名優(yōu)綠茶最突出的品質(zhì)特征就是具有獨特的外觀(guān)，而目前的加熱機械易與鮮葉接觸、碰撞，出現卷曲、收縮現象，影響名優(yōu)綠茶的后期造型;再加上傳統加熱機械的熱傳遞方向與濕傳遞方向相反，因而難以快速升高茶葉的溫度、鈍化酶的活性，影響名優(yōu)綠茶色澤。同時(shí)，目前名優(yōu)綠茶的加工仍大部分采用手工作坊式生產(chǎn)，不但勞動(dòng)強度大，勞動(dòng)效率極低，加工費用高，且不符合衛生規范，茶葉品質(zhì)不穩定，檔次低，嚴重削弱了我國茶葉在國際市場(chǎng)上的競爭能力。微波技術(shù)則能克服上述缺陷。自上世紀7O年代以來(lái)，微波技術(shù)在茶葉領(lǐng)域已有不少研究，主要反映在殺青、干燥、復火提香、紅茶貯藏以及茶葉水分測定等方面。日本、韓國、新加坡、印尼等國已成功地將微波用于茶葉加工，制成了品質(zhì)優(yōu)異的綠茶，并取得了明顯的經(jīng)濟效益;而對于產(chǎn)茶大國的中國來(lái)說(shuō)，把微波加熱技術(shù)應用于茶葉加工還處于初級階段。
1微波加熱技術(shù)的原理
微波是一種波長(cháng)為1.O一0.O01m、頻率為300—30000MHz、具有穿透物質(zhì)特性的電磁輻射線(xiàn)翻。微波加熱的原理是微波發(fā)生器將微波輻射到殺青、干燥的物料并穿透到內部，使物料瞬時(shí)產(chǎn)生摩擦熱，將電磁能轉化為熱能，導致物料表面與內部同時(shí)升溫，且內部溫度高于物料表面溫度，因此是一種使物體整體成為熱源的加熱方式，它不需要高溫介質(zhì)，甚至連容器或載體都因為微波的穿透而不被加熱，且熱傳遞方向是從內向外的，這與濕傳遞方向一致，從而使加熱更快速、均勻，大大縮短了加工時(shí)間，顯示出微波的獨特優(yōu)勢。同時(shí)，微波加熱的物理環(huán)境有電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)兩種，且電磁場(chǎng)作用大于溫度場(chǎng)，而常規加熱的物理環(huán)境只有溫度場(chǎng)，因此其升溫速度遠慢于微波加熱。
2微波殺青、干燥的可行性
在殺青時(shí)，鮮葉中含有較高的水分，而水對微波的吸收能力較強，能在微波電場(chǎng)中被極化，并隨著(zhù)電磁場(chǎng)的頻率不斷改變極性取向并作高速振動(dòng)，產(chǎn)生摩擦熱，從而使茶葉在微波中整體加熱，最終使大量的水分子從鮮葉中逸出而被蒸發(fā)帶走;而且微波加熱使茶葉內部能快速升溫，達到鈍化酶的臨界點(diǎn)溫度，從而迅速鈍化茶葉中的酶活性，而微波加熱時(shí)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)的綜合作用則會(huì )加強茶葉中酶的變性作用，從而達到殺青的目的。勵建榮等嘲用容積為23L的家用微波爐、以多酚氧化酶的活性作為指標對微波殺青工藝進(jìn)行了初步的研究，結果表明，攤放8h后的鮮葉在投葉量40g、微波功率729w、殺青時(shí)間180s的條件下能較好地鈍化多酚氧化酶的活性。在干燥后期低水分的階段為減率干燥期，應用熱風(fēng)干燥易出現表面硬化引起品質(zhì)劣變，而微波干燥因其由內及表的加熱方式能克服這一缺點(diǎn)，同時(shí)微波還能加速茶葉結構水的遷移，達到干燥的目的。
目前國內微波殺青、干燥機可供選擇的形式主要有箱式(又稱(chēng)微波爐)微波干燥機、行波場(chǎng)導式微波干燥器、輻射型微波干燥器、慢波型微波干燥器等幾種形式。
3微波殺青、干燥對名優(yōu)綠茶品質(zhì)的影響
3.1有利穩定品質(zhì)
不同季節、不同品種、不同時(shí)間采摘的鮮葉在初始含水量、鮮嫩程度等性質(zhì)上存在差異，微波機械能根據這些特性靈活調控殺青、干燥的參數(如微波頻率、殺青時(shí)間等)，從而使各種茶葉均能達到理想的殺青效果，因此微波加熱在茶葉加工上能實(shí)現自動(dòng)化流水線(xiàn)生產(chǎn)，從而穩定了茶葉的品質(zhì)。
3.2有利提高品質(zhì)
反復的試驗和實(shí)踐都表明，用微波加熱技術(shù)加工后的成茶，具有名優(yōu)高檔茶的特征，其干茶外形勻整，色澤翠綠一致，滋味鮮醇甘爽，香氣濃郁，湯色嫩綠清澈，葉底嫩勻肥厚明亮;而用微波技術(shù)加工夏秋茶，可降低夏秋茶的苦澀味;對于中低檔茶葉，傳統方法加工的成茶有粗青氣，而微波加熱技術(shù)加工的茶無(wú)粗青氣。
蘇聯(lián)、日本、韓國等國學(xué)者的研究表明微波殺青加工成的綠茶，氨基酸、維生素C、芳香物質(zhì)、水浸出物等均比常規方法加工的綠茶高。劉新等分析表明微波殺青名優(yōu)綠茶的品質(zhì)優(yōu)于滾筒殺青名優(yōu)綠茶，氨基酸和水浸出物的含量以微波殺青的成茶高，而茶多酚含量則以滾筒殺青的成茶高;此外，還提出扁形茶的微波加熱工藝流程為微波殺青多功能炒制機青鍋多功能機輝鍋。齊桂年等研究則發(fā)現，將微波工藝單獨用于殺青或干燥工序制成的毛峰茶品質(zhì)各具特色，可滿(mǎn)足不同味消費者的需要。汪興平等以茶葉為原料，研究了微波對茶多酚結構及其兒茶素的影響，結果表明，茶多酚的化學(xué)結構無(wú)明顯變化，但其主要成分——兒茶素的組成發(fā)生了變化：EGCG和ECG兩種組分有所下降，下降率分別達3.5%和3.4%，表明微波能產(chǎn)生的高溫，導致了少量EGCG的異構化。王金煥等的研究還發(fā)現，用微波殺青來(lái)加工芽頭肥壯、多酚氧化酶活性高的品種，因其較強的穿透性可克服傳統殺青難以殺透殺勻的不足，使產(chǎn)品質(zhì)量穩定。劉新和齊桂年等的研究結果表明，微波加熱用于干燥后期，不僅可以提高脫水效率，而且更能發(fā)揮茶葉內在品質(zhì);而若在干燥前期應用微波，則會(huì )由于水分的迅速溢出引起的熱量及沖擊，導致茶葉表皮破損，形成爆點(diǎn)，影響外形與葉底品質(zhì)。還有研究也表明，將茶葉用傳統方法干燥至含水量20%以下后，再用微波干燥最為有效，其葉綠素變化少，色澤翠綠，干燥均勻，香氣損失少。
3.3有利提高茶葉的衛生質(zhì)量
微波殺青、干燥不需燒煤或燒柴，沒(méi)有煙霧和灰塵的污染，同時(shí)由于實(shí)現了茶葉加工的自動(dòng)化、連續化，避免了常規加工時(shí)產(chǎn)生的二次污染。
另一方面，微波本身具有殺菌的作用。20世紀40~50年代普遍認為微波殺菌的機理只有熱效應。該理論認為：微波具有高頻特性，當它穿透介質(zhì)時(shí)，水、蛋白質(zhì)、核酸等極性分子受交變電場(chǎng)的作用而取向運動(dòng)，相互摩擦產(chǎn)生熱量，從而導致溫
度升高，使微生物內的蛋白質(zhì)、核酸等分子結構改性或失活，從而殺滅微生物。之后的研究則表明微波殺菌效果得益于另一個(gè)與溫度場(chǎng)同時(shí)存在的物理環(huán)境——微波電磁場(chǎng)的作用，即非熱效應，它是細菌致死的主導因素，由此還獲得了一種在較低溫度下、充分利用微波交變電磁場(chǎng)殺菌的手段和技術(shù)嘲。
4微波殺青、干燥的影響因素
微波殺青、干燥效果的好壞主要與微波頻率、微波功率、投葉量、鮮葉理化特點(diǎn)等有關(guān)。楊曉萍等就研究發(fā)現，殺青時(shí)間、微波功率、投葉量對名優(yōu)綠茶氨基酸、茶多酚、可溶性糖的含量存在顯著(zhù)影響，葉綠素含量只受殺青時(shí)間的顯著(zhù)影響。
4.1微波頻率與微波功率
我國目前用于工業(yè)加熱最廣泛使用的微波頻率是915MHz和2450MHz，它們使物料內部的分子分別有9.12x108次/秒和2.45x109次/秒的振波，后者的中心波長(cháng)為0.122m，比前者的0.330m短，因此穿透能力較弱，而由于茶葉葉片較薄，選用2450MHz頻率的微波就可滿(mǎn)足殺青和干燥的要求了
劉新等以春、秋季龍井群體種的高檔鮮葉為原料，用微波爐在全功率(6Kw)條件下，比較了950MHz和1240MHz兩種微波頻率下的殺青葉品質(zhì)，表明用于小功率管的1240MHz的微波頻率的殺青效果好，能將酶活性徹底破壞，并且殺青2h后也未出現紅變現象。李遠志等口研究分析了不同微波強度對殺青效果的影響，結果表明微波功率越高，所需的殺青時(shí)間越短且達到應有的殺青效果，但減重率高不利于造型，而中等功率638w和低功率300w微波分別殺青2.5～3min則可以取得較好的殺青效果。
4.2投葉量
微波在穿透過(guò)程中也存在著(zhù)微波能的衰減，從而造成加熱不均勻，因此為了減少各部位的溫度差異，被加熱物料厚度應在半衰深度的2倍左右鬮。因此決定鮮葉盛放厚度的投葉量會(huì )影響微波殺青、干燥效果。葉陽(yáng)等的研究表明，投葉量的大小是影響微波熱效率的主要因素。微波熱效率指鮮葉在一定時(shí)間內所吸收的熱量與微波輸出功的比值，它隨鮮葉質(zhì)量的增加而提高，但隨著(zhù)加熱時(shí)間的延長(cháng)熱效率則逐步降低，因此在微波輸出功率一定時(shí)，殺青的投葉量是有限量的。
4.3鮮葉理化特點(diǎn)
茶葉微波殺青、烘干技術(shù)要求鮮葉的外形尺寸大小均勻一致，因為體積小的鮮葉比體積大的鮮葉容易被加熱，如果鮮葉大小不一致，會(huì )造成加熱不均勻的現象，影響品質(zhì)。
鮮葉含水量與茶葉的比熱容和介電常數存在一定的比例關(guān)系，進(jìn)而決定殺青所需熱量、殺青時(shí)間與微波功率：鮮葉中水分含量的增加導致其介電常數增加，使微波殺青所需的功率增多;茶葉的比熱容是指單位質(zhì)量的茶葉每升高或每降低10cc所吸收或放出的熱量，茶葉比熱容與微波功率決定了殺青時(shí)間葉陽(yáng)，袁海波等就運用公式計算出了含水量在50%-72%的攤放葉的比熱平均值為3.44KJ/kg·℃。鮮葉的初始溫度(θ0)決定了其最終溫度(θ)：θ=θo+pt/cm，式中θ0為物料初始溫度、p為設定的微波加熱功率、c為被加工物料的比熱容、m為被加工物料的質(zhì)量、t為微波作用的時(shí)間。也就是說(shuō)，如果對微波設備設定了使鮮葉從20℃上升到80℃的工作條件，那么當初始溫度為l5℃的話(huà)，鮮葉的最終溫度就只能是75℃。
綜上所述，將微波加熱技術(shù)應用于名優(yōu)綠茶的加工，應了解微波技術(shù)特點(diǎn)，并根據茶鮮葉的物理化學(xué)特性，如付制水分與微波功率的關(guān)系，過(guò)高的水分可能導致殺青葉、二青葉等的膨化現象產(chǎn)生，加熱溫度與失水速率對香味的影響等，開(kāi)展茶葉微波工藝理論研究，優(yōu)化名優(yōu)綠茶工藝參數，有助于提高品質(zhì)。
