超过通风孔，随后盖上盖子。通过集成控制器设定相应环境条件，包括环境温度、湿度、氧 气浓度，并依次打开超声波雾化装置、加热装置、制氧装置的开关，在联动电动机上设定好 转动频率后打开联动电动机的开关，随后启动集成控制器的运行开关，最后将发酵装置的 外壳箱体罩在主箱体的外面，即开始发酵作业，鲜叶在其中边缓慢滚动边发酵作业。发酵停 止时间由操作人员根据经验确定，发酵后首先打开外壳箱体，再依次关闭联动电动机、超声 波雾化装置、加热装置和制氧装置开关和集成控制器的开关，打开主箱体盖子，将发酵叶从 滚筒内取下即可。
[0014] 本实用新型由发酵控制系统、主体系统、参数调控系统和发酵叶承载系统等组成。 发酵叶由承载系统放入，可分别选择动态发酵或静态发酵等不同方式，通过发酵控制系统 设定相应的温度、湿度、氧气浓度等参数，再经参数调控系统完成环境所设参数的调节控 制，随即开始发酵作业。发酵停止时间由操作人员根据经验确定，通过发酵控制系统关闭。 本实用新型的创新点在于提供一种可拆卸的发酵装置，能够由操作者根据实际需要选择动 态发酵或静态发酵等不同方式，整个发酵过程可实现实时观察，而现有的发酵设备均以静 态发酵为主，且无法实时可视观察；另可拆卸发酵装置能够实现环境温度、湿度、氧气浓度 等参数的精准调控。本实用新型装置可分别用于红茶在制品的静态发酵或动态发酵，发酵 过程中环境的温湿度、氧气参数可实现精准检测和调控，有助于获得较佳品质的红茶产品。
【专利附图】
【附图说明】 [0015]
[0016] 图1 一种可拆卸的发酵装置的总体结构示意图。
[0017] 图2是装置发酵控制系统和参数调控系统结构示意图。
[0018] 图3是装置内部主箱体和不锈钢架结构示意图。
[0019] 图4是装置的外壳箱体结构示意图。
[0020] 图5是装置主箱体的盖子结构示意图。
[0021] 图6是发酵装置的承叶盘架结构示意图。
[0022] 图7是发酵装置的动态发酵筒结构示意图。
[0023] 图8是静态发酵时装置的总示意图。
【具体实施方式】
[0024] 本实用新型结合附图和实施例作进一步的说明。
[0025] 实施例1
[0026] 参见图1-8, 一种可拆卸的发酵装置，由发酵控制系统I、主体系统II、参数调控系 统III和发酵叶承载系统IV组成，发酵控制系统I包括集成控制器1、温湿度探头2、氧气浓 度探头3 ;主体系统II包括内部主箱体9、外壳箱体10、不锈钢架11 ;参数调控系统III包括 超声波雾化器45、氧气发生装置和电热装置6 ;发酵叶承载系统IV包括动态发酵筒12、联动 电动机13、静态发酵承叶盘架21。
[0027] 发酵控制系统I通过集成控制器1由电线路与参数调控系统III进行连接，并借助 温湿度探头2、氧气浓度探头3对环境参数进行反馈，再由集成控制器1对调控系统III进行 调控，发酵叶承载系统IV与主体系统II中的内部主箱体9进行连接。
[0028] 参见图2,发酵控制系统I包括集成控制器1、温湿度探头2、氧气浓度探头3,集成 控制器1与温湿度探头2、氧气浓度探头3连接，可以实时监测显示发酵环境的温度、湿度和 氧气浓度；参数调控系统III包括超声波雾化器4、氧气发生装置5和电热装置6,集成控制器 1玉超声波雾化器4、氧气发生装置5和电热装置6连接，由集成控制器1根据所设定的环 境参数对参数调控系统进行调节，使得环境参数满足设定条件，超声波雾化器4连接第一 管道7,第一管道7的另一端口伸入内部主箱体9内，氧气发生装置5连接第二管道8,第二 管道8的另一端口伸入内部主箱体9内，超声波雾化器4由集成控制器1进行调控，借助第 一管道7将雾化水汽输入发酵的内部主箱体9内，氧气发生装置5也由集成控制器1进行 调控，借助第二管道8将氧气输入发酵的内部主箱体9内，电热装置6直接固定于内部主箱 体9的内部壁上，通过集成控制器1进行调节。
[0029] 参见图3、图4,主体系统II包括内部主箱体9、外壳箱体10、不锈钢架11，内部主 箱体9、外壳箱体10均采用有机玻璃制作，可以随时观察发酵叶发酵进展情况，内部主箱体 9内部是发酵作业的最为关键的区域，鲜叶放置及所控温度、湿度和氧气浓度等均集中在此 区域，内部主箱体9的上下左右面开有对称的4个固定孔19,顶部设有盖子22,顶部盖子22 也采用有机玻璃制作而成(参见图5 )，不锈钢架11支撑内部主箱体9，超声波雾化器4和氧 气发生装置5放置于不锈钢架11的下部空间，外壳箱体10作业时整个罩在内部主箱体9 夕卜，将内部主箱体9包裹起来，形成空气隔离带，使得内部主箱体9内环境条件更趋平稳。
[0030] 发酵叶承载系统IV主要包括动态发酵筒12、联动电动机13、静态发酵承叶盘架21 等。静态发酵承叶盘架21参见图6,主要由固定轴14、承叶盘15构成，固定轴14与内部主 箱体9的上下固定孔19固定，固定轴14用于将整个静态发酵放置于内部主箱体9内，承叶 盘15采用有机玻璃制作，用于放置发酵叶，具体作业时将固定轴14连同承叶盘15放置于 内部主箱体9的上下固定孔19上(其中上面的固定孔位于主箱体盖子上)，并通过插销结构 固定，然后在承叶盘15上放一定数量鲜叶，随即通过集成控制器1设定相应环境条件，运行 后可进行发酵作业。
[0031] 动态发酵筒12参见图7,主要包括滚筒盖子16、通风孔17、滚动轴18、滚筒20,其 中滚筒20采用有机玻璃制作，滚动轴18通过内部主箱体9的左右固定孔19将整套动态发 酵筒12进行固定和转动，滚筒20上有通风孔17和滚筒盖子16,通风孔17可以使得内部 主箱体9内的环境条件与滚筒20内的环境条件互为流通，整体环境参数均匀一致，滚筒盖 子16用于装叶，装叶时将滚筒盖子16拿下，放入鲜叶后盖上即可，装入鲜叶的量以其高度 不超过通风孔为宜，避免鲜叶从通风孔漏出。滚动轴18与联动电动机13连接，由联动电动 机13带动滚筒轴18匀速转动，使得筒内鲜叶在发酵过程中缓慢滑动，实现动态发酵。静态 发酵与动态发酵可根据需要自由变换，每次只能选择一种方式进行作业。
[0032] 实施例2
[0033] 发酵叶由承载系统放入，可分别选择动态发酵或静态发酵等不同方式，通过发酵 控制系统设定相应的温度、湿度、氧气浓度等参数，再经参数调控系统完成环境所设参数的 调节控制，随即开始发酵作业。发酵停止时间由操作人员根据经验确定，通过发酵控制系统 关闭。
[0034] 参见图8,静态发酵作业时，将发酵装置的承叶盘架21通过固定轴14安装在内部 主箱体9的下固定孔19上，在承叶盘上放置待发酵鲜叶后，将盖子22盖上，并通过上固定 孔19 (即盖子上的固定孔)进一步固定盘架。随后通过集成控制器1设定相应环境条件，包 括环境温度、湿度、氧气浓度，并依次打开超声波雾化装置2、加热装置3和氧气发生装置5 开关，随后启动集成控制器的运行开关，最后将发酵装置的外壳箱体10罩在内部主箱体的 外面，即开始发酵作业。发酵停止时间由操作人员根据经验确定，发酵后首先打开外壳箱体 10,再依次关闭超声波雾化装，2、加热装置3和制氧装置5开关和集成控制器1的开关，打 开内部主箱体9盖子22,将发酵叶从承叶盘15上取下即可。
[0035] 动态发酵作业时，将整套动态发酵筒12借助滚动轴18通过内部主箱体9的左右 固定孔19进行固定，滚动轴18与联动电动机13连接，随后打开滚筒盖子16,放入一定量的 待发酵鲜叶，鲜叶高度不能超过通风孔17,随后盖上盖子。通过集成控制器1设定相应环境 条件，包括环境温度、湿度、氧气浓度，并依次打开超声波雾化装置2、加热装置3、氧气发生 装置5的开关，在联动电动机13上设定好转动频率后打开联动电动机的开关，随后启动集 成控制器1的运行开关，最后将发酵装置的外壳箱体10罩在内部主箱体9的外面，即开始 发酵作业。发酵停止时间由操作人员根据经验确定，发酵后首先打开外壳箱体10,再依次关 闭联动电动机、超声波雾化装置、加热装置和制氧装置开关和集成控制器的开关，打开内部 主箱体9盖子22,将发酵叶从滚筒20内取下即可。
[0036] 实施例3
[0037] 选取福鼎品种、嫩度为1芽1叶初展的鲜叶20kg，经自然萎凋方式摊至含水率62% 左右，随后采用25型揉捻机按照轻-重-轻的方式处理1. 0h，解块后待动态式发酵作业。
[0038] 将整套动态发酵筒12借助滚动轴18通过内部主箱体9的左右固定孔19进行固 定，滚动轴18与联动电动机13连接，随后打开滚筒盖子16,将上述解块揉捻叶放入滚筒12 内，并盖上滚筒盖子16。
[0039] 启动集成控制器1，将环境温度设定为30°C，湿度设定为RH85%，氧气浓度设定为 40%，并依次打开超声波雾化装置2、加热装置3、氧气发生装置5的开关，在联动电动机13 上设定转动频率为18Hz，并打开联动电动机的开关，随后启动集成控制器1的运行开关，最 后将发酵装置的外壳箱体10罩在内部主箱体9的外面，即开始发酵作业。发酵过程可以清 晰观察到揉捻叶色泽逐渐红变，且由于筒体在缓慢滚动，可以大致估算红变叶占总鲜叶的 比例，至3. 5h左右时约有70%-80%的在制品红变，随即停止发酵作业。随后首先打开外壳 箱体10,再依次关闭联动电动机13、超声波雾化装置2、加热装置3和制氧装置5开关和集 成控制器1的开关，打开内部主箱体9盖子22,将发酵叶从滚筒20内取下。
[0040] 将发酵叶放入箱式烘干机两次烘干，初烘110°c /15min，冷却后进行二烘， 80°C /45min至足干。将所得红茶样与传统发酵框发酵作业对照样进行比较，结果如表1所 示。从结果可以看出，采用可拆卸式发酵装置的处理样所制红茶香气较高，滋味带甜，其综 合品质要好于传统发酵框处理样。 表1不同发酵设施处理样感官审评比较 处理名 夕卜形Sfi4" 香气^ 溢味^ 叶底^ 总分夂 称，: 砰语― 分，;ifgw 分砰语分，: I平语分if语今、-分-； 。 |-〇〇41j 实施例3紧|1.息_ 餅红尚 必..' 甜香 90:醒置 90P红较斷7 91.0+; 祥P 遲暴毫一 梵显一 賴 发酵權 m ||^ 92一红明 92;3 有甜 89^ HJF 釭较 90,0.:，。 对照祥^爆黑毫一 壳P 香W 顯稍 壳^
【权利要求】
1. 一种可拆卸的发酵装置，其特征在于，由发酵控制系统（I )、主体系统（II)、参数调 控系统（III)和发酵叶承载系统（IV)组成，发酵控制系统（I )包括集成控制器（1)、温 湿度探头（2)、氧气浓度探头（3);主体系统（II)包括内部主箱体（9)、外壳箱体（10)、不锈 钢架（11);参数调控系统(III)包括超声波雾化器（4)、氧气发生装置（5)和电热装置（6);发 酵叶承载系统(IV)包括动态发酵筒（12)、联动电动机（13)、静态发酵承叶盘架（21);发酵控 制系统（I )通过集成控制器（1)与参数调控系统(III)连接，发酵叶承载系统(IV)与主体系 统（II)中的内部主箱体（9)进行连接； 集成控制器（1)与温湿度探头（2)、氧气浓度探头（3)连接、超声波雾化器（4)、氧气发 生装置（5)和电热装置（6)连接，超声波雾化器（4)连接第一管道（7)，第一管道（7)的另一 端口伸入内部主箱体（9)内，氧气发生装置（5)连接第二管道（8)，第二管道（8)的另一端 口伸入内部主箱体（9)内，电热装置（6)直接固定于内部主箱体（9)的内部壁上，内部主箱 体（9)的上下左右面开有对称的4个固定孔（19)，顶部设有盖子（22)，不锈钢架（11)支撑 内部主箱体（9)，超声波雾化器（4)和氧气发生装置（5)放置于不锈钢架（11)的下部空间， 外壳箱体（10)作业时整个罩在内部主箱体（9)外； 静态发酵承叶盘架（21)由固定轴（14)、承叶盘（15)构成，固定轴（14)与内部主箱体 (9)的上下固定孔（19)固定；动态发酵筒（12)由滚筒盖子（16)、通风孔（17)、滚动轴（18)、 滚筒（20 )构成，通风孔（17 )和滚筒盖子（16 )设在滚筒（20 )上，滚动轴（18 )通过内部主箱 体（9)的左右固定孔（19)将整套动态发酵筒（12)进行固定，滚动轴（18)与联动电动机（13) 连接。
2. 根据权利要求1所述的一种可拆卸的发酵装置，其特征在于，内部主箱体（9)、外壳 箱体（10 )、滚筒（20 )采均用有机玻璃制作。
【文档编号】A23F3/08GK203841047SQ201420187337
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】袁海波, 江用文, 尹军峰, 邓余良, 许勇泉 申请人:中国农业科学院茶叶研究所