CN105806044A - 一种提取浓缩物通用的干燥设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对各种动植物提取浓缩物通用的干燥设备和干燥方法，涉及食品和药品的干燥技术领域。其中包括：干燥设备由夹层厢体、干燥仓、换热搁板、加热降温系统、真空系统、测试探头及控制系统组成；干燥方法由四个步骤完成，①提取浓缩物装盘进仓；②膨胀体形成及定型；③膨胀体干燥；④干燥物降温出仓。本发明的干燥设备及方法并非对提取浓缩物直接干燥，而是对提取浓缩物所形成的膨胀体（多孔膨化结构体）进行干燥。使其即能够达到低温快速干燥目的，又能够保持原有浓缩物的色香性味。本发明的通用设备和方法适用于各种动植物提取浓缩物的干燥，解决了许多提取浓缩物不易干燥、或者不能干燥、或者干燥效率较低、或者在通常干燥过程中干燥物变性的难题。

Description

一种提取浓缩物通用的干燥设备及方法

技术领域

本发明涉及食品和药品的干燥技术领域，具体涉及一种对动物或者植物的提取浓缩物干燥的通用设备及干燥方法。

背景技术

为了携带和食用方便，需要对动物或者植物的营养成分和/或药效成分进行提取、分离、浓缩、干燥、包装。由于提取浓缩物中通常还含有油脂、黏液质、多糖、树脂、树胶等粘性成分，这些粘性成分触变性大、透气性差，需要高温长时间干燥才能达到蒸发除掉溶媒的目的，甚至无法干燥只能制成液体饮料或者口服液。然而，高温长时间干燥，特别是在干燥过程的后期，营养成分或者药效成分含量逐渐增高，高温和/或长时间干燥对食品或者药品会产生极大的影响。其结果：一方面高温长时间干燥直接造成热敏性成分分解、营养成分或者药效成分破坏、杂质增多、色香性味改变。例如：不加入辅料多数的鮮果汁难以制成固体的速食冲饮；再如：大量的中药饮片难以制成中药配方颗粒，即使高温下制成了颗粒药效也明显降低；再如：青蒿素(artemisinin)在高温下提取干燥就会完全失去抗疟作用。另一方面高温长时间干燥能耗升高、效率降低，导致生产成本增加。虽然干燥物的商品不需要加入添加剂，利于健康，易于保管携带储存。但是，其价格较贵，仍然无法与液体商品形成价格竞争，不能满足人们消费需求。

现有提取浓缩物的干燥方法有热风干燥、真空加热干燥、辐射干燥（红外线、电磁波、微波干燥）、喷雾干燥、冷冻干燥等方法。这些干燥方法各有其利弊，这些干燥设备各有其适用性。冷冻干燥适用性虽然较广，但是干燥时间长、设备价格高、能耗高、效率低；喷雾干燥虽然速度快，但是温度较高、易结块粘黏器壁、干燥不均一、产品损失大，不适用于热敏性及含有粘性成分的浓缩物干燥；传统的热风干燥、真空加热干燥及辐射干燥虽然设备的价格较低或者适中，适用性也较广，但是温度高、温差波动大、干燥时间长、效率低，也不适用于热敏性及含有粘性成分的浓缩物干燥。

在食品和医药制造工业中，需要一种能够干燥各种提取浓缩物的设备，特别需要能够低温短时间干燥的通用设备。低温短时间干燥是国内外干燥技术的发展趋势。

发明内容

为了解决背景技术所述问题，本发明提供了一种用于各种动物或者各种植物的提取浓缩物低温快速通用的干燥设备及干燥方法。

本发明的干燥原理：由直接干燥触变性极大的浓缩物转变成干燥由浓缩物形成的膨胀体（多孔膨化结构体）。

不同动物或者植物的提取浓缩物具有不同的自身性质，针对干燥的温度、真空、时间参数变化，会形成不同的膨胀体。由于定型的膨胀体失去了提取浓缩物极大的触变性质，其内部为多孔膨化结构，体积和表面积增大、通道增多、透气性好，为热交换和溶媒顺利蒸发提供了条件，极大地加快了低温干燥速度。

本发明设计干燥温度≤60℃、干燥时间≤8小时。在实际应用中，温度越低、干燥时间越短，对保存提取浓缩物原有的色香性味越有利。但是，温度低，干燥时间就会延长。为了提高生产效率，可以设定干燥物质量所允许的最高耐受温度或者提高浓缩物的乙醇、甲醇等溶媒含量降低沸点，缩短干燥时间。

干燥过程完成后，采用两种方式或者两种方式同时进行来降低干燥物的温度。一种是降低换热隔板温度，另一种是降低干燥仓夹层温度和/或充干燥冷气降低仓内温度，以达到适合干燥物出仓的目的。

提取浓缩物是多化合物组成的，出仓的干燥物是疏松膨化状态，提取浓缩物是单体化合物的，干燥物是疏松膨化状态或者粉末。

疏松膨化状态，有利于制成各种形状产品，有利于粉碎、溶解、包装及冲服。

本发明设计的通用设备结构简单、易于操控，主要由夹层厢体、干燥仓、换热搁板、加热降温系统、真空系统、测试探头和控制系统组成。夹层厢体为双层卧式圆柱体或者双层方形体的夹层结构，夹层内可以通入加温或者降温介质，起到保温厢体或者调节厢体温度的作用。干燥仓为卧式圆柱筒体或者方形腔体，仓内安装换热隔板，隔板内可以通入加温或者降温介质，起到加热提取浓缩物或者降温干燥物的作用。换热隔板可以由不同面积的单层或者多层组合，每平方米生产干燥物2—5公斤，仓门为单侧门或者双扉门。双扉门便于生产的连续作业、中间产品的区域转运和设备的清洁。加热降温系统是加热或者降低介质温度的装置，能够稳定地提高或者降低换热搁板和厢体夹层温度，并且能够保持恒温。真空系统由两台或两台以上真空泵组合，能够稳定地提高或者降低真空度并实现极限真空0.5Pa以下，真空系统具有能够保持恒压装置。测试探头和控制系统可通过计算机操作获取数据和绘图。

本发明的设备为通用的干燥设备，适合各种提取浓缩物的干燥，对不同提取浓缩物的膨胀体形成、定型和膨胀体干燥条件或者规律，均可编写操作程序文件和干燥曲线，实现自动化或者计算机程序化控制。

具体实施方式

本发明的干燥方法由四个步骤完成。第一步：提取浓缩物装盘进仓。称取提取浓缩物（40℃相对密度为0.92—1.40）摊平在托盘内，厚度5—15mm，将托盘放在换热搁板上，封闭仓门。第二步：膨胀体形成及定型。高真空加热换热隔板和/或厢体至使提取浓缩物持续沸腾，当提取浓缩物达到一定密度时，体积开始增大，形成多孔膨化结构，继续升温抽真空，膨胀体定型。第三步：膨胀体干燥。恒温恒压蒸发膨胀体内溶媒，使干燥物的水分≤1.5%（或者干燥失重≤2.0%），乙醇、甲醇、丙酮分别≤0.2%，或者膨胀体内残留溶媒含量符合干燥物质量标准中的限量要求。第四步：干燥物降温出仓。降低换热隔板温度和/或厢体夹层温度，干燥仓通入干燥冷气泄压，打开干燥仓门，出料。

下面用本发明的干燥方法与其它干燥方法举例比较，进一步阐述具体实施方式，但不仅限于本发明应用范畴。

实施例1

保健固体饮料：称取大枣2份、山楂1份、枸杞子1份，水提取浓缩物（浸膏），相对密度1.30（40℃），装盘厚度10mm。加热换热隔板，恒温60℃，当浸膏温度升到58℃时，抽真空促使浸膏沸腾，控制真空保持微沸状态。沸腾近结束时，快速抽真空，浸膏膨胀，50分钟膨胀体定型。回调真空20—30Pa，60℃恒温恒压4小时。降低隔板温度使干燥物降至室温，泄压，出仓，包装。

上述固体饮料，为鲜果提取浓缩物干燥而成，水冲服，具有鲜果汁口感而且浓郁。采用本发明干燥方法生产的固体饮料，最高干燥温度为60℃、干燥时间为6小时、水分1.5%以下。如果采用其它干燥方法，不是温度高，就是时间长。例如：采用喷雾干燥，最低的干燥温度需要80℃，干燥物水分6.0%以上；采用冷冻干燥，干燥时间需要38小时以上。采用传统干燥，最低的干燥温度需要80℃，干燥时间需要20小时以上，干燥物水分4.0%以上。如果温度高于80℃或者延长时间，干燥物就会产生焦糊苦味或者颜色加深。

实施例2

美容养颜颗粒：中药白芨饮片水提醇沉物，凝冻状，装盘厚度10mm。抽真空恒压40—45Pa，加热换热隔板3℃/min（限定最高温度50℃），40分钟膨胀体定型。调真空30—35Pa，50℃恒温恒压3小时。降低换热隔板温度使干燥物降至室温，泄压，出仓，粉碎成颗粒，包装。

上述制得的颗粒主要成分为白芨胶，白芨胶加温水搅拌形成胶体，煲汤勾芡做药膳或者涂抹脸部做面膜，具有美容养颜功效。采用本发明干燥方法生产的白芨胶，最高干燥温度为50℃、干燥时间为5小时、干燥失重在2.0%以下、乙醇残留在0.2%以下。以往白芨胶的干燥方法采用干燥箱真空加热干燥，其干燥温度需要80℃，干燥时间15小时以上，干燥失重3.0%以上。

实施例3

红参地黄胶囊：中药红参饮片水提醇沉树脂分离浓缩物（清膏），相对密度1.20（40℃）。熟地黄等其他四味中药饮片，水提取浓缩物（浸膏），相对密度1.35（40℃）。合并上述两种浓缩物，搅拌均匀装盘，装盘厚度15mm。抽真空恒压在30—40Pa后，加热换热隔板1℃/min（限定最高温度40℃），当浓缩物温度升至38℃时，提高真空10—20Pa，60分钟膨胀体定型。升高换热隔板温度到50℃，回调真空30—40Pa，50℃恒温恒压3小时。降低隔板温度使干燥物降至室温，泄压，出仓，粉碎，装囊，包装。

上述胶囊为中药复方制剂。采用本发明干燥方法生产，最高干燥温度为50℃、干燥时间为5小时、干燥失重2.0%以下，乙醇残留0.1%以下。采用其它干燥方法，不易干燥。通常加入干辅料分散浓缩物达到干燥的目的。但是，体积增大，装胶囊粒数增多，服用量大。所以，制成颗粒剂冲服。

实施例4

磷脂提取物：蛋黄粉或者大豆油脚乙醇提取浓缩物，相对密度0.94（40℃）。提取浓缩物装盘厚度8mm。加热换热隔板1℃/min（限定最高温度55℃）。当浓缩物温度达到35℃时，抽真空使浓缩物达到并保持持续的高沸腾状态，体积逐渐增大，当浓缩物温度达到50℃时，膨胀体定型。回调真空30—36Pa，55℃恒温恒压3小时后，抽极限真空1小时。降低隔板温度使干燥物降至室温，通入干燥冷气泄压，出仓，包装。

磷脂为类脂，极难干燥。特别是含有60%以上磷脂酰胆碱的磷脂只能采用冷冻干燥方法干燥，而且需要40小时才能符合干燥物的质量标准要求（即：干燥物含水分不得过1.5%，含乙醇不得过0.2%）。采用本发明的干燥设备和方法最高干燥温度55℃只需要7小时就能达到同质的干燥物。大大地降低了设备投入资金，减少了能耗，提高了生产效率。

Claims (11)

1.一种提取浓缩物通用的干燥设备及方法，用于对各种动物或者各种植物的提取浓缩物进行低温快速干燥的通用设备和干燥方法，其特征在于：干燥设备由夹层厢体、干燥仓、换热隔板、加热降温系统、真空系统、测试探头和控制系统组成；干燥方法由四个步骤完成，①浓缩物装盘进仓②膨胀体形成及定型③膨胀体干燥④干燥物降温出仓。

2.权利要求1所述动物或者植物，其特征在于：国家法律法规允许做为食物或者药物使用的动物和植物。

3.权利要求1所述提取浓缩物，其特征在于：动物或者植物经过溶媒提取，提取溶液经过挥发溶媒调制成相对密度为0.92—1.40（40℃）半流体或者膏状的未干燥提取物。

4.权利要求3所述溶媒，其特征在于：水、乙醇、甲醇、丙酮的单一溶媒或者水与乙醇、甲醇、丙酮的任何一种或者两种的混合溶媒。

5.权利要求1所述干燥仓，其特征在于：形状为卧式圆柱筒体或者方形腔体，仓内安装换热隔板，仓门为单侧门或者双扉门。

6.权利要求1所述真空系统，其特征在于：由两台或者两台以上真空泵组合，极限压力≤0.5Pa。

7.权利要求1所述浓缩物装盘进仓，其特征在于：提取浓缩物摊平在托盘内，厚度5—15mm，将托盘放在换热搁板上，封闭仓门。

8.权利要求1所述膨胀体形成及定型，其特征在于：由提取浓缩物自身性质所决定的，在真空条件下使提取浓缩物达到可接受的温度所形成的多孔膨化结构体的过程。

9.权利要求8所述可接受的温度，其特征在于：生产工艺规定的温度或者保证干燥物质量所允许的最高耐受温度。

10.权利要求9所述生产工艺规定的温度，其特征在于：干燥温度≤60℃，能够保持提取浓缩物原有的色香性味，并且干燥时间在8小时以内完成干燥过程的温度。

11.权利要求1所述膨胀体干燥，其特征在于：蒸发多孔膨化结构体内溶媒，使干燥物的水分≤1.5%（或者干燥失重≤2.0%），乙醇、甲醇、丙酮分别≤0.2%，或者干燥物符合质量标准中残留溶媒限量要求的过程。