茶叶微波加工技术及设备的研究

一、 微波技术用于茶叶杀青、干燥的可行性 　　自1945年人们发现微波热效应以来，微波加热的应用日益广泛。由于茶叶中含有水分，水分子在微波电磁场中被极化，具有偶极子特性，并随着电磁场的频率不断地改变极性方向，分子作高速振动，产生摩擦热，使茶叶从内部深层升温，并且各处温度一致。利用微波加热的这一特性，能使茶叶快速升温，达到钝化酶的临界点温度，加速茶叶结构水的迁移，非常适合于绿茶杀青工艺和茶叶后期干燥作业。日本、韩国将微波用于茶叶加工，制成的绿茶有效营养成分能基本不损失，而且色、香、味均好于传统的加工方法。由此可见，微波技术用于茶叶的杀青和后期干燥是一种比较理想的方式，应用的关键是如何匹配微波频率、功率、物料运行速度、微波加热设备的结构及研究出微波技术用于茶叶杀青、干燥工艺的技术规范等。 　　二、 茶叶微波杀青、干燥机理 　　微波杀青、干燥是微波发生器将微波辐射到杀青、干燥的物料并穿透到内部，诱使物料的水等极性分子随之同步旋转，例如采用915MHz微波干燥蔬菜类物料制品，其体内极性分子每秒钟旋转9.15亿次。如此高速旋转的结果，使物料瞬时产生摩擦热，导致物料表面与内部同时升温，且内部温度高于物料表面温度，使大量的水分子从物料中逸出而被蒸发带走，达到杀青、干燥目的。这种杀青、干燥方法的特点是加热时间短，内外温度一致，其热传递方向从内向外与湿传递方向也一致，不同于常规加热方式需要一定时间才能将热量从外部加热到物料内部，存在内外温度差和湿、热传递方向相反的问题。微波能透入物料内部加热以及无需高温热介质的特点，当应用于茶叶加工时，从根本上改变了依赖高温介质和热传导方式加热升温的常规加热方式，同时由于微波电磁场在杀青、干燥过程中具有非热效应，大大缩短了加工时间，显示出微波的独特优势。 　　三、 茶叶微波杀青、干燥机的设计 　　1. 机型形式的选择　微波技术是比较成熟的技术，就目前国内情况而言，微波杀青干燥机可供选择的形式主要有箱式（又称微波炉)微波干燥机、行波场导式微波干燥器、辐射型微波干燥器、慢波型微波干燥器等几种形式。根据以上各种微波干燥器的特点、形式，综合考虑设备加工、操作、维护、物料等因素，我们采用连续式多谐振腔式微波干燥器形式为茶叶杀青、干燥机基本设计机型，其优点为：通过单个谐振腔的叠加组合，可得到理论设计所需功率，便于茶叶杀青、干燥工艺的研究和确定，即微波功率大小在设定的范围内可按需调节；可简化整机设计，板块形式，组合安装，加工、运输、维修方便；用户使用既可小批量生产，又可连续不断大批量生产；防微波泄漏性能好；设备制造成本相对较低等。 　　2.茶叶微波杀青干燥机工作频率的选定　我国目前用于工业加热最广泛使用的微波频率是915MHz和2450MHz，两者的特点对比。由于茶叶叶片较薄，同时考虑到茶叶加工企业生产名优茶的批量不会太大的实际，结合两种微波频率的特点，本设计选择频率为2450MHz的微波用于茶叶的杀青和干燥作业。 　　3. 杀青所需功率、时间的选择　不同季节、不同品种、不同时间采摘的茶叶，其初始含水量、鲜嫩程度等均有所不同，因而将微波功率、杀青时间等均设计成可调式，从而使各种茶叶均能达到理想的杀青效果。     微波技术改变了制茶工人的劳作方式，减轻了劳动强度，对茶叶加工技术的进步有着一定的推动作用。微波技术应用于茶叶加工，目前才刚刚起步，但它的优越性已经显示出来，无论是经济效益、生态效益还是社会效益，都预示着很好的前景。 · 行业聚焦：  　　挤压造粒机组集机、电、仪高度一体化，自动化控制水平高。因此，在实际运行中将出现较多难以诊断的故障，导致处理时间过长，从而影响整套聚丙烯装置的正常运行，大大地降低了生产经济效益。笔者结合挤压造粒生产过程的理论知识以及十余年实际生产运行的管理经验，对该机组在运行中出现故障的常见原因进行分析判断，制定了相应的解决措施及处理方法，从而确保挤压造粒机组长周期的稳定运行。 　　故障原因 　　在挤压造粒机组中，导致挤压造粒机组在运行中出现摩擦离合器脱开，机组联锁停车的原因可分为四大类： 　　主电机系统故障 　　1、主杰克韦尔奇有一句经典名言：“管得少就是管得好。”乍听此言，觉得有些不可思议，可是深入细想，豁然开朗：管得少并非说明管理的作用被弱化了，效率管理，可能会产生1000%的效果。有人说，中国的企业一管就死，一放就乱。真是放也不是，管也不是。有人说用人不疑，疑人不用;也有人说用人要疑，疑人要用。老板到底是相信员工好，还是不相信员好呢?做老板真是左右为难。 　　这里总结出两点干燥设备企业很多老板不放权的原因：一是不敢放，即对外聘的经理人心里没底，不放心将自己辛辛苦苦打下的江山交到经理人手中，尤其作为本来家底就不厚实的中小企业，实在中药材仓库储存的实践证明,如果在一定条件下,将中药材的含水量控制在一定限度内,质量就不会发生变异。如北方在气温30℃时,把红枣的含水量控制在12%—17%、党参11%—16%、苦杏仁6%—8%、北沙参12%—15%、黄芪11%—14%等时,在储存的过程中就会发生质量变化.这就是所谓的中药材“安全水分”,它是指在一定条件下,能使其安全储存，质量不发生变异的临界含水量。 　　因此，采收加工后的中药材，必须及时干燥至安全水分限度,才能保证中药材的质量。 　　目前，中药材的常用干燥技术有以下几种： 　　日晒法 这是大多数药材常用的一种干燥方法.晾晒时,应选择晴朗、有风的天气,将药材薄记者8月27日从大连橡胶塑料机械股份有限公司了解到，我国石化行业百万吨乙烯工程关键设备国产化的最后一个“堡垒”——大型挤压造粒机组国产化被攻克，并通过了出厂验收。至此，我国百万吨乙烯工程的三大动力设备全部实现国产化，大型乙烯装备制造能力达到国际先进水平。 　　这台20万吨/年聚丙烯大型挤压造粒机组的价格及生产周期仅为进口同规格机组的一半左右，是我国实现百万吨级大型乙烯成套设备和对二甲苯（PX）、对苯二甲酸（PTA）、聚酯成套设备的国产化标志性成加振荡流脉动频率和振幅的方法可以强化振荡流热管的传热。因脉冲加热振荡流热管的传热强化效果与脉冲宽度、间歇时间有关，可能存在一个工作更有效的最佳脉冲宽度和间歇时间，有必要进一步开展热管内场与外场强化耦合作用的研究。     （3）笔者还通过实验对非均匀流通截面振荡流热管的传热性能与均匀截面传热性能进行了比较。当加热功率大于100W时，非均匀截面振荡流热管的传热热流量和当量导热系数均显著高于均匀截面热管，并将随着加热功率的增大而增大。因此，在一定的条件下，可以通过改变振荡流热管的流通截面来改善它的传热性能。实验结果表明，振荡流热管的传热性能大大高于纯导体铜管。

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