相對(duì)于傳統(tǒng)的手工揉捏茶葉來(lái)說(shuō)，機(jī)械化加工龍井茶是一個(gè)重大的進(jìn)步。我國(guó)龍井茶加工機(jī)械的研制始于20世紀(jì)50年代，歷經(jīng)幾十年的努力現(xiàn)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。
龍井茶是我國(guó)著名的傳統(tǒng)名茶之一，但由于長(zhǎng)期以來(lái)依賴于手工炒制，勞動(dòng)強(qiáng)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(qiáng)，故廣大茶區(qū)對(duì)龍井茶炒制機(jī)械化要求迫切。
我國(guó)龍井茶加工機(jī)械的研制始于20世紀(jì)50年代，歷經(jīng)幾十年的努力，到了90年代，龍井茶的機(jī)械炒制已較普遍。本文特對(duì)龍井茶加工機(jī)械的發(fā)展歷程作一簡(jiǎn)要回顧，并對(duì)其主要機(jī)型作一介紹。
一、起步階段
中華人民共和國(guó)建國(guó)初期，杭州市國(guó)營(yíng)龍井茶場(chǎng)成立，為了減輕龍井茶手工炒制中繁重的體力勞動(dòng)，該場(chǎng)從20世紀(jì)50年代中期起就開(kāi)始了龍井茶整形機(jī)的研制，但因當(dāng)時(shí)的條件和技術(shù)限制，未能研制出成型的機(jī)器。1958年，中國(guó)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(jī)械化的進(jìn)程，不久該所就設(shè)置了茶葉機(jī)械研究室，杭州市國(guó)營(yíng)龍井茶場(chǎng)也并入該所，從而使龍井茶炒制機(jī)的研制正式提上日程，并列入科研計(jì)劃進(jìn)行研制。
在起步階段，龍井茶炒制機(jī)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(jiǎn)化而獲得的，從理?xiàng)l、壓扁、磨光等主要工藝出發(fā)，進(jìn)行整臺(tái)機(jī)器和主要部件的設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)幾年的探索和改進(jìn)，于20世紀(jì)60年代研制出我國(guó)第一臺(tái)成型的龍井茶整形機(jī)。該機(jī)由半圓形整形鍋、整形器、爐灶和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。這種機(jī)器在當(dāng)時(shí)投入了制茶試驗(yàn)，但由于機(jī)器結(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計(jì)較原始，機(jī)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(yuǎn)，未能在生產(chǎn)中應(yīng)用。然而，由此所提出的理?xiàng)l、壓扁、磨光的研制思路，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都深刻影響著我國(guó)龍井茶加工機(jī)械的研制開(kāi)發(fā)。
二、試用階段
此后，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所等單位，一直堅(jiān)持著龍井茶炒制機(jī)的探索和研制，同時(shí)西湖龍井茶區(qū)對(duì)龍井茶炒制機(jī)械化的要求也更為迫切。于是，自1973年開(kāi)始，由當(dāng)時(shí)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(guó)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(duì)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(jī)廠施才松等科技人員、干部、工人、農(nóng)民參加的龍井茶機(jī)試驗(yàn)組，對(duì)龍井茶炒制機(jī)進(jìn)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(jī)器圖樣設(shè)計(jì)，并由杭州鍋爐廠和西湖公社農(nóng)機(jī)廠先后試制出兩輪樣機(jī)，經(jīng)反復(fù)改進(jìn)，于1976年完成了新一代龍井茶炒制機(jī)的研制，定名為L(zhǎng)C－l型龍井茶炒于機(jī)，并在杭州市西湖區(qū)投入試驗(yàn)和試用。
LC一1型龍井茶炒干機(jī)由緊條炒葉鍋、整形炒葉鍋、傳動(dòng)系統(tǒng)、加壓裝置、電熱裝置和機(jī)架組成。經(jīng)試驗(yàn)表明，此機(jī)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(dāng)時(shí)條件有限，對(duì)該機(jī)主軸往復(fù)次數(shù)、擺幅大小、壓輥尺寸及運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)等均未做充分的優(yōu)化設(shè)計(jì)，加之機(jī)器制作粗糙，各部件運(yùn)轉(zhuǎn)欠靈活，未能在生產(chǎn)中獲得普及推廣。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代，中國(guó)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(jī)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)進(jìn)行研究改進(jìn)，使機(jī)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨于合理，尤其是經(jīng)杭州三葉茶機(jī)廠和衢州微型茶機(jī)廠等廠家對(duì)整機(jī)結(jié)構(gòu)和零部件設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化以及按機(jī)械產(chǎn)品加工要求進(jìn)行制造，使該機(jī)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(jī)的設(shè)計(jì)定型，使該機(jī)達(dá)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(jī)由鍋體、加壓機(jī)構(gòu)、炒葉器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、加熱及送風(fēng)裝置等組成。主要工作部件的鍋體，是由一對(duì)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(dòng)機(jī)構(gòu)上，做茶時(shí)，鍋內(nèi)的茶葉進(jìn)振動(dòng)過(guò)理?xiàng)l，同時(shí)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(shí)，由于這時(shí)沿槽鍋軸線布置的炒葉器炒手板作徑向擺動(dòng)，使槽鍋內(nèi)茶葉受到推、擠作用力而沿鍋壁向上滑動(dòng)到一定高度翻滾落下，從而實(shí)現(xiàn)翻葉。此外，在曲柄機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，配置在槽鍋上方的壓桿作圓擺動(dòng)，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(dá)到壓扁整形之目的。為使成品茶色澤綠潤(rùn)，機(jī)器上裝有風(fēng)機(jī)，將經(jīng)過(guò)加熱的熱風(fēng)適量適時(shí)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(jī)加工的龍井茶，基本上已可達(dá)到條索扁平，外形整齊，色澤綠潤(rùn)，苗鋒完好，但該機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，價(jià)格貴，使用故障也較多，因此影響了該機(jī)在生產(chǎn)中的普遍推廣，直至目前雖然部分用戶認(rèn)為該機(jī)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(jìn)人20世紀(jì)90年代，我國(guó)經(jīng)濟(jì)獲得了迅速發(fā)展，人民生活水平也迅速提高，對(duì)龍井茶的需求增長(zhǎng)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(guó)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(zhǎng)，1998年僅浙江省的扁形條產(chǎn)量已達(dá)l．3萬(wàn)t，產(chǎn)值8億元。生產(chǎn)的發(fā)展，有力地推動(dòng)了我國(guó)龍井茶加工機(jī)械的發(fā)展，使在20世紀(jì)叨年代中期研制成功的往復(fù)多槽式龍井茶炒制機(jī)很快在全國(guó)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(jī)械就達(dá)1萬(wàn)臺(tái)以上，機(jī)制龍井茶產(chǎn)量達(dá)6700t，產(chǎn)值達(dá)3．5億元；估計(jì)在全國(guó)各茶區(qū)推廣的龍井茶加工機(jī)械達(dá)4萬(wàn)臺(tái)以上。
往復(fù)多槽式龍井茶炒制機(jī)的開(kāi)發(fā)成功，起源于20世紀(jì)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(shí)青年所發(fā)明的一種往復(fù)多槽式茶葉理?xiàng)l機(jī)，該發(fā)明于20世紀(jì)90年代初期獲得國(guó)家實(shí)用新型發(fā)明專利。此機(jī)主要結(jié)構(gòu)為一由傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)、在加熱爐灶上作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的多槽鍋，當(dāng)原料投入多槽鍋內(nèi)，隨著多槽鍋的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，會(huì)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(dá)到理?xiàng)l之目的。
為了將上述往復(fù)多槽式理?xiàng)l機(jī)用于龍井茶的炒制，浙江省新昌縣購(gòu)買了理?xiàng)l機(jī)專利，并經(jīng)改進(jìn)用于龍井茶的理?xiàng)l作業(yè)，效果良好。隨之浙江不少茶機(jī)廠均采用這種原理開(kāi)展龍井茶炒制機(jī)的研制，對(duì)機(jī)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(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其更適合龍井茶理?xiàng)l工藝。在此過(guò)程中，有一個(gè)更重要的創(chuàng)舉，就是在完成理?xiàng)l工序后，向每個(gè)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(dòng)，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(jī)誕生后，浙江省幾乎所有條機(jī)廠都投入試制生產(chǎn)，并各自對(duì)機(jī)器的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行了研究和改進(jìn)，使其逐步完善，形成了目前生產(chǎn)中適用的各種機(jī)型，并很快在全國(guó)各茶區(qū)推廣應(yīng)用。
往復(fù)多槽式龍井茶炒制機(jī)主要由多槽式炒葉鍋、機(jī)架、熱源、傳動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)的多槽鍋下部，直接對(duì)鍋體加熱。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速箱帶動(dòng)曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，使炒葉鍋在機(jī)架的軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。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(guò)程中尤其是青鍋時(shí)的水蒸氣散發(fā)狀況，機(jī)器上還裝有熱風(fēng)吹送系統(tǒng)和變速機(jī)構(gòu)，以便需要時(shí)向槽鍋內(nèi)適量吹火熱風(fēng)，并使槽鍋往復(fù)頻率適當(dāng)加快，利于水蒸氣散發(fā)。當(dāng)使用壓棒加壓時(shí)，為保證壓棒在鍋內(nèi)“只浪不拋”，往往利用變速機(jī)構(gòu)適當(dāng)降低槽鍋往復(fù)頻率，以減少碎茶。
在龍井茶炒制時(shí)，將原料均勻投入往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(lái)完成龍井茶的加工。生產(chǎn)實(shí)踐證明，由往復(fù)多槽式龍井茶炒制機(jī)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(fēng)時(shí)間等掌握得當(dāng)，即可在一臺(tái)機(jī)器上完成龍井茶的殺青、理?xiàng)l、壓扁、干燥等全部工序，可以說(shuō)是龍井茶加工機(jī)械研制開(kāi)發(fā)的一大突破。同時(shí)，該機(jī)又可用于毛峰茶和針形茶等名茶加工中的理?xiàng)l，故又被稱為“名茶多功能機(jī)”。該機(jī)自20世紀(jì)90年代中期以來(lái)在龍井茶和其他名茶加工中應(yīng)用十分普遍，被認(rèn)為是20世紀(jì)90年代以來(lái)茶葉機(jī)械中最熱門的機(jī)器。實(shí)際使用表明，應(yīng)用該機(jī)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(dāng)，成茶色澤綠翠，香氣良好，各種檔次的龍井茶都能做，并且機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jī)的操作，減少機(jī)器制茶過(guò)程中對(duì)操作人員操作技術(shù)的依賴，使機(jī)制龍井茶的品質(zhì)水平穩(wěn)定，20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所與密州微型茶機(jī)廠協(xié)作，又研制開(kāi)發(fā)出電腦控制的往復(fù)多槽式龍井茶炒制機(jī)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器作業(yè)過(guò)程中的槽鍋往復(fù)頻率，炒制溫度，熱風(fēng)吹送時(shí)間和投、取加壓榨提示等程序控制，使該機(jī)性能更臻完善，很受用戶的歡迎。
四、存在的問(wèn)題及應(yīng)采取的對(duì)策
龍井茶的機(jī)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(jī)加工的龍井茶產(chǎn)品也已逐漸被廣大消費(fèi)者所接受，但與精細(xì)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(jī)制龍井茶雖茶條扁平，但表面較粗糙欠光滑，加之機(jī)制茶條索收緊度不夠，成茶容重較小，所以沖泡時(shí)往往浮于水面，不易下沉；從成茶色澤上看，機(jī)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(wèn)題的主要原因是因?yàn)槭止こ粗剖址◤?fù)雜，各種手法交替使用，并依茶葉炒制不同階段及時(shí)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(jī)器炒制則將手工炒制的十大手法簡(jiǎn)化成理?xiàng)l、壓扇等幾個(gè)機(jī)械動(dòng)作，在炒制質(zhì)量上就很難達(dá)到手工炒制的水平。例如茶條表面欠光滑，就是因機(jī)器炒制時(shí)雖壓扁充分，但如手工炒制那樣的推、捺、磨等動(dòng)作和作用明顯不足造成的，當(dāng)然清香不足也是因?yàn)闄C(jī)制中缺乏手工制茶時(shí)有關(guān)香氣轉(zhuǎn)化條件造成的。
為解決上述問(wèn)題，目前生產(chǎn)中常常采取機(jī)、手結(jié)合的加工方式，即充分利用機(jī)器炒制中殺青、理?xiàng)l、壓扁等優(yōu)于手工的優(yōu)勢(shì)，以機(jī)器加工為主，待完成八成炒制后，以手工在電炒鍋內(nèi)進(jìn)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(fēng)格要求。
與此同時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)龍井茶外形和內(nèi)質(zhì)形成機(jī)理的研究，從生物化學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)等方面進(jìn)行探討，以便對(duì)現(xiàn)行的往復(fù)多槽式龍井茶炒制機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，使其更加完善，從而加工出更加符合傳統(tǒng)風(fēng)格的機(jī)制龍井茶。
