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： 粉碎设备是破碎机械和粉磨机械的总称。两者通常安排料粒度的大小作大致的区分：排料中粒度大于3毫米的含量占总排料量50%以上者称为破碎机械；小于3毫米的含量占总排料量50%以上者则称为粉磨机械。有时也将粉磨机械称为粉碎机械，这是粉碎设备的狭义含意。应用机械力对固体物料进行粉碎作业，使之变为小块、细粉或粉末的机械。利用粉碎机械进行粉碎作业的特点是能量消耗大、耐磨材料和研磨介质的用量多，粉尘严重和噪声大等。 　　粉碎设备的用途： 　　运用粉碎机械可以达到下列几个主要目的：①减小物料的粒度至一定大小，例如磨制面粉，粉碎饲料，磨细颜料、染料和在中国，公元前两千多年就出现了最筒单的粉碎工具—杵臼。杵臼进一步演变为公元前200-前100年的脚踏碓。这些工具运用了杠杆原理，初步具备了粉碎机械的雏形。最早采用连续粉碎动作的粉碎机械是公元前四世纪由公输班发明的畜力磨，另一种采用连续粉碎动作的粉碎机械是辊碾，它的出现时期稍晚于磨。公元二百年之后，中国杜预等在脚踏碓和畜力磨的基础上研制出了以水力为原动力的连机水碓、连二水磨、水转连磨等，把生产效率提高到一个新的水平。这些机械除用于谷物加工外，还扩展到其他物料的粉碎作业上。 　　近代的干燥设备技术可以明显提高制品的质量和档次，但在水产品报告简介报告名称：中国颗粒饲料微粉碎机产业发展趋势及投资前景研究 　　研究机构：北京中经纵横经济研究院 　　数据来源：国家统计机构、市场调查（监测）中心、行业协（学）会、进出口统计部门等 　　数据时间：2003-2009年 　　主要内容：本报告共分十章： 　　第一章 颗粒饲料微粉碎机产业概述 　　第二章 颗粒饲料微粉碎机产业发展环境分析 　　第三章 颗粒饲料微粉碎机产业技术发展分析 　　第四章 颗粒饲料微粉碎机产业国外发展分析 　　第五章 颗粒饲料微粉碎机产业国内市场运行分析 　　第六章 颗粒饲料微粉碎机产业投资现状分析 　　第下，分散物料所消耗的功率较小，系统的流体阻力与气流干燥差不多，因此，生产费用较低。 　　沸腾干燥机的应用情况 　　沸腾干燥机，经多家生产企业使用，一致反映，与其它干燥机相比，该机具有干燥强度大、自动化程度高、设备体积小、连续生产、对进料含湿量要求不高、烘干快、能耗低、占用人力和厂房面积比较小、操作方便、设备维护简单、互换性好等特点。有效地解决了粘性物料、膏状物料及热敏性物料连续干燥的难题，物料回收率达到99.5%以上。使用单位能在短期内取得良好的经济效益，为农药工业的发展作出了贡献。 　　沸腾干燥机还适用于医药、化工、食品、建材等行业的膏状物料、粘性物料的干燥。

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