微波干燥设备技术在制茶业中的应用前景

制茶业是我国的传统产业。为了提高茶叶的加工质量和产业现代化，有必要在茶叶初加工业和深加工业应用新的科学技术，而先进的微波技术在茶叶中有较好的应用前景。微波是指在3OMHz－300000MHz介于无线电和光波之间的超高电磁波。目前，应用在食品工业中的微波装置的中心波长0．328m（频率915MHz）或0．1225m（频率2450MHz）。 　　微波干燥设备在茶叶杀青中的应用生产绿茶、乌龙茶，均需要加热杀青处理，以钝化多酚氧化酶的活性，蒸发部分水分，挥发青草气味，软化组织。目前生产上常用炒青方式进行杀青处理，少数地方采用蒸汽杀青方式。试验结果表明，微波杀青与炒青方式加工的茶叶品质良好，无明显差异，但微波杀青的时间短（为炒青时间的1／8）可以连续进行。而蒸汽杀青由于蒸汽含水量高，原料外层受高温影响，因此杀青后的茶叶几乎无减重，部分叶绿素受破坏，原料所含营养物质随冷凝水而部分流失，品质不太理想。微波在茶叶杀青的应用主要是其产生的热效应。当磁控管产生微波，照到茶叶时，茶叶内部的极性分子受微波周期性变化的影响，随微波进行周期性活动。由于微波的频率很高，使茶叶内部分子高速碰撞而产生了大量的摩擦热量迅速提高物料的温度，从而达到快速升温的效果。 　　微波干燥设备在茶叶干燥中的应用一般的热风干燥过程中物料外部受热，表面干燥，热量向内传递，其方向与水分扩散传递的方向相反，影响了水分的向外蒸发。而微波是内部加热，含水量高的部位升温较快。因此在微波干燥过程中，水分由内层向外层的迁移速度快，干燥速度明显快于热风干燥。在茶叶干燥中应用微波干燥具有以下优点：干燥速度快；产品质量好；由于茶叶表面温度不太高，叶绿素变化少，色泽绿翠而耐藏，香气损失少，干燥均匀；同时由于水分蒸发速度快，容易形成多孔性，产品的复水性好，泡茶时内容物易溶出。 　　微波干燥设备在茶叶杀虫和防霉中的应用茶叶在贮运过程中易生虫，在黑茶的渥堆过程中也常发生昆虫污染的现象。过去常用药物熏蒸的杀虫方法，但存在药物残留的问题。采用微波处理可以取得良好的杀虫效果、茶叶中昆虫的杀虫效果与茶叶和虫体的介电性质密切相关，当茶叶的含水量小于12％时，有利于增强杀虫的效果。茶叶在加工贮藏中极易受潮发霉而降低品质。王盛良等通过试验证明微波技术对茶叶霉菌具有优异的杀灭效果。 　　微波干燥设备在茶叶汁萃取中的应用茶叶软饮料（加茶饮料、茶冲剂）的加工离不开萃取工序。目前茶叶萃取的常规方法是用热水浸提，微波萃取技术在国外发展迅速，到1995年，国外已授权给两家中国公司发展工业规模微波萃取技术的应用。用微波萃取茶叶中的有效成分，具有萃取速度快、时间短（比常规方法缩短 1／3）、萃取得率高的特点。一般萃取步骤是：将一定量的茶叶置于微波萃取器内，加入适量的水，然后把设备控制在所要求的温度和时间下，开始加热萃取，最后经过滤得到茶汁。 　　微波干燥设备在茶叶饮料杀菌中的应用茶叶饮料在常规热力杀菌中，由于高温长时，使茶叶香气受到较大损失。采用微波杀菌，具有较好的效果。微波杀菌是微波的热效应和生物效应共同作用的结果。微波对微生物的热效应是使蛋白质变性，导致微生物死亡；而微波对微生物的生物效应使微波电场改变了细胞膜断面的电径分布，影响了细胞膜周围电子和离子的浓度，从而改变了细胞膜的通透性能，使微生物生长发育受到抑制而死亡。此外足够强的微波电场可以导致生物的DNA、RNA中的氢键松弛、断裂和重组．从而诱发遗传基因突变。由于微波杀菌利用了热效应和非热效应对生物的破坏作用，因此，其杀菌 　　温度低于常规方法，这有利于茶叶饮料香气的保持。 　　微波干燥设备技术应用前景目前，我国的微波技术与设备已较成熟，连续式、大功率、不同用途的微波干燥设备已基本定型。 · 行业聚焦：  　　近年来我国陶瓷工业发展迅速。2006 年我国日用陶瓷、建筑卫生陶瓷的产量均位居世界第一,其中日用陶瓷产量高达170 亿件,约占世界总产量的65 %;建筑陶瓷砖年产量约为35 亿– ,约占世界总产量的55  %。同时我国也是能源消耗大国,建筑卫生陶瓷行业是油耗和电耗大户。目前,我国陶瓷工业的能源利用率仅为28 %～30 %,与发达国家50 %～57 %的能源利用率差距还比较大。 　　喷雾干燥制粉是陶瓷工业高能耗的生产工序之一。据陶瓷厂能源审计数据显示,喷雾干燥制粉的能耗占陶瓷厂总能耗的10～20%。随着能源危机及 　　干燥技术涉及很多学科，又是一门实践性很强的技术，干燥工程可以说是艺术与经验的结合。正确理解和评价干燥技术与设备具有现实意义。结合干燥工程的实际，总结一些看法和认识，包括干燥曲线的理解和应用，性能评价的火用效率分析及干燥技术的环境问题和某些局限性。 　　关于干燥曲线 　　经典的干燥曲线是在很少量物料、大风量、静态下干燥得到的物料湿含量与时间的关系曲线，指导实际工程设计有很大的局限性。在干燥理论（包括基础、模型、仿真）突破之前，最实用可靠的工程设计、系统选型还必须依靠干燥曲线。但干燥曲线是物料在特定设备及工艺条件下获得的，各主要参数设定按实验设计方法选定，根据测试结果优近年来，我国能源化工产品的需求出现较高的增长速度，煤化工在我国能源、化工领域中已占有重要地位。随着我国能源结构调整的进一步深化，煤化工行业得到高速发展。而煤化工新工艺、新技术的发展，给上游设备行业提出新的挑战，这也促进了煤化工装备行业的技术进步。“除煤制油、煤制烯烃的一些设备，其他设备都已基本实现了国产化。”中国机械工业联合会总工程师隋永滨对两年来大型煤化工成套设备的研制开发工作表示了肯定。 　　煤化工技术装备获重大突破 　　大型煤化工成套设备的研制开发成为16个重大专项以来，我国煤化工装备行业得到迅速发展，煤化工成套设备国产化率达到90%。一业内人士表示。 　　在隋永滨看来干燥设备处理的物料难以计数，除各种物料的理化性质及产品的要求不同外，干燥过程物料的热物理性质及加热过程中对干燥系统设备的材料要求更是设计者着重考虑的问题， 　　本文就干燥设备的用材问题提出一些方法，供设计者参考。 　　1前言干燥设备是应用最广泛的单元设备之一，可以认为，干燥设备的应用已经遍及国民生产的各个部门。对于干燥设备，绝不能简单地认为它仅是热物理方法脱水机械。由于干燥过程中处理的物料不同，含湿种类不同，产品的各项指标也不同。设备的安装地点不同，制造时对干燥设备的选材、设备型式以及制造、安装方法都有不同的要求。正确处理上述问题是成功设计干燥设备燥速度缓慢，容易出现印品背面蹭脏等现象。 　　（2）溶剂型油墨中混合溶剂的挥发速度直接决定油墨的干燥性能，混合溶剂中不同组分挥发速度不同。通过混合不同种类、不同比例的溶剂，可以方便地调整油墨的溶剂挥发速度，从而改善干燥性能。 　　4、印刷机排风系统对干燥的影响 　　排风系统如果不通畅，则挥发出来的溶剂得不到及时排除。烘箱内的溶剂浓度过高将会阻碍溶剂的进一步挥发，从而影响印品干燥的效果。 　　5、印版对干燥的影响 　　对于凹印来说，印版网穴的深度对干燥速度有很大影响，例如深度为33μm的网穴和18μm的网穴，前者印刷时油墨的干燥时间比后者要多1倍以上。

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