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真空预冷技术在果蔬保鲜体系中的应用中

时间:2021-08-18 来源网站:南充化工机械网

真空预冷技术在果蔬保鲜体系中的应用(中)

3 真空预冷装置

真空预冷装置由真空容器、抽气系统、制冷系统以及控制系统组成。如图1所示。

图1 真空预冷装置结构示意图

真空容器是用来盛放果蔬的器具,它必须能承受外压105Pa。通常有箱形和圆筒形两种,内侧进行防腐处理,外侧喷涂高强度防锈材料[6]。

制冷系统起着把从果蔬中气化出来的水蒸汽冷却成水滴的作用。水在655.6Pa和1℃时变成水蒸气,其体积增大近19万倍。系统中增加了制冷设备,就可以保持真空槽内稳定的真空度[7]。对小型真空预冷装置应选择水冷或风冷的氟利昂冷凝机组,大型真空预冷装置则可以采用氨系统。

抽气系统的关键部件是真空泵,它需要将真空室的压力从常压在20~30min内抽至665Pa[3]。选用时应该综合考虑抽气速率、功率、噪音、振动等因素。

控制系统有手动、自动之分。主要对温度和压力进行控制,实现节能和防冻害。如采用微型计算机及定序器等则可实现全自动运行[8]。

为了优化运行与管理,真空预冷装置分为间歇式、连续式、移动式。间歇式真空预冷装置一般用于小规模生产,连续式真空预冷装置用于大型加工厂,移动式真空预冷装置便于异地使用[6]。

4 果蔬真空预冷过程的理论分析

4.1 真空预冷过程

I—抽真空阶段 II—冷却阶段 III—复压阶段

图2 菜心真空预冷质量、温度和压力的变化曲线

果蔬在真空室内的预冷大致可以分成三个阶段,现以菜心预冷过程曲线图[9]为例加以说明。

(1)抽真空阶段。从一个大气压抽至果蔬温度对应的饱和蒸汽压力。如图2所示,这个过程中尽管压力迅速降低,但果蔬的温度并没有明显下降,质量也无明显变化。此阶段历时约9 min,占整个预冷过程时间的59%左右。

(2)冷却阶段。果蔬中的水份不断气化。如图2所示,在这个过程中压力继续缓慢降低,温度发生明显下降,菜心质量也在这个阶段中出现减少。此阶段历时约5 min,占整个预冷过程时间的33%左右。

(3)复压阶段。压力急剧恢复到常压。如图2所示,在这个过程中由于直接从外界环境吸入空气,物料终温有所回升,菜心的叶温回升较大,而茎温几乎不变。此阶段历时约1.2 min,占整个预冷过程时间的8%左右。

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