一种用于柿子单宁浓缩液的干燥设备的制作方法

本实用新型属于植物提取技术领域，具体的，涉及一种从低浓度柿子单宁浓缩液中获取高纯度粉末状柿子单宁的干燥设备。

背景技术：

中国是世界上著名的产柿子大国，每年的柿子产量约占全世界总产量的三分之二。但是，由于柿子的不耐贮存特性，鲜食的期间很短，而柿子的其它深加工产品种类有限，如部分加工成附加值较低的柿饼，柿子酒，饮料等，大量柿子被浪费掉。

我国是柿子的原产地，有多个不同品种，大多数品种均含有较多单宁，导致未成熟的柿子入口时感觉明显涩味。柿子是单宁含量最高的一种水果，单宁含量高达柿子鲜重的2％以上。单宁具有与蛋白质、多糖、生物碱、很多金属离子和低分子的易挥发性物质反应的活性，也具有抗氧化、清除自由基和抗菌等功能，其应用前景和范围广阔。目前不同植物来源的单宁在酒类加工、污水处理、贵重金属提取和作为脱臭剂、化妆品添加剂等方面得到了实际应用。

目前，在柿子中提取得到的柿子单宁的纯度较低，在柿子单宁的后处理中，多需要对单宁浓缩液进行化学提纯；然而，对于单宁浓缩液多采用冷冻干燥的方式获得高纯度粉末状柿子单宁，例如中国专利申请201310060347.0公开了一种来源于青柿子的液态或粉剂柿子单宁及其相应的提取分离工艺技术。其通过柿子原料选择、榨汁、发酵、脱酒精、陈酿、去杂等过程获得的一种液态柿子单宁或再经干燥、粉碎后获得的柿子单宁粉剂，该产物中单宁含量在2－99％之间。

柿子单宁浓缩液采用冷冻干燥的缺陷在于，冷冻干燥的周期很长，而且干燥温度较低，能量损耗非常大，而且在冷冻干燥得到的产品颜色有较为明显的加深现象，发红发黑，不利于柿子单宁的工业化生产。

基于此，本实用新型提供了一种从低浓度柿子单宁浓缩液中获取高纯度粉末状柿子单宁的干燥设备，以解决冷冻干燥存在的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种用于柿子单宁浓缩液的干燥设备，其通过加热装置对柿子单宁浓缩液进行加热处理，整个过程在无氧环境下进行，得到的柿子单宁纯度高，并且制备效率明显提升。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于柿子单宁浓缩液的干燥设备，包括盛放柿子单宁浓缩液的密闭容器、抽真空装置、供气装置和加热装置。

抽真空装置用于将容器内抽成预设的真空度，其包括真空泵，真空泵通过真空连接管与容器相连通；

供气装置用于向容器内通入保护气体，使得容器内残留的氧气被排出至容器之外；供气装置包括储气罐，储气罐通过供气连接管与容器相连通；

加热装置用于加热容器，使容器内的柿子单宁浓缩液处于沸腾状态；容器具有出口，柿子单宁浓缩液中的水分蒸发为水蒸气，水蒸气从出口排至容器之外。

在本实用新型的上述技术方案中，设有抽真空装置给容器进行抽真空处理，其中，真空度一般为中真空，优选的，预设真空度在2.34￣12.34kpa之间；在抽真空处理后，会进行保护气体的输入，保护气体采用保护气体，优选的，保护气体为氮气；保护气体使得容器内的低浓度柿子单宁浓缩液始终处于无氧环境下被加热。

进一步的，在加热过程中，容器内的柿子单宁浓缩液始终处于沸腾状态，柿子单宁浓缩液中的水分会逐渐蒸发为水蒸气，水蒸气通过容器的出口排出至容器之外，随着时间的推移，柿子单宁浓缩液的浓度越来越大，从而得到高浓度的柿子单宁浓缩液。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，本实用新型的干燥设备进一步包括用于收集水蒸气的收集装置，收集装置包括收集罐、冷凝器，收集罐通过收集连接管与出口相连通，冷凝器设在收集连接管上。水蒸气经过收集连接管传输，在冷凝器处凝结为水分子，进而汇聚成冷凝水，最终以液态形式储藏在收集罐中。

进一步的收集装置还包括阀门组件，在收集连接管内水蒸气的流动方向上，阀门组件设在冷凝器的上游。容器内的柿子单宁浓缩液被加热后，由于水蒸气的存在，会导致容器内的压力增大，此时，通过预设阀门组件，可以控制水蒸气通过收集连接管的排出，优选的，阀门组件包括减压阀和溢流阀两个阀门，具体的，溢流阀设在减压阀的上游，一方面保证容器内的压力稳定，另一方面保证通过收集连接管传输水蒸气的流速稳定。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，本实用新型的干燥设备还包括喷雾干燥装置，喷雾干燥装置用于将容器内经过加热后得到的膏状柿子单宁进行喷雾干燥，其包括干燥室，干燥室通过物料连接管与容器相连通。

进一步的，容器内的柿子单宁浓缩液的浓度达到设定值后，停止加热过程，并排出柿子单宁浓缩液，此时，高浓度的柿子单宁浓缩液呈现膏状，例如柿子单宁浓缩液的浓度超过70％，具体的，还可以通过物料泵等外部动力驱使容器内的膏状柿子单宁经物料连接管进行传输至干燥室内，进行喷雾干燥过程。

优选的，干燥室为无氧干燥室，例如喷雾干燥装置中的干燥室也与真空泵进行连通；在整个喷雾干燥过程中，柿子单宁依旧在无氧环境下进行干燥处理过程。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，容器内部位于柿子单宁浓缩液的上方空间内设有Na2SO3填充包，Na2SO3填充包可以进一步吸收容器内的氧气，从而降低容器中的含氧率。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，本实用新型的干燥设备还包括控制装置，控制装置包括控制器、浓度检测器和温度检测器；浓度检测器设在容器内并与柿子果胶浓缩液接触，用于检测柿子果胶浓缩液的浓度；温度检测器用于检测加热装置的加热温度。

具体的，浓度检测器直接置入柿子果胶浓缩液之内，用来检测柿子果胶浓缩液的实时浓度，其中，浓度检测器选择为耐高温的浓度检测器；温度检测器可以直接置入柿子果胶浓缩液之内，也可以与容器的侧壁接触，还可以检测加热装置的加热温度，主要用来检测容器内的温度，或者是通过检测加热装置的加热温度后，计算得出容器内的温度。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，加热装置的热源包括电磁加热管、高温蒸汽和微波发生器，电磁加热方式例如将电磁加热管设在容器的底部进行传递式加热，微波加热方式例如在容器外设置微波发生器进行加热。

进一步的，高温蒸汽加热方式的加热装置例如包括环绕于容器外部的加热室，加热室中通入有温度为105￣140度的高温蒸汽，例如加热室中的蒸汽温度始终为120度；高温蒸汽的热量通过容器的侧壁传递至容器内的柿子果胶浓缩液，进而完成加热过程。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，供气装置还包括设在供气连接管上的开度阀，通过开度阀而控制通入容器内保护气体的最大流速不超过80L/min，其中，开度阀的开度是可以进行调节的，控制器控制连接开度阀，并可以根据容器内的实时压力值调整开度阀的开度。

本实用新型具备以下有益之处：

本实用新型中的柿子单宁浓缩液在整个干燥过程中始终处于封闭无氧环境下，降低了柿子单宁被氧化的风险；通过加热沸腾的方式可以快速排出柿子单宁浓缩液中的水分，得到高纯度的柿子单宁，而且制备效率高、能耗小，得到的粉末状柿子单宁的品相好，有利于工业化生产的进程。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型干燥设备实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型干燥设备实施例1的部分结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种用于柿子单宁浓缩液的干燥设备，如图1－2所示，包括容器1、抽真空装置2、供气装置3、加热装置4、喷雾干燥装置5和控制器。

其中，容器1用于盛放低浓度的柿子单宁浓缩液，柿子单宁浓缩液的初始浓度不超过10％，在容器1的上方设有投料口11，将柿子单宁浓缩液通过投料口11注入容器1的内部，进一步的，容器1例如采用中空圆筒罐。

抽真空装置2包括真空泵21和一级真空连接管22，真空泵21用来对容器1进行抽真空处理，容器1中的气体通过一级真空连接管22被抽出；本实施例中的在抽真空处理过程中，容器1内的真空度在2.34￣12.34kpa之间，例如真空泵21抽真空后容器1内的压力值为10kpa，具体可以通过例如设在容器1内的压力表进行测定，并将压力表的实时数据传递至控制器。

进一步的，在一级真空连接管22上设有一级真空开关阀23，用来控制一级真空连接管22的通断。

供气装置3包括储气罐31和供气连接管32，优选的，储气罐31具有功率可调的输出泵，输出泵将储气罐31中的保护气体通过供气连接管32输送至容器1中；其中，保护气体可以选择惰性气体，也可以选择氮气，优选的，本实施例中采用氮气作为保护气体，通入氮气可以进一步排出容器1中的氧气，使得容器1内的低浓度柿子单宁浓缩液始终处于无氧环境下被加热。

进一步的，供气连接管32上设有供气开度阀33，通过供气开度阀33而控制通入容器1内保护气体的最大流速不超过80L/min，其中，供气开度阀33的开度是可以进行调节的，供气开度阀33与控制器控制连接，从而控制器可以根据容器1内的实时压力值调整供气开度阀33的开度。

加热装置4用于加热容器1，可以为电磁加热装置，也可以为微波加热装置，还可以为蒸汽加热装置，本实施例中的加热装置采用蒸汽加热装置，在本实用新型的其它示例中可以根据设计需求进行选择；

蒸汽加热装置包括环绕于容器1外部的加热室41、位于加热室41底部的隔热底座42，具体的，加热室41通过隔热底座42固定在地面上，优选的，在加热室41的外周设有保温层进行保温处理。

在加热室41的顶部设有蒸汽入口43，在加热室41的底部设有蒸汽出口44，经过例如高温蒸汽锅炉产生的高温蒸汽从蒸汽入口43通入加热室41中，优选的，在加热室41中设有温度传感器，实时检测加热室41中的蒸汽温度，并将蒸汽的实时温度传递至控制器进行动态调控；高温蒸汽的热量通过容器1的侧壁传递至容器1内的柿子果胶浓缩液，进而完成加热过程。

在加热装置4持续加热作用下，容器1内的柿子单宁浓缩液处于沸腾状态；容器1具有出口，柿子单宁浓缩液中的水分蒸发为水蒸气，水蒸气从出口排至容器1之外，随着加热时间的持续，柿子单宁浓缩液中的水分越来越小，即柿子单宁浓缩液的浓度越来越大，从而得到高浓度的柿子单宁浓缩液。

进一步的，本实施例还可以设有用于收集水蒸气的收集装置6，收集装置6包括收集罐61、冷凝器62、收集连接管63，收集罐61通过收集连接管63与出口相连通，冷凝器62设在收集连接管63上；水蒸气经过收集连接管63传输，在冷凝器62处凝结为水分子，进而汇聚成冷凝水，最终以液态形式储藏在收集罐61中。

优选的，收集装置6还包括阀门组件，在收集连接管63内水蒸气的流动方向上，阀门组件设在冷凝器62的上游；容器1内的柿子单宁浓缩液被加热后，由于水蒸气的存在，会导致容器1内的压力增大，此时，通过预设阀门组件，可以控制水蒸气通过收集连接管63的排出；具体的，阀门组件包括沿收集连接管63中水蒸气流动方向设置的溢流阀64和减压阀65，一方面保证容器1内的压力稳定，另一方面保证通过收集连接管63传输水蒸气的流速稳定。

喷雾干燥装置5包括干燥室51、物料连接管52，在容器1的底部设有物料出口12，物料连接管52一端与物料出口12相连，另一端与干燥室51相连接，相应的，在物料连接管52上还设有物料开关阀53；

其中，干燥室51优选为无氧干燥室51，具体的，喷雾干燥装置5还可以包括二级真空连接管54，干燥室51通过二级真空连接管54直接连接至抽真空装置2中的真空泵21中，进一步的，在二级真空连接管54还设有二级真空开关阀55；相应的，在本实用新型的其它示例中，还可以对干燥室51中进行通入氮气的处理。

本实施例中容器1内的柿子单宁浓缩液的浓度达到设定值后，停止加热过程，并通过物料出口12排出柿子单宁浓缩液，此时，柿子单宁浓缩液的浓度超过70％，高浓度的柿子单宁浓缩液呈现膏状；具体的，还可以通过物料泵等外部动力驱使容器1内的膏状柿子单宁经物料连接管52进行传输至干燥室51内，进行喷雾干燥过程。

本实施例中在容器1内部位于柿子单宁浓缩液的上方空间内设有Na2SO3填充包7，Na2SO3填充包7可以进一步吸收容器1内的氧气，从而降低容器1中的含氧率。

进一步的，本实施例中通过在容器1中设置例如浓度检测器来实时检测容器1中柿子单宁浓缩液的浓度，具体的，浓度检测器为耐高温的浓度检测器，可以直接置入柿子单宁浓缩液中；更具体的，浓度检测器与控制器进行通讯连接，实时获取柿子单宁浓缩液的温度。

本实施例的一种干燥流程为：先将低浓度的柿子单宁浓缩液添加至容器中，然后对容器进行多次抽真空—通氮气处理，接着对容器进行持续加热并保持容器内的柿子单宁浓缩液处于沸腾状态，加热一段时间后，容器中的柿子单宁浓缩液的浓度达到设定值，接着将容器中的余料(高浓度柿子单宁浓缩液)转移至干燥室进行喷雾干燥处理，得到高纯度的柿子单宁粉剂。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。