真空冷却在果蔬冷链保鲜与熟食品加工中的重要性 果蔬冷链保鲜的流程如下： 采摘一整理一预冷一冷藏(包括保鲜库、气调库、减压库等)一冷藏运输一超市冷柜一家庭冰箱 果蔬采收后依然是有生命的机体。为了维持生命，仍进行着旺盛的呼吸与蒸发，分解和消耗自身的营养，并放出呼吸热。同时，新鲜果蔬采收后还带来了大量田间热，导致鲜度和品质明显下降，加速了成熟与衰老。 保鲜的目的就是延缓果蔬衰老，因此，控制呼吸十分重要，而与呼吸关系最密切的因素就是温度。温度升高会刺激呼吸，呼吸作用既然释放了能量，自然会引起品温升高，进而又促进了呼吸作用，加快了果蔬的衰老。显然，如能降低果蔬的环境温度和品温，就能有效地控制呼吸而延缓衰老。冈此，果蔬采摘后必须进行预冷处理，尽早、尽快地除去田间热，降低呼吸热，为延长果蔬保鲜期创造有利的条什。 目前，贮户一般采用自然摊凉方式冷却，占地面积大、冷却时间长，不但难以达到快速预冷的要求，也不能适应产业化生产需求。也有的直接放进冷库冷却，既不合理又不经济，并且也达不到快速均匀冷却的目的。

熟食品生产上艺流程如下： 原料一清洗一一加工(蒸煮烧烤等)一冷却一包装一成品 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问长(几小时至十儿小时)，周转速度慢，占地面积大，而且冷却不均匀，表面与中心温差极大，更重要的是影响食品的卫生安全。冷却过程中，空气中的细菌不可避免地会沾到食品上，造成食品的“二次污染”，特别在60-30℃之间，是细菌高速繁殖区域，快速通过这一温度区间，便可明显地减少细菌繁殖数量。菌量容易得到控制，从而有利于提高食品的安全性，延长保质期。由此可见，食品加工行业同样也需要一种快速冷却的先进方法和设备。 真空冷却就可以满足上述要求，而且是比较理想的快速冷却方法。

2真空冷却技术及设备

2．1真空冷却的原理和特点 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℃，4kPa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。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，非常适合果蔬预冷及熟食品冷却，

参见图l。

2．2各种真空技术方法及相应的真空冷却设备

2．2．1 旋片真空泵和捕水器组合系统及果蔬真空预冷机旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。这是一种抽速大、体积小、极限真空度高、工作噪音低的油封式机械真空泵。在这种真空泵中，油起着重要的作用，它兼具密封、润滑及冷却3种效能。 利用旋片真空泵完全可以达到果蔬预冷所需的真空度(≤660 Pa)，但是如前所述，真空冷却的原理正是利用水分汽化时吸热而造成自身降温。因此，在冷却过程中会产生水汽，如果水汽直接进入旋片泵，将引起泵油的乳化，不但影响泵的性能而且会对泵体本身造成损害。解决的办法是在泵的前面增加一套捕水器，利用低温将水汽凝结成水而排掉。为此，必须再配置制冷系统，使空气除去水汽后再经真空泵排出。 果蔬真空预冷机一般都是根据上述原理向设计制成，其基本组成是真空箱体、捕水器、制冷机组和旋片式真空泵。 由大昌冷气设备工程有限公司生产的果蔬真空预冷机，将一般果蔬从30℃左右冷却到3℃以下，通常需30rain左右。

2．2．2 水力喷射真空技术和常温型真空速冷机 熟食品的冷却不同于果蔬的预冷，起始温度很高，一般在90℃以上，冷却过程中会有大量的水汽逸出。如果仍然采用旋片真空泵、捕水器组合系统，势必捕水器和制冷机组都要配得很大，不但机组庞大而且能耗很高，极不经济。而将水力喷射真空技术应用于熟食品的快速冷却，可以取得很好的经济效益。 该项技术集抽真空、冷凝、排水3种功能于一体。它是利用一定压力的水流，通过对称均布成一定侧斜度的喷咀高速喷出，聚合在一个焦点上，可在周围形成负压，使与之相通的真空箱内产生真空。另外，由于蒸汽与喷射水流直接接触，进行热交换，绝大部分的蒸汽凝结成水，通过扩压管排出，体积明显地缩小，这样又可进一步形成更高的真空。其优点是：(1)抽速大，降温快；(2)无油真空系统，不怕水气；(3)无捕水器，结构简单，价格便宜；(4)运动部件少，故障率低。 上海锦立保鲜科技有限公司利用该项技术制成常温型的真空速冷机，熟食品从90℃以上冷却至常温一般只需12 min。 该项技术也存在一些不足，一是高速水流冲击力大，一些部件容易腐蚀，一般半年左右需要调换，而大昌冷气设备公司设计并采用新型材料，明显地提高了设备的耐用性；二是冷却温度与工作水温有关，因此，随着季节变化而变化，冬天可冷却到较低的温度，夏天只能冷却到较高的温度。因为它的工作介质通常是普通的自来水，其温度随着环境气温而升降。系统中压力下降时，水的沸点温度也随之下降，当下降到相应水温时，作为工作介质的水也会汽化，于是压力无法继续下降，这时被冷却物品的温度也就很难再降低了。如果有温度比较均衡的地下水或冰水可供使用，当然也可得到比较低而恒定的冷却温度。 一般而言，常温型真空速冷机冷却的终点温度要比水温高2-5℃。

2．2．3双级真空系统和低温型真空速冷机 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，这时水气已大为减少，很难继续冷却。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℃。如能将二者结合起来，形成一个双级真空系统，先让不怕水气的无油真空系统开始工作，待被处理物冷却到较低温度时启动第二个系统，便可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优势而避开了各自的劣势。 大昌冷气设备公司采用上述配置，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30min左右。

2．2．4复合真空冷却技术和中温型真空速冷机 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，而且难免还会有水气进入旋片真空泵，须经常更换真空泵油。 考虑到上述不足，同时也考虑到一般用户只需冷却到20℃以下的实际需要，该公司研发了复合真空冷却专利技术，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 min。这也是一种无油真空系统，抽速大、真空度高，而且造价较低，已被美国通用磨坊公司上海工厂和广州工厂先后采用，效果很好。 果蔬冷链保鲜技术的研究与推广，可以明显地减少产后的经济损失，并且有利于从时间和空间上调剂余缺，扩大供应(包括出口)，增加产后附加值，满足消费需求，提高农民经济效益。而食品安全问题，已引起从国家领导人到普通百姓的高度关注。我国已经颁布了“食品安全法”，并已于今年6月1日起正式实施。就熟食品生产而言，除了监控原材料外，在加工过程中更新传统工艺，采用先进的快速冷却技术和设备已成大势所趋。该工艺不仅可以显著地提高加工食品的安全性，并且也可加快周转、提高工效、节省场地、扩大生产，具有明显的社会效益和经济效益。 在这种大环境条件下，除了传统的与农业及食品行业直接相关的大学、研究院所以外，已吸引了越来越多的综合性大学，包括理工类、工商类、科技类、轻工类、师范类大学纷纷设立了食品加工和保鲜方面的院系与专业，开展该方面的教学及科研，必将极大地提升我国果蔬保鲜及食品加工的技术水平与产品质量。