干燥工藝在綠茶加工中的應用與干燥特性

周 盼

（湖北孟宗生態茶葉有限公司，湖北 孝感 432900）

綠茶具有提高人體免疫力、降血脂、緩解疲勞、延緩衰老等保健功效，加工工藝包括殺青、揉捻、干燥等。綠茶在加工中無需發酵，鮮葉中的咖啡堿、茶多酚、維生素、礦物質和氨基酸等天然成分損失較少，保健功效更加顯著。傳統的綠茶生產工藝中主要采用炒青和烘青作為干燥工藝，采取現代化機械生產模式后，綠茶的制作工藝開始由手工制作轉向機械化和半機械化生產，大多采用單機作業技術進行炒青和烘青。

一、微波真空干燥技術

1、技術原理

微波真空干燥技術是基于微波干燥技術和真空干燥技術的新型組合干燥技術，同時實現了兩種干燥技術加熱均勻、速度快和低溫干燥的雙重優點。真空狀態加速了水分擴散，使綠茶能夠在低溫條件下實現干燥，將營養成分最大限度保留下來。微波真空干燥的熱源來自于電磁波輻射，有效解決了真空干燥技術熱傳導速度慢的問題，使干燥速度大幅度提升，大大縮短了綠茶的干燥時間。

2、技術特征

微波真空干燥技術與其他干燥技術相比具有傳熱速度快、干燥周期短、加熱均勻、能耗低、易于控制等優勢，可自動化連續生產，具有廣闊的應用空間，并且不產生有毒、有害氣體和廢水，不污染生產環境，使清潔生產成為可能[1]。采用微波真空干燥技術生產的綠茶，90%～95%的生物活性物質和熱敏性成分能夠得到有效保留，品質高、質量穩定。微波真空干燥技術還具有消毒殺菌功效，采用該技術生產的綠茶更加安全、衛生，保質期明顯延長。

二、微波干燥技術

1、技術原理

微波干燥技術利用物質在交變電磁場中產生的摩擦效應，通過微波發生器制造電磁波輻射，使綠茶在吸收穿透到內部的電磁波射線時，內部水分子隨之同步旋轉，瞬間產生大量摩擦熱，同時升高綠茶內部和表面溫度。微波干燥時內部升溫更快，且內部含水率高于表面，使水分從綠茶內部擴散到表面，形成由內而外的熱傳遞和水分傳遞，最終達到綠茶加工的干燥要求。

2、技術特征

微波干燥技術加工綠茶干燥時間短，進入后續干燥階段以后這種優勢更加明顯。電磁波射線具有很強的穿透力且熱效率高，能夠對綠茶進行均勻加熱，但對環境溫度影響不大，勞動條件得到了有效改善。但是，微波干燥可能會導致局部溫度超過100℃，出現過度加熱問題，破壞綠茶中的熱敏性營養成分，綠茶品質降低，會損失部分營養和風味。

三、真空干燥技術

1、技術原理

采取真空干燥技術加工綠茶時需要將綠茶置于密閉干燥室內，在真空狀態下不斷對綠茶進行加熱。水分在真空狀態下蒸發溫度相對較低，并在壓力差和濃度差的作用下從內部向表面擴散，在表面獲得足夠克服分子吸引力的動能以后向真空室的低壓空間逃逸，最后利用真空泵排除真空室內的水分，完成綠茶的干燥加工過程[2]。

2、技術特征

真功干燥技術能夠在較低的溫度下完成綠茶的干燥，最大限度保留綠茶的風味和營養成分，使綠茶獲得較好的復水性、溶解性、口感和色澤。同時，真空狀態能夠降低空氣中的氧氣含量，避免了綠茶發生色素褐變、脂肪氧化以及其他氧化變質，也不會產生常壓干燥下常見的表面硬化問題。此外，真空干燥技術還具有熱量利用率高、適應性強等優點。但是，真空干燥技術有速度慢、時間長、成本高等缺點。

四、熱風干燥技術

1、技術原理

采取熱風干燥技術加工的綠茶會在與干熱氣流接觸的過程中從接觸面開始吸收熱量，并向介質散發水分。隨著干燥進程推進，綠茶從接觸面向內側的含水率成梯度減少，直至綠茶溫度進入恒定狀態。此時，綠茶葉片的水蒸氣分壓由內層向外層遞減，開始由內向外擴散水分，并由水蒸氣帶走部分蒸發過程中的熱量，導致綠茶內部溫度比表面溫度更高，形成利于水分由內向外移動的梯度溫差，最終達到綠茶加工工藝的干燥要求。

2、技術特征

熱風干燥設備結構簡單、價格經濟、干燥盤容易清洗，綠茶損失小且方便裝卸。但由于綠茶在干燥中集中不分散，導致干燥過程耗時較長、熱效率低，綠茶中的活性成分和熱敏感性營養成分如維生素等損失較大，且無法持續生產質量穩定的產品。

五、綠茶在不同干燥技術下的干燥特性

1、干燥過程

綠茶在4 種干燥技術下的干燥過程都可以分為加速期、恒速期和降速期。采用微波干燥技術加工綠茶時3 個干燥階段都很明顯，其他3 種干燥技術大部分時間都處于降速期，加速期和恒速期持續時間較短。4種干燥技術的干燥時間按真空干燥、熱風干燥、微波真空干燥、微波干燥的順序依次縮短。隨著微波功率增大、溫度升高，微波干燥和微波真空干燥消耗的時間呈反向增長。

2、干燥時間、功率、溫度等因素對含水率的影響

微波真空干燥技術下綠茶干燥所消耗的時間和微波功率成反比，但當微波增加到一定功率時干燥時間基本保持不變。當微波功率為1 kW 時干燥時間最短，其他功率下干燥時間相差不明顯。

綠茶在微波干燥技術的加速期失水率逐漸增大；進入恒速期后失水率相對不變；在降速期逐漸減小，失水率與功率成正比[3]。

采用真空干燥技術的綠茶加速期不明顯，恒速期較短，大部分時間處于降速期內，水分蒸發速率與葉片表面的水蒸氣分壓成反比，微波功率越大干燥時間越短。當真空度為-0.1 MPa 時，綠茶表面的水蒸氣分壓達到最低值，綠茶內部水分的汽化速度極快，蒸發速率達到最大極限。

在干燥時間相同的條件下，溫度越高，采用熱風干燥技術的綠茶含水率越低。

3、最佳技術參數

2 kW 是綠茶的較佳微波真空干燥參數，此時綠茶的有效成分、色澤和香氣能夠達到較佳綜合狀態。經過539 W 功率微波干燥的綠茶有效成分保留較多且具有良好的色澤和香氣，是較佳微波干燥綠茶參數。50℃為較佳綠茶真空干燥溫度。采用熱風干燥技術時，綠茶的較佳干燥溫度為80℃。

4、對味感的影響

（1）茶多酚

綠茶中的茶多酚和氨基酸對味感影響最大，茶多酚含量決定了茶湯的濃度。但是，茶多酚也是形成綠茶苦澀味的主要成分，因此含量必須適中，過多或過少都會降低綠茶品質。研究結果表明，綠茶中茶多酚含量低于20%時，茶多酚含量越高綠茶的口感越好、品質越高；當茶多酚含量在20%～24%時，茶湯的醇度、濃度、鮮爽度較協調，茶多酚含量為22%時茶湯的口感達到較佳狀態；當茶多酚含量進一步增加時，茶多酚產生的苦澀味會降低綠茶的鮮純度，導致綠茶品質下降。

在當前常見的4 種綠茶干燥技術中，使用微波真空干燥技術加工的綠茶茶多酚含量最低，茶湯醇度、濃度、鮮爽度較為協調；采用熱風干燥和微波干燥的綠茶茶多酚含量稍高；采用真空干燥的綠茶茶多酚含量最高，苦澀味對綠茶的品質產生了嚴重的負面影響。

（2）氨基酸

氨基酸能夠給綠茶帶來鮮味，提高綠茶的品質。氨基酸中的茶氨酸是綠茶鮮味的主要來源，對茶多酚的收斂性能夠起到有效的緩解作用。采用微波真空干燥、熱風干燥、真空干燥、微波干燥的綠茶，游離氨基酸的總量依次降低。

六、結語

中國綠茶加工已經有一千多年的歷史，是出現最早的茶葉加工技術。隨著綠茶市場需求量的不斷增加，生產效率低、勞動強度大的傳統手工炒制技術已經不能滿足當代綠茶生產企業的需求，綠茶生產中的機械化程度不斷提高。采用微波真空干燥技術生產的綠茶口感較佳，熱敏性營養元素含量較高，綠茶品質明顯高于其他干燥技術，且技術性能本身具有明顯的優越性，是當前較佳的綠茶干燥技術。