一种茯砖茶加工过程中香气物质的在线监测方法

1.本发明涉及黑茶加工领域，具体而言，涉及一种茯砖茶加工过程中香气物质的在线监测方法。


背景技术：

2.茯砖茶属于黑茶中的一种后发酵茶产品，作为湖南安化黑茶的重要代表性产品，茯砖茶以其独特的外形、特异的品质风味和突出的保健作用，日益被广大消费者认可。茯砖茶以三、四级的黑毛茶为原料，经历毛茶筛分-拼配-渥堆发酵-汽蒸-压制成型-发花-干燥-贮藏等工序而成。茯砖茶独特的“发花”工艺，及发花后所形成的金黄色真菌颗粒物“金花”，是区别于其他黑茶的重要标志，并使其成为微生物发酵茶中最具特色的黑茶品种，由此“金花”也成为了判别茯砖茶品质的关键标准。
3.近年来，随着科学研究的深入，茯砖茶发花过程中的微生物作用及茯砖茶的功能成分研究日益受到研究者们的关注。在茯砖茶发花的工序过程中，微生物的大量繁殖及演变，分泌多种胞外酶催化茶叶中的相关底物，引起发花体系中一系列的物质变化，形成了茯砖茶独具特色的香气品质“菌花香”。
4.目前茯砖茶香气的提取方法集中于，连续蒸馏萃取法、顶空吸附法、减压蒸馏萃取法、超临界二氧化碳萃取法、固相微萃取等。连续蒸馏萃取法需要样品量少，操作简化，可获得高浓度的香气物质，但所获得的香精油在感官上与茶样香气特征差异较大。顶空吸附法能迅速处理大量样品，香气特征的再现性较好，但不适用于热敏性物质。减压蒸馏萃取法能较好的反映茶样的香气特征，减少对热敏性物质的影响，但需要的样品量大，处理周期长，对酯类香气物质的捕集能力很差。超临界二氧化碳萃取法可在较温和的条件下低温萃取，避免热敏性物质的降解，能较好的保持茶样香气特征，但需要专门的数量庞大且价格昂贵的设备器材，并消耗较多的超临界流体，成本很高。固相微萃取法克服了传统样品前处理技术的缺陷，集采样、萃取、浓缩、进样于一体，仪器简单，无需附属设备和有机溶剂，操作方便，耗时短，测定快速高效，适于现场分析，且灵敏度高，可以实现超痕量分析，但商品化的纤维种类较少，容易破碎，样品检测的重复性较差。
5.鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.为了弥补以上不足，本发明提供了一种茯砖茶加工过程中香气物质的在线监测方法，旨在改善实现茯砖茶工艺过程中所有样本的实时跟踪与监控，对制茶加工过程中香气物质的变化情况进行严格把控，从而高效调控茯砖茶的“发花”工艺技术；克服了传统样品前处理技术的缺陷，集采样、萃取、浓缩、进样于一体，设备简单操作便捷，无需附属设备和有机溶剂，耗时短，测定快速高效，适于现场分析；解决香气物质检测过程中的再现性差的问题，能够稳定重复检测结果；样品量大捕集能力强，能较好的反映茶样的香气特征，在感官上与茶样香气特征差异小；减少对热敏性物质的影响，避免热敏性物质的降解，能较好的
保持茶样香气特征，为科学评判茯砖茶的香气品质、严格控制茯砖茶的品质特色、科学阐述茯砖茶的保健功效提供技术支撑的问题。
7.本发明是这样实现的：
8.本发明提供一种茯砖茶加工过程中香气物质的在线监测方法，包括以下步骤：
9.s1：将指定量的茯砖茶砖撬开破碎，利用撬开机构把整块的茯砖茶撬开，然后利用破碎装置对撬开的茯砖茶进行破碎，最后利用混合设备把粉碎后的茶样混合均匀；
10.s2：对混合均匀的茶样进行筛选，利用筛选装置对混合均匀的茶样进行筛选，筛出颗粒大小符合要求的茯砖茶样本；
11.s3：利用检测机构对筛出的茯砖茶样本进行挥发性香气物质检测，把茯砖茶样本平铺于释放池膛体的底部，密封释放池，实现对释放池膛体的密封，关闭第一进气阀并开启第二进气阀，密封保温罩，开启流量控制阀和机械真空泵，调节流量控制阀的流速为2-5ml/min，稳定4-10分钟后，开启释放池内的底盘加热板，在80-98摄氏度的温度下保持50-120分钟，让茯砖茶茶样中的挥发性香气物质充分释放出来，茯砖茶香气物质经过气体流出口进入分析仪器进行检测；
12.s4：关闭仪器，待香气物质检测完成后，关闭释放池内的底盘加热板，开启第一进气阀，依次关闭机械真空泵和流量控制阀。
13.在本发明的一种实施例中，所述步骤s1中的撬开机构由撬杆和锤头组成，所述锤头固定在所述撬杆的端部。
14.在本发明的一种实施例中，所述步骤s1中的破碎装置由反应釜、电机、破碎辊、进料口和排料口构成，所述电机固定在所述反应釜的外壁上，所述破碎辊设置有两个，所述破碎辊的一端转动设置在所述反应釜的内壁中，所述破碎辊的另一端固定在所述电机的输出轴上，所述进料口和所述排料口均设置在所述反应釜上。
15.在本发明的一种实施例中，所述步骤s1中的混合设备由反应釜、电机、连接轴、刮板、搅叶和连接杆构成，所述电机固定在所述反应釜的上表面上，所述连接轴的一端固定在所述电机的输出轴上，所述搅叶固定在所述连接轴上，所述连接杆的一端固定在所述连接轴上，所述连接杆的另一端固定在所述刮板的外壁上。
16.在本发明的一种实施例中，所述步骤s2中的筛选装置由筛选机和接料机构构成，所述接料机构设置在所述筛选机上。
17.在本发明的一种实施例中，所述接料机构由滑轨、滑块、立杆、锁紧件和储料罐构成，所述滑轨固定在所述筛选机的外壁上，所述滑块滑动设置在所述滑轨上，所述锁紧件螺纹贯穿所述滑块，所述锁紧件和所述滑轨相对应设置，所述立杆的一端固定在所述滑块的外壁上，所述立杆的另一端固定在所述储料罐的外壁上。
18.在本发明的一种实施例中，所述步骤s3中的检测机构包括检测组件，所述检测组件由机械真空泵、流量控制阀、密封保温罩和释放池构成，所述密封保温罩套设在所述释放池上，所述机械真空泵设置在所述释放池上，所述流量控制阀设置在所述机械真空泵上的导气管上。
19.在本发明的一种实施例中，所述步骤s3中的释放池由第一进气阀、第二进气阀、释放池膛体、底盘加热板、释放池空腔和气体流出口构成，所述第一进气阀和所述第二进气阀均设置在所述释放池膛体上，所述底盘加热板固定设置在所述释放池膛体上，所述释放池
膛体上开设有释放池空腔，所述气体流出口的一端设置在所述释放池膛体上。
20.在本发明的一种实施例中，所述释放池还包括释放池手柄，所述释放池手柄的一端固定在所述释放池膛体的上表面上。
21.在本发明的一种实施例中，所述释放池还包括供试材料，所述供试材料铺设在所述底盘加热板上。
22.本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的一种茯砖茶加工过程中香气物质的在线监测方法，使用时，利用撬开机构把整块的茯砖茶撬开，然后利用破碎装置对撬开的茯砖茶进行破碎，最后利用混合设备把粉碎后的茶样混合均匀，利用筛选装置对混合均匀的茶样进行筛选，筛出颗粒大小符合要求的茯砖茶样本，把茯砖茶样本平铺于释放池膛体的底部，密封释放池，实现对释放池膛体的密封，关闭第一进气阀并开启第二进气阀，密封保温罩，开启流量控制阀和机械真空泵，调节流量控制阀的流速为2-5ml/min，稳定4-10分钟后，开启释放池内的底盘加热板，在80-98摄氏度的温度下保持50-120分钟，让茯砖茶茶样中的挥发性香气物质充分释放出来，茯砖茶香气物质经过气体流出口进入分析仪器进行检测，待香气物质检测完成后，关闭释放池内的底盘加热板，开启第一进气阀，依次关闭机械真空泵和流量控制阀，该在线监测方法通过科学可行的方法，从茯砖茶中提取、富集、测定挥发性的香气物质，方法稳定性好、准确度高、操作简单、成本低，具有较好的经济效益和社会价值。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本发明一种茯砖茶加工过程中香气物质的在线监测方法的系统框图；
25.图2为本发明一种茯砖茶加工过程中香气物质的在线监测方法的检测组件的剖面结构示意图。
26.图中：
27.100-检测组件；110-机械真空泵；120-流量控制阀；130-密封保温罩；140-释放池；141-第一进气阀；142-释放池手柄；143-第二进气阀；144-释放池膛体；145-底盘加热板；146-供试材料；147-释放池空腔；148-气体流出口。
具体实施方式
28.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
29.实施例
30.请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种茯砖茶加工过程中香气物质的在线
监测方法，包括以下步骤：
31.s1：将指定量的茯砖茶砖撬开破碎，利用撬开机构把整块的茯砖茶撬开，然后利用破碎装置对撬开的茯砖茶进行破碎，最后利用混合设备把粉碎后的茶样混合均匀，步骤b1中的撬开机构由撬杆和锤头组成，锤头固定在撬杆的端部，用撬杆的一端把茯砖茶砖撬开，用撬杆上的锤头把撬开的茯砖茶砖锤碎，步骤s1中的破碎装置由反应釜、电机、破碎辊、进料口和排料口构成，电机固定在反应釜的外壁上，破碎辊设置有两个，破碎辊的一端转动设置在反应釜的内壁中，破碎辊的另一端固定在电机的输出轴上，进料口和排料口均设置在反应釜上，把撬开的茯砖茶砖通过进料口注入到反应釜内，启动电机，使两个破碎辊相对转动，破碎辊把茯砖茶砖碾碎，最后破碎茯砖茶通过排料口排出，步骤s1中的混合设备由反应釜、电机、连接轴、刮板、搅叶和连接杆构成，电机固定在反应釜的上表面上，连接轴的一端固定在电机的输出轴上，搅叶固定在连接轴上，连接杆的一端固定在连接轴上，连接杆的另一端固定在刮板的外壁上，把破碎的茯砖茶注入到反应釜内，启动电机，电机输出轴的转动带动搅叶转动，搅叶的转动使粉碎后的全部茶样均匀的混合在一起，连接轴的转动带动刮板转动，刮板的转动把反应釜内壁上的茶样刮下，有效的防止茶样粘附在反应釜的内壁上；
32.s2：对混合均匀的茶样进行筛选，利用筛选装置对混合均匀的茶样进行筛选，筛出颗粒大小符合要求的茯砖茶样本，步骤s2中的筛选装置由筛选机和接料机构构成，接料机构设置在筛选机上，把混合在一起的全部茶样注入到筛选机内，筛选机工作把符合颗粒大小的茶样筛出，然后接料机构把筛出的茶样收集起来，接料机构由滑轨、滑块、立杆、锁紧件和储料罐构成，滑轨固定在筛选机的外壁上，滑块滑动设置在滑轨上，锁紧件螺纹贯穿滑块，锁紧件和滑轨相对应设置，立杆的一端固定在滑块的外壁上，立杆的另一端固定在储料罐的外壁上，移动滑块，控制滑块在滑轨上的位置，即调节了储料罐的高度，使储料罐套设在筛选机的排料口上，调节好后把持住滑块，旋转锁紧件，锁紧件的端部通过挤压滑轨的外壁，使滑块被固定在滑轨上，当茶样进入到储料罐的过程中，有效的防止茶样洒落到地面上，待对茶样筛选完成后，反向旋转锁紧件，使锁紧件的端部离开滑轨，即可把滑块从滑轨上取下了，即实现把储料罐取下了，给使用者更好的使用体验；
33.s3：利用检测机构对筛出的茯砖茶样本进行挥发性香气物质检测，把茯砖茶样本平铺于释放池膛体144的底部，密封释放池140，实现对释放池膛体144的密封，关闭第一进气阀141并开启第二进气阀143，密封保温罩130，开启流量控制阀120和机械真空泵110，调节流量控制阀120的流速为2-5ml/min，稳定4-10分钟后，开启释放池140内的底盘加热板145，在80-98摄氏度的温度下保持50-120分钟，让茯砖茶茶样中的挥发性香气物质充分释放出来，茯砖茶香气物质经过气体流出口148进入分析仪器进行检测，步骤s3中的检测机构包括检测组件100，检测组件100由机械真空泵110、流量控制阀120、密封保温罩130和释放池140构成，密封保温罩130套设在释放池140上，机械真空泵110设置在释放池140上，流量控制阀120设置在机械真空泵110上的导气管上，机械真空泵110便于使释放池140内形成真空状态，步骤s3中的释放池140由第一进气阀141、第二进气阀143、释放池膛体144、底盘加热板145、释放池空腔147和气体流出口148构成，第一进气阀141和第二进气阀143均设置在释放池膛体144上，底盘加热板145固定设置在释放池膛体144上，释放池膛体144上开设有释放池空腔147，气体流出口148的一端设置在释放池膛体144上，便于茯砖茶香气物质经过气体流出口148进入到分析仪器内，释放池140还包括释放池手柄142，释放池手柄142的一
端固定在释放池膛体144的上表面上，释放池手柄142便于对释放池膛体144进行提携，释放池140还包括供试材料146，供试材料146铺设在底盘加热板145上，把茶样铺设在供试材料146上，有效的防止茶样被底盘加热板145烘焦；
34.s4：关闭仪器，待香气物质检测完成后，关闭释放池140内的底盘加热板145，开启第一进气阀141，依次关闭机械真空泵110和流量控制阀120。
35.具体的，该茯砖茶加工过程中香气物质的在线监测方法的工作原理：使用时，利用撬开机构把整块的茯砖茶撬开，然后利用破碎装置对撬开的茯砖茶进行破碎，最后利用混合设备把粉碎后的茶样混合均匀，利用筛选装置对混合均匀的茶样进行筛选，筛出颗粒大小符合要求的茯砖茶样本，把茯砖茶样本平铺于释放池膛体144的底部，密封释放池140，实现对释放池膛体144的密封，关闭第一进气阀141并开启第二进气阀143，密封保温罩130，开启流量控制阀120和机械真空泵110，调节流量控制阀120的流速为2-5ml/min，稳定4-10分钟后，开启释放池140内的底盘加热板145，在80-98摄氏度的温度下保持50-120分钟，让茯砖茶茶样中的挥发性香气物质充分释放出来，茯砖茶香气物质经过气体流出口148进入分析仪器进行检测，待香气物质检测完成后，关闭释放池140内的底盘加热板145，开启第一进气阀141，依次关闭机械真空泵110和流量控制阀120，该在线监测方法通过科学可行的方法，从茯砖茶中提取、富集、测定挥发性的香气物质，方法稳定性好、准确度高、操作简单、成本低，具有较好的经济效益和社会价值，该方法与现行方法的比较如下，固相微萃取方法需要特殊的高分子萃取纤维，均价在1500元/支左右，且为消耗品，成本很高；固相微萃取方法需要专门的人工操作，相同样品的萃取重复性很差；而该方法有效避免了上述问题；顶空自动进样方法，该方法的样本量高达几百甚至上千克，可以充分富集检测样品中含量极低的香气物质，顶空自动进样方法无法测定含量极低的香气物质；顶空自动进样方法需要避免大量的水蒸气进入仪器检测，茶汤等水性样品不能在高温下萃取，同样香气物质在低温下的释放不充分，检测灵敏度低。
36.以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。