预冷技术应用分析（二） 压差预冷

2、压差预冷

2-1原理

压差预冷是空气预冷的一种新形式，其原理图（如2-1），它是利用压差风机的抽吸作用，在包装容器的两侧形成一定的压力差，使冷空气经过包装容器上的通风孔强制通过包装容器内部与预冷产品表面直接进行换热，从而使物品快速、均匀的冷却到工艺要求的温度范围的预冷方法

压差预冷系统中主要由；冷风机、压差风机、静压箱、包装箱和预冷库组成。要进行压差预冷首先选取预冷产品，将产品进行净污处理。拿农作物来说，带有的泥沙量越多预冷效果越差。之后将产品放入包装箱内，启动压差风机使包装箱两侧产生静压差，之后启动冷风机，冷风在压差的作用下流过包装箱与产品直接接触换热。通过调节静压箱内变频风机的频率控制静压的大小。冷风从包装箱了另一侧流出再进入冷风机形成循环。实现产品的预冷。

压差预冷-风流道

3、不同预冷方式在加工产品方面的比较

目前，美国、日本、澳大利亚等发达国家已把预冷作为果蔬采摘后以及食品加温后必不可少的工序。在我国，随着人民生活水平的提高和对预冷认识的加深，预冷也将会应用的越来越广泛。以下内容阐述了真空预冷和压差预冷对于不同的产品所具有的优势和不足。

真空预冷的优点中最重要的是它可以大大的缩短预冷时间。（如表3-1）。从表中我们可以看出真空预冷在预冷时间上的极大的优势，从预冷理念上分析真空预冷所具有的优势是由于和压差预冷不同的预冷机制造成的。前者是通过水蒸发而获得冷量而后者是利用冷风掠过产品表面带走热量，即热量交换和传递来实现的，从导热和蒸发换热的效率上来比较不到1：16，在预冷时间上的差别就有了理论依据。冷却时间的缩短不仅可以保证易腐食品的质量，而且从卫生角度看更加保险，同时降低了运行成本。

3-1  预冷时间比较表

真空预冷与压差预冷不同，它是通过水蒸气的蒸发来实现的，蒸发过程同时发生在产品的内部和表面，因此产品中有稳定的温度分布。例如：有一堆水果同时被真空预冷，所有的产品的温度可以在同样的速率下降低，包括顶部的，中部的和底部的，对于尺寸较大的产品来说，用真空预冷时，产品表面和中心的温度差比压差预冷要小的多了。

从预冷的理论方面来讲，真空预冷和压差预冷所适用的产品种类有较大的区别。（如下表3-2）

表3-2    预冷产品比较

最近的研究表明真空预冷不但用于食品保鲜方面效果突出，在鲜花的保鲜方面也有很明显的成绩。鲜花的生命很脆弱，如果把它们放在压差预冷的条件下，根本无法接受预冷就会受到损伤，因为它经不起包装箱两侧由压差造成的冷风力影响。实验证明真空预冷瓶内水仙花和百合花使其延长保鲜寿命收到了很好的效果。将真空预冷到2℃后的鲜花放在室温19-20℃的水中，可以保存7-8天的新鲜度，而不经过预冷处理的鲜花只能保存2-3天的时间，另外经过处理后的鲜花无论是放在水中还是放在平面上都是一样的保持新鲜，这就给花朵的运输带来了极大的方便。

预冷在欧洲和美洲的国家中已经被广泛应用，在处理生菜等小蔬菜食品方面真空预冷比压差预冷更有优势。这依然是由于真空预冷理想的预冷速率。例如在30分钟内就可以将3-5公斤的生菜从25℃冷却到1℃，并使生菜的各部分组织结构不受到损伤，菌类迅速死亡，比起压差预冷下加PVC薄膜包装毫不逊色。

真空预冷机于鲜花的使用

预冷蘑菇是真空法的一项专利应用。蘑菇的渗透结构和高潮湿性满足了真空预冷实现的条件。研究指出真空预冷法可以把储藏102小时以后的蘑菇在延长24小时。另外真空法保存稍微变质的蘑菇比压差法好很多。蘑菇本身是一种食用菌，如果被其他的恶性菌侵染腐蚀很快，真空法依靠理想的冷却速率可以达到保藏的效果，而压差预冷不能那么快的使蘑菇表面的霉菌冻结死亡，即不能很好的保藏质量较差的蘑菇。

真空预冷法在处理松软食品如：面包、蛋糕、果冻、果酱等含有较高黏胶性纤维结构的食物时也收到很好的效果。真空预冷过程由于环境压力低于产品内部压力，因此不会使产品产生褶皱，塌陷等损坏。在传统的预冷方式中包括压差预冷对于处理高纤维的产品存在的问题除了会损坏产品的形状外，主要表现在预冷效率大为降低，因为组织中大量的黏胶纤维结构对热量的传导和疏散起到很大的阻滞作用，工作耗时大，耗能高，经济效益低。例如：预冷50Kg的含有酸乳酪的果脯真空法用1.2个小时就可以完成，用压差法需要11个小时。

真空法虽然具有不可替代的优点，但是它的应用受到很大的限制。①观察可以真空预冷的产品得知此类产品都具有结构上的相同点就是高潮湿性和痛透的气孔组织，这些也是真空预冷得以进行的前提条件。但是在生活中有很大的一部分的产品是不满足这些要求的。如：苹果、梨、西红柿等具有光滑果皮的食物应用真空法预冷就很困难了。②真空预冷的高缩水性也给产品生产商选用此方法增加了顾虑。一般情况下用压差预冷以及其他的预冷方法处理产品时，缩水失重大约为2-3％左右，而用真空法达到了11％左右（如下表3-3）。这与生产商的经济利益联系起来就不划算了。

江苏裕灌现代农业使用双门不锈钢真空预冷机

3-3 预冷失重比较

虽然真空预冷很有市场潜力，但是从综合利益上来分析压差预冷还是目前世界范围内应用最广泛的预冷方式。压差预冷通常采用中心抽吸式、侧面抽吸式和隧道式三种形式缩小了生产所需空间，库容利用更加合理，其预冷方式比其他预冷方式如水预冷、冰预冷，更为均匀。适用于各种果蔬，尤其对苹果、黄瓜等硬度较大的果蔬效果更佳。预冷过程中减少了水分蒸发造成的产品表面凝缩，提高了产品的质量。在对产品预冷后的色泽和口感上的调查表明压差预冷较真空预冷有更高的可接受程度，这主要是从失水的方面考虑，真空预冷失水较大必然造成产品变硬是口感下降，而压差预冷就不存在这样的问题了。最后从两种系统的总投资费用上比较压差预冷要比真空预冷更节约，但是生产的运行费用较高，另外生产过程中码垛堆积费时，总之在生产应用中应该根据产品的需要合理选用预冷系统以达到省时节能高效的综合目的。