利用计算机技术控制茶叶烘干实践的策略分析

邓小盾（西安外事学院，陕西西安710077）



利用计算机技术控制茶叶烘干实践的策略分析

邓小盾
（西安外事学院，陕西西安710077）

摘要：在茶叶生产制造加工过程中，一个重要的工序就是茶叶的干燥过程。当前随着计算机技术的不断发展，计算机技术也在茶叶烘干领域获得了的广泛应用，并在茶叶烘干进度控制方面取得了显著成果。这对于提升茶叶产品质量，保障茶叶企业的健康可持续发展有着积极作用。本文就茶叶烘干的相关机理进行详细分析，并在此基础上，对利用计算机技术控制茶叶烘干机，从而控制茶叶烘干实践进行详细分析探讨。

关键词：计算机技术；茶叶烘干进度；实践策略；分析

随着人们生活水平的提高，作为具有悠久饮食文化历史的中国，近年来我国饮食领域获得了蓬勃的发展，尤其是随着人们生活工作压力的增大，追求高质量生活也越来越为热衷，品茶成为时下最为流行的一类饮食文化。在这样一个大背景下，近年来我国茶叶生产加工企业有了很大的发展，不仅在茶叶生产总量方面获得了最大的提升，在茶叶生产加工工艺水平方面也得到了质的飞跃，茶叶产品质量也由此得到了极大的提高。在茶叶生产制造加工过程中，茶叶的干燥工序是十分重要的，该工序需要消耗大量的能耗，约占整个茶叶加工能耗的近七成，同时茶叶烘干质量的高低及烘干进度的控制，对于茶叶的含水率变化都有着重要影响。因此科学合理的控制茶叶烘干进度，对于提升茶叶质量及降低能耗成本等，都有着积极意义。当前随着计算机技术的不断发展，以及在茶叶加工领域的广泛应用，其通过有效控制茶叶烘干机的温度与时间，从而有效地提升茶叶的产品质量，对茶叶生产企业创造一定的经济效益，有着重要的作用。

1　茶叶烘干机理分析

随着计算机技术的不断发展及其在茶叶加工领域中的不断应用，其主要机理是借助计算机技术控制茶叶烘干机的转速来达到控制茶叶烘干进度的目的。而茶叶质量的高低，则取决于在茶叶加工的各个环节，茶叶水分蒸发的速率是与茶叶温度提高的速率有很大关系，也就是在茶叶烘干过程中，茶叶的生化变化对其品质有很大关系。

结合热物理学理论，茶叶的干燥过程，即水分散失过程，实质是传热的动力学过程。茶叶在烘干机烘干过程中，由于获得了足够热量，使得茶叶中水分子激活能得到提升，茶叶作为一种植作物，其内部持水情况也有很大差异。从而使得茶叶在烘干的过程中，其不同的烘干阶段，及不同的烘干速度，影响茶叶的烘干质量及茶叶产品的质量。按照其烘干速率与时间的关系，我们可以将茶叶烘干过程分为如下三个阶段：一是预热烘干阶段；二是等速烘干阶段；三是降速烘干阶段。而各个烘干阶段之间，又存在相应的临界点，相应的茶叶含湿量，又被称为临界含湿量[1]。

总之，茶叶的烘干过程实质上是一系列物化脱水过程，可以发现，影响茶叶烘干进度的一个重要因素就是叶温的变化情况，因为茶叶叶温在很大程度上会影响到茶叶的含水量，同时对于茶叶在烘干过程中，其他一系列的物化反应速率，及其反应方向等，叶温的变化都起到关键的制约作用。因此在茶叶烘干过程中，实时监控叶温变化，并借助计算机技术有效的控制烘干温度的相关设置，保障叶温的合理变化，对于提升茶叶的干燥质量，有效控制茶叶的烘干进度，提升茶叶产品的最终质量等，都有着积极作用[2]。

2　计算机技术控制茶叶烘干实践的策略分析

计算机技术控制茶叶烘干进度，其实质上是借助计算机技术对茶叶烘干机进行相关参数设置，然后再通过茶叶烘干机对茶叶的烘干进度进行有效的控制，从而达到提升茶叶干燥质量，提升茶叶产品质量的最终目的。

2.1实验设备、材料和方法

本实验主要采用的茶叶烘干机是6-CH-20A型，实验所选用的茶叶种类主要有红碎茶，烘青和炒青等。6-CH-20A型烘干机，其属于多层连续干燥烘干机，结合该型烘干机的特点及实验的需要，本实验在控制模型方面，选择一般通用模型，即（M-Me）/（M0-Me）＝e-Kt。其中，t为时间，单位为min，K为干燥常数，M为烘干含水率，单位为千基，M0为初始含水率，Me为平衡含水率。在不考虑高级次项的前提下，上述控制模型可转变为：V＝k1-k2M0＋k3M＋k4T＋k5t叶，其中T为热风变化幅度，t叶为叶温变化幅度，V为烘干机链速，k1、k2、k3、k4、k5等，均为各干燥系数。在对叶含水率，及风温等进行一系列实验后，结合茶叶加工的基本要求，可获得风温反馈系统。此外，经过大量的实验研究发现，叶含水率，在一定程度上与叶温存在强负关系，这对于在茶叶烘干过程中，对叶温的实时情况，提供了重要的参考作用，由此可构建叶温反馈控制系统。计算机系统的构建，利用计算机技术，可以获得的监测数据有，叶温设置值、叶层厚度、烘干时间和出叶温度等，这些重要指标，通过计算机设置，可隔5秒依次显示，其相关数据监测精度较高，叶层厚度误差范围内±4.5mm，叶温误差范围小于1℃，风温误差范围小于1℃等[3]。

2.2结果与分析

2.2.1计算机技术对于茶叶烘干进度的控制效果

在使用茶叶烘干机对茶叶进行烘干时，茶叶的干燥质量及后续的茶叶加工质量，在很大程度上受到烘叶含水率，及风温的变化所影响，因为这些因素会导致茶叶烘后的含水量出现较大范围的波动，从而降低茶叶干燥质量，影响茶叶成品的质量。传统的采用人工方式对茶叶烘干机进行操作时，由于种种因素制约，工作人员很难适时掌握到烘叶含水率，及风温的适时变化情况，并及时给予相应设置处理，从而使得该情况下，烘二青其含水率，出现较大的变化，其变化幅度超过了25％；而采用计算机技术对茶叶的烘干进度进行有效控制，取得了显著效果，其可以适时监控烘叶含水率，及风温的变化情况，并及时予以相应调整，使其烘叶含水率变化较为平稳，变化幅度不大，很好的满足了制茶工艺的要求，提升了茶叶干燥质量，保障了茶叶成本质量[4]。

2.2.2风温反馈及叶温反馈功能效果

在风温变化幅度不超过10℃的情况下，维持其温度在101-111℃范围内时，其上叶的含水率，一直保持在62％-65％之间，相对较为稳定，借助计算机技术构筑的风温反馈模型，能够有效的保障茶叶含水率的数值，不会因为风温的大幅变化，而产生显著改变，本实验中烘二青的含水率，也一直处于较为稳定的数值；在利用计算机技术构建的叶温反馈系统，其可以有效的应对上烘叶含水率的改变，从而保障茶叶的干燥质量，其茶叶产品相较于人工操作具有更高的稳定性，其误差变化幅度只有1.88，而在大生产情况下，其烘二青品质的误差高达6.01。

2.2.3计算机技术的应用对茶叶品质评价及经济性分析

借助计算机技术对茶叶的烘干进度进行有效控制，其在对红碎茶进行烘干时，其烘干强度值设置为149.8kg/台时，其在对烘二青进行烘干时，其烘干强度设置为221.8-223.6kg/台时，其烘干强度，都在6-CH-20A烘干机的预设范围内。根据实验结果可知，利用计算机技术对茶叶烘干进度进行控制，相较于人工大生产模式，其茶叶在外形方面明显要更好，其毛茶重实，且二青叶的匀度也较好，其茶叶成品质量提高。在经济效益方面，利用计算机技术控制的茶叶，其烘干机工作效率高，其茶叶价值也提高，总体的经济效益较为显著。

3　结　论

由以上可以看出，计算机技术在茶叶烘干进度控制中的有效应用，能够有效的提升茶叶干燥质量，提升茶叶成品质量，为茶叶加工企业降低成本，创造更大经济效益，因此加大对计算机技术在茶叶烘干进度的实践应用，并进一步研究，有着积极的意义。

参考文献

[1]吴晓强，李亚莉，周红杰，赵永杰.基于模糊PID的茶叶烘干机恒温控制系统研究[J].食品与机械，2015，（04）:111-113.

[2]侯伟华.茶叶烘干机理与烘干机的节能改进[D].华中农业大学，2013：20-23.

[3]吴泽球，陶中南.茶叶烘干机械的技术现状及研究进展[J].食品与机械，2014，（01）:263-266.

[4]韩余，肖宏儒，秦广明，宋志禹，丁文芹，赵映.红茶加工工艺及机械设备研究进展[J].中国农机化学报，2013，（02）:20-25.

作者简介：邓小盾（1979-），女，陕西泾阳人，硕士，讲师，研究方向：计算机网络、大数据。