茶葉微波加工技術(shù)及設備的概述
[作者:烘干機專業(yè)廠家-靖江萬泰機械制造有限公司]
[日期:10-08-09]
[熱度:]
一、 微波技術(shù)用于茶葉殺青、干燥的可行性
自1945年人們發(fā)現(xiàn)微波熱效應以來,微波加熱的應用日益廣泛。由于茶葉中含有水分,水分子在微波電磁場中被極化,具有偶極子特性,并隨著電磁場的頻率不斷地改變極性方向,分子作高速振動,產(chǎn)生摩擦熱,使茶葉從內(nèi)部深層升溫,并且各處溫度一致。利用微波加熱的這一特性,能使茶葉快速升溫,達到鈍化酶的臨界點溫度,加速茶葉結(jié)構(gòu)水的遷移,非常適合于綠茶殺青工藝和茶葉后期干燥作業(yè)。日本、韓國將微波用于茶葉加工,制成的綠茶有效營養(yǎng)成分能基本不損失,而且色、香、味均好于傳統(tǒng)的加工方法。由此可見,微波技術(shù)用于茶葉的殺青和后期干燥是一種比較理想的方式,應用的關(guān)鍵是如何匹配微波頻率、功率、物料運行速度、微波加熱設備的結(jié)構(gòu)及研究出微波技術(shù)用于茶葉殺青、干燥工藝的技術(shù)規(guī)范等。
二、 茶葉微波殺青、干燥機理
微波殺青、干燥是微波發(fā)生器將微波輻射到殺青、干燥的物料并穿透到內(nèi)部,誘使物料的水等極性分子隨之同步旋轉(zhuǎn),例如采用915MHz微波干燥蔬菜類物料制品,其體內(nèi)極性分子每秒鐘旋轉(zhuǎn)9.15億次。如此高速旋轉(zhuǎn)的結(jié)果,使物料瞬時產(chǎn)生摩擦熱,導致物料表面與內(nèi)部同時升溫,且內(nèi)部溫度高于物料表面溫度,使大量的水分子從物料中逸出而被蒸發(fā)帶走,達到殺青、干燥目的。這種殺青、干燥方法的特點是加熱時間短,內(nèi)外溫度一致,其熱傳遞方向從內(nèi)向外與濕傳遞方向也一致,不同于常規(guī)加熱方式需要一定時間才能將熱量從外部加熱到物料內(nèi)部,存在內(nèi)外溫度差和濕、熱傳遞方向相反的問題。微波能透入物料內(nèi)部加熱以及無需高溫熱介質(zhì)的特點,當應用于茶葉加工時,從根本上改變了依賴高溫介質(zhì)和熱傳導方式加熱升溫的常規(guī)加熱方式,同時由于微波電磁場在殺青、干燥過程中具有非熱效應,大大縮短了加工時間,顯示出微波的獨特優(yōu)勢。
三、 茶葉微波殺青、干燥設備的設計
1. 機型形式的選擇 微波技術(shù)是比較成熟的技術(shù),就目前國內(nèi)情況而言,微波殺青干燥機可供選擇的形式主要有箱式(又稱微波爐)微波干燥機、行波場導式微波干燥器、輻射型微波干燥器、慢波型微波干燥器等幾種形式。根據(jù)以上各種微波干燥器的特點、形式,綜合考慮設備加工、操作、維護、物料等因素,我們采用連續(xù)式多諧振腔式微波干燥器形式為茶葉殺青、干燥機基本設計機型,其優(yōu)點為:通過單個諧振腔的疊加組合,可得到理論設計所需功率,便于茶葉殺青、干燥工藝的研究和確定,即微波功率大小在設定的范圍內(nèi)可按需調(diào)節(jié);可簡化整機設計,板塊形式,組合安裝,加工、運輸、維修方便;用戶使用既可小批量生產(chǎn),又可連續(xù)不斷大批量生產(chǎn);防微波泄漏性能好;設備制造成本相對較低等。
2.茶葉微波殺青干燥機工作頻率的選定 我國目前用于工業(yè)加熱最廣泛使用的微波頻率是915MHz和2450MHz,兩者的特點對比。由于茶葉葉片較薄,同時考慮到茶葉加工企業(yè)生產(chǎn)名優(yōu)茶的批量不會太大的實際,結(jié)合兩種微波頻率的特點,本設計選擇頻率為2450MHz的微波用于茶葉的殺青和干燥作業(yè)。
3. 殺青所需功率、時間的選擇 不同季節(jié)、不同品種、不同時間采摘的茶葉,其初始含水量、鮮嫩程度等均有所不同,因而將微波功率、殺青時間等均設計成可調(diào)式,從而使各種茶葉均能達到理想的殺青效果。
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