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移动式连续真空预冷加工设备

一、 概述

蔬菜、水果和鲜花收获后仍依靠消耗叶、茎和果实中由碳同化作用形式的糖和淀粉维持生命，呼吸产生热量，使果蔬的品温上升；品温上升更加强了呼吸作用，促进水分蒸发，微生物繁殖和氧化作用加剧，最后导致食品变色，变质，失去原有的风味和营养价值，科学证明，食品温度每升高10℃，果蔬呼吸作用将增加一倍以上。例甜玉米在27℃的常温下，呼吸热为1500kcal/kg，而在-1℃的低温下，呼吸热仅为230 kcal/kg。豌豆在2℃的低温下保存3天，维生素含量仅减少3%，而在28℃常温下保存，3天后的维生素含量将减少54% 。因此，保持果蔬和鲜花的鲜度和营养价值的最关键措施就是控制其采后的呼吸作用，尽快将其冷却到0℃左右的低温。

真空制冷是迄今最快速的一种制冷方式，它能极其迅速、高效和均匀地除去采后的果蔬和鲜花中的热量的能力。将17500kg生菜从30℃的环境温度降到1℃，采用常规的吹风冷却制冷装置需12～15h，采用保温库冷却需20～24h，而使用真空制冷装置仅需20～30min。显然，真空制冷是目前最理想的制冷保鲜技术。

该专利设备是一种可对水果、蔬菜、花卉等植物在采摘后贮藏保鲜的首选加工设备，它可延长水果、蔬菜、花卉等植物的贮存期和保鲜期，减少损失。真空预冷正是实现这种目的一种好方法。我国目前由于受设备条件及成本的限制，果蔬及其它粘合剂食品加工中很少采用真空预冷工艺，而在欧美日等发达国家，为获得高品质的果蔬，已把真空预冷作为果蔬采摘后的第一道工序。与之相比，我国还有一定的差距。随着生产的发展，人们生活的不断提高，对果蔬等食物保鲜品质的要求也会越来越高，真空预冷加工将被提到议事日程。

二、 真空预冷技术原理

在标准大气压条件下，水在100℃沸腾，吸收大量相变所需要的热量成为水蒸气；而在2337Pa（真空度为98988Pa）下，水在20℃就可以沸腾蒸发相变；相应在667Pa（真空度为100658Pa）压力下，水在1℃就可以蒸发，变成水蒸气。蔬菜、果品和鲜花含有大量水分，尤其是绿叶菜含水量高达92%以上。水在不同的压力下有不同的沸点。当收获后的果蔬和鲜花经过挑选、整要尽量地选取1些低VOCs、免喷涂的材料及可再生利用和纯天然的材料(如木纤维)等理，送入真空室后，真空泵和制冷装置将真空室内压力迅速降到610.5Pa，此时物品中所含水份在0℃就沸腾了，水从液广州态相变或蒸汽要吸收539kcal/kg汽化热，所需的潜热绝大部分来自于物品本身释放的显热量，结果导致物品本身极其迅速地降温冷却。

真空预冷加工能使蔬菜、果品和鲜花所含水分在真空状态下“闪发”而被快速、均匀地冷却，使产品的鲜度和质量有明显的提高。

三、 真空预冷技术特点

真空预冷加工适用于水果、蔬菜、花卉等植物的采摘后，消除田间热，以便贮运保鲜，还可以对熟肉制品、烘焙食品、水产品等食品进行真空预冷加工。它可以控制制品上致病微生物的生长繁殖，防止有害物质的产生，减少霉菌污染、延长保存期，一般来讲，水果、蔬菜、花卉在采摘后如不及时预冷加工，前5小时是其腐烂、变质进而失去商品价值最快的时间段。真空预冷冷却速率是风冷、水冷、冰冷冷却速率的8—16倍。

3.1 速度快 真空预冷技术的突出特点是预冷速度快。对绝大部分叶类蔬菜、花卉，即使在预冷前经过包装，一般min就可以使温度降至℃。对阔叶类蔬菜的真空预冷效果相当明显，用其它方法却需要几个小时。

3.2 效果均匀 由于预冷箱内各点的压力均衡，水果、蔬菜、花卉体内的水分能同时蒸发吸收体内蓄存的田间热量，使得箱内水果、蔬菜、花卉的温降非常均匀。

3.3 效果好 经过真空预冷min的葡萄，然后放入温度为0℃的冷藏库，保鲜期可达40天。而经过其他预冷技术处理后放入同一冷库，保鲜期为20天。真空预冷却干净卫生，真空环境可以杀菌或抑制细菌繁殖，如将70℃的肉品降温到10℃，仅需30min，如采用风冷则需400min。如采用真空预冷来冷却糕点只需4min，而在空气中冷却需要24小时。这样可减少霉菌污染，且质量损失比强制性风冷却要小。

3.4 能耗低 真空预冷去除的热量只是水果、蔬菜、花卉所含的田间热，同时，由于预冷过程时间短，相应设备运转能耗和费用明显降低，另外还可以减少由于预冷时间长导致周围环境渗透热量增加的负荷。

四、专利产品的特点：

4.1 现有产品存在的问题

现有设备均属于库房型，均属于大、中库容量，不利于采摘后迅速真空预冷，需要一定时间的进出库和抽去库内空气过程，真空预冷水果、蔬菜、花卉就不能达到最佳效果，其加工属间隙式的进、出库，一次加工时间约30min（未计进出库时间），这样就浪费了初期抽真空时间和费用，加大了运行费用。设备一次性投资大，收回投资周期长，设备不能满足加工场地需要、无机动性、没有形成一定的冷藏链，因此推广难。

4.2 该专利技术特点

根据现有水果、蔬菜、花卉等植物采摘后的加工不方便，运行成本高，设备投资大，难以解决冷链等问题，特设计出可移动式连续真空预冷加工设备，该专利产品核心技术是将被加工产品装在物料筐内（可减少产品损耗），进出料机构采用液体静压密封装置可完全达到物料在连续进、出的情况下零泄漏的要求。设计简单可靠，消耗功率小，运行费用低，维修方便，设备价格低，能自动控制真空度（温度）、湿度和时间等，能达到良好的运行状态和最低的运行费用。其特点如下：

4.2.1 该设备可安装在运载车上用机动车牵引到需要加工产品的场地进行加工，减少了物品装运费用和损失。真空预冷加工完成后就能直接运到销售点或冷藏库，从而减少了上、下车对物品的损失，同时也减少了水分损失，提高了商品品质和商品价值。

4.2.2 该设备的核心部分是物品在密封状态下能连续进、出料，而且完全保持真空状态，这样就能冷却速度快，而不至于冻伤物品。间隙式真空预冷加工一般在压力600pa的情况下，加工时间25—30min，该专利设备压力在600pa的情况下，加工时间可缩短至10—15min，可节约时间一倍以上，节约能源70%以上，因此加工成本就大大降低，并可提高加工质量，减少商品价值损失。

4.2.3 该设备的机动性大，可提高设备的运行加工时间，设备价格低，投资回收期短，可扩大加工品种和范围。

4.2.4 该设备的技术特征加强与市场和用户的互动是将被加工物品装于物品筐内，如：鲜花、生菜、胡萝卜、草莓等，由密封转鼓将物品筐送入真空冷却仓内进行溢流阀预冷加工，在真空冷却仓内设置有喷水装置，可以减少物品的水分损失（由于在真空仓内冷却每下降5.5℃就损失物品约1%的水分），各种不同物品可用透气好的薄膜进行包装，可减少物品的损伤，提高商品价值。

真空预冷较其它预冷方法有着很多独特的优点。由于现有设备初期投资高，只能适合于处理（1）冲击位置调剂方便量大的产地使用，同时运行管理技术要求高也是阻碍其推广应用的主要因素。因此，应根据各类水果、蔬菜、花卉特点，研究小批量可移动式能连续作业要求的真空预冷处理装置，降低设备投资与加工运行成本，加强真空预冷技术的推广。

而我国水果、蔬菜、花卉冷链的管理技术不完善，特别是产地预冷环节在我国几乎是空白。经常是水果、蔬菜、花卉采摘后未经预冷处理，直接运输到批发市场，或进入冷库，降温效果非常不好，影响了水果、蔬菜、花卉的市场品质，造成了极大的损失，原因主要是：（1）人们对预冷环节的重要性认识不足；（2）预冷装置的投资回报率不高；（3）预冷过程时间长。我国是一个农业大国，每年果蔬腐烂率约为25%～50%以上（水果损耗约为20%～25%），损失达750亿元之巨，一般鲜花在采后损耗也约20%左右。2000年蔬菜总产量4.4亿吨，占世界总产量66%，种植面积达1467万公顷，占世界总种植面积的35%，2000年水果总产量6237万吨，占全世界产量13%，种植面积达867万公顷占世界种植面积的18%，果蔬产值约为2500亿元（按1997年计），2000年果蔬出口占世界总量3.9%。国务院在上世纪的《1981－2000年全国食品工业发展纲要》中规定的果蔬损失率要降到5%左右的目标相差很远。如果果蔬产后损耗率降低到10%左右，相当增加20～30%产量，相当于增加产值100亿～150亿元/年。如增加10%出口，相当于增加产值10亿美元/年以上，仅减少果蔬损耗就可为社会带来近千亿元的效益。要提高农民收入就必须解决旺季烂、淡季断的问题，就需要先进的工艺和设备，因此推广真空预均分器冷设备市场大，有很大的发展空间。

信息来源：中国真空