1.本发明属于农产品加工机械领域，特别涉及一种高效节能金银花胁迫杀青干燥加工设备及方法。
背景技术：
2.金银花(又名银花、双花、忍冬花)为忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或带初开的花，在《中国药典》和《本草纲目》中均有记载。其富含酚类、黄酮类、三萜类、精油、矿物质等多种有效成分，具有清热解毒、消炎抗菌、保肝利胆等作用，已经发展成常用的药食两用中药材，在药店和超市均有其干制品出售。新鲜金银花水分含量高(80％左右)、组织娇嫩、呼吸代谢强，采后如不及时干燥处理，易发生霉烂变质，有效成分也会迅速降解。金银花干燥后可以长期保存，延长了货架期，方便贮藏、包装和运输，可以作为药材直接使用，或者作为进一步深加工的原料，如提取有效成分制药，或者作为加工凉茶的辅料。
3.晒干、阴干、热风烘干(隧道式烘房、热泵)为金银花的常见干燥方式，真空冷冻、真空干燥、气调热泵干燥、微波干燥等干燥方式有研究报道，但产业上应用较少。
4.金银花种植户多在采摘后使用晒干和阴干，该方法无设备成本，阴干过程缓慢，在前期较少失水时能够刺激采后金银花在失水的胁迫下积累次级代谢产物，增加有效成分，但耗时过久，约5天，后期金银花失去生理活性不具备前期胁迫现象，较长的阴干后期中有效成分难以保存。晒干需时1-2天，较阴干时间较快但晒干环境无法控制，质量难以保证。
5.金银花加工企业和合作社常使用较为经济方便的热风干燥方式，多采用梯度升温工艺，前期使用较低温度(30℃)逐渐升到较高温度(70℃)，与自然干燥相比，能够在有效的保证金银花品质的同时缩短干燥时间。但是该方法仍然存在干燥时间过长、人为凭经验升温的问题，如中国专利一种金银花的干燥加工方法(201410346592)中描述，将金银花干燥至水分小于15％需要用时14-28h，且在升温的最后阶段，金银花长时间处于高温阶段，绿原酸等有效成分发生降解，不利于保证品质。
6.杀青灭酶是阻断酶促褐变，进而保证品质的重要措施，杀青后的金银花多酚氧化酶(ppo)失活，绿原酸不易被氧化变色，可以施加更高的温度进行干燥，从而提升干燥速度，但是杀青后干燥工艺成本增加，杀青后干燥的金银花外形干瘦销售竞争力降低也是导致杀青干燥产地应用不多的重要原因。杀青干燥一体式设备如中国专利一种物料红外杀青-干燥一体加工设备与方法(2020110229173)和中国专利一种中药材一体化蒸制/杀青与干燥设备与中药材加工方法(2020113722406)，将杀青和干燥两种处理整合至同一设备中完成，有效减少操作的复杂性，其余问题仍未解决。
7.阴干、烘干和杀青干燥三种干燥方法各有优劣，将该三种工艺融合一体的干燥工艺在目前金银花干燥中未见报道。因此针对上述问题提出一种高效节能金银花胁迫杀青干燥加工设备及方法。
技术实现要素：
8.本发明针对上述问题提出一种高效节能金银花胁迫杀青干燥加工设备及方法，利用金银花失水后次级代谢增强的生物特性提高次级代谢产物，杀青灭酶阻断酶促褐变最大保留有效成分，红外热风联合干燥高效节能等优势。本发明能够实现综合阴干、梯度升温热风干燥和杀青干燥三种工艺于一体，有效解决阴干时间过长有效成分降解、梯度升温热风烘干热效应导致的有效成分降解和杀青干燥带来的产品外形皱缩干瘦的问题。
9.为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
10.一种高效节能金银花胁迫杀青干燥加工设备，所述设备包括箱体、气流分配系统、装料和加热系统和控制系统；
11.箱体包括装料室14、外壳2、保温层7、进风口6、回风口9、排湿口12；装料室14的中部设有立式的进风口6，所述进风口6将装料室14分成左部和右部两个空间部分，通过所述进风口6由装料室14的中部向左右两侧送风；装料室14的左部和右部空间的顶部分别设有回风口9，装料室14的左部和右部空间的顶部的进风口6和回风口9之间设有排湿口12；
12.外壳2包裹整个装料室14，外壳2和装料室14之间设有保温层7；
13.气流分配系统包括循环风机15和排湿风机13；其中，循环风机15的进口连接回风口9，循环风机15的出口连接进风口6；排湿风机13的进口连接排湿口12，排湿风机的13的出口与环境相通；
14.装料和加热系统包括料架8、电加热管11和碳纤维红外辐射加热板85；其中，
15.装料室14的左部和右部空间内分别设有料架8；料架8包括料盘81、料盘轨道82和承重柱83；其中，多个承重柱83竖直布置，承重柱83的底部与装料室14的底板固接；沿竖直方向设有多层料盘轨道82；每层的两个料盘轨道82彼此相对地水平布置，每个料盘轨道82与一侧的承重柱83固接；沿竖直方向设有多层碳纤维红外辐射加热板85；碳纤维红外辐射加热板固定器84与承重柱83固接，每层的碳纤维红外辐射加热板85通过碳纤维红外辐射加热板固定器84水平地固定在料盘轨道82的下方；多个料盘81通过料盘轨道82可滑动地布置在料架8上，实现上料与下料；料盘81位于两层碳纤维红外辐射加热板85之间；
16.电加热管11安装在循环风机15的进口处；
17.控制系统包括温湿度传感器和可编程人机界面1；其中，多个温湿度传感器均布于装料室14的内部，可编程人机界面1安装在外壳2的外侧，可编程人机界面1与温湿度传感器、电加热管11、排湿风机13、循环风机15和外部电源电连接。
18.料盘81的顶面与上层碳纤维红外辐射加热板85的间距为130-150mm，料盘81的底面与下层碳纤维红外辐射加热板85的间距为30-50mm。
19.箱体还包括进气孔10，进气孔10设置在装料室14的回风口9处。
20.箱门3安装在外壳2上，位于装料室14的正面。
21.装料室14与外壳2均采用304不锈钢材料，保温层7采用50mm厚度玻璃纤维保温棉。
22.箱门3设有玻璃材质的观察窗4。
23.箱体底部四角设有支撑轮5。
24.一种使用所述的高效节能金银花胁迫杀青干燥加工设备进行加工的方法，所述方法包括如下步骤：
25.将新采摘的金银花去除杂叶后，互不覆盖地于料盘81上平铺一层；
26.将铺满金银花的料盘81置于料盘轨道82上，关闭箱门3，接通电源，通过可编程人机界面1设置胁迫段温度、杀青段温度、干燥段温度、胁迫段排湿阈值、干燥段排湿阈值、胁迫段时间和杀青段时间；
27.首先进行胁迫加工；开启电加热管11将温度调整至胁迫段温度，打开循环风机15使装料室14内部温度均匀；以胁迫段温度进行干燥，胁迫加工过程中，温湿度传感器实时获取装料室14内的温湿度信息，反馈至可编程人机界面1，通过与胁迫段排湿阈值的设定值作对比：若温湿度传感器实时获取的装料室14内的湿度高于胁迫段排湿阈值，打开排湿风机13，降低环境湿度以提高金银花传质效率；若温湿度传感器实时获取的装料室14内的湿度低于胁迫段排湿阈值，关闭排湿风机13；
28.达到胁迫段时间后进行杀青加工；关闭循环风机15、排湿风机13和电加热管11，将碳纤维红外辐射加热板85的辐射温度调整到杀青段温度设定值，达到杀青段时间后进行干燥加工；
29.打开循环风机15和电加热管11，将碳纤维红外辐射加热板85的辐射温度和电加热管11的温度调整到干燥段温度，在干燥过程中，温湿度传感器实时获取装料室14内的温湿度信息，反馈至可编程人机界面1，通过与干燥段排湿阈值的设定值作对比：若温湿度传感器实时获取的装料室14内的湿度高于干燥段排湿阈值，打开排湿风机13；若温湿度传感器实时获取的装料室14内的湿度低于胁迫段排湿阈值，关闭排湿风机13。
30.所述胁迫段温度为30-35℃、杀青段温度为100-120℃、干燥段温度为50-70℃、胁迫段排湿阈值为30-50％、干燥段排湿阈值为1-20％、胁迫段时间为4-6h、杀青段时间为1-3min和干燥段时间为1-4h。
31.所述胁迫温度为35℃，杀青温度为120℃，干燥段温度为60℃，胁迫段排湿阈值为30％，干燥段排湿阈值为10％，胁迫段时间为6h，杀青时间为2.5min，干燥段时间为3h。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
33.本发明利用失水胁迫作用于金银花使其有效成分高于刚采摘时新鲜金银花，并使金银花外形进行一定的硬化；杀青灭酶截取金银花高品质状态并减少有效成分在后期的损失；使用碳纤维红外辐射板减少能量损失，所有步骤在同一设备内完成，减少人工成本。各环节可控性好，内置决策系统减少人为主观操作，高效节能的同时得到外观色泽高度保留且有效成分高的金银花干品。
附图说明
34.图1为本发明一种高效节能金银花胁迫杀青干燥加工设备结构的示意图。
35.图2为本发明的单层料架8的结构示意图。
36.其中的附图标记为：
37.1可编程人机界面
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2外壳
38.3箱门
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4观察窗
39.5支撑轮
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6进风口
40.7保温层
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8料架
41.9回风口
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10进气孔
42.11电加热管
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12排湿口
43.13排湿风机
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14装料室
44.15循环风机
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81料盘
45.82料盘轨道
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83承重柱
46.84碳纤维红外辐射加热板固定器 85碳纤维红外辐射加热板
具体实施方式
47.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
48.如图1所示，一种高效节能金银花胁迫杀青干燥加工设备及方法，包括箱体、气流分配系统、装料和加热系统和控制系统。
49.箱体包括装料室14、外壳2、保温层7、进风口6、回风口9、进气孔10、排湿口12和箱门3。装料室14的中部设有立式的进风口6，所述进风口6将装料室14分成左部和右部两个空间部分，通过所述进风口6由装料室14的中部向左右两侧送风。装料室14的左部和右部空间的顶部分别设有回风口9，装料室14的左部和右部空间的顶部的进风口6和回风口9之间设有排湿口12。进气孔10设置在装料室14的回风口9处。进气孔10用于在排湿风机13工作时，通过排湿口12向外界吹出湿空气，箱体内外产生压差，通过进气孔10吸入新空气。
50.外壳2包裹整个装料室14，外壳2和装料室14之间设有保温层7。箱门3安装在外壳2上，位于装料室14的正面。装料室14与外壳2均采用304不锈钢材料。保温层7采用50mm厚度玻璃纤维保温棉。箱门3设有玻璃材质的观察窗4。箱体底部四角设有支撑轮5。
51.气流分配系统包括循环风机15和排湿风机13；其中，循环风机15的进口连接回风口9，循环风机15的出口连接进风口6；排湿风机13的进口连接排湿口12，排湿风机的13的出口与环境相通。
52.装料和加热系统包括料架8、电加热管11和碳纤维红外辐射加热板85；其中，
53.装料室14的左部和右部空间内分别设有料架8。如图2所示，料架8包括料盘81、料盘轨道82和承重柱83；其中，多个承重柱83竖直布置，承重柱83的底部与装料室14的底板固接。沿竖直方向设有多层料盘轨道82。每层的两个料盘轨道82彼此相对地水平布置，每个料盘轨道82与一侧的承重柱83固接。沿竖直方向设有多层碳纤维红外辐射加热板85。碳纤维红外辐射加热板固定器84与承重柱83固接，每层的碳纤维红外辐射加热板85通过碳纤维红外辐射加热板固定器84水平地固定在料盘轨道82的下方。多个料盘81通过料盘轨道82可滑动地布置在料架8上，实现上料与下料。料盘81位于两层碳纤维红外辐射加热板85之间。料盘81的顶面与上层碳纤维红外辐射加热板85的间距为130-150mm，料盘81的底面与下层碳纤维红外辐射加热板85的间距为30-50mm。
54.电加热管11安装在循环风机15的进口处。
55.控制系统包括温湿度传感器和可编程人机界面1；其中，多个温湿度传感器均布于装料室14的内部，可编程人机界面1安装在外壳2的外侧，可编程人机界面1与温湿度传感器、电加热管11、排湿风机13、循环风机15和外部电源电连接。
56.一种使用高效节能金银花胁迫杀青干燥加工设备进行加工的方法，包括如下步骤：
57.将新采摘的金银花去除杂叶后，互不覆盖地于料盘81上平铺一层。
58.将铺满金银花的料盘81置于料盘轨道82上，关闭箱门3，接通电源，通过可编程人
新工艺-20.00180.0920.092
69.多糖含量汇总
70.编号含量g百分比％均值％传统工艺-10.00830.83 传统工艺-20.00830.830.83新工艺-10.01051.05 新工艺-20.01071.071.06
71.绿原酸和木犀草苷是《中国药典》中规定的金银花发挥药效的主要有效成分，其中绿原酸不得少于1.5％。木犀草苷不得少于0.05％，金银花多糖是有研究表明具有抗病毒活性的成分，三种含量的提升能够提高该方法加工金银花的竞争力。
72.与《中国药典》的规定值作对比，本技术的工艺进行干燥的金银花的绿原酸和木犀草苷分别是规定值的3.15倍和1.84倍。