利用計算機技術控制茶葉烘干實踐的策略分析

鄧小盾（西安外事學院，陜西西安710077）

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利用計算機技術控制茶葉烘干實踐的策略分析

鄧小盾
（西安外事學院，陜西西安710077）

摘要：在茶葉生產制造加工過程中，一個重要的工序就是茶葉的干燥過程。當前隨著計算機技術的不斷發展，計算機技術也在茶葉烘干領域獲得了的廣泛應用，并在茶葉烘干進度控制方面取得了顯著成果。這對于提升茶葉產品質量，保障茶葉企業的健康可持續發展有著積極作用。本文就茶葉烘干的相關機理進行詳細分析，并在此基礎上，對利用計算機技術控制茶葉烘干機，從而控制茶葉烘干實踐進行詳細分析探討。

關鍵詞：計算機技術；茶葉烘干進度；實踐策略；分析

隨著人們生活水平的提高，作為具有悠久飲食文化歷史的中國，近年來我國飲食領域獲得了蓬勃的發展，尤其是隨著人們生活工作壓力的增大，追求高質量生活也越來越為熱衷，品茶成為時下最為流行的一類飲食文化。在這樣一個大背景下，近年來我國茶葉生產加工企業有了很大的發展，不僅在茶葉生產總量方面獲得了最大的提升，在茶葉生產加工工藝水平方面也得到了質的飛躍，茶葉產品質量也由此得到了極大的提高。在茶葉生產制造加工過程中，茶葉的干燥工序是十分重要的，該工序需要消耗大量的能耗，約占整個茶葉加工能耗的近七成，同時茶葉烘干質量的高低及烘干進度的控制，對于茶葉的含水率變化都有著重要影響。因此科學合理的控制茶葉烘干進度，對于提升茶葉質量及降低能耗成本等，都有著積極意義。當前隨著計算機技術的不斷發展，以及在茶葉加工領域的廣泛應用，其通過有效控制茶葉烘干機的溫度與時間，從而有效地提升茶葉的產品質量，對茶葉生產企業創造一定的經濟效益，有著重要的作用。

1　茶葉烘干機理分析

隨著計算機技術的不斷發展及其在茶葉加工領域中的不斷應用，其主要機理是借助計算機技術控制茶葉烘干機的轉速來達到控制茶葉烘干進度的目的。而茶葉質量的高低，則取決于在茶葉加工的各個環節，茶葉水分蒸發的速率是與茶葉溫度提高的速率有很大關系，也就是在茶葉烘干過程中，茶葉的生化變化對其品質有很大關系。

結合熱物理學理論，茶葉的干燥過程，即水分散失過程，實質是傳熱的動力學過程。茶葉在烘干機烘干過程中，由于獲得了足夠熱量，使得茶葉中水分子激活能得到提升，茶葉作為一種植作物，其內部持水情況也有很大差異。從而使得茶葉在烘干的過程中，其不同的烘干階段，及不同的烘干速度，影響茶葉的烘干質量及茶葉產品的質量。按照其烘干速率與時間的關系，我們可以將茶葉烘干過程分為如下三個階段：一是預熱烘干階段；二是等速烘干階段；三是降速烘干階段。而各個烘干階段之間，又存在相應的臨界點，相應的茶葉含濕量，又被稱為臨界含濕量[1]。

總之，茶葉的烘干過程實質上是一系列物化脫水過程，可以發現，影響茶葉烘干進度的一個重要因素就是葉溫的變化情況，因為茶葉葉溫在很大程度上會影響到茶葉的含水量，同時對于茶葉在烘干過程中，其他一系列的物化反應速率，及其反應方向等，葉溫的變化都起到關鍵的制約作用。因此在茶葉烘干過程中，實時監控葉溫變化，并借助計算機技術有效的控制烘干溫度的相關設置，保障葉溫的合理變化，對于提升茶葉的干燥質量，有效控制茶葉的烘干進度，提升茶葉產品的最終質量等，都有著積極作用[2]。

2　計算機技術控制茶葉烘干實踐的策略分析

計算機技術控制茶葉烘干進度，其實質上是借助計算機技術對茶葉烘干機進行相關參數設置，然后再通過茶葉烘干機對茶葉的烘干進度進行有效的控制，從而達到提升茶葉干燥質量，提升茶葉產品質量的最終目的。

2.1實驗設備、材料和方法

本實驗主要采用的茶葉烘干機是6-CH-20A型，實驗所選用的茶葉種類主要有紅碎茶，烘青和炒青等。6-CH-20A型烘干機，其屬于多層連續干燥烘干機，結合該型烘干機的特點及實驗的需要，本實驗在控制模型方面，選擇一般通用模型，即（M-Me）/（M0-Me）＝e-Kt。其中，t為時間，單位為min，K為干燥常數，M為烘干含水率，單位為千基，M0為初始含水率，Me為平衡含水率。在不考慮高級次項的前提下，上述控制模型可轉變為：V＝k1-k2M0＋k3M＋k4T＋k5t葉，其中T為熱風變化幅度，t葉為葉溫變化幅度，V為烘干機鏈速，k1、k2、k3、k4、k5等，均為各干燥系數。在對葉含水率，及風溫等進行一系列實驗后，結合茶葉加工的基本要求，可獲得風溫反饋系統。此外，經過大量的實驗研究發現，葉含水率，在一定程度上與葉溫存在強負關系，這對于在茶葉烘干過程中，對葉溫的實時情況，提供了重要的參考作用，由此可構建葉溫反饋控制系統。計算機系統的構建，利用計算機技術，可以獲得的監測數據有，葉溫設置值、葉層厚度、烘干時間和出葉溫度等，這些重要指標，通過計算機設置，可隔5秒依次顯示，其相關數據監測精度較高，葉層厚度誤差范圍內±4.5mm，葉溫誤差范圍小于1℃，風溫誤差范圍小于1℃等[3]。

2.2結果與分析

2.2.1計算機技術對于茶葉烘干進度的控制效果

在使用茶葉烘干機對茶葉進行烘干時，茶葉的干燥質量及后續的茶葉加工質量，在很大程度上受到烘葉含水率，及風溫的變化所影響，因為這些因素會導致茶葉烘后的含水量出現較大范圍的波動，從而降低茶葉干燥質量，影響茶葉成品的質量。傳統的采用人工方式對茶葉烘干機進行操作時，由于種種因素制約，工作人員很難適時掌握到烘葉含水率，及風溫的適時變化情況，并及時給予相應設置處理，從而使得該情況下，烘二青其含水率，出現較大的變化，其變化幅度超過了25％；而采用計算機技術對茶葉的烘干進度進行有效控制，取得了顯著效果，其可以適時監控烘葉含水率，及風溫的變化情況，并及時予以相應調整，使其烘葉含水率變化較為平穩，變化幅度不大，很好的滿足了制茶工藝的要求，提升了茶葉干燥質量，保障了茶葉成本質量[4]。

2.2.2風溫反饋及葉溫反饋功能效果

在風溫變化幅度不超過10℃的情況下，維持其溫度在101-111℃范圍內時，其上葉的含水率，一直保持在62％-65％之間，相對較為穩定，借助計算機技術構筑的風溫反饋模型，能夠有效的保障茶葉含水率的數值，不會因為風溫的大幅變化，而產生顯著改變，本實驗中烘二青的含水率，也一直處于較為穩定的數值；在利用計算機技術構建的葉溫反饋系統，其可以有效的應對上烘葉含水率的改變，從而保障茶葉的干燥質量，其茶葉產品相較于人工操作具有更高的穩定性，其誤差變化幅度只有1.88，而在大生產情況下，其烘二青品質的誤差高達6.01。

2.2.3計算機技術的應用對茶葉品質評價及經濟性分析

借助計算機技術對茶葉的烘干進度進行有效控制，其在對紅碎茶進行烘干時，其烘干強度值設置為149.8kg/臺時，其在對烘二青進行烘干時，其烘干強度設置為221.8-223.6kg/臺時，其烘干強度，都在6-CH-20A烘干機的預設范圍內。根據實驗結果可知，利用計算機技術對茶葉烘干進度進行控制，相較于人工大生產模式，其茶葉在外形方面明顯要更好，其毛茶重實，且二青葉的勻度也較好，其茶葉成品質量提高。在經濟效益方面，利用計算機技術控制的茶葉，其烘干機工作效率高，其茶葉價值也提高，總體的經濟效益較為顯著。

3　結　論

由以上可以看出，計算機技術在茶葉烘干進度控制中的有效應用，能夠有效的提升茶葉干燥質量，提升茶葉成品質量，為茶葉加工企業降低成本，創造更大經濟效益，因此加大對計算機技術在茶葉烘干進度的實踐應用，并進一步研究，有著積極的意義。

參考文獻

[1]吳曉強，李亞莉，周紅杰，趙永杰.基于模糊PID的茶葉烘干機恒溫控制系統研究[J].食品與機械，2015，（04）:111-113.

[2]侯偉華.茶葉烘干機理與烘干機的節能改進[D].華中農業大學，2013：20-23.

[3]吳澤球，陶中南.茶葉烘干機械的技術現狀及研究進展[J].食品與機械，2014，（01）:263-266.

[4]韓余，肖宏儒，秦廣明，宋志禹，丁文芹，趙映.紅茶加工工藝及機械設備研究進展[J].中國農機化學報，2013，（02）:20-25.

作者簡介：鄧小盾（1979-），女，陜西涇陽人，碩士，講師，研究方向：計算機網絡、大數據。