在茶产业宏观背景的发展态势下,茶叶加工的数字化、智能化虽呈现积极发展的趋势,但在实际加工生产中,仍旧存在诸多现实问题。一方面是在线检测技术需要逐步完善,另一方面是茶叶加工数字化、智能化研发的创新和投入需要提高。茶叶数字化加工未来的发展需要以科技创新为支撑,以市场需求为引领,以数字经济为目标,不断深化基础理论和创新应用研究。
茶叶数字化加工
一、茶叶加工产业对科技的需求
在现代信息化技术和无损检测技术高速发展的时代背景下,通过光谱技术、图像技术、电特性技术、电子鼻、电子舌、信息技术、数据挖掘与处理、智能控制与制造等多领域技术的深度融合与集成创新,将带动茶叶加工的数字化变革,产品定向化加工、品质精准化调控逐渐成为可能,而随着高端智能控制系统在茶业领域的融合和发展,茶叶加工向“无人工厂”“智能造”转型升级将成为今后茶叶加工业的发展必然。
二、茶叶数字化加工发展趋势及展望
随着经济社会发展,消费者对茶叶产品质量的优异和稳定要求将不断提升,与此同时,劳力、能源等资源紧缺矛盾亦将越加突出,必须依靠现代信息化技术和无损检测技术融合与创新,推进茶叶的数字化、智能化加工,实现加工方式的升级发展。因此,未来无损在线检测技术将在茶叶数字化加工中继续承担重要角色,具体发展趋势如下。
一是建立起不同区域、不同季节、不同品种、不同嫩度具有代表性的茶叶加工全程在制品的在线检测数据库。为建立茶叶加工在制品品质的快速通用分析模型奠定基础。
二是开发高效、精准且可便于移植的数据处理算法和分析模型。解决茶叶在制品信息检测过程中数据量过大、冗余过多、噪声干扰过强、处理时间长而无法实现在线检测的问题。
三是加强对在线无损检测技术和检测设备的研发与创新。近红外光谱技术应向便携化和轻型化方向发展,明确茶叶加工在制品不同指标的关键特征波长和建立对应通用型模型,降低自主研发成本;高光谱技术应用于光谱图像采集系统,系统设计简易、精准便捷,结合光谱预处理、数据降维、图像处理等方法,建立基于茶叶加工在制品不同特征指标的信息最佳处理算法和分析模型,降低设备研发成本;机器视觉技术应用于建立通用型的照明系统,针对茶叶加工过程不同的应用场景需求,设计合适的照明装置,结合先进的图像处理和深度学习等算法的简化,提高对茶叶加工在制品的检测分析效果;介电特性检测技术应扩大茶叶加工过程的应用范围,加强介电检测设备稳定性和低频灵敏度的研发;电子鼻技术应优化和研发稳定可靠的新型气体传感器,提高检测效率。
四是多传感器无损检测技术融合应用于茶叶加工无损检测中,可避免单一技术的信息缺失和不全面,实现高效、快速、全面的茶叶加工在制品品质在线检测。
五是基于在线检测技术、信号传输与处理技术的加工工序数字化控制系统,开展茶叶智能加工技术集成。将智能加工设备与品质感知监控技术进行融合,实现加工过程的信息自反馈、工艺自决策和过程自执行。集成建立数字化加工示范生产线,构建现代加工技术体系,组建智能化“无人工厂”。
总体而言,茶叶数字化加工的发展必将持续以科技创新为支撑,以市场需求为引领,以数字经济为目标,不断深化基础理论和创新应用研究,通过现代食品无损检测技术、机械自动化、信息工程、物联网和人工智能等多学科交叉,结合高新技术的融合与研发,促进现有茶叶加工技术向数字化和智能化方向转型与升级,实现茶叶加工数字化精准调控,有效提高产品的科技含量和附加值,推动茶产业高速发展。