真空预冷

在真空科学中，真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。人们通常把这种稀薄的气体状态称为真空状况。这种特定的真空状态与人类赖以生存的大气在状态相比较，主要有如下几个基本特点：

（1）真空状态下的气体压力低于一个大气压，因此，处于地球表面上的各种真空容器中，必将受到大气压力的作用，其压强差的大小由容器内外的压差值而定。由于作用在地球表面上的一个大气压约为101325N/m2(Pa)，因此当容器内压力很小时，则容器所承受的大气压力可达到一个大气压。 真空（2）真空状态下由于气体稀薄，单位体积内的气体分子数，即气体的分子密度小于大气压力的气体分子密度。因此，分子之间、分子与其他质点（如电子、离子等）之间以及分子与各种表面（如器壁）之间相互碰撞次数相对减少，使气体的分子自由程增大。

真空预冷真空冷却方法特点

真空冷却方法与其它冷却方法相比较，具有如下特点：

⒈保鲜时间长，无须进冷库就可以直接运输，而且中短途运输可以不用保温车；

⒉冷却时间极快，一般只需二十几分钟，而且凡有出气孔的包装均可；

⒊对果蔬原有的感官和品质（色、香、味和营养成分）保持得最好；

⒋能抑制或杀灭细菌及微生物；

⒌具有“薄层干燥效应”—果蔬表面的一些小损伤能得到“医治”愈合或不会继续扩大；

⒍对环境无任何污染；

⒎运行成本低；

⒏可以延长货架期，经真空预冷的叶菜，无须冷藏可以直接进高档次的超市。

另可适用于预冷新鲜食用菌、鲜切花，生鲜肉，米饭，蒸制品、熟食品等。尤其适宜冷却物品延长货架期。

生鲜果蔬真空预冷、气调包装和普通冷藏保质期对比表（单位：天）

种 类 ；　普通冷库 　真空预冷 　 ；　真空预冷 气调包装

菠 ；菜　 ；　 7-10 　 　40 　 　50

蘑 ；菇 　 ；　2-3 　10 　 　16

草 ；莓　 5-7 　 　9 　 　 　15

子 ；芋 ；　 ；　 　25 　 　 　32

芹 ；菜 　8　 40 　 　 　54

卷心菜 　 8　 39 　 　50

荷兰芹菜 　 4　 40 　 　52

黄花菜 　 　 ；　27 　 　35

鲜猪肉　 7 　 12 　15

青豌豆　 4-7 　 30 　38

真空预冷果蔬真空预冷机的配置

⒈真空室横截面为方形，由不锈钢制成；

⒉真空泵是原装进口的世界名牌，风冷却；

⒊制冷机组为原装进口压缩机组，风冷却；

⒋被冷却物品的芯部或表面温度可设定、控制并适时显示；

⒌温度、真空度都是数字显示；

⒍容积10m3以下是转门，容积10m3以上是平移门，只要按“启动”按钮，到设定预冷温度就停机，自动充气把门弹开。

所谓气调保鲜包装是用一定比例的保护性混合气体（通常为CO2、N2、O2）置换包装内的空气，利用各种气体所起的不同作用，抑制引起食品腐败变质的大多数微生物的生长繁殖，从而达到保鲜延长保鲜期。

由于果蔬采收后呼吸一直保持很高状态，一定要将包装物内的含氧量降到5%以下，使其维持休眠状态，再利用CO2抑制细菌的生长，才能使产品保持原有的新鲜状态。

真空预冷气调保鲜包装特点

⒈不但贮藏期长而且货架期也长；

⒉最有效地保持原有品质（色、形、香、味、口感和营养素）；

⒊改变包装样式，提高产品包装档次。

真空预冷气调保鲜包装配置

该机采用国际上领先的日本松下可编程序控制器（PLC）和人机界面。气体混合、气体置换 、热封裁切、热封膜收放、物料模具转换等运行程序均由微机自动控制，每个环节均可根据包装工艺需要在触摸屏上任意调节设定。

广泛适用于生熟肉制品、鱼类、家禽、水果、蔬菜、面包等超市配送食品。

采用真空冷却气调保鲜包装技术，不但可延长果蔬的保鲜期，还可很好地保持其原有风味和鲜艳的色泽。经过气调包装的果蔬，既提高了包装档次，还延长其保质期，增加了产品的附加值。因此，真空快速冷却气调保鲜包装技术正受到越来越多的果蔬加工和配送企业的关注和重视，如上海新亚集团、上海创造食品公司、武汉中粮肉食品有限公司等企业技术合作开发鲜切蔬菜、冷鲜肉等产品的气调保鲜包装。2100433B

真空预冷真空冷却的基本原理

真空冷却的失水一般在3%左右，不会引起果蔬发生萎软、失鲜。由于果蔬组织内外的压力差，组织内的有害气体和热量也随之被抽出，可以推迟果蔬跃变型呼吸高峰的到来。这样，在真空冷却情况下，冷却从组织内部到外表面同时进行，即均匀冷却，这是真空冷却所独有，其它任何冷却方法都是从外表面到组织内部慢慢“渗透”冷却，因而保鲜时间长。

真空预冷设备是一种冷却加工设备，不是冷藏设备。它的用途只是让果蔬迅速冷却到设定的温度，然后就从设备中将物品取出，或放在空气中，或直接运输，或放入冷库。因果蔬处于休眠状态，其生命力的恢复需要时间过程，这一过程就是保鲜期。

特别注意：真空预冷可以对雨天采收的果蔬表面去水，可以使果蔬表面的小创伤“愈合” 减少微生物侵入的机会，还没有其它处理方法，只有真空预冷设备所独有！

真空预冷理解

真空是一种不存在任何物质的空间状态，是一种物理现象。在“真空”中，声音因为没有介质而无法传递，但电磁波的传递却不受真空的影响。事实上，在真空技术里，真空系针对大气而言，一特定空间内部之部份物质被排出，使其压强小于一个标准大气压，则我们通称此空间为真空或真空状态。1真空常用帕斯卡（Pascal）或托尔（Torr）做为压力的单位。在自然环境里，只有外太空堪称最接近真空的空间。

日本于1965年提出了产地采收处理一预冷包装一低温贮藏一冷藏运输～销售（冷藏陈列柜）的低温流通系统，即低温冷藏链，并公布了“关于促进饮食生活体系改善的食品流通体系现代化的劝告”。日本从1966年开始真空预冷技术的研究，并在全日本的果蔬生产基地中得到了应用。1975年日本许多有识之士研究成立了“食品低温流通推进协议会”，整理出“低温管理食品的品质管理方法与低温流通设旋完善方向”。这些大大促进了日本低温冷藏链的发展。到1986年日本就拥有预冷库1615座。其中，强制通风预冷库1010座；差压预冷库48座；真空预冷库77座；水冷预冷库10座f3”。如今，在日本90%以上的蔬菜都必须预冷后贮藏、运输。低温冷藏链在保护消费者健康，提高人民的生活质量方面发挥着巨大的作用。

美国于四、五十年代就开始进行冻结食品温度变化与品质关系的研究，提出了TTT概念，即食品贮藏时间（Time）。贮藏温度（Temperature）与耐贮性（Tolerancel之间的关系，并总结出了大多数蔬菜的冻结温度和贮藏温度带。七、八十年代，美国低温冷藏链进入迅速发展时期。预冷技术不仅在实践中得以广泛应用，理论研究也取得了重大突破。应用数学模型来模拟蕃茄、甘蓝等果菜预冷时的热、质传递；对于不同型式、不同开孔方式、不同开孔面积的差压预冷箱进行了阻力计算，得出了冷却时间与Re数及压降△P的关系；用有限元法对农产品的强制通风效果进行空气流动型式预测，并取得了理想结果。如今，预冷技术在美国从理论到实践都较为成熟，已经形成生鲜食品的产地预冷、冷藏运输及流通消费的连续低温冷藏链。

早在二十世纪四十年代末，西方国家就己进行了真空预冷技术的系统研究，其技术和设备已达到了相当成熟的水平。中国从80年代中期才开始进行真空预冷技术和设备的研究工作。早期的真空预冷主要预冷多叶类蔬菜和蘑菇。美国真空预冷用于园艺产品的冷却已50多年了，第一个商业性的真空预冷工厂于1948年建于加利福利亚洲的盐湖城。中国真空预冷事业起步虽然较晚，从八十年代中期才开始进行真空预冷技术和设备的研究丁作，但是发展十分迅速，尤其是在东南沿海的许多城市。真空预冷保鲜技术广泛应用于蔬菜、鲜花、食用菌、水果等新鲜果蔬原料及制品的采后及时保鲜处理。如：各城市方兴未艾的超市洁净菜、无公害蔬菜及高山无污染山野菜、天然食用菌等保鲜处理，外运出口的新鲜蔬菜，鲜花的保鲜处理等。深圳的万保琨真空技术有限公司在这方面做得尤为突出，引进日本真空株式会社在果菜食品产业的国际先进技术，先后应用于广州市政府菜篮子工程、北京市政府菜篮子工程、会达绿色农场无公害蔬菜出口基地、香港合利蔬菜贸易公司等项目，其产品还出口新加坡、马来西亚、日本等国家。真空预冷却装置属于真空保鲜范畴的装置，主要用于叶状蔬菜类产品的保鲜。在日本，蔬菜从产地到餐桌已经形成了保鲜的冷链，而冷链的第一环就是预冷。蔬菜在田间采摘后因有田间热，在堆积运输中容易腐烂，不但造成浪费，人们也吃不到新鲜菜品。真空预冷装置可在田间地头上将装成纸箱的新鲜蔬菜降温，消除田间热。比直接放在冷库里降温快而均匀，特别是这种降温里外一致，而冷库里是外冷内热。真空预处理后的蔬菜，保存和运输期可延长7至10天。

真空预冷机不是冷藏设备，而是冷却加工设备，是产品放入储藏室前或放上货架前的降温设备。降温后的产品生理变化减缓，可延长产品的储存期或货架期。真空预冷机依靠低压下，水沸点低蒸发热量高的特性设计而成，其主要特点如下：

1. 冷却速度快：20-30分钟即可达到所需的冷藏温度。

2. 冷却均匀：产品表面自由水汽化带走自身热量达到冷却目的，实现从内到外均匀降温。

3. 干净卫生：真空坏境下，可杀菌或抑制细菌繁殖，防止交叉污染。

4. 薄层干燥效应：有治愈保鲜物表皮损伤或抑制扩大等独特功效。

5. 不受包装限制：只要包装有气孔，即可均匀冷却物品。

6. 保鲜度高：可保有食物原有色、香、味，延长货架期。

7. 自动化程度高：可通过压力传感器控制制冷系统和真空系统压力，方便调节真空预冷机的真空度，并且可远程操控，便于监控设备运行和快速解决设备故障。

8. 高度精准：配备精密式数显温度、湿度控制器，精确控制真空度及湿度。

9. 安全稳定：电气部分采用著名品牌产品，保证机器工作稳定寿命长久，操作安全。

真空预冷机存在的问题：（1）真空预冷设备价格较高，初始投资大。（2）对于表面积相对小的果蔬，如黄瓜、西红柿，冷却效果不理想。

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。

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第一道工序。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单盘达到应有的保鲜效果。

传热机制的比较

常见冷却方式主要有四种：风冷、水冷、冰冷和真空预冷。前三者冷却方式主要依靠温差驱动，通过对流方式从外物品表面放热，热量通过导热从物体的中心传递至外表面，因此温度分布从物品中心至外表面呈逐渐递减的趋势。真空预冷和前三者的本质差别在于传热机制的不同，它通过降低真空箱体气压致使物体表面水分汽化吸热带走热量，因此温度分布从物品中心至表面是均匀的。降温速度的比较

传统冷却方式降温速度受制于多种外界因素，如坏境温度，水温，场地面积大小等，存在冷却处理时间长、降温均匀性差、对被冷却物品造成局部损伤、单位处理量有限等不足，因而无法达到快速、均匀降温的保鲜效果。 真空预冷机的降温速率取决于物品的表面积与体积之比和真空抽取的速度。其中，真空抽取速度可通过预冷机的设置决定。所以，传统冷却速度缓慢，而真空预冷降温速度快，通常只需25分钟左右即可将物品降至最适储藏温度。