果蔬真空预冷技术及其应用分析

果蔬真空预冷技术及其应用分析内容摘要：

DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2001.06.010 食品科技 !""# 年第六期 果蔬加工 !""# $%&’(%’ )(# *’%+(","-. /"0 12 3445 !# 果蔬真空预冷技术及其应用分析 冯圣洪 # & #- 天津商学院制冷与空调工程系 张国强 ! 陈在康 ! 汤广发 ! .""N""；!- 湖南大学土木工程学院 长沙・N#""0! * /85>IJ28B 916 R5=<<A P76 $ =::>28B +6=182C<6 58; F93 /44>2=592:8 9: S7<293 58; R6B695E>63 STUV ,168B $ 1:8B# WX/UV V<: $ C28B! YXTU W52 $ G58B! +/UV V<58B $ ?5! 00000001 & #- +258Z2< R82@67329I :? Y:A67=25> +6=18:>:BIH .""N""[ !D X<U58 R82@67329IH Y158B315H N#""0! * 00000001 00000000000000000000001 摘要：在介绍真空预冷技术原理的基础上，详细 阐述了该技术的特点，分析了真空预冷技术应用 过程中需要注意的问题，以便于真空预冷技术的 进一步研究和推广。 关键词：真空预冷；田间热；降温速度 00000000000000000000001 中图分类号：+,!))- . 文献标识码：/ 文章编号：#"") $ ’’0’ & !""# * "( $ ""!# $ "! 图# !"#$%&’$( +123 45467 2897:;<=63 916 4728=24>6 :? @5=<<A 476 $ =::>28B 96=182C<6D /8; 916 ?659<763 :? 9123 96=182C<6 采摘后未经过预冷处理的草莓在环境温度 ."Q 下品质 随时间变化状况 相变所需要的热量成为水蒸气；而在 !..%P5 & 真空度 576 ;63=72E6; 28 ;6952>D F8 :7;67 9: A5G6 ?<79167 763657=1 为 ’0’00P5 * 下，水在 !"Q 就可以沸腾蒸发相变；相应 58; ;2336A28592:8 9123 96=182C<6H 9123 5<91:73 585>IJ6 在 ((%P5 & 真空度为 #""()0P5 * 压力下，水在 #Q 就可以 3:A6 47:E>6A3 866;28B 5996892:8 28 544>2=592:8 47:=633D 蒸发，变成水蒸气。真空预冷技术利用果蔬在低压环境 )*+ ,-%.#( @5=<<A 476 $ =::>28BH ?26>; 1659H 7596 :? >:KL 下水分的蒸发，快速吸收果蔬蓄存的田间热量，同时不 6728B 916 96A46759<76 " 前言 断去除产生的水蒸气，使果蔬温度得到快速降低 M . O 。 水在低压环境条件下变成水蒸气，其体积将增大 果蔬在田间采摘后，虽然停止了促使其生长的光 近 !" 倍。因此，为了尽快将已吸收田间热的水蒸气去 合作用，但是果蔬本身仍然是活的机体 M N O & 这也是果蔬 除掉，使真空预冷箱维持低压环境，同时使真空泵能够 类食品与其它食品贮藏的根本区别，正是依赖活体所 正常运转，需要增设制冷设备 & 冷却器 * ，将水蒸气冷凝 特有的对不良环境与微生物的对抗性才使其贮藏期得 为液态水而排除。 以延长 * ，呼吸作用成为新陈代谢的主导作用。果蔬的 为了解决真空预冷引起的果蔬失水问题，喷加水 成熟和采摘期多在炎热高温的夏、秋季节进行，采摘后 设备也正在逐步引入真空预冷装置中。所以，与普通冷 的果蔬蓄存大量的田间热量，这些田间热促进呼吸作 藏装置比较，真空预冷装置中增加了真空系统和喷加 用的增强，消耗大量有机物质，同时放出热量，加剧了 水设备，真空预冷装置系统如图 ! 所示。 微生物的繁殖和营养成分的消耗破坏，导致果蔬的衰 老与死亡，降低了经济价值。因此，在果蔬采摘后，如何 尽快消除田间热和控制呼吸强度是保鲜的关键步骤。 预冷概念是由 P:K6>> 及其合作者在 #’"N 年提出 的 M#O ，即预冷是使果蔬蓄存的田间热得以尽快去除的 过程，在整个果蔬保鲜冷链中起着极为重要的作用。因 此，采摘后在近可能短的时间内能够去除田间热是预 #- 真空泵 冷技术的特点。 一般来讲，果蔬在采摘后如不及时预冷，前 )1 是 其腐烂、变质进而失去商品价值最快的时间段 M #，N O 。如 图 #。 # !- 电机 (- 冷却器 真空预冷技术原理与系统装置 在标准大气压条件下，水在 #""Q 沸腾，吸收大量 图! ! !- # .- 压缩机 %- 真空预冷箱 N- 冷凝器 )- 膨胀阀 0- 喷加水系统 果蔬真空预冷装置系统 技术应用分析 真空预冷过程 真空预冷过程中有一个明显的转折点出现，如图 . 葡萄的真空预冷过程所示。如果采摘温度为 !)Q ，当 预冷箱内真空度接近 ’0%!)P5 之前，果蔬体内并没有 收稿日期：!""# $ "% $ #" 作者简介：冯圣洪 & #’()— * ，男，博士，副教授。 明显的温降出现，即并没有水分蒸发吸热降温现象。在 到达 ’0%!)P5 之后，果蔬体内温度呈现快速的降低。 !""# 年第六期食品科技 !! !""# $%&’(%’ )(# *’%+(","-. /"0 12 3445 蔬体内存在极大的温度梯度，应避免果蔬表皮冻伤而 内部热量没有得到有效释放的现象。因此，真空预冷技 术程度要求较高。 由于真空预冷技术的初期设备投资较大，所 !$ %$ & 以比较适用于大批量的果蔬生产基地预冷。 真空冷却适合含水量较大的果蔬，对于含水 !$ %$ ’ 量较小的果蔬会使其干涩，品质下降。果蔬在真空冷却 中大约温度每降低 ’ ( )* ，失水量为 #+ 。因此，预冷 图% !$ ! !$ !$ # 葡萄真空预冷过程 前在果蔬的根、茎部位喷洒部分水可以有效避免果蔬 真空预冷技术特点 速度快 预冷后水分的散失。 真空预冷技术的突出特点是预冷速 度快。对绝大部分叶类蔬菜，即使在预冷前经过包装， 一般 !" ( %"SE9 就可以使温度降至 & ( ’* . !，% / 。对阔 叶类蔬菜的真空预冷效果相当明显。 !$ !$ ! 效果均匀 由于预冷箱内各点的压力均衡， % 小结 真空预冷较其他预冷方法有着很多独特的优点。 由于初期投资高，所以更适合于处理量大的产地使用， 同时运行管理技术要求高也是阻碍其推广应用的主要 问题。因此，应根据各类果蔬特点，研究小批量要求的 果蔬体内的水分能够同时蒸发吸收体内蓄存的田间 真空预冷处理装置，降低设备体积与成本，加强真空预 热，使得箱内果蔬的温降非常均匀。 冷技术的培训。 !$ !$ % 效果好 经过真空预冷 !" ( %"SE9 的葡萄， 随着农业科学技术的发展，果蔬的种植和培育、管 然后放入温度为 "* 的冷藏库， 保鲜期可达 &"2。而经过 理水平有了很大提高，产量急剧增长。而我国果蔬冷链 其它预冷技术处理后放入同一冷库，保鲜期为 !"2。 的管理技术很不完善，特别是产地预冷环节在我国几 真空预冷去除的热量只是果蔬所含 乎是空白。经常是果蔬采摘后未经过预冷，直接运输到 的田间热，同时，由于预冷过程时间短，相应设备运转 批发市场，或直接进入冷库，降温效果非常不好，影响 能耗和费用明显降低，另外还可以减少由于预冷时间 了果蔬的市场品质，造成了极大的损失。原因主要是： 长导致周围环境渗透热量增加的负荷。 , # - 人们对预冷环节的重要性认识不足；, ! - 预冷装置 的投资回报率不高；, % - 预冷过程时间长。因此，真空预 !$ !$ & !$ % 能耗低 应用分析 !$ %$ # 由于真空预冷是依赖果蔬内水分的蒸发吸收 蓄存的田间热，因此，比较适用于水分含量较丰富的果 冷技术的研究和应用有着巨大的前景。 蔬种类，如葡萄、西瓜、白菜等。 . # / 01234 5678919: ;1 < =>9 ?@9A B6> < C77DE94 F>C3G !$ %$ ! 体内的热量是水分蒸发后通过表面而携带出 体内，因此，果蔬的表面积与体积比是一个重要的参 数。相对来说，体表面积较大的果蔬预冷速度较快，如 某些大叶蔬菜。同时，果蔬组织及表面 , 皮 - 的致密坚实 程度对预冷过程会产生直接的影响。在相同的入库温 度下预冷 %"SE9，去皮马铃薯温度可以达到 #%$ ’* ，未 经过去皮者达到 #)* ，番茄可以达到 #R* ，而葱头和 菠菜等则可以达到 #* ，如图 &。 参考文献： 9EH@> 192 1IIDEC1FE79 J76 376FEC@DF@61D I672@CF8 < 16>KE>LA M9F>691FE791D N7@691D 7J O>J6E4>61FE79 ， !""#， !&： #’& ( #P" . ! / 王如林，夏睿 $ 真空预冷技术的开发和应用 $ !# 世纪中国食品冷藏链大会暨速冻食品发展研讨 会论文集 $ #QQR$ P’ ( PP . % / 周山涛 $ 果蔬贮运学 A 北京：化学工业出版社， !"""$ #&" ( #&% . & / 日本食品流通系统协会 $ 食品流通技术指南 A 北京：中国商业出版社，#QQR$ !%! ( !%R #$《食品科技 》合订本 Q’、Q)、QP 年每年各 %) 元，QR 、QQ 年每年各 &" 元，!""" 年每本 ’" 元 , 每本 图& !$ %$ % 几种蔬菜的真空预冷速度 果蔬的降温是一个复杂的传热传质过程。对 于真空预冷这种快速降温技术，应特别注意对箱内压 力、温度、湿度的变化监控 因为在真空预冷过程中 果 本 刊 启 事 均加收 ’ 元邮挂费 - 。 !$ 本编辑部现有少量《现代方便面和挂面生产 实用技术 》, 中国农业大学、北京市粮食科学研究所 合编 - ，售价：!#R 元 , 另需加收 #" 元邮挂费 - ，数量 有限，欲购者从速。 %$ 需 !""# 年第四届全国面制品会议会刊的读 者，请与北京市粮食科学研究所联系。 电话 "#" )%#P%R&% )%#P%R&"