中國紅茶機械的研制和發展

權啟愛

中國農業科學院茶葉研究所，310008

紅茶起源于中國，是中國六大茶類之一。中國紅茶18世紀傳往印度、斯里蘭卡等國，此后普及到世界各產茶國。紅茶是當前世界上消費量最大的茶類，在其不斷發展的過程中，催生了紅茶加工機械的發展。

一、先輩們對紅茶機械起步的貢獻

中國的紅茶出現于明代（1368—1644）。19世紀80年代，是我國歷史上茶葉出口最高峰，1886年我國茶葉出口總量達13.41萬t，其中紅茶為10萬t，足見紅茶在我國茶葉生產中的歷史地位。在此后很長時間內，紅茶仍然是國內產量僅次于綠茶的重要茶類，長期以來均依賴手工制作。18世紀中國紅茶加工技術傳往印度等國，也是采用手工制作，后來英國人在印度等國先后開展機械制茶技術的研發，將條形紅茶改制成紅碎茶，并研制出各種紅茶加工機械，實現了機械制茶。然而，作為紅茶原產地的中國，紅茶等茶類加工卻仍長期停留在手工作業狀態。呂允福在1934年撰寫的《浙江溫州之茶業》一文中，陳述了清末民初我國紅茶的加工技術狀況：“采后薄攤簟上，置日光下曬一時許，是為萎凋，待葉質柔軟，握之不斷時即取出揉捻。揉捻全用腳踏，殊不衛生，踏至茶汁外浸即停止，另盛籮內，以足踏緊，置日光下曬之，使其發酵，約一時許取出薄攤日光下，直待其干為止。”進入20世紀，印度和日本等國的茶葉生產和出口蒸蒸日上，中國卻不斷走向衰落。這時中國茶界有識之士開始反思中國茶業的衰落根由，在清德宗光緒二十一年（1895）十一月，戶部員外郎陳熾在《振興商務條陳》中就提出了振興茶業四法，其中“一曰采用機器……”指出“機器制茶清潔，質量勻凈，為英法各國所喜購”。史料載，1896年，福建地方紳士會同茶葉商人，籌資于福州北嶺成立機械制茶公司，集資購買烘焙機、卷葉機等茶機，實行機械制茶。1897年溫州裕成茶棧購置機器制紅茶，色味俱佳，運滬銷售“獨得其價”。民國初年，由于一批先輩的促進，政府開始派出技術人員去國外考察茶業，如1914—1924年，先后派出朱文精、葛敬應、胡浩川、陳鑒鵬、陳序鵬等茶業界人士赴日留學考察，1935年，又派出吳覺農、柯仲正赴爪哇、錫蘭、印度、日本等國考察紅茶生產，尋求國茶產制發展途徑。通過學習和考察，前輩們進一步感悟到中國茶業之所以落后，主要是茶葉加工未能采用機器，長期沿襲手工制茶。在這批有識人士的推動下，國內一些茶場（廠）和茶業改良場開始少量引進德國、日本等國紅茶加工機械并開始仿制性研制，用于紅茶加工（圖1）。

圖1 早期國內引進和應用的紅茶揉捻和發酵設備

1915年，北洋政府農商部在安徽省祁門縣南鄉平里村籌建祁門模范種茶場，自行制造小型揉捻機用于紅茶加工。1917年，實業部國際貿易局與中央農業實驗所漢口商檢局租賃寧州種植公司舊址合辦茶葉改良場，利用機械仿制了印度紅茶，紅茶色香味均有所提高。1932年，湖南省安化茶場場長馮紹裘設計并試制20余臺木質揉捻機和A型烘干機，用于紅茶生產，工效較人工提高6～7倍。同年，安徽省祁門茶業改良場引進德國克虜伯式大型揉捻機、日本大成式揉捻機和印度烘干機，用于制造紅茶，對提高茶葉品質、節省勞力和提高工效效果均佳。抗日戰爭爆發后，以茶界知名人士范和鈞先生為首的一批技術人員，經中國香港、印度、緬甸進入云南省勐海，在佛海（今勐海）籌建勐海實驗茶廠，范和鈞任廠長，引進克虜伯式揉捻機、杰克遜式烘干機和茶葉精制設備，創制和加工滇紅工夫茶，所制紅茶金毫顯露，條索緊結，味鮮濃醇，品質極佳。湖南省安化茶廠黃本鴻也先后研制成功茶葉篩分機、撈篩機、軋茶機、抖篩機、腳踏撞篩機及拼堆機，用于紅茶精制加工。正是上述機械的引進和使用，使木質人力、畜力、水力茶葉揉捻機和腳踏木質茶葉篩分機等簡易制茶機具在各省茶區相繼出現，應用于紅茶等加工。特別是浙江省農業改進所研制的手推揉捻機、發酵器、干燥器、烘籠等機具，在紅茶加工中推廣試用，更是獲得茶區認可。雖說民國時期中國茶葉加工機械研制已開始起步，然而就整個紅茶等茶葉加工而言，仍基本處于手工作業狀態。

抗日戰爭前后，中國的紅茶加工仍主要是使用篾墊進行日光萎凋，并在鋪有篾片或竹匾的揉捻臺面上用手揉或將茶葉灌入袋中用腳踩揉捻，置于由木質框架和竹筐構成的發酵設備中，在室內進行發酵或萎凋，并使用烘籠進行干燥。抗日戰爭時期設在貴州湄潭破舊狹小的萬壽宮內的民國中央實驗茶場茶葉加工廠，每到茶葉加工季節廠內一派繁忙和熱鬧景象，茶廠職工和西遷浙大的師生，采用日光萎凋或用竹筐進行室內萎凋，用竹筐發酵，自制木質揉捻機揉捻，自制干燥箱干燥，竹編烘籠足干，制作出的紅茶，經當時中國評茶大師、云南順寧（今鳳慶）實驗茶廠廠長馮紹裘先生，在用中國最優之安徽祁門紅茶對照審評后得出結論，認為是“品質似不若祁紅之優異，制造得法或可勝于祁紅”的“湄紅”工夫紅茶。

二、新中國成立后中國紅茶加工機械的發展

新中國成立后，由于蘇聯和東歐國家對我國工夫紅茶的需求量劇增，為擴大紅茶生產，增加茶葉產量，對紅茶加工機械需求迫切。1950年中國茶葉進出口總公司采用貸款訂貨形式，向上海和杭州等地私營機械廠定制了一批茶葉初、精制機械，包括克虜伯揉捻機、解塊分篩機、51型茶葉烘干機和部分精制機械等，相繼在浙江青壇、浙江山口、安徽祁門、江西修水、湖南安化、湖北恩施和四川、云南等重點產茶省市建立40余個國營紅茶初制廠和數個紅茶精制茶廠，促進了我國紅茶生產的發展，帶動了各茶區茶葉機械技術革新運動的展開。

為配合紅茶出口，1951年浙江省成立紅茶推廣大隊，在紹興、嵊縣、諸暨等地，開始仿造和推廣木質或鐵木結構的以手推、水力等為動力的單、雙桶揉捻機，后來安徽、湖北等茶區也出現類似的雙桶、四桶等揉捻機，并土法上馬，創造出以人、畜、水、機、電為動力的鐵木結構，甚至部分采用水泥、石頭等結構的紅茶加工機具。湖北省設計完成了竹、木、鐵結構58型恩施萎凋機和“萬能”烘干機，安徽、湖南和云南等省完成了祁門干燥萎凋兩用機、安化烘茶箱和鳳慶土烘房等簡易紅茶烘干設備，被廣泛應用于紅茶加工，推動了中國紅茶生產的發展。

20世紀50年代，民國中央實驗茶場先后更名為“貴州省湄潭實驗茶場”“貴州省湄潭茶場”等。一直在此工作的王正容，1947年曾被中央實驗茶場派往臺灣專門學習機器制茶1年，由于臺灣省茶葉機械開發較早，1902年就開始應用茶葉揉捻機、烘干機和茶葉風力選別機等初、精制機械進行紅茶加工，故王正容回湄潭后就全身心地投入茶葉機具和工藝研究革新。50年代，他與湄潭茶場技術人員和職工一起，不僅自行設計出鐵木結構、以木為主的簡易制茶機械，還引進全金屬結構的仿克虜伯大型揉捻機（圖2），因為揉桶直徑為920 cm，故被稱為92型茶葉揉捻機，用于紅茶揉捻作業，生產率高，茶葉品質良好，上述機器被聯裝成生產線，滿足了當時出口紅茶初制加工的需求，為打破帝國主義對我國的經濟封鎖作出貢獻。

圖2 20世紀50年代我國引進和仿制的克虜伯茶葉揉捻機

1957年，中國茶葉公司浙江省公司在當時國家經濟十分困難的情況下，投入資金分別在紹興縣青壇和諸暨縣山口紅茶初制廠，購入克虜伯大型揉捻機、大型鏈板式茶葉烘干機等，建成了大型“現代化”紅茶初制廠，為當時引領國營紅茶加工廠紅茶加工機械化進程，作出了先進的技術示范。為了加速紅茶機械化的發展，1958年，浙江省商業廳土產處又組織紹興茶廠、諸暨山口、紹興青壇、城南等紅茶初制廠的技術人員呂增耕、張壽基等，因地制宜、立足實際，研制農村集體茶廠使用、以木質為主的紅茶初制機械。通過努力，成功設計出簡易紅茶萎凋槽、工夫紅茶和紅碎茶兩用揉捻機、紅碎茶揉切機、解塊分篩機、簡易自動茶葉烘干機、手拉百頁式茶葉烘干機等。1958年11月，浙江省商業廳召開現場會，進行革新技術交流，并將繪制的紅茶初制機具圖紙分送各紅茶產區，擴大推廣應用。

1958年，中國農業科學院茶葉研究所在杭州成立并設立茶葉機械研究室。1963年參照國外資料，研制成功適于我國應用的紅茶萎凋槽，槽體可用鋼板、木板甚至用水泥磚砌，槽面上設置萎凋簾，萎凋簾可用沖孔鋼板、尼龍網或竹絲編制的竹簾做成，用于攤葉，槽底槽體前部裝有直流風機，向攤于槽面上的鮮葉供風，從而加速水分蒸發，為了保證槽面上的風速均勻，槽底從前至后做出約5°的斜坡，部分萎凋槽還配有熱風爐或蒸汽換熱器，在室溫較低時可向槽面鮮葉供應35℃左右的熱風以加速萎凋。萎凋槽槽面上鮮葉攤放厚度可達20～40 cm，一般槽寬1.5 m、長10 m，攤葉面積為15 m2的小型萎凋槽，可攤葉500 kg左右，而槽寬2 m、長20 m，攤葉面積為40 m2的萎凋槽，可攤鮮葉1 200 kg甚至1 500 kg，使陰雨天萎凋的難題獲得解決。這種萎凋槽，在20世紀60年代中國援建非洲幾內亞馬桑達茶廠時，與其他紅茶加工機械一起進行了正規設計，可提供出口，并被國內廣泛應用，使我國以工夫紅茶為主的紅茶加工實現了單機作業形式的機械化加工（圖3）。

20世紀80年代，我國名優綠茶發展迅速并形成熱潮，紅茶生產急劇下降，紅茶加工機械的研制暫時停滯。

三、紅茶機械和連續化加工生產線的研制和發展

近幾年，國內茶產品結構調整深入，茶葉消費呈多樣化發展趨勢，紅茶消費在市場上增長迅速，從而促進了國內以工夫紅茶為主的紅茶生產的恢復和發展，加之國內茶葉加工逐步趨向規模化，推進了紅茶加工連續化生產線的研制開發。

圖3 20世紀60年代我國研制并出口非洲的紅茶萎凋槽

工夫紅茶加工使用的主要設備有萎凋、揉捻、發酵和干燥設備等（圖4）。為保證紅茶連續化生產線的順利研制，在一些原來就具有連續化作業，產能也可滿足生產線需求的單機，如自動鏈板式茶葉烘干機等外，著手開展了連續化萎凋設備、連續化揉捻機組、連續化發酵設備等的開發研制，配套相應的輸送設備，并加裝單片機及其PLC控制系統，構成不同類型的工夫紅茶加工連續化生產線，促進了工夫紅茶的規模化、清潔化、連續化加工，在安徽祁紅、云南滇紅、江西宜紅、福建坦洋工夫等國內工夫紅茶加工中獲得廣泛應用。

四、我國紅碎茶加工機械研制開發的進展

圖4 紅茶萎凋機（左）和發酵機（右）

紅碎茶最早出現于印度等國，是國際上消費的主要紅茶類型。鑒于紅碎茶消費在世界上的地位，吳覺農在20世紀50年代直至1989年逝世前，就一直倡導在國內重視紅碎茶生產的發展，并對印度、斯里蘭卡等國先進的紅碎茶加工機械給予了極大關注。正是在他的影響下，1956年下半年，中國茶葉進出口總公司出資進口一臺世界上最先進的紅碎茶揉切設備CTC機和克虜伯大型雙動揉捻機，交給浙江省紹興縣青壇茶廠（浙江省紹興茶廠初制分廠），意在開展紅碎茶的試制。1957年，浙江農學院茶葉系的張堂恒、盧世昌、薛運鳳等老師還帶領該校茶葉系學生去該廠實習，薛運鳳等還組織茶葉系56級徐南眉等同學對CTC機進行了測繪。但因為當時對紅碎茶加工技術業界還普遍缺乏認識，加上該廠正忙于外銷蘇聯及東歐的工夫紅茶的生產，克虜伯大型雙動揉捻機就被用于工夫紅茶加工，而紅碎茶試制被擱置，這臺CTC機也就一直被放在青壇茶廠內。20世紀70—80年代，吳覺農對中國發展紅碎茶重新作出積極倡導，在他參加的茶葉專業和學術會議上，反復論述發展紅碎茶對中國茶葉占領世界市場的重要性，并擔心紅碎茶的“碎”字會被誤認為是茶葉加工中篩分出的副茶中的碎茶，他還要求將紅碎茶改稱之為“紅細茶”。為了響應吳覺農先生的倡導，吳先生在復旦大學任教時的學生、中國農業科學院茶葉研究所茶葉機械研究室主任陳尊詩，對紅碎茶加工技術和設備的研究十分熱心，經多方聯系，青壇茶廠決定將國撥無價財產并且在進口后一直閑置的紅茶CTC機，免費贈送給中國農業科學院茶葉研究所。該機機體龐大且沉重，當時用一臺解放牌汽車才勉強裝運，約1978年底運抵該所。陳尊詩先生的預想是，以該CTC機為樣機，組織開展國產CTC機的研制，但因他當時忙于海南紅碎茶連續化發酵機和生產線的研制，此事遂暫時擱淺，故運來的CTC機再次被存放在茶葉研究所茶廠的制茶車間內。80年代末期，隨著茶廠車間改造清理及陳尊詩先生的退休和茶葉機械室人員的流動和散失，CTC機研制之夢告一段落。

我國紅碎茶生產實際上始于20世紀60年代，最早是采用切茶機將條形紅茶切碎、篩分而成，品質低下。后開始嘗試直接用鮮葉加工并進行相關的設備研制，在60年代中期我國援助幾內亞茶廠的機械開發中，就包含了紅碎茶盤式揉切機研制，它基本采用傳統盤式揉捻機結構形式，在揉盤上安裝數塊彎月形、鑲有不銹鋼刀刃的階梯形切刀，揉盤中心有凸起錐體。作業時，將待切葉投入揉桶，揉桶轉動，錐體將加工葉推至切刀口實施切碎。該機與同時開發出的金屬結構的紅茶萎凋槽和513型自動鏈板式茶葉烘干機等相配套，當時不僅用于援非出口，在國內亦獲得應用。

20世紀60年代末期，在國外洛托凡揉切技術影響下，我國開始了轉子揉切機的研制（圖5）。至80年代，我國廣泛應用的江蘇705型，廣東6CRQ-18、20、25、30型等轉子揉切機，不僅實現了紅碎茶揉切作業的連續化，使切碎率和茶湯品質都有明顯提高，并且由于切碎力強，特別適合我國鮮葉采摘較粗老和使用中小葉種鮮葉原料較普遍的狀況，形成了具有我國特色的紅碎茶轉子機加工方式，促進了我國紅碎茶生產的快速發展。

圖5 紅茶轉子揉切機

圖6 紅茶CTC機及其主要工作部件齒輥

20世紀80年代，國外先進的CTC紅碎茶加工新技術和成套設備被引入我國，1982年海南南海茶場在國內首次引進，加工出具有“濃、強、鮮”品質特點的紅碎茶產品。在引進吸收的前提下，我國探索進行紅碎茶加工關鍵設備CTC機的研制和開發（圖6）。CTC為“切碎”“撕裂”與“卷曲”3個詞的英文縮寫，CTC機主要工作部件是一對相對運動、速比為1:10的三角棱齒輥子，揉切作用表現為強烈而快速，適合嫩度為3級輕發酵鮮葉的揉切，在大葉種茶區應用性能更為優越，通過CTC機揉切的加工葉，表皮被撕，葉肉裸露，茶汁外溢，細胞組織受扭曲或損傷，為發酵創造了良好的條件，并且色澤幾乎與鮮葉一樣翠綠，被認為是世界上最先進的紅碎茶加工技術。當時海南海口機械廠研制成功國內第一臺CTC機，定名為6CR-768型茶葉擠切機，鑒于CTC機齒輥的加工精度要求很高，由保定一家軍工企業承擔加工。因為CTC機齒輥的三角棱齒易磨損，每用數百小時就要修磨1次，80年代末期，合肥工大與杭州茶機總廠還聯合初步研制出齒輥修磨機。

與此同時，1983年云南茶葉進出口公司創制成功一種6CJR-20型球面擠揉式轉子揉切機，揉芯采用半球凸體結構，揉切效果趨向于CTC機，曾獲得國家發明獎。

1980年，中國茶葉進出口總公司張石城副處長和中國農業科學院茶葉研究所殷鴻范研究員到肯尼亞考察紅茶生產，回國后參照國外機型還開發出一種車式發酵設備，主體裝置的發酵車是一箱體上口大、下部小的可推行小車。在箱體內的下部，擱置一塊不銹鋼多孔透氣板，板上裝茶，板下為風室。風室通過風管可與供風系統出風管相接。作業時，將揉切葉投入發酵車內，然后將發酵車推至供風系統前，使發酵車進風管與供風系統的出風管口相接，開啟供風閥門，向車內吹入適當溫濕度的空氣，穿透茶層，使加工葉發酵。該設備機動性強，使用方便，發酵均勻，成茶質量良好，在紅碎茶和部分功夫紅茶加工中獲得廣泛應用。與此同時，當時我國還進行過連續式發酵機、上葉輸送帶即開始加熱的大型茶葉烘干機和沸騰式茶葉烘干機的研制開發，并應用這些設備，開發出CTC茶連續化生產線。

同樣，在國內名優綠茶興起后，紅茶加工設備和生產線的研發和生產停止，現云南、廣東等一些大型企業用于紅碎茶加工的機械和生產線，基本上依賴國外進口。

五、我國紅茶加工機械開發存在的問題和發展方向

1.紅茶加工設備和生產線缺乏規范和標準

我國當前所開發生產的紅茶產品種類繁多，各地甚至各企業制茶工藝差異較大，這就造成了各茶機生產企業所提供的紅茶加工機械和生產線產品一家一個樣，加之茶機企業規模普遍較小，產品質量參差不齊，規范化、標準化和通用化無從談起。

2.應加快制定工夫紅茶連續化生產線標準

為克服上述不足，應要求我國工夫紅茶產品能夠制訂統一的產品質量標準，以基本固定其加工工藝和產品品質規范，用以指導工夫紅茶加工機械和生產線的研制與開發，在此基礎上制訂紅茶加工機械和生產線的產品標準，使其逐步實現規范化、標準化和通用化，嚴格設備產品質量，滿足工夫紅茶生產需求。

3.紅碎茶加工機械研制開發應提上日程

為改變我國紅碎茶加工所應用的設備多為從國外進口的現狀，使國產設備能夠滿足云南、廣西、廣東等天然紅碎茶優質產區的紅碎茶生產需求，增加我國的紅碎茶出口，業界應重視并加快我國紅碎茶加工機械的研制開發，并爭取盡快攻克。