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： 由中国农业大学刘德旺、王德成两位教授共同主持的国家“十五”科技攻关项目----“牧草种子产后处理成套设备研制”两项成果“5HCCX-1．6型冲击穿流循环式干燥设备”和“9ZZ-500型牧草种子加工成套设备”，近日顺利通过农业部组织的专家鉴定验收。 　　鉴定委员会一致认为：设备结构新颖，干燥技术先进，用途广泛，其总体技术达到国际先进水平，在牧草干燥领域居国际领先。 5HCCX-1．6型冲击穿流循环式干燥设备已被受理两项国家专利。设备创新点突出：采用三循环方式和多级缓苏工艺，热能利用率高，节省燃料；综合应用冲击、穿流、顺流、逆流和横流的多维干燥技术，干燥均匀、速度快、生产效率高；以轻柴油为燃一、概 述：我国造纸制浆污染的严重性几乎是家喻户晓了，造纸污染排放是我国水污染最大污染源，多年来造纸厂的污染治理一直是令人十分头痛的难题，它不仅投资大，治污技术也多不成功。而今一项新的资源化综合利用技术得到突破性进展，它将提取出的黑液全部转化成木质素磺酸盐产品，既实现了造纸黑液零排放，根除了其污染，又将黑液转化成产品而具有很好的经济效益。为此，该项技术倍受造纸企业的欢迎。 该项技术的特点是科技含量高，工程技术先进，工艺流程简单，投资少。由于当前黑液污染无法解决，国家强行关停了相当一批小型造纸厂，现存的不少纸厂也因污染问题而面临停产的危机。制浆黑液资源化综合利用处理工程技术的应用，对这些厂无疑带江苏省科技厅组织有关专家对农业部南京农业机械化研究所承担的“鲜菊花微波－气流式干燥技术的应用与示范项目”进行了鉴定。 　　该课题将微波技术和气流技术有机结合应用于菊花干燥，属国内首创。利用微波技术不仅起到杀青灭酶作用，还可在不改变菊花外形的前提下，使含水量下降，然后通过干燥能力较强的多排、穿透式气流干燥机进一步干燥，最终使菊花的含水量降至１６％，并保持菊花的色、香、形、味基本不变。该设备操作简便，每套设备在加工期间可生产干菊花２万公斤。随着食品、制药、化工、建材行业的进一步发展，人们对生产、科研所需高水平的要求不断提高，设备更新的步伐进一步加快。而工业微波设备的出现，利用微波加热迅速均匀、快速杀菌、保鲜、节能、环保、高效、安全无害等先进工艺，改变传统落后工艺，近年来已得到广泛的应用，取得较大的成果。 　　一、微波是指频率300兆赫至300千兆赫的电磁波，具有热效应和非热效应双重杀菌作用。微波的热效应主要起快速升温杀菌作用；而非热效应则使微生物体蛋白质和生理活性物质发生变异，从而丧失活力或死亡。因此微波杀菌温度低于常规方法，一般情况下，常规方法杀菌温度要在100℃以上，时间要十几分钟至几十分钟而微波杀菌温度仅70~90℃　　　秋雨让牛棚里多少有些泥泞，中药粉碎机高效混合机 高效粉碎机 中草药粉碎机工作人员就找来一台推土机清理牛棚内的粪便。“所有角落都要洁净卫生。”封满群把记者带到挤奶厅内，“现在我们给奶牛清洗后再罩乳杯取奶，取奶的管道和奶罐每次都要清洗干净。”封满群具体解释道，先用清水冲洗，后用80℃碱性消毒液清洗，再用酸性消毒液清洗，最后用清水冲洗。 　　记者了解到，冀鑫养殖场生产的牛奶在采集后立刻就能进入制冷罐，半个多小时可达到1℃至3℃低温。牛奶送达厂家取样后奶罐就被卡上铅封，合格后才能打开交奶。“如果资金允许，我们还想自己再购置些检测设备，这样心里更有底。”封满群指着自己买的“乳成分分析仪”说。

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