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果蔬保鲜和熟食品加工中真空泵的应用

真空机组冷却可以满足以下要求的比较理想的快速冷却方法:

       1、采收后的果蔬,依然是有生命的个体。通过呼吸作用获得必需的物质和能量。呼吸作用一方面维持了个体的生命,另一方面却消耗了储存的物质。于是,果蔬开始衰老了。保鲜的目的就是延缓衰老,因此,控制呼吸就十分必要,而与呼吸关系最密切的因素就是温度。呼吸作用既释放了能量,也引起了品温升高。反过来又促进了呼吸作用,加快了果蔬的衰老。显然,如能降低果蔬的品温和环境温度,就能有效地控制呼吸进而延缓衰老。因此,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。就为延长保鲜期创造了条件。现在一般采用自然摊凉方式冷却,占地大、时间长,不但难以达到快速预冷的要求,也不适合产业化生产。也有的直接放进冷库冷却,那是既不合理又不经济,并且也做不到快速均匀地冷却。

        2、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。冷却过程中,空气里的细菌不可避免地会沾到食品上去,造成食品的“二次污染”,特别是在50℃-25℃之间,那是细菌高速繁殖区域,快速通过这一温度区间,就可大大减少细菌繁殖世代,容易控制原始菌量,从而有利于提高食品的安全性,延长保质期。这对于贯彻“食品安全法”具有重要意义,由此可见,食品加工行业用样也需要一种快速冷却的先进方法和设备。


各种真空获得技术方法及其相应的真空冷却设备

        1、旋片真空泵、捕水器组合系统和果蔬真空预冷机:
        旋片真空机组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、润滑及冷却三种效能。
        真空冷却的原理正是利用水份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个捕水器,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,而除去了水汽的空气再经真空泵排出。
       果蔬真空预冷机一般都是根据以上原理而设计制成的,其基本组成是真空箱体、捕水器、制冷机组和旋片式真空泵。

        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,因此,如果还是采用旋片真空泵、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。如将水力喷射真空技术应用于熟食品的快速冷却效果很好。
        该项技术集抽真空、冷凝、排水三种功能予一体。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,于是在周围形成负压,使与之相通的真空箱内产生真空。另外,由于水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,通过扩压管被排除,体积大大缩小,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,不怕水汽

               (3)无捕水器,结构简单,价格便宜

              (4)运动部件少,故障率低

        3、双级真空系统和低温型真空速冷机:
        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第二个系统,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。

        4、复合真空冷却技术和中、低温型真空速冷机:
        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。而且往复式真空泵难免还会有水汽进入,须经常更换真空泵油。

        果蔬冷链保鲜技术的研究和推广,可以大大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),增加附加值,让百姓高兴,让农民得益。而食品安全问题,已引起从国家领导人到普通百姓的严重关注。全国人大常委会已经起草和讨论“食品安全法”。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。因为这不仅可以大大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,具有明显的经济效益。

        在这种大背景下,除了传统的与农业及食品行业直接相关的大学,研究所外已吸引了越来越多的综合性大学,甚至理工类、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和专业,开展这方面的教学和科研,必将极大地提升我国果蔬保鲜和食品加工的技术水品和产品质量。
 

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