龍井茶葉形

累世積淀 ，猶記千年茶風(fēng);新開一盞，傳承盛世茶香

——訪杭州西湖龍井茶葉有限公司董事長戚英杰

天風(fēng)吹醉客,乘興過山家,云泛龍沙水,春分石上花。

茶新香更細(xì),鼎小煮尤佳,若不烹松火,疑餐一片霞。

屈原在《離騷》里曾以“朝飲木蘭之墜露兮,夕餐秋菊之落英”,隱喻君子品德之高尚美好。由此觀之,“若不烹松火,疑餐一片霞”可謂是文人雅士對于飲食的至高贊譽(yù)了。而這份贊譽(yù)的背后,是一段傳承千年的古韻茗香,是一枚飽蘸風(fēng)雅的文化遺珠,更是一個在新時代重?zé)L(fēng)采的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)——西湖龍井。

出身茶人世家的戚英杰憑借對西湖龍井的一腔赤誠,引領(lǐng)家族企業(yè)杭州西湖龍井茶葉有限公司,忠實(shí)傳承手工制茶技藝,積極融入“互聯(lián)網(wǎng)+”潮流,籌建國內(nèi)第一座西湖龍井博物館,把承載了唐宋盛世遺風(fēng)的茶文化引入當(dāng)下,也推向更加廣闊的國際舞臺。

西子湖側(cè)畔 ，傳世有茶香

江南憶,最憶是杭州。

山寺月中尋桂子,郡亭枕上看潮頭。

何日更重游。

無論是在文士騷客的佳句名篇里,還是古今游人的流連目光中,杭州無疑都是一片深得自然慷慨饋贈的靈秀之地。這里不僅有西子湖畔的畫橋煙柳、云樹籠紗,有環(huán)湖而抱的逶迤群峰、秀美林泉,還別有一段飽蘸了千年風(fēng)流的悠悠茶韻,那就是位列中國十大名茶之首的“西湖龍井”。

在杭州西湖風(fēng)景名勝區(qū)東至南山村,西至靈隱、梅家塢,南至梵村,北至新玉泉以內(nèi)的龍井茶基地,為西湖龍井茶核心產(chǎn)區(qū)。東起北緯三十度黃金線穿山而過,起伏的峰嶺引來了東南的暖濕氣流,又將西北寒風(fēng)阻隔在外,獨(dú)特的白砂土與黃紅壤疏松肥沃、通水透氣,共同孕育了“茶中圣品”西湖龍井,也滋養(yǎng)了一個世代以茶為業(yè)的龍井世家——戚氏。戚英杰正是這個茶人家族的第十二代傳人。

2009年,隨著父親年事已高,原本建筑專業(yè)出身的戚英杰放棄了對口工作,回來接手家族產(chǎn)業(yè)。盡管有著久浸茶香的家學(xué)淵源、也不乏自小培養(yǎng)的濃厚興趣,但對于當(dāng)時的戚英杰來說,這依然是一段頗為艱難的“跨行業(yè)”之旅。

進(jìn)入企業(yè)的頭三年,他沉下心來輾轉(zhuǎn)各個基層崗位,潛心鉆研西湖龍井從采收、炒制、加工到成茶的工藝流程,以對傳統(tǒng)手藝的堅守和對天時節(jié)令的順應(yīng),守護(hù)西湖龍井“色綠、香郁、味甘、形美”的四絕之譽(yù)。

西湖龍井的采收歷來以早為貴、以嫩著稱,尤其清明節(jié)前采制的明前龍井,素有“女兒紅”的美稱。為了不墜西湖龍井茶的傳世嘉譽(yù),戚英杰堅持“只做春茶”,每年的青葉采收只在3、4月間的早春時節(jié),最長不過一個月。時間雖短,對青葉品質(zhì)的把控卻絕不簡單。舉凡長度、色澤、品相乃至芽葉數(shù)量,戚英杰都帶領(lǐng)團(tuán)隊嚴(yán)格遵循相應(yīng)的采收標(biāo)準(zhǔn),從源頭奠定西湖龍井茶的上乘品質(zhì)。

繁忙的采收季里,每一叢鮮嫩的龍井青葉都是“才下枝頭,便上案頭”,第一時間經(jīng)歷晾曬去青、粗篩分類,在短短數(shù)天時間里失水、降苦、增香,完成生命中的第一道蛻變,然后進(jìn)入最為關(guān)鍵的炒制環(huán)節(jié)。

為了保留西湖龍井的醇正茗香,即便在春茶生產(chǎn)的高峰期,戚英杰也堅持傳承古老的手工制茶工藝。憑借豐富的經(jīng)驗(yàn)和鮮葉的品相,靈活運(yùn)用“抖、搭、捺、拓、甩、扣、挺、抓、壓、磨”十大手法,依次對龍井青葉進(jìn)行粗制、精制、儲存,一絲不茍地執(zhí)行全流程標(biāo)準(zhǔn)化工序,最終將一捧葉片光滑挺直、色澤嫩綠光潤、葉底細(xì)嫩呈朵的西湖龍井茶呈現(xiàn)在世人面前。

不僅如此,隨著“大數(shù)據(jù)”與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展,戚英杰還建立起了一整套龍井茶溯源系統(tǒng)。通過系統(tǒng),消費(fèi)者和公眾可隨時查看茶園的實(shí)時景象,對西湖龍井茶從種植、施肥、修剪、采摘、加工的全管理流程進(jìn)行追溯和監(jiān)督,從而確立起西湖龍井茶市場的監(jiān)管與誠信體系。

在戚英杰重重把控下精制出的龍井春茶,一經(jīng)沖泡便香馥若蘭、湯色清亮,入口齒頰流芳、沁人心脾,更富含氨基酸、兒茶素、葉綠素、維生素C等多種營養(yǎng)成分,久飲可生津止渴、提神抗衰、清熱利尿、強(qiáng)心解痙,還具備減脂降壓、防癌抗菌等保健養(yǎng)生功效。2010年,它曾以“中國十大名茶”的身份入駐上海世博會聯(lián)合國館;2016年,又成為G20峰會的官方專用茶。

憑借著驚艷國際的絕佳品質(zhì)和對傳統(tǒng)制茶工藝的體系化傳承,戚英杰榮獲杭州市西湖區(qū)文化和廣電旅游體育局發(fā)布的“第二批西湖區(qū)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)·綠茶制作技藝(西湖龍井)”傳承人稱號,帶領(lǐng)杭州西湖龍井茶葉有限公司開啟了延續(xù)古老工藝、弘揚(yáng)龍井茶文化的嶄新征程。

一盞傳古韻 ， 一盞引新章

西湖龍井,因產(chǎn)于杭州西湖龍井村周邊群山而得名。其歷史悠久,早在唐代茶圣陸羽所著的世界上第一部茶葉專著《茶經(jīng)》中,就已經(jīng)有了杭州天竺、靈隱二寺產(chǎn)茶的記載。至于宋元,龍井茶從山野禪寺逐漸走入尋常百姓家,先有杭州太守趙抃以“珍重老師迎意厚,龍泓亭上點(diǎn)龍團(tuán)”之句,記述高僧辯才烹茶待客之事,又有詩人虞集以“烹煎黃金芽,不取谷雨后。同來二三子,三咽不忍漱”盛贊龍井之色清味甘。到了明清,《湖儒雜記》稱其“啜之淡然,似乎無味,飲過則覺有一種太和之氣,彌淪乎齒頰之間,此無味之味,乃至也?！毕鄠?清乾隆帝下江南時就曾游龍井茶園,還親自采過茶葉、看過茶農(nóng)炒茶。時人將其采摘過的十八棵茶樹圈地而養(yǎng),稱之為“御茶”,至今仍可在獅子峰下見到,“龍井問茶”更因此被列入西湖“新十景”。

而這里,也正是杭州西湖龍井茶葉有限公司1350畝無公害西湖龍井茶基地的所在之處。

上世紀(jì)八十年代初,國家取消了茶葉統(tǒng)購統(tǒng)銷政策。為了解決茶農(nóng)的銷售問題,戚英杰的父親戚國偉聯(lián)合茶區(qū)六名村支部書記,成立了杭州西湖龍井茶葉公司。創(chuàng)業(yè)之初,由于缺少資金,企業(yè)步履維艱。戚國偉拿自家房子當(dāng)做經(jīng)營場所,又向銀行貸款數(shù)萬元,帶領(lǐng)鄉(xiāng)親們蹬著三輪車,晚上到茶農(nóng)家里收購茶葉,白天到景點(diǎn)販賣,就這樣一點(diǎn)一點(diǎn)地成長壯大。在戚國偉的帶領(lǐng)下,公司自1986年開始承辦國家禮品茶,始終是浙江國禮龍井的唯一指定生產(chǎn)企業(yè),所創(chuàng)“貢牌”西湖龍井更是唯一被評為“中國名牌”農(nóng)產(chǎn)品的西湖龍井茶品牌,先后招待過英國女王伊麗莎白、德國總理默克爾、俄國總統(tǒng)普京等各國政要,并為此收到過國家外交部的賀信。

三十載流金歲月,父輩茶人的砥礪拼搏讓當(dāng)初小小的鄉(xiāng)辦企業(yè)一路高歌猛進(jìn),發(fā)展為了如今實(shí)力雄厚、頗具規(guī)模的“杭州市農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)”。不僅建起了占地4000㎡的辦公樓、加工廠及倉儲,在北京、上海、西安、揚(yáng)州等各大城市開設(shè)了300余家“貢”牌西湖龍井茶專賣店,更激勵著戚英杰不忘初心、再續(xù)輝煌。

面對厚重悠長的千年古韻和珠玉在前的父輩佳績,戚英杰化壓力為動力,憑借堅韌的意志,先后邁過了景區(qū)廠房建設(shè)、機(jī)械設(shè)備更新、工藝調(diào)整優(yōu)化甚至是監(jiān)督施工時不慎從高空墜落受傷的重重坎坷,積極利用現(xiàn)代營銷理念與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),帶領(lǐng)企業(yè)和品牌實(shí)現(xiàn)了新的發(fā)展。

戚英杰直言:“西湖龍井茶的名貴,不僅在于其色綠香郁、味甘形美,更在于它的天然稀缺。”就目前而言,龍井茶共有錢塘、越州、西湖三個產(chǎn)區(qū),合計種植面積約110萬畝。其中,只有西湖產(chǎn)區(qū)所產(chǎn)的龍井茶才能被稱為西湖龍井,而西湖產(chǎn)區(qū)的茶園卻僅有2.3萬畝。換言之,對于西湖龍井茶企來說,產(chǎn)量的突破并非可行之策。為此,戚英杰為企業(yè)謀劃了三個清晰的品牌體系:一是優(yōu)中選優(yōu)的“獅峰龍井”,貴在做精;二是咬定核心主產(chǎn)區(qū)的“西湖龍井”,旨在做強(qiáng);三是廣納周邊產(chǎn)區(qū)優(yōu)質(zhì)茶源的“龍井茶”,意在做大。

在此基礎(chǔ)上,戚英杰一方面持續(xù)鞏固傳統(tǒng)營銷渠道,另一方面積極順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”潮流。不僅帶領(lǐng)企業(yè)進(jìn)駐天貓、京東等電商平臺,成功帶動大額銷量,還在疫情復(fù)工后大膽嘗試直播帶貨,2小時銷售額超200萬,有力提升了企業(yè)和品牌的知名度與影響力,構(gòu)建起了線上線下多渠道銷售體系。

與此同時,戚英杰也在帶領(lǐng)杭州西湖龍井茶葉有限公司謀求進(jìn)一步的轉(zhuǎn)型升級,計劃引入外部資本籌備上市,希望將西湖龍井一脈的千年茶韻與傳世茗香送上更加廣闊的舞臺,弘揚(yáng)傳統(tǒng)茶文化,重現(xiàn)唐宋茶風(fēng)尚。

文化載茶史 ， 風(fēng)華一館藏

在戚英杰看來,西湖龍井不僅是產(chǎn)品品牌,更是文化標(biāo)志。守住西湖龍井,就是守護(hù)和傳承千年茶文化。因此,在他的心中,始終藏著一個“西湖龍井茶博物館”的夢想。為了這個夢想,他籌謀六載,踏遍千山。

2013年,戚英杰跟隨杭州市農(nóng)辦到歐洲考察。期間,當(dāng)?shù)匾患覍９┗适业木魄f給他留下了深刻印象。酒莊里有個很小的展覽室,里面放滿了書冊,隨手抽一冊出來,上面密密麻麻地記載著歷代的酒標(biāo),一個酒標(biāo)就是一個與皇室相關(guān)的故事,散發(fā)出濃厚的歷史氣息與文化底蘊(yùn)。贊嘆之余,戚英杰馬上聯(lián)想到了西湖龍井的境遇。

當(dāng)時,國內(nèi)一年的西湖龍井茶消費(fèi)數(shù)據(jù)為一萬噸,而真正的西湖龍井產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量實(shí)際只有約550噸,巨大的差距背后是魚龍混雜的市場亂象。但更深層次的原因,是業(yè)界對西湖龍井茶知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識的薄弱,是國人對西湖龍井茶的模糊認(rèn)知,更是西湖龍井茶文化的荒蕪與遺落。從那一刻起,戚英杰就下定決心,一定要為西湖龍井茶建一座專門的博物館。

為此,他耗費(fèi)巨大精力,多方收集龍井茶的文史資料與實(shí)物。北宋年間的茶碾、杭州出土的銅折疊火鏟、道光三十年的布政使司牙貼,還有見證了杭州一帶一路茶葉史的方正大茶莊紅木茶箱等,都被戚英杰收入博物館,用來紀(jì)念那些充滿茶香的歷史時光。2019年,這座由杭州西湖龍井茶葉有限公司獨(dú)家出資,由戚英杰和收藏家趙大川共同擔(dān)任館長的杭州西湖龍井茶博物館于龍塢茶鎮(zhèn)落成,前后耗資四百多萬,占地1600平方,收藏了一千三百余件文獻(xiàn)文物資料,向每一位茶人、來客訴說著西湖龍井茶的前世今生。

如今,隨著國家經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展,人民生活水平越來越高,傳統(tǒng)茶文化正在逐年復(fù)蘇,盛世品茶的風(fēng)尚更吹進(jìn)了年輕一代的群體當(dāng)中,西湖龍井進(jìn)入了一個繁榮發(fā)展的黃金時代。而戚英杰也時刻履行著作為西湖龍井制茶工藝傳承人的職責(zé),不斷吸納新鮮血液進(jìn)入企業(yè),借由培訓(xùn)與展館將西湖龍井茶的寶貴傳承分享給更多的人。

來源：貢牌獅峰龍井茶

　　西湖龍井是中國十大名茶之一，屬綠茶，其產(chǎn)于浙江省杭州市西湖龍井村周圍群山，并因此得名，具有1200多年歷史。清乾隆游覽杭州西湖時，盛贊西湖龍井茶，把獅峰山下胡公廟前的十八棵茶樹封為“御茶”。西湖龍井按外形和內(nèi)質(zhì)的優(yōu)次分作1～8級。

綠茶是非發(fā)酵茶，較多地保留了鮮葉的天然物質(zhì)，含有茶多酚、葉綠素、咖啡堿、氨基酸、維生素等多種營養(yǎng)成分，特別是多酚類化合物含量高，具有較好的保健功能。2019年中國綠茶產(chǎn)量達(dá)到177萬噸，占全國茶葉產(chǎn)量的63%。中國綠茶市場人均消費(fèi)量也呈上升走勢，2018年人均消費(fèi)量首次超過1 kg/人，達(dá)到1.03 kg/人，2019年達(dá)到1.05 kg/人。綠茶是中國茶葉中出口規(guī)模最大的茶類，2019年綠茶出口量占茶葉出口總量的83%。

綠茶機(jī)械化制作工藝一般經(jīng)殺青、揉捻、做形、烘焙等工序，殺青、揉捻和烘焙一般可以由通用裝備來完成，但做形裝備則為專用裝備，對外形不同的綠茶應(yīng)由不同的做形裝備完成。文章綜述了芽(條)形、片形、顆粒形等典型綠茶做形裝備研究現(xiàn)狀及存在的問題，并對綠茶做形裝備的發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析。

01

芽(針、條)形綠茶做形裝備研究

▲ 安吉白茶(條形綠茶)

茶葉理?xiàng)l機(jī)是芽(針、條)形綠茶做形關(guān)鍵設(shè)備，最早出現(xiàn)于安徽宣城地區(qū)，利用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動U形槽鍋實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用穩(wěn)定、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，深受我國茶農(nóng)喜愛，在茶葉加工生產(chǎn)線中已廣泛應(yīng)用。茶葉在往復(fù)運(yùn)動的U形槽鍋中被拋起與槽鍋壁產(chǎn)生碰撞，在動摩擦、擠壓力的作用下使茶葉產(chǎn)生形變;在加熱裝置熱作用下茶葉葉片水分減少并軟化收縮，同時配合機(jī)械力的作用進(jìn)行做形;加熱過程產(chǎn)生熱化學(xué)作用會引起茶葉內(nèi)質(zhì)成分的變化，有利于茶葉色、香、味等重要特征的形成，U形槽鍋?zhàn)鳛槔項(xiàng)l機(jī)重要組成部件，其槽鍋形狀及設(shè)計參數(shù)直接影響到理?xiàng)l質(zhì)量。

國內(nèi)眾多專家學(xué)者對理?xiàng)l機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)及創(chuàng)新設(shè)計展開研究，程玉明等曾對理?xiàng)l機(jī)的槽鍋展開設(shè)計研究，U形槽寬加深為115 mm、U形槽深增加到100~110 mm、采用兩邊圓弧曲率半徑差為5 mm的不對稱結(jié)構(gòu)、槽鍋底部增加三條導(dǎo)葉筋，以增強(qiáng)理?xiàng)l葉與鍋壁的撞擊力，加強(qiáng)筋對理?xiàng)l葉產(chǎn)生的搓擦效果，同時增強(qiáng)了茶葉的翻動特性和透氣性，提高理?xiàng)l做形質(zhì)量;趙祖光對茶葉理?xiàng)l機(jī)往復(fù)運(yùn)動的導(dǎo)軌進(jìn)行改進(jìn)，將雙圓柱形滑軌副改為一圓一平滑軌，通過對比試驗(yàn)得出新設(shè)計的滑軌副可以提高機(jī)器壽命，在一定程度上提高了制茶品質(zhì)。

茶葉理?xiàng)l機(jī)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)設(shè)計的最小傳動角過小，會造成機(jī)構(gòu)傳動卡滯、沖擊及振動現(xiàn)象，同時影響茶葉成形率。傳統(tǒng)的設(shè)計方法過程較繁，且一般較難獲得最大傳動角，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機(jī)課題組運(yùn)用蟻群算法對茶葉理?xiàng)l機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，選取最小傳動角及成條率為目標(biāo)函數(shù)，以理?xiàng)l機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計變量，根據(jù)茶葉理?xiàng)l機(jī)作業(yè)時具體結(jié)構(gòu)要求為約束條件，建立了茶葉理?xiàng)l機(jī)多元非線性優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用蟻群算法和Matlab語言，編制了基于蟻群算法的優(yōu)化設(shè)計求解程序，結(jié)果為，曲柄長度a為59.1 mm，連桿長度b為341.5 mm，偏心距e為57.5 mm，滑塊行程H為120 mm，輔助角β為8.26°，極位夾角θ為3.5°，最小傳動角γmin為70.1°。優(yōu)化后的最小傳動角由50°增大到70.1°，使傳動更加平穩(wěn)，振動減輕，噪音降低;槽鍋的卡滯現(xiàn)象消失，理?xiàng)l機(jī)的成條率也有所增加，理?xiàng)l機(jī)優(yōu)化前后的參數(shù)如表1所示。

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)屬非對稱結(jié)構(gòu)，理?xiàng)l機(jī)作業(yè)時連桿的慣性力難以平衡，造成振動噪音較大。為了以最小的成本降低理?xiàng)l機(jī)的振動噪音，在不改變理?xiàng)l機(jī)傳動機(jī)構(gòu)及主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機(jī)課題組對理?xiàng)l機(jī)進(jìn)行了減振方面的創(chuàng)新設(shè)計，傳統(tǒng)理?xiàng)l機(jī)存在單機(jī)不對稱，整機(jī)分為上下兩層，每層包括由各自的曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成的兩個相同的振動單元，每個振動單元的曲柄轉(zhuǎn)動中心和連桿在連接板的鉸接點(diǎn)位于同一水平線上，能夠保證四個連桿的任意時間的慣性力均對稱，以減小機(jī)器振動;為了平衡傳統(tǒng)理?xiàng)l機(jī)連桿產(chǎn)生的慣性力，設(shè)計了一種適用于茶葉連續(xù)化、清潔化生產(chǎn)線的具有低振動、低噪音的茶葉連續(xù)理?xiàng)l機(jī)，通過對稱布置的、形狀和重量相同的四個平衡重以平衡理?xiàng)l機(jī)的慣性力，可以對一階及二階慣性力進(jìn)行有效平衡，提高了減振效果;以行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)取代曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，與后者相比，行星齒輪組具有良好的對稱性，創(chuàng)新機(jī)構(gòu)具有更好的傳動平穩(wěn)性及較低的振動、噪音;張小福設(shè)計了一種理?xiàng)l機(jī)的氣動驅(qū)動裝置，利用氣動驅(qū)動振動、噪音較小的特點(diǎn)及易于電控的特點(diǎn)，以高速氣缸通過電磁閥換向驅(qū)動往復(fù)式茶葉理?xiàng)l機(jī)，以紅外線陶瓷發(fā)熱板為加熱元件，具有熱效率高，傳動平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。

隨著各種名優(yōu)茶生產(chǎn)線的建立，連續(xù)多級式理?xiàng)l機(jī)被廣泛引用。陳根生等根據(jù)芽形名優(yōu)綠茶品質(zhì)要求及工藝需求，在理?xiàng)l環(huán)節(jié)采用三級連續(xù)理?xiàng)l機(jī)組，通過試驗(yàn)研究確定了三個理?xiàng)l機(jī)組的振動頻率及理?xiàng)l溫度，成條率可達(dá)80%以上，茶葉加工生產(chǎn)線中的理?xiàng)l機(jī)組各單機(jī)原理與現(xiàn)有的理?xiàng)l機(jī)相似，但由于每一級理?xiàng)l機(jī)的槽鍋的傾角、U形槽寬度與槽深等均可依工藝要求確定而不相同，故每一級的理?xiàng)l時間、溫度等工藝參數(shù)都可最大限度適應(yīng)該階段的茶葉加工工藝要求。

近年來浙江川崎茶業(yè)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的60K-S系列精揉機(jī)、寧波姚江源機(jī)械有限公司的6CRJ系列精揉機(jī)等可用于恩施玉露、雨花茶、古丈毛尖、安化松針、信陽毛尖等針芽形名優(yōu)綠茶的做形工序。盤式揉捻機(jī)在進(jìn)行揉捻作業(yè)時，對揉捻葉只有機(jī)械力的作用，并且揉捻過程系在封閉的揉桶內(nèi)進(jìn)行。而精揉機(jī)除了對茶葉有機(jī)械力的作用外，還有熱的作用，更有利于茶葉成形，并能減小破碎率。同時精揉機(jī)為開放式結(jié)構(gòu)，透氣性好，能有效地控制茶葉水分，保證茶葉葉底嫩綠明亮，故加工出的成品茶，條索緊細(xì)圓直，鋒苗挺秀，香氣清高。

▲ 川崎精揉機(jī)在雨花茶中的應(yīng)用

(南京盛峰茶業(yè)有限公司供圖)

02

片形綠茶做形裝備研究

▲ 龍井茶(片形綠茶)

長板式扁形茶炒制機(jī)是名優(yōu)扁形綠茶(龍井茶)做形的關(guān)鍵設(shè)備之一，于1999年研制成功，經(jīng)改進(jìn)和優(yōu)化后投入實(shí)際加工生產(chǎn)中。將計算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用到扁形茶炒制機(jī)中，通過計算機(jī)系統(tǒng)將茶農(nóng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為計算機(jī)語言，降低了對操作者的技術(shù)要求，提高了茶葉加工的科技水平。2000年左右，浙江新昌茶區(qū)開始應(yīng)用長板式扁形茶炒制機(jī)進(jìn)行龍井茶做形，因?yàn)樵摍C(jī)在一定程度上具有磨光作用，能較好地適應(yīng)龍井茶的做形工藝需求。隨著長板式扁形茶炒制機(jī)的推廣使用，扁形茶的炒制作業(yè)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，并能與多功能電熱理?xiàng)l機(jī)配合使用，發(fā)揮各自性能優(yōu)點(diǎn)，提高成茶品質(zhì)和工作效率。

隨著設(shè)計水平的不斷創(chuàng)新，長板式單鍋扁形茶炒制機(jī)自動化程度獲得顯著提高。機(jī)器在工作時，使用者可通過人機(jī)對話設(shè)置各加工參數(shù)，儲存在電腦內(nèi)的數(shù)據(jù)直接對整個炒茶過程進(jìn)行自動控制，無需人為干預(yù)，從而實(shí)現(xiàn)茶葉加工過程全程自動化;夏建仁等對龍井茶機(jī)械化加工工藝進(jìn)行了研究，將全自動和半自動的兩臺長板式龍井茶炒制機(jī)組合進(jìn)行扁茶做形，優(yōu)化了扁形茶機(jī)械加工工藝，提高了扁形茶做形品質(zhì)。

由于茶葉需求日益提高，扁形茶單機(jī)加工機(jī)械雖能滿足龍井(扁形)茶做形要求，卻無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，為滿足龍井(扁形)茶半連續(xù)化及連續(xù)化、智能化生產(chǎn)方式，國內(nèi)眾多企業(yè)、高校開展研究并取得一定進(jìn)展。為滿足上述需求，杭州千島湖豐凱實(shí)業(yè)有限公司進(jìn)行了如表2所示的創(chuàng)新設(shè)計，即將3臺或4臺長板式龍井(扁形)茶炒制機(jī)前后串聯(lián)，作業(yè)時，第一臺炒制機(jī)主要負(fù)責(zé)殺青工序，第二臺負(fù)責(zé)繼續(xù)殺青和初步做形工序，第三臺主要負(fù)責(zé)繼續(xù)做形工序，第四臺主要負(fù)責(zé)磨光工序。通過這四個工序，龍井(扁形)茶炒制的全過程得以完成，目前該裝備已應(yīng)用于龍井茶生產(chǎn)線中。

▲ “豐凱牌”6CCB-983D型三鍋連續(xù)扁茶炒制機(jī)

扁形綠茶具有代表性的產(chǎn)品類型有西湖龍井(有梗)及六安瓜片。兩者雖都是扁形，但在外形上具有較大差別。前者為較平的片形，后者則為形如瓜子、略帶彎曲。上述長板式扁形茶炒制機(jī)只能用于龍井茶做形，不能用于六安瓜片。

六安瓜片的做形一般是用理?xiàng)l機(jī)，但容易使條形過直、卷曲欠缺，在多年的制茶實(shí)踐中，通常在理?xiàng)l機(jī)的U形槽鍋中放置加壓棒來完成做形工序，在U形槽鍋的帶動下，槽鍋內(nèi)的茶葉沿U形槽產(chǎn)生翻滾、拋起、與槽鍋壁產(chǎn)生碰撞，同時U形槽鍋內(nèi)的加壓棒在槽鍋內(nèi)做以槽鍋寬度為直徑的似圓周運(yùn)動，對槽鍋內(nèi)的茶葉產(chǎn)生沖擊壓力作用，最終成形，但加壓棒的釋放及回收還是要靠人工完成，這不僅加大了勞動強(qiáng)度，也不利于茶葉清潔化生產(chǎn)，且無法實(shí)現(xiàn)自動化，另外茶葉加工質(zhì)量要受到工人技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的制約，無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)要求，影響成茶品質(zhì)。

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機(jī)課題組設(shè)計了一種具有自動加壓功能做形裝備用于六安瓜片的做形工序，降低了勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了六安瓜片連續(xù)化、清潔化生產(chǎn)。所設(shè)計的氣動式自動加壓茶葉理?xiàng)l機(jī)如圖1所示，是一種機(jī)、電、氣一體化的茶葉自動化加工設(shè)備，由氣缸、活塞桿、吊環(huán)支架和吊環(huán)組成，實(shí)現(xiàn)了做形工序的自動加壓，該設(shè)備于2007年應(yīng)用在六安瓜片生產(chǎn)線至今，效果良好。

03

顆粒形及卷曲形綠茶做形裝備研究

▲ 貴州綠寶石(顆粒形綠茶)

不同顆粒形綠茶機(jī)制加工工藝雖然不同，但主要由殺青、揉捻、做形和烘焙等關(guān)鍵工序組成，而做形工序?qū)︻w粒形綠茶形成獨(dú)特卷曲外形起著關(guān)鍵作用，雙鍋曲毫炒干機(jī)是顆粒形綠茶做形的關(guān)鍵設(shè)備，茶葉在高溫炒鍋內(nèi)受炒手板推壓力、茶葉間摩擦力、茶葉與炒鍋內(nèi)壁摩擦力、茶葉自身重力等多個方向的作用力下，逐漸向內(nèi)收緊成圓球顆粒狀，以完成做形工序。

20世紀(jì)80年代，84型珠茶炒干機(jī)研制成功并在全國珠茶生產(chǎn)區(qū)推廣使用，因其茶灶的設(shè)計會造成環(huán)境和茶葉的污染，不符合我國茶葉無公害化生產(chǎn)的理念，需對茶灶進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，浙江省上虞市改進(jìn)的新茶灶應(yīng)用時間雖短、整體不夠完善，但對茶葉清潔化生產(chǎn)具有重要意義。

6CCGQ-50型雙鍋曲毫炒干機(jī)作為名優(yōu)茶加工做形的重要機(jī)型之一，關(guān)鍵在于炒茶溫度、炒板擺速與擺幅等，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計算控制理念逐漸應(yīng)用于茶葉加工領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)自動化加工，降低茶農(nóng)的技術(shù)要求，提高經(jīng)濟(jì)效益，可進(jìn)行大規(guī)模批量生產(chǎn)加工，浙江紅五環(huán)制茶裝備股份有限公司研制生產(chǎn)的6CCQ-60型炒干機(jī)采用單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)炒茶溫度、時間、炒板擺幅等參數(shù)的自動控制，提高了炒茶機(jī)械的智能化水平。

▲ “春江牌”6CCQ-50型雙鍋曲毫機(jī)

做形工序中所應(yīng)用的雙鍋曲毫機(jī)，主要利用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)來模擬人工炒茶作業(yè)。曲柄為主動件，帶動搖桿左右擺動，搖桿驅(qū)動與其同軸安裝的炒板在炒鍋內(nèi)不斷擺動，以實(shí)現(xiàn)顆粒型綠茶做形。

由于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)不緊湊，占用空間較大;曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動過程中的加速度及速度均有較大變化，導(dǎo)致茶葉受熱不均勻、振動噪音較大。加之上述機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)設(shè)計以經(jīng)驗(yàn)為主，運(yùn)動性能不佳，易造成運(yùn)動卡滯及較大振動，影響成品茶品質(zhì)。

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機(jī)課題組對上述機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。以最小傳動角最大化為目標(biāo)函數(shù)，建立雙鍋炒茶機(jī)的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用Matlab編制基于蟻群算法的優(yōu)化程序進(jìn)行優(yōu)化計算及驗(yàn)證又通過3因素3水平正交試驗(yàn)，探究貴州珠茶初烘葉含水率、第一次造形時間、第二次造形炒板的擺動頻率對珠茶成形勻度和碎茶率的影響，獲得的最佳參數(shù)組合分別為：初烘葉含水率50%、第一次造形時間50 min、第二次造形炒板的擺動頻率2.58 Hz;李為寧等用Solidworks建立了雙鍋曲毫機(jī)的3D虛擬樣機(jī)，基于離散元法建立茶葉顆粒及接觸力學(xué)模型，運(yùn)用EDEM軟件對做形過程進(jìn)行了仿真計算，以成形率最大化和碎茶率最小化為目標(biāo)函數(shù)，對炒板關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化仿真設(shè)計，同時運(yùn)用2因素3水平試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，獲得了弧形炒板的最優(yōu)擺速及擺幅;鄭紅發(fā)等以6CCGQ-50型雙鍋曲毫炒干機(jī)為試驗(yàn)對象，開展螺形茶造型技術(shù)研究，得到了曲毫的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)為投葉量6 kg/鍋、曲毫溫度180 ℃、炒制時間75 min，上述優(yōu)化結(jié)果如表3所示。

傳統(tǒng)的珠茶炒干機(jī)仍為單機(jī)生產(chǎn)，作業(yè)中需人工操作，以完成上料、出料及并鍋環(huán)節(jié)，難以適應(yīng)連續(xù)化生產(chǎn)需求。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機(jī)課題組設(shè)計出一種基于自動供料的珠茶連續(xù)化做形控制系統(tǒng)以及控制方法，該系統(tǒng)自動化程度高，基于程控的自動稱重系統(tǒng)可進(jìn)行自動定量加料，設(shè)計的基于雙搖桿機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)槽鍋支架翻轉(zhuǎn)自動下茶，PLC控制并鍋環(huán)節(jié)可進(jìn)行復(fù)炒，實(shí)現(xiàn)珠茶做形的連續(xù)化生產(chǎn)。

一些曲毫類卷曲形綠茶做形(如碧螺春)，可用揉捻機(jī)進(jìn)行初步揉捻成條，然后采用6CB-180型碧螺春整形機(jī)，6CCQ-50G型曲毫炒干機(jī)，6CL-30型名茶搓螺機(jī)，6SCG-50CDT型雙鍋曲毫機(jī)，6CRQ-60型瓶式曲毫機(jī)等完成做形。般溫度設(shè)定在60~80 ℃，在熱及機(jī)械力的同時作用下完成做形工序，同時要求透氣，保持茶葉色澤翠綠。上述時間一般為20~30 min，炒至茶條卷曲，含水量為10%左右，可出茶攤涼。

04

茶葉加工溫度控制系統(tǒng)研究

溫度是綠茶做形工序中的關(guān)鍵參數(shù)，對茶葉的成型和品質(zhì)提升有著重要的意義。理?xiàng)l是使茶葉在一定溫度下受熱的作用使葉片軟化，溫度的控制精度直接影響成條率，李文萃等研究了香茶機(jī)械化、連續(xù)化加工滾炒溫度、次數(shù)對其成茶品質(zhì)的影響。趙瑤等根據(jù)針形茶做形要求，研制CJL-5型針形茶自動控溫整形操作臺，采用遠(yuǎn)紅外加熱方式并實(shí)現(xiàn)自動控溫。范起業(yè)等研究了不同殺青溫度對香茶品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)80型電磁滾筒殺青機(jī)殺青，在投葉量為130 kg/h時，滾筒三段式加熱元件溫度為290 ℃-280 ℃-265 ℃時，可獲最佳的成茶品質(zhì)。

傳統(tǒng)茶葉理?xiàng)l機(jī)理?xiàng)l溫度控制波動較大，為了防止茶葉在理?xiàng)l過程中出現(xiàn)色澤變黃、變暗或產(chǎn)生焦味的現(xiàn)象，需要精確控制理?xiàng)l溫度，提高茶葉的加工質(zhì)量。傅杰設(shè)計了茶葉理?xiàng)l工藝參數(shù)模糊決策控制器及模糊PID溫度控制器，并利用Matlab/simulink對上述控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真計算，以解決茶葉理?xiàng)l機(jī)溫度控制精度不高的問題;近年來模糊控制相關(guān)算法已成功應(yīng)用于工程控制中，王小勇等通過模糊算法進(jìn)行理?xiàng)l機(jī)溫度控制，運(yùn)用Matlab對溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真試驗(yàn)，使得理?xiàng)l機(jī)的主副加熱部件具有較高的穩(wěn)定性，穩(wěn)態(tài)精度高，抗干擾能力強(qiáng)，提高了理?xiàng)l的成茶品質(zhì);任桂英等通過PLC和相關(guān)控制元件組成控制系統(tǒng)，對溫度、頻率等參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，提高了茶葉理?xiàng)l過程的自動化，便于用戶簡單操作;烏蘭等通過IPSO對模糊PID控制器進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，使得控制系統(tǒng)可根據(jù)烘干機(jī)熱風(fēng)爐的實(shí)時溫度，自動調(diào)節(jié)排煙量，保證烘干機(jī)溫度的恒定。

根據(jù)茶葉物料烘焙時具有遲滯、大慣性和非線性的特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)PID控制時溫度控制精度不高，超調(diào)量較大，魯棒性差，李兵等設(shè)計了一種基于模糊 PID控制原理設(shè)計的溫度控制器，用于六安瓜片茶烘焙，具有較好的動態(tài)及靜態(tài)性能，溫度控制精度高、超調(diào)小，當(dāng)葉溫設(shè)置為80 ℃時，能得到較好的烘焙品質(zhì);安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶機(jī)課題組設(shè)計了一種基于動態(tài)矩陣控制的茶葉烘干機(jī)，烘干機(jī)采用多層隧道式，采用上加熱方式，加熱元件為電加熱遠(yuǎn)紅外輻射板，運(yùn)用DMC-PID串級溫度控制系統(tǒng)(如圖2)，前級的DMC算法提高溫度控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力與魯棒性;后級PID算法提高系統(tǒng)的抗干擾性能。

傳統(tǒng)PID控制、FUZZY-PID及DMC-PID控制技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用于茶葉溫度控制系統(tǒng)中，上述三種溫度控制系統(tǒng)的溫度響應(yīng)曲線如圖3所示，常規(guī)PID溫控精度低且超調(diào)量為15%，F(xiàn)UZZY-PID溫控的超調(diào)量為10.5%，而采用DMC-PID串級溫控的超調(diào)量為5.9%，可提高溫度控制精度及成茶品質(zhì)。

05

發(fā)展趨勢

綠茶做形裝備是形成各種綠茶獨(dú)特品質(zhì)的關(guān)鍵，也是模擬人工炒茶的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其發(fā)展趨勢從最初的單機(jī)作業(yè)逐漸向連續(xù)化、智能化方向發(fā)展。成熟的工業(yè)自動化控制及傳感器技術(shù)正逐步輻射至茶機(jī)設(shè)計領(lǐng)域，更多地應(yīng)用了傳感器技術(shù)和機(jī)、電、氣一體化等先進(jìn)技術(shù);做形裝備的傳動機(jī)構(gòu)也從簡單的平面機(jī)構(gòu)向空間機(jī)構(gòu)發(fā)展，傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)更加緊湊、傳動效率更高、運(yùn)行振動噪音更小、同時產(chǎn)生了多種創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。通過運(yùn)用現(xiàn)代智能算法進(jìn)行了關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計，相關(guān)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計水平得以提高。

今后，茶葉做形機(jī)械將以食品工程、機(jī)械電子、自動化技術(shù)及人工智能多學(xué)科交叉為特點(diǎn)，同時做形生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化及智能化水平也將日益提高。

來源：中國茶葉加工

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