真空冷卻,是基于汽態(tài)水分子比液態(tài)水分子具有更高的能量,因此水在汽化時(shí)必須吸收汽化潛熱,而其汽化潛熱又是隨著沸點(diǎn)的下降而升高的這一原理而將處理物放入能耐受一定負(fù)壓的、用適當(dāng)真空系統(tǒng)抽氣的密閉真空箱內(nèi),隨著真空箱內(nèi)真空度不斷提高,水的沸點(diǎn)溫度不斷降低,水就變得容易汽化,水汽化時(shí)只能從被處理物自身吸收熱量,被處理物便可得到快速的冷卻。
一、真空冷卻的原理及特點(diǎn)
日常生活中,在一個(gè)大氣壓(101 325 Pa)下,水在100 ℃時(shí)沸騰。但水的沸點(diǎn)溫度不是一成不變的,隨著壓力的降低(或升高)而降低(或升高)。例如,水的沸點(diǎn)溫度在40 196.6 Pa時(shí)是76 ℃,4 kPa時(shí)已降到29 ℃,到了1.6 kPa時(shí)則降到14 ℃。沸點(diǎn)的降低,使水容易汽化。由于汽態(tài)水分子比液態(tài)水分子具有更高的能量,因此水在汽化時(shí)必須吸收汽化潛熱,而其汽化潛熱又是隨著沸點(diǎn)的下降而升高。根據(jù)這一原理,可以將被處理物放入能耐受一定負(fù)壓的、用適當(dāng)真空系統(tǒng)抽氣的密閉真空箱內(nèi),隨著真空箱內(nèi)真空度不斷提高,水的沸點(diǎn)溫度不斷降低,水就變得容易汽化,水汽化時(shí)只能從被處理物自身吸收熱量,被處理物便可得到快速的冷卻。
二、真空冷卻的應(yīng)用
由于真空無處不在,因此,與傳統(tǒng)的傳熱方式(對流、傳導(dǎo)、輻射)相比,真空冷卻不但快速均勻,而且干凈衛(wèi)生,非常適合熟食品的冷卻和果蔬預(yù)冷等。
讓我們先看看熟食品生產(chǎn)的工藝流程:
原料 清洗 加工(蒸煮燒烤等) 冷卻 包裝 成品
毫無疑問,熟食品加工好后都必須經(jīng)過冷卻才能包裝,傳統(tǒng)的冷卻方法有室內(nèi)攤涼自然冷卻、強(qiáng)制通風(fēng)冷卻、空調(diào)間冷卻、冷庫冷卻等。這些冷卻方法不但冷卻時(shí)間長(幾個(gè)—十幾個(gè)小時(shí)),周轉(zhuǎn)慢,占地多,而且冷卻不均勻,表面和中心溫差大,更重要的是影響食品衛(wèi)生安全。
現(xiàn)在食品加工一般采用自然攤涼方式冷卻,占地大、時(shí)間長,不但難以達(dá)到快速預(yù)冷的要求,也不適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。也有的直接放進(jìn)冷庫冷卻,那是既不合理又不經(jīng)濟(jì),并且也做不到快速均勻地冷卻。
采用真空冷卻方式來對熟食品及果蔬進(jìn)行冷卻或預(yù)冷,空氣里的細(xì)菌不可避免地會沾到食品上去,造成食品的“二次污染”,特別是在60-30℃之間,是細(xì)菌高速繁殖區(qū)域,快速通過這一溫度區(qū)間,就可大大減少細(xì)菌繁殖世代,菌量容易得到控制,從而有利于提高食品的安全性,延長保質(zhì)期。這對于貫徹“食品安全法”具有重要意義,由此可見,食品加工行業(yè)用樣也需要一種快速冷卻的先進(jìn)方法和設(shè)備。
真空冷卻就是可以滿足以上要求的比較理想的快速冷卻技術(shù)方法。
因此,熟食品包裝前細(xì)菌污染數(shù)愈少氣調(diào)保鮮包裝抑菌效果愈好,貨架期愈長。一般通過真空快速冷卻,用25%-35% CO2, 75%-35%N2氣調(diào)保鮮包裝,在超市冷藏陳列柜的貨架期可達(dá)40-60天。