發(fā)布時間:2021-06-05 人氣:1772
農(nóng)產(chǎn)品和食品真空冷卻的必要性和意義
我國是農(nóng)業(yè)大國,是世界上果蔬和糧食產(chǎn)品種類最多、種植面積巨大的國家。目前,人們的飲食已由溫飽型過渡到營養(yǎng)型、以及健康型,國內(nèi)外的保鮮果蔬和安全健康食品的需求量、消費(fèi)量的迅猛增長已成為發(fā)展必然趨勢。
真空冷卻由于所使用的場所的不同,現(xiàn)在分別被稱為:真空預(yù)冷、真空急速冷卻、真空冷凍、真空預(yù)冷保鮮等叫法;起先真空冷卻僅僅用于田間農(nóng)產(chǎn)品的保鮮鏈第一環(huán)節(jié)……預(yù)冷, 迅速的冷卻達(dá)到要求的低溫就可以抑制農(nóng)產(chǎn)品食品致腐微生物的生長,抑制酶的作用和呼吸作用,且可以減少農(nóng)產(chǎn)品的酒精發(fā)酵作用。真空冷卻比直接放在冷庫里降溫速度快而均勻,能保持原有產(chǎn)品的色、香、味和營養(yǎng)成份。而真空冷卻正是目前降溫速度最快的最理想的一門制冷技術(shù),它能使蔬菜、果品和鮮花等農(nóng)產(chǎn)品以及肉類,魚類,烘焙類,熟食制品等食品在真空狀態(tài)下快速,均勻冷卻,使產(chǎn)品的質(zhì)量,鮮度和營養(yǎng)價值得到有效而安全保證。因此,該技術(shù)已在眾多食品處理加工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
真空冷卻技術(shù)原理
水的物理特性:在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的狀態(tài)下,即:1.01325X105Pa,水的沸點(diǎn):100°C,水的蒸發(fā)潛熱為:538.8Kcal/Kg;水在6626.10Pa時,水的沸點(diǎn):38°C,水的蒸發(fā)潛熱為:575.7Kcal/Kg;水在610.61Pa時,水的沸點(diǎn):0°C,水的蒸發(fā)潛熱為:597.1Kcal/Kg;
可見,在一定的狀態(tài)下,隨著環(huán)境壓力的降低,水的沸點(diǎn)也在降低,其蒸發(fā)單位質(zhì)量的水所消耗的熱量卻在增加。而真空冷卻就是依靠人為地來實現(xiàn)低氣壓的真空狀態(tài),使真空冷卻槽的食品物料內(nèi)的水份在低氣壓的狀態(tài)下迅速蒸發(fā),水分子大量遷移是由于吸收了自身熱量,就使食品物料的內(nèi)能大大的降低,也就是說,水分子迅速遷移的同時,也迅速帶走了食品物料內(nèi)部的熱量,從而實現(xiàn)了食品物料迅速冷卻的目的。
真空冷卻速度快的成因:
水在相態(tài)不變的情況下,1kg水溫度升高1℃所吸收的熱量
Q1=c·m·Δt=4.186×1×1=4.186Kj=1Kcal
而真空冷卻食品物料中的水分發(fā)生相態(tài)的變化,水變成水蒸氣,此時的水要吸收蒸發(fā)潛熱。
水在不同溫度下的蒸發(fā)潛熱如下表:(表1)
沸點(diǎn)(℃) |
(Pa) |
蒸發(fā)潛熱(Kcal/Kg) |
沸點(diǎn)(℃) |
(Pa) |
蒸發(fā)潛熱(Kcal/Kg) |
0 |
610.61 |
597.1 |
18 |
2066.49 |
587.0 |
1 |
657.28 |
596.6 |
20 |
2333.14 |
585.9 |
2 |
705.27 |
596.0 |
22 |
2639.78 |
584.8 |
3 |
757.27 |
595.4 |
24 |
2986.41 |
583.6 |
4 |
813.26 |
594.9 |
26 |
3359.71 |
582.5 |
5 |
871.93 |
594.3 |
28 |
3773.01 |
581.4 |
6 |
934.59 |
593.8 |
29 |
3999.66 |
580.8 |
8 |
1071.91 |
592.6 |
38 |
6626.10 |
575.7 |
10 |
1266.56 |
591.5 |
52 |
13612.2 |
567.6 |
12 |
1399.88 |
590.4 |
76 |
40196.6 |
553.5 |
14 |
1599.86 |
589.3 |
83 |
53422.1 |
549.3 |
16 |
1813.18 |
588.1 |
100 |
101325 |
538.8 |
水在相態(tài)發(fā)生的情況下,1kg水在38℃發(fā)生汽化所吸收的熱量,如上表,
Q2=m·r=1×575.7 Kcal/Kg=575.7 Kcal
比較Q2與Q1:
Q2/ Q1=575.7 Kcal /1Kcal =575.7
這就是告訴我們:水發(fā)生汽化時吸收的熱量是水在液態(tài)下升高1℃時所吸收熱量的近600倍。所以相對其它食品物料冷卻方法作比較,真空冷卻是能夠在較短時間內(nèi)實現(xiàn)急速降溫的首選制冷方式。
綜上所述,我們也可以看出真空冷卻過程的所消耗的能量(功率)是相當(dāng)小的。實踐告訴我們,真空制冷是基于直接蒸發(fā)原理,使得真空制冷系統(tǒng)所消耗的能量(功率)只有最常用的氨制冷系統(tǒng)、氟制冷系統(tǒng)1/3到1/5(氨制冷、氟制冷系統(tǒng)是通過制冷介質(zhì)經(jīng)壓縮→蒸發(fā)膨脹吸熱→再壓縮→再蒸發(fā)的相變循環(huán)過程,同時其需要比較大的輔助動力消耗,才能實現(xiàn)制冷目的的。)。所以說,真空制冷是一種目前相當(dāng)節(jié)能的制冷方式。