茶葉智能化加工的創新研究
——以福建省紅茶為例

洪嫻娜

（福建工貿學校，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涵，福建紅茶重新崛起成為茶產業發展的必然趨勢。但原紅茶傳統的制茶工藝嚴重地束縛了其茶葉的生產與發展，進而使得其產量一直不能被實現有效提升。

1 福建紅茶銷量現狀

1.1 福建紅茶在本省銷量情況

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

2008-2014年福建紅茶占本省茶葉總產量變化情況 單位：噸

1.2 福建紅茶在全國銷量情況

2017年全球茶葉產量約580萬噸，其中紅茶產量約320萬噸，占全球總產量的55%。中國是紅茶的發源地，其產區目前涵蓋全國17個省份，福建作為全國紅茶的主產區，在全國紅茶產量平緩的情況下，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量的占比情況產量變化情況

一方面是市場需求量的增加，另一方面卻是傳統茶葉生產模式掣肘著產量及品質的發展。在此背景下，通過應用計算機技術等科技手段，進一步解放茶葉生產效率，從而使未來茶葉生產過程實現優化，進而實現茶業產業的轉型升級已迫在眉睫。

2 福建紅茶生產過程難點分析

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要求更具適制性，因此在不同加工背景下其后續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，進而使得相關茶葉在其具體生產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準，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點前的時間段內進行采摘，因此在生產過程中需要進行良好的過程調控分配，并且在其加工中實現其各階段的加工步驟優化。

3 個性化智能加工特征分析

針對福建紅茶加工生產的差異性，在茶葉生產方案設計方面，應注重細節處理的變化性與柔性。相比于傳統的茶葉加工行業應更加注重機械設備的應用與分析，并且實時關注生產過程中的原料篩選的時效性。在加工中應設置相關確保鮮葉原料的新鮮度，對于剛采摘的鮮葉原料要實現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有效地攤涼、明確制茶類的科學化工序，有效加強茶葉制優率。在實踐中，茶葉的個性化智能化加工往往也會設置在與茶葉產地較近的地方，有效提高原料采摘的保鮮程度，實現茶葉加工原材料的時效性。

在個性化生產中，為縮小過程加工與傳統加工差異化，加工工序的特征化設計一定要結合品牌的原始加工特點進行改造升級。雖然近些年茶產業在國內取得了長足發展，但人們對于成品茶葉安全質量更為關注，因此在實現智能化生產線布局上應更加貼合實際，使得其可切實有效地符合茶葉生產過程的綠色健康，對于生產線也應該進一步地實現美觀大方布局，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，湖北宜昌率先創辦了全球首家智能化加工工程，其加工過程的無人化實現茶葉加工的標準化。在此結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是基于紅茶加工工藝實現的，其包含的工序有：茶葉的清洗、茶葉的揉捻、萎凋作業、自動發酵、二次萎凋、茶葉存放以及包裝作業。

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，其目的去除茶葉生產中的灰塵，農藥得到有效去除。茶葉的清洗是后續工序的基礎，也是實現食品安全的現實基礎。茶葉清洗方面主要是利用高噴射水壓技術并結合攪拌裝置對茶葉進行攪動沖洗，其裝置伴有水循環系統，通過電泵及過濾裝置實現水的循環使用，其最后利用傳感器對茶葉的清洗質量進行檢測。

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使其初始的茶葉進行有效地緊結彎曲，促進茶葉的外形得以保障，進而改善茶葉內質。揉捻可以卷緊茶條，縮小體積，為炒干成條打好基礎，適當破壞葉組織、物質轉變。在機械設備的應用中通過曲柄搖桿裝置配合擺桿，可實現揉捻的持續有效推進，在該過程中應控制好其茶葉內的水分，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：萎凋作業有多種方式，其包含有人工、加熱以及自然萎凋作業，其所包含的內容多樣。根據工業化生產的要求，萎凋作業的工業生產方式是實現快速生產的重要基本方式。在實現其品質的作業的同時，還要保障其過程中的高效性。

4）自動發酵：茶葉發酵是紅茶制作的重要步驟，其發酵的好壞會直接影響到茶葉的口感品質。因此，在茶葉生產發酵作業中，對其進行自動化的生產發酵可以有效地使其產量達到自動化生產的目的，同時自動化發酵過程可實現與自動化化工設備結合同時進行。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量，使得茶葉發酵在密閉空間內得以良好的實現。

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

6）茶葉存放以及包裝作業：采取常規的茶葉包裝設備，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，可以根據具體樣式進行設備采購，但在自動化方面要求具有實現系統化功能的接口與裝置。

5 計算機智能化平臺的優化應用

5.1 紅茶原料的等級判別

計算機技術以其高效智能化的特點在諸多領域都有著廣泛的應用，在實踐中，為保證原材料品質，應以智能化平臺為基礎不斷加強對茶葉生產過程監測。同時針對不同嫩度的鮮葉上表現出的各級別色澤存在較大的區別性，實施計算機智能化平臺應用中也應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。通過智能化設備可有效地保障紅茶品質，其智能化平臺模塊的應用也可使得茶葉鮮葉的色澤辨識成為整個生產過程的量化指標，從而有效地實現鮮葉質量優劣的對比判別。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鮮葉的萎凋程度，實現茶葉生產原料萎凋質量保證，提升茶葉生產質量的穩定性。

5.2 茶葉烘干的應用分析

在整個的制茶生產的過程中，茶葉烘干作為是實現整個茶葉成品質量的關鍵性環節，在整個茶葉生產中占到總耗能的近50%以上。現代茶葉的烘干技術相比于傳統的烘干技術可實現進一步的高效精準，通過集成化的烘干設備可有效地保證茶葉溫度、控制茶葉加工含水量的變化，有效地為企業節約大量的能耗。因此現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流程加以有效控制。

針對不同品種或者不同品質的紅茶，可通過精準地調節智能化平臺，實現對烘干過程中相關含水量更為精準科學的實時監測。例如，通過配備具體的風溫反饋系統，使得烘干過程更容易適應風溫的變化；利用葉溫反饋系統，根據設備出口的葉溫對烘干工藝的程度進行實時有效地判斷，實現自動調整加工過程的含水量。

5.3 茶葉炒制的應用分析

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

6 結語

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驗，進而明確智能化加工作為未來量產的主要方向，其優勢不僅可有效保證茶葉生產質量，實現制茶過程中各階段生產目標的良好控制，同時為今后茶葉生產的自動化加工提供建設性建議。