计算机辅助预测茶叶包装储存期系统的研究

刘国峰（山西交通职业技术学院，山西太原030031）



计算机辅助预测茶叶包装储存期系统的研究

刘国峰
（山西交通职业技术学院，山西太原030031）

摘要：近年来，随着物联网的发展，茶叶的销售、存储逐渐呈现出智能化、网络化的发展趋势。对茶叶包装存储期的预算对产品的保质期有很大的影响，包装不仅可以保护产品的品质，而且优美的包装还可以刺激消费者的消费需求，促进销售的作用。饮茶作为我国民众生活中非常重要的生活享受，加强茶叶包装对于茶叶销售具有很大的影响。随着计算机技术的发展，针对茶叶包装存储期预测将有利于控制茶叶质量，促进茶叶销售。本文将针对计算机辅助预测茶叶包装储存期系统进行研究，为茶叶包装储存期系统构建提供建议。

关键词：计算机；辅助预测；茶叶包装；储存期系统

商品包装随着人们对于商品的要求不断提高，其逐渐朝着智能化和信息化的方向发展［1］。伴随着经济不断发展，人们对于商品的要求逐渐提高，尤其是很多消费者更加注重商品的包装，购买商品时人们更加注重包装储存期，消费者购买时将包装储存期作为商品质量优劣的评价指标。所谓的产品包装储存期即我们所说的商品保质期，即指商品自出货时间起到保持质量不变的时间。包装储存期预测准确性将会影响到消费者选择商品，若储存期不准确很可能会给消费者带来商品使用的安全问题，甚至会影响公司在公众中的形象。如何实现茶叶商品的包装储存期预测，对于商品的销售具有很大影响。

1 茶叶包装概述

1.1 茶叶包装要求

由于茶叶具有吸附性、吸湿性、氧化性及易碎性等特点，因此茶叶保存过程中必须选取正确方法，否则会引起茶叶中的多酚类物质发生化学反应，造成茶叶色泽变暗、香味消失或者味道变淡。选择茶叶包装时，必须要求包装具有较好的阻隔性，若阻隔性不佳很可能引起茶叶变质。茶叶包装还必须具备较高严闭性，以起到防潮、防异味、防氧化效果。当然高档的茶叶包装还应具备耐用、避光和抗震保鲜效果，为茶叶长期保存提供条件［2］。

茶叶包装还应具备较高的经济性，即茶叶包装应控制成本费用，茶叶包装应适应大部分群体的支付能力。包装档次过高，相应的消费费用也增大，茶的成本也会随着增加。茶包装的规格可以确定茶叶的价值、品质等级，同时还可分析消费者对象认同程度和经济承受力。

1.2 包装材料选择

随着环境问题受到世人关注，茶叶包装材料选用更加注重材料的环保性。聚乙烯薄膜作为一种非常廉价的茶叶包装材料，其具有稳定的化学性、机械性，加工中容易成型方便使用。低密度的聚乙烯吸水性比较好，具有较强的防潮湿性，但是其透气性和保香型较差。还有聚丙烯薄膜，其产量高，来源丰富，所以价格低于聚乙烯，而且聚丙烯的透明度、耐热性、化学性较好。随着化学工艺改善，聚丙烯可分为两种一种是双向拉伸聚丙烯，另一种是未拉伸聚丙烯。

2 茶叶包装储存期计算

2.1 计算公式推导

根据茶叶吸湿特性曲线可以发现，当包装相对湿度达到50%左右，茶叶就会发生霉变，因此茶叶包装箱内的相对湿度应在0～50%之间，必须平衡茶叶含水量，茶叶平衡的含水量变化情况在可控范围内。通过茶叶吸湿特性曲线可知茶叶含水量和包装内的相对湿度，由此可推知茶叶包装内的相对湿度和时间的关系，从而推出含水量和时间关系式子［3］。

Ct=0.093h0+0.9205，其中Ct表示茶叶含水量（单位：%）；h0表示茶叶包装箱内的相对湿度（单位：%）。茶叶包装内的相对湿度和实际的水蒸气密度和相同温度下饱和水蒸气的密度值百分比为：f=×100%，其中f表示相对湿度，ρ0表示水蒸气密度，ρ1表示同温度下饱和水蒸气密度。由于密度与体积乘积等于质量，可得：，其中m0表示包装内水蒸气的质量，则m0=Qθ×A×t，其中Qθ表示θ温度时包装材料的透湿率，A表示包装面积，t表示储存时间。因此，由上面式子可知：f=，一般来说茶叶包装的储存温度在20～30℃左右，根据饱和水蒸气的密度和温度回归方程可得出：y=0.01（0.00315x2-0.027x+1.0091），y表示饱和水蒸气的密度。根据上述推算可以得出：。因此得出了茶叶包装储存期的计算式子，即可通过检测一些指标即可计算出茶叶发生质变的时间，对于茶叶包装上的储存期制定具有很好指导效果。

2.2 推导公式可行性验证

茶叶包装储存期预测公式可进行可行性推导，一般来说储存期公式可行性验证可有两种常规方法：加速试验和理论公式推导。加速试验即在同样的包装情况下将试验的结果与推导计算的结果进行比较，为茶叶包装存储期预测公式提供验证。加速实验法主要是指在特定的环境之下进行加速实验，例如高温、高湿的环境。一般加速试验的温度为40℃左右，湿度为90%左右［4］，测定被包装的商品含水量达到一定的数值，然后通过加速实验的结果预算出被包装物品在实际物流环境中的包装储存期。理论验证方法则是根据防潮包装设计出理论公式进行计算验证。利用低透湿率的防潮包装材料进行包装，以防止被包装的商品水分丢失或者增加，根据茶叶包装的要求需要对外界水分进入茶叶量进行控制：。其中qmvθ表示水蒸气的渗透量；A表示包装面积；Qθ表示θ湿度下的包装材料透湿率；h1和h2表示包装内外的相对湿度；K表示包装材料系数。

3 计算机辅助预测茶叶包装储存期系统设计

3.1 程序方案设计

编写程序的前提必须做好前提工作，收集大量相关茶叶资料，构建出数字模型，然后建立数据库方便程序调用判定。以茶叶包装材料K值和包装透湿率数据库为例。数据输入在对话框中进行，对话框包含了内外环境输入、包装材料透湿率、茶叶包装储存期、绘制含水量曲线和包装成本估算等功能。茶叶临界含水量为5.5%，若在t时刻的含水量低于5.5%，则茶叶的含水量在5.5%不会发生质变，若高于5.5%在t时刻就会发生质变，然后根据t时刻计算出茶叶包装的储存期［5］。

程序编写的模式有两种可选，一种是命令编程模式，另一种是MFC框架编程模式。命令编程模式的消息传递全部是由开发者编写，逻辑性较好，具有较高的可读性。本次实验采用MFC编程框架进行设计，主要是希望做出的程序界面更加美观，同时更加方便程序设计。在project页面中选择MFC AppWizard（exe），再在Projectname中输入工程名称和课题名称。MFC AppWizard对话框中有3个单选项，分别为单文档、多文档以及基本对话框等，缺省时为多文档界面。

3.2 数据库设计

数据库接口选用ODBC来访问数据库，开放互联网接口访问标准，使用SQL语言定义语法规则，并针对数据库和各个语言之间进行编程。MFC框架下借用MFC类使用C语言替代窗口句柄和环境设备句柄。通过MFCODBC类来实现连接句柄和语句句柄。主要的CDatabase类代表与数据源相连，而CRecordset则表示可访问的滚动记录［6］。

根据系统需求分析，构建包装材料的数据库，方便用户选择包装材料，并可以根据包装材料的选择，查出相应的K值，还可以计算出所选材料在40℃的透湿率下包装储存期。如图1所示为材料在40℃的透湿率，如表2所示为材料在20℃时的K值表，根据相同方法可以建立起其他温度的K值表。

表1 40℃时包装材料透湿率

表1中记录了当储存环境为40℃时，包装材料的透湿率，用户可根据选择的包装材料查询到相应的透湿率。

表2 20℃材料包装K值表

4 软件设计及运行

4.1 软件功能

辅助茶叶测试储存期系统开发在VC++6.0上完成，为茶叶生产商提供一个储存期预测平台。同时该预测系统还可以实现商品成本的估算，为生产商选择茶叶包装提供一定的参考。辅助预测茶叶储存期软件可为茶叶包装选择提供材料选择、内外环境选择、包装材料、含水量曲线绘制以及透湿率计算等提供支持，还能够为茶叶的成本预测、系统验证等提供帮助。

4.2 软件工作流程

软件工作运行是利用计算机程序模拟出茶叶包装、茶叶内外环境以及其他相关因素的相互作用，然后运用材料的吸湿性和渗透率进行分析计算，预测出茶叶包装储存期。并且还可以根据选择的包装材料与茶叶的关系绘制出含水量变化曲线，进而计算出茶叶在包装内的变质期。软件开始运行必须收集大量的茶叶包装信息，然后根据不同的包装材料，计算出各时刻的相对湿度、透湿性、含水量及储存时间，然后根据计算的结果查看茶叶的包装保质要求是否能满足顾客需求，若满足要求则计算茶叶包装储存期、验算结果、绘制茶叶含水量变化曲线以及估算成本等。

4.3 程序运行界面

计算机辅助预测茶叶包装储存期系统的界面是以Windows可视化界面为基础，其具有较强的交互操作性。茶叶包装的基本信息输入可以让用户根据实际包装情况将参数输入到编辑框，包装材料透湿率计算部分应加入下拉列表，方便用户选用材料。绘图区域则应绘制曲线，保质期计算部分和包装成本部分添加按钮工具，方便用户计算。

结束语：茶叶包装储存期是现代包装非常重视的东西，茶叶包装主要是为了保证商品的品质，避免茶叶返潮、霉变，预测茶叶包装储存期对确保商品品质，提升用户的信任度具有非常重要的作用。本次研究主要通过建立数学模型，公式计算等方式来计算出茶叶包装储存期与茶叶的含水量之间的相对参数值；采用计算机辅助预测法将产品、环境以及包装等要素组合成为一个数学模型，并加以计算。将计算机用于辅助预测茶叶包装储存期系统的开发和设计，可以避免设计中出现欠包装、分包装等问题。

参考文献

［1］谢利，王鹏，和克智.基于吸湿特性曲线的茶叶包装储存期计算［J］.包装工程，2009，01：46-48+70.

［2］刘晶，袁玮.普洱茶的泡罩包装技术分析［J］.包装工程，2009，11：36-37+82.

［3］袁玮，谢丽华，曾冬梅.泡罩包装技术在普洱茶包装上的应用［J］.食品工业科技，2009，12：305-307.

［4］张敏.标签在包装设计中的应用研究［D］.西安理工大学，2008（03）.

［5］王林.中国传统文化元素在包装设计中的应用及意义［D］.河北师范大学，2009（09）.

［6］佳文.我国应大力发展优化茶叶包装［N］.中国食品报，2010-05-31005.

作者简介：刘国峰（1962-），男，山西省新绛县人，本科，副教授，研究方向：计算机应用，智能控制。