(三) 双级真空系统和低温型真空速冷机
一般用户是没有地下水或冰水可供利用的,那么有没有可以不受气温影响,将冷却终点温度降得更低而又比较稳定的真空冷却技术设备呢?
如前所述,水力真空系统可将熟食品从90℃以上快速冷却到常温,这时水汽已大为减少。但再要往下冷却确实勉为其难了。而旋片真空泵、捕水器组合系统可将被处理物从30℃左右冷却到1-5℃。如能把二者结合起来,形成一个双级真空系统,让不怕水汽的无油真空系统先开始工作,待被处理物冷却到较低温度时启动*二个系统,自然可以达到很低的冷却温度。这种双级真空系统的配置可以充分发挥两种系统的长处,又避开了各自的短处。
上海锦立保鲜科技有限公司采用这种配置,制成了低温型真空速冷机。熟食品从90℃以上冷却到10℃以下,只需30分钟。
(四) 复合真空冷却技术和中温型真空速冷机
上述低温型真空速冷机,虽然能够不受气候限制将被处理物品的温度降得很低,但机组机构复杂,体积庞大,造价较高。而且难免还会有水汽进入旋片真空泵,须经常更换真空泵油。
针对上述缺点,也考虑到一般用户只需冷却到20℃以下的实际需要,上海锦立保鲜科技有限公司开发了复合真空冷却**技术。并在此基础上制成了中温型熟食品真空速冷机,使熟食品从90℃以上冷却到20℃以下只需25分钟。这也是一种无油真空系统。抽速大、真空度高,而且造价较低,已被的美国上市公司“通用磨坊”上海工厂和广州工厂先后采用,效果很好。
三、真空技术其它应用
同样是采用抽真空的技术也可以运用到印刷行业里给印刷品脱除挥发性**化合物(VOCs),尤其是烟标印刷对异味控制得比较严格。
真空脱异味设备的原理就是使产品处于真空动压状态下,产品中的异味物质在波动的压差作用下迅速脱离吸附表面,被真空泵排至室外,从而达到脱味的效果。真空脱味机脱味快速、均匀,与传统方法相比可显著缩短散味时间,大大提高生产效率和产品质量。另外也适用于食品包装纸、餐具、人造板、家具等所含苯、、甲醛、乙苯、等多种挥发性**化合物。
真空预冷机(英文名:vacuum cooler或vacuum cooling machine)是运用真空预冷技术,利用真空泵抽取真空槽内空气和水蒸气以降低真空箱体内气压的冷却加工设备。在低气压下,水的沸点降低,蒸发潜热增加,被冷却物表面自由水发生汽化现象,带走自身及坏境热量,达到冷却降温效果。
新鲜农产品采收后仍具生命力,呼吸作用及其他生理变化持续进行,加速了产品老化、萎调及黄化。低温可抑制引起产品劣变的生理变化,减缓滋生。
在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,蒸发热为2256KJ/kg;当压力下降到610 帕时,水的沸点是0℃,蒸发热为2500KJ/kg。随着气压的降低,水的沸点降低,而蒸发单位质量的水所消耗的热量增加。真空预冷就是在真空条件下,使水迅速在真空处理室内以较低的温度蒸发,在此过程中,消耗较多热量,在没有外界热源的情况下,在真空室内产生了制冷效果。真空预冷技术原理简单,降温速度高,广泛应用于农产品保鲜、运输与储存等。
真空预冷中,预冷是指在短时间内的急速降温,根据被冷却物的性质确定预冷时效,通常为数分钟或数小时。真空预冷处理不是简单的降温手段,而是运用了真空的特殊环境实现快速降温的技术。
国内真空预冷技术应用于设备制造技术尚不成熟。相比而言,欧洲国家对于规模型牧场养殖和农场规模建设的时间长,对于真空预冷技术的研究具有丰富经验。其中,美国、西班牙、澳大利亚等发达国家在真空预冷技术的研究、开发及应用上已具规模。
二十世纪40年代末,西方国家开始进行真空预冷技术的研究。日本从1966年展开对于真空预冷技术的研究,并广泛应用于果蔬生产基地。我国从80年代中期开始注意到真空预冷对于物品保鲜的作用并着手进行真空预冷技术和设备的研究工作。 [1]
在欧美、日本等发达国家,为了获得高质量的速冻产品,把真空预冷作为果蔬采摘后必须进行的道工序。在我国,随着人们生活水平的提高,对于新鲜食品的诉求日渐增强,传统冷却的食品无法
真空预冷机单盘达到应有的保鲜效果。
真空冷却是用真空泵抽真空室内的水果和蔬菜放入保温真空室。当相应的水蒸汽,水果和植物纤维间隙表面的水的饱和压力的水果和蔬菜的室内温度真空开始蒸发,蒸发将汽化的远潜热,使水果和蔬菜的温度降低,并进一步向下,直到蔬菜冷却到所需的温度。水在大气压力,100℃沸腾。但压力下降,沸点也减小,这可以减少对现象可以得水的沸点,但为了以蒸发水,有必要以吸收热量。
原理及特点
真空冷却,是基于汽态水分子比液态水分子具有更高的能量,因此水在汽化时必须吸收汽化潜热,而其汽化潜热又是随着沸点的下降而升高的这一原理而将处理物放入能耐受一定负压的、用适当真空系统抽气的密闭真空箱内,随着真空箱内真空度不断提高,水的沸点温度不断降低,水就变得容易汽化,水汽化时只能从被处理物自身吸收热量,被处理物便可得到快速的冷却。
日常生活中,在一个大气压(101 325 Pa)下,水在100 ℃时沸腾。但水的沸点温度不是一成不变的,随着压力的降低(或升高)而降低(或升高)。例如,水的沸点温度在40 196.6 Pa时是76 ℃,4 kPa时已降到29 ℃,到了1.6 kPa时则降到14 ℃。沸点的降低,使水容易汽化。由于汽态水分子比液态水分子具有更高的能量,因此水在汽化时必须吸收汽化潜热,而其汽化潜热又是随着沸点的下降而升高。根据这一原理,可以将被处理物放入能耐受一定负压的、用适当真空系统抽气的密闭真空箱内,随着真空箱内真空度不断提高,水的沸点温度不断降低,水就变得容易汽化,水汽化时只能从被处理物自身吸收热量,被处理物便可得到快速的冷却 [1] 。
应用编辑
由于真空无处不在,因此,与传统的传热方式(对流、传导、辐射)相比,真空冷却不但快速均匀,而且干净卫生,非常适合熟食品的冷却和果蔬预冷等。
让我们先看看熟食品生产的工艺流程:
原料 清洗 加工(蒸煮烧烤等) 冷却 包装 成品
毫无疑问,熟食品加工好后都必须经过冷却才能包装,传统的冷却方法有室内摊凉自然冷却、强制通风冷却、空调间冷却、冷库冷却等。这些冷却方法不但冷却时间长(几个—十几个小时),周转慢,占地多,而且冷却不均匀,表面和中心温差大,更重要的是影响食品卫生安全。