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    廣東某公司研制生產(chǎn)的DSTDG系列茶葉真空冷凍干燥烘干機(jī)，近兩年在茶葉加工中逐步獲得普遍應(yīng)用，本文特對其作業(yè)原理、主要結(jié)構(gòu)、使用操作和在茶葉加工中的使用效果作簡單介紹。
    一、工作原理
    將適當(dāng)加工階段的茶葉加工葉，送入茶葉真空冷凍干燥機(jī)的真空冷凍干燥室內(nèi)，先預(yù)冷至-18℃—-10℃，然后在高真空狀態(tài)下進(jìn)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(dá)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(dá)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，水分將很容易浸入茶葉微孔，利于有效成分的溶出。
    二、主要結(jié)構(gòu)茶葉真空冷凍干燥機(jī)的主要結(jié)構(gòu)由真空干燥室、真空系統(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(shí)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），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(jī)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。
   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(yuǎn)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)軌方便放入和抽出。
    冷阱用不生銹工業(yè)硬質(zhì)合合管制造，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(shí)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(jī)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(jī)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(jī)組、雙級壓縮機(jī)組和復(fù)疊式制冷壓縮機(jī)組等。
    5．儀表和控制系統(tǒng)
    DSTDG系列茶葉真空冷凍干燥機(jī)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(diǎn)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(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
    永利DSTDG系列茶葉真空冷凍干燥烘干機(jī)有多種規(guī)格，據(jù)了解，機(jī)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(jī)器的主要技術(shù)參數(shù)如表l所示，可根據(jù)需要進(jìn)行選擇，目前生產(chǎn)中使用較多的為DSTDC3、6、10型等。表中提供的機(jī)器估算價系根據(jù)目前部分機(jī)器銷售價格狀況預(yù)估，僅供參考。
三、操作使用
    1．開機(jī)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(jī)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)定溫度一設(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一放氣解除真空一出茶一化霜一進(jìn)行下輪作業(yè)。
  3．茶葉的凍結(jié)及進(jìn)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(jìn)行預(yù)凍結(jié)，預(yù)凍結(jié)至-20℃左右(必須低于一16℃)．并維持2h以上。二是直接利用真空冷凍干燥機(jī)對所需干燥的茶葉進(jìn)行預(yù)凍結(jié)。使用表明，利用第一種方式進(jìn)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(jī)直接對待加工的茶葉進(jìn)行預(yù)凍結(jié)，占用機(jī)器的時間也長。所以如條件允許，建議盡町能用前一種方式進(jìn)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(jī)進(jìn)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(jìn)行操作。
    (1)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，先開肩真空冷凍干燥機(jī)的制冷機(jī)組，將冷阱溫度降至-20aC以下，時間lO-15min．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(jī)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(dá)到-0.1MPa，開始加熱，進(jìn)行升華干燥。
    (2)真空冷凍干燥機(jī)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入真空冷凍干燥機(jī)干燥室，開始對冷阱制冷，待冷阱溫度達(dá)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-15C時，關(guān)閉真空泵，應(yīng)特別注意對溫度進(jìn)行觀察監(jiān)視和及時關(guān)閉真空泵，否則會引起機(jī)器的損壞，這樣如此反復(fù)，直到茶葉溫度達(dá)到一20℃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(jìn)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120C，冷阱溫度不高于-18C，物料溫度不超過40C；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(bǔ)加。干燥過程當(dāng)達(dá)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(diǎn)可用于單獨(dú)判定，也可合并判定。
   5．出料化霜
   干燥終了，先關(guān)閉制冷機(jī)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，以便下次開機(jī)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(jī)應(yīng)用于烏龍茶加工方面的研究和實(shí)驗。實(shí)驗時，將鮮葉進(jìn)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(jìn)行烘干即獲得烘干茶；直接進(jìn)行-10℃的冷凍即獲得冷凍茶；進(jìn)行真空冷凍干燥而獲得真空凍干茶。感官審評結(jié)果如表2所示，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(shí)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)。
    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(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的茶葉真空冷凍干燥機(jī)組進(jìn)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(jī)進(jìn)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)干燥嚴(yán)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(jī)和永利DSTDG系列茶葉真空冷凍干燥機(jī)等設(shè)備，組成生產(chǎn)線，進(jìn)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(dá)到50%左右，攤涼后初、精揉整形，并使用真空冷凍十燥機(jī)冷凍干燥最后使用遠(yuǎn)紅外提香機(jī)進(jìn)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(fèi)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(jìn)行處理，然后殺青和輕揉，最后使用永利真空冷凍干燥機(jī)冷凍干燥，生產(chǎn)的玉露茶產(chǎn)品，市場銷售形勢特好，500g成茶最低銷價達(dá)1000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CB／123776標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行感官審評，結(jié)果為“外形緊實(shí)，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(jī)，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。