計算機輔助預測茶葉包裝儲存期系統的研究

劉國峰（山西交通職業技術學院，山西太原030031）

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計算機輔助預測茶葉包裝儲存期系統的研究

劉國峰
（山西交通職業技術學院，山西太原030031）

摘要：近年來，隨著物聯網的發展，茶葉的銷售、存儲逐漸呈現出智能化、網絡化的發展趨勢。對茶葉包裝存儲期的預算對產品的保質期有很大的影響，包裝不僅可以保護產品的品質，而且優美的包裝還可以刺激消費者的消費需求，促進銷售的作用。飲茶作為我國民眾生活中非常重要的生活享受，加強茶葉包裝對于茶葉銷售具有很大的影響。隨著計算機技術的發展，針對茶葉包裝存儲期預測將有利于控制茶葉質量，促進茶葉銷售。本文將針對計算機輔助預測茶葉包裝儲存期系統進行研究，為茶葉包裝儲存期系統構建提供建議。

關鍵詞：計算機；輔助預測；茶葉包裝；儲存期系統

商品包裝隨著人們對于商品的要求不斷提高，其逐漸朝著智能化和信息化的方向發展［1］。伴隨著經濟不斷發展，人們對于商品的要求逐漸提高，尤其是很多消費者更加注重商品的包裝，購買商品時人們更加注重包裝儲存期，消費者購買時將包裝儲存期作為商品質量優劣的評價指標。所謂的產品包裝儲存期即我們所說的商品保質期，即指商品自出貨時間起到保持質量不變的時間。包裝儲存期預測準確性將會影響到消費者選擇商品，若儲存期不準確很可能會給消費者帶來商品使用的安全問題，甚至會影響公司在公眾中的形象。如何實現茶葉商品的包裝儲存期預測，對于商品的銷售具有很大影響。

1 茶葉包裝概述

1.1 茶葉包裝要求

由于茶葉具有吸附性、吸濕性、氧化性及易碎性等特點，因此茶葉保存過程中必須選取正確方法，否則會引起茶葉中的多酚類物質發生化學反應，造成茶葉色澤變暗、香味消失或者味道變淡。選擇茶葉包裝時，必須要求包裝具有較好的阻隔性，若阻隔性不佳很可能引起茶葉變質。茶葉包裝還必須具備較高嚴閉性，以起到防潮、防異味、防氧化效果。當然高檔的茶葉包裝還應具備耐用、避光和抗震保鮮效果，為茶葉長期保存提供條件［2］。

茶葉包裝還應具備較高的經濟性，即茶葉包裝應控制成本費用，茶葉包裝應適應大部分群體的支付能力。包裝檔次過高，相應的消費費用也增大，茶的成本也會隨著增加。茶包裝的規格可以確定茶葉的價值、品質等級，同時還可分析消費者對象認同程度和經濟承受力。

1.2 包裝材料選擇

隨著環境問題受到世人關注，茶葉包裝材料選用更加注重材料的環保性。聚乙烯薄膜作為一種非常廉價的茶葉包裝材料，其具有穩定的化學性、機械性，加工中容易成型方便使用。低密度的聚乙烯吸水性比較好，具有較強的防潮濕性，但是其透氣性和保香型較差。還有聚丙烯薄膜，其產量高，來源豐富，所以價格低于聚乙烯，而且聚丙烯的透明度、耐熱性、化學性較好。隨著化學工藝改善，聚丙烯可分為兩種一種是雙向拉伸聚丙烯，另一種是未拉伸聚丙烯。

2 茶葉包裝儲存期計算

2.1 計算公式推導

根據茶葉吸濕特性曲線可以發現，當包裝相對濕度達到50%左右，茶葉就會發生霉變，因此茶葉包裝箱內的相對濕度應在0～50%之間，必須平衡茶葉含水量，茶葉平衡的含水量變化情況在可控范圍內。通過茶葉吸濕特性曲線可知茶葉含水量和包裝內的相對濕度，由此可推知茶葉包裝內的相對濕度和時間的關系，從而推出含水量和時間關系式子［3］。

Ct=0.093h0+0.9205，其中Ct表示茶葉含水量（單位：%）；h0表示茶葉包裝箱內的相對濕度（單位：%）。茶葉包裝內的相對濕度和實際的水蒸氣密度和相同溫度下飽和水蒸氣的密度值百分比為：f=×100%，其中f表示相對濕度，ρ0表示水蒸氣密度，ρ1表示同溫度下飽和水蒸氣密度。由于密度與體積乘積等于質量，可得：，其中m0表示包裝內水蒸氣的質量，則m0=Qθ×A×t，其中Qθ表示θ溫度時包裝材料的透濕率，A表示包裝面積，t表示儲存時間。因此，由上面式子可知：f=，一般來說茶葉包裝的儲存溫度在20～30℃左右，根據飽和水蒸氣的密度和溫度回歸方程可得出：y=0.01（0.00315x2-0.027x+1.0091），y表示飽和水蒸氣的密度。根據上述推算可以得出：。因此得出了茶葉包裝儲存期的計算式子，即可通過檢測一些指標即可計算出茶葉發生質變的時間，對于茶葉包裝上的儲存期制定具有很好指導效果。

2.2 推導公式可行性驗證

茶葉包裝儲存期預測公式可進行可行性推導，一般來說儲存期公式可行性驗證可有兩種常規方法：加速試驗和理論公式推導。加速試驗即在同樣的包裝情況下將試驗的結果與推導計算的結果進行比較，為茶葉包裝存儲期預測公式提供驗證。加速實驗法主要是指在特定的環境之下進行加速實驗，例如高溫、高濕的環境。一般加速試驗的溫度為40℃左右，濕度為90%左右［4］，測定被包裝的商品含水量達到一定的數值，然后通過加速實驗的結果預算出被包裝物品在實際物流環境中的包裝儲存期。理論驗證方法則是根據防潮包裝設計出理論公式進行計算驗證。利用低透濕率的防潮包裝材料進行包裝，以防止被包裝的商品水分丟失或者增加，根據茶葉包裝的要求需要對外界水分進入茶葉量進行控制：。其中qmvθ表示水蒸氣的滲透量；A表示包裝面積；Qθ表示θ濕度下的包裝材料透濕率；h1和h2表示包裝內外的相對濕度；K表示包裝材料系數。

3 計算機輔助預測茶葉包裝儲存期系統設計

3.1 程序方案設計

編寫程序的前提必須做好前提工作，收集大量相關茶葉資料，構建出數字模型，然后建立數據庫方便程序調用判定。以茶葉包裝材料K值和包裝透濕率數據庫為例。數據輸入在對話框中進行，對話框包含了內外環境輸入、包裝材料透濕率、茶葉包裝儲存期、繪制含水量曲線和包裝成本估算等功能。茶葉臨界含水量為5.5%，若在t時刻的含水量低于5.5%，則茶葉的含水量在5.5%不會發生質變，若高于5.5%在t時刻就會發生質變，然后根據t時刻計算出茶葉包裝的儲存期［5］。

程序編寫的模式有兩種可選，一種是命令編程模式，另一種是MFC框架編程模式。命令編程模式的消息傳遞全部是由開發者編寫，邏輯性較好，具有較高的可讀性。本次實驗采用MFC編程框架進行設計，主要是希望做出的程序界面更加美觀，同時更加方便程序設計。在project頁面中選擇MFC AppWizard（exe），再在Projectname中輸入工程名稱和課題名稱。MFC AppWizard對話框中有3個單選項，分別為單文檔、多文檔以及基本對話框等，缺省時為多文檔界面。

3.2 數據庫設計

數據庫接口選用ODBC來訪問數據庫，開放互聯網接口訪問標準，使用SQL語言定義語法規則，并針對數據庫和各個語言之間進行編程。MFC框架下借用MFC類使用C語言替代窗口句柄和環境設備句柄。通過MFCODBC類來實現連接句柄和語句句柄。主要的CDatabase類代表與數據源相連，而CRecordset則表示可訪問的滾動記錄［6］。

根據系統需求分析，構建包裝材料的數據庫，方便用戶選擇包裝材料，并可以根據包裝材料的選擇，查出相應的K值，還可以計算出所選材料在40℃的透濕率下包裝儲存期。如圖1所示為材料在40℃的透濕率，如表2所示為材料在20℃時的K值表，根據相同方法可以建立起其他溫度的K值表。

表1 40℃時包裝材料透濕率

表1中記錄了當儲存環境為40℃時，包裝材料的透濕率，用戶可根據選擇的包裝材料查詢到相應的透濕率。

表2 20℃材料包裝K值表

4 軟件設計及運行

4.1 軟件功能

輔助茶葉測試儲存期系統開發在VC++6.0上完成，為茶葉生產商提供一個儲存期預測平臺。同時該預測系統還可以實現商品成本的估算，為生產商選擇茶葉包裝提供一定的參考。輔助預測茶葉儲存期軟件可為茶葉包裝選擇提供材料選擇、內外環境選擇、包裝材料、含水量曲線繪制以及透濕率計算等提供支持，還能夠為茶葉的成本預測、系統驗證等提供幫助。

4.2 軟件工作流程

軟件工作運行是利用計算機程序模擬出茶葉包裝、茶葉內外環境以及其他相關因素的相互作用，然后運用材料的吸濕性和滲透率進行分析計算，預測出茶葉包裝儲存期。并且還可以根據選擇的包裝材料與茶葉的關系繪制出含水量變化曲線，進而計算出茶葉在包裝內的變質期。軟件開始運行必須收集大量的茶葉包裝信息，然后根據不同的包裝材料，計算出各時刻的相對濕度、透濕性、含水量及儲存時間，然后根據計算的結果查看茶葉的包裝保質要求是否能滿足顧客需求，若滿足要求則計算茶葉包裝儲存期、驗算結果、繪制茶葉含水量變化曲線以及估算成本等。

4.3 程序運行界面

計算機輔助預測茶葉包裝儲存期系統的界面是以Windows可視化界面為基礎，其具有較強的交互操作性。茶葉包裝的基本信息輸入可以讓用戶根據實際包裝情況將參數輸入到編輯框，包裝材料透濕率計算部分應加入下拉列表，方便用戶選用材料。繪圖區域則應繪制曲線，保質期計算部分和包裝成本部分添加按鈕工具，方便用戶計算。

結束語：茶葉包裝儲存期是現代包裝非常重視的東西，茶葉包裝主要是為了保證商品的品質，避免茶葉返潮、霉變，預測茶葉包裝儲存期對確保商品品質，提升用戶的信任度具有非常重要的作用。本次研究主要通過建立數學模型，公式計算等方式來計算出茶葉包裝儲存期與茶葉的含水量之間的相對參數值；采用計算機輔助預測法將產品、環境以及包裝等要素組合成為一個數學模型，并加以計算。將計算機用于輔助預測茶葉包裝儲存期系統的開發和設計，可以避免設計中出現欠包裝、分包裝等問題。

參考文獻

［1］謝利，王鵬，和克智.基于吸濕特性曲線的茶葉包裝儲存期計算［J］.包裝工程，2009，01：46-48+70.

［2］劉晶，袁瑋.普洱茶的泡罩包裝技術分析［J］.包裝工程，2009，11：36-37+82.

［3］袁瑋，謝麗華，曾冬梅.泡罩包裝技術在普洱茶包裝上的應用［J］.食品工業科技，2009，12：305-307.

［4］張敏.標簽在包裝設計中的應用研究［D］.西安理工大學，2008（03）.

［5］王林.中國傳統文化元素在包裝設計中的應用及意義［D］.河北師范大學，2009（09）.

［6］佳文.我國應大力發展優化茶葉包裝［N］.中國食品報，2010-05-31005.

作者簡介：劉國峰（1962-），男，山西省新絳縣人，本科，副教授，研究方向：計算機應用，智能控制。