孫開巖（吉林華橋外國語學院計算機部，吉林長春130117）

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計算機智能化平臺在茶葉生產(chǎn)加工過程中的應(yīng)用分析

孫開巖
（吉林華橋外國語學院計算機部，吉林長春130117）

摘要：目前我國茶葉的生產(chǎn)加工模式正在從半機械化逐漸轉(zhuǎn)向機械化、標準化、自動化。我國茶葉種類和花色品種眾多，不同茶區(qū)和茶企的加工工藝技術(shù)上有著較大的區(qū)別，市場多樣化的趨勢明顯，為了適應(yīng)茶葉市場的需求變化，企業(yè)必須要對自身的生產(chǎn)加工過程進行優(yōu)化，應(yīng)用計算機技術(shù)，完善管理制度，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，成了必然發(fā)展趨勢。本文對目前我國茶葉生產(chǎn)加工過程中所存在的問題進行了分析，并提出了茶葉生產(chǎn)加工過程中計算機智能化平臺的構(gòu)建和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計算機；智能化平臺；茶葉生產(chǎn)；應(yīng)用分析

我國是世界上最大的茶葉生產(chǎn)國、消費國。在我國茶葉傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式中，大多是人工的方式，茶葉生產(chǎn)的規(guī)?；?、自動化程度較低，整體的茶葉經(jīng)濟效益也較低。隨著科技進步，生產(chǎn)力的發(fā)展，勢必要對傳統(tǒng)的茶葉生產(chǎn)過程進行優(yōu)化。通過計算機技術(shù)的應(yīng)用，可以提高茶葉生產(chǎn)過程中的效率，從而提高茶葉生產(chǎn)經(jīng)濟效益，促進茶業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

1　茶葉生產(chǎn)過程難點

我國的茶葉種類繁多，按加工方法不同可以分為綠茶、紅茶、烏龍茶、白茶、黃茶、黑茶六大類。茶類具有適制性，由于歷史原因不同地區(qū)乃至同一地區(qū)相同品種可以加工制作出不同的茶類產(chǎn)品。我國茶樹品種豐富，市場上的茶葉種類繁多，主要是通過品質(zhì)風味上的細微差別來區(qū)分品種。

由于市場中過分強調(diào)了茶葉的個性化，導致在茶葉的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了各種難題。一方面，由于茶葉加工工藝標準的不同，在茶葉原料的獲取上往往會受到時間的限制，如烏龍茶采摘時間一般在上午十時后至下午四時前，且采摘進廠后的原料也需要在一定時間內(nèi)完成某個工序的加工，這就需要企業(yè)對生產(chǎn)過程進行良好的分配，但受加工能力所限在優(yōu)化上往往會受到一定的限制。另一方面，由于市場中更具個性化的茶葉產(chǎn)品更容易獲得消費者的青睞，這樣在生產(chǎn)過程中就很難制定統(tǒng)一的加工標準，在生產(chǎn)線的配置上必須要通過手工的方式來強調(diào)個性化。而在手工生產(chǎn)方面，對于體感經(jīng)驗的要求較嚴格，難以通過自動化、機械化手段進行生產(chǎn)，導致茶葉質(zhì)量參差不齊。

張?zhí)旄＠舷壬M首臺茶葉揉捻機，開啟了我國茶葉機械加工設(shè)備及技術(shù)研究與應(yīng)用的進程，發(fā)展到現(xiàn)在，已研發(fā)出六大種類門類較為齊全的茶葉加工設(shè)備，基本實現(xiàn)了大宗茶機械化加工，并開發(fā)出了許多名優(yōu)茶加工設(shè)備，正向不落地、連續(xù)化、一體機加工方向發(fā)展。這對我國的茶葉生產(chǎn)起到了很大的優(yōu)化作用。但是，在這些加工階段的機械設(shè)備中，大多的設(shè)計理念是降低生產(chǎn)過程中人力的投入，并沒有將生產(chǎn)線的整體配合考慮進去。這樣一來就導致相同功能的茶業(yè)機械品種繁多，產(chǎn)能各異，沒有一個統(tǒng)一的規(guī)范和標準化的結(jié)構(gòu)，導致在生產(chǎn)過程中選擇機械化設(shè)備出現(xiàn)問題，對生產(chǎn)過程的自動化產(chǎn)生了不利影響[1]。

在廠房環(huán)境方面，和傳統(tǒng)的食品加工行業(yè)相比，對生產(chǎn)原料的時效性要求更加嚴格。為保證鮮葉原料的新鮮，采摘的鮮葉原料要及時送回加工廠房進行攤涼、及時按所制茶類工序付制，以提高茶葉制優(yōu)率。因此，茶葉企業(yè)在建設(shè)廠房選址時，往往會選設(shè)在和茶葉產(chǎn)地較近的地方，甚至很多企業(yè)的加工廠房就設(shè)在茶園中，以保證茶葉加工原材料的新鮮度。但是這樣一來，就會導致不同廠房環(huán)境的不同（迄今也沒有一個統(tǒng)一的標準），如何合理地安排茶葉生產(chǎn)過程，使采摘原料運輸更符合加工的需要，是企業(yè)要注意的問題。其次，很多企業(yè)在建設(shè)廠房時會受到用地面積的限制，如何最大化廠房的利用效率，實踐規(guī)?；a(chǎn)也是企業(yè)要注重的一點。再者，隨著茶產(chǎn)業(yè)在我國的不斷發(fā)展，人們對茶葉安全質(zhì)量更加關(guān)注，很多企業(yè)開始展示自身的生產(chǎn)環(huán)境，因此需要對茶葉生產(chǎn)線進行優(yōu)化，以顯得美觀大方，滿足觀賞性需要。

2　茶葉生產(chǎn)過程現(xiàn)狀

和國外的茶葉生產(chǎn)相比，我國的茶葉生產(chǎn)效率相對較低，例如英國立頓公司的茶葉市場值就占到了我國整個茶葉行業(yè)的一半。其根本原因還是在于國外的茶葉生產(chǎn)通過風味定型化，對生產(chǎn)過程進行了優(yōu)化，實現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，從而使得產(chǎn)量大增、成本下降，而產(chǎn)品標準化水平提升。隨著近年來的發(fā)展，我國在加工工藝方面的研究已經(jīng)取得了一定的進展，主要是在提高品質(zhì)和生產(chǎn)效率方面，將不同茶類的加工工藝進行整合，通過總結(jié)過去的生產(chǎn)經(jīng)驗，經(jīng)過科學的分析，為工藝的開發(fā)優(yōu)化尋找科學依據(jù)。通過先進的科學技術(shù)，為茶葉的工藝標準化、規(guī)范化奠定了基礎(chǔ)，實現(xiàn)了茶葉的規(guī)?；a(chǎn)。

在機械加工方面，我國的茶葉加工主要有手工炒制、半機械化加工和流水線加工三種方式。手工炒制的加工方式主要是在一些名茶的加工上，茶葉的品質(zhì)直接取決于生產(chǎn)者的經(jīng)驗水平，有著產(chǎn)量低、成本高的特點，在規(guī)?；a(chǎn)上有著一定的實施困難；半機械化加工是目前我國普及率較高的一種茶企業(yè)生產(chǎn)方式，通過相應(yīng)的設(shè)備，對每個獨立的工藝流程進行加工；和手工炒制相比，這種方式的生產(chǎn)效率大大提高，降低了企業(yè)所投入的人力成本，但是由于生產(chǎn)過程中銜接能力較差，導致茶葉的生產(chǎn)質(zhì)量比較一般，所能帶來的經(jīng)濟效益不高。全過程機械化流水線加工只在我國少部分企業(yè)中得以實施，但在具體的過程中還需要大量的人工干預，在不同的企業(yè)中應(yīng)用效果也有所區(qū)別，在工序模塊化方面仍有待發(fā)展，難以實現(xiàn)多樣化和集成化生產(chǎn)。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示，我國大部分茶企業(yè)使用的都是傳統(tǒng)手工炒制和半機械化加工，能夠應(yīng)用全過程機械化加工的企業(yè)非常少。隨著科技的發(fā)展和茶企實力的壯大，一些規(guī)模龍頭企業(yè)也開發(fā)應(yīng)用了一些流水線生產(chǎn)設(shè)備，但是和國外的裝備相比，其自動化、智能化以及標準化的程度還有待提升[2]。

在廠房環(huán)境方面，我國的茶文化有著悠久的歷史，除了有不同的種類之外，在湯色、香氣、形狀等方面也有著很大的不同。和國內(nèi)茶葉種類相比，國外對茶葉的需求較為單一，一般只對口感有一定的要求。例如，在歐美國家，大多以紅茶為主，亞非國家多以磚茶為主。在我國不同地區(qū)，飲茶文化有所差別，茶葉文化具備較強的特異化和多元化的特征。在面對市場中的各類需求時，企業(yè)往往會對已有的生產(chǎn)線進行優(yōu)化，通過對市場的預測來重新搭配生產(chǎn)能力，以應(yīng)對市場變化。在茶葉生產(chǎn)環(huán)境方面，由于當前市場下，對茶葉的形、色要求沒有那么高，而對香氣滋味的要求卻較高。根據(jù)目前我國茶葉生產(chǎn)和市場狀況，應(yīng)當在適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境的基礎(chǔ)上，建立一定的廠房布局標準，在有限的廠房地理環(huán)境中，在市場需求的導引下生產(chǎn)適銷對路產(chǎn)品，提高企業(yè)的茶葉生產(chǎn)效率。

3　計算機智能化平臺的應(yīng)用

通過計算機智能化平臺，能夠?qū)Σ枞~生產(chǎn)加工過程中的各個環(huán)節(jié)進行有效的控制，從而保證茶葉的質(zhì)量。

3.1判斷原料等級

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，通過智能化平臺，能夠?qū)Σ枞~生產(chǎn)中的原料進行檢驗，為茶葉的生產(chǎn)帶來了極大的方便。實踐表明，不同嫩度的鮮葉在色澤上的表現(xiàn)有所區(qū)別，通過計算機智能化平臺量化色澤具備一定的可行性和可靠性。因此采用智能化平臺的模塊，可以將茶葉鮮葉的色澤作為量化指標，通過對比即能判斷出鮮葉質(zhì)量的優(yōu)劣。同時，通過計算機對色澤的判斷還能分析出鮮葉的萎凋程度，從而可有效保證茶葉生產(chǎn)原料的萎凋質(zhì)量，提升茶葉質(zhì)量的穩(wěn)定性，可以為企業(yè)的生產(chǎn)起到一定的指導作用。

3.2制茶殺青應(yīng)用

我國的茶葉種類繁多，其中綠茶是廣受消費者歡迎的第一大茶類。殺青是綠茶加工的關(guān)鍵工序。通過計算機智能化平臺，能夠?qū)⑶喙ば蜻^程進行優(yōu)化，提高其自動化程度。通過控制加熱介質(zhì)溫度的方法，能夠?qū)崟r了解茶葉的溫度變化，并通過智能化平臺的控制系統(tǒng)，對其進行調(diào)整控制，從而可自動化生產(chǎn)。其原理是根據(jù)放入的鮮葉量、鮮葉的嫩度、空氣初始溫度等進行綜合分析，對殺青過程中的數(shù)據(jù)進行實時調(diào)整，從而保證加熱元件的溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)。因此，智能化平臺的主要作用就是通過對加熱介質(zhì)溫度的控制，來保證綠茶的質(zhì)量。根據(jù)實際情況的不同，還可以在平臺中進行相應(yīng)的更改，保證企業(yè)生產(chǎn)正常進行，在應(yīng)用效果上較強[3]。

3.3茶葉烘干的應(yīng)用

在制茶的過程中，茶葉烘干也是非常重要的一個環(huán)節(jié)，占到了茶葉加工總耗能的一半以上。在傳統(tǒng)的加工方法中，由于烘干溫度難以進行良好的控制，加上茶葉含水量的變化，不僅會使企業(yè)浪費大量的能耗，還無法保證茶葉的質(zhì)量。因此，可以通過計算機智能化平臺進行控制。通過智能化平臺，能夠?qū)娓蛇^程中的含水量進行實時監(jiān)測，并相應(yīng)的調(diào)整烘干時間。通過風溫反饋系統(tǒng)，能夠適應(yīng)風溫的變化；在葉溫反饋系統(tǒng)下，能夠根據(jù)出口的葉溫來判斷烘干工藝的程度，從而進行適當?shù)恼{(diào)整以適應(yīng)含水量的變化。通過這種調(diào)整機制，能夠有效保證茶葉的質(zhì)量，同時減少人力投入和能量消耗。

3.4茶葉炒制的應(yīng)用

計算機智能化平臺還能應(yīng)用在茶葉炒制方面。通過將茶葉炒制技術(shù)中的核心步驟進行量化，制定相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，形成數(shù)字模型和炒制的控制程序。使得智能化平臺具有人機溝通的功能，根據(jù)企業(yè)的實際情況，能夠?qū)Τ粗乒δ苓M行適當?shù)恼{(diào)整。根據(jù)鮮葉的地區(qū)、品種以及狀態(tài)進行炒制，并根據(jù)設(shè)計好的數(shù)據(jù)模型，在過程中進行適當?shù)恼{(diào)整。當平臺中的控制命令指引下，相應(yīng)的設(shè)備會在智能化平臺的控制下進行自動炒制，從而產(chǎn)出質(zhì)量較好的茶葉品種。這種方式大大減少了企業(yè)在生產(chǎn)名茶時的成本投入，而且提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，有利于企業(yè)的長久發(fā)展[4]。

4　結(jié)　語

茶葉行業(yè)是我國的重點行業(yè)之一，在我國有著悠久的歷史。目前國內(nèi)的大多數(shù)茶企業(yè)在生產(chǎn)過程中還是以人工化和半機械化為主，投入成本較高，生產(chǎn)效率較低，和國外的同類型企業(yè)相比還有著較大差距。當然這也是由不同的國情引發(fā)的，國外的茶葉較為單一，種類單調(diào)。而我國根據(jù)消費者的愛好不同，茶葉的種類繁多，也使得在生產(chǎn)時較為困難。通過吸取相關(guān)企業(yè)的經(jīng)驗可以得出，茶葉生產(chǎn)的自動化是必然發(fā)展趨勢。為了保證茶葉的生產(chǎn)質(zhì)量，可以通過計算機智能化平臺對生產(chǎn)過程進行良好的控制，這樣既減少了企業(yè)的投入，降低了企業(yè)的能耗，還提高了生產(chǎn)質(zhì)量，是我國企業(yè)的未來方向。

參考文獻

[1]王炳文.茶葉加工生產(chǎn)線快速構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用[D].浙江大學，2014.

[2]史曉慧.茶葉產(chǎn)業(yè)信息服務(wù)與質(zhì)量評價模型研究[D].湖南農(nóng)業(yè)大學，2013.

[3]陳錦斌.基于RFID茶葉物流追溯系統(tǒng)設(shè)計與研究[D].福建農(nóng)林大學，2013.

[4]周宇清.湖南茶葉安全溯源體系的建立與應(yīng)用研究[D].湖南農(nóng)業(yè)大學，2012.

作者簡介：孫開巖（1976-），女，吉林輝南人，副教授，研究方向：計算機應(yīng)用。