预冷技术应用分析（一） 真空预冷

真空预冷、压差预冷的概念和应用过程。在研究中发现真空预冷用于预冷柔软的蔬菜类食品，如生菜等的时候比压差预冷更有效果。另外真空预还可以用来处理汤汁类食品。压差预冷也有它独到的优点，系统简单，操作简单，节约能源并且效果很好。它可以用来预冷硬度较大的蔬菜类食品如黄瓜、西红柿等。两种预冷方式对应于不同的食品有各自的优点。在预冷速度上真空预冷要快于压差预冷，在预冷失重上压差预冷比真空预冷好很多。

自从我国实施“菜篮子工程”以来，产销发生了巨大的变化：

（1）果蔬的产销已经有原来的供量偏紧转向常年总量有余的总量平衡；

（2）随着大中城市居民生活水平的提高，对果蔬和各种食品的要求越来越高，不仅要求一年四季种类齐全，更注重食品的新鲜、营养、清洁、环保等品质指标；

（3）各种食品尤其是果蔬品种的流通领域由原来的国营市场为主的单一渠道发展成多渠道的流通网络。然而，长期以来，食品加工后的冷藏链一直没有健全，大部分的食用产品经过生产加工后就直接进入市场销售。而在运输和积存的过程中造成了很大的浪费，使生产量和销售量之间的落差很大，给国家和人民造成很大的损失。实践证明这种冷藏链的不健全主要是生产后的预冷步骤不受重视造成的。

预冷的概念最早是由Powell和他的助手于1904年在美国的农业部提出的。预冷是利用低温处理方法将采摘后的果蔬和刚生产出来的食品的品温迅速降低到工艺要求温度的操作过程。预冷后的果蔬不仅品质较高，有利于防止贮存过程中的质量损失，而且降低了冷藏车、冷藏船和冷藏库等的冷负荷，实现冷藏、贮运装置的节能运行。因此，美国、日本、澳大利亚等发达国家把预冷作为果蔬采摘后的必不可少的首道工序。此外，近年来预冷的领域大大扩展，尤其在食品工业的尝试取得伟大的成绩。目前，发展的趋势是把预冷技术融合到处理市售食品之中。例如：预冷熟肉、熟食等。

在过去的几年中，预冷已经被提上日程，一步步走进人们的视线，目前，已经被熟知的预冷方式主要有空气预冷、水预冷、冰预冷、和真空预冷四种方法。

但是对于冰预冷来说，冰点温度较高，不适合预冷温度较低的货物，且预冷速度慢；其次，冰占据大量体积，减少货物的装载容量；此外，冰溶解后产生的水会污染货物，成为其腐败的直接原因。因此它的应用逐渐淡出预冷方式的主流；水预冷也是由于预冷速度慢、并且容易造成产品的污染等缺点而淡出预冷市场。现在重点发展的方式是真空预冷和压差预冷，在应用中发现它们不但速度快，预冷效果好，而且造成污染的机率小。真空预冷是利用减压的方式，促成产品体内水分低温下沸腾蒸发带走蒸发潜热，实现产品的预冷。压差预冷是利用风机产生的压差是冷风在产品的表面流过带走产品的体热实现预冷。这些预冷方式的应用给产品的保存和运输带来了很大的方便，从而提高了它们的产销量。在欧洲和美洲的发达国家中预冷已经得到了广泛的应用。

1真空预冷

1.1原理

所谓真空预冷是指将所需预冷的产品放置在密闭的容器中，对其进行减压，引发产品本身水分蒸发，带走大量的蒸发潜热而被冷却的预冷方法。用atm表示大气压，在一个大气压下水沸腾发生在100℃。当大气压低于一个标准大气压时候，有压力和温度的饱和关系可知水分沸腾蒸发的温度必定降低。（如图1-1）

因此，我们利用真空泵、真空室、冷凝器三个部分组成的真空预冷系统（如图1-2）便可以完成产品在低温下水分减压沸腾蒸发，带走自身的蒸发潜热实现产品的降温预冷。

在应用过程当中，由于该系统利用自身的蒸发潜能，因此它只适用于含有较高水分的产品。另外在 真空预冷过程中由于整个系统温度较低，低压水蒸汽会在连接真空室的导管内冷凝回流堵塞导管而造成真空室内压力回升，阻止水分的蒸发，影响预冷效果。为解决这一问题，可以在真空室内加装冷凝器，使低压的水蒸气直接进入冷凝器液化为水再通过排水系统直接排出。最后，通过调节真空室的压力来准确控制预冷产品的温度。

真空预冷是一种技术含量较高，效率也较高的预冷方式，但是它需要合理、准确的操作才可以实现。下面讲述典型的真空预冷循环。首先将产品放进密闭的真空室内，开启真空泵，将压力一直下降到与产品初始温度相一致的饱和压力。这一降压过程依真空室的尺寸大小以及真空泵的功率不同而适当把握工作时间，一般降压时间维持7—10分钟即可。当真空室内的压力达到工作要求时产品内的水分就开始蒸发，产生的水蒸气被真空泵排出室外。真空泵在此过程中只起到减压的作用而并没有产生冷量。另外在真空室内加装冷凝器可以使水气迅速液化排出，促使室内压力大幅度降低而达到水迅速蒸发的目的。预冷过程一直维持到使产品达到储藏要求为止。