中國紅茶機械的研制和發(fā)展

權啟愛

中國農(nóng)業(yè)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(chǎn)茶國。紅茶是當前世界上消費量最大的茶類，在其不斷發(fā)展的過程中，催生了紅茶加工機械的發(fā)展。

一、先輩們對紅茶機械起步的貢獻

中國的紅茶出現(xiàn)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(chǎn)中的歷史地位。在此后很長時間內(nèi)，紅茶仍然是國內(nèi)產(chǎn)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(fā)，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(xiàn)了機械制茶。然而，作為紅茶原產(chǎn)地的中國，紅茶等茶類加工卻仍長期停留在手工作業(yè)狀態(tài)。呂允福在1934年撰寫的《浙江溫州之茶業(yè)》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(zhì)柔軟，握之不斷時即取出揉捻。揉捻全用腳踏，殊不衛(wèi)生，踏至茶汁外浸即停止，另盛籮內(nèi)，以足踏緊，置日光下曬之，使其發(fā)酵，約一時許取出薄攤日光下，直待其干為止?！边M入20世紀，印度和日本等國的茶葉生產(chǎn)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(yè)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(yè)四法，其中“一曰采用機器……”指出“機器制茶清潔，質(zhì)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(yè)，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(yè)界人士赴日留學考察，1935年，又派出吳覺農(nóng)、柯仲正赴爪哇、錫蘭、印度、日本等國考察紅茶生產(chǎn)，尋求國茶產(chǎn)制發(fā)展途徑。通過學習和考察，前輩們進一步感悟到中國茶業(yè)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(nèi)一些茶場（廠）和茶業(yè)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(nèi)引進和應用的紅茶揉捻和發(fā)酵設備

1915年，北洋政府農(nóng)商部在安徽省祁門縣南鄉(xiāng)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(yè)部國際貿(mào)易局與中央農(nóng)業(yè)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(zhì)揉捻機和A型烘干機，用于紅茶生產(chǎn)，工效較人工提高6～7倍。同年，安徽省祁門茶業(yè)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(zhì)、節(jié)省勞力和提高工效效果均佳?？谷諔?zhàn)爭爆發(fā)后，以茶界知名人士范和鈞先生為首的一批技術人員，經(jīng)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(chuàng)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(zhì)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(zhì)人力、畜力、水力茶葉揉捻機和腳踏木質(zhì)茶葉篩分機等簡易制茶機具在各省茶區(qū)相繼出現(xiàn)，應用于紅茶等加工。特別是浙江省農(nóng)業(yè)改進所研制的手推揉捻機、發(fā)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(qū)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(yè)狀態(tài)。

抗日戰(zhàn)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(zhì)框架和竹筐構成的發(fā)酵設備中，在室內(nèi)進行發(fā)酵或萎凋，并使用烘籠進行干燥?？谷諔?zhàn)爭時期設在貴州湄潭破舊狹小的萬壽宮內(nèi)的民國中央實驗茶場茶葉加工廠，每到茶葉加工季節(jié)廠內(nèi)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(nèi)萎凋，用竹筐發(fā)酵，自制木質(zhì)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(jīng)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(yōu)之安徽祁門紅茶對照審評后得出結論，認為是“品質(zhì)似不若祁紅之優(yōu)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(fā)展

新中國成立后，由于蘇聯(lián)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(chǎn)，增加茶葉產(chǎn)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(chǎn)茶省市建立40余個國營紅茶初制廠和數(shù)個紅茶精制茶廠，促進了我國紅茶生產(chǎn)的發(fā)展，帶動了各茶區(qū)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(zhì)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(qū)也出現(xiàn)類似的雙桶、四桶等揉捻機，并土法上馬，創(chuàng)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(chǎn)的發(fā)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(fā)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(yè)，生產(chǎn)率高，茶葉品質(zhì)良好，上述機器被聯(lián)裝成生產(chǎn)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(jīng)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(jīng)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(xiàn)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(fā)展，1958年，浙江省商業(yè)廳土產(chǎn)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(nóng)村集體茶廠使用、以木質(zhì)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(yè)廳召開現(xiàn)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(chǎn)區(qū)，擴大推廣應用。

1958年，中國農(nóng)業(yè)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(wǎng)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(fā)，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(nèi)亞馬桑達茶廠時，與其他紅茶加工機械一起進行了正規(guī)設計，可提供出口，并被國內(nèi)廣泛應用，使我國以工夫紅茶為主的紅茶加工實現(xiàn)了單機作業(yè)形式的機械化加工（圖3）。

20世紀80年代，我國名優(yōu)綠茶發(fā)展迅速并形成熱潮，紅茶生產(chǎn)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(xù)化加工生產(chǎn)線的研制和發(fā)展

近幾年，國內(nèi)茶產(chǎn)品結構調(diào)整深入，茶葉消費呈多樣化發(fā)展趨勢，紅茶消費在市場上增長迅速，從而促進了國內(nèi)以工夫紅茶為主的紅茶生產(chǎn)的恢復和發(fā)展，加之國內(nèi)茶葉加工逐步趨向規(guī)?；?，推進了紅茶加工連續(xù)化生產(chǎn)線的研制開發(fā)。

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(fā)酵和干燥設備等（圖4）。為保證紅茶連續(xù)化生產(chǎn)線的順利研制，在一些原來就具有連續(xù)化作業(yè)，產(chǎn)能也可滿足生產(chǎn)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(xù)化萎凋設備、連續(xù)化揉捻機組、連續(xù)化發(fā)酵設備等的開發(fā)研制，配套相應的輸送設備，并加裝單片機及其PLC控制系統(tǒng)，構成不同類型的工夫紅茶加工連續(xù)化生產(chǎn)線，促進了工夫紅茶的規(guī)?；⑶鍧嵒⑦B續(xù)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(nèi)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(fā)的進展

圖4 紅茶萎凋機（左）和發(fā)酵機（右）

紅碎茶最早出現(xiàn)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(nóng)在20世紀50年代直至1989年逝世前，就一直倡導在國內(nèi)重視紅碎茶生產(chǎn)的發(fā)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(nóng)學院茶葉系的張?zhí)煤?、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(yè)界還普遍缺乏認識，加上該廠正忙于外銷蘇聯(lián)及東歐的工夫紅茶的生產(chǎn)，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(nèi)。20世紀70—80年代，吳覺農(nóng)對中國發(fā)展紅碎茶重新作出積極倡導，在他參加的茶葉專業(yè)和學術會議上，反復論述發(fā)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(nóng)先生的倡導，吳先生在復旦大學任教時的學生、中國農(nóng)業(yè)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(jīng)多方聯(lián)系，青壇茶廠決定將國撥無價財產(chǎn)并且在進口后一直閑置的紅茶CTC機，免費贈送給中國農(nóng)業(yè)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(chǎn)CTC機的研制，但因他當時忙于海南紅碎茶連續(xù)化發(fā)酵機和生產(chǎn)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(nèi)。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(chǎn)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(zhì)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(nèi)亞茶廠的機械開發(fā)中，就包含了紅碎茶盤式揉切機研制，它基本采用傳統(tǒng)盤式揉捻機結構形式，在揉盤上安裝數(shù)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(yè)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(fā)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(nèi)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(xiàn)了紅碎茶揉切作業(yè)的連續(xù)化，使切碎率和茶湯品質(zhì)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(chǎn)的快速發(fā)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(nèi)首次引進，加工出具有“濃、強、鮮”品質(zhì)特點的紅碎茶產(chǎn)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(fā)（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(xiàn)為強烈而快速，適合嫩度為3級輕發(fā)酵鮮葉的揉切，在大葉種茶區(qū)應用性能更為優(yōu)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(fā)酵創(chuàng)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(nèi)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(yè)承擔加工。因為CTC機齒輥的三角棱齒易磨損，每用數(shù)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(lián)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(chuàng)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(fā)明獎。

1980年，中國茶葉進出口總公司張石城副處長和中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所殷鴻范研究員到肯尼亞考察紅茶生產(chǎn)，回國后參照國外機型還開發(fā)出一種車式發(fā)酵設備，主體裝置的發(fā)酵車是一箱體上口大、下部小的可推行小車。在箱體內(nèi)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(tǒng)出風管相接。作業(yè)時，將揉切葉投入發(fā)酵車內(nèi)，然后將發(fā)酵車推至供風系統(tǒng)前，使發(fā)酵車進風管與供風系統(tǒng)的出風管口相接，開啟供風閥門，向車內(nèi)吹入適當溫濕度的空氣，穿透茶層，使加工葉發(fā)酵。該設備機動性強，使用方便，發(fā)酵均勻，成茶質(zhì)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(xù)式發(fā)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(fā)，并應用這些設備，開發(fā)出CTC茶連續(xù)化生產(chǎn)線。

同樣，在國內(nèi)名優(yōu)綠茶興起后，紅茶加工設備和生產(chǎn)線的研發(fā)和生產(chǎn)停止，現(xiàn)云南、廣東等一些大型企業(yè)用于紅碎茶加工的機械和生產(chǎn)線，基本上依賴國外進口。

五、我國紅茶加工機械開發(fā)存在的問題和發(fā)展方向

1.紅茶加工設備和生產(chǎn)線缺乏規(guī)范和標準

我國當前所開發(fā)生產(chǎn)的紅茶產(chǎn)品種類繁多，各地甚至各企業(yè)制茶工藝差異較大，這就造成了各茶機生產(chǎn)企業(yè)所提供的紅茶加工機械和生產(chǎn)線產(chǎn)品一家一個樣，加之茶機企業(yè)規(guī)模普遍較小，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，規(guī)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(xù)化生產(chǎn)線標準

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

3.紅碎茶加工機械研制開發(fā)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(xiàn)狀，使國產(chǎn)設備能夠滿足云南、廣西、廣東等天然紅碎茶優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)的紅碎茶生產(chǎn)需求，增加我國的紅碎茶出口，業(yè)界應重視并加快我國紅碎茶加工機械的研制開發(fā)，并爭取盡快攻克。