本發(fā)明涉及冷凍干燥設(shè)備，尤其涉及一種凍干用物料成型裝置及發(fā)酵冬蟲夏草菌絲體凍干方法。

背景技術(shù)：

1、冷凍干燥（凍干）技術(shù)是一種通過(guò)升華原理去除物料中的水分，同時(shí)保留物料中熱敏性成分的活性，并且延長(zhǎng)物料保質(zhì)期的工藝，該工藝被廣泛應(yīng)用于制藥、食品（蟲草凍干粉）及生物制品等領(lǐng)域；這種工藝的關(guān)鍵在于控制物料的溫度、壓力及水分遷移路徑，以確保物料中在冰晶升華階段及解析干燥階段時(shí)水分升華的高效性和均勻性，其中，凍干盤的設(shè)計(jì)與物料裝載方式對(duì)最終干燥效果具有顯著影響。

2、現(xiàn)有的凍干盤通常采用平整的托盤結(jié)構(gòu)，物料平鋪在盤內(nèi)，這種托盤結(jié)構(gòu)存在著明顯的缺陷：當(dāng)物料堆積在凍干盤內(nèi)時(shí)，相鄰的物料之間緊密接觸，使得局部區(qū)域間的水分升華速率差異顯著，具體的，位于凍干盤邊緣區(qū)域的物料，由于其外側(cè)沒有和其他物料接觸，使得該區(qū)域的物料具有更大的表面積，熱量交換速率較快，同時(shí)，該區(qū)域的水分能夠從物料的頂部和側(cè)面逸出，使得該區(qū)域的水分逸出路徑較短，因此，位于凍干盤邊緣區(qū)域的物料水分升華速率較快；而位于凍干盤中心區(qū)域的物料，由于四周被其他物料包圍，形成了相對(duì)密閉的環(huán)境，使得該區(qū)域的熱量交換速率較慢，同時(shí)，該區(qū)域的水氣在向外逸出時(shí)，需要穿過(guò)其他物料，使得該區(qū)域的水分逸出路徑較長(zhǎng)，因此，位于凍干盤中心區(qū)域的物料水分升華速率較慢；這種凍干盤內(nèi)不同區(qū)域水分升華速率的不同會(huì)影響同一凍干盤內(nèi)不同區(qū)域的物料殘留水分，使得凍干盤邊緣的物料過(guò)度干燥，而凍干盤中心的物料殘留水分超標(biāo)，從而導(dǎo)致凍干產(chǎn)品的質(zhì)量下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種凍干用物料成型裝置及發(fā)酵冬蟲夏草菌絲體凍干方法，能夠提升凍干盤中心區(qū)域物料的水分升華速率，降低凍干盤中心區(qū)域物料與凍干盤邊緣區(qū)域物料的殘留水分差異，從而提升凍干產(chǎn)品的質(zhì)量。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種凍干用物料成型裝置，包括托盤組件及分隔組件，所述托盤組件用于放置需要加工的物料，所述分隔組件可拆卸的安裝在托盤組件中，所述分隔組件包括至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的第一分隔板及至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的第二分隔板，各第一分隔板與各第二分隔板相互交錯(cuò)，形成網(wǎng)狀排列的若干物料格，用于在分隔組件與托盤組件分離后，使托盤組件中的物料形成若干物料塊，并且各物料塊之間形成間隙，以增加物料與外界氣流的接觸面積及提升托盤組件中心區(qū)域物料的水分升華速率。

3、優(yōu)選的，各物料格的尺寸不同，以在托盤組件的不同區(qū)域形成不同尺寸的物料塊，使托盤組件的不同區(qū)域物料塊的水分升華速率相近；各第一分隔板及各第二分隔板均為波浪形，以增加各物料塊與外界氣流的接觸面積，提升物料的水分升華速率。

4、優(yōu)選的，各物料格的頂部均設(shè)有至少一根連接桿，所述連接桿上裝有至少一根透氣柱，以在各物料塊上形成透氣孔，提升各物料塊的水分升華速率；各第一分隔板兩端的頂面裝有拉桿，以便于將分隔組件提起。

5、優(yōu)選的，所述托盤組件包括凍干盤本體及兩個(gè)鎖定組，所述凍干盤本體的兩側(cè)都均勻開有至少一個(gè)卡槽，用于和各第一分隔板的兩端卡接；兩個(gè)鎖定組分別設(shè)置在所述凍干盤本體的兩側(cè)，用于固定各第一分隔板的兩端。

6、優(yōu)選的，各第一分隔板的兩端均設(shè)有鎖定塊，所述鎖定塊上開有鎖定孔；各鎖定組均包括固定件、滑桿及至少一個(gè)“l(fā)”型的鎖定桿，所述固定件與所述凍干盤本體固定連接，所述滑桿可滑動(dòng)的安裝在固定件上，各鎖定桿的長(zhǎng)桿端與滑桿固定連接，短桿端用于和各鎖定孔卡接，以隨著滑桿的滑動(dòng)伸入或伸出鎖定孔。

7、優(yōu)選的，各鎖定組均還包括復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧安裝在滑桿上，所述復(fù)位彈簧的一端與所述固定件固定連接，另一端與任一鎖定桿固定連接，并且滿足：當(dāng)鎖定桿從鎖定孔中伸出后，鎖定桿對(duì)復(fù)位彈簧進(jìn)行壓縮，以通過(guò)復(fù)位彈簧將鎖定桿復(fù)位。

8、優(yōu)選的，所述凍干用物料成型裝置還包括刮料組件，所述刮料組件包括兩根結(jié)構(gòu)相同的刮料軌道及刮料板，兩根刮料軌道分別安裝在各第一分隔板兩端的頂面，所述刮料板的兩端分別可滑動(dòng)的安裝在兩根刮料軌道上，所述刮料板的底面與所述凍干盤本體的頂面齊平，以沿著兩根刮料軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將凍干盤本體內(nèi)的物料刮平，并將超出凍干盤本體頂面的物料去除。

9、優(yōu)選的，所述凍干用物料成型裝置還包括振動(dòng)組件，所述振動(dòng)組件包括振動(dòng)框架、兩個(gè)振動(dòng)支架及振動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)振動(dòng)支架對(duì)稱安裝在所述振動(dòng)框架底面的兩側(cè)，所述振動(dòng)框架用于放置所述凍干盤本體的底端，所述振動(dòng)電機(jī)安裝在所述振動(dòng)框架上，用于驅(qū)動(dòng)振動(dòng)框架振動(dòng)，以將凍干盤本體內(nèi)的物料振動(dòng)均勻。

10、優(yōu)選的，所述振動(dòng)組件還包括至少四個(gè)振動(dòng)連接件，所述振動(dòng)框架頂面的兩側(cè)均對(duì)稱開有至少四個(gè)連接槽，各振動(dòng)連接件的底端分別與兩個(gè)振動(dòng)支架固定連接，頂端均伸入連接槽中，各連接槽中還設(shè)有兩根振動(dòng)彈簧，各振動(dòng)彈簧的一端與連接槽固定連接，另一端與各振動(dòng)連接件固定連接，以增強(qiáng)振動(dòng)框架的振動(dòng)效果。

11、第二方面，本發(fā)明提供了一種發(fā)酵冬蟲夏草菌絲體凍干方法，包括以下步驟：

12、s1，在第一預(yù)定溫度以下，將發(fā)酵培養(yǎng)完成的發(fā)酵冬蟲夏草菌絲體與發(fā)酵液進(jìn)行固液分離；

13、s2，將分離后的粘稠狀發(fā)酵冬蟲夏草菌絲體平鋪于上述凍干用物料成型裝置的托盤組件中；

14、s3，將凍干盤本體放置在振動(dòng)框架上，并啟動(dòng)振動(dòng)電機(jī)，以將發(fā)酵冬蟲夏草菌絲體振勻；

15、s4，將凍干盤本體從振動(dòng)框架上取下，拉動(dòng)刮料板，將超出凍干盤本體頂面的發(fā)酵冬蟲夏草菌絲體刮去；

16、s5，將分隔組件從托盤組件上取下，以使托盤組件中的發(fā)酵冬蟲夏草菌絲體形成若干冬蟲夏草菌絲塊，并且各冬蟲夏草菌絲塊之間形成間隙，以增加冬蟲夏草菌絲塊與外界氣流的接觸面積及提升托盤組件中心區(qū)域冬蟲夏草菌絲塊的水分升華速率；

17、s6，將凍干盤本體送入冷凍裝置中，在第二預(yù)定溫度下保持第一預(yù)定時(shí)間，以將冬蟲夏草菌絲塊完全凍結(jié)；

18、s7，將凍干盤本體從冷凍裝置中取出，送入真空干燥裝置中，先抽真空至預(yù)定氣壓，再升溫至第三預(yù)定溫度，維持第二預(yù)定時(shí)間，以去除冬蟲夏草菌絲塊中的大部分水氣；

19、s8，在真空干燥裝置中升溫至第四預(yù)定溫度，維持第三預(yù)定時(shí)間，以進(jìn)一步降低冬蟲夏草菌絲塊的含水率；

20、s9，將凍干盤本體從真空干燥裝置中取出，并將凍干后的冬蟲夏草菌絲塊從凍干盤本體中取出；

21、s10，將凍干后的冬蟲夏草菌絲塊通過(guò)粉碎裝置加工成蟲草凍干粉。

22、上述凍干用物料成型裝置中設(shè)有托盤組件及分隔組件，在需要加工的物料放置到托盤組件之前，分隔組件位于托盤組件上；在需要加工的物料放置到托盤組件后，分隔組件從托盤組件上取下，分隔組件包括至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的第一分隔板及至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的第二分隔板，各第一分隔板與各第二分隔板相互交錯(cuò)，形成網(wǎng)狀排列的若干物料格，以在托盤組件從分隔組件上取下后，使托盤組件上的物料形成若干物料塊，并且各物料塊之間形成間隙，如此，將位于托盤組件中心區(qū)域的物料塊的四周與其他物料塊分隔，使得托盤組件中心區(qū)域物料塊與外界氣流的接觸面積增大，以增加托盤組件中心區(qū)域物料塊的熱量交換速率；同時(shí)，使得位于托盤組件中心區(qū)域的物料塊升華產(chǎn)生的水氣能從各物料塊間的間隙處逸出，縮短托盤組件中心區(qū)域物料塊的水分逸出路徑，以提升托盤組件中心區(qū)域物料塊的水分升華速率，降低托盤組件中心區(qū)域物料塊與托盤組件邊緣區(qū)域物料塊的殘留水分差異，從而提升凍干產(chǎn)品的質(zhì)量。