一种花椒烘干装置和方法与流程

本发明涉及干燥技术领域，具体为一种花椒烘干装置和方法。

背景技术：

花椒需要干燥之后才能被运输和存储，花椒中的麻味成分和香气成分是发挥花椒调味价值和药用价值的重要功能成分，现有的花椒干燥技术，无论是晒干、阴干、鼓风干燥、红外线干燥、微波干燥等干燥方法，均不采用循环风，使得花椒的挥发性有机成分在干燥中流失，而这些挥发性有机成分是重要的香气成分。采用现有技术中的花椒干燥方法生产的花椒风味损失严重，需要改进。

技术实现要素：

本申请发明内容包括：

实施方式1.一种花椒烘干装置，包括烘干箱、循环风道和加热部件，所述烘干箱设置有供气流进出的出风口和回风口，以及至少一个供物料进出的开口，所述开口上设置有封闭门，所述出风口和回风口通过所述循环风道连通，所述加热部件设置于所述循环风道上，其特征在于，所述循环风道上还设置有送风部件和除湿部件，其中，所述除湿部件位于所述加热部件的上游，使得所述循环风道内流动的气流依次通过所述除湿部件和所述加热部件。

实施方式2.根据实施方式1所述的花椒烘干装置，其特征在于，所述烘干箱包括进料端、预进料室、烘干室、预出料室、出料端，以及输送物料从所述进料端移动到所述出料端的传送部件，所述预进料室和所述预出料室尺寸一致，所述预进料室和烘干室之间设置有第一活动隔板，所述烘干室和预出料室之间设置有第二活动隔板，所述开口为设置于所述进料端的进料口和设置于所述出料端的出料口，所述封闭门分别为进料封闭门和出料封闭门，所述出风口和回风口设置在所述烘干室的两端，其中，所述出风口靠近所述预进料室，所述回风口靠近预出料室。

实施方式3.根据实施方式2所述的花椒烘干装置，其特征在于，还包括多个用于容纳物料的烘干架，所述烘干箱能够容纳至少两个烘干架，花椒在所述烘干架上进行烘干，所述烘干架能够在所述传送部件的输送下在所述烘干箱内移动。

实施方式4.根据实施方式1-3任一项所述的花椒烘干装置，其特征在于，所述除湿部件为填充有干燥剂的吸湿盘。

实施方式5.根据实施方式4所述的花椒干燥装置，其特征在于，所述干燥剂为与水发生反应但不吸附花椒有机挥发份也不与花椒有机挥发份反应的物质，如为氯化钙、硫酸镁、硫酸铜或碳酸钙等。

实施方式6.根据实施方式4-5任一项所述的花椒烘干装置，其特征在于，所述吸湿盘上连接有排湿管路，所述排湿管路包含阀门、进风管、排风扇和排湿口，所述阀门使得气流能任选地通过所述排湿管路和/或循环风道流经所述吸湿盘，所述进风管连接所述加热部件或独立的热源，任选地，所述进风管的进风端设置有鼓风机。

实施方式7.根据实施方式1-3任一项所述的花椒烘干装置，其特征在于，所述除湿部件为冷凝器，所述冷凝器包括气流管道、冷凝管、冷却液通道、排水管，所述冷凝管末端设置有排水阀，并连接所述排水管。

实施方式8.根据实施方式1-7任一项所述的花椒烘干装置，其特征在于，在所述加热部件和回风口之间的所述循环风道内还设置有一个或多个阻风板。

实施方式9.根据实施方式8所述的花椒烘干装置，其特征在于，所述阻风板和所述回风口之间设置有温度传感器，所述温度传感器连接温控仪，所述温控仪通过交流接触器与所述加热部件的工作电源连接。

实施方式10.一种采用实施方式2-9任一项所述花椒烘干装置的花椒连续烘干方法，包括如下步骤：

烘干：关闭进料封闭门、出料封闭门、第一活动隔板和第二活动隔板，开启加热部件和送风部件，使热风循环通过所述烘干室内的待烘干花椒和所述除湿部件，持续烘干物料；

预出料：待回风口处物料风干完成，开启第一活动隔板和第二活动隔板，将烘干完成的物料输送入所述预出料室，同时将预进料室的待烘干物料输送入烘干室内，腾空预进料室，完成预出料；

出料与预进料：关闭第一活动隔板和第二活动隔板，打开进料封闭门和出料封闭门，将预出料室内的烘干物料输出，同时在预进料室内输送入物料，完成出料与预进料；

烘干：在持续烘干状态下，关闭进料封闭门和出料封闭门，待回风口处物料风干完成，进入预出料步骤；

循环上述步骤直至所有物料烘干完成。

实施方式11.根据实施方式10所述的花椒连续烘干方法，还包括如下步骤：

排湿：开启所述排湿管路对应于进风管和排湿口的阀门，并关闭对应于所述循环风道的阀门，开启排风扇，使得气流流经所述吸湿盘，并从排湿口排出，完成对所述干燥剂的脱水；

脱水完成后，使所述循环风道的气流流经所述吸湿盘。

本发明的技术方案在对花椒进行干燥时采用循环风进行干燥，能够使蒸发的风味成分流回干燥箱与物料循环接触，减少了花椒干燥中风味成分的流失。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对说明书附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为实施例1中花椒干燥装置结构示意图；

图2为实施例1中吸湿盘和排湿管路结构示意图；

图3为实施例1中花椒干燥步骤示意图；

图4为实施例2中花椒干燥装置除湿部件示意图。

附图标记：100-烘干箱，101-出风口，102-回风口，103-进料端，104-预进料室，105-烘干室，106-预出料室，107-出料端，108-传送部件，109-第一活动隔板，110-第二活动隔板，111-进料封闭门，112-出料封闭门，113-烘干架；200-循环风道，201-送风部件，202-阻风板；

300-加热部件；

410-吸湿盘，411-排湿管路，412-阀门，413-进风管，414-排风扇，415-排湿口，416-鼓风机；

420-冷凝器，421-气流管道，422-冷凝管，423-冷却液通道，424-排水管，425-排水阀。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

在本申请中，除非特别指出或者根据上下文的理解可以得出不同的含义，否则各个术语具有本领域通常理解的含义。

本申请公开了一种花椒烘干装置，包括烘干箱、循环风道和加热部件，所述烘干箱设置有供气流进出的出风口和回风口，以及至少一个供物料进出的开口，所述开口上设置有封闭门，所述出风口和回风口通过所述循环风道连通，所述加热部件设置于所述循环风道上，其特征在于，所述循环风道上还设置有送风部件和除湿部件，其中，所述除湿部件位于所述加热部件的上游，使得所述循环风道内流动的气流依次通过所述除湿部件和所述加热部件。在烘干过程中，通过所述开口将物料投放入所述烘干箱后，关闭封闭门，形成密闭空间，该密闭空间通过循环风道连通，所述加热部件可以为设置于循环风道内的电阻丝，或者设置于循环风道之外的加热炉，或者其他能够对循环风道内的气流进行加热的装置，所述加热部件和送风部件同时工作能够使热气流在烘干箱、出风口、循环风道和回风口内循环流动，并依次流经物料和除湿部件，干燥的热气流与物料表面接触后吸收湿物料中的水分，所吸收的水分在流经除湿部件时被吸收，实现密闭环境下对湿物料的干燥。本申请所公开的技术方案用于烘干花椒，在上述干燥热气流吸收湿物料中的水分过程中，花椒中的有机挥发份也会蒸发逸出，但在流经所述除湿部件时，有机挥发份并不会被除湿部件吸收，而是由回风口流回烘干箱内，再次与湿物料接触。在这样的循环过程中，气流中有机挥发组分含量逐渐升高，减少了花椒中有机挥发份的蒸发逸出，从而在花椒中的水分含量持续降低时，有机挥发份并不会随之降低，阻止了花椒中风味物质的损失，实现在去除花椒水分的同时保持花椒风味。

在一些实施方式中，所述烘干箱包括进料端、预进料室、烘干室、预出料室、出料端，以及输送物料从所述进料端移动到所述出料端的传送部件，所述预进料室和所述预出料室尺寸一致，所述预进料室和烘干室之间设置有第一活动隔板，所述烘干室和预出料室之间设置有第二活动隔板，所述开口为设置于所述进料端的进料口和设置于所述出料端的出料口，所述封闭门分别为进料封闭门和出料封闭门，所述出风口和回风口设置在所述烘干室的两端，其中，所述出风口靠近所述预进料室，所述回风口靠近预出料室。

本申请设置预进料室、预出料室，以及对应的第一活动隔板和第二活动隔板，通过预进料、预出料的方式，与进料封闭门和出料封闭门相配合，使得烘干过程中的进料和出料环节，所述烘干室内的气体不直接与外界空气接触，结合所述传送部件设置，实现连续进料下的密闭干燥。具体来说，在连续烘干流程的任意工序中，进料封闭门和第一活动隔板至少有一个为关闭状态，同时保持出料封闭门和第二活动隔板至少一个为关闭状态，使得烘干箱内的气体只与预进料室和/或预出料室内的空气进行接触混合，保持烘干箱内气体中有机挥发份的含量基本不变，在连续进料烘干过程中，当烘干室内气体中有机挥发份组分的含量接近饱和时，烘干过程中花椒的风味损失将至最低。本申请限定“所述出风口靠近所述预进料室，所述回风口靠近预出料室”，使得循环气流的流动方向与物料的移动方向相反，经所述回风口回流的气体中水分含量最低，其首先与烘干室内靠近预出料室的物料接触，使得烘干室内的物料中，最靠近预出料室的物料最先达到干燥度要求，将这部分物料输送至预出料室，完成预出料。由于“所述预进料室和所述预出料室尺寸一致”，在完成预出料后，可以将预进料室内等量的物料输送至烘干室内进行干燥，从而实现密闭状态下的连续进料和连续出料。本申请所述传送部件将物料从所述进料端输送到所述出料端，但所述预进料室、烘干室、预出料室内的传送部件是相互独立的，这样才能实现本申请的预进料、预出料工序，相互独立的传送部件也有利于保持第一活动隔板和第二活动隔板的密闭性。优选地，第一活动隔板和第二活动隔板开启/关闭的运动方向与物料输送方向垂直，使得开启/关闭动作不会影响物料的输送。

本申请中，术语“挥发油”与“有机挥发份”具有相同的含义，均指花椒果皮中挥发性有机成分，其主要为萜类化合物和芳香族化合物，是花椒香气的主要有效成分。

在一些实施方式中，所述花椒烘干装置还包括多个用于容纳物料的烘干架，所述烘干箱能够容纳至少两个烘干架，花椒在所述烘干架上进行烘干，所述烘干架能够在所述传送部件的输送下在所述烘干箱内移动。这样的设置能够将花椒放置于烘干架上，增强烘干过程中物料与气流的充分接触，在所述烘干箱中的烘干架数量为n时(n≥2)，任意一个烘干架进入至退出烘干箱的期间为一个烘干周期，每1/n个烘干周期就可以进出一个烘干架，那么在一个烘干周期内，可以进出多个烘干架，提高了操作效率，便于批量化连续进料出料，烘箱中容纳的烘干架越多，烘干效率越高。

在一些实施方式中，所述除湿部件为填充有干燥剂的吸湿盘。所述吸湿盘内交替设置有通气管道和干燥剂容纳腔，能够实现气流和干燥剂的充分接触，提高吸湿效率。优选地，所述吸湿盘为可拆卸部件，便于更换干燥剂。

在一些实施方式中，所述干燥剂为所述干燥剂为与水发生反应但不吸附花椒有机挥发份也不与花椒有机挥发份反应的物质，干燥剂的选择需要考虑其不于有机挥发组分发生任何化学反应，并综合考虑干燥速度、吸水量大小、价格等因素，例如氯化钙、硫酸镁、硫酸铜或碳酸钙等。其中，氯化钙或硫酸镁价廉、干燥能力强、能脱水再生，且不会与花椒有机挥发组分发生反应，非常适用于本申请的花椒干燥方案。

在一些实施方式中，所述吸湿盘上连接有排湿管路，所述排湿管路包含阀门、进风管、排风扇和排湿口，所述阀门使得气流能任选地通过所述排湿管路和/或循环风道流经所述吸湿盘，所述进风管连接所述加热部件或独立的热源，任选地，所述进风管的进风端设置有鼓风机。这样的设置可以对吸湿盘内的干燥剂进行脱水干燥，通过吸湿-脱水循环，实现连续化生产。

在一些实施方式中，所述除湿部件为冷凝器，所述冷凝器包括气流管道、冷凝管、冷却液通道、排水管，所述冷凝管末端设置有排水阀，并连接所述排水管。当气流通过冷凝管后，水蒸气冷凝成液态水排出，而有机挥发份则回流进入烘干箱内，实现去除水分的同时避免花椒风味成分的流失。所述排水阀可设置为压力阀，当冷凝水柱达到一定高度时，在水柱压力作用下自动开启排水。需要说明的是，由于花椒有机挥发份极易挥发，在本申请设置的冷凝器下，以常温水作为冷却液，花椒有机挥发份并不会被冷凝。如有少量冷凝，冷凝管中的水和提取出的挥发油也极易彼此分离，将分离出的挥发油返回到循环风道或烘干箱内，即可防止花椒中风味物质的损失。

在一些实施方式中，在所述加热部件和回风口之间的所述循环风道内还设置有一个或多个阻风板。这样使得气流经过加热部件后，在阻风板的作用下充分混合，增加回风口气流温度的均匀度，使物料均匀受热，提高烘干花椒的品质。

在一些实施方式中，所述阻风板和所述回风口之间设置有温度传感器，所述温度传感器连接温控仪，所述温控仪通过交流接触器与所述加热部件的工作电源连接。在所述加热部件为电加热的情况下，通过上述设置，能够实现温度自动控制

本申请另一方面公开了一种采用所述花椒烘干装置的花椒连续烘干方法，包括如下步骤：烘干：进料后关闭进料封闭门、出料封闭门、第一活动隔板和第二活动隔板，开启加热部件和送风部件，使热风循环通过所述烘干室内的待烘干花椒和所述除湿部件，持续烘干物料；

预出料：待回风口处物料风干完成，开启第一活动隔板和第二活动隔板，将烘干完成的物料输送入所述预出料室，同时将预进料室的待烘干物料输送入烘干室内，腾空预进料室，完成预出料；

出料与预进料：关闭第一活动隔板和第二活动隔板，打开进料封闭门和出料封闭门，将预出料室内的烘干物料输出，同时在预进料室内输送入物料，完成出料与预进料；

烘干：在持续烘干状态下，关闭进料封闭门和出料封闭门，待回风口处物料风干完成，进入预出料步骤；

循环上述步骤直至所有物料烘干完成。

在一些实施方式中，所述的花椒连续烘干方法，还包括如下步骤：

排湿：开启所述排湿管路对应于进风管和排湿口的阀门，并关闭对应于所述循环风道的阀门，开启排风扇，使得气流流经所述吸湿盘，并从排湿口排出，完成对所述干燥剂的脱水；

脱水完成后，使所述循环风道的气流流经所述吸湿盘。

当然，本申请所述花椒干燥装置及方法并没有限制，本领域技术人员了解所述装置和方法的原理之后，能够根据不同的需求采用不同的方案，以上所述的技术方案仅仅是一种示例。

以上所述的范围可以单独使用或者组合使用。通过下面实施例，能够更容易理解本申请。

实施例

实施例1【氯化钙脱水】

如图1所示的花椒烘干装置，包括：烘干箱100、循环风道200和加热部件300，所述烘干箱100包括进料端103、预进料室104、烘干室105、预出料室106、出料端107，以及输送物料从所述进料端103移动到所述出料端107的传送部件108，以及多个用于容纳物料的烘干架113，其中，所述传送部件108在所述预进料室104、烘干室105、预出料室106内独立设置，从而能够协同和独立传送各个室内的物料。

所述预进料室104和所述预出料室106尺寸一致，所述预进料室104和烘干室105之间设置有第一活动隔板109，所述烘干室105和预出料室106之间设置有第二活动隔板110，所述进料端103设置有进料口和进料封闭门111，所述出料端107设置有出料口和出料封闭门112，其中，所述第一活动隔板109和第二活动隔板110开启/关闭的运动方向与物料输送方向垂直，从而使得开启/关闭动作不会影响容纳物料的空间。

所述烘干室105两端还设置有供气流进出的出风口101和回风口102，所述出风口101和回风口102通过所述循环风道200连通，其中，所述出风口101靠近所述预进料室104，所述回风口102靠近预出料室106，从而使得循环气流的流动方向与物料的移动方向相反。

所述加热部件300设置于所述循环风道上的热风炉，所述循环风道200上还设置有送风部件201、阻风板202和除湿部件，所述除湿部件为吸湿盘410，其中，所述吸湿盘410位于所述加热部件300和出风口101之间，使得所述循环风道200内流动的气流依次通过所述吸湿盘410和所述加热部件300，所述阻风板202位于所述加热部件300和回风口102之间，使得气流经过所述加热部件300后，在所述阻风板202的作用下充分混合，增加回风口102气流温度的均匀度。

如图2所示，所述吸湿盘410内设置有网格状的干燥剂容纳腔和通气管道，干燥剂容纳腔内放置氯化钙。所述吸湿盘410上连接有排湿管路411，所述排湿管路411包含四个阀门412、进风管413、排风扇414和排湿口415，所述进风管413连接所述加热部件300，并在进风端设置有鼓风机416，所述四个阀门412分别设置在所述排湿管路411和循环风道200上，通过开启/关闭对应阀门，气流能任选地通过所述排湿管路411和循环风道200流经所述吸湿盘410。这样的设置以所述加热部件300为热源，对吸湿盘410内的干燥剂进行脱水干燥，并将水分通过排湿管路411排出。

如图3所示，所述花椒烘干装置通过以下步骤对花椒进行干燥：

s001：进料

开启第一活动隔板109和进料封闭门111，将放置有待烘干花椒的烘干架输送进烘干室和预进料室；

s002：烘干

关闭进料封闭门111、出料封闭门112、第一活动隔板109和第二活动隔板110，开启加热部件和送风部件，使热风循环通过所述烘干室内的待烘干花椒和所述除湿部件，持续烘干物料；

s003：预出料

待回风口处物料风干完成，开启第一活动隔板109和第二活动隔板110，将烘干完成的物料输送入所述预出料室，同时将预进料室的待烘干物料输送入烘干室内，腾空预进料室，完成预出料；

s004：出料

关闭第一活动隔板109和第二活动隔板110，打开进料封闭门111和出料封闭门112，将预出料室内的烘干物料输出，完成出料；

s005：预进料

在预进料室内输送入物料；

s006：烘干

在持续烘干状态下，关闭进料封闭门111和出料封闭门112，继续s002烘干步骤，循环上述步骤直至所有物料烘干完成。

本实施例持续烘干工艺下，鲜花椒从进料端移动到出料端的时间约为3小时。

在上述s002至s006步骤的任意阶段，还包括排湿脱水步骤，即开启所述排湿管路对应于进风管和排湿口的阀门，并关闭对应于所述循环风道的阀门，开启排风扇，使得气流流经所述吸湿盘，并从排湿口排出，完成对所述干燥剂的脱水；脱水完成后，使所述循环风道的气流流经所述吸湿盘。

实施例2【冷凝器脱水】

本实施例中花椒干燥装置的设置于实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中所述除湿部件为冷凝器，图4示出了所述冷凝器420的结构，包括气流管道421、冷凝管422、冷却液通道423、排水管424，所述冷凝管422末端设置有排水阀425，并连接所述排水管424。图中示出了气流、冷却液的流动方向，所述冷却液为常温水，当循环风道内的气流经气流管道421进入冷凝管422后，水蒸气冷凝成液态水，开启排水阀425，水便从排水管424排出，而有机挥发份则回流进入烘干箱内，实现去除水分的同时避免花椒风味成分的流失。

对比例1【自然晾晒干燥】

采用与两个实施例同批次的鲜花椒1kg，自然晾晒3天干燥。

对比例2【加热鼓风干燥】

采用与两个实施例同批次的鲜花椒1kg，采用鼓风干燥机在50℃下干燥1.5小时。

检测分析

待干燥完成后，依次检测两个实施例和两个对比例中干花椒的挥发油含量和水分含量，测定方法按gb/t30391-2013执行，检测结果见下表：

从表中数据可以看出，对比例1采用自然晾晒干燥法，晾晒时间长，挥发油含量较高，但水分含量过高，花椒不适于储存运输；对比例2采用加热鼓风干燥法，干燥迅速，水分含量低，但是挥发油含量过低，表明花椒风味损失严重；采用本申请技术方案干燥的花椒中挥发油含量高于采用自然晾晒干燥法和加热鼓风干燥法的花椒，干燥后花椒水分将至9％左右，满足储存运输要求，同时花椒中挥发油含量高，风味成分得到保留，花椒品质极好。