中国红茶机械的研制和发展

2018-05-24权启爱

中国茶叶 2018年5期

权启爱

中国农业科学院茶叶研究所，310008

红茶起源于中国，是中国六大茶类之一。中国红茶18世纪传往印度、斯里兰卡等国，此后普及到世界各产茶国。红茶是当前世界上消费量最大的茶类，在其不断发展的过程中，催生了红茶加工机械的发展。

一、先辈们对红茶机械起步的贡献

中国的红茶出现于明代（1368—1644）。19世纪80年代，是我国历史上茶叶出口最高峰，1886年我国茶叶出口总量达13.41万t，其中红茶为10万t，足见红茶在我国茶叶生产中的历史地位。在此后很长时间内，红茶仍然是国内产量仅次于绿茶的重要茶类，长期以来均依赖手工制作。18世纪中国红茶加工技术传往印度等国，也是采用手工制作，后来英国人在印度等国先后开展机械制茶技术的研发，将条形红茶改制成红碎茶，并研制出各种红茶加工机械，实现了机械制茶。然而，作为红茶原产地的中国，红茶等茶类加工却仍长期停留在手工作业状态。吕允福在1934年撰写的《浙江温州之茶业》一文中，陈述了清末民初我国红茶的加工技术状况：“采后薄摊簟上，置日光下晒一时许，是为萎凋，待叶质柔软，握之不断时即取出揉捻。揉捻全用脚踏，殊不卫生，踏至茶汁外浸即停止，另盛箩内，以足踏紧，置日光下晒之，使其发酵，约一时许取出薄摊日光下，直待其干为止。”进入20世纪，印度和日本等国的茶叶生产和出口蒸蒸日上，中国却不断走向衰落。这时中国茶界有识之士开始反思中国茶业的衰落根由，在清德宗光绪二十一年（1895）十一月，户部员外郎陈炽在《振兴商务条陈》中就提出了振兴茶业四法，其中“一曰采用机器……”指出“机器制茶清洁，质量匀净，为英法各国所喜购”。史料载，1896年，福建地方绅士会同茶叶商人，筹资于福州北岭成立机械制茶公司，集资购买烘焙机、卷叶机等茶机，实行机械制茶。1897年温州裕成茶栈购置机器制红茶，色味俱佳，运沪销售“独得其价”。民国初年，由于一批先辈的促进，政府开始派出技术人员去国外考察茶业，如1914—1924年，先后派出朱文精、葛敬应、胡浩川、陈鉴鹏、陈序鹏等茶业界人士赴日留学考察，1935年，又派出吴觉农、柯仲正赴爪哇、锡兰、印度、日本等国考察红茶生产，寻求国茶产制发展途径。通过学习和考察，前辈们进一步感悟到中国茶业之所以落后，主要是茶叶加工未能采用机器，长期沿袭手工制茶。在这批有识人士的推动下，国内一些茶场（厂）和茶业改良场开始少量引进德国、日本等国红茶加工机械并开始仿制性研制，用于红茶加工（图1）。

图1 早期国内引进和应用的红茶揉捻和发酵设备

1915年，北洋政府农商部在安徽省祁门县南乡平里村筹建祁门模范种茶场，自行制造小型揉捻机用于红茶加工。1917年，实业部国际贸易局与中央农业实验所汉口商检局租赁宁州种植公司旧址合办茶叶改良场，利用机械仿制了印度红茶，红茶色香味均有所提高。1932年，湖南省安化茶场场长冯绍裘设计并试制20余台木质揉捻机和A型烘干机，用于红茶生产，工效较人工提高6～7倍。同年，安徽省祁门茶业改良场引进德国克虏伯式大型揉捻机、日本大成式揉捻机和印度烘干机，用于制造红茶，对提高茶叶品质、节省劳力和提高工效效果均佳。抗日战争爆发后，以茶界知名人士范和钧先生为首的一批技术人员，经中国香港、印度、缅甸进入云南省勐海，在佛海（今勐海）筹建勐海实验茶厂，范和钧任厂长，引进克虏伯式揉捻机、杰克逊式烘干机和茶叶精制设备，创制和加工滇红工夫茶，所制红茶金毫显露，条索紧结，味鲜浓醇，品质极佳。湖南省安化茶厂黄本鸿也先后研制成功茶叶筛分机、捞筛机、轧茶机、抖筛机、脚踏撞筛机及拼堆机，用于红茶精制加工。正是上述机械的引进和使用，使木质人力、畜力、水力茶叶揉捻机和脚踏木质茶叶筛分机等简易制茶机具在各省茶区相继出现，应用于红茶等加工。特别是浙江省农业改进所研制的手推揉捻机、发酵器、干燥器、烘笼等机具，在红茶加工中推广试用，更是获得茶区认可。虽说民国时期中国茶叶加工机械研制已开始起步，然而就整个红茶等茶叶加工而言，仍基本处于手工作业状态。

抗日战争前后，中国的红茶加工仍主要是使用篾垫进行日光萎凋，并在铺有篾片或竹匾的揉捻台面上用手揉或将茶叶灌入袋中用脚踩揉捻，置于由木质框架和竹筐构成的发酵设备中，在室内进行发酵或萎凋，并使用烘笼进行干燥。抗日战争时期设在贵州湄潭破旧狭小的万寿宫内的民国中央实验茶场茶叶加工厂，每到茶叶加工季节厂内一派繁忙和热闹景象，茶厂职工和西迁浙大的师生，采用日光萎凋或用竹筐进行室内萎凋，用竹筐发酵，自制木质揉捻机揉捻，自制干燥箱干燥，竹编烘笼足干，制作出的红茶，经当时中国评茶大师、云南顺宁（今凤庆）实验茶厂厂长冯绍裘先生，在用中国最优之安徽祁门红茶对照审评后得出结论，认为是“品质似不若祁红之优异，制造得法或可胜于祁红”的“湄红”工夫红茶。

二、新中国成立后中国红茶加工机械的发展

新中国成立后，由于苏联和东欧国家对我国工夫红茶的需求量剧增，为扩大红茶生产，增加茶叶产量，对红茶加工机械需求迫切。1950年中国茶叶进出口总公司采用贷款订货形式，向上海和杭州等地私营机械厂定制了一批茶叶初、精制机械，包括克虏伯揉捻机、解块分筛机、51型茶叶烘干机和部分精制机械等，相继在浙江青坛、浙江山口、安徽祁门、江西修水、湖南安化、湖北恩施和四川、云南等重点产茶省市建立40余个国营红茶初制厂和数个红茶精制茶厂，促进了我国红茶生产的发展，带动了各茶区茶叶机械技术革新运动的展开。

为配合红茶出口，1951年浙江省成立红茶推广大队，在绍兴、嵊县、诸暨等地，开始仿造和推广木质或铁木结构的以手推、水力等为动力的单、双桶揉捻机，后来安徽、湖北等茶区也出现类似的双桶、四桶等揉捻机，并土法上马，创造出以人、畜、水、机、电为动力的铁木结构，甚至部分采用水泥、石头等结构的红茶加工机具。湖北省设计完成了竹、木、铁结构58型恩施萎凋机和“万能”烘干机，安徽、湖南和云南等省完成了祁门干燥萎凋两用机、安化烘茶箱和凤庆土烘房等简易红茶烘干设备，被广泛应用于红茶加工，推动了中国红茶生产的发展。

20世纪50年代，民国中央实验茶场先后更名为“贵州省湄潭实验茶场”“贵州省湄潭茶场”等。一直在此工作的王正容，1947年曾被中央实验茶场派往台湾专门学习机器制茶1年，由于台湾省茶叶机械开发较早，1902年就开始应用茶叶揉捻机、烘干机和茶叶风力选别机等初、精制机械进行红茶加工，故王正容回湄潭后就全身心地投入茶叶机具和工艺研究革新。50年代，他与湄潭茶场技术人员和职工一起，不仅自行设计出铁木结构、以木为主的简易制茶机械，还引进全金属结构的仿克虏伯大型揉捻机（图2），因为揉桶直径为920 cm，故被称为92型茶叶揉捻机，用于红茶揉捻作业，生产率高，茶叶品质良好，上述机器被联装成生产线，满足了当时出口红茶初制加工的需求，为打破帝国主义对我国的经济封锁作出贡献。

图2 20世纪50年代我国引进和仿制的克虏伯茶叶揉捻机

1957年，中国茶叶公司浙江省公司在当时国家经济十分困难的情况下，投入资金分别在绍兴县青坛和诸暨县山口红茶初制厂，购入克虏伯大型揉捻机、大型链板式茶叶烘干机等，建成了大型“现代化”红茶初制厂，为当时引领国营红茶加工厂红茶加工机械化进程，作出了先进的技术示范。为了加速红茶机械化的发展，1958年，浙江省商业厅土产处又组织绍兴茶厂、诸暨山口、绍兴青坛、城南等红茶初制厂的技术人员吕增耕、张寿基等，因地制宜、立足实际，研制农村集体茶厂使用、以木质为主的红茶初制机械。通过努力，成功设计出简易红茶萎凋槽、工夫红茶和红碎茶两用揉捻机、红碎茶揉切机、解块分筛机、简易自动茶叶烘干机、手拉百页式茶叶烘干机等。1958年11月，浙江省商业厅召开现场会，进行革新技术交流，并将绘制的红茶初制机具图纸分送各红茶产区，扩大推广应用。

1958年，中国农业科学院茶叶研究所在杭州成立并设立茶叶机械研究室。1963年参照国外资料，研制成功适于我国应用的红茶萎凋槽，槽体可用钢板、木板甚至用水泥砖砌，槽面上设置萎凋帘，萎凋帘可用冲孔钢板、尼龙网或竹丝编制的竹帘做成，用于摊叶，槽底槽体前部装有直流风机，向摊于槽面上的鲜叶供风，从而加速水分蒸发，为了保证槽面上的风速均匀，槽底从前至后做出约5°的斜坡，部分萎凋槽还配有热风炉或蒸汽换热器，在室温较低时可向槽面鲜叶供应35℃左右的热风以加速萎凋。萎凋槽槽面上鲜叶摊放厚度可达20～40 cm，一般槽宽1.5 m、长10 m，摊叶面积为15 m2的小型萎凋槽，可摊叶500 kg左右，而槽宽2 m、长20 m，摊叶面积为40 m2的萎凋槽，可摊鲜叶1 200 kg甚至1 500 kg，使阴雨天萎凋的难题获得解决。这种萎凋槽，在20世纪60年代中国援建非洲几内亚马桑达茶厂时，与其他红茶加工机械一起进行了正规设计，可提供出口，并被国内广泛应用，使我国以工夫红茶为主的红茶加工实现了单机作业形式的机械化加工（图3）。

20世纪80年代，我国名优绿茶发展迅速并形成热潮，红茶生产急剧下降，红茶加工机械的研制暂时停滞。

三、红茶机械和连续化加工生产线的研制和发展

近几年，国内茶产品结构调整深入，茶叶消费呈多样化发展趋势，红茶消费在市场上增长迅速，从而促进了国内以工夫红茶为主的红茶生产的恢复和发展，加之国内茶叶加工逐步趋向规模化，推进了红茶加工连续化生产线的研制开发。

图3 20世纪60年代我国研制并出口非洲的红茶萎凋槽

工夫红茶加工使用的主要设备有萎凋、揉捻、发酵和干燥设备等（图4）。为保证红茶连续化生产线的顺利研制，在一些原来就具有连续化作业，产能也可满足生产线需求的单机，如自动链板式茶叶烘干机等外，着手开展了连续化萎凋设备、连续化揉捻机组、连续化发酵设备等的开发研制，配套相应的输送设备，并加装单片机及其PLC控制系统，构成不同类型的工夫红茶加工连续化生产线，促进了工夫红茶的规模化、清洁化、连续化加工，在安徽祁红、云南滇红、江西宜红、福建坦洋工夫等国内工夫红茶加工中获得广泛应用。

四、我国红碎茶加工机械研制开发的进展

图4 红茶萎凋机（左）和发酵机（右）

红碎茶最早出现于印度等国，是国际上消费的主要红茶类型。鉴于红碎茶消费在世界上的地位，吴觉农在20世纪50年代直至1989年逝世前，就一直倡导在国内重视红碎茶生产的发展，并对印度、斯里兰卡等国先进的红碎茶加工机械给予了极大关注。正是在他的影响下，1956年下半年，中国茶叶进出口总公司出资进口一台世界上最先进的红碎茶揉切设备CTC机和克虏伯大型双动揉捻机，交给浙江省绍兴县青坛茶厂（浙江省绍兴茶厂初制分厂），意在开展红碎茶的试制。1957年，浙江农学院茶叶系的张堂恒、卢世昌、薛运凤等老师还带领该校茶叶系学生去该厂实习，薛运凤等还组织茶叶系56级徐南眉等同学对CTC机进行了测绘。但因为当时对红碎茶加工技术业界还普遍缺乏认识，加上该厂正忙于外销苏联及东欧的工夫红茶的生产，克虏伯大型双动揉捻机就被用于工夫红茶加工，而红碎茶试制被搁置，这台CTC机也就一直被放在青坛茶厂内。20世纪70—80年代，吴觉农对中国发展红碎茶重新作出积极倡导，在他参加的茶叶专业和学术会议上，反复论述发展红碎茶对中国茶叶占领世界市场的重要性，并担心红碎茶的“碎”字会被误认为是茶叶加工中筛分出的副茶中的碎茶，他还要求将红碎茶改称之为“红细茶”。为了响应吴觉农先生的倡导，吴先生在复旦大学任教时的学生、中国农业科学院茶叶研究所茶叶机械研究室主任陈尊诗，对红碎茶加工技术和设备的研究十分热心，经多方联系，青坛茶厂决定将国拨无价财产并且在进口后一直闲置的红茶CTC机，免费赠送给中国农业科学院茶叶研究所。该机机体庞大且沉重，当时用一台解放牌汽车才勉强装运，约1978年底运抵该所。陈尊诗先生的预想是，以该CTC机为样机，组织开展国产CTC机的研制，但因他当时忙于海南红碎茶连续化发酵机和生产线的研制，此事遂暂时搁浅，故运来的CTC机再次被存放在茶叶研究所茶厂的制茶车间内。80年代末期，随着茶厂车间改造清理及陈尊诗先生的退休和茶叶机械室人员的流动和散失，CTC机研制之梦告一段落。

我国红碎茶生产实际上始于20世纪60年代，最早是采用切茶机将条形红茶切碎、筛分而成，品质低下。后开始尝试直接用鲜叶加工并进行相关的设备研制，在60年代中期我国援助几内亚茶厂的机械开发中，就包含了红碎茶盘式揉切机研制，它基本采用传统盘式揉捻机结构形式，在揉盘上安装数块弯月形、镶有不锈钢刀刃的阶梯形切刀，揉盘中心有凸起锥体。作业时，将待切叶投入揉桶，揉桶转动，锥体将加工叶推至切刀口实施切碎。该机与同时开发出的金属结构的红茶萎凋槽和513型自动链板式茶叶烘干机等相配套，当时不仅用于援非出口，在国内亦获得应用。

20世纪60年代末期，在国外洛托凡揉切技术影响下，我国开始了转子揉切机的研制（图5）。至80年代，我国广泛应用的江苏705型，广东6CRQ-18、20、25、30型等转子揉切机，不仅实现了红碎茶揉切作业的连续化，使切碎率和茶汤品质都有明显提高，并且由于切碎力强，特别适合我国鲜叶采摘较粗老和使用中小叶种鲜叶原料较普遍的状况，形成了具有我国特色的红碎茶转子机加工方式，促进了我国红碎茶生产的快速发展。

图5 红茶转子揉切机

图6 红茶CTC机及其主要工作部件齿辊

20世纪80年代，国外先进的CTC红碎茶加工新技术和成套设备被引入我国，1982年海南南海茶场在国内首次引进，加工出具有“浓、强、鲜”品质特点的红碎茶产品。在引进吸收的前提下，我国探索进行红碎茶加工关键设备CTC机的研制和开发（图6）。CTC为“切碎”“撕裂”与“卷曲”3个词的英文缩写，CTC机主要工作部件是一对相对运动、速比为1:10的三角棱齿辊子，揉切作用表现为强烈而快速，适合嫩度为3级轻发酵鲜叶的揉切，在大叶种茶区应用性能更为优越，通过CTC机揉切的加工叶，表皮被撕，叶肉裸露，茶汁外溢，细胞组织受扭曲或损伤，为发酵创造了良好的条件，并且色泽几乎与鲜叶一样翠绿，被认为是世界上最先进的红碎茶加工技术。当时海南海口机械厂研制成功国内第一台CTC机，定名为6CR-768型茶叶挤切机，鉴于CTC机齿辊的加工精度要求很高，由保定一家军工企业承担加工。因为CTC机齿辊的三角棱齿易磨损，每用数百小时就要修磨1次，80年代末期，合肥工大与杭州茶机总厂还联合初步研制出齿辊修磨机。

与此同时，1983年云南茶叶进出口公司创制成功一种6CJR-20型球面挤揉式转子揉切机，揉芯采用半球凸体结构，揉切效果趋向于CTC机，曾获得国家发明奖。

1980年，中国茶叶进出口总公司张石城副处长和中国农业科学院茶叶研究所殷鸿范研究员到肯尼亚考察红茶生产，回国后参照国外机型还开发出一种车式发酵设备，主体装置的发酵车是一箱体上口大、下部小的可推行小车。在箱体内的下部，搁置一块不锈钢多孔透气板，板上装茶，板下为风室。风室通过风管可与供风系统出风管相接。作业时，将揉切叶投入发酵车内，然后将发酵车推至供风系统前，使发酵车进风管与供风系统的出风管口相接，开启供风阀门，向车内吹入适当温湿度的空气，穿透茶层，使加工叶发酵。该设备机动性强，使用方便，发酵均匀，成茶质量良好，在红碎茶和部分功夫红茶加工中获得广泛应用。与此同时，当时我国还进行过连续式发酵机、上叶输送带即开始加热的大型茶叶烘干机和沸腾式茶叶烘干机的研制开发，并应用这些设备，开发出CTC茶连续化生产线。

同样，在国内名优绿茶兴起后，红茶加工设备和生产线的研发和生产停止，现云南、广东等一些大型企业用于红碎茶加工的机械和生产线，基本上依赖国外进口。