[发明专利]一种工夫红茶发酵适度判别方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于红茶生产设备技术领域，具体涉及工夫红茶发酵适度判别方法和装置。

背景技术

发酵是工夫红茶加工的关键工序，直接决定成品茶的品质和风味特征。在整个红茶发酵过程中在制品(发酵叶)呈现出一系列的感官变化,如色泽的变化：青绿色—青黄色—黄色—黄红色—红色—紫铜色—逐渐暗褐色。

现有国内外红茶发酵中品质适度的检测方法上，均依据此变化现象，通过制茶师傅“一看二闻”的人工感官判别，即先观察发酵叶的视觉颜色变化，再嗅觉分辨挥发的气味特征与浓郁程度，最终凭借人的生产经验判断发酵是否适度。此方法易受制茶师傅的经验和人为的主观因素影响，容易造成红茶发酵偏轻或过度,造成产品质量、风格的稳定性和统一性差，质量安全风险因素极大增加。

由于缺少对红茶发酵品质适度客观的、量化的、有效的科学评价手段和检测方法，国内外红茶发酵设备仍以单机和设备联接作业为主，原理多为基于时间、温度、湿度的简单控制，未摆脱人工操作和经验判断的“看茶做茶”模式，此已成为制约发酵工艺优化和实现标准化、自动化、智能化加工的技术瓶颈。基于机器视觉与图像处理技术的科学计量手段，可揭示视觉传感器特征变量与发酵品质感官品质间的量化解析关系，是突破该技术瓶颈的必要理论基础和有效途径。

公告号为CN101319990B的中国发明专利公开了一种确定工夫红茶加工过程中发酵适度的新方法，该方法是：利用发酵叶茶汤中有利于产品品质的主色—茶黄素水溶液的颜色在可见光区460nm处有最大吸收峰的原理及发酵过程中茶黄素含量由少→多→少的变化规律，对不同发酵时间的发酵叶茶汤进行比色测定，其吸光度值(s)与茶黄素含量成正相关，依据吸光度值上升幅度变平缓(Δs＜0.005)，或开始下降时，此时即为发酵适度时间。

由于工夫红茶发酵过程中，多种多酚类物质参与其中并随着发酵过程的延续逐步形成茶黄素、茶红素和茶褐素。虽然其中茶黄素含量与工夫红茶感官品质显著正相关，且相关系数达到0.8以上，然而茶黄素是由多酚类物质转化而来，受茶树品种及发酵条件的影响，茶黄素的生成量会有很大不同。此外，在发酵进程中生成的茶黄素还在向茶红素等多个途径进行转化，进一步影响了利用茶黄素相对含量判定红茶发酵适度的准确性,此方法亦存在应用的局限性。

公告号为CN103134795的中国发明专利公开了一种红茶发酵适度点的识别方法及装置，该发明为红茶发酵适度点的识别方法，发酵叶反光中红绿蓝光分别为RGB，方法为先获得某红茶品种的发酵适度点的发酵指数F1＝R/G，F2＝R/(R+G+B)参数值维持时间T1、T2；再采集计算发酵叶的F1、F2，当平台维持时间达到T1或T2，即达到发酵适度点。该发明理论上解决了发酵适度点识别的一致性，但是实际上红茶发酵过程中，主要是红变的过程，在发酵后期颜色变化很缓慢，而颜色传感器的灵敏度很难做到精确识别R/G/B值。

公告号为CN 103424520A中国发明专利公开了一种红茶发酵适度的判定方法,即在红茶发酵过程开始0h时，取发酵叶样品测定并记录EGCG含量,再利用色差仪每0.5h取发酵叶样品进行色相Hab值的检测,该方法存在色差仪光斑小，取样代表性不够准确引起较大采集误差，同时EGCG含量检测时间慢，难以满足生产中在线快速无损检测的要求。

公告号为CN 103777524A中国发明专利公开了一种基于可见光谱技术的红茶适度发酵控制方法和装置，通过光纤和光谱仪测定发酵物的发酵过程中的可见光谱区的反射光谱，计算机通过发酵物反射光谱计算发酵物的色度值和发酵物与目标色度值之间的色差；当色差小于设定的阈值时，停止发酵物发酵，从而实现对红茶适度发酵的精准控制。该方法测定的是茶汤的反射光谱，但在实际加工中，茶汤受温度和冲泡时间影响很大，颜色在1分钟内，变化很大，难以满足测量的精准度。

发明内容

本发明的第一个目的是克服现有技术中存在的缺陷，提供一种工夫红茶发酵适度判别方法，基于标准R/G/B直方图对比分析，采用Manhattan距离算法实现在线快速无损准确判别红茶发酵进程。为此，本发明采用以下技术方案：

一种工夫红茶发酵适度判别方法，其特征在于它提供有感官品质得分对应发酵适度工夫红茶的图像，以此作为标准图像，所述方法还提供有在制品图像在R/G/B三个颜色分量直方图与标准图像的R/G/B三个颜色分量直方图的相似距离值D均值的阈值T，并包括以下步骤：

步骤一，自红茶发酵开始0h时，采集红茶发酵过程中在制品的图像；