干燥工艺在绿茶加工中的应用与干燥特性

周 盼

（湖北孟宗生态茶叶有限公司，湖北 孝感 432900）

绿茶具有提高人体免疫力、降血脂、缓解疲劳、延缓衰老等保健功效，加工工艺包括杀青、揉捻、干燥等。绿茶在加工中无需发酵，鲜叶中的咖啡碱、茶多酚、维生素、矿物质和氨基酸等天然成分损失较少，保健功效更加显著。传统的绿茶生产工艺中主要采用炒青和烘青作为干燥工艺，采取现代化机械生产模式后，绿茶的制作工艺开始由手工制作转向机械化和半机械化生产，大多采用单机作业技术进行炒青和烘青。

一、微波真空干燥技术

1、技术原理

微波真空干燥技术是基于微波干燥技术和真空干燥技术的新型组合干燥技术，同时实现了两种干燥技术加热均匀、速度快和低温干燥的双重优点。真空状态加速了水分扩散，使绿茶能够在低温条件下实现干燥，将营养成分最大限度保留下来。微波真空干燥的热源来自于电磁波辐射，有效解决了真空干燥技术热传导速度慢的问题，使干燥速度大幅度提升，大大缩短了绿茶的干燥时间。

2、技术特征

微波真空干燥技术与其他干燥技术相比具有传热速度快、干燥周期短、加热均匀、能耗低、易于控制等优势，可自动化连续生产，具有广阔的应用空间，并且不产生有毒、有害气体和废水，不污染生产环境，使清洁生产成为可能[1]。采用微波真空干燥技术生产的绿茶，90%～95%的生物活性物质和热敏性成分能够得到有效保留，品质高、质量稳定。微波真空干燥技术还具有消毒杀菌功效，采用该技术生产的绿茶更加安全、卫生，保质期明显延长。

二、微波干燥技术

1、技术原理

微波干燥技术利用物质在交变电磁场中产生的摩擦效应，通过微波发生器制造电磁波辐射，使绿茶在吸收穿透到内部的电磁波射线时，内部水分子随之同步旋转，瞬间产生大量摩擦热，同时升高绿茶内部和表面温度。微波干燥时内部升温更快，且内部含水率高于表面，使水分从绿茶内部扩散到表面，形成由内而外的热传递和水分传递，最终达到绿茶加工的干燥要求。

2、技术特征

微波干燥技术加工绿茶干燥时间短，进入后续干燥阶段以后这种优势更加明显。电磁波射线具有很强的穿透力且热效率高，能够对绿茶进行均匀加热，但对环境温度影响不大，劳动条件得到了有效改善。但是，微波干燥可能会导致局部温度超过100℃，出现过度加热问题，破坏绿茶中的热敏性营养成分，绿茶品质降低，会损失部分营养和风味。

三、真空干燥技术

1、技术原理

采取真空干燥技术加工绿茶时需要将绿茶置于密闭干燥室内，在真空状态下不断对绿茶进行加热。水分在真空状态下蒸发温度相对较低，并在压力差和浓度差的作用下从内部向表面扩散，在表面获得足够克服分子吸引力的动能以后向真空室的低压空间逃逸，最后利用真空泵排除真空室内的水分，完成绿茶的干燥加工过程[2]。

2、技术特征

真功干燥技术能够在较低的温度下完成绿茶的干燥，最大限度保留绿茶的风味和营养成分，使绿茶获得较好的复水性、溶解性、口感和色泽。同时，真空状态能够降低空气中的氧气含量，避免了绿茶发生色素褐变、脂肪氧化以及其他氧化变质，也不会产生常压干燥下常见的表面硬化问题。此外，真空干燥技术还具有热量利用率高、适应性强等优点。但是，真空干燥技术有速度慢、时间长、成本高等缺点。

四、热风干燥技术

1、技术原理

采取热风干燥技术加工的绿茶会在与干热气流接触的过程中从接触面开始吸收热量，并向介质散发水分。随着干燥进程推进，绿茶从接触面向内侧的含水率成梯度减少，直至绿茶温度进入恒定状态。此时，绿茶叶片的水蒸气分压由内层向外层递减，开始由内向外扩散水分，并由水蒸气带走部分蒸发过程中的热量，导致绿茶内部温度比表面温度更高，形成利于水分由内向外移动的梯度温差，最终达到绿茶加工工艺的干燥要求。

2、技术特征

热风干燥设备结构简单、价格经济、干燥盘容易清洗，绿茶损失小且方便装卸。但由于绿茶在干燥中集中不分散，导致干燥过程耗时较长、热效率低，绿茶中的活性成分和热敏感性营养成分如维生素等损失较大，且无法持续生产质量稳定的产品。

五、绿茶在不同干燥技术下的干燥特性

1、干燥过程

绿茶在4 种干燥技术下的干燥过程都可以分为加速期、恒速期和降速期。采用微波干燥技术加工绿茶时3 个干燥阶段都很明显，其他3 种干燥技术大部分时间都处于降速期，加速期和恒速期持续时间较短。4种干燥技术的干燥时间按真空干燥、热风干燥、微波真空干燥、微波干燥的顺序依次缩短。随着微波功率增大、温度升高，微波干燥和微波真空干燥消耗的时间呈反向增长。

2、干燥时间、功率、温度等因素对含水率的影响

微波真空干燥技术下绿茶干燥所消耗的时间和微波功率成反比，但当微波增加到一定功率时干燥时间基本保持不变。当微波功率为1 kW 时干燥时间最短，其他功率下干燥时间相差不明显。

绿茶在微波干燥技术的加速期失水率逐渐增大；进入恒速期后失水率相对不变；在降速期逐渐减小，失水率与功率成正比[3]。

采用真空干燥技术的绿茶加速期不明显，恒速期较短，大部分时间处于降速期内，水分蒸发速率与叶片表面的水蒸气分压成反比，微波功率越大干燥时间越短。当真空度为-0.1 MPa 时，绿茶表面的水蒸气分压达到最低值，绿茶内部水分的汽化速度极快，蒸发速率达到最大极限。

在干燥时间相同的条件下，温度越高，采用热风干燥技术的绿茶含水率越低。

3、最佳技术参数

2 kW 是绿茶的较佳微波真空干燥参数，此时绿茶的有效成分、色泽和香气能够达到较佳综合状态。经过539 W 功率微波干燥的绿茶有效成分保留较多且具有良好的色泽和香气，是较佳微波干燥绿茶参数。50℃为较佳绿茶真空干燥温度。采用热风干燥技术时，绿茶的较佳干燥温度为80℃。

4、对味感的影响

（1）茶多酚

绿茶中的茶多酚和氨基酸对味感影响最大，茶多酚含量决定了茶汤的浓度。但是，茶多酚也是形成绿茶苦涩味的主要成分，因此含量必须适中，过多或过少都会降低绿茶品质。研究结果表明，绿茶中茶多酚含量低于20%时，茶多酚含量越高绿茶的口感越好、品质越高；当茶多酚含量在20%～24%时，茶汤的醇度、浓度、鲜爽度较协调，茶多酚含量为22%时茶汤的口感达到较佳状态；当茶多酚含量进一步增加时，茶多酚产生的苦涩味会降低绿茶的鲜纯度，导致绿茶品质下降。

在当前常见的4 种绿茶干燥技术中，使用微波真空干燥技术加工的绿茶茶多酚含量最低，茶汤醇度、浓度、鲜爽度较为协调；采用热风干燥和微波干燥的绿茶茶多酚含量稍高；采用真空干燥的绿茶茶多酚含量最高，苦涩味对绿茶的品质产生了严重的负面影响。

（2）氨基酸

氨基酸能够给绿茶带来鲜味，提高绿茶的品质。氨基酸中的茶氨酸是绿茶鲜味的主要来源，对茶多酚的收敛性能够起到有效的缓解作用。采用微波真空干燥、热风干燥、真空干燥、微波干燥的绿茶，游离氨基酸的总量依次降低。

六、结语

中国绿茶加工已经有一千多年的历史，是出现最早的茶叶加工技术。随着绿茶市场需求量的不断增加，生产效率低、劳动强度大的传统手工炒制技术已经不能满足当代绿茶生产企业的需求，绿茶生产中的机械化程度不断提高。采用微波真空干燥技术生产的绿茶口感较佳，热敏性营养元素含量较高，绿茶品质明显高于其他干燥技术，且技术性能本身具有明显的优越性，是当前较佳的绿茶干燥技术。