機械自動化技術在茶葉生產加工的應用
時間:2022-07-07 11:14:43
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摘要:眾所周知,伴隨著社會經濟的飛速發展和科學技術水平的不斷提升,機械自動化已經成為推動我國當前各行各業向前發展的主要技術力量之一,機械自動化技術的出現和應用,徹底改變了傳統的生產加工方式,大大提高了各行業的生產與加工效率。我國作為茶葉生產大國,近些年我國的茶葉科技事業得到了前所未有的創新與發展,越來越多的茶葉科技工作者加入到到茶葉生產與加工新技術的研究領域當中來,參與具體的技術研究和探索,并且取得了很多先進性的科技成果,其中,機械自動化技術便是最具代表性的先進技術之一。本文將就機械自動化技術在茶葉生產以及加工方面的具體應用進行深入的分析和探究。
關鍵詞:機械自動化;茶葉生產與加工;應用分析
我國是名副其實的茶葉故鄉,從發現茶至今已經有將近三千年的歷史。在之前很長的一段時間內,我國的茶葉從采集、生產到加工等諸多環節依靠的都是人工方式,由大量人員的集體作業來完成,人工方式存在諸多弊端,諸如,效率低、產品質量不高等等,這些問題和弊端都在不同程度上影響著我國茶葉的生產與加工質量,也在一定程度上限制了我國茶行業的進一步發展。但是,近些年伴隨著機械自動化技術的引入和應用,我國依靠人工的傳統茶葉生產及加工方式發生了前所未有的改變,有了機械自動化技術的助力,我國的茶葉生產與加工隨之進入到了高效率、高標準的發展階段,機械自動化技術成為了推動我國茶葉市場可持續發展的重要動力之一。以下是筆者結合自己多年相關工作經驗,就此議題提出自己的幾點看法和建議。
1關于傳統茶葉生產與加工模式中存在的弊端分析
茶葉在我們每一位中華兒女心目當中都是有著非常重要的位置和地位的,茶葉在多年發展歷程中已經成為了我們生活中不可或缺的重要組成元素,一提到茶葉,每個人心中都會有著不同的茶清潔。茶葉生產應該屬于我國農耕文明中的一個重要組成部分,之前的幾千年中,我國的茶葉生產也一直延續著農業的生產模式,從茶葉的種植到采摘、從生產到加工中所涉及到的每一個環節都傾注了勞動人民辛勤的汗水與辛苦的付出。特別是在新中國成立之后,茶葉在我國經濟市場中的影響力越來越大,茶葉更是成為了我國的代表產物開始走出國門,走向世界。但是,在此過程中,傳統茶葉生產與加工模式也開始受到了質疑,傳統茶葉生產與加工模式逐漸暴露出很多問題和弊端,筆者將其總結為以下幾個方面:1.1勞動強度過大。眾所周知,之前很長一段時間內,我國的茶葉采摘、生產與加工都是依靠人力來完成的,勞動強度過大,其中最具代表性的環節便是茶葉的采摘,我國茶葉采摘基本上都是以人工為主,采摘茶葉是一件非常枯燥乏味的事情,采摘工作環境非常單一,采摘的動作也是單調重復的,而且人工采摘的效率非常低,一個成熟的采茶工平均一天的采茶量也就是在兩斤左右,這與茶葉生產與加工做需要的茶葉數量相比差距甚大,因此,要想滿足大量茶葉需求,就必須要為之付出的勞動時間和勞作強度。1.2茶葉質量得不到有效保障。影響茶葉質量的因素是非常豐富和多元化的,從茶葉采摘到最終加工成成品的過程中,任何一個環節都有可能成為影響茶葉質量的主要因素。比如,采茶人員就是一個非常大的不確定性,在應用機械自動化技術之前,采茶工作基本上都是人工完成的,不同的采茶工對于茶葉質量的好壞是有著不同的衡量標準的,所以他們所采集到的茶葉很難在標準上形成統一,從茶葉采摘源頭上就存在著可能會影響茶葉質量的情況。再比如,負責制作茶葉的工人們對于茶葉的制作標準也是不盡相同的,很多茶葉的制作過程都需要依靠師傅的經驗來作出主觀判斷,所以,最終制作完成的茶葉在質量上面也必然會存在著很大的差距。1.3衛生狀況不理想。在使用傳統生產模式進行茶葉生產的過程中,其衛生環境和狀況是很難得到有效保證的。傳統茶葉生產制作過程中,所有環節所處的環境基本上都是開放的,開放的環境就必然會造成雜質的摻入,那么,茶葉生產過程中所涉及的每一道工序都存在被污染或者被破壞的課程性。加之傳統生產模式下人工操作缺乏規范性要求,特別是一些中小型茶葉企業對人工的要求是比較低的,這也很有可能會影響到茶葉生產的整個衛生環境和狀況。
2為什么在當今茶葉生產與加工過程中要積極引入和應用機械自動化技術
2.1引入和應用機械自動化技術是滿足食品安全茶葉標準的必然要求。茶葉不同于食品,茶葉擁有著不同的功效和作用,因此,現在人們在飲茶或者食用茶葉制品時很容易忽視茶葉的安全性,很少會想到茶葉是不是對身體有所傷害,而是統一將茶葉看作是好東西。但是,事實卻并非如此,近些年伴隨著食品安全事件的不斷爆發,茶葉作為一種代表性農作物也開始受到了社會大眾的高度關注,茶葉的生產與制作全過程也開始被監督和關注。在茶葉生產與加工中積極引入和應用機械自動化技術,借助機械自動化技術來實現茶葉生產與制作的機械化、自動化、清潔化與智能化,按照統一的標準和要求來采集和制作茶葉,減少不必要的人工干預,必然能夠在很大程度上有效滿足茶葉的食品安全要求。2.2引入和應用機械自動化技術可以在很大程度上節省人力資源。我們都知道,在傳統生產模式下,茶葉采摘是建立在耗費大量勞動力的基礎之上的,而且效率非常低,受各方面因素影響的程度也比較嚴重。而且根據筆者的調查和了解,近些年愿意從事人工采摘和生產茶葉活動的人員數量逐年遞減,很多人寧愿選擇到別的城市去打工掙錢,也不愿意回到鄉村去從事茶葉生產活動,茶葉領域中出現了勞動力非常緊缺的情況。在此情況下,引入和應用機械自動化技術是非常明智的原則,其不僅僅全面提高了茶葉生產的效率和質量,而且在很大程度上節省了勞動力資源,緩解了緊缺的勞動力資源與茶葉生產需求之間的矛盾。2.3引入和應用機械自動化技術是滿足茶葉出口貿易的必然要求。我國的茶葉在全球茶葉貿易中一直都占據著比較重要的地位,幾十年來我國茶葉出口量都保持著逐年遞增的趨勢,茶葉的對外出口是推動我國經濟增長中不可或缺的重要力量。但是,現階段我國有很多茶園采用的還是傳統的人工采茶模式,當然這也與我國茶葉生產基地多分布在南方丘陵山地這樣地形復雜的區域有著很大關系,地形地勢的復雜加大了機械化操作難度,我國茶領域中的綜合機械作業至今還處于非常低的水平。因此,積極引進和融入機械自動化技術,克服茶葉生產的主客觀因素局限迫在眉睫,機械自動化技術的應用是滿足當前茶葉出口貿易需求的重要途徑之一。
3.1機械自動化技術在茶葉生產系統中的具體應用。當前我國茶葉生產系統中主要包括三個方面的內容,分別是生產系統平臺的選取、機械自動化技術的集成開放以及機械自動化技術的設備構成。首先,關于生產系統平臺的選取,生產系統平臺又包括兩個主要組成部分,即軟件編程的編寫和調用以及硬件資源的高效運行。其次,關于機械自動化技術的集成開發,指的是存儲設備、DSP處理器和ARM的組合,在此組合的基礎上建立起標準化函數庫。還有,機械自動化技術的設備構成,主要包括自動化生產軟件、自動化生產的開發工具套件、生產技術支持以及自動化處理器系統。機械自動化技術在茶葉生產系統中的具體應用,需要注意以下幾個問題:首先,必須要建立科學統一的機械標準,要充分利用機械自動化技術來完成對信息數據的收集和處理,進而實現對茶葉生產設備的聯網監測,保障所有生產數據都能夠控制在合理范圍內。其次,在應用機械自動化技術時,相關人員一定要充分考慮茶葉生產廠的實際情況,一定要嚴格按照茶葉生產的數量和規模來針對性設計網絡信息系統,并且要根據茶廠生產茶葉的種類以及生產量作出科學縝密的計算,確保使用生產設備類型的合適性,進而實現提高茶葉生產效益的目的。3.2機械自動化技術在茶葉生產環節中的具體應用。3.2.1茶葉驗收環節。機械自動化技術在茶葉驗收環節中的應用,主要借助的是遙感技術來對茶葉的質量情況進行全面監測,然后通過圖像處理技術來對茶葉的質量進行等級分類,根據既定的量化標準來對不同等級的茶葉質量進行科學有效的評估,在茶葉驗收環節中利用機械化自動技術可以有效避免人工篩選造成的主觀失誤,進而確保茶葉等級劃分的準確性。3.2.2茶葉殺青環節。在茶葉殺青環節中應用機械自動化技術具體表現在:其一,利用機械自動化技術實現對茶葉烘烤溫度的智能化處理,確保茶葉質量不會因為溫度的過大變化而受到損害。其二,收集茶葉投葉量、初試溫度以及茶青等數據信息,在后臺系統中精準計算出茶葉殺青的時間,同時對溫度變化情況進行實時監測。技術人員可以根據數據庫中收集到的每一次生產數據來作為調整技術方案的參考,作出正確的技術判斷。3.2.3茶葉烘干環節。其實,茶葉的烘干環節是耗能情況最嚴重的的一個環節,在此環節中應用機械自動化技術可以在很大程度上降低耗能,實現節省能源的目的。關于機械自動化技術在茶葉烘干環節中的具體應用,其主要是借助BASIK編程的數學模型來對茶葉烘干環節中的熱系數進行預先設定。對葉片溫度以及烘干溫度采取模糊控制功能,處理數據并反饋到系統中,隨后進行溫度調節,實現茶葉烘干溫度、濕度的穩定性,減少能源消耗。3.2.4茶葉挑揀環節。在經過驗收、殺青和烘干環節之后,便進入到茶葉的挑揀環節,這也就意味著茶葉進入到了深加工階段。對茶葉進行挑揀的目的是為了對茶葉產品進行等級分類,確保茶葉質量劃分的準確性。在茶葉挑揀環節當中,機械自動化技術的具體應用表現在:通過電腦圖像采集功能來對茶葉的實際形態、顏色以及重量等要素進行量化分析,通過量化分析來有效降低人工挑揀過程中存在的失誤問題的發生概率,同時提高挑揀工作的效率。
4結束語
綜上所述,目前機械自動化技術在茶葉生產和加工方面的應用范圍越來越廣泛,雖然機械自動化技術在茶葉生產和加工中的應用還處于初步發展的階段,但是,其在實際應用過程中所呈現出來的價值和作用卻得到了充分的證明。因此,現代茶企業必須要高度重視對機械自動化技術的重視程度,一定要結合自身的實際情況積極引進和應用機械自動化技術,全面提升茶葉生產與制作全過程中所使用的機械設備的智能化程度和自動化程度,充分借助現代先進技術的力量來促進企業自身的可持續發展。
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作者:任冬法 單位:衡水學院
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