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茶葉真空冷凍干燥機及其應(yīng)用效果

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2013-05-21
核心提示: 一、工作原理。將適當(dāng)加工階段的茶葉加工葉,送人茶葉真空冷凍干燥機的真空冷凍干燥室內(nèi),先預(yù)冷至一18℃一10℃,然后在高真空狀
   一、工作原理。將適當(dāng)加工階段的茶葉加工葉,送人茶葉真空冷凍干燥機的真空冷凍干燥室內(nèi),先預(yù)冷至一18℃一10℃,然后在高真空狀態(tài)下進行有限加熱,使加工葉中所含水分直接由固態(tài)冰升華為氣態(tài)的水蒸氣被蒸發(fā),達到除去水分而干燥的目的。由于茶葉在真空冷凍干燥過程中,茶條內(nèi)外溫度始終控制在較低狀態(tài)下,香氣物質(zhì)和營養(yǎng)成分獲得最大限度保留,能使干燥后的成茶保持原汁原味,色澤綠翠鮮艷,色、香、味、形良好。并且干燥均勻、充分。
干茶的含水率甚至可達3%以下,顯著提高了茶葉加工品質(zhì)和延長了產(chǎn)品保質(zhì)期。同時,因茶葉中的水分在蒸發(fā)干燥前已被凍結(jié),升華蒸發(fā)后在茶葉內(nèi)部留下很多肉眼幾乎難于看到的海綿狀微孔,成茶沖泡時,水分將很容易浸人茶葉微孔,利于有效成分的溶出。統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和儀表與控制系統(tǒng)等組成。
1.真空干燥室。真空干燥室(圖2)是一只用鋼板焊制而成的耐真空容器,為實施茶葉干燥的場所。干燥室內(nèi)置有輻射加熱板及位于兩側(cè)的冷阱。一端裝有可供開啟關(guān)閉的端蓋(干燥箱門),上有保證關(guān)閉密封的密封條。真空干燥室結(jié)構(gòu)緊湊,容量大,使用方便。永利真空冷凍干燥機之所以能在茶葉加工中獲得較普遍推廣使用,很大程度上得益于真空干燥室享有專利的特殊設(shè)計。
 二、主要結(jié)構(gòu)。茶葉真空冷凍干燥機的主要結(jié)構(gòu)由真空干燥室、真空系輻射加熱板采用內(nèi)部有油質(zhì)媒體環(huán)流的多層薄箱式擱板結(jié)構(gòu),由經(jīng)特殊處理的金屬材料一次擠壓成型,有良好的遠紅外線發(fā)射特性,加熱溫度均勻。加熱板上方有茶葉盤導(dǎo)軌,作業(yè)時放置盛有加工葉的茶葉盤。茶葉盤邊框和篩網(wǎng)均由不銹鋼材料制成,可以從干燥室內(nèi)沿導(dǎo)軌方便放人和抽出。冷阱用不生銹工業(yè)硬質(zhì)合金管制造,裝于圓形真空干燥室兩側(cè)部位,主要作用是冷凝干燥過程中從冰中升華出來的水蒸氣,結(jié)構(gòu)緊湊,簡練實用!   2.真空系統(tǒng)。真空系統(tǒng)由一臺高性能真空泵組及專用優(yōu)質(zhì)電磁真空充氣閥門組成,是真空干燥室維持真空的核心部件,正是由于干燥室所維持的真空狀態(tài),降低了冷凝冰的升華溫度,使茶葉有效成分最大保留!   
3.加熱系統(tǒng)。加熱系統(tǒng)由電熱箱、輻射加熱板、特制的耐高溫油泵和作為內(nèi)部環(huán)流媒體的導(dǎo)熱油組成。導(dǎo)熱油在密閉系統(tǒng)中環(huán)流,不會有損耗,溫度由程序控制器自動控制調(diào)節(jié)。為安全起見,加熱系統(tǒng)設(shè)有最高溫度限制裝置,永利真空冷凍干燥機出廠時設(shè)定在120℃!   
4.制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)由特殊設(shè)計的半封閉壓縮冷凝機組和膨脹閥等組成,制冷能力與冷阱需求相匹配,特別適合于低溫狀態(tài)下工作。根據(jù)不同需要可分別配備單級壓縮機組、雙級壓縮機組和復(fù)疊式制冷壓縮機組等!   
5.儀表和控制系統(tǒng)。DSTDG系列茶葉真空冷凍干燥機的儀表和控制系統(tǒng),由一套工業(yè)控制電器和儀表組成,能方便升級到電腦或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。儀表共有3塊,一塊是溫度控制儀,作用是用來控制輻射加熱板的溫度;第二是多路溫度顯示儀,共有4個點的溫度顯示,其中兩個為冷阱溫度顯示,兩個為茶葉葉溫顯示,茶葉測溫探頭就埋在被干燥的茶葉中,這4只溫度儀只作顯示,供操作時參考,不作控制用。此外尚有1只真空表,主要用于檢查干燥箱門關(guān)閉是否嚴(yán)密!   
6.茶葉真空冷凍干燥機的主要技術(shù)參數(shù)。永利DSTDG系列茶葉真空冷凍干燥機有多種規(guī)格,據(jù)了解,機器價格僅為國外同等產(chǎn)品價格的25%左右。系列中各種規(guī)格機器的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示,可根據(jù)需要進行選擇,目前生產(chǎn)中使用較多的為DSTDG3、6、10型等。表中提供的機器估算價系根據(jù)目前部分機器銷售價格狀況預(yù)估,僅供參考!  
 三、操作使用    
1.開機前的準(zhǔn)備。首先要檢查排水閥門是否關(guān)閉,檢查制冷壓縮機及真空泵的油位和電源電壓是否正常,合上電源開關(guān),察看儀表顯示是否正常!   
2.操作流程。待干燥茶葉一裝盤一逐盤放入真空干燥室一關(guān)閉干燥室門一開啟制冷一開啟真空一開啟油泵一開啟電加熱一設(shè)定溫度-設(shè)定時間一干燥結(jié)束一停止真空泵一停止電加熱一停止油泵-放氣解除真空一出茶一化霜一進行下輪作業(yè)。    
3.茶葉的凍結(jié)及進料。物料的凍結(jié)有兩種方式,一是利用冷庫或低溫冰箱對所需干燥的茶葉進行預(yù)凍結(jié),預(yù)凍結(jié)至一20℃左右(必須低于-16℃),并維持2h以上。二是直接利用真空冷凍干燥機對所需干燥的茶葉進行預(yù)凍結(jié)。使用表明,利用第一種方式進行預(yù)凍結(jié),成茶品質(zhì)還稍好于后者,同時使用真空冷凍干燥機直接對待加工的茶葉進行預(yù)凍結(jié),占用機器的時間也長。所以如條件允許,建議盡可能用前一種方式進行預(yù)凍結(jié),這就是在廣東梅州及潮、汕茶區(qū)使用永利真空冷凍干燥機進行茶葉加工的企業(yè),同時還裝備低溫冷凍冰柜的原因。茶葉預(yù)凍結(jié)的具體操作方法在下面結(jié)合升華干燥介紹!   
4.茶葉升華干燥。兩種預(yù)冷方式預(yù)凍結(jié)的茶葉,預(yù)凍結(jié)和升華干燥按以下方式進行操作。(l)冷庫或低溫冰箱預(yù)凍結(jié)茶葉的升華干燥操作在放人凍結(jié)的預(yù)冷葉前,先開啟真空冷凍干燥機的制冷機組,將冷阱溫度降至一20℃以下,時間1}15~,然后快速逐層預(yù)凍結(jié)茶葉,注意放人過程時間越短越好,以防止預(yù)凍結(jié)茶葉化凍,關(guān)閉真空冷凍干燥機的箱門,并立即開啟真空泵,用手稍推壓箱門,確認(rèn)真空表的指針有降低時方可松手,約10min,真空表指針達到一IMPa,開始加熱,進行升華干燥。(2)真空冷凍干燥機直接預(yù)凍結(jié)茶葉的升華干燥操作將需干燥茶葉逐盤放人真空冷凍干燥機干燥室,開始對冷阱制冷,待冷阱溫度達到-30℃時,開啟真空泵,用手稍推壓箱門,確認(rèn)真空表的指針有降低時方可松手。抽真空一段時間后冷阱表面溫度將會上升,待上升到一巧℃時,關(guān)閉真空泵,應(yīng)特別注意對溫度進行觀察監(jiān)視和及時關(guān)閉真空泵,否則會引起機器的損壞,這樣如此反復(fù),直到茶葉溫度達到-20℃以下并維持一段時間(約30min),預(yù)凍結(jié)即告結(jié)束。不論是用哪一種方式對加工葉進行預(yù)冷凍,在升華加熱干燥過程中,應(yīng)隨時注意輻射板溫度、真空度、冷阱溫度、物料溫度等,一般情況下應(yīng)掌握輻射板溫度不超過120℃,冷阱溫度不高于-18℃,物料溫度不超過40℃;加熱過程中要注意油箱油位不低于紅線標(biāo)志,過低應(yīng)查明原因并補加。干燥過程當(dāng)達到物料與加熱板溫度基本趨向一致并保持一段時間,或者干燥室真空度及冷阱溫度回復(fù)到空載時的指標(biāo)并保持一段時間,即可認(rèn)為升華干燥終了,這兩點可用于單獨判定,也可合并判定。    
5.出料化霜。干燥終了,先關(guān)閉制冷機組,再關(guān)真空泵,然后開啟破真空閥破真空,待真空完全破除,即可打開箱門將干燥室內(nèi)的茶盤取出,完成出料。出料后即開啟干燥箱體下的放水閥,這時方可用水灑澆冷排管,讓冷排管上的結(jié)霜層完全溶化掉,表1永利DS珊G系列茶葉真空冷凍干燥機的主要技術(shù)參數(shù)型號、規(guī)格茶葉盤面積(mZ)冷阱最低溫度(℃)最大加工能力(干茶)裝機總功率(kw)熱源及加熱板形式加熱板溫度(℃)系統(tǒng)極限真空度(Pa)向物料的供熱方式每次干燥時間(h)機器估算價(萬元)DSTDGesZ2.0一3515kg/次7.5電、薄箱式室溫~120l5輻射6~830DSTDG一33.6一3530kg/次120電、薄箱式室溫一120l5輻射6~85.0DSTDG一66.0一3545kg/次16.0電、薄箱式室溫、120l5輻射6~86.0DSTDG一1010.0一3575kg/次20.0電、薄箱式室溫一120l5輻射
6、810.0DSTDG一2020.0一35150kg/次30.0電、薄箱式室溫一120l5輻射6~818.0以便下次開機作業(yè)!  
 四、應(yīng)用效果。福建農(nóng)林大學(xué)茶葉研究所的葉乃興副研究員等,于2006年在國內(nèi)較早開展了真空冷凍干燥機應(yīng)用于烏龍茶加工方面的研究和實驗。實驗時,將鮮葉進行往返3次的搖青和晾青,然后殺青、初揉和包揉、初烘,而獲得預(yù)處理樣。將預(yù)處理樣進行烘干即獲得烘干茶;直接進行-10℃的冷凍即獲得冷凍茶;進行真空冷凍干燥而獲得真空凍干茶。綜合評價認(rèn)為真空凍干茶品質(zhì)最好,冷凍茶略優(yōu)于烘干茶。同時實驗中還發(fā)現(xiàn),在3種干茶產(chǎn)品中,真空凍干茶的外形緊結(jié)程度也最好,觀察表明烘干茶在干燥過程中,包揉形成的顆粒有展開現(xiàn)象,從而使成茶顆粒較松散;而真空冷凍干燥時,包揉后的茶葉顆粒則呈收縮狀,從而利于成茶顆粒的緊結(jié),這樣使顆粒狀的烏龍茶可減少1/4左右的包揉次數(shù)。     
   干茶一香氣馥郁清高、花香顯冷凍茶一香氣濃郁,花香濃烘干茶一香尚高,尚純正湯有香,味醇厚一黃綠明亮湯有香,味尚醇一橙黃欠亮味醇厚,爽口l清澈黃亮廣西桂林茶葉研究所副研究員劉玉芳、楊春等,最近使用梅州永利機械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的茶葉真空冷凍干燥機組進行了“烏龍茶迅速脫水干燥保香工藝技術(shù)研究”。研究結(jié)論認(rèn)為,在烏龍茶真空冷凍干燥與傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥工藝的對比試驗中,使用真空冷凍機進行真空冷凍干燥制作的烏龍茶香氣鮮靈濃郁,滋味醇爽,湯色黃綠明亮,品質(zhì)優(yōu)良,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥產(chǎn)品。安徽一家名優(yōu)綠茶企業(yè),配備江蘇宜興鼎新微波設(shè)備公司生產(chǎn)的微波殺青機和永利DSTDG系列茶葉真空冷凍干燥機等設(shè)備,組成生產(chǎn)線,進行名優(yōu)綠茶生產(chǎn)。       
  具體做法是,攤放后的鮮葉,經(jīng)微波殺青至含水率達到50%左右,攤涼后初、精揉整形,并使用真空冷凍干燥機冷凍干燥最后使用遠紅外提香機進行提香,所獲得的產(chǎn)品色澤鮮嫩,條形勻齊美觀,香氣濃郁,滋味純正,投放市場后深受消費者的歡迎。梅州市一家茶業(yè)公司使用搖青微發(fā)酵原理對鮮葉進行處理,然后殺青和輕揉,最后使用永利真空冷凍干燥機冷凍干燥,生產(chǎn)的玉露茶產(chǎn)品,市場銷售形勢特好,5009成茶最低銷價達1O00元以上。所取茶樣經(jīng)農(nóng)業(yè)部茶葉質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心國家特級評茶師劉栩副研究員按GB/T23776標(biāo)準(zhǔn)進行感官審評,結(jié)果為“外形緊實,色綠泛金黃,鮮艷,花香顯露,湯色鮮綠明亮,滋味清香帶花香,葉底顯芽,風(fēng)味特征突出,品質(zhì)優(yōu)良。”據(jù)統(tǒng)計,目前在廣東、福建、江蘇、江西、安徽、浙江、廣西等省、區(qū),永利公司生產(chǎn)的茶葉真空冷凍干燥機,已有近百臺投入烏龍茶、名優(yōu)綠茶和紅茶的加工,茶葉加工質(zhì)量普遍反映良好,推廣普及速度正在不斷加快。
編輯:songjiajie2010

 
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