預冷技術應用分析（一） 真空預冷

真空預冷、壓差預冷的概念和應用過程。在研究中發現真空預冷用于預冷柔軟的蔬菜類食品，如生菜等的時候比壓差預冷更有效果。另外真空預還可以用來處理湯汁類食品。壓差預冷也有它獨到的優點，系統簡單，操作簡單，節約能源并且效果很好。它可以用來預冷硬度較大的蔬菜類食品如黃瓜、西紅柿等。兩種預冷方式對應于不同的食品有各自的優點。在預冷速度上真空預冷要快于壓差預冷，在預冷失重上壓差預冷比真空預冷好很多。

自從我國實施“菜籃子工程”以來，產銷發生了巨大的變化：

（1）果蔬的產銷已經有原來的供量偏緊轉向常年總量有余的總量平衡；

（2）隨著大中城市居民生活水平的提高，對果蔬和各種食品的要求越來越高，不僅要求一年四季種類齊全，更注重食品的新鮮、營養、清潔、環保等品質指標；

（3）各種食品尤其是果蔬品種的流通領域由原來的國營市場為主的單一渠道發展成多渠道的流通網絡。然而，長期以來，食品加工后的冷藏鏈一直沒有健全，大部分的食用產品經過生產加工后就直接進入市場銷售。而在運輸和積存的過程中造成了很大的浪費，使生產量和銷售量之間的落差很大，給國家和人民造成很大的損失。實踐證明這種冷藏鏈的不健全主要是生產后的預冷步驟不受重視造成的。

預冷的概念最早是由Powell和他的助手于1904年在美國的農業部提出的。預冷是利用低溫處理方法將采摘后的果蔬和剛生產出來的食品的品溫迅速降低到工藝要求溫度的操作過程。預冷后的果蔬不僅品質較高，有利于防止貯存過程中的質量損失，而且降低了冷藏車、冷藏船和冷藏庫等的冷負荷，實現冷藏、貯運裝置的節能運行。因此，美國、日本、澳大利亞等發達國家把預冷作為果蔬采摘后的必不可少的首道工序。此外，近年來預冷的領域大大擴展，尤其在食品工業的嘗試取得偉大的成績。目前，發展的趨勢是把預冷技術融合到處理市售食品之中。例如：預冷熟肉、熟食等。

在過去的幾年中，預冷已經被提上日程，一步步走進人們的視線，目前，已經被熟知的預冷方式主要有空氣預冷、水預冷、冰預冷、和真空預冷四種方法。

但是對于冰預冷來說，冰點溫度較高，不適合預冷溫度較低的貨物，且預冷速度慢；其次，冰占據大量體積，減少貨物的裝載容量；此外，冰溶解后產生的水會污染貨物，成為其腐敗的直接原因。因此它的應用逐漸淡出預冷方式的主流；水預冷也是由于預冷速度慢、并且容易造成產品的污染等缺點而淡出預冷市場?，F在重點發展的方式是真空預冷和壓差預冷，在應用中發現它們不但速度快，預冷效果好，而且造成污染的機率小。真空預冷是利用減壓的方式，促成產品體內水分低溫下沸騰蒸發帶走蒸發潛熱，實現產品的預冷。壓差預冷是利用風機產生的壓差是冷風在產品的表面流過帶走產品的體熱實現預冷。這些預冷方式的應用給產品的保存和運輸帶來了很大的方便，從而提高了它們的產銷量。在歐洲和美洲的發達國家中預冷已經得到了廣泛的應用。

1真空預冷

1.1原理

所謂真空預冷是指將所需預冷的產品放置在密閉的容器中，對其進行減壓，引發產品本身水分蒸發，帶走大量的蒸發潛熱而被冷卻的預冷方法。用atm表示大氣壓，在一個大氣壓下水沸騰發生在100℃。當大氣壓低于一個標準大氣壓時候，有壓力和溫度的飽和關系可知水分沸騰蒸發的溫度必定降低。（如圖1-1）

因此，我們利用真空泵、真空室、冷凝器三個部分組成的真空預冷系統（如圖1-2）便可以完成產品在低溫下水分減壓沸騰蒸發，帶走自身的蒸發潛熱實現產品的降溫預冷。

在應用過程當中，由于該系統利用自身的蒸發潛能，因此它只適用于含有較高水分的產品。另外在 真空預冷過程中由于整個系統溫度較低，低壓水蒸汽會在連接真空室的導管內冷凝回流堵塞導管而造成真空室內壓力回升，阻止水分的蒸發，影響預冷效果。為解決這一問題，可以在真空室內加裝冷凝器，使低壓的水蒸氣直接進入冷凝器液化為水再通過排水系統直接排出。最后，通過調節真空室的壓力來準確控制預冷產品的溫度。

真空預冷是一種技術含量較高，效率也較高的預冷方式，但是它需要合理、準確的操作才可以實現。下面講述典型的真空預冷循環。首先將產品放進密閉的真空室內，開啟真空泵，將壓力一直下降到與產品初始溫度相一致的飽和壓力。這一降壓過程依真空室的尺寸大小以及真空泵的功率不同而適當把握工作時間，一般降壓時間維持7—10分鐘即可。當真空室內的壓力達到工作要求時產品內的水分就開始蒸發，產生的水蒸氣被真空泵排出室外。真空泵在此過程中只起到減壓的作用而并沒有產生冷量。另外在真空室內加裝冷凝器可以使水氣迅速液化排出，促使室內壓力大幅度降低而達到水迅速蒸發的目的。預冷過程一直維持到使產品達到儲藏要求為止。