近日，工業(yè)和信息化部、教育部、人社部等七部門聯(lián)合印發(fā)《食品工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施方案》（以下簡(jiǎn)稱《方案》），加快推動(dòng)數(shù)字技術(shù)全面賦能食品工業(yè)發(fā)展。

《方案》提出，到2027年，重點(diǎn)食品企業(yè)經(jīng)營管理數(shù)字化普及率達(dá)80%，規(guī)模以上食品企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率、數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率均達(dá)到75%，培育10家以上智能工廠，建設(shè)5個(gè)以上高標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化園區(qū)，打造百個(gè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型典型應(yīng)用場(chǎng)景，培育一批高水平食品工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)商，形成一系列先進(jìn)適用數(shù)字化解決方案。到2030年，新一代信息技術(shù)在規(guī)模以上食品企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)全方位全鏈條普及應(yīng)用，培育一批具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的食品工業(yè)數(shù)字產(chǎn)業(yè)集群。

圍繞發(fā)展目標(biāo)，《方案》部署實(shí)施信息技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用、新模式新業(yè)態(tài)培育、產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級(jí)、筑基聚力賦能4大行動(dòng)，并細(xì)化為18項(xiàng)具體措施，對(duì)乳制品制造、釀酒、精制茶制造等細(xì)分領(lǐng)域加強(qiáng)分類指導(dǎo)，提出重點(diǎn)領(lǐng)域典型場(chǎng)景發(fā)掘工程、關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)推廣工程、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)工程3大工程任務(wù)，堅(jiān)持因地制宜、因業(yè)施策、一企一策，推動(dòng)食品工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

《方案》中與精制茶相關(guān)的工程任務(wù)

茶葉拼配作為茶葉精制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作為提升茶葉品質(zhì)、穩(wěn)定產(chǎn)品特性、滿足市場(chǎng)需求的重要技術(shù)，從早期依賴人工經(jīng)驗(yàn)的感官拼配，到數(shù)學(xué)模型、數(shù)字化技術(shù)的科學(xué)化應(yīng)用，再到如今人工智能與化學(xué)分析的深度融合，拼配技術(shù)不斷突破傳統(tǒng)邊界，推動(dòng)茶產(chǎn)業(yè)向標(biāo)準(zhǔn)化、智能化邁進(jìn)。與此同時(shí)，拼配設(shè)備的革新從半自動(dòng)化走向全流程智能化，為茶葉品質(zhì)的精準(zhǔn)控制提供了硬件支撐。

本文系統(tǒng)梳理茶葉拼配技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，分析拼配設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，探討未來技術(shù)融合與創(chuàng)新方向，旨在為茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供理論參考與實(shí)踐指引。

01基于傳統(tǒng)感官品質(zhì)的拼配技術(shù)

拼配技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)不斷完善和創(chuàng)新的過程。上世紀(jì)茶葉拼配多由國營精制茶廠進(jìn)行，技術(shù)人員根據(jù)毛茶收購標(biāo)準(zhǔn)樣、加工標(biāo)準(zhǔn)樣、貿(mào)易標(biāo)準(zhǔn)樣的要求，將系列茶樣基于茶葉外觀、香氣與口感等感官品質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單混合，以達(dá)到各級(jí)各等茶葉的品質(zhì)要求。當(dāng)時(shí)十分注重篩號(hào)茶（工夫紅茶的5、8、10、12孔篩號(hào)茶等）、篩路茶（如本身路、長(zhǎng)身路、圓身路、輕身路等）的驗(yàn)收、定級(jí)、歸類，從而進(jìn)行人工混合拼配。

坦洋工夫茶制作技藝國家級(jí)非遺代表性傳承人林鴻在中國茶科所花果香紅茶制茶師研習(xí)班講解精制茶工序

圖源：滇紅集團(tuán)

為尋求擴(kuò)大我國茶葉外銷市場(chǎng)，爭(zhēng)取更高的國際聲譽(yù)，1963年，孫松祥等提出了一套從鮮葉到加工再到拼配的完整分級(jí)紅茶制造工藝，將紅茶加工過程中每一個(gè)工序的過程樣均分級(jí)分等，分級(jí)歸堆入庫，采用分類型（葉茶、碎茶）、分級(jí)別（相連等級(jí)）、同篩號(hào)進(jìn)行拼和付制，同時(shí)考慮篩號(hào)茶的質(zhì)量和儲(chǔ)備量，以及調(diào)配各季節(jié)茶，大大提升了茶廠產(chǎn)能和效益。

20世紀(jì)80年代，隨著改革開放帶來的經(jīng)濟(jì)刺激，茶葉消費(fèi)市場(chǎng)需求增加，對(duì)茶葉品質(zhì)的要求也隨之提升。茶葉拼配開始注重原料品質(zhì)，將半成品拼配作為茶葉拼配的重要一環(huán)。

02基于數(shù)學(xué)模型的拼配技術(shù)

20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初期，隨著茶葉生產(chǎn)的不斷規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化，茶葉拼配技術(shù)也開始向科學(xué)化、整體化發(fā)展。拼配更加注重從原料到成品的整體把控，以及提升與標(biāo)準(zhǔn)樣的相似度，來保證茶葉的品質(zhì)和穩(wěn)定性。

上世紀(jì)90年代前后，數(shù)學(xué)模型開始應(yīng)用于茶葉拼配中，有學(xué)者以茶廠經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，建立最優(yōu)數(shù)學(xué)模型，確定拼配的最優(yōu)比例及最佳級(jí)別組合，對(duì)傳統(tǒng)的茶葉拼配進(jìn)行了改進(jìn)；將影響成品茶水分的因素轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)公式，提高了拼堆復(fù)火量的科學(xué)性；利用茶葉的外形、顏色、紋理特征，將拼配比例的計(jì)算轉(zhuǎn)化為多輸出回歸問題，構(gòu)建了決策樹、隨機(jī)森林和梯度提升樹3種茶葉拼配比例的深度學(xué)習(xí)計(jì)算模型，并論證了梯度提升樹算法測(cè)試集預(yù)測(cè)精度與驗(yàn)證集接近，是較好的茶葉拼配模型，為茶葉拼配技術(shù)中的拼配比例設(shè)計(jì)提供參考和新思路。

03基于數(shù)字化、智能化的拼配技術(shù)

為適應(yīng)茶產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，新技術(shù)和新方法不斷得到應(yīng)用，現(xiàn)如今“數(shù)字化”“標(biāo)準(zhǔn)化”“智能化”成為拼配技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

隨著茶產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)新技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的不斷發(fā)展，研究者們采用近紅外光譜、高光譜成像等檢測(cè)技術(shù)，在光譜和圖像信息融合的基礎(chǔ)上，對(duì)茶葉色澤和形狀進(jìn)行數(shù)字化描述和信息融合，探索了名優(yōu)茶和出口茶的數(shù)字化拼配技術(shù)。

04基于化學(xué)分析的拼配技術(shù)

目前茶葉拼配技術(shù)更加注重科學(xué)性和精準(zhǔn)性，通過對(duì)茶葉的化學(xué)成分、香氣成分、口感特點(diǎn)等進(jìn)行精確的分析和測(cè)定，來確定最優(yōu)的拼配比例。有學(xué)者以秋季云抗10號(hào)大葉種鮮葉為主要原料，經(jīng)機(jī)械加工制成曬青茶，與臨滄、普洱等地的9份曬青茶進(jìn)行拼配，并對(duì)拼配成品茶主要內(nèi)含成分及揮發(fā)性香氣物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和分析，論證了通過拼配可提高機(jī)采機(jī)制曬青茶的品質(zhì)。

小罐茶黃山智能工廠的智能檢測(cè)系統(tǒng)

（圖源：央視網(wǎng)）

05拼配設(shè)備的發(fā)展

茶葉拼配設(shè)備的發(fā)展歷程是一個(gè)從手工操作到自動(dòng)化、智能化的過程。從手工半自動(dòng)化到機(jī)械化、一體化、智能化的轉(zhuǎn)變，極大地提高了茶葉拼配的效率和精確度。拼配設(shè)備主要有風(fēng)選機(jī)、色選機(jī)、勻堆機(jī)、抖篩機(jī)，以及輸送帶等。

早期的茶葉拼配設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，僅對(duì)生產(chǎn)線上的混料與傳送進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)械化改造，拼配主要依賴手工進(jìn)行。

1973年，天津市糖果煙酒公司茶葉加工廠所使用的茶葉拼裝機(jī)，由儲(chǔ)貨斗與簡(jiǎn)易的傳送帶組成，是為解決純手工拼堆茶葉難題而制造的，但茶葉流量還需人工控制。

1981年，電振機(jī)應(yīng)用于茶葉拼配作業(yè)中，該設(shè)備在儲(chǔ)料倉下設(shè)置自動(dòng)計(jì)量給料機(jī)，在拼配裝箱過程中，箱子產(chǎn)生振動(dòng)將裝入箱內(nèi)的茶葉振實(shí)，結(jié)合工藝要求可設(shè)置多點(diǎn)進(jìn)料和排料，以及自動(dòng)和集中控制，通過改進(jìn)拼配設(shè)備的進(jìn)料混勻，提高了拼配生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度。這個(gè)時(shí)期的拼配生產(chǎn)線還需要大量的人工參與，設(shè)備的進(jìn)料、分級(jí)、混合、運(yùn)送都需要人工干預(yù)，茶葉拼配設(shè)備處于人工與機(jī)械融合的半自動(dòng)化階段。

隨著茶葉加工機(jī)械化的發(fā)展，茶葉拼配設(shè)備開始尋求整體生產(chǎn)線的布置，追求一體化與智能化。

20世紀(jì)90年代，湖北省茶葉研究所開發(fā)的茶葉微機(jī)拼配系統(tǒng)由振動(dòng)式流化床烘干機(jī)、皮帶輸送機(jī)、貯茶斗、電磁振動(dòng)給料機(jī)、動(dòng)態(tài)沖量流量計(jì)、勻茶器、微機(jī)控制裝置等組成，使茶葉拼配生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化和初步的智能化。

1995年，云南茶廠設(shè)計(jì)了出口紅茶拼配生產(chǎn)線，其將勻堆機(jī)、倒袋機(jī)、各種圓篩機(jī)及輸送設(shè)備結(jié)合成一條完整的茶葉拼配生產(chǎn)線，極大地提高了生產(chǎn)效率，降低了拼配的勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著科技的進(jìn)步，更多的食品加工檢測(cè)設(shè)備在茶葉精制生產(chǎn)中得以應(yīng)用，茶葉拼配設(shè)備的數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化水平不斷提高。

合肥美亞公司2008年開發(fā)生產(chǎn)出數(shù)字化智能茶葉色選機(jī)，為茶葉的篩選、分級(jí)提供了智能化的設(shè)備支持。

2014年，周天山等提出將茶葉色技術(shù)加入陜南工夫紅茶的精制工藝中，用色選技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)精制中的揀剔作業(yè)，提高拼配生產(chǎn)線的分級(jí)效率。

2023年，陳昆等在現(xiàn)有拼配設(shè)備的基礎(chǔ)上，開發(fā)出專用的智能化拼配上料輸送機(jī)和混料振動(dòng)機(jī)，然后采用模塊化方式設(shè)計(jì)拼配生產(chǎn)線，并投入多家茶企使用。

施曉佳等為解決傳統(tǒng)普洱茶拼配加工中存在的問題，提出普洱茶自動(dòng)化多口計(jì)量拼配設(shè)備。計(jì)量拼配機(jī)組由勻料上料輸送機(jī)、連續(xù)式稱重計(jì)量輸送機(jī)和其他單機(jī)組成，該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)普洱茶加工拼配過程的連續(xù)化、數(shù)字化、自動(dòng)化、綠色化，提高普洱茶計(jì)量拼配的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

普洱茶自動(dòng)化多口計(jì)量拼配機(jī)組

此外，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)了一種基于生成度量TD3的茶葉智能化拼配方法及其相關(guān)設(shè)備和介質(zhì)。該方法通過構(gòu)建GM-TD3網(wǎng)絡(luò)，設(shè)立拼配目標(biāo)并對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，使拼配方法在茶葉拼配問題中學(xué)習(xí)到最優(yōu)策略并完成智能化拼配。

武夷學(xué)院設(shè)計(jì)了一種由電機(jī)、傳動(dòng)模塊、齒輪模塊等組成的滾筒式茶葉勻堆拼配機(jī)，傳送帶能快速進(jìn)行茶葉下料，通過液壓缸和彈簧的設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)料口開合的自動(dòng)化，經(jīng)第一皮帶輪、第二皮帶輪、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和齒圈的設(shè)計(jì)，能夠有效轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒，完成茶葉的攪拌、勻堆，從而完成拼配工作。

相比較其他農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)的分級(jí)混合，茶葉拼配設(shè)備的技術(shù)還處于一個(gè)較為落后的階段。茶葉拼配設(shè)備的研究及推廣應(yīng)用應(yīng)多借鑒其他食品行業(yè)較為先進(jìn)的分級(jí)混合技術(shù)，不斷加快茶產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、連續(xù)化、自動(dòng)化、智能化的進(jìn)程，不斷推動(dòng)茶產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效，促進(jìn)茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

06展望

隨著行業(yè)技術(shù)、設(shè)備的發(fā)展，茶葉拼配的工藝與質(zhì)量有了顯著的提高，目前的拼配生產(chǎn)線雖已較為智能化、自動(dòng)化，但仍存在一些亟待解決的問題。未來的拼配研究應(yīng)集中于以下幾個(gè)方面:

首先，應(yīng)對(duì)主流產(chǎn)品的拼配工藝?yán)酶泄賹徳u(píng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做到量化、統(tǒng)一化，為拼配茶產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)提供參考標(biāo)準(zhǔn)。

其次是相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)融合，隨著新技術(shù)和新裝備的不斷出現(xiàn)，把其引入茶葉拼配是重中之重。在基于消費(fèi)市場(chǎng)的拼配產(chǎn)品方面，國內(nèi)名優(yōu)茶和新式茶飲還將是主流。因此拼配技術(shù)的創(chuàng)新、多茶類拼配，以及原料質(zhì)量的提升將是拼配茶產(chǎn)品的發(fā)展重點(diǎn)。

今后要積極開發(fā)計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)與數(shù)學(xué)模型，創(chuàng)新感官評(píng)價(jià)技術(shù)，茶葉拼配需朝著“科學(xué)化”“自動(dòng)化”“智能化”的方向發(fā)展。

本文節(jié)選自《中國茶葉》2024年第9期，P1-9，《我國茶葉拼配技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用》，作者：王碩，邱桐，姜青，石震，李俊賢，李露青，宋彥，寧井銘，戴前穎*。部分圖片來源于網(wǎng)絡(luò)。

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