機械自動化在茶葉采集及生產的應用

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茶葉在我國的發展歷史，傳說可以追溯到神農時期，“神農日嘗百草而遇毒，得茶而解之”。盡管傳說無法得到證實，但有文字的記載的，可以將茶的出現定位在2700多年以前。我國是農業大國，在漫長的歷史長河中，茶從種植到采摘，再到后期的加工和生產，大部分是靠人工和簡單的生產工具來完成。與機械化相比，人工生產的弊端顯而易見，既不利于提高生產效率，爭取利益最大化，也不利于產品質量的穩定性和對品牌的建設。在上世紀50年代，機械化開始逐漸在我國的茶產業中使用，到2000年左右，我國的大宗茶和名優茶的生產和加工，已經基本實現了機械化。隨著計算機技術的高速發展，機械自動化成為了現實，也為我國茶葉產業的再度升級奠定了技術基礎，指明了方向。我國是世界上最大的產茶國之一，茶產品在世界茶葉消費國中頗具影響力。因此，機械自動化在茶產業中的應用，也會對我國茶產品的出口貿易起到極大促進作用。本文將從我國傳統茶葉的生產模式和弊端說起，結合機械自動化在茶產業中應用的意義和作用，為我國茶產業的進一步發展提出自己的見解來。

1我國傳統茶葉生產模式的弊端

中國人的開門七件事之一，就有茶，可見茶在我國人民心目中和生活中的重要位置。千百年來，我國的茶葉生產一直延續著農耕文明的生產模式，從采摘到曬青、涼青、搖青、篩青、炒青，茶葉的每一個生產和制作環節，都傾注了勞動人民的汗水。新中國成立以后，我國的茶葉種植面積逐年增大，茶園的規模和茶葉產量逐年增加，茶葉的影響力在國際中日漸擴大。隨之而來的是，我國傳統茶葉生產模式的弊端也逐漸顯現出來。首先體現在勞動力密集，勞動強度大上。這一點，主要體現在茶葉的采摘上，自古以來，我國的茶葉采摘多是以人工為主。和影視作品里宛如仙境的環境和畫面不同的是，現實中的采茶過程是一項枯燥無味的工作，一片片茶葉，都是通過采茶女的雙手來完成，工作環境色調單一，動作單調重復。一個熟練的采茶工，一天的采茶量也僅僅在兩斤左右，而一斤成品茶葉，則需要4斤左右的青芽才能加工而成，可見采茶工的工作強度有多大。不僅如此，我國的產茶區多在南方地區，山中氣候多變，剛才還是晴空萬里，一會兒就可能是瓢潑大雨，環境上的惡劣讓采茶工更為辛苦。其次體現在茶的質量很難保證穩定。影響茶的品質因素有很多，茶葉從采摘到生產過程中，每一個環節都可能會產生影響茶葉質量的因素。如在采茶時，對茶芽的采摘要求，不同的采茶人員會有不同的標準。后期的曬青、曬青、炒青等環節，對含水量、火候的把握，很大程度上取決于制茶師傅的感覺，不同批次的茶葉質量也可能會存在一定的差距。對于發酵茶來說，發酵程度的掌握，更是要靠師傅的經驗來判斷，發酵不足或發酵過度，將會直接影響到成品茶葉的質量，甚至會因發酵過度，導致一批茶葉原料報廢的情況發生，從而造成極大的浪費。還有就是在衛生狀況上，傳統生產模式也存在一定的弊端。在傳統的生產過程中，茶的加工過程主要由人工來完成，工作環境是開放性的，在茶的一道道加工工序中，難免會有雜質被夾雜到成品茶中，從而造成對茶葉品質上的破壞。另外一種情況就是，人工操作缺乏規范性要求。當下，我國的中小茶企甚多，這些中小茶企對工作人員的著裝要求、消毒要求、傳染病檢查等等，都缺少嚴格的規定，這些都為茶葉的質量穩定性埋下了潛在的破壞因素。

2機械自動化在茶葉采集及生產中應用的必要性

今年，福建省為了促進茶葉生產了“茶八條”，讓茶葉自動化生產再次進入公眾視野。“茶八條”明確，要提高茶葉加工水平，實現茶葉加工設備清潔化、加工流程清潔化；要推廣茶葉初制加工不落地機械化自動化生產線、自動化萎凋設備、離地曬晾青設備等，提高茶葉綠色加工的能力與水平。由此可見，機械自動化在茶葉采集及生產中的應用已經成為大勢所趨。首先是來自勞動力緊缺因素的產業要求。當下，我國的人口紅利已經減弱甚至消失，很多年輕人寧可在城市打工，也不愿意回到鄉村，從事農業活動，勞動力緊缺的現象，在很多農業地區已經成為不可忽視的社會問題。而對于茶產業來說，茶葉人工采摘，耗費大量勞動力，而且效率低、耗時長；茶葉加工手工操作，對于過程工藝復雜的茶企來說，勞動強度巨大，且易受天氣影響。在勞動力短缺、作業強度大、生產成本高的背景下，茶產業的競爭力與可持續發展正受到制約。盼望用機器代替手工操作，成為廣大茶農和茶企的共同呼聲。其次是食品安全茶葉標準的要求。眾所周知，茶葉有非常多的保健功效，加之其背后豐富的文化內涵，茶葉成為一種與其他食品飲料不太相同的產品。也正因為如此，人們以前在飲茶時往往會忽略茶葉是否安全。隨著城市污染的加重，化肥農藥的泛濫使用，食品質量安全已經成為消費者的痛點，而茶葉作為一種農作物，注定逃不過被監督和關注。而機械自動化的引入，將會實現制茶全程機械化、連續化、自動化、清潔化以及種茶機械化、采茶智能化。完全可以說，茶葉的生產完全依靠電腦設定的標準來進行，最大程度上減少了的人工干預，從而保證了茶葉的食品安全要求，提升了茶葉的品質。還有就是茶葉企業品牌建設的需求。當下，我國有相當部分地區的茶農，還在堅持在自己種植，自己采摘，自己制作、自己銷售的傳統茶葉生產模式。企業規模小，產品質量不穩定，茶葉生產量小，都不利于企業的品牌建設。隨著人們生活水平的提高，消費者對茶葉的品牌認可程度也在逐年增加，如品品香的白茶、大益的普洱茶、熙牧源的黑茶等等，憑借著品牌的優勢在市場中的接受程度要明顯高于同種類散茶或小品牌茶。這些茶企的成功之處就是堅持在傳統工藝的基礎上，把茶葉機械化、清潔化、有機化生產作為產品提檔升級的主要立足點和出發點，并通過改進生產加工工藝、茶葉機械升級改造等措施，以中高檔茶作為主要加工方向，不斷提升產品質量檔次，提升品牌影響力，打造適應消費者對產品質量、檔次、安全的要求茶葉。最后是來自茶葉出口貿易的需求。我國是全球最大的茶葉生產國、消費國。據統計，2017年全國茶園面積4400多萬畝，干毛茶產量258萬噸，同時中國茶葉在全球茶葉貿易中也占有重要地位。2001年到2017年，我國茶葉出口量從24.97萬噸增長到35.52萬噸，年均增長2.23%，同期出口額從3.42億美元增長到16.14億美元，年均增長10.18%。我國雖然是茶葉大國，但是目前大部分茶園卻依然是古老的人工采茶模式。由于我國茶園多分布于丘陵山區，地域地形復雜，機械化難度大，綜合機械化作業水平不足10%，茶園管理與茶葉采摘勞動力成本超過60%，生產效益極低。茶產業綜合競爭力和可持續發展受到嚴重制約，實現茶園生產全程機械化迫在眉睫。

3機械自動化在茶產業中的應用發展方向

因為產業的需求和地方政府的努力，目前已經有龍頭企業，實現了機械自動化在茶葉采集和生產的應用，并收到了良好的效果。很多中小茶企看到了機械自動化所帶來的效益，也紛紛準備上馬機械自動化，以期提升自己的生產力，在市場競爭中占據一席之地。不過值得說明的是，機械自動化技術在我國茶產業中的應用尚屬起步階段，企業在進行投資時，一定要機械自動化技術在茶產業中的應用發展方向做出準確的判斷，以免造成不必要的投資而貽誤了最好的發展時機。本文認為，機械自動化技術在茶葉采集和生產過程中的應用，未來將向著以下幾個方向發展。首先，在茶葉采集過程中，機械自動化設備將向著全地形適用發展。由于茶園種植地多為丘陵地區，地形復雜，且種植多為散戶，因此實現茶葉生產機械化、標準化有一定難度。機械自動化的應用，目的是著力解決茶葉生產過程中勞動力短缺、作業強度大、生產成本高等問題。因此茶葉的機械自動化采集設備，將加強茶園田間作業機械、農藝農機融合、通過人工智能技術，使得機械自動化設備能夠自動判斷地形變化，并根據搜集上來的地形變化數據，并及時對采摘動作作出判斷和調整。在日常的茶園管理中，也應該有意識的對茶園地形進行修整，以適應機械自動化設備在茶園中的應用。其次，在茶葉的生產過程中，單機設備將向著生產線設備發展。茶葉的生產過程工序繁多，目前機械自動化的應用，更體現在茶葉生產過程中的單一環節上。盡管實現了減少勞動強度的要求，但不能形成專業化協作強、配套能力高的產業集群，難以形成品牌效益和規模效益。因此，茶葉機械自動化的發展方向，一定是向著專業生產線的方向發展。目前，我國已經有大型茶企，如八馬、魏蔭、鐵觀音集團等，購買了專業生產線，實現了勻堆、篩分、風選、色選、目選、靜電選別、烘干、金屬探測、包裝噴碼、成品入庫等工序上的全程自動化。工人只需在電腦面前動動手指，分青、曬青、搖青、殺青、揉捻……等工作全部由生產線來完成，實現原料茶到茶葉包裝品的“一條龍”生產。生產線將不同環節的制茶機器整合在一起，由于茶葉全程不落地，它顯得更節能、環保、衛生。成品茶的品質也得以大幅提升。最后，在茶葉的生產過程中，機械自動化技術將向著“人工智能”的方向發展。前沿科技人工智能的出現，正在嚴重沖擊著傳統行業。由于大數據的積累、云計算技術的成熟，為智能機器的深度學習奠定了堅實的基礎。人工智能的發展變得更快速，通過人工智能的運用，為眾多領域帶來新的生機，在人工成本投入上變得更低廉。從社會就業層面來說這是一大沖擊點。傳統手工業，甚至作為藝術瑰寶的手工藝能否帶來新的沖擊？這個問題，答案是肯定的。業內人士認為，推進龍頭企業與高等院校、科研單位、技術推廣部門的橫向合作和聯合攻關，大力研發和推廣茶機新產品、新技術、新工藝和新設備，盡早實現茶葉的全程機械化，最大程度化引入人工智能技術，將是茶葉產業機械自動化應用當有的方向。

4結語

因為種種客觀原因的存在，機械自動化技術在茶葉的采集和生產中的應用，目前尚屬于起步時期，未來還有很長的路要走。推進龍頭企業與高等院校、科研單位、技術推廣部門的橫向合作和聯合攻關，大力研發和推廣茶機新產品、新技術、新工藝和新設備，盡早實現茶葉的全程機械化，是我國茶葉產業應當有的方向。從某種意義來說，發展茶葉機械成為制約我國茶產業發展順利與否的關鍵因素，還望茶葉機械設備制造企業繼續提高設備的自動化和智能化程度，推動茶產業做大做強。

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作者:殷冬冬 單位:鄭州電力高等專科學校