我国乌龙茶加工机械的研制和发展

权启爱

（中国农业科学院茶叶研究所，310008）

茶机简史系列之六

我国乌龙茶加工机械的研制和发展

权启爱

（中国农业科学院茶叶研究所，310008）

乌龙茶是中国特有的茶类，历史悠久，长期以来一直停留在手工作业状态。特别是乌龙茶的揉捻和包揉作业，劳动强度大，卫生条件差。人们对乌龙茶加工机械化特别是包揉作业机械化极为渴望。

一、中国传统的乌龙茶包揉

乌龙茶加工过程中，如闽南乌龙茶加工大部分有一道包揉工序，由于乌龙茶的鲜叶采摘本身相对较粗大，传统的包揉方式是将加工叶用白布包裹，置于木凳或竹匾上，手脚并用反复包揉，极为费力，但仍然极难揉捻和包揉成型。在20世纪80年代初期，这种人工包揉作业在乌龙茶区还很常见（图1）。

图1 中国传统的乌龙茶包揉作业

二、传统茶叶揉捻机具对乌龙茶包揉机械研制的影响

2016年初，中国农业科学院茶叶研究所原所长程启坤研究员，在其老家江西省婺源县茶区发现了一种手动木制揉茶机具，当地茶农介绍，系清末民初的器物。

手动木制揉茶机具由揉捻腔体、揉盘、揉捻桌架组成。揉捻腔体类似于现代揉捻机的揉桶和揉桶盖，系用一段直径30cm的圆木刻制而成，下部挖出揉捻腔，揉捻时茶叶就放在腔内。揉捻腔体两侧挖出容手凹坑，作为操作用的抓手。揉捻时，操作者两手抓住两侧抓手，用力使揉捻腔体在揉盘上平动，实施揉捻。揉捻腔体上部装有一圆木制成的揉捻腔体杆，杆上端插入揉捻桌架框架横梁中部的圆孔内，孔径适当大于杆径，以便直杆可以在孔内自由转动，规范揉捻腔体在揉盘上的揉搓范围。揉盘为方形，用石头或硬木制成，中部圆形揉捻区域内，由周围向中间逐渐低凹，揉捻区内刻出如石磨般的弧形揉捻棱条，用于增加揉搓力，利于茶叶揉捻成条。揉捻桌架是一只方桌，揉盘就放在方桌上，方桌两侧置直立门架，圆木揉捻腔体上的木杆，就插在直立门架的横梁孔内。实际操作表明，虽然手工推动较为费力，但比人工手脚并用揉轻松很多，并且茶叶成条效果和揉捻工效显著提高。

近来，组织有关专家对手动木制揉茶机具进行了研究分析。分析后认为，这种手动木制揉茶机具的工作原理，与在桌面铺上竹编篾垫的传统手工揉捻相同。后来在江西婺源茶农中的调查表明，这种手动木制揉茶机具曾长期在江西等茶区较普遍使用。同时研究分析还表明，这种机具的机器形态、结构形式和工作原理，与目前台湾省已传入大陆的乌龙茶加工所普遍应用的望月式乌龙茶揉捻机相当接近。于是作出推测，可能是20世纪40年代末期这种手动木制揉茶机的工作原理被迁移台湾的茶叶界人士带到台湾，从而演变发明了后来广泛应用的望月式乌龙茶揉捻机，形成了人工桌面篾垫揉捻—手动木制揉茶机具—望月式乌龙茶茶叶揉捻机的演变（图2）。只是按乌龙茶揉捻工艺要求，望月式乌龙茶茶叶揉捻机采用了一种较江西手动机型更为深凹的揉盘，类似江西机型的揉捻腔改为钢制揉碗，并使用电动机和传动机构带动揉碗在揉盘内平动，实施加工叶的揉捻，实现了采用望月式乌龙茶揉捻机进行乌龙茶揉捻和包揉作业的预揉。

图2 手动木制揉茶机到望月式乌龙茶揉捻机的演变

此外，近年来贵州省湄潭县和贵州省茶叶研究所，在整理于1942年筹建的民国中央试验茶场茶叶加工厂历史档案时，发现了一张当年茶厂车间一角的照片（图3），系一木质揉捻设备在揉捻茶叶，图中可清楚看到在上下揉盘之间有一只布包茶团在接受揉捻。其作业原理和结构形态，与现在已从台湾省引进大陆并广泛应用的平板式乌龙茶包揉机结构极为相似,应该被认为是台湾省平板式乌龙茶包揉机的雏形。于是经研究后大胆推测，在新中国成立前夕，包括场长刘淦芝先生等在内的一批民国中央试验茶场的茶叶技术人员迁居台湾，这种揉捻机的原理和结构形式，可能是被带到了台湾，促进了台湾省20世纪60年代平板式乌龙茶包揉机的研制。

图3 民国中央实验茶厂木质茶叶揉捻机

当然，包括清末民初木质手动揉茶机和民国中央实验茶场茶叶加工厂似包揉机的茶叶揉捻机对我国台湾省乌龙茶望月式揉捻机和平板式乌龙茶包揉机研制的促进，目前尚是分析结论或者说是推测，是否如此，有待大陆、台湾业界进一步论证。

三、福建晋江郑俊德发明的乌龙茶包揉机

乌龙茶产区分布于福建、广东和台湾，在台湾乌龙茶机械尚未传入大陆之前，为减轻闽南乌龙茶加工的繁重劳动，20世纪70年代，福建完成了竹筒式乌龙茶摇青机和综合做青机的研制，并使用晾青架和晾青匾进行晾青，使乌龙茶做青作业实现了机械化。

20世纪70年代末，中华全国供销合作总社下达“乌龙茶包揉机”研究课题，福建省晋江地区茶果食杂分公司组成课题组具体实施。研究工作由当时从浙江大学调回家乡的郑俊德老师领衔，参加人员中有数学家陈景润的胞兄陈景桐等。历经3年多时间努力，于1982年初研制成功一种6CB－23型乌龙茶包揉机（图4），并通过鉴定在福建晋江茶区推广应用。这是中国大陆首次研制成功的乌龙茶包揉机，当时在生产应用中反映良好。

6CB-23型乌龙茶包揉机的主要结构由包揉筒体、进出茶门、机械揉手、机械揉手进给机构、传动机构和机架组成。包揉筒体为一直径230mm的钢板卷制圆筒，中部壁上开有进出茶门，两只机械揉手就装在筒体内的两端，并分别装在穿过筒体两端的花键轴上，电动机通过蜗轮蜗杆减速带动花键轴转动，并且两揉手通过手轮可向筒体中部送给和退回。机械揉手为浅碗状，端面形状似人手掌，包揉过程中就是通过机械揉手的反复转动，实施对加工叶的揉搓和挤压，使茶叶形成颗粒状，完成包揉。

图4 6CB-23型乌龙茶包揉机

6CB-23型乌龙茶包揉机作业时，摇动手轮使两只机械揉手退至包揉筒体的两端。将完成做青、炒青、初揉，并预热至40～50℃的5～6kg加工叶，趁热迅速投入到包揉筒体内，关闭进、出茶门并锁紧。开动机器，在传动机构带动下，两只机械揉手就会运转，并摇动手轮，丝杆带动机械揉手进给，两只机械揉手就会如人工包揉那样对加工叶揉搓挤压，5～7min停机，完成包揉。打开进出茶门，将两机械揉手退回起始位置，从筒体内取出包揉好的茶叶。清扫后开始下一球茶叶的包揉。

6CB－23型乌龙茶包揉机所包揉的茶叶茶条卷曲，紧结程度一般可达到人工包揉中等水平，加工叶色泽乌油润，作业效率可比人工包揉提高6倍，并节约了大量包揉巾，减轻了茶农的繁重包揉劳动，很受茶农的欢迎。因作业效率仍较低，20世纪80年代后随着台湾省包揉机的引入，该机逐步退出使用。

该机的贡献还在于，直至现在，其机械揉手的包揉构件设计，仍极具参考价值。

四、台湾省乌龙茶设备的引进，促使大陆乌龙茶加工实现了机械化

台湾省乌龙茶虽由福建省传入，但在20世纪70年代前已实现机械化加工。80年代末，两岸交流日渐频繁，不少台湾茶机生产企业和茶商将台湾省产乌龙茶加工设备带至福建，特别是在安溪等地设厂进行乌龙茶加工设备的生产。此后，福建安溪等地开始自行建厂，先后出现了如安溪佳友机械有限公司等多家乌龙茶机械生产企业，以仿台湾机械为主，开发生产出包括乌龙茶杀青机、揉捻机、速包机、包揉机、解包机、望月式乌龙茶揉捻机、烘干机、提香机等成套乌龙茶加工机械（图5），与大陆已普遍应用的竹筒式摇青机或做青机配套，使大陆乌龙茶特别是闽南包揉型在内的乌龙茶加工实现了机械化。据统计，90年代仅在安溪县，乌龙茶加工机械生产企业就有数十家，福建全省厂家就更多，使福建并带动广东等省茶区的乌龙茶加工100%实现了机械化。90年代，就连杭州富阳茶叶机械总厂（现浙江春江茶叶机械有限公司）也曾成套仿制台湾乌龙茶加工机械，满足非乌龙茶主产区的乌龙茶加工设备需求。

图5 大陆开发生产的乌龙茶加工设备

自台湾引进的乌龙茶杀青机，系一种断续性作业的圆筒式杀青机，以燃石油液化气为热源，圆筒部件中部铰接安装在机架上，手工投叶，燃烧煤气对筒体加热，圆筒转动进行杀青，完成杀青后圆筒停止转动，手压筒体使其倾斜，杀青叶排出筒外。

引进的乌龙茶速包机，系根据传统手工包揉滚、压、揉、转、包作业原理设计而成。作业时，将7kg左右的初烘叶置于包揉布中拧成袋状，放入4只矩形排列形似花瓶状的立辊中间，操作脚踏开关，4只立辊开始旋转并向内平移，松散茶包在两对立辊作用下作逆时针旋转，并在立辊的侧向转、搓、挤、压及加压手柄“轻—重—轻”的正压力作用下，形成“南瓜”状茶球。

引进的乌龙茶包揉机为平板式，模仿人工作业原理设计而成，一般是将3个经过速包的布包茶球置于装有棱骨的上下揉盘之间进行包揉。下盘转动，上盘可上下移动，以实现加压。茶球在棱骨和立柱的作用下被翻转卷紧，形成颗粒状。

引进的乌龙茶松包机的作用是解散茶球。关键结构为一内壁装有打棒、筒壁打孔的旋转筒体，作业时将包揉后的茶团放入，滚筒旋转，在打棒打击作用下，茶团被解散，并筛去茶末。

同时从台湾引进的前述称作望月式或星月式乌龙茶揉捻机，有机械和气动两种形式，对杀青叶进行初揉，该机碎茶少，保绿性能好。

台湾乌龙茶的烘干使用了一种燃油远红外自动链板式烘干机，炉灶内涂有专门配方的远红外发射涂料并设在烘箱上部，结构紧凑，热效率高，在厦门设厂生产。

乌龙茶提香机的关键部件系一内壁装有远红外电热管的一边开门的四方箱体，内装可转动的框架。作业时，将摊有加工叶的竹匾置于箱体内的框架上，关闭箱门，开启电源，加工叶在远红外线照射下，产生明显的焙火香。

五、乌龙茶加工机械研发新进展

近几年，台湾省乌龙茶加工机械在向着智能化方向发展，例如开发了一种梅花型包揉机，其作业原理类似于速包机，但是将速包机的包揉辊用类似于机械手的4只梅花花瓣形的包揉手所替代。作业时，茶球上方装置有与平板式包揉机相同的气动加压机构，圆周方向加压是利用梅花形包揉手的ABS加压动作实现。所谓ABS加压动作，即是一种在自动控制机构作用下，梅花形包揉手逐步把茶球抱住并逐步加压、揉搓、挤紧，它的包揉动作具有渐近、缓冲、浮动的特点，不仅可按加工状况调整包揉强度，而且克服了其他机型包揉巾易损坏的缺点，包揉质量良好。

近几年，福建农林大学园艺学院茶学系金心怡教授等，也在研究智能化做青技术，以提高乌龙茶的加工品质。近两年，福建省多家茶叶机械生产企业则将乌龙茶加工机械的重点转向了乌龙茶连续化生产线的开发，用于非包揉型乌龙茶的加工已较为成熟。

为了提高机械包揉工效，2010年前后福建省安溪县研制了一种乌龙茶压揉（成型）机（图6），工作原理似牧草收割捡拾后的打捆机，采取对做青叶反复折叠压挤而达到包揉目的，对于该机在生产中的应用，前两年在安溪业界争论较大。但实际状况是，在中低档乌龙茶的包揉作业中，该机应用十分普遍，原因是该机生产效率高，劳动强度小，受茶农普遍欢迎。

图6 乌龙茶压揉（成型）机

可以预料，随着茶叶生产规模的不断扩大，乌龙茶加工连续化生产仍然是今后乌龙茶机械研发的重点。并且包揉型乌龙茶连续化生产线及生产线所使用的连续化包揉单机，仍然是今后产品开发的难点，只有使原来断续作业的包揉单机实现了连续化作业，包揉型乌龙茶连续化生产线的开发才能名副其实，此点业界应集中攻克。