近年來(lái)，隨著我國(guó)茶葉行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展及新茶飲市場(chǎng)的迅速擴(kuò)張，市場(chǎng)對(duì)原料茶的需求量不斷攀升，對(duì)茶葉品質(zhì)的穩(wěn)定性與標(biāo)準(zhǔn)化也提出了更高要求。在此背景下，傳統(tǒng)拼配技術(shù)已難以完全適應(yīng)現(xiàn)代化、規(guī)?；纳a(chǎn)需求，茶葉拼配技術(shù)正逐步朝數(shù)字化評(píng)價(jià)、智能化策略與設(shè)備化操作的方向轉(zhuǎn)型。其中，拼配模型算法的構(gòu)建與優(yōu)化、拼配系統(tǒng)在生產(chǎn)中的研發(fā)與應(yīng)用，已成為該領(lǐng)域備受關(guān)注的兩大研究熱點(diǎn)。
本期系統(tǒng)梳理了當(dāng)前茶葉數(shù)字化拼配技術(shù)及其智能化系統(tǒng)的研究與應(yīng)用進(jìn)展，并圍繞未來(lái)發(fā)展方向提出了相應(yīng)建議。
01茶葉傳統(tǒng)拼配技術(shù)特點(diǎn)
傳統(tǒng)茶葉拼配多依賴人工，主要由經(jīng)驗(yàn)豐富的拼配師依據(jù)感官審評(píng)結(jié)果，對(duì)不同等級(jí)的半成品茶或成品茶在外形、滋味、香氣方面進(jìn)行樣品篩選并混合，通常需經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)與調(diào)整，旨在提升茶葉綜合品質(zhì)或使其接近預(yù)設(shè)的目標(biāo)樣品。
中茶所茶葉拼配技術(shù)研習(xí)班學(xué)員課程照
《中國(guó)茶葉》編輯部攝
02茶葉數(shù)字化拼配模型研究進(jìn)展
茶葉拼配數(shù)字化發(fā)展有助于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。茶葉生產(chǎn)與新興技術(shù)的緊密結(jié)合，對(duì)茶葉拼配的標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、智能化提出了更高要求。
近年來(lái)各種模型構(gòu)建方法逐漸應(yīng)用于茶葉拼配。以外形、香氣、滋味和葉底等感官屬性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立回歸模型優(yōu)化拼配參數(shù)，模型針對(duì)設(shè)定的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣，以7個(gè)不同批次茶葉為原料進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化拼配，從而獲得了成本最低的拼配配方?；谄磁湟?guī)則，綜合考慮投入成本、庫(kù)存量及原料使用等實(shí)際約束條件，構(gòu)建了茶葉多因素約束規(guī)劃模型，以該模型開(kāi)發(fā)的茶葉拼配軟件已在實(shí)際生產(chǎn)中取得應(yīng)用。
引入Dewey編碼方法，將茶葉的原始信息元組編碼為層次空間中的點(diǎn)，從而將茶葉拼配問(wèn)題轉(zhuǎn)化為空間聚類問(wèn)題，并結(jié)合k中心點(diǎn)算法進(jìn)行求解，該方法相較于傳統(tǒng)人工拼配，在提升效率與降低成本方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。
同時(shí)，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的快速發(fā)展也為茶葉拼配的智能化發(fā)展提供了全新的研究視角。
部分學(xué)者采用最小二乘支持向量機(jī)（LS-SVM）建立了茶葉拼配配比的定量預(yù)測(cè)模型，以茶葉高光譜成像的光譜特征值與紋理特征值融合后的數(shù)值作為模型輸入值，實(shí)現(xiàn)了對(duì)拼配比例的高精度預(yù)測(cè)。
有學(xué)者基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法構(gòu)建了GM-Qlearning模型和GM-TD3模型，能夠針對(duì)不同目標(biāo)樣品學(xué)習(xí)合理的拼配策略，并獲得與目標(biāo)樣品一致的拼配比例。
有學(xué)者以眉茶為研究對(duì)象，采集了4種不同地區(qū)、不同混合比例茶樣的近紅外光譜數(shù)據(jù)，構(gòu)建了4種機(jī)器學(xué)習(xí)模型用于預(yù)測(cè)拼配比例。
雖然相關(guān)研究已取得多項(xiàng)進(jìn)展，但現(xiàn)有模型主要聚焦于茶葉的外形拼配，對(duì)香氣、滋味這些主要風(fēng)味特性的關(guān)注不足。
目前，新興飲料產(chǎn)業(yè)對(duì)原料的需求量巨大，相比茶葉外形的一致性，飲料企業(yè)對(duì)風(fēng)味具有更高的關(guān)注度，因此茶葉風(fēng)味的拼配將是未來(lái)需要深入研究的關(guān)鍵方向。
03茶葉智能化拼配系統(tǒng)研究進(jìn)展
茶葉數(shù)字化拼配模型提供的拼配方案，可以通過(guò)構(gòu)建一體化智能拼配系統(tǒng)，助力規(guī)模企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)從單一工序優(yōu)化向系統(tǒng)化、智能化方向發(fā)展。
智能化拼配系統(tǒng)可集成拼配全流程并嵌入拼配模型。云南昆船設(shè)計(jì)研究院有限公司公開(kāi)的普洱熟茶與生茶智能化拼配系統(tǒng)中，首先構(gòu)建了包含樣品產(chǎn)地、年份、等級(jí)等基本信息與內(nèi)含物質(zhì)成分的品質(zhì)特征數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
云南昆船設(shè)計(jì)研究院有限公司的智能茶產(chǎn)線
圖源：昆船公司
系統(tǒng)可通過(guò)風(fēng)味特征計(jì)算模塊，將符合用戶喜好的普洱茶量化風(fēng)味特征轉(zhuǎn)化為具體的物質(zhì)成分含量數(shù)值，進(jìn)一步借助配方計(jì)算模塊得到符合條件的配方，最終通過(guò)計(jì)劃執(zhí)行模塊下達(dá)指令控制生產(chǎn)設(shè)備執(zhí)行生產(chǎn)過(guò)程。這種可根據(jù)客戶多樣化需求準(zhǔn)確獲得多種產(chǎn)品的拼配系統(tǒng)，有效實(shí)現(xiàn)了拼配比例數(shù)字化計(jì)算與拼配生產(chǎn)自動(dòng)化執(zhí)行的多功能集成。
智能化拼配普洱茶（生茶/熟茶）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
黃山一品有機(jī)茶業(yè)有限公司研發(fā)的眉茶拼配系統(tǒng)進(jìn)一步融合了質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)。該系統(tǒng)通過(guò)近紅外光譜數(shù)據(jù)采集模塊、智能分析模塊和智能拼配模塊對(duì)評(píng)審模塊所得的樣品外形、滋味、香氣特征進(jìn)行多維度的客觀評(píng)價(jià)，降低人工感官審評(píng)造成的主觀偏見(jiàn)，提升茶葉拼配與品質(zhì)檢驗(yàn)的智能化、自動(dòng)化程度。
眉茶拼配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
江蘇大學(xué)基于多傳感信息仿生評(píng)價(jià)技術(shù)，構(gòu)建了茶葉智能化拼配系統(tǒng)。該系統(tǒng)以機(jī)器視覺(jué)、可見(jiàn)近紅外光譜、電子鼻3個(gè)模塊獲取茶葉形態(tài)、滋味、色澤、湯色、葉底、香氣的特征評(píng)價(jià)信息，通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)茶樣進(jìn)行機(jī)器自學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，建立了茶葉拼配指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)。
還有學(xué)者基于不同拼配原料的特征評(píng)價(jià)信息，建立多重優(yōu)化模型，綜合考慮所得拼配樣品與標(biāo)準(zhǔn)茶樣的符合度及拼配方案成本，優(yōu)選最佳茶葉拼配方案。該系統(tǒng)不僅克服了人工拼配導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題，還為多種茶樣配比的最優(yōu)求解提供了一種智能化的解決方法。
基于多傳感信息仿生技術(shù)的茶葉智能化拼配系統(tǒng)
綜上所述，茶葉拼配系統(tǒng)智能集成的核心在于將數(shù)字化拼配模型、原料數(shù)據(jù)庫(kù)、智能感知及分析等多模塊技術(shù)與實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行融合，形成高效協(xié)同一體的拼配生產(chǎn)體系。這體現(xiàn)了茶葉拼配技術(shù)從經(jīng)驗(yàn)依賴到科學(xué)量化、從人工分段到智能一體的重要發(fā)展方向。此外，為充分實(shí)現(xiàn)拼配系統(tǒng)的功效，各個(gè)環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)控制不可或缺。生產(chǎn)所需茶葉數(shù)量龐大，單純僅依靠人力難以高效、準(zhǔn)確地完成樣品的拼制、勻堆等過(guò)程。因此，開(kāi)發(fā)具備高效率、低損耗、產(chǎn)業(yè)化程度高等要求的茶葉拼配設(shè)備也是支撐相關(guān)技術(shù)落地的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)各環(huán)節(jié)的精確控制，確保設(shè)備輸出的拼配樣品精準(zhǔn)還原預(yù)設(shè)比例，從而避免因混料不均勻?qū)е碌钠焚|(zhì)差異波動(dòng)。目前，已有眾多專家、學(xué)者、工程師對(duì)茶葉拼配的各環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)調(diào)控展開(kāi)相關(guān)技術(shù)研究，為智能化拼配系統(tǒng)的有效應(yīng)用提供設(shè)備支撐。
04茶葉數(shù)字化拼配技術(shù)發(fā)展建議
拼配技術(shù)由傳統(tǒng)人工經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ匠鴶?shù)字化、設(shè)備化方向轉(zhuǎn)型的同時(shí)，也面臨著多種問(wèn)題與挑戰(zhàn)?；趯?duì)茶葉數(shù)字化拼配相關(guān)研究、生產(chǎn)實(shí)踐方面的總結(jié)，本研究提出以下幾點(diǎn)發(fā)展建議，以期為未來(lái)的研究方向與生產(chǎn)實(shí)踐運(yùn)用提供參考。
（1）拼配模型精準(zhǔn)化
多種算法模型在茶葉拼配模型構(gòu)建中得到使用，但針對(duì)不同茶葉的不同品質(zhì)需求，不同算法所體現(xiàn)的適配性與預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性仍缺乏系統(tǒng)的評(píng)估準(zhǔn)則，因此還需進(jìn)行優(yōu)化研究，開(kāi)發(fā)更高精確度的拼配模型。
小罐茶黃山智能工廠的智能檢測(cè)系統(tǒng)
（圖源：央視網(wǎng)）
（2）拼配標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化
數(shù)字化拼配技術(shù)需要準(zhǔn)確的樣品拼配指標(biāo)。當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)于不同品種、等級(jí)茶葉的拼配指標(biāo)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這將導(dǎo)致拼配模型的目標(biāo)設(shè)定存在主觀性和不確定性。通過(guò)制定主要茶類或飲料用原料茶的精準(zhǔn)分級(jí)、分類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，將為拼配指標(biāo)設(shè)定提供具體可行的參考標(biāo)準(zhǔn)。
（3）模型設(shè)備一體化
拼配設(shè)備主要功能局限于對(duì)工序的控制，如稱量精度、攤鋪速度與包裝效率的優(yōu)化，并未真正實(shí)現(xiàn)茶葉拼配數(shù)字化與設(shè)備一體化。未來(lái)可聚焦于拼配操作聯(lián)動(dòng)控制一體化的智能拼配設(shè)備研發(fā)，將計(jì)算所得拼配比例作為指令直接控制設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)加工，實(shí)現(xiàn)茶葉拼配全自動(dòng)操作。
本文節(jié)選自《中國(guó)茶葉》2026年第3期，P23-28，《茶葉數(shù)字化拼配技術(shù)及智能化應(yīng)用系統(tǒng)研究進(jìn)展》，作者：陳丁丁，陳根生，張穎彬*，尹軍峰*。
來(lái)源：陳丁丁，張穎彬等 中國(guó)茶葉，信息貴在分享，如涉及版權(quán)問(wèn)題請(qǐng)聯(lián)系刪除
