茶葉加工裝備智能管控技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展

摘要：茶葉加工裝備智能管控技術(shù)對(duì)于解決茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展中所遇到的一系列困境和挑戰(zhàn)具有重要意義。文章綜述了茶葉初制及精制生產(chǎn)線上智能管控技術(shù)的最新研究進(jìn)展，涵蓋了綠茶、紅茶、黑茶和多功能生產(chǎn)線的智能化進(jìn)展，具體探討了智能萎凋設(shè)備、智能殺青機(jī)、智能揉捻機(jī)和智能烘干機(jī)等關(guān)鍵茶葉加工設(shè)備的研究進(jìn)展，同時(shí)介紹了數(shù)字化拼配技術(shù)、智能除雜設(shè)備和風(fēng)選設(shè)備在茶葉精制過(guò)程中的創(chuàng)新應(yīng)用，以期為后續(xù)茶葉加工裝備智能管控技術(shù)的研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：茶葉；加工裝備；智能管控；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：TS272" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號(hào)：1000－3150（2024）07-11-6

Research Progress on Intelligent Control Technology for Tea

Processing Equipments

QIN Jingru， JIANG Yuchen， DING Linghang， TANG Zhe*

Central South University， Changsha 410083， China

Abstract： The intelligent control technology of tea processing equipments is of great significance for a series of difficulties and challenges in the development of the tea industry. The article summarized the latest research progress in intelligent control technology of primary and refining tea processing lines， covering the intelligent progress of green tea， black tea， dark tea， and multifunctional production lines. Specifically， it included the progress of key technologies such as intelligent withering equipments， intelligent fixation machines， intelligent rolling machines， and intelligent drying machines. At the same time， it introduced some innovative applications of digital blending technology， intelligent impurity removal equipments， and wind selection equipments in the tea refining process， so as to provide references for the subsequent research on intelligent control technology for tea processing equipments.

Keywords： tea， processing equipment， intelligent control， research progress

近年來(lái)，隨著科技水平的發(fā)展、市場(chǎng)需求的變化和消費(fèi)水平的提高，信息化技術(shù)、智能化技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等新技術(shù)逐漸被應(yīng)用到茶葉加工中，以提高茶葉產(chǎn)品的附加值和競(jìng)爭(zhēng)力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的日益增長(zhǎng)，智能控制技術(shù)的應(yīng)用已成為推動(dòng)食品加工行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素[1]。因此，研究茶葉加工裝備智能管控技術(shù)對(duì)我國(guó)茶葉的生產(chǎn)和發(fā)展具有重要意義。

1" 茶葉初制生產(chǎn)線中智能管控技術(shù)的應(yīng)用研究

茶葉是我國(guó)傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品，一直備受人們的喜愛(ài)。茶葉加工作為茶產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)，加工的品質(zhì)穩(wěn)定性、質(zhì)量、衛(wèi)生情況一直備受重視[2]，其中綠茶、紅茶、黑茶作為三大基本茶類，其加工工藝的精進(jìn)和創(chuàng)新一直是行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和企業(yè)追尋的目標(biāo)。

1.1" 綠茶生產(chǎn)線

綠茶是中國(guó)最常見(jiàn)、飲用最為廣泛的一個(gè)茶類，不少企業(yè)推出了綠茶加工智能生產(chǎn)線，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化加工，這些生產(chǎn)線都配備數(shù)據(jù)采集與管理的功能。湯哲等[3]開(kāi)發(fā)了一種炒青綠茶自動(dòng)化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）服務(wù)器和下位機(jī)系統(tǒng)，上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)連接SCADA服務(wù)器，下位機(jī)系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接至SCADA服務(wù)器。炒青綠茶自動(dòng)化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)控制精確，自動(dòng)化程度高，實(shí)現(xiàn)了炒青綠茶的全自動(dòng)連續(xù)化生產(chǎn)。浙江省瑞安市嶺雅綠茶綜合開(kāi)發(fā)有限公司“綠茶+紅茶”雙茶聯(lián)動(dòng)加工模式中，綠茶加工采用了自動(dòng)化智能生產(chǎn)線[4]。劉庚強(qiáng)等[5]研制出了適應(yīng)廣東地區(qū)的綠茶自動(dòng)化連續(xù)加工生產(chǎn)線，包含攤青→殺青→揉捻→烘干，該生產(chǎn)線加工出的沿溪山白毛尖茶湯色清澈、茶香雅致。湯澤清等[6]設(shè)計(jì)出了采用先進(jìn)節(jié)能型生產(chǎn)裝備和生物顆粒清潔化能源的生產(chǎn)線，滿足節(jié)能型生產(chǎn)需求，以可編程邏輯控制器（PLC）+傳輸功率控制品（TPC）為核心控制單元，實(shí)現(xiàn)整條生產(chǎn)線無(wú)排放、無(wú)污染的清潔化生產(chǎn)和數(shù)字化系統(tǒng)控制。

我國(guó)綠茶品類繁多，還有很多其他類型的綠茶生產(chǎn)線，比如西湖龍井、信陽(yáng)毛尖等綠茶最近幾年也陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化和自動(dòng)化生產(chǎn)，同時(shí)生產(chǎn)線中也配備了數(shù)據(jù)管控平臺(tái)。

1.2" 紅茶生產(chǎn)線

紅茶作為一種全球性飲料[7]，因其順滑的口感 、清澈的湯色、濃郁的花香和果香，以及具有較強(qiáng)的抗氧化和調(diào)節(jié)血脂能力等健康功效而受到消費(fèi)者喜愛(ài)[8-10]。近年來(lái)，紅茶加工生產(chǎn)線一直朝著智能化方向發(fā)展。滇紅茶自動(dòng)化初制工藝流程主要為：萎凋→除雜→揉捻→解塊篩分→發(fā)酵→初烘→攤涼→復(fù)烘→足烘→毛茶，涉及的主要生產(chǎn)設(shè)備包括茶葉儲(chǔ)青機(jī)、萎凋機(jī)、風(fēng)選機(jī)、滾筒除雜機(jī)、揉捻機(jī)、解塊篩分機(jī)、發(fā)酵機(jī)、烘干機(jī)等[11]。貴州黔茶聯(lián)盟茶業(yè)發(fā)展有限公司[12]公開(kāi)了一種紅茶智能化加工生產(chǎn)線，包括鮮葉輸送機(jī)、揉捻機(jī)、解塊機(jī)、智能發(fā)酵室、烘干機(jī)和控制柜，該生產(chǎn)線有效解決了現(xiàn)有紅茶加工生產(chǎn)前對(duì)鮮葉清洗后采用人工控水，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還易使鮮葉堆積熟化，影響其品質(zhì)，降低制茶效率的問(wèn)題。安徽方達(dá)茶業(yè)有限公司[13]提供了一種小罐紅茶自動(dòng)化加工生產(chǎn)線，通過(guò)使用物料漏斗內(nèi)部的調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)斜撥桿、橫桿以及撥動(dòng)板攪動(dòng)茶葉，讓茶葉可以通過(guò)下落管掉落到稱量器上的弧形稱量板上進(jìn)行稱量，通過(guò)電動(dòng)伸縮桿控制遮蓋板遮蓋下落管的密封程度，從而可以控制下落的茶葉數(shù)量，一定程度上可以保障包裝的稱量，也提高了紅茶的包裝效率。

1.3" 黑茶生產(chǎn)線

黑茶歷史悠久，具有深厚的文化底蘊(yùn)，長(zhǎng)期飲用黑茶，對(duì)人體具有顯著的藥理保健和病理預(yù)防作用。近年來(lái)，在制茶機(jī)械自動(dòng)控制方面也有所突破。長(zhǎng)沙湘豐智能裝備股份有限公司[14]提出一種黑毛茶自動(dòng)化初制生產(chǎn)線，包括儲(chǔ)青裝置、殺青機(jī)、兩臺(tái)揉捻機(jī)組、兩個(gè)渥堆倉(cāng)、兩臺(tái)烘干機(jī)，設(shè)備間通過(guò)輸送裝置順序連接，分別通過(guò)PLC控制柜、中央控制計(jì)算機(jī)用以太網(wǎng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)黑毛茶的自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)。

渥堆是影響黑茶特征風(fēng)味形成的關(guān)鍵工序。黑茶渥堆工序通過(guò)胞外酶和生物熱，以及微生物自身物質(zhì)代謝的協(xié)同作用，使茶葉內(nèi)含成分發(fā)生復(fù)雜變化，進(jìn)而形成黑茶特征性的品質(zhì)風(fēng)味[15]。溫度、濕度和時(shí)間是渥堆過(guò)程中重要的加工參數(shù)[16]。黑茶傳統(tǒng)渥堆環(huán)境簡(jiǎn)陋，難以精準(zhǔn)控制渥堆溫濕度，易造成黑茶渥堆不均勻，出現(xiàn)香氣低悶或雜異氣味等問(wèn)題[17]。因此，為提高黑茶渥堆效果，提升黑茶品質(zhì)，一些能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)控溫、清潔化、自動(dòng)化的數(shù)控渥堆工序[18]被研發(fā)應(yīng)用。

1.4" 多功能生產(chǎn)線

針對(duì)國(guó)內(nèi)茶葉加工生產(chǎn)線功能單一，設(shè)備通用性不高，生產(chǎn)效率較低，無(wú)法滿足未來(lái)智能制造柔性化生產(chǎn)的需求等技術(shù)瓶頸，不少企業(yè)開(kāi)展不同茶類加工工序和設(shè)備的創(chuàng)新融合，研發(fā)了單機(jī)模塊適配與制造創(chuàng)新技術(shù)，促進(jìn)了生產(chǎn)線智能控制的原始創(chuàng)新。長(zhǎng)沙湘豐茶葉機(jī)械制造有限公司[19]研發(fā)了一種紅茶和綠茶兼容的全自動(dòng)茶葉加工生產(chǎn)線設(shè)備及方法，首次設(shè)計(jì)出智能化紅綠茶兼容型生產(chǎn)線，對(duì)傳統(tǒng)紅茶和綠茶工藝進(jìn)行優(yōu)化集成，創(chuàng)新地實(shí)現(xiàn)一線兩用、紅綠茶兼制，徹底改變?cè)瓉?lái)一條生產(chǎn)線只能加工一種茶葉的模式。同時(shí)開(kāi)發(fā)出適配紅綠茶生產(chǎn)線的關(guān)鍵單機(jī)設(shè)備——儲(chǔ)青槽、萎凋機(jī)、發(fā)酵房、自動(dòng)流量控制裝置、熱輻射茶葉殺青、干燥、提香一體機(jī)等，滿足生產(chǎn)線各個(gè)單機(jī)模塊的功能要求。該公司還開(kāi)發(fā)出了茶葉行業(yè)首個(gè)針對(duì)紅綠茶兼制生產(chǎn)線的基于PLC的加工過(guò)程SCADA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)加工過(guò)程的溫度、流量、壓力和速度等參數(shù)的自動(dòng)控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)過(guò)程集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程可視化訪問(wèn)功能。在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，通過(guò)茶葉加工技術(shù)與信息技術(shù)的深度融合，實(shí)現(xiàn)茶青類型的在線識(shí)別與分類，使茶葉加工裝備能根據(jù)不同的茶青自動(dòng)選擇最優(yōu)加工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)茶葉加工裝備從自動(dòng)化向數(shù)據(jù)化和智能化的升級(jí)。

其他茶類生產(chǎn)線在數(shù)字化方面也有較大提升，岳陽(yáng)縣洞庭春純天然茶葉有限公司[20]提出了一種黃茶自動(dòng)化生產(chǎn)線，利用該生產(chǎn)線，茶葉在悶黃室中進(jìn)行悶黃，完成悶黃后從出料口掉出。悶黃室溫濕度的調(diào)節(jié)通過(guò)設(shè)置在悶黃室內(nèi)用于檢測(cè)濕度和溫度的傳感器將測(cè)量的信息輸入控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)通過(guò)控制悶黃室內(nèi)的加熱器和噴霧裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。曾興[21]對(duì)清潔化復(fù)式萎凋白茶生產(chǎn)線設(shè)計(jì)及工藝進(jìn)行了研究，這是一種清潔化復(fù)式萎凋白茶生產(chǎn)新技術(shù)，包括由透光材料建成的日光萎凋房和自動(dòng)晾曬生產(chǎn)線，可根據(jù)日光強(qiáng)度的變化，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，做到茶葉晾曬交替時(shí)間準(zhǔn)確可控，保證萎凋品質(zhì)。新技術(shù)加工的白茶與傳統(tǒng)日光萎凋的白茶相比，香氣更加鮮爽，滋味更加鮮醇，品質(zhì)更加穩(wěn)定。

1.5" 茶葉主要智能加工設(shè)備

1.5.1" 智能萎凋設(shè)備

萎凋是茶鮮葉通過(guò)攤放、晾曬，使茶葉因散失部分水分而萎蔫、葉質(zhì)變?nèi)彳?、色澤變深綠的過(guò)程[22]。目前，公開(kāi)了很多茶葉智能萎凋裝置。英德市三圣紅茶業(yè)有限公司[23]設(shè)計(jì)的茶葉智能化萎凋裝置，以解決現(xiàn)有的萎凋裝置萎凋溫度不均勻且效率較低的問(wèn)題。福建農(nóng)山堂生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司[24]公開(kāi)了一種新的智能熱風(fēng)萎凋設(shè)備，有效解決了現(xiàn)有熱風(fēng)設(shè)備在使用時(shí)，因茶葉攤放過(guò)厚，堆積在底部的茶葉無(wú)法吹到熱風(fēng)，導(dǎo)致萎凋效果不均勻，影響后續(xù)生產(chǎn)的問(wèn)題。江西省太陽(yáng)紅茶業(yè)有限公司[25]公開(kāi)了一種紅茶用智能化茶葉旋轉(zhuǎn)萎凋機(jī)，可以在溫度保持不變的情況下，控制風(fēng)力的大小，保證不同體積葉片的萎凋程度一致，并且通過(guò)萎凋筒的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠?qū)θ~片進(jìn)行翻動(dòng)，保證萎凋效果。Zhang等[26]選擇西門子PLC為主控制器，設(shè)計(jì)了一款可以在萎凋過(guò)程中采集溫度、濕度和氧濃度信息且具備數(shù)據(jù)記錄功能的萎凋設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了萎凋的自動(dòng)化、智能化。

1.5.2" 智能殺青機(jī)

殺青的目的是破壞鮮葉中酶的活性，鮮葉中的物質(zhì)成分在沒(méi)有酶催化的條件下，其化學(xué)變化的速度將會(huì)明顯放緩，在殺青過(guò)程中便僅有物理熱效起作用[27]。溫度控制是工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用的控制對(duì)象，也是殺青機(jī)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵控制對(duì)象。呂浩華[28]提出了過(guò)熱蒸汽、高溫?zé)犸L(fēng)及熱滾筒耦合殺青工藝，設(shè)計(jì)了一種汽-熱-風(fēng)耦合滾筒式茶葉殺青機(jī)，通過(guò)樣機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證了殺青機(jī)工作的實(shí)用性和可靠性。林啟軍[29]針對(duì)茶葉殺青過(guò)程中溫度控制的問(wèn)題，運(yùn)用模糊控制理論設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套新型的滾筒式茶葉殺青機(jī)控制系統(tǒng)。為了測(cè)試并提升不同殺青方式下殺青機(jī)的性能，相關(guān)專家和學(xué)者針對(duì)不同類型殺青機(jī)，以及影響殺青機(jī)性能的不同因素進(jìn)行了大量系統(tǒng)性的研究和探索。徐海衛(wèi)等[30]研究了殺青滾筒內(nèi)導(dǎo)葉板螺旋角大小對(duì)殺青均勻程度的影響，利用流體分析軟件Fluent對(duì)滾筒內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了分段導(dǎo)葉板對(duì)殺青葉品質(zhì)的提升作用。袁海波等[31]通過(guò)試驗(yàn)分析了殺青滾筒的不同筒段在不同溫度分布下的殺青效果，以及改變殺青總歷時(shí)對(duì)殺青葉質(zhì)量的影響，并將電磁加熱殺青機(jī)與燃煤式殺青機(jī)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明電磁加熱殺青機(jī)殺青葉色澤嫩綠、鮮活，清香濃郁，所制綠茶感官評(píng)分高；熱能利用率可達(dá)50%～60%。

1.5.3" 智能揉捻機(jī)

揉捻是制茶工序中的重要環(huán)節(jié)，促使茶葉成條，溢出茶汁，增加茶湯濃度[32]。目前茶葉揉捻普遍采用機(jī)械揉捻，存在自動(dòng)化程度不高、揉捻的工藝參數(shù)較難控制、人工成本較高等問(wèn)題[33]，因此有學(xué)者設(shè)計(jì)了一種新型的自動(dòng)控制式茶葉智能揉捻機(jī)組。該揉捻機(jī)組將傳感器技術(shù)、智能控制技術(shù)應(yīng)用于茶葉揉捻機(jī)，通過(guò)將多個(gè)桶式揉捻機(jī)組合，采用多級(jí)傳送上料帶，保障每個(gè)揉捻機(jī)的進(jìn)料，同時(shí)采用自動(dòng)控制算法調(diào)控和觸摸顯示屏對(duì)揉捻過(guò)程中的揉捻溫度、濕度、壓力、時(shí)間、速度等參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)揉捻工序的智能化及茶葉品質(zhì)的穩(wěn)定性[34]。

1.5.4" 智能烘干機(jī)

茶葉烘干是茶葉加工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是高耗能環(huán)節(jié)，占茶葉生產(chǎn)總耗能的一半以上[35]。目前茶葉的烘干作業(yè)普遍采用自動(dòng)鏈板式烘干機(jī)，存在烘干能耗高、熱量利用率低、粉塵茶灰大、無(wú)法實(shí)時(shí)觀察茶葉的烘干狀態(tài)和顏色變化等問(wèn)題[36]。長(zhǎng)沙湘豐智能裝備股份有限公司[37]通過(guò)在烘干腔內(nèi)設(shè)置的限位滑槽、攝像頭、顯示屏等裝置，對(duì)茶葉的烘干狀態(tài)和顏色變化進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝，并顯示在顯示屏上，方便加工人員對(duì)茶葉的烘干程度進(jìn)行精準(zhǔn)把控，保證茶葉烘干質(zhì)量。長(zhǎng)沙湘豐智能裝備股份有限公司[38]設(shè)計(jì)了一種帶有粉塵回收功能的節(jié)能高效一體化智能烘干機(jī)。熱風(fēng)發(fā)生裝置位于烘箱底部與之成為整體，烘箱設(shè)置硅酸鋁保溫纖維材質(zhì)的保溫層，利用天然氣或液化石油氣作為熱源，采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)茶葉烘干過(guò)程中熱電偶溫度傳感器的溫度反饋進(jìn)行傳熱系數(shù)的參數(shù)設(shè)定，并通過(guò)反饋控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)燃燒器的進(jìn)氣流量自動(dòng)調(diào)節(jié)火力的大小，大大提高了烘干效果的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了茶葉烘干的智能化。

2" 茶葉精制生產(chǎn)線中智能管控技術(shù)的應(yīng)用研究

隨著機(jī)械制茶新工藝和智能技術(shù)的出現(xiàn)，生產(chǎn)效率及茶葉質(zhì)量都得到了極大的提高，茶葉產(chǎn)品也得到了豐富[39]。通過(guò)集成智能管控技術(shù)來(lái)促進(jìn)茶葉生產(chǎn)加工的發(fā)展，能夠幫助開(kāi)發(fā)出更具色香味形的特色產(chǎn)品，進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升[40]。

2.1" 數(shù)字化拼配技術(shù)

茶葉拼配是茶葉精制生產(chǎn)線中的重要環(huán)節(jié)，能將不同產(chǎn)地、不同品種、不同工藝的茶葉拼配成符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，是穩(wěn)定茶葉品質(zhì)、提高茶葉產(chǎn)量的重要手段。傳統(tǒng)的拼配技術(shù)主要依賴專業(yè)的拼配人員對(duì)原料茶葉的感官評(píng)審，秉承“揚(yáng)長(zhǎng)避短、高低平衡”的原則進(jìn)行試配，再經(jīng)過(guò)反復(fù)的改良確定最終的拼配方案，該方法具有較強(qiáng)的主觀性，無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)[41]。因此，在茶葉精制加工過(guò)程中引入數(shù)字化拼配技術(shù)是適應(yīng)茶葉生產(chǎn)現(xiàn)代化趨勢(shì)的必然選擇。林懌箐[42]將茶葉拼配問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)兼顧成本和品質(zhì)的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題并建立多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，將品質(zhì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)一步應(yīng)用到紅茶的數(shù)字化拼配中，構(gòu)建拼配成本和品質(zhì)偏差目標(biāo)函數(shù)，以各原料茶的拼配比例作為決策變量，采用多種多目標(biāo)智能優(yōu)化算法進(jìn)行配方的自動(dòng)尋優(yōu)，快速形成優(yōu)勢(shì)拼配方案。劉瑩[43]利用高光譜成像技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)拼配茶樣關(guān)鍵品質(zhì)成分的含量及拼配茶樣各原料比例進(jìn)行快速預(yù)測(cè)研究，從而形成適優(yōu)的拼配方案。將茶葉拼配利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行求解，在茶葉實(shí)際生產(chǎn)中更為高效精確，同時(shí)也為茶企提高了經(jīng)濟(jì)效益[44]。

2.2" 智能除雜設(shè)備

除雜是茶葉精制過(guò)程中提升產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段，通過(guò)去除老葉、莖梗及非茶類夾雜物使茶葉等級(jí)及品質(zhì)更加優(yōu)良。將智能化技術(shù)引入茶葉除雜過(guò)程中能夠改善因人工除雜效率低下及雜質(zhì)漏揀對(duì)茶葉質(zhì)量產(chǎn)生不利影響的技術(shù)問(wèn)題[45]。吳秀偉等[46]利用帶有智能識(shí)別系統(tǒng)與永磁性滾筒的除金屬機(jī)吸附茶葉中的鐵銹或金屬屑，利用靜電除雜機(jī)將有機(jī)雜物分離。貴州茶投企業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司[47]設(shè)計(jì)了一種具有除雜功能的智能化茶葉殺青設(shè)備，利用回轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)除雜筒高速轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，使茶葉在離心力作用下高速與金屬網(wǎng)格狀的除雜筒筒壁碰撞，將雜質(zhì)去除，簡(jiǎn)單高效，實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行。

2.3" 智能風(fēng)選設(shè)備

茶葉風(fēng)選裝備是茶葉精制過(guò)程中的重要裝備，影響著下一步工序的效率。目前采用的風(fēng)選設(shè)備存在裝備功能單一、茶葉風(fēng)選誤差大、風(fēng)選精度低等問(wèn)題[48]。為提高茶葉品質(zhì)，科研工作者不斷對(duì)茶葉風(fēng)選設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。黃洋洋[49]設(shè)計(jì)了茶葉風(fēng)選智能控制系統(tǒng)，利用YOLOv5s模型進(jìn)行茶葉等級(jí)的識(shí)別，再利用LabVIEW上位機(jī)采集茶葉等級(jí)數(shù)據(jù)，然后利用PLC技術(shù)的風(fēng)選實(shí)驗(yàn)臺(tái)根據(jù)茶葉等級(jí)數(shù)據(jù)完成智能化調(diào)控；吳秀偉等[46]設(shè)計(jì)程控風(fēng)選機(jī)，利用其中的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)配置，按照不同類型茶葉自行設(shè)定不同的風(fēng)量，吹去茶葉中夾帶的樸片及細(xì)小蟲(chóng)體、纖維等雜質(zhì)。

3" 展望

綜上所述，智能管控技術(shù)引入茶葉加工設(shè)備對(duì)茶葉生產(chǎn)具有非常重要的作用，有助于茶葉生產(chǎn)環(huán)境的穩(wěn)定、高效除雜、準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)茶葉分級(jí)和協(xié)助茶葉風(fēng)選等，進(jìn)而提升茶葉的生產(chǎn)效率與品質(zhì)[50]，從而促進(jìn)茶葉生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

智能化管控技術(shù)將在茶葉加工裝備中繼續(xù)承擔(dān)重要角色。一是智能化管控技術(shù)集成和互聯(lián)互通，這意味著不同加工裝備可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和智能協(xié)同，進(jìn)一步提高生產(chǎn)線的整體效率和適應(yīng)性。二是大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和茶葉加工裝備的深度融合，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的深入挖掘和分析，預(yù)測(cè)設(shè)備故障，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)，提高工廠利用率和生產(chǎn)可靠性。三是綠色環(huán)保、節(jié)能減排理念和智能化管控技術(shù)的深度融合，開(kāi)發(fā)更環(huán)保的加工技術(shù)和節(jié)能設(shè)備，以滿足全球茶葉市場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展的更高要求。

總體而言，茶葉加工裝備智能管控技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用將為茶葉行業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，且必將在未來(lái)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，推動(dòng)茶葉行業(yè)朝著更智能化、高效化和可持續(xù)發(fā)展的方向邁進(jìn)。

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基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFD2101101）、國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-19）

作者簡(jiǎn)介：秦靜茹，女，碩士研究生，主要從事茶葉裝備和智能技術(shù)的研究。*通信作者，E-mail：tz@csu.edu.cn