機械自動化技術(shù)在茶葉采集及生產(chǎn)中的應用

殷冬冬

（鄭州電力高等專科學校，河南鄭州 450000）

茶葉在我國的發(fā)展歷史，傳說可以追溯到神農(nóng)時期，“神農(nóng)日嘗百草而遇毒，得茶而解之”。盡管傳說無法得到證實，但有文字的記載的，可以將茶的出現(xiàn)定位在2700多年以前。我國是農(nóng)業(yè)大國，在漫長的歷史長河中，茶從種植到采摘，再到后期的加工和生產(chǎn)，大部分是靠人工和簡單的生產(chǎn)工具來完成。與機械化相比，人工生產(chǎn)的弊端顯而易見，既不利于提高生產(chǎn)效率，爭取利益最大化，也不利于產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和對品牌的建設(shè)。在上世紀50年代，機械化開始逐漸在我國的茶產(chǎn)業(yè)中使用，到2000年左右，我國的大宗茶和名優(yōu)茶的生產(chǎn)和加工，已經(jīng)基本實現(xiàn)了機械化。隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，機械自動化成為了現(xiàn)實，也為我國茶葉產(chǎn)業(yè)的再度升級奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，指明了方向。我國是世界上最大的產(chǎn)茶國之一，茶產(chǎn)品在世界茶葉消費國中頗具影響力。因此，機械自動化在茶產(chǎn)業(yè)中的應用，也會對我國茶產(chǎn)品的出口貿(mào)易起到極大促進作用。本文將從我國傳統(tǒng)茶葉的生產(chǎn)模式和弊端說起，結(jié)合機械自動化在茶產(chǎn)業(yè)中應用的意義和作用，為我國茶產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展提出自己的見解來。

1 我國傳統(tǒng)茶葉生產(chǎn)模式的弊端

中國人的開門七件事之一，就有茶，可見茶在我國人民心目中和生活中的重要位置。千百年來，我國的茶葉生產(chǎn)一直延續(xù)著農(nóng)耕文明的生產(chǎn)模式，從采摘到曬青、涼青、搖青、篩青、炒青，茶葉的每一個生產(chǎn)和制作環(huán)節(jié)，都傾注了勞動人民的汗水。新中國成立以后，我國的茶葉種植面積逐年增大，茶園的規(guī)模和茶葉產(chǎn)量逐年增加，茶葉的影響力在國際中日漸擴大。隨之而來的是，我國傳統(tǒng)茶葉生產(chǎn)模式的弊端也逐漸顯現(xiàn)出來。

首先體現(xiàn)在勞動力密集，勞動強度大上。這一點，主要體現(xiàn)在茶葉的采摘上，自古以來，我國的茶葉采摘多是以人工為主。和影視作品里宛如仙境的環(huán)境和畫面不同的是，現(xiàn)實中的采茶過程是一項枯燥無味的工作，一片片茶葉，都是通過采茶女的雙手來完成，工作環(huán)境色調(diào)單一，動作單調(diào)重復。一個熟練的采茶工，一天的采茶量也僅僅在兩斤左右，而一斤成品茶葉，則需要4斤左右的青芽才能加工而成，可見采茶工的工作強度有多大。不僅如此，我國的產(chǎn)茶區(qū)多在南方地區(qū)，山中氣候多變，剛才還是晴空萬里，一會兒就可能是瓢潑大雨，環(huán)境上的惡劣讓采茶工更為辛苦。

其次體現(xiàn)在茶的質(zhì)量很難保證穩(wěn)定。影響茶的品質(zhì)因素有很多，茶葉從采摘到生產(chǎn)過程中，每一個環(huán)節(jié)都可能會產(chǎn)生影響茶葉質(zhì)量的因素。如在采茶時，對茶芽的采摘要求，不同的采茶人員會有不同的標準。后期的曬青、曬青、炒青等環(huán)節(jié)，對含水量、火候的把握，很大程度上取決于制茶師傅的感覺，不同批次的茶葉質(zhì)量也可能會存在一定的差距。對于發(fā)酵茶來說，發(fā)酵程度的掌握，更是要靠師傅的經(jīng)驗來判斷，發(fā)酵不足或發(fā)酵過度，將會直接影響到成品茶葉的質(zhì)量，甚至會因發(fā)酵過度，導致一批茶葉原料報廢的情況發(fā)生，從而造成極大的浪費。

還有就是在衛(wèi)生狀況上，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式也存在一定的弊端。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，茶的加工過程主要由人工來完成，工作環(huán)境是開放性的，在茶的一道道加工工序中，難免會有雜質(zhì)被夾雜到成品茶中，從而造成對茶葉品質(zhì)上的破壞。另外一種情況就是，人工操作缺乏規(guī)范性要求。當下，我國的中小茶企甚多，這些中小茶企對工作人員的著裝要求、消毒要求、傳染病檢查等等，都缺少嚴格的規(guī)定，這些都為茶葉的質(zhì)量穩(wěn)定性埋下了潛在的破壞因素。

2 機械自動化在茶葉采集及生產(chǎn)中應用的必要性

今年，福建省為了促進茶葉生產(chǎn)發(fā)布了“茶八條”，讓茶葉自動化生產(chǎn)再次進入公眾視野。“茶八條”明確，要提高茶葉加工水平，實現(xiàn)茶葉加工設(shè)備清潔化、加工流程清潔化；要推廣茶葉初制加工不落地機械化自動化生產(chǎn)線、自動化萎凋設(shè)備、離地曬晾青設(shè)備等，提高茶葉綠色加工的能力與水平。由此可見，機械自動化在茶葉采集及生產(chǎn)中的應用已經(jīng)成為大勢所趨。

首先是來自勞動力緊缺因素的產(chǎn)業(yè)要求。當下，我國的人口紅利已經(jīng)減弱甚至消失，很多年輕人寧可在城市打工，也不愿意回到鄉(xiāng)村，從事農(nóng)業(yè)活動，勞動力緊缺的現(xiàn)象，在很多農(nóng)業(yè)地區(qū)已經(jīng)成為不可忽視的社會問題。而對于茶產(chǎn)業(yè)來說，茶葉人工采摘，耗費大量勞動力，而且效率低、耗時長；茶葉加工手工操作，對于過程工藝復雜的茶企來說，勞動強度巨大，且易受天氣影響。在勞動力短缺、作業(yè)強度大、生產(chǎn)成本高的背景下，茶產(chǎn)業(yè)的競爭力與可持續(xù)發(fā)展正受到制約。盼望用機器代替手工操作，成為廣大茶農(nóng)和茶企的共同呼聲。

其次是食品安全茶葉標準的要求。眾所周知，茶葉有非常多的保健功效，加之其背后豐富的文化內(nèi)涵，茶葉成為一種與其他食品飲料不太相同的產(chǎn)品。也正因為如此，人們以前在飲茶時往往會忽略茶葉是否安全。隨著城市污染的加重，化肥農(nóng)藥的泛濫使用，食品質(zhì)量安全已經(jīng)成為消費者的痛點，而茶葉作為一種農(nóng)作物，注定逃不過被監(jiān)督和關(guān)注。而機械自動化的引入，將會實現(xiàn)制茶全程機械化、連續(xù)化、自動化、清潔化以及種茶機械化、采茶智能化。完全可以說，茶葉的生產(chǎn)完全依靠電腦設(shè)定的標準來進行，最大程度上減少了的人工干預，從而保證了茶葉的食品安全要求，提升了茶葉的品質(zhì)。

還有就是茶葉企業(yè)品牌建設(shè)的需求。當下，我國有相當部分地區(qū)的茶農(nóng)，還在堅持在自己種植，自己采摘，自己制作、自己銷售的傳統(tǒng)茶葉生產(chǎn)模式。企業(yè)規(guī)模小，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，茶葉生產(chǎn)量小，都不利于企業(yè)的品牌建設(shè)。隨著人們生活水平的提高，消費者對茶葉的品牌認可程度也在逐年增加，如品品香的白茶、大益的普洱茶、熙牧源的黑茶等等，憑借著品牌的優(yōu)勢在市場中的接受程度要明顯高于同種類散茶或小品牌茶。這些茶企的成功之處就是堅持在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，把茶葉機械化、清潔化、有機化生產(chǎn)作為產(chǎn)品提檔升級的主要立足點和出發(fā)點，并通過改進生產(chǎn)加工工藝、茶葉機械升級改造等措施，以中高檔茶作為主要加工方向，不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量檔次，提升品牌影響力，打造適應消費者對產(chǎn)品質(zhì)量、檔次、安全的要求茶葉。

最后是來自茶葉出口貿(mào)易的需求。我國是全球最大的茶葉生產(chǎn)國、消費國。據(jù)統(tǒng)計，2017年全國茶園面積4400多萬畝，干毛茶產(chǎn)量258萬噸，同時中國茶葉在全球茶葉貿(mào)易中也占有重要地位。2001年到2017年，我國茶葉出口量從24.97萬噸增長到35.52萬噸，年均增長2.23%，同期出口額從3.42億美元增長到16.14億美元，年均增長10.18%。我國雖然是茶葉大國，但是目前大部分茶園卻依然是古老的人工采茶模式。由于我國茶園多分布于丘陵山區(qū)，地域地形復雜，機械化難度大，綜合機械化作業(yè)水平不足10%，茶園管理與茶葉采摘勞動力成本超過60%，生產(chǎn)效益極低。茶產(chǎn)業(yè)綜合競爭力和可持續(xù)發(fā)展受到嚴重制約，實現(xiàn)茶園生產(chǎn)全程機械化迫在眉睫。

3 機械自動化在茶產(chǎn)業(yè)中的應用發(fā)展方向

因為產(chǎn)業(yè)的需求和地方政府的努力，目前已經(jīng)有龍頭企業(yè)，實現(xiàn)了機械自動化在茶葉采集和生產(chǎn)的應用，并收到了良好的效果。很多中小茶企看到了機械自動化所帶來的效益，也紛紛準備上馬機械自動化，以期提升自己的生產(chǎn)力，在市場競爭中占據(jù)一席之地。不過值得說明的是，機械自動化技術(shù)在我國茶產(chǎn)業(yè)中的應用尚屬起步階段，企業(yè)在進行投資時，一定要機械自動化技術(shù)在茶產(chǎn)業(yè)中的應用發(fā)展方向做出準確的判斷，以免造成不必要的投資而貽誤了最好的發(fā)展時機。本文認為，機械自動化技術(shù)在茶葉采集和生產(chǎn)過程中的應用，未來將向著以下幾個方向發(fā)展。

首先，在茶葉采集過程中，機械自動化設(shè)備將向著全地形適用發(fā)展。由于茶園種植地多為丘陵地區(qū)，地形復雜，且種植多為散戶，因此實現(xiàn)茶葉生產(chǎn)機械化、標準化有一定難度。機械自動化的應用，目的是著力解決茶葉生產(chǎn)過程中勞動力短缺、作業(yè)強度大、生產(chǎn)成本高等問題。因此茶葉的機械自動化采集設(shè)備，將加強茶園田間作業(yè)機械、農(nóng)藝農(nóng)機融合、通過人工智能技術(shù)，使得機械自動化設(shè)備能夠自動判斷地形變化，并根據(jù)搜集上來的地形變化數(shù)據(jù)，并及時對采摘動作作出判斷和調(diào)整。在日常的茶園管理中，也應該有意識的對茶園地形進行修整，以適應機械自動化設(shè)備在茶園中的應用。

其次，在茶葉的生產(chǎn)過程中，單機設(shè)備將向著生產(chǎn)線設(shè)備發(fā)展。茶葉的生產(chǎn)過程工序繁多，目前機械自動化的應用，更體現(xiàn)在茶葉生產(chǎn)過程中的單一環(huán)節(jié)上。盡管實現(xiàn)了減少勞動強度的要求，但不能形成專業(yè)化協(xié)作強、配套能力高的產(chǎn)業(yè)集群，難以形成品牌效益和規(guī)模效益。因此，茶葉機械自動化的發(fā)展方向，一定是向著專業(yè)生產(chǎn)線的方向發(fā)展。目前，我國已經(jīng)有大型茶企，如八馬、魏蔭、鐵觀音集團等，購買了專業(yè)生產(chǎn)線，實現(xiàn)了勻堆、篩分、風選、色選、目選、靜電選別、烘干、金屬探測、包裝噴碼、成品入庫等工序上的全程自動化。工人只需在電腦面前動動手指，分青、曬青、搖青、殺青、揉捻……等工作全部由生產(chǎn)線來完成，實現(xiàn)原料茶到茶葉包裝品的“一條龍”生產(chǎn)。生產(chǎn)線將不同環(huán)節(jié)的制茶機器整合在一起，由于茶葉全程不落地，它顯得更節(jié)能、環(huán)保、衛(wèi)生。成品茶的品質(zhì)也得以大幅提升。

最后，在茶葉的生產(chǎn)過程中，機械自動化技術(shù)將向著“人工智能”的方向發(fā)展。前沿科技人工智能的出現(xiàn)，正在嚴重沖擊著傳統(tǒng)行業(yè)。由于大數(shù)據(jù)的積累、云計算技術(shù)的成熟，為智能機器的深度學習奠定了堅實的基礎(chǔ)。人工智能的發(fā)展變得更快速，通過人工智能的運用，為眾多領(lǐng)域帶來新的生機，在人工成本投入上變得更低廉。從社會就業(yè)層面來說這是一大沖擊點。傳統(tǒng)手工業(yè)，甚至作為藝術(shù)瑰寶的手工藝能否帶來新的沖擊？這個問題，答案是肯定的。業(yè)內(nèi)人士認為，推進龍頭企業(yè)與高等院校、科研單位、技術(shù)推廣部門的橫向合作和聯(lián)合攻關(guān)，大力研發(fā)和推廣茶機新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，盡早實現(xiàn)茶葉的全程機械化，最大程度化引入人工智能技術(shù)，將是茶葉產(chǎn)業(yè)機械自動化應用當有的方向。

4 結(jié)語

因為種種客觀原因的存在，機械自動化技術(shù)在茶葉的采集和生產(chǎn)中的應用，目前尚屬于起步時期，未來還有很長的路要走。推進龍頭企業(yè)與高等院校、科研單位、技術(shù)推廣部門的橫向合作和聯(lián)合攻關(guān)，大力研發(fā)和推廣茶機新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，盡早實現(xiàn)茶葉的全程機械化，是我國茶葉產(chǎn)業(yè)應當有的方向。從某種意義來說，發(fā)展茶葉機械成為制約我國茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展順利與否的關(guān)鍵因素，還望茶葉機械設(shè)備制造企業(yè)繼續(xù)提高設(shè)備的自動化和智能化程度，推動茶產(chǎn)業(yè)做大做強。