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果蔬预冷技术应用分析

2019-11-07

   在过去的几年中,预冷已经被提上日程,一步步走进人们的视线,目前,已经被熟知的预冷方式主要有空气预冷、水预冷、冰预冷、和真空预冷四种方法。 但是对于冰预冷来说,冰点温度较高,不适合预冷温度较低的货物,且预冷速度慢;其次,冰占据大量体积,减少货物的装载容量;此外,冰溶解后产生的水会污染货物,成为其腐败的直接原因。因此它的应用逐渐淡出预冷方式的主流;水预冷也是由于预冷速度慢、并且容易造成产品的污染等缺点而淡出预冷市场。现在重点发展的方式是真空预冷和压差预冷,在应用中发现它们不但速度快,预冷效果好,而且造成污染的机率小。真空预冷是利用减压的方式,促成产品体内水分低温下沸腾蒸发带走蒸发潜热,实现产品的预冷。压差预冷是利用风机产生的压差是冷风在产品的表面流过带走产品的体热实现预冷。这些预冷方式的应用给产品的保存和运输带来了很大的方便,从而提高了它们的产销量。在欧洲和美洲的发达国家中预冷已经得到了广泛的应用。


真空预冷

真空预冷是指将所需预冷的产品放置在密闭的容器中,对其进行减压,引发产品本身水分蒸发,带走大量的蒸发潜热而被冷却的预冷方法。用atm表示大气压,在一个大气压下水沸腾发生在100℃。当大气压低于一个标准大气压时候,有压力和温度的饱和关系可知水分沸腾蒸发的温度必定降低。

真空预冷是一种技术含量较高,效率也较高的预冷方式,但是它需要合理、准确的操作才可以实现。下面讲述典型的真空预冷循环。首先将产品放进密闭的真空室内,开启真空泵,将压力一直下降到与产品初始温度相一致的饱和压力。这一降压过程依真空室的尺寸大小以及真空泵的功率不同而适当把握工作时间,一般降压时间维持7—10分钟即可。当真空室内的压力达到工作要求时产品内的水分就开始蒸发,产生的水蒸气被真空泵排出室外。真空泵在此过程中只起到减压的作用而并没有产生冷量。另外在真空室内加装冷凝器可以使水气迅速液化排出,促使室内压力大幅度降低而达到水迅速蒸发的目的。预冷过程一直维持到使产品达到储藏要求为止。


压差预冷

压差预冷是空气预冷的一种新形式,它是利用压差风机的抽吸作用,在包装容器的两侧形成一定的压力差,使冷空气经过包装容器上的通风孔强制通过包装容器内部与预冷产品表面直接进行换热,从而使物品快速、均匀的冷却到工艺要求的温度范围的预冷方法

压差预冷系统中主要由;冷风机、压差风机、静压箱、包装箱和预冷库组成。要进行压差预冷首先选取预冷产品,将产品进行净污处理。

预冷时间比较表


产品种类

产品重量Kg

产品注射量(%)

真空预冷时间(h)

压差预冷时间(h)

初始温度T0℃

冷却温度T℃

猪肉火腿

5-6

120

1.9

11.7

70

4

猪肉

5-6

120

2.0

9.4

70

4

牛肉

1.5-2.0

120-145

0.8-1.2

5

72

4

牛肉

3.0-3.5

120-145

1.0

12.1

72

4

牛肉

5

120

2.5-3.4

12.9

72

4

猪肉

5-6

130

2.3

10.5

70

4

注:科美斯熟食真空预冷机预冷时间更短,20~60分钟!

预冷失重比较

产品种类

产品重量Kg

产品注射量(%)

真空预冷失重(%)

压差预冷失重%

初始温度T0℃

冷却温度T℃

猪肉火腿

5-6

120

11.3

4.8

70

4

猪肉

5-6

120

11.9

4.8

70

4

牛肉

1.5-2.0

120-145

10.4

2.8

72

4

牛肉

3.0-3.5

120-145

10.6-12.4

3..0

72

4

牛肉

5

120

10.7

3.5

72

4

猪肉

5-6

130

11.4

2.7

70

4

注:科美斯熟食真空预冷机失水率低于5%!


真空预冷大大缩短生产时间而提高产量虽然会造成较大的质量损失,但是目前已经通过增设合理的预冷步骤而得到很大的改善。如加装加湿器和喷淋器等在预冷进行中增加湿气;或者在预冷前对产品进行盐水注射,些方式都使失去的水分得到弥补。在预冷生菜和肉食产品时质地鲜美,味道可口,从给予生活便利方面来讲就是一笔很大的财富。从安全意识方面讲真空预冷只与真空室内的少量空气接触,从而阻断了细菌的传播路径,使产品的卫生质量更高。但是由于对产品的高选择性在普及上受到很大的限制,因此仍需进一步研究和更完善的系统。

    压差预冷从系统结构上讲仅仅需要在普通冷库基础上加设静压箱和压差风机,这样大大减少初投资,结构简单容易操作,干耗小,对所预冷产品的要求低。这些优点使其在预冷领域广泛普及。压差预冷应用箱体内冷风交换热量,使箱体结构较为复杂,必须考虑冷风的流量和流速以及方向等问题,只有优化包装箱内的气流组织,产品才能迅速降温,冷却均匀。

    对于小型的预冷系统应尽可能的根据预冷产品的品质、形态等特征选用单一的预冷方式。但是对于预冷产品种类多,品质复杂的大型预冷系统来说应该将两种预冷方式联合起来应用,以求达收到最高的经济效益。 


其它预冷方法主要有以下几种:

1.强制通风制冷,使用风机将冷气吹到农产品上使其冷却。这种方法的投资费用较低,适用的品种也较多,但冷却蔬菜的时间长,而且不均匀。

2.冷水冷却法,即将冷水淋在产品上或把农产品浸在冷水中进行冷却。因为它不仅能使农产品(特别是蔬菜)迅速冷却,而且还具有冷却均匀、加工时间短、加工能力大、干净卫生,能抑制细菌、霉菌等微生物。  

3. 冷库预冷,将果蔬放于冷库进行预冷;


参考资料:

预冷技术应用分析

预冷方式比较