[发明专利]一种三七冻干加工系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种三七冻干加工系统，包括真空冷冻干燥机、近红外光谱检测仪和控制器，近红外光谱检测仪用于采集真空冷冻干燥机中待检三七的近红外光谱；控制器存储有控制指令，用于控制真空冷冻干燥机工作；控制器中还存储有标准三七样品的不同冻干阶段的水分定量分析模型，控制器根据不同冻干阶段的水分定量分析模型对待检三七近红外光谱进行水分测定，控制器判断待检三七水分是否达到当前冻干阶段的标准三七样品的水分含量，若判断结果为是，控制真空冷冻干燥机调节冻干控制数据或停止工作。采用近红外光谱仪对冻干加工过程中的三七的水分含量进行检测，并根据检测结果自动调节冻干控制数据，不仅节约能源，还能确保冻干三七的品质。

技术领域

本发明涉及参类药材加工技术领域，具体涉及一种三七冻干加工系统及其控制方法。

背景技术

三七(Panax notoginseng)为五加科人参属植物，是驰名中外的名贵中药材，也是我国民间最早使用的药食同源植物之一，享有“金不换”、“南国神草”、“参中之王”等美誉。三七最早发源于2500万年前第三纪古热带山区残余植物。文山州因其独特的土壤、气候环境而成为了三七的原产地和主产地。三七种植历史由野生驯化到人工种植至今已有600余年，三七面积和产量常年保持在10万亩和900万公斤左右，是中国乃至世界著名的“三七之乡”。

长期以来，作为名贵中药材的三七，由于无固定晾晒场地,采挖后仍然沿习在马路边、房前屋后、道路上晾晒加工，不仅不符合中药材加工生产规范化要求，而且严重影响了城市的卫生环境和堵塞交通，加工出来的产品容易造成“二次污染”，三七质量得不到保证，随着三七基地化、规模化、集约化种植，过去传统的零星晾晒方式已不能满足当前生产的需要，三七晾晒、产地加工场地、仓储物流设施缺乏等矛盾日趋突出，已成为制约三七产业发展的瓶颈。文山三七种植经过几次大起大落的经历，近年来明显形成了大户种植的格局。而种植大户三七采挖后，都要将鲜三七运到文山市城进行晾晒、干燥，而目前市城内只有有限的开阔公路、广场可作为晾晒场地。以种植50亩三七的普通种植大户计算，采挖的鲜三七达37.5吨，需要3700m2的场地才能完成晾晒，而种植大户不可能采取传统的房前屋后晾晒的干燥方法，租用露天场地晾晒每100m²的费用达25～50元/天，晾晒干燥后有9.4吨干三七。目前国内外中药材的干燥，也多仿用农产品(谷物、水果类)干燥法。例如，热力干燥、微波干燥、真空干燥、辐射干燥等。在农产品在干燥过程中，其含水率受相对湿度和温度的影响。且因不同的产品所含成分的不同，适宜的干燥条件也不同。例如：油脂类产品，水分易散发，可采用高温快速干燥。而蛋白质类产品则相反，宜采用低温慢干燥。国内外学者对三七的化学成分进行了大量研究工作，现已确定三七中化学成分，包括皂苷类、黄酮类、多糖、氨基酸等。皂苷是三七中的生物活性物质，是衡量三七质量的重要目标。它由皂苷元与糖构成，在该化学结构中，苷元具有不同程度的亲脂性，而糖链具有不同程度的亲水性。

目前多数药材采用真空冷冻干燥技术进行干燥，目前的中药冻干加工过程中缺乏对物料水分的实时监控，不能根据三七冻干过程中三七的水分含量自动调节真空冷冻干燥机的冻干控制数据。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种三七冻干加工系统，通过近红外光谱仪对三七的冻干加工过程中的三七的水分含量进行快速无损检测，控制器根据检测的水分含量自动调节真空冷冻干燥机的冻干控制数据，不仅节约能源，还能确保冻干三七的品质。

本发明实施例提供的一种三七冻干加工系统，包括真空冷冻干燥机、近红外光谱检测仪和控制器，所述真空冷冻干燥机用于对清洗后的待检三七进行真空冷冻干燥；所述近红外光谱检测仪用于采集真空冷冻干燥机中待检三七的近红外光谱；所述控制器存储有控制指令，用于控制真空冷冻干燥机工作；所述控制器中还存储有标准三七样品的不同冻干阶段的水分定量分析模型，控制器根据所述不同冻干阶段的水分定量分析模型对所述待检三七近红外光谱进行水分测定，控制器判断待检三七水分含量是否达到当前冻干阶段的标准三七样品的水分含量，若判断结果为是，控制真空冷冻干燥机调节冻干控制数据或停止工作。