茶葉智能化加工的創(chuàng)新研究
——以福建省紅茶為例

洪嫻娜

（福建工貿(mào)學(xué)校，福建福州 350003）

近年來，紅茶得到越來越多人的認可，國際、國內(nèi)紅茶消費逐漸升溫，以坦洋工夫、政和工夫、白琳工夫為代表福建紅茶，蘊含著深厚的文化內(nèi)涵，福建紅茶重新崛起成為茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。但原紅茶傳統(tǒng)的制茶工藝嚴(yán)重地束縛了其茶葉的生產(chǎn)與發(fā)展，進而使得其產(chǎn)量一直不能被實現(xiàn)有效提升。

1 福建紅茶銷量現(xiàn)狀

1.1 福建紅茶在本省銷量情況

2014年福建省茶葉總產(chǎn)值達200億元，位居全國各省第一。伴隨近年來福建茶葉總產(chǎn)值的不斷高升，近年來紅茶產(chǎn)量在福建茶葉產(chǎn)量中的比重也不斷攀升，2014年較2012年福建紅茶增產(chǎn)15994噸，增長58.5%。詳見圖1。

2008-2014年福建紅茶占本省茶葉總產(chǎn)量變化情況 單位：噸

1.2 福建紅茶在全國銷量情況

2017年全球茶葉產(chǎn)量約580萬噸，其中紅茶產(chǎn)量約320萬噸，占全球總產(chǎn)量的55%。中國是紅茶的發(fā)源地，其產(chǎn)區(qū)目前涵蓋全國17個省份，福建作為全國紅茶的主產(chǎn)區(qū)，在全國紅茶產(chǎn)量平緩的情況下，依然快速攀升。詳見圖2。

2013-2015年年福建紅茶占全國紅茶總產(chǎn)量的占比情況產(chǎn)量變化情況

一方面是市場需求量的增加，另一方面卻是傳統(tǒng)茶葉生產(chǎn)模式掣肘著產(chǎn)量及品質(zhì)的發(fā)展。在此背景下，通過應(yīng)用計算機技術(shù)等科技手段，進一步解放茶葉生產(chǎn)效率，從而使未來茶葉生產(chǎn)過程實現(xiàn)優(yōu)化，進而實現(xiàn)茶業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級已迫在眉睫。

2 福建紅茶生產(chǎn)過程難點分析

福建紅茶按其茶葉特征的加工方法與其他五大類茶葉有所不同，一是紅茶的加工生產(chǎn)要求更具適制性，因此在不同加工背景下其后續(xù)的味道形色也會有較大差異；二是在市場機制的選擇下，對于茶的要求不同都會對茶葉的個性化要求存在較大的差異性，進而使得相關(guān)茶葉在其具體生產(chǎn)過程中的難題也相對較多；三是由于茶葉加工工藝存在不同標(biāo)準(zhǔn)，使得茶葉原料在獲取途徑上往往會受到較大的時間性限制，例如紅茶的采摘時間一般為上午10點至其下午4點前的時間段內(nèi)進行采摘，因此在生產(chǎn)過程中需要進行良好的過程調(diào)控分配，并且在其加工中實現(xiàn)其各階段的加工步驟優(yōu)化。

3 個性化智能加工特征分析

針對福建紅茶加工生產(chǎn)的差異性，在茶葉生產(chǎn)方案設(shè)計方面，應(yīng)注重細節(jié)處理的變化性與柔性。相比于傳統(tǒng)的茶葉加工行業(yè)應(yīng)更加注重機械設(shè)備的應(yīng)用與分析，并且實時關(guān)注生產(chǎn)過程中的原料篩選的時效性。在加工中應(yīng)設(shè)置相關(guān)確保鮮葉原料的新鮮度，對于剛采摘的鮮葉原料要實現(xiàn)加工分步驟的階段性，使得整個茶葉加工過程中的物料可實現(xiàn)有效地攤涼、明確制茶類的科學(xué)化工序，有效加強茶葉制優(yōu)率。在實踐中，茶葉的個性化智能化加工往往也會設(shè)置在與茶葉產(chǎn)地較近的地方，有效提高原料采摘的保鮮程度，實現(xiàn)茶葉加工原材料的時效性。

在個性化生產(chǎn)中，為縮小過程加工與傳統(tǒng)加工差異化，加工工序的特征化設(shè)計一定要結(jié)合品牌的原始加工特點進行改造升級。雖然近些年茶產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)取得了長足發(fā)展，但人們對于成品茶葉安全質(zhì)量更為關(guān)注，因此在實現(xiàn)智能化生產(chǎn)線布局上應(yīng)更加貼合實際，使得其可切實有效地符合茶葉生產(chǎn)過程的綠色健康，對于生產(chǎn)線也應(yīng)該進一步地實現(xiàn)美觀大方布局，滿足安全性的基本需要。

4 紅茶智能化加工實例分析

對于茶葉的智能化加工的想法目前尚處于初始階段，湖北宜昌率先創(chuàng)辦了全球首家智能化加工工程，其加工過程的無人化實現(xiàn)茶葉加工的標(biāo)準(zhǔn)化。在此結(jié)合該實踐案例對福建紅茶智能化加工進行分析，紅茶的智能化研究基礎(chǔ)是基于紅茶加工工藝實現(xiàn)的，其包含的工序有：茶葉的清洗、茶葉的揉捻、萎凋作業(yè)、自動發(fā)酵、二次萎凋、茶葉存放以及包裝作業(yè)。

1）茶葉清洗：茶葉清洗的工藝主要目的是對剛摘取下的新鮮茶葉進行清洗作業(yè)，其目的去除茶葉生產(chǎn)中的灰塵，農(nóng)藥得到有效去除。茶葉的清洗是后續(xù)工序的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)食品安全的現(xiàn)實基礎(chǔ)。茶葉清洗方面主要是利用高噴射水壓技術(shù)并結(jié)合攪拌裝置對茶葉進行攪動沖洗，其裝置伴有水循環(huán)系統(tǒng)，通過電泵及過濾裝置實現(xiàn)水的循環(huán)使用，其最后利用傳感器對茶葉的清洗質(zhì)量進行檢測。

2）茶葉的揉捻：揉捻是紅茶初制的塑型的基本工序，在具體操作中通過揉捻作業(yè)使其初始的茶葉進行有效地緊結(jié)彎曲，促進茶葉的外形得以保障，進而改善茶葉內(nèi)質(zhì)。揉捻可以卷緊茶條，縮小體積，為炒干成條打好基礎(chǔ)，適當(dāng)破壞葉組織、物質(zhì)轉(zhuǎn)變。在機械設(shè)備的應(yīng)用中通過曲柄搖桿裝置配合擺桿，可實現(xiàn)揉捻的持續(xù)有效推進，在該過程中應(yīng)控制好其茶葉內(nèi)的水分，水分太多不利于揉捻成型，水分太少又容易使其葉片斷裂。

3）萎凋作業(yè)：萎凋作業(yè)有多種方式，其包含有人工、加熱以及自然萎凋作業(yè)，其所包含的內(nèi)容多樣。根據(jù)工業(yè)化生產(chǎn)的要求，萎凋作業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)方式是實現(xiàn)快速生產(chǎn)的重要基本方式。在實現(xiàn)其品質(zhì)的作業(yè)的同時，還要保障其過程中的高效性。

4）自動發(fā)酵：茶葉發(fā)酵是紅茶制作的重要步驟，其發(fā)酵的好壞會直接影響到茶葉的口感品質(zhì)。因此，在茶葉生產(chǎn)發(fā)酵作業(yè)中，對其進行自動化的生產(chǎn)發(fā)酵可以有效地使其產(chǎn)量達到自動化生產(chǎn)的目的，同時自動化發(fā)酵過程可實現(xiàn)與自動化化工設(shè)備結(jié)合同時進行。具體可采用密封容器，對茶葉的水分與濕度進行控制，進而控制酵母等菌類的數(shù)量，使得茶葉發(fā)酵在密閉空間內(nèi)得以良好的實現(xiàn)。

5）二次萎凋同初次萎凋的作業(yè)工序與設(shè)備一致，但在實踐管控上，對萎凋設(shè)備的參數(shù)、光源的強度等方面加以控制，從而實現(xiàn)其萎凋的要求。

6）茶葉存放以及包裝作業(yè)：采取常規(guī)的茶葉包裝設(shè)備，其核心在于可將茶葉進行有效地保存。針對茶葉包裝形式的不同，可以根據(jù)具體樣式進行設(shè)備采購，但在自動化方面要求具有實現(xiàn)系統(tǒng)化功能的接口與裝置。

5 計算機智能化平臺的優(yōu)化應(yīng)用

5.1 紅茶原料的等級判別

計算機技術(shù)以其高效智能化的特點在諸多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，在實踐中，為保證原材料品質(zhì)，應(yīng)以智能化平臺為基礎(chǔ)不斷加強對茶葉生產(chǎn)過程監(jiān)測。同時針對不同嫩度的鮮葉上表現(xiàn)出的各級別色澤存在較大的區(qū)別性，實施計算機智能化平臺應(yīng)用中也應(yīng)針對其色澤進行量化的過程篩選，使整個過程具備較強的可行性。通過智能化設(shè)備可有效地保障紅茶品質(zhì)，其智能化平臺模塊的應(yīng)用也可使得茶葉鮮葉的色澤辨識成為整個生產(chǎn)過程的量化指標(biāo)，從而有效地實現(xiàn)鮮葉質(zhì)量優(yōu)劣的對比判別。與此同時，也可使用計算機對色澤進行良好歸類判斷，并進一步分析出相關(guān)鮮葉的萎凋程度，實現(xiàn)茶葉生產(chǎn)原料萎凋質(zhì)量保證，提升茶葉生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性。

5.2 茶葉烘干的應(yīng)用分析

在整個的制茶生產(chǎn)的過程中，茶葉烘干作為是實現(xiàn)整個茶葉成品質(zhì)量的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，在整個茶葉生產(chǎn)中占到總耗能的近50%以上。現(xiàn)代茶葉的烘干技術(shù)相比于傳統(tǒng)的烘干技術(shù)可實現(xiàn)進一步的高效精準(zhǔn)，通過集成化的烘干設(shè)備可有效地保證茶葉溫度、控制茶葉加工含水量的變化，有效地為企業(yè)節(jié)約大量的能耗。因此現(xiàn)代化的烘爐及熱分析可利用計算機智能化平臺對茶葉生產(chǎn)流程加以有效控制。

針對不同品種或者不同品質(zhì)的紅茶，可通過精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)智能化平臺，實現(xiàn)對烘干過程中相關(guān)含水量更為精準(zhǔn)科學(xué)的實時監(jiān)測。例如，通過配備具體的風(fēng)溫反饋系統(tǒng)，使得烘干過程更容易適應(yīng)風(fēng)溫的變化；利用葉溫反饋系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)備出口的葉溫對烘干工藝的程度進行實時有效地判斷，實現(xiàn)自動調(diào)整加工過程的含水量。

5.3 茶葉炒制的應(yīng)用分析

計算機智能化機械設(shè)備的應(yīng)用還有效地提高茶葉炒制率。例如，在加工過程中可根據(jù)紅茶的特性制定與之相匹配的技術(shù)參數(shù)，實現(xiàn)完整的加工模型以及具體炒制的控制程序，使得紅茶炒制技術(shù)步驟得以量化。尤其伴隨著機電工程的不斷開發(fā)與應(yīng)用，智能化平臺更加具備人性化的生產(chǎn)控制功能，在此過程中通過控制局部模塊實現(xiàn)整體功效。根據(jù)相關(guān)需求自行規(guī)劃出最為合理的炒制方案，從而在整個過程中實現(xiàn)良好有效地控制并完成自動炒制，最終產(chǎn)出高效高質(zhì)的福建紅茶。

6 結(jié)語

通過福建紅茶加工案例分析，開展具體的加工工藝探析，借鑒目前已有的智能化加工經(jīng)驗，進而明確智能化加工作為未來量產(chǎn)的主要方向，其優(yōu)勢不僅可有效保證茶葉生產(chǎn)質(zhì)量，實現(xiàn)制茶過程中各階段生產(chǎn)目標(biāo)的良好控制，同時為今后茶葉生產(chǎn)的自動化加工提供建設(shè)性建議。