[实用新型]一种超声波强化远红外辐射的干燥装置

说明书

技术领域

本实用新型属于食品药品干燥加工技术领域，具体涉及一种超声波强化远红外辐射的干燥装置。

背景技术

干燥是食品及药材保藏的重要手段，也是一项重要的食品/药材加工技术。通过干燥技术，将食品/药材中大部分水分除去，达到降低水分活度、抑制微生物的生长和繁殖、延长食品/药材储藏期的目的。常见的干燥方式有热风干燥、微波干燥、远红外干燥、喷雾干燥、过热蒸汽干燥、真空冷冻干燥等，不同的干燥方法针对不同的物料各有优劣，可根据实际情况自由选择。但是，有很多农作物含有敏感酶类物质，如多酚氧化酶，当干燥受热，细胞组织被破坏后，多酚氧化酶在有氧条件下，临位的酚氧化为醌，醌形成积累后很快聚合为褐色色素，从而引起组织褐变，不仅有损果蔬感官、影响产品运销，还会导致食品风味和品质的下降。多酚氧化酶是发生酶促褐变的主要酶，存在于大多数果蔬、花及植物性药材中，如金银花。

金银花为忍冬科植物忍冬的花蕾，具有清热解毒、消炎抗菌等作用。新鲜金银花颜色嫩绿，药用价值高，但无法长期贮藏，采后必须及时干燥。金银花保质干燥的关键是采用合适的干燥方式。首先，金银花脱水的关键问题在于花蕊水分扩散缓慢，花蕊水分通过空腔及花瓣与外部环境进行传热传质，质热传递阻力大，而提高干燥温度易造成金银花色泽劣变及有效成分大量损失；其次，金银花质量退化的关键问题在于容易酶促褐变。金银花有效成分绿原酸在常规干燥过程中的损失率达到30％～80％，造成产品药效降低，多酚氧化酶(PPO，Polyphenol oxidase)催化的酶促反应是绿原酸损失的主要途径，因此金银花的干燥过程在考虑脱水的同时还要注意钝酶的问题。

远红外辐射(FIR，far-infrared radiation)技术是一种高效节能的新型无污染干燥技术。FIR可在干燥过程中同步灭酶杀青，和常规热处理法和化学处理法等灭酶方式相比，具有品质保护性好、能源利用率高的优点。然而，有关FIR钝酶机理的研究较少，缺乏成熟的理论依据。FIR干燥并未完全解决金银花花蕊水分扩散速率缓慢的问题，也未能完全抑制金银花表面色泽劣变与药用品质下降，需采用辅助措施来提高内部扩散速率及钝酶效率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种超声波强化远红外辐射的干燥装置。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种超声波强化远红外辐射的干燥装置，包括干燥箱，所述干燥箱内设有干燥室，所述干燥室设有超声波辐照源和远红外辐射源，所述超声波辐照源的辐照面朝上水平设置，所述远红外辐射源的辐射面朝下、与超声波辐照源的辐照面相对设置。

所述干燥室的室壁上设有用于连通干燥室与外界大气的进气口和出气口，所述进气口或出气口经风机与外界大气相连通的。

所述远红外辐射源通过可调节长度的调节支架固定连接在干燥室的内壁上。

所述超声波辐照源的辐照面上设有第一温度传感器；所述远红外辐射源的辐射面上设有第二温度传感器。

所述干燥箱的箱体上设有温度显示器，所述温度显示器与第一温度传感器相连接。

所述干燥箱的箱体上设有远红外控制器，所述远红外控制器分别与远红外辐射源、第二温度传感器相连接。

所述干燥室设有超声波换能器，所述超声波辐照源为固设在超声波换能器上的超声波振动板；所述干燥箱的箱体上设有超声波发生器，所述超声波发生器与超声波换能器相连接。

本实用新型的超声波强化远红外辐射的干燥装置，干燥室设有超声波辐照源和远红外辐射源，且远红外辐射源的辐射面与超声波辐照源的辐照面相对设置，实现了同时采用远红外辐射和超声波辐照对待处理物料进行干燥处理，采用超声波辅助强化远红外辐射干燥，超声波的空化及机械效应对远红外辐射的传热传质速率及钝酶机制产生强化效应，实现对含有敏感酶类物质的物料的同步脱水钝酶，在高效干燥的基础上，避免了物料因酶促褐变引起的有效成分或营养成分流失、外观及质量变差的问题。

本实用新型的超声波强化远红外辐射的干燥装置，以具有中空结构及容易酶促褐变的金银花为例，在远红外辐射干燥的基础上，采用超声波辅助强化进行协同干燥，使热效应、空化效应、机械效应、冲击效应有机结合，可强化金银花含湿固体及空腔内的传热传质速率，增强远红外热效应对多酚氧化酶的同步钝化效率，实现高效、高质得金银花同步脱水钝酶，缩短了干燥时间，有效避免了金银花单独使用远红外辐射干燥时绿原酸的流失及色泽劣变和药用品质的下降，提高了金银花干品的质量和药用价值。