真空冷凍干燥機(jī)近兩年在茶葉加工中逐步獲得普遍應(yīng)用，本文特對(duì)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(jiǎn)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)冷至一18℃一10℃，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(guò)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(yíng)養(yǎng)成分獲得zui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(zhǎng)了產(chǎn)品保質(zhì)期。同時(shí)，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(shí)，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。
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(pán)導(dǎo)軌，作業(yè)時(shí)放置盛有加工葉的茶葉盤(pán)。茶葉盤(pán)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(guò)程中從冰中升華出來(lái)的水蒸氣，結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)練實(shí)用。
1.真空干燥室。真空干燥室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(chǎng)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(kāi)啟關(guān)閉的端蓋（干燥箱門(mén)），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的特殊設(shè)計(jì)。
2 .真空系統(tǒng)。真空系統(tǒng)由一臺(tái)高性能真空泵組及專(zhuān)用電磁真空充氣閥門(mén)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zui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(huì)有損耗，溫度由程序控制器自動(dòng)控制調(diào)節(jié)。為安全起見(jiàn)，加熱系統(tǒng)設(shè)有zui高溫度限制裝置，欣諭真空冷凍干燥機(jī)出廠時(shí)設(shè)定在120℃。
4.制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)由特殊設(shè)計(jì)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(jí)壓縮機(jī)組、雙級(jí)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)。XY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(jí)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(lái)控制輻射加熱板的溫度；第二是多路溫度顯示儀，共有4個(gè)點(diǎn)的溫度顯示，其中兩個(gè)為冷阱溫度顯示，兩個(gè)為茶葉葉溫顯示，茶葉測(cè)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(shí)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(mén)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)。欣諭系列茶葉真空冷凍干燥機(jī)有多種規(guī)格，據(jù)了解，機(jī)器價(jià)格僅為G外同等產(chǎn)品價(jià)格的25%左右。
三、操作使用
1.開(kāi)機(jī)前的準(zhǔn)備。主先要檢查排水閥門(mén)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(kāi)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(pán)一逐盤(pán)放入真空干燥室一關(guān)閉干燥室門(mén)一開(kāi)啟制冷一開(kāi)啟真空一開(kāi)啟油泵一開(kāi)啟電加熱一設(shè)定溫度-設(shè)定時(shí)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(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(kù)或低溫冰箱對(duì)所需干燥的茶葉進(jìn)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(jī)對(duì)所需干燥的茶葉進(jìn)行預(yù)凍結(jié)。使用表明，利用*種方式進(jìn)行預(yù)凍結(jié)，成茶品質(zhì)還稍好于后者，同時(shí)使用真空冷凍干燥機(jī)直接對(duì)待加工的茶葉進(jìn)行預(yù)凍結(jié)，占用機(jī)器的時(shí)間也長(zhǎng)。所以如條件允許，建議盡可能用前一種方式進(jìn)行預(yù)凍結(jié)，這就是在茶葉客戶(hù)使用欣諭真空冷凍干燥機(jī)進(jìn)行茶葉加工的企業(yè)，同時(shí)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。（l）冷庫(kù)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(kāi)啟真空冷凍干燥機(jī)的制冷機(jī)組，將冷阱溫度降至一20℃以下，時(shí)間1}15~，然后快速逐層預(yù)凍結(jié)茶葉，注意放人過(guò)程時(shí)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(mén)，并立即開(kāi)啟真空泵，用手稍推壓箱門(mén)，確認(rèn)真空表的指針有降低時(shí)方可松手，約10min，真空表指針達(dá)到一IMPa，開(kāi)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(pán)放人真空冷凍干燥機(jī)干燥室，開(kāi)始對(duì)冷阱制冷，待冷阱溫度達(dá)到-30℃時(shí)，開(kāi)啟真空泵，用手稍推壓箱門(mén)，確認(rèn)真空表的指針有降低時(shí)方可松手。抽真空一段時(shí)間后冷阱表面溫度將會(huì)上升，待上升到一巧℃時(shí)，關(guān)閉真空泵，應(yīng)特別注意對(duì)溫度進(jìn)行觀察監(jiān)視和及時(shí)關(guān)閉真空泵，否則會(huì)引起機(jī)器的損壞，這樣如此反復(fù)，直到茶葉溫度達(dá)到-20℃以下并維持一段時(shí)間（約30min），預(yù)凍結(jié)即告結(jié)束。不論是用哪一種方式對(duì)加工葉進(jìn)行預(yù)冷凍，在升華加熱干燥過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)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(guò)120℃，冷阱溫度不高于-18℃，物料溫度不超過(guò)40℃；加熱過(guò)程中要注意油箱油位不低于紅線標(biāo)志，過(guò)低應(yīng)查明原因并補(bǔ)加。干燥過(guò)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(shí)間，或者干燥室真空度及冷阱溫度回復(fù)到空載時(shí)的指標(biāo)并保持一段時(shí)間，即可認(rèn)為升華干燥終了，這兩點(diǎn)可用于單D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(kāi)啟破真空閥破真空，待真空完全破除，即可打開(kāi)箱門(mén)將干燥室內(nèi)的茶盤(pán)取出，完成出料。出料后即開(kāi)啟干燥箱體下的放水閥，這時(shí)方可用水灑澆冷排管，讓冷排管上的結(jié)霜層完全溶化掉，
