權(quán)啟愛
龍井茶是我國著名的傳統(tǒng)名茶之一，但由于長期以來依賴于手工炒制，勞動強度大，功效低，炒制技術(shù)要求高，質(zhì)量難于控制，加之龍井茶的生產(chǎn)季節(jié)性強，故廣大茶區(qū)對龍井茶炒制機械化要求迫切。
我國龍井茶加工機械的研制始于20世紀50年代，歷經(jīng)幾十年的努力，到了90年代，龍井茶的機械炒制已較普遍。本文特對龍井茶加工機械的發(fā)展歷程作一簡要回顧，并對其主要機型作一介紹。
一、起步階段
中華人民共和國建國初期，杭州市國營龍井茶場成立，為了減輕龍井茶手工炒制中繁重的體力勞動，該場從20世紀50年代中期起就開始了龍井茶整形機的研制，但因當時的條件和技術(shù)限制，未能研制出成型的機器。1958年，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所成立，為了加速茶葉生產(chǎn)機械化的進程，不久該所就設(shè)置了茶葉機械研究室，杭州市國營龍井茶場也并入該所，從而使龍井茶炒制機的研制正式提上日程，并列入科研計劃進行研制。
在起步階段，龍井茶炒制機的研制思路是在分析手工炒制手法的基礎(chǔ)上，經(jīng)歸并、簡化而獲得的，從理條、壓扁、磨光等主要工藝出發(fā)，進行整臺機器和主要部件的設(shè)計。經(jīng)過幾年的探索和改進，于20世紀60年代研制出我國第一臺成型的龍井茶整形機。該機由半圓形整形鍋、整形器、爐灶和傳動機構(gòu)組成。這種機器在當時投入了制茶試驗，但由于機器結(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計較原始，機器制造質(zhì)量也不好，可靠性差，炒制的龍井茶，其品質(zhì)與要求相差較遠，未能在生產(chǎn)中應(yīng)用。然而，由此所提出的理條、壓扁、磨光的研制思路，在較長時間內(nèi)都深刻影響著我國龍井茶加工機械的研制開發(fā)。
二、試用階段
此后，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所等單位，一直堅持著龍井茶炒制機的探索和研制，同時西湖龍井茶區(qū)對龍井茶炒制機械化的要求也更為迫切。于是，自1973年開始，由當時的杭州市科技局主管、杭州市西湖區(qū)西湖公社出面組織和主持，組成由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所林定清、杭州茶廠俞林生、杭州鍋爐廠張友農(nóng)、西湖公讓雙峰大隊錢福曹、西湖區(qū)農(nóng)業(yè)科孫官順、西湖公社朱生洪和西湖公社農(nóng)機廠施才松等科技人員、干部、工人、農(nóng)民參加的龍井茶機試驗組，對龍井茶炒制機進行協(xié)作研制和攻關(guān)。
歷經(jīng)幾年的合作和努力，由林定清等人完成機器圖樣設(shè)計，并由杭州鍋爐廠和西湖公社農(nóng)機廠先后試制出兩輪樣機，經(jīng)反復(fù)改進，于1976年完成了新一代龍井茶炒制機的研制，定名為lc－l型龍井茶炒于機，并在杭州市西 湖區(qū)投入試驗和試用。
lc一1型龍井茶炒干機由緊條炒葉鍋、整形炒葉鍋、傳動系統(tǒng)、加壓裝置、電熱裝置和機架組成。經(jīng)試驗表明，此機已可用于低檔龍井茶的炒制，其作業(yè)原理基本可行，但因當時條件有限，對該機主軸往復(fù)次數(shù)、擺幅大小、壓輥尺寸及運轉(zhuǎn)參數(shù)等均未做充分的優(yōu)化設(shè)計，加之機器制作粗糙，各部件運轉(zhuǎn)欠靈活，未能在生產(chǎn)中獲得普及推廣。
進入20世紀80年代，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所陳寶根等，在lc－l型龍井茶炒干機的基礎(chǔ)上，繼續(xù)進行研究改進，使機器結(jié)構(gòu)設(shè)計趨于合理，尤其是經(jīng)杭州三葉茶機廠和衢州微型茶機廠等廠家對整機結(jié)構(gòu)和零部件設(shè)計方案的優(yōu)化以及按機械產(chǎn)品加工要求進行制造，使該機產(chǎn)品質(zhì)量和作業(yè)性能更為完善，完成了6cbz－80型龍井茶（扁茶）炒制機的設(shè)計定型，使該機達到了生產(chǎn)中可應(yīng)用的水平，并獲得小批量的推廣試用。
6cbz－80型龍井茶炒制機由鍋體、加壓機構(gòu)、炒葉器、傳動機構(gòu)、加熱及送風裝置等組成。主要工作部件的鍋體，是由一對與lc－l型齒形炒葉鍋相似的近似于半圓錐的槽鍋組成，兩只槽鍋平行安裝，傾角相反，在每口槽鍋低端設(shè)置一回轉(zhuǎn)導(dǎo)葉器（刮葉刷），從而組成一封閉的茶葉回路。槽鍋裝在振動機構(gòu)上，做茶時，鍋內(nèi)的茶葉進振動過理條，同時沿槽鍋傾斜面下滑，到低端后由導(dǎo)葉器提到另一槽鍋之高瑞，從而完成循環(huán)作業(yè)。同時，由于這時沿槽鍋軸線布置的炒葉器炒手板作徑向擺動，使槽鍋內(nèi)茶葉受到推、擠作用力而沿鍋壁向上滑動到一定高度翻滾落下，從而實現(xiàn)翻葉。此外，在曲柄機構(gòu)帶動下，配置在槽鍋上方的壓桿作圓擺動，壓桿上裝有可調(diào)節(jié)高度的壓頭，壓頭則間歇地壓向已理好條并排列整齊的葉層，達到壓扁整形之目的。為使成品茶色澤綠潤，機器上裝有風機，將經(jīng)過加熱的熱風適量適時吹入槽鍋，以驅(qū)趕蒸發(fā)出的水汽。
應(yīng)用 6cbz－ 80型龍井茶炒制機加工的龍井茶，基本上已可達到條索扁平，外形整齊，色澤綠潤，苗鋒完好，但該機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，價格貴，使用故障也較多，因此影響了該機在生產(chǎn)中的普遍推廣，直至目前雖然部分用戶認為該機制茶質(zhì)量尚好，還在應(yīng)用，但數(shù)量甚少。
三、推廣應(yīng)用階段
進人20世紀90年代，我國經(jīng)濟獲得了迅速發(fā)展，人民生活水平也迅速提高，對龍井茶的需求增長甚快，于是原產(chǎn)于杭州市西湖區(qū)的龍井茶，其生產(chǎn)工藝迅速向浙江省其他茶區(qū)甚至全國各地茶區(qū)傳播，各地依照龍井茶制法生產(chǎn)的扁形名茶產(chǎn)量迅猛增長，1998年僅浙江省的扁形條產(chǎn)量已達l．3萬t，產(chǎn)值8億元。生產(chǎn)的發(fā)展，有力地推動了我國龍井茶加工機械的發(fā)展，使在20世紀叨年代中期研制成功的往復(fù)多槽式龍井茶炒制機很快在全國各茶區(qū)推廣應(yīng)用。到2000年底，僅浙江省推廣的龍井茶加工機械就達1萬臺以上，機制龍井茶產(chǎn)量達6700t，產(chǎn)值達3．5億元；估計在全國各茶區(qū)推廣的龍井茶加工機械達4萬臺以上。
往復(fù)多槽式龍井茶炒制機的開發(fā)成功，起源于20世紀80年代末期安徽省宣州市溪口村一位名叫何世華的農(nóng)村知識青年所發(fā)明的一種往復(fù)多槽式茶葉理條機，該發(fā)明于20世紀90年代初期獲得國家實用新型發(fā)明專利。此機主要結(jié)構(gòu)為一由傳動系統(tǒng)帶動、在加熱爐灶上作往復(fù)運動的多槽鍋，當原料投入多槽鍋內(nèi)，隨著多槽鍋的往復(fù)運動，會使茶葉一邊失水、一邊順著槽鍋軸線逐步有序排列，并不斷被卷緊，達到理條之目的。
為了將上述往復(fù)多槽式理條機用于龍井茶的炒制，浙江省新昌縣購買了理條機專利，并經(jīng)改進用于龍井茶的理條作業(yè)，效果良好。隨之浙江不少茶機廠均采用這種原理開展龍井茶炒制機的研制，對機器整體結(jié)構(gòu)，槽鍋形狀、尺寸和槽數(shù)，槽鍋往復(fù)頻率和往復(fù)幅度，熱源形式等進行了優(yōu)化設(shè)計，使其更適合龍井茶理條工藝。在此過程中，有一個更重要的創(chuàng)舉，就是在完成理條工序后，向每個槽鍋內(nèi)投入一根壓棒，由于壓棒在柏鍋內(nèi)的不斷往復(fù)滾動，逐漸將茶條壓扁，并使條條不斷失水，從而完成龍井茶的成型。這樣一種全新原理的龍井茶炒制機誕生后，浙江省幾乎所有條機廠都投入試制生產(chǎn)，并各自對機器的結(jié)構(gòu)、性能進行了研究和改進，使其逐步完善，形成了目前生產(chǎn)中適用的各種機型，并很快在全國各茶區(qū)推廣應(yīng)用。
往復(fù)多槽式龍井茶炒制機主要由多槽式炒葉鍋、機架、熱源、傳動機構(gòu)和加壓榨等組成。多槽式炒葉鍋用不銹鍋或碳鍋薄板沖壓而成，有三槽、五槽、六槽等。熱源有電熱、液化氣、煤柴和木炭等。熱源位于往復(fù)運動的多槽鍋下部，直接對鍋體加熱。傳動機構(gòu)由電動機通過減速箱帶動曲柄機構(gòu)運轉(zhuǎn)，使炒葉鍋在機架的軌道上往復(fù)運動。加壓棒一般以塑料管內(nèi)灌黃沙，兩端封死，外面緊包棉布制成，通常有幾種重量規(guī)格，視在制葉狀況選用。為了改善炒制過程中尤其是青鍋時的水蒸氣散發(fā)狀況，機器上還裝有熱風吹送系統(tǒng)和變速機構(gòu)，以便需要時向槽鍋內(nèi)適量吹火熱風，并使槽鍋往復(fù)頻率適當加快，利于水蒸氣散發(fā)。當使用壓棒加壓時，為保證壓棒在鍋內(nèi)“只浪不拋”，往往利用變速機構(gòu)適當降低槽鍋往復(fù)頻率，以減少碎茶。
在龍井茶炒制時，將原料均勻投入往復(fù)運動的多槽鍋的每條槽內(nèi)，在適宜的溫度下，采用相關(guān)的炒制技術(shù)來完成龍井茶的加工。生產(chǎn)實踐證明，由往復(fù)多槽式龍井茶炒制機完成龍井茶的青鍋和輝鍋階段的炒制，只要槽鍋往復(fù)頻率、鍋溫、加壓和吹送熱風時間等掌握得當，即可在一臺機器上完成龍井茶的殺青、理條、壓扁、干燥等全部工序，可以說是龍井茶加工機械研制開發(fā)的一大突破。同時，該機又可用于毛峰茶和針形茶等名茶加工中的理條，故又被稱為“名茶多功能機”。該機自20世紀90年代中期以來在龍井茶和其他名茶加工中應(yīng)用十分普遍，被認為是20世紀90年代以來茶葉機械中最熱門的機器。實際使用表明，應(yīng)用該機炒制的龍井茶，條索扁平勻齊，外形勻整程度甚至優(yōu)于手工炒制，若技術(shù)掌握得當，成茶色澤綠翠，香氣良好，各種檔次的龍井茶都能做，并且機械結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，基本上可滿足龍井茶加工工藝的要求。
為了規(guī)范往復(fù)多槽式龍井茶炒制機的操作，減少機器制茶過程中對操作人員操作技術(shù)的依賴，使機制龍井茶的品質(zhì)水平穩(wěn)定，20世紀90年代中期以來，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所與密州微型茶機廠協(xié)作，又研制開發(fā)出電腦控制的往復(fù)多槽式龍井茶炒制機，實現(xiàn)了機器作業(yè)過程中的槽鍋往復(fù)頻率，炒制溫度，熱風吹送時間和投、取加壓榨提示等程序控制，使該機性能更臻完善，很受用戶的歡迎。
四、存在的問題及應(yīng)采取的對策
龍井茶的機械加工雖然已較普遍，尤其是應(yīng)用往復(fù)多槽式龍井茶炒制機加工的龍井茶產(chǎn)品也已逐漸被廣大消費者所接受，但與精細的手工炒制相比，產(chǎn)品質(zhì)量仍有較大差距。具體表現(xiàn)在機制龍井茶雖茶條扁平，但表面較粗糙欠光滑，加之機制茶條索收緊度不夠，成茶容重較小，所以沖泡時往往浮于水面，不易下沉；從成茶色澤上看，機制茶往往泛青綠色，而非傳統(tǒng)手工炒制的嫩黃綠色；在香氣和滋味方面表現(xiàn)為清香不足，往往是高火香較濃。產(chǎn)生這些問題的主要原因是因為手工炒制手法復(fù)雜，各種手法交替使用，并依茶葉炒制不同階段及時調(diào)整炒制溫度、手法和用力等，有利于龍井茶品質(zhì)的形成。而機器炒制則將手工炒制的十大手法簡化成理條、壓扇等幾個機械動作，在炒制質(zhì)量上就很難達到手工炒制的水平。例如茶條表面欠光滑，就是因機器炒制時雖壓扁充分，但如手工炒制那樣的推、捺、磨等動作和作用明顯不足造成的，當然清香不足也是因為機制中缺乏手工制茶時有關(guān)香氣轉(zhuǎn)化條件造成的。
為解決上述問題，目前生產(chǎn)中常常采取機、手結(jié)合的加工方式，即充分利用機器炒制中殺青、理條、壓扁等優(yōu)于手工的優(yōu)勢，以機器加工為主，待完成八成炒制后，以手工在電炒鍋內(nèi)進行輔助輝干。這樣制成的產(chǎn)品不但外形勻整光滑，而且香高味醇，符合龍井茶的傳統(tǒng)風格要求。
與此同時，應(yīng)進一步加強龍井茶外形和內(nèi)質(zhì)形成機理的研究，從生物化學(xué)、機械動力學(xué)和運動學(xué)等方面進行探討，以便對現(xiàn)行的往復(fù)多槽式龍井茶炒制機進行改進，使其更加完善，從而加工出更加符合傳統(tǒng)風格的機制龍井茶。