茶叶智能化加工的创新研究——以福建省红茶为例

洪娴娜

（福建工贸学校，福建福州 350003）

近年来，红茶得到越来越多人的认可，国际、国内红茶消费逐渐升温，以坦洋工夫、政和工夫、白琳工夫为代表福建红茶，蕴含着深厚的文化内涵，福建红茶重新崛起成为茶产业发展的必然趋势。但原红茶传统的制茶工艺严重地束缚了其茶叶的生产与发展，进而使得其产量一直不能被实现有效提升。

1 福建红茶销量现状

1.1 福建红茶在本省销量情况

2014年福建省茶叶总产值达200亿元，位居全国各省第一。伴随近年来福建茶叶总产值的不断高升，近年来红茶产量在福建茶叶产量中的比重也不断攀升，2014年较2012年福建红茶增产15994吨，增长58.5%。详见图1。

2008-2014年福建红茶占本省茶叶总产量变化情况 单位：吨

1.2 福建红茶在全国销量情况

2017年全球茶叶产量约580万吨，其中红茶产量约320万吨，占全球总产量的55%。中国是红茶的发源地，其产区目前涵盖全国17个省份，福建作为全国红茶的主产区，在全国红茶产量平缓的情况下，依然快速攀升。详见图2。

2013-2015年年福建红茶占全国红茶总产量的占比情况产量变化情况

一方面是市场需求量的增加，另一方面却是传统茶叶生产模式掣肘着产量及品质的发展。在此背景下，通过应用计算机技术等科技手段，进一步解放茶叶生产效率，从而使未来茶叶生产过程实现优化，进而实现茶业产业的转型升级已迫在眉睫。

2 福建红茶生产过程难点分析

福建红茶按其茶叶特征的加工方法与其他五大类茶叶有所不同，一是红茶的加工生产要求更具适制性，因此在不同加工背景下其后续的味道形色也会有较大差异；二是在市场机制的选择下，对于茶的要求不同都会对茶叶的个性化要求存在较大的差异性，进而使得相关茶叶在其具体生产过程中的难题也相对较多；三是由于茶叶加工工艺存在不同标准，使得茶叶原料在获取途径上往往会受到较大的时间性限制，例如红茶的采摘时间一般为上午10点至其下午4点前的时间段内进行采摘，因此在生产过程中需要进行良好的过程调控分配，并且在其加工中实现其各阶段的加工步骤优化。

3 个性化智能加工特征分析

针对福建红茶加工生产的差异性，在茶叶生产方案设计方面，应注重细节处理的变化性与柔性。相比于传统的茶叶加工行业应更加注重机械设备的应用与分析，并且实时关注生产过程中的原料筛选的时效性。在加工中应设置相关确保鲜叶原料的新鲜度，对于刚采摘的鲜叶原料要实现加工分步骤的阶段性，使得整个茶叶加工过程中的物料可实现有效地摊凉、明确制茶类的科学化工序，有效加强茶叶制优率。在实践中，茶叶的个性化智能化加工往往也会设置在与茶叶产地较近的地方，有效提高原料采摘的保鲜程度，实现茶叶加工原材料的时效性。

在个性化生产中，为缩小过程加工与传统加工差异化，加工工序的特征化设计一定要结合品牌的原始加工特点进行改造升级。虽然近些年茶产业在国内取得了长足发展，但人们对于成品茶叶安全质量更为关注，因此在实现智能化生产线布局上应更加贴合实际，使得其可切实有效地符合茶叶生产过程的绿色健康，对于生产线也应该进一步地实现美观大方布局，满足安全性的基本需要。

4 红茶智能化加工实例分析

对于茶叶的智能化加工的想法目前尚处于初始阶段，湖北宜昌率先创办了全球首家智能化加工工程，其加工过程的无人化实现茶叶加工的标准化。在此结合该实践案例对福建红茶智能化加工进行分析，红茶的智能化研究基础是基于红茶加工工艺实现的，其包含的工序有：茶叶的清洗、茶叶的揉捻、萎凋作业、自动发酵、二次萎凋、茶叶存放以及包装作业。

1）茶叶清洗：茶叶清洗的工艺主要目的是对刚摘取下的新鲜茶叶进行清洗作业，其目的去除茶叶生产中的灰尘，农药得到有效去除。茶叶的清洗是后续工序的基础，也是实现食品安全的现实基础。茶叶清洗方面主要是利用高喷射水压技术并结合搅拌装置对茶叶进行搅动冲洗，其装置伴有水循环系统，通过电泵及过滤装置实现水的循环使用，其最后利用传感器对茶叶的清洗质量进行检测。

2）茶叶的揉捻：揉捻是红茶初制的塑型的基本工序，在具体操作中通过揉捻作业使其初始的茶叶进行有效地紧结弯曲，促进茶叶的外形得以保障，进而改善茶叶内质。揉捻可以卷紧茶条，缩小体积，为炒干成条打好基础，适当破坏叶组织、物质转变。在机械设备的应用中通过曲柄摇杆装置配合摆杆，可实现揉捻的持续有效推进，在该过程中应控制好其茶叶内的水分，水分太多不利于揉捻成型，水分太少又容易使其叶片断裂。

3）萎凋作业：萎凋作业有多种方式，其包含有人工、加热以及自然萎凋作业，其所包含的内容多样。根据工业化生产的要求，萎凋作业的工业生产方式是实现快速生产的重要基本方式。在实现其品质的作业的同时，还要保障其过程中的高效性。

4）自动发酵：茶叶发酵是红茶制作的重要步骤，其发酵的好坏会直接影响到茶叶的口感品质。因此，在茶叶生产发酵作业中，对其进行自动化的生产发酵可以有效地使其产量达到自动化生产的目的，同时自动化发酵过程可实现与自动化化工设备结合同时进行。具体可采用密封容器，对茶叶的水分与湿度进行控制，进而控制酵母等菌类的数量，使得茶叶发酵在密闭空间内得以良好的实现。

5）二次萎凋同初次萎凋的作业工序与设备一致，但在实践管控上，对萎凋设备的参数、光源的强度等方面加以控制，从而实现其萎凋的要求。

6）茶叶存放以及包装作业：采取常规的茶叶包装设备，其核心在于可将茶叶进行有效地保存。针对茶叶包装形式的不同，可以根据具体样式进行设备采购，但在自动化方面要求具有实现系统化功能的接口与装置。

5 计算机智能化平台的优化应用

5.1 红茶原料的等级判别

计算机技术以其高效智能化的特点在诸多领域都有着广泛的应用，在实践中，为保证原材料品质，应以智能化平台为基础不断加强对茶叶生产过程监测。同时针对不同嫩度的鲜叶上表现出的各级别色泽存在较大的区别性，实施计算机智能化平台应用中也应针对其色泽进行量化的过程筛选，使整个过程具备较强的可行性。通过智能化设备可有效地保障红茶品质，其智能化平台模块的应用也可使得茶叶鲜叶的色泽辨识成为整个生产过程的量化指标，从而有效地实现鲜叶质量优劣的对比判别。与此同时，也可使用计算机对色泽进行良好归类判断，并进一步分析出相关鲜叶的萎凋程度，实现茶叶生产原料萎凋质量保证，提升茶叶生产质量的稳定性。

5.2 茶叶烘干的应用分析

在整个的制茶生产的过程中，茶叶烘干作为是实现整个茶叶成品质量的关键性环节，在整个茶叶生产中占到总耗能的近50%以上。现代茶叶的烘干技术相比于传统的烘干技术可实现进一步的高效精准，通过集成化的烘干设备可有效地保证茶叶温度、控制茶叶加工含水量的变化，有效地为企业节约大量的能耗。因此现代化的烘炉及热分析可利用计算机智能化平台对茶叶生产流程加以有效控制。

针对不同品种或者不同品质的红茶，可通过精准地调节智能化平台，实现对烘干过程中相关含水量更为精准科学的实时监测。例如，通过配备具体的风温反馈系统，使得烘干过程更容易适应风温的变化；利用叶温反馈系统，根据设备出口的叶温对烘干工艺的程度进行实时有效地判断，实现自动调整加工过程的含水量。

5.3 茶叶炒制的应用分析

计算机智能化机械设备的应用还有效地提高茶叶炒制率。例如，在加工过程中可根据红茶的特性制定与之相匹配的技术参数，实现完整的加工模型以及具体炒制的控制程序，使得红茶炒制技术步骤得以量化。尤其伴随着机电工程的不断开发与应用，智能化平台更加具备人性化的生产控制功能，在此过程中通过控制局部模块实现整体功效。根据相关需求自行规划出最为合理的炒制方案，从而在整个过程中实现良好有效地控制并完成自动炒制，最终产出高效高质的福建红茶。

6 结语

通过福建红茶加工案例分析，开展具体的加工工艺探析，借鉴目前已有的智能化加工经验，进而明确智能化加工作为未来量产的主要方向，其优势不仅可有效保证茶叶生产质量，实现制茶过程中各阶段生产目标的良好控制，同时为今后茶叶生产的自动化加工提供建设性建议。