真空預(yù)冷機原理以及應(yīng)用范圍相關(guān)介紹
真空冷卻技術(shù)在食品中的應(yīng)用 真空冷卻是在真空下水分快速蒸發(fā)的預(yù)冷技術(shù),可用于食品尤其適于葉類蔬菜的冷卻,是一種快速有效的冷卻方法,本文主要對真空預(yù)冷機原理,真空冷卻設(shè)備以及在食品中的應(yīng)用加以介紹。
1 真空預(yù)冷機原理
1.1 真空預(yù)冷機原理是利用抽真空降壓的方法,使物料內(nèi)水分在低壓狀態(tài)下蒸發(fā),在吸收自身熱量的同時,使食品內(nèi)能減少和品溫下降的一種冷卻方式。真空冷卻就是食品自身中的自由水在低壓、低溫下快速汽化的相變過程。與傳統(tǒng)的冷卻方法不同,快速冷卻機真空冷卻過程不需要外界傳熱介質(zhì)參與,它是靠食品自身水分而降溫的過程,所以真空冷卻又被稱為“自我冷卻”。 真空冷卻過程是一個復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)過程,其中涉及到能量和質(zhì)量的交換以及水分在被冷卻產(chǎn)品內(nèi)部的遷移。其基本過程主要分為兩個階段:首先是冷卻機真空室內(nèi)的壓力降低到產(chǎn)品初始溫度對應(yīng)的飽和壓力,在飽和壓力下,閃點出現(xiàn)。在這個階段,蒸發(fā)很慢,冷卻的效果也不明顯;然后進入二階段,壓力繼續(xù)降低,蒸發(fā)開始進行,隨著蒸發(fā)的進行,產(chǎn)品的溫度開始降低,一直進行到預(yù)先設(shè)定的溫度。但是蒸發(fā)的蒸汽必須通過冷凝器和真空泵除去。
真空冷卻技術(shù)在食品中的應(yīng)用
2.1 在水果和蔬菜中的應(yīng)用 快速冷卻機采用真空冷卻技術(shù)快速將水果和蔬菜冷卻,可以抑制果蔬的呼吸作用,減少養(yǎng)分的消耗和微生物的侵害,從而延長果蔬的貯藏期。通過真空冷卻, 在不到30min 內(nèi)將萵苣從25 ℃降到1 ℃, 使其保質(zhì)期從3~5天延長至14 天。蘑菇等真菌食物具有多孔性結(jié)構(gòu),尤其適合采用真空冷卻。真空冷卻蘑菇, 不僅可以延長其保質(zhì)期,而且可以減緩多酚氧化酶引起的酶促褐變,提高其外觀品質(zhì)。此外, 真空冷卻用于草莓、甜瓜等的預(yù)冷亦有報道。
2.2 在肉制品中的應(yīng)用 冷卻機在肉制品的加工過程中采用真空冷卻技術(shù),可以降低肉制品中污染菌的含量,提高肉制品的食用安全性。James研究發(fā)現(xiàn),重6. 8~7. 3Kg 的火腿從70 ℃降到10 ℃, 傳統(tǒng)的空氣冷卻法需要10h 以上, 而真空冷卻僅需要30min , 微生物含量減少了2. 0lgcfu/ g. 同時有利于原料肉中肌球蛋白的釋放,提高原料間的粘合作用,改善火腿的品質(zhì)。
2.3 在烤肉制品的應(yīng)用 烤肉制品在工業(yè)化烤制過程中并不能完全殺死致病微生物。如果烤后的肉制品冷卻速度太慢,烤肉上幸存的微生物孢子會發(fā)育、生長并產(chǎn)生毒素,達不到烤肉制品的微生物安全性要求,很難被顧客接受,最終造成經(jīng)濟損失。歐洲對烤肉制品制定了嚴格的生產(chǎn)標(biāo)準, 其中就要求烤肉塊質(zhì)量不超過2.5kg,厚度低于100mm,烤肉塊的中心溫度必須在2.5h 內(nèi)從74℃降到10℃以下。傳統(tǒng)的冷卻方法如風(fēng)冷、水冷、冷庫冷卻等對烤肉塊的冷卻速率都達不到上述要求,而真空冷卻能快速有效地對烤肉塊制冷,滿足生產(chǎn)標(biāo)準。James 和孫大文對烤肉的真空冷卻研究表明:真空快速預(yù)冷機比傳統(tǒng)冷卻方法要快。把6.8~7.3kg 的火腿從74℃降到10℃,真空冷卻只要30min,通風(fēng)冷卻要624min。真空冷卻比傳統(tǒng)方法能更多地降低烤肉產(chǎn)品中微生物數(shù)量,而且在真空冷卻過程中采用合理的抽真空速率和鹵水注射量,烤肉制品的風(fēng)味和品質(zhì)不會有很大的影響,能夠被顧客接受。
2.4 在調(diào)味品中的應(yīng)用 肉制調(diào)味品、肉泥、果醬等調(diào)味品的預(yù)冷已普遍采用真空冷卻技術(shù)。真空冷卻可以快速而有效地降低調(diào)味品的溫度, 節(jié)省能源。據(jù)報道, 1100Kg 的肉制調(diào)味品, 采用真空冷卻預(yù)冷, 30min 內(nèi)可以將其從85 ℃降到10 ℃, 而空氣冷卻則需6h 以上。據(jù)Dirisiol道,3785L 調(diào)味番茄醬,18min 內(nèi)將其加熱至93 ℃滅菌后,采用真空冷卻, 僅需14min 即可以將其冷卻至7 ℃。
2.5 在魚制品中的應(yīng)用 目前,真空冷卻技術(shù)在魚制品加工中的應(yīng)用還不廣泛,主要用于金槍魚等的加工。通常, 捕獲的金槍魚被立即冷凍, 再運輸至加工廠, 解凍, 蒸汽加熱至65 ℃,然后真空冷卻至35 ℃~40 ℃。另外, 在海邊真空冷卻牙鱈、蝦等小型水產(chǎn)品亦有報導(dǎo)。
2.6 在其它行業(yè)中的應(yīng)用 有文獻報道,真空冷卻機可用于化工生產(chǎn)的冷卻結(jié)晶工藝。施友立對氯酸鈉的真空冷卻結(jié)晶工藝研究表明,真空冷卻對氯酸鈉結(jié)晶比其它方法有更好的效果。