我國龍井（扁形）茶炒制機的研制與發(fā)展

權(quán)啟愛

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，310008

以龍井茶為代表的扁形茶，是國內(nèi)生產(chǎn)量最多、平均賣價最高的名優(yōu)茶類型。在我國的茶葉機械中，以龍井茶為代表的扁形茶炒制機的研制，經(jīng)歷了極為曲折和漫長的研究歷程，最終獲得成功和普及，應(yīng)該說是我國茶葉機械中又一重大發(fā)明和輝煌業(yè)績。

一、龍井茶與扁形茶

龍井茶發(fā)源于杭州西湖周圍，從宋代以前的緊壓團茶，發(fā)展到元、明時期的散茶，約到了明末清初（1644年前后）形成扁平形狀的扁茶，逐步以其秀麗雋美的外形和獨特的香氣、滋味風格，而享譽中外。龍井茶的品質(zhì)特點是：外形扁平光滑，挺秀尖削，長短大小均勻整齊，色澤嫩綠，頂葉包芽，香氣清香持久，湯色黃綠明亮，滋味甘醇爽口，葉底嫩綠成朵微黃綠，有“色綠、香郁、味甘、形美”之特色。龍井茶自出現(xiàn)以來直至上世紀七八十年代，限于在杭州西湖區(qū)生產(chǎn)。改革開放后，我國名優(yōu)茶生產(chǎn)興起，西湖龍井茶區(qū)炒茶師傅，開始應(yīng)邀奔赴各地傳授龍井茶種植、采制和貯藏技術(shù)，輸送制茶工具、物資。1997年僅當時稱作“浙江龍井茶”的產(chǎn)量已超過萬噸。2001年，國家設(shè)立龍井茶原產(chǎn)地保護，將龍井茶生產(chǎn)范圍劃分為西湖、錢塘和越州三大產(chǎn)區(qū)，規(guī)定浙江全省有18個縣、市、區(qū)定位為龍井茶區(qū)，當時有龍井茶生產(chǎn)茶園7.33萬hm2。按照龍井茶原產(chǎn)地保護規(guī)定，僅在原產(chǎn)地保護區(qū)范圍內(nèi)，按照龍井茶加工技術(shù)標準炒制的茶葉方可稱之為龍井茶。其余區(qū)域按龍井茶技術(shù)加工的茶葉，在其商品名稱中不可出現(xiàn)“龍井茶”字樣，廣義歸類于扁形茶。實際上，扁形茶的加工技術(shù)發(fā)源于龍井茶，品質(zhì)雖然可能存在一定差異，但使用的設(shè)備、加工技術(shù)，甚至所用鮮葉的茶樹品種與龍井茶基本相同。同時，龍井茶和扁形茶的炒制設(shè)備均首先在龍井茶原產(chǎn)地茶區(qū)進行研制，故初期被稱之為龍井茶炒制機，后來推廣到國內(nèi)扁形茶產(chǎn)區(qū)，也被稱之為扁形茶炒制機。

二、龍井茶的手工炒制工具

龍井茶自明末清初出現(xiàn)直至上世紀七八十年代，一直依賴和沿用手工炒制，民國初年連炒茶用的鍋灶也與炊事燒飯鍋通用，即采用口徑為60 cm的農(nóng)家常用鐵鍋炒制。到了20世紀20年代，專用的龍井茶抬灶出現(xiàn)，它外殼系采用木材制成的上大下小四方形木框，一面留門，內(nèi)砌磚灶，上置炒茶鍋，可以抬而移動，故名龍井茶抬灶（圖1）。

圖1 民國初期龍井茶抬灶模型

30年代，龍井茶炒制開始使用連灶，系在抬灶基礎(chǔ)上，用磚砌成，5～7灶甚至9灶相連形式（圖2），形似彎月，位置固定，每灶上置1鍋，5灶稱五星灶，7灶稱七星灶。作業(yè)時，連灶每灶1鍋1人炒茶，由1人燒火，與抬灶相比燃料節(jié)約，并可適用于茶葉生產(chǎn)量較大的茶葉生產(chǎn)廠家。這種形式的連灶，直至20世紀60年代中期，在杭州西湖龍井茶區(qū)甚至在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所的龍井茶加工中還在普遍使用。筆者于60年代中期分配到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所工作，每到春茶大忙季節(jié)，科研人員都要抽出一定時間參與龍井茶的炒制。因為畢業(yè)于機械專業(yè)，又初來所，最初就被分配到龍井茶連灶燒火，記得當時用的是七星灶，1人1鍋，1座鍋灶7人炒茶。燒火人要提前上班，先將灶火點燃，使茶鍋均勻預(yù)熱，炒茶師傅一到就可投入炒制。炒茶時，7只灶孔的火力大小和鍋溫高低，要隨著7位炒茶師傅的炒茶進程隨時調(diào)節(jié)和改變，師傅們不時會發(fā)出“加一點”“減一點”的叫聲，這時燒火人就要確認需加火或減火的爐灶，及時添柴或減柴。因為當時所使用的燃料為木柴，有時想提高火溫往往又燒不起來，不時要用點燃松針絲和稻草等柴火，用嘴和一根竹管盡力吹風，使火旺起來加溫，然而柴火燃起來往往火溫又太高，師傅叫聲再次響起，想降溫火又降不下，就這樣1個燒火工要同時應(yīng)付5～7只炒茶鍋的溫度控制，實非易事，整天搞得灰頭土臉，滿頭大汗，還很難達到炒茶要求，可謂要求甚高，當時說“炒茶容易燒火難”太對了。后來隨著燒火的熟練，被逐步允許參與龍井茶部分炒制，才知道龍井茶是通過抓、抖、搭、抹、捺、推、扣、蕩、磨、壓等十大基本手法交替使用，才加工出光扁平直、色澤綠翠、香高味醇的產(chǎn)品，炒制手法和技藝復(fù)雜程度在名茶加工中絕無僅有，其技術(shù)的復(fù)雜，炒制的艱辛，非燒火所能比擬，當時說“一個真正的龍井茶炒制師傅，沒有3～5年的勤學(xué)苦練，無法達到龍井茶手工炒制熟練技工水平”一點也不假。

圖2 龍井茶炒制連灶

為了改善龍井茶手工炒制的作業(yè)條件，1961年杭州市機械科學(xué)研究所繆鴻蓀等在西湖區(qū)梅家塢大隊開始進行龍井茶電炒鍋的研制。所研制出的電炒鍋，由炒茶鍋、電爐盤、木桶、電熱絲和開關(guān)等組成（圖3）。炒茶鍋采用鍋口直徑為60 cm的鑄鐵鍋。爐盤用耐火泥加工，內(nèi)壁開有電線槽，電熱絲分成2～3組嵌在電線槽內(nèi)。木桶用杉木箍制，爐盤置于木桶內(nèi)，爐盤與木桶間用隔熱材料保溫，炒茶鍋置于爐盤之上。電源開關(guān)開啟，電熱絲即通電對炒茶鍋加熱，可開始龍井茶的炒制。電炒鍋比原燃柴灶使用方便，并且清潔衛(wèi)生，很受龍井茶區(qū)歡迎。

1982年，繆鴻蓀等再次在杭州市農(nóng)業(yè)局支持下，在梅家塢大隊進行龍井茶遠紅外炒茶鍋的研制，經(jīng)探索和研究，獲取了茶葉遠紅外最優(yōu)吸收光譜，并優(yōu)選出碳化硅遠紅外發(fā)射材料，配方后涂于電爐盤內(nèi)凹面，形成碳化硅基體，電熱絲仍然嵌裝在基體凹槽內(nèi)，形成龍井茶遠紅外炒茶鍋。這種炒茶鍋在電熱絲通電后，不僅可直接加熱炒茶鍋，遠紅外基體還輻射出大量遠紅外線，使發(fā)射光譜與茶葉吸收光譜通過鐵鍋進行良好匹配。試驗結(jié)果表明，應(yīng)用遠紅外發(fā)射材料可比原電熱絲直接加熱節(jié)約電能約30%，直至目前，遠紅外炒茶鍋還被廣泛應(yīng)用到各種名優(yōu)茶的手工炒制中，是龍井茶炒制熱源的重大改革。

1975年，浙江大學(xué)電工研究所汪培珊等還在杭州市西湖區(qū)滿覺隴大隊進行過電磁內(nèi)熱龍井茶炒茶鍋的研制。就是炒茶鍋背面焊上若干銅條作為變壓器副邊回路，變壓器鐵芯安裝在炒茶鍋底下，鐵芯上繞原邊線圈并接上電源，炒茶鍋即成為變壓器副邊回路上的負載，原邊線圈上抽出幾個抽頭，用來調(diào)節(jié)負載電流，以控制炒茶鍋加熱溫度，形成電磁內(nèi)熱炒茶鍋。電炒鍋之所以這樣構(gòu)造，是因為變壓器副邊線圈可認為是1匝，即無限少，而原邊線圈匝數(shù)與副邊相比可算作極多，變壓器運轉(zhuǎn)時就會有低壓大電流直接通入炒茶鍋體，由于鍋體電磁熱效應(yīng)和趨膚效應(yīng)，使鍋體直接發(fā)熱，進行茶葉炒干。因為電磁內(nèi)熱炒茶鍋的預(yù)熱快，1 min不到就可使炒茶鍋鍋溫上升到200℃以上，并且節(jié)能，曾用于杭州市西湖區(qū)龍井茶炒制。但因設(shè)備較復(fù)雜，制造成本也較高，在試驗推廣50余臺后停用。

圖3 龍井茶電炒鍋和手工炒制

三、龍井（扁形）茶炒制機研制的初級階段

為了使茶農(nóng)擺脫龍井茶手工炒制的繁重勞動，遠在新中國成立以前就有人開始龍井茶加工機械的研制。民國37年（1948）《浙江經(jīng)濟》第5卷第1期，刊登了呂增耕撰寫的《機制龍井茶之研究》一文，就較詳細介紹了當時所設(shè)計的一種龍井茶整形機和炒干機。龍井茶整形機，腳踏手搖均可，將殺青或烘焙后七八成干、葉身軟而不硬之茶葉垂直掉下，經(jīng)兩滾軸間而出，施行茶葉壓扁工序，取出后投入烘干機干燥之；龍井茶炒干機，構(gòu)造分炒干鍋、炒手、炒手指、搭手、搭手板等。茶葉經(jīng)壓扁后，投入炒干鍋，然后搖動炒干機軸，茶葉經(jīng)炒手和搭手交互動作，施行蕩、搭、炒等，以至干燥。1960年，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所、浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)茶葉系和杭州市西湖區(qū)梅家塢生產(chǎn)大隊聯(lián)合進行龍井茶整形機研制，當時試圖用1只輥軸在被加熱的長形炒茶鍋內(nèi)滾動，將鍋內(nèi)茶葉在失水的同時壓扁，炒制效果不理想；1980年前后由西湖區(qū)科委組織，杭州鍋爐廠參與，在西湖區(qū)雙峰大隊繼續(xù)進行龍井茶整形機研制，仍沿用輥軸將茶條壓成扁形原理，試用結(jié)果仍局限于低檔龍井茶炒制水平，未能投入實際應(yīng)用。20世紀80年代中期，西湖區(qū)科委再次組織中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所、西湖區(qū)雙峰大隊和西湖農(nóng)機廠進行龍井茶炒制機的研制攻關(guān)。這時日本蒸青綠茶加工機械已引進，林宏清等受日本精揉機的啟發(fā)，設(shè)計出一種加工葉可在鍋內(nèi)交替使用壓頭進行壓扁的龍井茶整形機，勉強可用于中低檔龍井茶的整形，在茶區(qū)有少量應(yīng)用（圖4）。

20世紀80年代以后，不少科研單位和茶機生產(chǎn)企業(yè)繼續(xù)投入龍井茶炒制機的研制和攻關(guān)。然而，為實現(xiàn)龍井茶的良好做形，機器的創(chuàng)制一直堅持仿生龍井茶人工炒制抓、抖、搭、抹、捺、推、扣、蕩、磨、壓等十大手法，所研制的扁形茶炒制機機型，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且制茶品質(zhì)也一直停留在西湖區(qū)所研制樣機的炒制水平上，研制工作踏步不前。于是，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所的茶機技術(shù)人員，對以往的研究思路進行了認真總結(jié)和分析，發(fā)現(xiàn)如果完全堅持仿生、沿著模仿人工炒制所有手法進行扁形茶炒制機的研制，工作困難繁瑣，目的很難達到。為此提出應(yīng)抓住扁形茶外形光扁平直的突出特點，在鮮葉殺青基礎(chǔ)上，堅持“理直、壓扁、磨光”龍井茶三大成型關(guān)鍵工序，扁形茶炒制機械研制瓶頸的突破將有可能，成為此后龍井茶炒制機研制的指導(dǎo)性思路。 (待續(xù))