本文摘要:摘要本文介紹了茶葉生產歷史、作用、特點以及在新的社會背景下產生的一些問題,分析了茶產業的發展方向,闡述了將數控技術和人工智能應用于茶產業的必要性、可行性和必然性,以推動茶產業轉型升級。 關鍵詞茶產業;數控技術;人工智能;轉型升級 我國是茶樹的原
摘要本文介紹了茶葉生產歷史、作用、特點以及在新的社會背景下產生的一些問題,分析了茶產業的發展方向,闡述了將數控技術和人工智能應用于茶產業的必要性、可行性和必然性,以推動茶產業轉型升級。
關鍵詞茶產業;數控技術;人工智能;轉型升級
我國是茶樹的原產地。5000~6000年前的仰韶文化時代就有野生茶樹,公元前2000年的神農時代就開始利用茶樹葉解毒,3000年前,我們的祖先就開始人工種植茶樹,利用茶樹的芽、葉加工成生活需要的飲品。公元前805年,中國的茶葉生產技術傳到日本,之后由日本傳播到世界其他國家[1]。
飲茶具有生津止渴、提神醒腦、溶解脂肪、幫助消化、利尿解毒、殺菌消炎、防止輻射、降低“三高”、防止動脈硬化、防齲固齒、清潔口腔、防癌抗突變、延緩衰老等多種藥用價值和營養價值,已被世界廣泛認可和接受。歷史上,茶產業曾經對我國的經濟發展、社會穩定、國際貿易、文化交流、文明禮儀等發揮了重大作用,茶是世界三大飲料(茶葉、可可、咖啡)之首,茶葉中含有多種人體所需的營養物質(礦物質、維生素、糖類),即使在高科技迅速發展的今天,茶葉的特殊作用也無法替代[2]。
1茶產業存在的問題
隨著國內外經濟結構的變化,以及我國工業化、現代化程度的不斷深入,傳統茶產業似乎沒有跟上時代前進的步伐,現代科技滲透于茶產業的并不多,基本還是延用一些古老的作法。雖然近年來在名優茶加工機械研制方面有所創新,但茶葉加工機械還是處于簡單、粗糙、新興科技含量低的狀態。
目前,影響茶產業發展的因素除外銷與國際環境外,同時還有:①茶產業總體仍屬于弱質產業,比較效益低,利潤空間不斷壓縮,產業發展動能受限;②傳統技術掌握時間長、出道慢;③茶園面積連年遞增;④勞動力逐漸緊缺;⑤勞動力成本不斷上漲;⑥體力勞動強度大;⑦人們的工作、生活節奏加快(尤其年輕一代),休閑品茗的時間不多;⑧國內茶葉銷量逐年下降,茶葉消費增長動力不足,產能增長與消費增長速度已經嚴重不匹配,產業供求失衡;⑨出口萎縮嚴重、國際市場開拓乏力。長此以往,傳統優勢的茶產業就有被社會邊緣化而萎縮的危險。
2數控技術和人工智能在茶產業的應用
2.1數控技術和人工智能應用于茶產業的必要性
我國茶產業“大而不強”,尤其是在傳統茶葉生產過程中,缺乏高科技設備應用,因而限制了企業規模和效益,產品檔次、標準也很難統一。數控技術通過使用工作人員事先編制的程序來控制技術設備,加工產品,可以實現生產效率和產品一致性的提升[3]。人工智能技術是指借助人力制造的智能化設備來代替人力進行工作,將人類的智慧和思維融入設備中,實現智能化、自動化[3],可以降低勞動強度、提高效率。機械化、智能化生產取代人工作業非常迫切。
2.2數控技術和人工智能應用于茶產業的可行性
將現代先進的數控技術和人工智能應用于茶產業中,主要體現在以下方面。①應用到茶樹育苗,研發新品種,開發種質資源,提高品質和生產效率,品種對茶葉品質的影響超過任何一種農藝措施,茶樹品種往往決定或代表了一個地方的茶產業和茶葉品牌。②應用到茶樹栽培(施肥、灌溉、病蟲草害防治、防凍防旱等),以解決當前茶園管理中增本減效的問題,達到有的放矢、精準投入。
、蹜玫讲枞~加工過程(控溫度、濕度、時間),借助電熱供應器、溫度感應器、濕度感應器、含氧量測定器、光強度控制儀等,將信息數據編程后輸入智能化的計算機系統,準確調控生產加工過程的每一個因子,將相關數據量化到茶葉生產全過程(綠茶:攤青—殺青—揉捻—干燥。紅茶:攤青—揉捻—發酵—干燥。黃茶:攤青—殺青—揉捻—悶黃—干燥。白茶:萎凋—干燥。青茶:攤青—做青—殺青—揉捻—干燥。黑茶:攤青—殺青—揉捻—渥堆—干燥)的每一個環節。
、軕玫疆a品包裝,精準量化。⑤應用到茶葉保鮮(控溫度、濕度、空氣含氧量、光照、有害物質等)。⑥應用到茶葉評審,用智能量化手段對茶葉的外形、湯色、香味、滋味、葉底、凈度等進行評審,避免傳統人為喜好因素導致的影響。⑦應用到茶葉的精深加工(抹茶產品、茶保健產品、茶飲料、提取茶功能成分)。
2.3數控技術和人工智能應用于茶產業的必然性
借助數控技術應用于茶葉生產設備,已經成為茶產業轉型優化的關鍵所在。促進茶產業從傳統生產機制向全新機制轉變,是茶業生產設備的重要升級之道,使茶業來一次深度轉型升級,是使茶產業成為高能、高效、便捷、清潔產業的必然要求。目前,數控技術和人工智能已在全世界相當廣泛的領域(如:軍工、航天航空、醫藥、鋼鐵、糧、棉、油等)普遍應用,在茶產業中新技術應用逐漸增多,茶業機械不再是單純的機械產品。自動控制技術、無線通訊、無線傳感技術、新能源、新新型材料等工業技術競相涌現,為茶業發展所應用,人工智能技術也開始在茶業中應用。但是在茶業實際生產中應用還是不廣泛、不深入,遠沒有達到專業化、科技化、全數控化、全智能化。
究其原因,一是茶產業是一個傳統的農業產業,是一個弱質產業,幾千年來主要是廣大農民在不斷摸索、不斷總結中慢慢發展起來的,在過去很長的歷史時期內,國家和科研部門的投入仍然比較少。二是茶產業相對于國防、醫藥、糧食安全、交通等關系國計民生的行業來說,其重要程度是有差距的。但是,基于茶產業的不可替代性特點,隨著國家經濟實力的提高,國家綜合國力的增強,隨著國家政府部門的高度重視(高層領導高度重視、發展新理念的引領、科技創新的支撐、服務國家戰略需求、扶持政策不斷出臺),隨著工業技術的發展和社會的進步,人們對無人化勞動作業的向往日益強烈,廣大茶人充分利用好國家的政策,努力實踐、不斷創新,人工智能技術在茶業上的應用必將日益廣泛,茶產業一定能成為一個高能、高效的新興產業[4]。
3參考文獻
[1]陳椽.制茶學[M].北京:農業出版社,1986.
[2]張彭年.茶樹栽培學[M].北京:農業出版社,1980.
[3]王波.基于數控技術的茶葉生產設備故障智能診斷系統[J].福建茶葉,2018,40(10):15.
[4]潘玉成.人工神經網絡在茶葉領域中的應用進展[J].貴州茶葉,2015,43(3):8-12.
作者:汪新兵吳龍龍
茶葉論文投稿刊物:《茶葉科學技術》(季刊)創刊于1960年,是福建省農業科學院茶葉研究所主辦的茶葉科技綜合性學術期刊。主要報道茶樹栽培、茶樹育種、茶園土壤肥料、茶葉機械、茶葉加工、茶樹生理生化、茶樹植保與茶葉經濟等領域的新成果、新技術、新品種、新工藝與科學種茶、制茶經驗、經營管理經驗以及應用理論等。
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