一种花椒干燥筛分装置及方法

技术领域

本发明涉及花椒加工技术领域，特别涉及一种花椒干燥筛分装置及方法。

背景技术

花椒由花椒籽和花椒壳组成，花椒籽和花椒壳的作用和功效均不相同，所以椒农一般将花椒籽和花椒壳筛分开来进行售卖，以此来获得更高的经济效益。传统花椒籽和花椒壳的筛分方法有两种，一种是将花椒晒干后，放入簸箕中进行敲打，花椒籽从花椒壳中滚落出来，接着用框筛进行筛分，该方法工序复杂，筛净率低，需要人工多，劳动效率低；另一种是将花椒用烘干机烘干后，再采用花椒筛选机筛选，该方法较第一种人工成本降低，效率有所提高，但是需要两种设备，操作不够方便，且烘干分离时间长。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种花椒干燥筛分装置及方法，该装置结构简单，操作方便，具有杀青、干燥以及筛分的功能，在杀青、干燥过程中即可实现籽壳分离，只需一个设备即可完成花椒的加工，加工时间大大缩短，提高了工作效率；该方法先采摘成熟花椒，将花椒通过脉冲蒸汽杀青后，通过不同温度的脉冲空气对花椒进行干燥，在杀青和干燥过程中，气流带动花椒与撞击板相撞，花椒破壳，花椒籽与花椒壳随着干燥的过程逐渐分离，在干燥结束后，花椒籽落下穿过筛板实现分离。

本发明采用的技术方案是：

一种花椒干燥筛分装置，包括：

干燥箱，其顶部设置有进料口和出气口；

筛板，设置在所述干燥箱的内侧下部，所述筛板的孔径小于花椒壳的粒径，大于花椒籽的粒径；

蒸汽进口，设置在所述干燥箱的一侧壁上，位于所述筛板的上方；

空气进口，设置在所述干燥箱的另一侧壁上，位于所述筛板的上方；

撞击板，位于所述蒸汽进口、空气进口的上方，其向下倾斜，且相对交错设置在所述干燥箱的两内侧壁上；所述撞击板上均匀分布有若干风孔，所述风孔的孔径大于所述花椒壳的粒径；

其中，花椒从上侧的进料口进入干燥箱，脉冲蒸汽从所述蒸汽进口进入干燥箱对花椒进行杀青，然后脉冲空气从空气进口进入干燥箱对花椒进行干燥，并且杀青和干燥的同时，所述脉冲蒸汽、脉冲空气带动花椒与撞击板发生撞击，花椒破壳，花椒籽与花椒壳分离，干燥结束后，花椒籽穿过筛板，实现筛分。

在本申请公开的花椒干燥筛分装置中，所述装置还包括除湿回收机构，所述除湿回收机构具有：

回收罐，其一侧顶部设置有排风口，相对的另一侧下部设置有进风口，所述进风口与所述出气口通过管道相连；

捕雾网，设置在所述回收罐内；

其中，所述脉冲蒸汽、脉冲空气从进风口进入回收罐，与所述捕雾网接触，其携带的水分和挥发油遇冷液化，流入所述回收罐的底部。

在本申请公开的花椒干燥筛分装置中，所述干燥箱内靠近所述出气口的一侧，设置有挡板，所述挡板相对交错布置，可使所述脉冲蒸汽、脉冲空气减速，同时阻挡花椒随气体排出干燥箱。

在本申请公开的花椒干燥筛分装置中，所述筛板的数量为多个，多个所述筛板的孔径从大到小依次沿所述干燥箱的内侧壁向下排列设置，可实现多级筛分；

其中，最下层的所述筛板的孔径小于最小分级花椒壳的粒径，大于花椒籽的粒径。

在本申请公开的花椒干燥筛分装置中，所述筛板上设置有振动器。

在本申请公开的花椒干燥筛分装置中，所述撞击板的两侧表面均匀分布有多条波浪形凸条；所述撞击板上的风孔与所述波浪形凸条间隔设置。

基于同样的发明构思，本申请还提供了通过上述花椒干燥筛分装置进行花椒干燥筛分的方法，具体地，一种花椒干燥筛分方法，包括以下步骤：

步骤S1. 采摘成熟花椒，将花椒除杂、清洗，备用；

步骤S2. 将花椒倒入干燥箱，同时打开蒸汽进口；脉冲蒸汽进入干燥箱，对花椒进行杀青，同时带动花椒与撞击板相撞，促使花椒破壳；其中，脉冲蒸汽的脉冲时间为2~5s，间隔时间为0.5~2s，温度为100~115℃，杀青时间为3~5min；

步骤S3. 杀青后，关闭蒸汽进口，同时打开空气进口；脉冲空气进入干燥箱对花椒进行干燥，同时带动花椒与撞击板相撞，促使花椒破壳，花椒籽与花椒壳随着干燥的进行逐渐分离；其中，脉冲空气的脉冲时间为2~5s，间隔时间为0.5~2s；脉冲空气采用变温模式进行干燥，干燥终点为花椒壳水分含量小于10%；

步骤S4. 干燥后，关闭空气进口，花椒籽、花椒壳落下，花椒籽穿过筛板，实现分离。

在本申请公开的花椒干燥筛分方法中，所述步骤S3中，变温模式为：

干燥过程的0min到5min，脉冲空气的温度为10~20℃；

干燥过程的5min到10min，脉冲空气逐渐升温至30~40℃；

干燥过程的10min到60min，脉冲空气的温度维持在30~40℃；

干燥过程的60min到65min，脉冲空气逐渐升温至45~55℃，并持续至干燥结束。

在本申请公开的花椒干燥筛分方法中，所述步骤S2、S3中，脉冲蒸汽和脉冲空气排出时，经挡板减速后，进入回收罐，与捕雾网接触，携带的水分和挥发油遇冷液化，流入回收罐的底部；收集回收罐底部的液体，过滤，静置，分离得到上层花椒挥发油。

在本申请公开的花椒干燥筛分方法中，所述步骤S4中，花椒干燥后，由于花椒壳的质量较花椒籽的质量小，因此调整脉冲空气的风速和间隔时间，利用脉冲空气将花椒壳内的花椒籽颠出，使得花椒壳被吹起，花椒籽向下掉落，穿过筛板，实现快速筛分。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本申请采用脉冲蒸汽和脉冲空气进行杀青、干燥和筛分，脉冲蒸汽和脉冲空气在脉冲时间时可带动花椒向上运动与撞击板撞击，在间隔时间时花椒因自身重力作用向下运动与撞击板撞击，花椒在上升和下降过程中，也会相互之间碰撞，可快速将花椒破壳，同时可将花椒翻转混匀，使得花椒受热均匀，快速杀青、干燥。

（2）本申请的花椒干燥筛分装置结构简单，操作方便，具有杀青、干燥以及筛分的功能，在杀青、干燥过程中即可实现籽壳分离，只需一个设备即可完成花椒的加工，花椒在破壳过程中干燥，可增大花椒与脉冲空气的接触面，提高干燥效率，缩短干燥时间，同时干燥的花椒更容易破壳，在干燥过程中破壳，可提高分离效率，缩短分离时间，花椒的破壳过程和干燥过程相辅相成，大大缩短了花椒的加工时间，提高了工作效率。

（3）由于使用脉冲空气进行干燥，其干燥效率非常高，因此较低温度就能使花椒快速脱水，较低温度可保护花椒的品质，降低挥发油的丢失和氧化变质；先通过较低温度使花椒失水，含水量降低至60%以下，较低含水量的花椒酶活性较低，因此将花椒先脱水至含水量60%以下，再升温干燥，可保证花椒品质；同时花椒脱水至60%以下后，脱水效率逐渐下降，此时升温干燥，可加快花椒的干燥速度，干燥效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为花椒干燥筛分装置的结构示意图；

图2为除湿回收机构的结构示意图；

图3为撞击板的结构示意图。

附图标记：

100、干燥箱；101、进料口；102、出气口；103、筛板；104、蒸汽进口、105、空气进口；106、撞击板；107、风孔；108、波浪形凸条；109、挡板；110、振动器；

200、除湿回收机构；201、回收罐；202、排风口；203、进风口；204、管道；205、捕雾网。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1~3所示，本申请实施例提供了一种花椒干燥筛分装置，包括：

干燥箱100，其顶部设置有进料口101和出气口102。

筛板103，设置在干燥箱100的内侧下部。筛板103的孔径小于花椒壳的粒径，大于花椒籽的粒径。一般情况，成熟花椒的粒径在5.0~5.5mm，花椒壳破壳后粒径在5.5~6.5mm，花椒籽的粒径在3.5~4.0mm，干燥后略小，因此筛板103的孔径可以控制在4.0~5.0mm之间，不同产地、品种的花椒略有差异，也可以根据花椒的实际情况设置。

蒸汽进口104，设置在干燥箱100的一侧壁上，位于筛板103的上方。脉冲蒸汽通过蒸汽进口104进入干燥箱100，对花椒进行杀青。

空气进口105，设置在干燥箱100的另一侧壁上，位于筛板103的上方。脉冲空气通过空气进口105进入干燥箱100，对花椒进行干燥。

撞击板106，位于蒸汽进口104、空气进口105的上方，其向下倾斜，且相对交错设置在干燥箱100的两内侧壁上。撞击板106上均匀分布有若干风孔107，风孔107的孔径大于花椒壳的粒径。脉冲蒸汽和脉冲空气可带动花椒向上与撞击板106发生撞击，促进花椒破壳，花椒随气流穿过风孔107，在脉冲蒸汽和脉冲空气的间隔时间向下掉落，再次与撞击板106发生撞击，进一步促进花椒破壳，提高分离效率，缩短分离时间。花椒破壳后，花椒籽从花椒壳中掉落，增大花椒与脉冲空气的接触面，受热更均匀，可提高干燥效率，缩短干燥时间。

其中，花椒从上侧的进料口101进入干燥箱100，脉冲蒸汽从蒸汽进口104进入干燥箱100对花椒进行杀青，然后脉冲空气从空气进口105进入干燥箱100对花椒进行干燥，并且杀青和干燥的同时，脉冲蒸汽、脉冲空气带动花椒与撞击板106发生撞击，花椒破壳，花椒籽与花椒壳分离，干燥结束后，花椒籽穿过筛板103，实现筛分。

本申请采用脉冲蒸汽和脉冲空气进行杀青、干燥和筛分，脉冲蒸汽和脉冲空气在脉冲时间时可带动花椒向上运动与撞击板106撞击，在间隔时间时花椒因自身重力作用向下运动与撞击板106撞击，花椒在上升和下降过程中，也会相互之间碰撞，可快速将花椒破壳，同时可将花椒翻转混匀，使得花椒受热均匀，快速杀青、干燥。

本申请的花椒干燥筛分装置结构简单，操作方便，具有杀青、干燥以及筛分的功能，在杀青、干燥过程中即可实现籽壳分离，只需一个设备即可完成花椒的加工，花椒在破壳过程中干燥，可增大花椒与脉冲空气的接触面，提高干燥效率，缩短干燥时间，同时干燥的花椒更容易破壳，在干燥过程中破壳，可提高分离效率，缩短分离时间，花椒的破壳过程和干燥过程相辅相成，大大缩短了花椒的加工时间，提高工作效率。

在一个实施例中，请参见图3所示，该装置还包括除湿回收机构200，其具有：

回收罐201，其一侧顶部设置有排风口202，相对的另一侧下部设置有进风口203，进风口203与出气口102通过管道204相连。

捕雾网205，设置在回收罐201内。

其中，脉冲蒸汽、脉冲空气从进风口203进入回收罐201，与捕雾网205接触，其携带的水分和挥发油遇冷液化，流入回收罐201的底部。花椒干燥过程中会导致挥发油的损耗，本申请通过设置除湿回收机构200，可将干燥过程中损耗的挥发油进行回收。

在一个实施例中，干燥箱100内靠近出气口102的一侧，设置有挡板109，挡板109相对交错布置，可使脉冲蒸汽、脉冲空气减速，减速后再进入除湿回收机构200，便于挥发油的回收，同时可阻挡花椒随气体排出干燥箱100，花椒随气流与挡板109发生碰撞，促进花椒破壳。

在一个实施例中，筛板103的数量为多个，多个筛板103的孔径从大到小依次沿干燥箱100的内侧壁向下排列设置，可实现多级筛分，得到不同品质的花椒壳产品，收益最大化。其中，最下层的筛板103的孔径小于最小分级花椒壳的粒径，大于花椒籽的粒径。

在一个实施例中，筛板103上设置有振动器110。干燥结束后，花椒壳中可能还含有少量花椒籽，启动振动器110，筛板103发生振动，可将花椒籽筛除，穿过筛板103，落入下方，减少花椒壳中的花椒籽含量，提高花椒壳的品质。

在一个实施例中，撞击板106的两侧表面均匀分布有多条波浪形凸条108，可提高花椒的撞击效果，撞击板106上的风孔107与波浪形凸条108间隔设置。

本申请还提供了通过上述花椒干燥筛分装置进行花椒干燥筛分的方法，具体地，一种花椒干燥筛分方法，包括以下步骤：

步骤S1. 采摘成熟花椒，将花椒除杂、清洗，备用。成熟花椒是指已经破壳或即将破壳的花椒。

步骤S2. 将花椒倒入干燥箱，同时打开蒸汽进口；脉冲蒸汽进入干燥箱，对花椒进行杀青，同时带动花椒与撞击板相撞，促使花椒破壳；其中，脉冲蒸汽的脉冲时间为2~5s，间隔时间为0.5~2s，温度为100~115℃，杀青时间为3~5min。具体地，脉冲蒸汽的风速可将花椒吹起，其可根据实际情况进行调整，脉冲时间可以为2s、3s、4s、5s等，间隔时间可以为0.5s、1s、1.5s、2s等，温度可以为100℃、105℃、110℃、115℃等，杀青时间可以为3min、4min或5min等，优选为脉冲时间3s，间隔时间1s，温度110℃，杀青4min。杀青采用较高温度的脉冲蒸汽，使花椒表面的相关酶快速失去活性，保护其外观，防止变质，避免后续干燥过程发生褐变，提高花椒整体感官品质，可加快干燥速度。

步骤S3. 杀青后，关闭蒸汽进口，同时打开空气进口；脉冲空气进入干燥箱对花椒进行干燥，同时带动花椒与撞击板相撞，促使花椒破壳，花椒籽与花椒壳随着干燥的进行逐渐分离；其中，脉冲空气的脉冲时间为2~5s，间隔时间为0.5~2s；脉冲空气采用变温模式进行干燥，干燥终点为花椒壳水分含量小于10%。脉冲空气的风速可将花椒吹起，其可根据实际情况进行调整，其脉冲时间和间隔时间与脉冲蒸汽相同，优选为脉冲时间3s，间隔时间1s。脉冲空气采用变温模式进行干燥，可大大缩短花椒的干燥时间，快速干燥可防止花椒发生褐变，保护其色泽，提高花椒品质。

步骤S4. 干燥后，关闭空气进口，花椒籽、花椒壳落下，花椒籽穿过筛板，实现筛分。干燥后可开启筛板上的振动器，加快筛分，减少花椒壳中的花椒籽含量，提高花椒壳的品质。

在一个实施例中，步骤S3中的变温模式为：

干燥过程的0min到5min，脉冲空气的温度为10~20℃，杀青后的花椒温度较高，通过较低温度的脉冲空气可将花椒迅速降温，防止花椒长时间在高温环境下发生氧化，影响花椒的色泽和香气；

干燥过程的5min到10min，脉冲空气逐渐升温至30~40℃；

干燥过程的10min到60min，脉冲空气的温度维持在30~40℃；

干燥过程的60min到65min，脉冲空气逐渐升温至45~55℃，并持续至干燥结束。

由于使用脉冲空气进行干燥，其干燥效率非常高，因此较低温度就能使花椒快速脱水，较低温度可保护花椒的品质，降低挥发油的丢失和氧化变质。本申请先通过30~40℃的温度使花椒失水，含水量降低至60%以下，较低含水量的花椒酶活性较低，因此将花椒先脱水至含水量60%以下，再升温干燥，可保证花椒品质，并且花椒脱水至60%以下后，脱水效率逐渐下降，此时升温干燥，可加快花椒的干燥速度，干燥效果好。

在一个实施例中，步骤S2、S3中，脉冲蒸汽和脉冲空气排出时，经挡板减速后，进入回收罐，与捕雾网接触，携带的水分和挥发油遇冷液化，流入回收罐的底部；收集回收罐底部的液体，过滤，静置，分离得到上层花椒挥发油。

在一个实施例中，步骤S4中，花椒干燥后，由于花椒壳的质量较花椒籽的质量小，因此调整脉冲空气的风速和间隔时间，利用脉冲空气将花椒壳内的花椒籽颠出，使得花椒壳被吹起，花椒籽向下掉落，穿过筛板，实现快速筛分。

本申请的花椒干燥筛分方法，采用较高温度的脉冲蒸汽进行杀青，使花椒表面的相关酶快速失去活性，保护其外观，防止变质，避免后续干燥过程发生褐变，提高花椒整体感官品质，可加快干燥速度。由于使用脉冲空气进行干燥，其干燥效率非常高，因此较低温度就能使花椒快速脱水，并且较低温度可保护花椒的品质，降低挥发油的丢失和氧化变质。本申请先通过较低温度使花椒失水，含水量降低至60%以下，较低含水量的花椒酶活性较低，因此将花椒先脱水至含水量60%以下，再升温干燥，可保证花椒品质，并且花椒脱水至60%以下后，脱水效率逐渐下降，此时升温干燥，可加快花椒的干燥速度，干燥效果好。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。