計(jì)算機(jī)智能化平臺(tái)在茶葉生產(chǎn)加工過(guò)程中的應(yīng)用分析

孫開巖（吉林華橋外國(guó)語(yǔ)學(xué)院計(jì)算機(jī)部，吉林長(zhǎng)春130117）

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計(jì)算機(jī)智能化平臺(tái)在茶葉生產(chǎn)加工過(guò)程中的應(yīng)用分析

孫開巖
（吉林華橋外國(guó)語(yǔ)學(xué)院計(jì)算機(jī)部，吉林長(zhǎng)春130117）

摘要：目前我國(guó)茶葉的生產(chǎn)加工模式正在從半機(jī)械化逐漸轉(zhuǎn)向機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化。我國(guó)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(chǎng)多樣化的趨勢(shì)明顯，為了適應(yīng)茶葉市場(chǎng)的需求變化，企業(yè)必須要對(duì)自身的生產(chǎn)加工過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)用計(jì)算機(jī)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(shì)。本文對(duì)目前我國(guó)茶葉生產(chǎn)加工過(guò)程中所存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了茶葉生產(chǎn)加工過(guò)程中計(jì)算機(jī)智能化平臺(tái)的構(gòu)建和應(yīng)用。

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

我國(guó)是世界上最大的茶葉生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)。在我國(guó)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(dòng)化程度較低，整體的茶葉經(jīng)濟(jì)效益也較低。隨著科技進(jìn)步，生產(chǎn)力的發(fā)展，勢(shì)必要對(duì)傳統(tǒng)的茶葉生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，可以提高茶葉生產(chǎn)過(guò)程中的效率，從而提高茶葉生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)茶業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

1　茶葉生產(chǎn)過(guò)程難點(diǎn)

我國(guó)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(guó)茶樹品種豐富，市場(chǎng)上的茶葉種類繁多，主要是通過(guò)品質(zhì)風(fēng)味上的細(xì)微差別來(lái)區(qū)分品種。

由于市場(chǎng)中過(guò)分強(qiáng)調(diào)了茶葉的個(gè)性化，導(dǎo)致在茶葉的生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)了各種難題。一方面，由于茶葉加工工藝標(biāo)準(zhǔn)的不同，在茶葉原料的獲取上往往會(huì)受到時(shí)間的限制，如烏龍茶采摘時(shí)間一般在上午十時(shí)后至下午四時(shí)前，且采摘進(jìn)廠后的原料也需要在一定時(shí)間內(nèi)完成某個(gè)工序的加工，這就需要企業(yè)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行良好的分配，但受加工能力所限在優(yōu)化上往往會(huì)受到一定的限制。另一方面，由于市場(chǎng)中更具個(gè)性化的茶葉產(chǎn)品更容易獲得消費(fèi)者的青睞，這樣在生產(chǎn)過(guò)程中就很難制定統(tǒng)一的加工標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)線的配置上必須要通過(guò)手工的方式來(lái)強(qiáng)調(diào)個(gè)性化。而在手工生產(chǎn)方面，對(duì)于體感經(jīng)驗(yàn)的要求較嚴(yán)格，難以通過(guò)自動(dòng)化、機(jī)械化手段進(jìn)行生產(chǎn)，導(dǎo)致茶葉質(zhì)量參差不齊。

張?zhí)旄＠舷壬M(jìn)首臺(tái)茶葉揉捻機(jī)，開啟了我國(guó)茶葉機(jī)械加工設(shè)備及技術(shù)研究與應(yīng)用的進(jìn)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(shí)現(xiàn)了大宗茶機(jī)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(jī)加工方向發(fā)展。這對(duì)我國(guó)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(jī)械設(shè)備中，大多的設(shè)計(jì)理念是降低生產(chǎn)過(guò)程中人力的投入，并沒(méi)有將生產(chǎn)線的整體配合考慮進(jìn)去。這樣一來(lái)就導(dǎo)致相同功能的茶業(yè)機(jī)械品種繁多，產(chǎn)能各異，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致在生產(chǎn)過(guò)程中選擇機(jī)械化設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)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(duì)生產(chǎn)原料的時(shí)效性要求更加嚴(yán)格。為保證鮮葉原料的新鮮，采摘的鮮葉原料要及時(shí)送回加工廠房進(jìn)行攤涼、及時(shí)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(shí)，往往會(huì)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(lái)，就會(huì)導(dǎo)致不同廠房環(huán)境的不同（迄今也沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)），如何合理地安排茶葉生產(chǎn)過(guò)程，使采摘原料運(yùn)輸更符合加工的需要，是企業(yè)要注意的問(wèn)題。其次，很多企業(yè)在建設(shè)廠房時(shí)會(huì)受到用地面積的限制，如何最大化廠房的利用效率，實(shí)踐規(guī)?；a(chǎn)也是企業(yè)要注重的一點(diǎn)。再者，隨著茶產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的不斷發(fā)展，人們對(duì)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(duì)茶葉生產(chǎn)線進(jìn)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(guò)程現(xiàn)狀

和國(guó)外的茶葉生產(chǎn)相比，我國(guó)的茶葉生產(chǎn)效率相對(duì)較低，例如英國(guó)立頓公司的茶葉市場(chǎng)值就占到了我國(guó)整個(gè)茶葉行業(yè)的一半。其根本原因還是在于國(guó)外的茶葉生產(chǎn)通過(guò)風(fēng)味定型化，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)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(biāo)準(zhǔn)化水平提升。隨著近年來(lái)的發(fā)展，我國(guó)在加工工藝方面的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)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(jìn)行整合，通過(guò)總結(jié)過(guò)去的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析，為工藝的開發(fā)優(yōu)化尋找科學(xué)依據(jù)。通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，為茶葉的工藝標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化奠定了基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了茶葉的規(guī)模化生產(chǎn)。

在機(jī)械加工方面，我國(guó)的茶葉加工主要有手工炒制、半機(jī)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(yàn)水平，有著產(chǎn)量低、成本高的特點(diǎn)，在規(guī)模化生產(chǎn)上有著一定的實(shí)施困難；半機(jī)械化加工是目前我國(guó)普及率較高的一種茶企業(yè)生產(chǎn)方式，通過(guò)相應(yīng)的設(shè)備，對(duì)每個(gè)獨(dú)立的工藝流程進(jìn)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(guò)程中銜接能力較差，導(dǎo)致茶葉的生產(chǎn)質(zhì)量比較一般，所能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益不高。全過(guò)程機(jī)械化流水線加工只在我國(guó)少部分企業(yè)中得以實(shí)施，但在具體的過(guò)程中還需要大量的人工干預(yù)，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(shí)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(guó)大部分茶企業(yè)使用的都是傳統(tǒng)手工炒制和半機(jī)械化加工，能夠應(yīng)用全過(guò)程機(jī)械化加工的企業(yè)非常少。隨著科技的發(fā)展和茶企實(shí)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(guó)外的裝備相比，其自動(dòng)化、智能化以及標(biāo)準(zhǔn)化的程度還有待提升[2]。

在廠房環(huán)境方面，我國(guó)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(guó)內(nèi)茶葉種類相比，國(guó)外對(duì)茶葉的需求較為單一，一般只對(duì)口感有一定的要求。例如，在歐美國(guó)家，大多以紅茶為主，亞非國(guó)家多以磚茶為主。在我國(guó)不同地區(qū)，飲茶文化有所差別，茶葉文化具備較強(qiáng)的特異化和多元化的特征。在面對(duì)市場(chǎng)中的各類需求時(shí)，企業(yè)往往會(huì)對(duì)已有的生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的預(yù)測(cè)來(lái)重新搭配生產(chǎn)能力，以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化。在茶葉生產(chǎn)環(huán)境方面，由于當(dāng)前市場(chǎng)下，對(duì)茶葉的形、色要求沒(méi)有那么高，而對(duì)香氣滋味的要求卻較高。根據(jù)目前我國(guó)茶葉生產(chǎn)和市場(chǎng)狀況，應(yīng)當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)，在有限的廠房地理環(huán)境中，在市場(chǎng)需求的導(dǎo)引下生產(chǎn)適銷對(duì)路產(chǎn)品，提高企業(yè)的茶葉生產(chǎn)效率。

3　計(jì)算機(jī)智能化平臺(tái)的應(yīng)用

通過(guò)計(jì)算機(jī)智能化平臺(tái)，能夠?qū)Σ枞~生產(chǎn)加工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的控制，從而保證茶葉的質(zhì)量。

3.1判斷原料等級(jí)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)智能化平臺(tái)，能夠?qū)Σ枞~生產(chǎn)中的原料進(jìn)行檢驗(yàn)，為茶葉的生產(chǎn)帶來(lái)了極大的方便。實(shí)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(guò)計(jì)算機(jī)智能化平臺(tái)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(tái)的模塊，可以將茶葉鮮葉的色澤作為量化指標(biāo)，通過(guò)對(duì)比即能判斷出鮮葉質(zhì)量的優(yōu)劣。同時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)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(dǎo)作用。

3.2制茶殺青應(yīng)用

我國(guó)的茶葉種類繁多，其中綠茶是廣受消費(fèi)者歡迎的第一大茶類。殺青是綠茶加工的關(guān)鍵工序。通過(guò)計(jì)算機(jī)智能化平臺(tái)，能夠?qū)⑶喙ば蜻^(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，提高其自動(dòng)化程度。通過(guò)控制加熱介質(zhì)溫度的方法，能夠?qū)崟r(shí)了解茶葉的溫度變化，并通過(guò)智能化平臺(tái)的控制系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整控制，從而可自動(dòng)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(jìn)行綜合分析，對(duì)殺青過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(tái)的主要作用就是通過(guò)對(duì)加熱介質(zhì)溫度的控制，來(lái)保證綠茶的質(zhì)量。根據(jù)實(shí)際情況的不同，還可以在平臺(tái)中進(jìn)行相應(yīng)的更改，保證企業(yè)生產(chǎn)正常進(jìn)行，在應(yīng)用效果上較強(qiáng)[3]。

3.3茶葉烘干的應(yīng)用

在制茶的過(guò)程中，茶葉烘干也是非常重要的一個(gè)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(jìn)行良好的控制，加上茶葉含水量的變化，不僅會(huì)使企業(yè)浪費(fèi)大量的能耗，還無(wú)法保證茶葉的質(zhì)量。因此，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)智能化平臺(tái)進(jìn)行控制。通過(guò)智能化平臺(tái)，能夠?qū)娓蛇^(guò)程中的含水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并相應(yīng)的調(diào)整烘干時(shí)間。通過(guò)風(fēng)溫反饋系統(tǒng)，能夠適應(yīng)風(fēng)溫的變化；在葉溫反饋系統(tǒng)下，能夠根據(jù)出口的葉溫來(lái)判斷烘干工藝的程度，從而進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以適應(yīng)含水量的變化。通過(guò)這種調(diào)整機(jī)制，能夠有效保證茶葉的質(zhì)量，同時(shí)減少人力投入和能量消耗。

3.4茶葉炒制的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)智能化平臺(tái)還能應(yīng)用在茶葉炒制方面。通過(guò)將茶葉炒制技術(shù)中的核心步驟進(jìn)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(tái)具有人機(jī)溝通的功能，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，能夠?qū)Τ粗乒δ苓M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。根據(jù)鮮葉的地區(qū)、品種以及狀態(tài)進(jìn)行炒制，并根據(jù)設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)模型，在過(guò)程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。當(dāng)平臺(tái)中的控制命令指引下，相應(yīng)的設(shè)備會(huì)在智能化平臺(tái)的控制下進(jìn)行自動(dòng)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(shí)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(zhǎng)久發(fā)展[4]。

4　結(jié)　語(yǔ)

茶葉行業(yè)是我國(guó)的重點(diǎn)行業(yè)之一，在我國(guó)有著悠久的歷史。目前國(guó)內(nèi)的大多數(shù)茶企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中還是以人工化和半機(jī)械化為主，投入成本較高，生產(chǎn)效率較低，和國(guó)外的同類型企業(yè)相比還有著較大差距。當(dāng)然這也是由不同的國(guó)情引發(fā)的，國(guó)外的茶葉較為單一，種類單調(diào)。而我國(guó)根據(jù)消費(fèi)者的愛(ài)好不同，茶葉的種類繁多，也使得在生產(chǎn)時(shí)較為困難。通過(guò)吸取相關(guān)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)可以得出，茶葉生產(chǎn)的自動(dòng)化是必然發(fā)展趨勢(shì)。為了保證茶葉的生產(chǎn)質(zhì)量，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)智能化平臺(tái)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)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(guó)企業(yè)的未來(lái)方向。

參考文獻(xiàn)

[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(xué)，2014.

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

[3]陳錦斌.基于RFID茶葉物流追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D].福建農(nóng)林大學(xué)，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(xué)，2012.

作者簡(jiǎn)介：孫開巖（1976-），女，吉林輝南人，副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用。