我国龙井（扁形）茶炒制机的研制与发展

权启爱

中国农业科学院茶叶研究所，310008

以龙井茶为代表的扁形茶，是国内生产量最多、平均卖价最高的名优茶类型。在我国的茶叶机械中，以龙井茶为代表的扁形茶炒制机的研制，经历了极为曲折和漫长的研究历程，最终获得成功和普及，应该说是我国茶叶机械中又一重大发明和辉煌业绩。

一、龙井茶与扁形茶

龙井茶发源于杭州西湖周围，从宋代以前的紧压团茶，发展到元、明时期的散茶，约到了明末清初（1644年前后）形成扁平形状的扁茶，逐步以其秀丽隽美的外形和独特的香气、滋味风格，而享誉中外。龙井茶的品质特点是：外形扁平光滑，挺秀尖削，长短大小均匀整齐，色泽嫩绿，顶叶包芽，香气清香持久，汤色黄绿明亮，滋味甘醇爽口，叶底嫩绿成朵微黄绿，有“色绿、香郁、味甘、形美”之特色。龙井茶自出现以来直至上世纪七八十年代，限于在杭州西湖区生产。改革开放后，我国名优茶生产兴起，西湖龙井茶区炒茶师傅，开始应邀奔赴各地传授龙井茶种植、采制和贮藏技术，输送制茶工具、物资。1997年仅当时称作“浙江龙井茶”的产量已超过万吨。2001年，国家设立龙井茶原产地保护，将龙井茶生产范围划分为西湖、钱塘和越州三大产区，规定浙江全省有18个县、市、区定位为龙井茶区，当时有龙井茶生产茶园7.33万hm2。按照龙井茶原产地保护规定，仅在原产地保护区范围内，按照龙井茶加工技术标准炒制的茶叶方可称之为龙井茶。其余区域按龙井茶技术加工的茶叶，在其商品名称中不可出现“龙井茶”字样，广义归类于扁形茶。实际上，扁形茶的加工技术发源于龙井茶，品质虽然可能存在一定差异，但使用的设备、加工技术，甚至所用鲜叶的茶树品种与龙井茶基本相同。同时，龙井茶和扁形茶的炒制设备均首先在龙井茶原产地茶区进行研制，故初期被称之为龙井茶炒制机，后来推广到国内扁形茶产区，也被称之为扁形茶炒制机。

二、龙井茶的手工炒制工具

龙井茶自明末清初出现直至上世纪七八十年代，一直依赖和沿用手工炒制，民国初年连炒茶用的锅灶也与炊事烧饭锅通用，即采用口径为60 cm的农家常用铁锅炒制。到了20世纪20年代，专用的龙井茶抬灶出现，它外壳系采用木材制成的上大下小四方形木框，一面留门，内砌砖灶，上置炒茶锅，可以抬而移动，故名龙井茶抬灶（图1）。

图1 民国初期龙井茶抬灶模型

30年代，龙井茶炒制开始使用连灶，系在抬灶基础上，用砖砌成，5～7灶甚至9灶相连形式（图2），形似弯月，位置固定，每灶上置1锅，5灶称五星灶，7灶称七星灶。作业时，连灶每灶1锅1人炒茶，由1人烧火，与抬灶相比燃料节约，并可适用于茶叶生产量较大的茶叶生产厂家。这种形式的连灶，直至20世纪60年代中期，在杭州西湖龙井茶区甚至在中国农业科学院茶叶研究所的龙井茶加工中还在普遍使用。笔者于60年代中期分配到中国农业科学院茶叶研究所工作，每到春茶大忙季节，科研人员都要抽出一定时间参与龙井茶的炒制。因为毕业于机械专业，又初来所，最初就被分配到龙井茶连灶烧火，记得当时用的是七星灶，1人1锅，1座锅灶7人炒茶。烧火人要提前上班，先将灶火点燃，使茶锅均匀预热，炒茶师傅一到就可投入炒制。炒茶时，7只灶孔的火力大小和锅温高低，要随着7位炒茶师傅的炒茶进程随时调节和改变，师傅们不时会发出“加一点”“减一点”的叫声，这时烧火人就要确认需加火或减火的炉灶，及时添柴或减柴。因为当时所使用的燃料为木柴，有时想提高火温往往又烧不起来，不时要用点燃松针丝和稻草等柴火，用嘴和一根竹管尽力吹风，使火旺起来加温，然而柴火燃起来往往火温又太高，师傅叫声再次响起，想降温火又降不下，就这样1个烧火工要同时应付5～7只炒茶锅的温度控制，实非易事，整天搞得灰头土脸，满头大汗，还很难达到炒茶要求，可谓要求甚高，当时说“炒茶容易烧火难”太对了。后来随着烧火的熟练，被逐步允许参与龙井茶部分炒制，才知道龙井茶是通过抓、抖、搭、抹、捺、推、扣、荡、磨、压等十大基本手法交替使用，才加工出光扁平直、色泽绿翠、香高味醇的产品，炒制手法和技艺复杂程度在名茶加工中绝无仅有，其技术的复杂，炒制的艰辛，非烧火所能比拟，当时说“一个真正的龙井茶炒制师傅，没有3～5年的勤学苦练，无法达到龙井茶手工炒制熟练技工水平”一点也不假。

图2 龙井茶炒制连灶

为了改善龙井茶手工炒制的作业条件，1961年杭州市机械科学研究所缪鸿荪等在西湖区梅家坞大队开始进行龙井茶电炒锅的研制。所研制出的电炒锅，由炒茶锅、电炉盘、木桶、电热丝和开关等组成（图3）。炒茶锅采用锅口直径为60 cm的铸铁锅。炉盘用耐火泥加工，内壁开有电线槽，电热丝分成2～3组嵌在电线槽内。木桶用杉木箍制，炉盘置于木桶内，炉盘与木桶间用隔热材料保温，炒茶锅置于炉盘之上。电源开关开启，电热丝即通电对炒茶锅加热，可开始龙井茶的炒制。电炒锅比原燃柴灶使用方便，并且清洁卫生，很受龙井茶区欢迎。

1982年，缪鸿荪等再次在杭州市农业局支持下，在梅家坞大队进行龙井茶远红外炒茶锅的研制，经探索和研究，获取了茶叶远红外最优吸收光谱，并优选出碳化硅远红外发射材料，配方后涂于电炉盘内凹面，形成碳化硅基体，电热丝仍然嵌装在基体凹槽内，形成龙井茶远红外炒茶锅。这种炒茶锅在电热丝通电后，不仅可直接加热炒茶锅，远红外基体还辐射出大量远红外线，使发射光谱与茶叶吸收光谱通过铁锅进行良好匹配。试验结果表明，应用远红外发射材料可比原电热丝直接加热节约电能约30%，直至目前，远红外炒茶锅还被广泛应用到各种名优茶的手工炒制中，是龙井茶炒制热源的重大改革。

1975年，浙江大学电工研究所汪培珊等还在杭州市西湖区满觉陇大队进行过电磁内热龙井茶炒茶锅的研制。就是炒茶锅背面焊上若干铜条作为变压器副边回路，变压器铁芯安装在炒茶锅底下，铁芯上绕原边线圈并接上电源，炒茶锅即成为变压器副边回路上的负载，原边线圈上抽出几个抽头，用来调节负载电流，以控制炒茶锅加热温度，形成电磁内热炒茶锅。电炒锅之所以这样构造，是因为变压器副边线圈可认为是1匝，即无限少，而原边线圈匝数与副边相比可算作极多，变压器运转时就会有低压大电流直接通入炒茶锅体，由于锅体电磁热效应和趋肤效应，使锅体直接发热，进行茶叶炒干。因为电磁内热炒茶锅的预热快，1 min不到就可使炒茶锅锅温上升到200℃以上，并且节能，曾用于杭州市西湖区龙井茶炒制。但因设备较复杂，制造成本也较高，在试验推广50余台后停用。

图3 龙井茶电炒锅和手工炒制

三、龙井（扁形）茶炒制机研制的初级阶段

为了使茶农摆脱龙井茶手工炒制的繁重劳动，远在新中国成立以前就有人开始龙井茶加工机械的研制。民国37年（1948）《浙江经济》第5卷第1期，刊登了吕增耕撰写的《机制龙井茶之研究》一文，就较详细介绍了当时所设计的一种龙井茶整形机和炒干机。龙井茶整形机，脚踏手摇均可，将杀青或烘焙后七八成干、叶身软而不硬之茶叶垂直掉下，经两滚轴间而出，施行茶叶压扁工序，取出后投入烘干机干燥之；龙井茶炒干机，构造分炒干锅、炒手、炒手指、搭手、搭手板等。茶叶经压扁后，投入炒干锅，然后摇动炒干机轴，茶叶经炒手和搭手交互动作，施行荡、搭、炒等，以至干燥。1960年，中国农业科学院茶叶研究所、浙江农业大学茶叶系和杭州市西湖区梅家坞生产大队联合进行龙井茶整形机研制，当时试图用1只辊轴在被加热的长形炒茶锅内滚动，将锅内茶叶在失水的同时压扁，炒制效果不理想；1980年前后由西湖区科委组织，杭州锅炉厂参与，在西湖区双峰大队继续进行龙井茶整形机研制，仍沿用辊轴将茶条压成扁形原理，试用结果仍局限于低档龙井茶炒制水平，未能投入实际应用。20世纪80年代中期，西湖区科委再次组织中国农业科学院茶叶研究所、西湖区双峰大队和西湖农机厂进行龙井茶炒制机的研制攻关。这时日本蒸青绿茶加工机械已引进，林宏清等受日本精揉机的启发，设计出一种加工叶可在锅内交替使用压头进行压扁的龙井茶整形机，勉强可用于中低档龙井茶的整形，在茶区有少量应用（图4）。

20世纪80年代以后，不少科研单位和茶机生产企业继续投入龙井茶炒制机的研制和攻关。然而，为实现龙井茶的良好做形，机器的创制一直坚持仿生龙井茶人工炒制抓、抖、搭、抹、捺、推、扣、荡、磨、压等十大手法，所研制的扁形茶炒制机机型，不仅结构复杂，并且制茶品质也一直停留在西湖区所研制样机的炒制水平上，研制工作踏步不前。于是，中国农业科学院茶叶研究所的茶机技术人员，对以往的研究思路进行了认真总结和分析，发现如果完全坚持仿生、沿着模仿人工炒制所有手法进行扁形茶炒制机的研制，工作困难繁琐，目的很难达到。为此提出应抓住扁形茶外形光扁平直的突出特点，在鲜叶杀青基础上，坚持“理直、压扁、磨光”龙井茶三大成型关键工序，扁形茶炒制机械研制瓶颈的突破将有可能，成为此后龙井茶炒制机研制的指导性思路。 (待续)