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我国是农业大国,是世界上蔬菜种类最多、种植
面积巨大的国家。目前,人们的饮食已由温饱型向营
养型过渡,国内外的保鲜果蔬和安全食品的需求量、
消费量的迅猛增长已成为发展必然趋势。
真空冷却由于所使用的场所的不同,现在分别被
称为:真空预冷、真空急速冷却、真空冷冻、真空预
冷保鲜等叫法;起先真空冷却仅仅用于田间农产品的
保鲜链第一环节……预冷,迅速的冷却达到要求的低温
就可以抑制农产品食品致腐微生物的生长,抑制酶的
作用和呼吸作用,且可以减少农产品的酒精发酵作
用。真空冷却比直接放在冷库里降温速度快而均匀,
能保持原有产品的色、香、味和营养成份。而真空冷
却正是目前降温速度最快的最理想的一门制冷技术,
它能使蔬菜、果品和鲜花等农产品以及肉类,鱼类,
烘焙类,熟食制品等食品在真空状态下快速,均匀冷
却,使产品的质量,鲜度和营养价值得到有效而安全
保证。因此,该技术已在众多食品处理加工领域得到
了广泛的应用。
水的物理特性:在一个标准大气压的状态下,
即:,水的沸点:100°C,水的蒸发潜
热为:;,水的沸点:
38°C,水的蒸发潜热为:;水在
,水的沸点:0°C,水的蒸发潜热为:
;
可见,在一定的状态下,随着环境压力的降低,
水的沸点也在降低,其蒸发单位质量的水所消耗的热
量却在增加。而真空冷却就是依靠人为地来实现低气
压的真空状态,使真空冷却槽的食品物料内的水份在
低气压的状态下迅速蒸发,水分子大量迁移是由于吸
收了自身热量,就使食品物料的内能大大的降低,也
就是说,水分子迅速迁移的同时,也迅速带走了食品
物料内部的热量,从而实现了食品物料迅速冷却的目
的。
真空冷却速度快的成因:
水在相态不变的情况下,1kg水温度升高1℃所吸
收的热量
Q1=c·m·Δt=×1×1==
1Kcal
而真空冷却食品物料中的水分发生相态的变化,
水变成水蒸气,此时的水要吸收蒸发潜热。
水在不同温度下的蒸发潜热如下表:(表1)
蒸发蒸发
沸沸
(Pa)潜热(Pa)潜热
点(℃)点(℃)
(Kcal/Kg)(Kcal/Kg)
水在相态发生的情况下,1kg水在38℃发生汽化
所吸收的热量,如上表,
Q2=m·r=1×=
比较Q2与Q1:
Q2/Q1==
这就是告诉我们:水发生汽化时吸收的热量是水
在液态下升高1℃时所吸收热量的近600倍。所以相
对其它食品物料冷却方法作比较,真空冷却是能够在
较短时间内实现急速降温的首选制冷方式。
综上所述,我们也可以看出真空冷却过程的所消
耗的能量(功率)是相当小的。实践告诉我们,真空
制冷是基于直接蒸发原理,使得真空制冷系统所消耗
的能量(功率)只有最常用的氨制冷系统、氟制冷系
统1/3到1/5(氨制冷、氟制冷系统是通过制冷介质
经压缩→蒸发膨胀吸热→再压缩→再蒸发的相变循环
过程,同时其需要比较大的辅助动力消耗,才能实现
制冷目的的。)。所以说,真空制冷是一种目前相当
节能的制冷方式。
真空冷却实现了农产品和食品冷却过程中温度均
匀、清洁,不会受到污染,能使食品的品质得到很好
的保证。而且由于处理时间短,不产生局部干燥、脱
水现象。同时又由于预冷过程时间短,相应设备运转
能耗和费用与传统的制冷设备明显降低,另外还可以
大大的减少由于预冷时间长导致周围环境渗透的热量
所增加的负荷。真空冷却且不受食品包装承载物材
料、尺寸、结构等限制,其冷却速度与不包装的产品
几乎没有差别,在生产实践使用中极为方便快捷,所
以已被广大农产品和食品生产以及研究的企事业单位
大量使用。
事实上,真空冷却系统的实现受到许多因素的影
响,包括被冷却食品物料的选择,被冷食品物料的初
温和终温设定,真空获得的能力选择,真空抽速的调
节及水分损失补偿控制调节等。
真空冷却根据系统不同的要求,现在大致分为六
类真空冷却机,即:真空(果蔬)预冷机、高温真空
急速冷却机、常温真空急速冷却机、中温真空冷却
机、真空冷冻机(又称低温真空冷却机)及真空间接
冷却机。通过对不同冷却食品物料在真空冷却中的冷
却效果进行生产实践和实验分析研究,人们目前已找
出了大量适合进行真空冷却的食品物料,同时也改善
了不同真空冷却系统的冷却效果以及提高了不同被冷
食品物料品质的方法。
我国虽然在20世纪80年代中后期才开始有真空
冷却的技术研究和设备生产,然而时至今日,国内已
由上海有洽爱纳公司、盈翔公司,深圳有万保琨公
司、源洲公司等企业已长期从事着真空果蔬预冷设备
的研究开发和生产,同时国内也有了大量的关于真空
果蔬预冷设备实践和理论方面的研究著作。
用途:
:叶菜、茎菜、花菜、菌菇菜等;
:米饭、面条、馒头、玉米、饺子、寿
司、密饯等;
:蒸煮鸡鸭、烧烤鸡鸭、盐水鹅等;
:蒸煮猪、牛、羊、兔肉等;
:河鱼、海鱼、贝、虾、蟹等;
:油炸食品、炸丸子等;
:月饼,蛋糕,面包等;
:月饼馅、汤圆馅、调理食品等;
:化工高温物料冷却及结晶体,金属铸
造型砂等。
:
①冷却速度快。烘培类食品从160℃冷却到30℃需
6~8分钟,一般食品物料从100℃冷却到常温也仅需
10~15分钟,冷却到0°C以下需25~28分钟左右,冷却
到-18°C以下需35分钟左右,可见具有极高的生产效
率;
②冷却温度均匀。由于食品冷却温度取决于箱内真
空度,而真空冷却箱内真空度(压力值)处处相等,所
以食品温度非常均匀;
③避免环境对食品的二次污染。真空冷却完成后对
箱体复压进气,其空气是经过食品安全级过滤的气体,
充入冷却箱内的气体是几乎不含悬浮尘埃物的空气,所
以完全避免了空气中尘埃悬浮物对食品的二次污染;
④提高熟食制品质量。由于冷却时间短,可最大限
度地避免食品物料在高温是产生的油脂氧化,淀粉糊化
等生物化学反应;同时也极大限度地避免了高温食品物
料在65°C~30°C所产生的生物发酵(细菌繁殖),
以及提高回锅口感度,为食品长期保鲜从根本上保障了
其生理条件;这样,大量的熟食品就可避免添加防腐
剂,从而使熟食制品成为真正的“绿色食品”有了根本
保障。
⑤提高熟食制品品味。基于真空浸漬的原理,可以
使得食品外部因失水而浓缩的汤汁(调料调味品)很方
便迅速地进入到食品内部中去,从而提高了食品的口
(风)味;
⑥能耗省,运行费用低。,选
择快速冷却方式,每批冷却装置量为100Kg,每小时可至
少冷却6次,即每小时可冷却600Kg,
费。
⑦设备使用安全、方便。因设备真空冷却设备全部
采用R304不锈钢材料制造,其运行过程不产生任何污
染物,故可以直接安置在食品加工制作生产线现场使
用,安全卫生,方便快捷。
:
①工作原理的先天性缺陷。
,换一种说法,就是让食品
物料在真空状态下,重新低温蒸煮了一次。所以说象
“油面筋”、“腐竹”等已经经过高温膨化后的食品,
再经过真空冷却处理,使得食品淀粉骨架结构发生了严
重的塌变,就对食品整个形态造成了致命的破坏;
,同时又不能添加水份的一些
物料也不适用,比如,药物膏脂,化妆品,皮鞋油膏
等;
,纯液态的食品(果汁、饮
料、八宝粥、各种酱品糊装调料等)会造成严重的飞溅
和外溢,所以用真空冷却方法冷却纯液态的食品,就会
造成液态食品产品流失或浪费,同时还会污染真空冷却
机的冷却处理槽以及食品物料包装盛放物。
形态固化(凝固)定型,就不适合使用真空冷却,原因
是真空冷却会在食品内部产生气孔,或是造成食品结构
组织疏松以及外部形态不规整(如马蹄糕、凉粉、果
冻、草冻等)。
。真空冷却是靠食品物
料失水(水蒸气低压蒸发原理)来达到制冷的目的。也
就是说食品物料失水相对越多,食品物料的温度就下降
得越多。然而,如饼干、桃酥、油炸脆片等,是由于这
类食品物料本身不能提供实现真空冷却所需要的蒸发用
水,所以不能采用真空冷却。
②对于组织密实的食品物料,冷却速度较慢。例
如,鸡蛋、粽子、芋头、马铃薯、大块牛肉等;
③造价较高,一次性设备投资较大。所以对于食品
物料的内在品质要求不高或食品卫生安全要求档次较低
的一些产品,以及产品本身附加值不高或食品货架(保
鲜贮藏)期不作要求较短的熟食制品厂家一般不宜采
用。
农产品和及农产品加工后的各种熟食制品物料中大
多数都含有大量的水,而以水和食品物料的结合形式,
食品中的水又可以分为两类:一类为游离水,或叫自由
水,其与食品物料的结合,仅仅是爱德华力附着作用,
是很容易失去的;另一类为约束水,或叫束缚水,是以
强氢链的结构形式和食品物料结合,要去除这部分水,
就必须有较大的外力作用,使得这类水冲破食品物料细
胞结构组织,所以,要去除这类水较难。
真空冷却过程中的失水和失水量,会直接影响到我
们工厂企业食品产品工艺和食品产品的计量,所以正确
认识真空失水和控制失水量的意义就很重要。