我國龍井（扁形）茶炒制機的研制與發展

權啟愛

中國農業科學院茶葉研究所，310008

以龍井茶為代表的扁形茶，是國內生產量最多、平均賣價最高的名優茶類型。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，經歷了極為曲折和漫長的研究歷程，最終獲得成功和普及，應該說是我國茶葉機械中又一重大發明和輝煌業績。

一、龍井茶與扁形茶

龍井茶發源于杭州西湖周圍，從宋代以前的緊壓團茶，發展到元、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。龍井茶自出現以來直至上世紀七八十年代，限于在杭州西湖區生產。改革開放后，我國名優茶生產興起，西湖龍井茶區炒茶師傅，開始應邀奔赴各地傳授龍井茶種植、采制和貯藏技術，輸送制茶工具、物資。1997年僅當時稱作“浙江龍井茶”的產量已超過萬噸。2001年，國家設立龍井茶原產地保護，將龍井茶生產范圍劃分為西湖、錢塘和越州三大產區，規定浙江全省有18個縣、市、區定位為龍井茶區，當時有龍井茶生產茶園7.33萬hm2。按照龍井茶原產地保護規定，僅在原產地保護區范圍內，按照龍井茶加工技術標準炒制的茶葉方可稱之為龍井茶。其余區域按龍井茶技術加工的茶葉，在其商品名稱中不可出現“龍井茶”字樣，廣義歸類于扁形茶。實際上，扁形茶的加工技術發源于龍井茶，品質雖然可能存在一定差異，但使用的設備、加工技術，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備均首先在龍井茶原產地茶區進行研制，故初期被稱之為龍井茶炒制機，后來推廣到國內扁形茶產區，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，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。作業時，連灶每灶1鍋1人炒茶，由1人燒火，與抬灶相比燃料節約，并可適用于茶葉生產量較大的茶葉生產廠家。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甚至在中國農業科學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業科學院茶葉研究所工作，每到春茶大忙季節，科研人員都要抽出一定時間參與龍井茶的炒制。因為畢業于機械專業，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節和改變，師傅們不時會發出“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、香高味醇的產品，炒制手法和技藝復雜程度在名茶加工中絕無僅有，其技術的復雜，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條件，1961年杭州市機械科學研究所繆鴻蓀等在西湖區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，內壁開有電線槽，電熱絲分成2～3組嵌在電線槽內。木桶用杉木箍制，爐盤置于木桶內，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，并且清潔衛生，很受龍井茶區歡迎。

1982年，繆鴻蓀等再次在杭州市農業局支持下，在梅家塢大隊進行龍井茶遠紅外炒茶鍋的研制，經探索和研究，獲取了茶葉遠紅外最優吸收光譜，并優選出碳化硅遠紅外發射材料，配方后涂于電爐盤內凹面，形成碳化硅基體，電熱絲仍然嵌裝在基體凹槽內，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，使發射光譜與茶葉吸收光譜通過鐵鍋進行良好匹配。試驗結果表明，應用遠紅外發射材料可比原電熱絲直接加熱節約電能約30%，直至目前，遠紅外炒茶鍋還被廣泛應用到各種名優茶的手工炒制中，是龍井茶炒制熱源的重大改革。

1975年，浙江大學電工研究所汪培珊等還在杭州市西湖區滿覺隴大隊進行過電磁內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，用來調節負載電流，以控制炒茶鍋加熱溫度，形成電磁內熱炒茶鍋。電炒鍋之所以這樣構造，是因為變壓器副邊線圈可認為是1匝，即無限少，而原邊線圈匝數與副邊相比可算作極多，變壓器運轉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和趨膚效應，使鍋體直接發熱，進行茶葉炒干。因為電磁內熱炒茶鍋的預熱快，1 min不到就可使炒茶鍋鍋溫上升到200℃以上，并且節能，曾用于杭州市西湖區龍井茶炒制。但因設備較復雜，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，構造分炒干鍋、炒手、炒手指、搭手、搭手板等。茶葉經壓扁后，投入炒干鍋，然后搖動炒干機軸，茶葉經炒手和搭手交互動作，施行蕩、搭、炒等，以至干燥。1960年，中國農業科學院茶葉研究所、浙江農業大學茶葉系和杭州市西湖區梅家塢生產大隊聯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滾動，將鍋內茶葉在失水的同時壓扁，炒制效果不理想；1980年前后由西湖區科委組織，杭州鍋爐廠參與，在西湖區雙峰大隊繼續進行龍井茶整形機研制，仍沿用輥軸將茶條壓成扁形原理，試用結果仍局限于低檔龍井茶炒制水平，未能投入實際應用。20世紀80年代中期，西湖區科委再次組織中國農業科學院茶葉研究所、西湖區雙峰大隊和西湖農機廠進行龍井茶炒制機的研制攻關。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，設計出一種加工葉可在鍋內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，在茶區有少量應用（圖4）。

20世紀80年代以后，不少科研單位和茶機生產企業繼續投入龍井茶炒制機的研制和攻關。然而，為實現龍井茶的良好做形，機器的創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，不僅結構復雜，并且制茶品質也一直停留在西湖區所研制樣機的炒制水平上，研制工作踏步不前。于是，中國農業科學院茶葉研究所的茶機技術人員，對以往的研究思路進行了認真總結和分析，發現如果完全堅持仿生、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。為此提出應抓住扁形茶外形光扁平直的突出特點，在鮮葉殺青基礎上，堅持“理直、壓扁、磨光”龍井茶三大成型關鍵工序，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性思路。 (待續)