[发明专利]一种接触式超声辅助热泵联合真空干燥中药材的装备

说明书

本发明提供了一种接触式超声辅助热泵联合真空干燥中药材的装备，包括干燥箱体、热风循环系统、红外加热系统、空气能热泵系统、超声波系统、真空系统和自动控制系统，自动控制系统通过控制红外加热系统、热风循环系统、空气能热泵系统、超声波系统与真空系统完成干燥箱体中物料的干燥过程。本发明中，空气能热泵系统利用电能驱动，可以吸收空气中的热量用于加热，在中药材干燥加工领域具有显著的节能减排优势；物料处于真空与常压的不断切换的环境中，有助于扩充物料的微孔道，从而提高干燥效率，缩短干燥时间，降低干燥能耗；超声波产生的机械作用和空穴效应可以改变物料的结构和性能，使水分可以通过微小管道移出，从而缩短干燥时间。

技术领域

本发明属于中药材加工技术领域，尤其涉及一种接触式超声辅助热泵联合真空干燥中药材的装备。

背景技术

干燥是中药材采收后最关键的加工环节。新鲜中药材在采收后含水率较高，容易发生腐烂变质的问题，不易储藏，采收后需要及时进行干燥处理。中药材传统的干燥方式主要为晒干、阴干，该种干燥方式操作简单，成本低，但是干燥时间长，易受到外界环境的干扰，干燥过程环境不可控，易导致产品品质劣变，损耗高。尽管目前已有多种干燥技术如热风干燥、微波干燥、真空冷冻干燥、红外干燥等应用于中药材干燥加工，但热风干燥时间长，热敏性活性物质降解严重；尽管微波干燥能大幅度缩短干燥时间，但其边角效应易产生干燥不均匀现象，产品品质均一性差；真空冷冻干燥虽然能够很好的保留中药材活性成分，但干燥时间长，能耗高，且前期投入成本较高。因此，亟需开发新型加工技术与工艺，在提高中药材加工效率的基础上保证干后品质。

联合干燥是指根据物料特性，将两种或者两种以上的干燥方式优势互补，分阶段或同时进行的复合干燥技术。

热泵通过吸收环境中的热量，转换成更高温度的热能传导给被加热对象，可以充分利用热能，提高能量利用率，具有能耗低且对环境污染较小等优点，其干燥温度范围也比较广。应用于中药材领域也具有一些特殊优势：烘干参数控制精准，可实现较低温度的烘干，从而保证中药材的品相和有效成分含量；封闭系统干燥避免氧化，适用于特殊中药材的干燥。

在真空脉动干燥过程中，干燥室内压力发生周期性脉动变化，可打破物料表面水分蒸发的平衡状态，加速干燥进程，还能够使干燥物料的微观孔道不断地扩张和收缩，乃至互相连通，从而可有效促进内部水分向外传递，维持较高的干燥速率，具有干燥效率高、产品品质较好等诸多优势。

超声波是一种频率高于20kHz的机械波，其产生的机械作用和空穴效应可以改变物料的结构和性能，使水分可以通过微小管道移出，从而缩短干燥时间。此外，超声波对细胞膜和细胞壁的可以促进营养活性物质的释出，微通道和孔隙度的增加也可以避免干燥过程中物料温度的急速升高，可以作为热敏性物料的辅助干燥过程。

综上所述，如何克服单一干燥技术的缺点，有效提高干燥效率，缩短干燥时间，保证干燥品质，已经成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点和难点，提供一种接触式超声辅助热泵联合真空干燥中药材的装备，包括干燥箱体2、热风循环系统、红外加热系统、空气能热泵系统、超声波系统、真空系统和自动控制系统，其特征在于，所述自动控制系统通过控制红外加热系统、热风循环系统、空气能热泵系统、超声波系统与真空系统完成干燥箱体2中物料51的干燥过程。