2、壓差預(yù)冷

2-1原理

壓差預(yù)冷是空氣預(yù)冷的一種新形式，其原理圖（如2-1），它是利用壓差風(fēng)機(jī)的抽吸作用，在包裝容器的兩側(cè)形成一定的壓力差，使冷空氣經(jīng)過(guò)包裝容器上的通風(fēng)孔強(qiáng)制通過(guò)包裝容器內(nèi)部與預(yù)冷產(chǎn)品表面直接進(jìn)行換熱，從而使物品快速、均勻的冷卻到工藝要求的溫度范圍的預(yù)冷方法

壓差預(yù)冷系統(tǒng)中主要由；冷風(fēng)機(jī)、壓差風(fēng)機(jī)、靜壓箱、包裝箱和預(yù)冷庫(kù)組成。要進(jìn)行壓差預(yù)冷首先選取預(yù)冷產(chǎn)品，將產(chǎn)品進(jìn)行凈污處理。拿農(nóng)作物來(lái)說(shuō)，帶有的泥沙量越多預(yù)冷效果越差。之后將產(chǎn)品放入包裝箱內(nèi)，啟動(dòng)壓差風(fēng)機(jī)使包裝箱兩側(cè)產(chǎn)生靜壓差，之后啟動(dòng)冷風(fēng)機(jī)，冷風(fēng)在壓差的作用下流過(guò)包裝箱與產(chǎn)品直接接觸換熱。通過(guò)調(diào)節(jié)靜壓箱內(nèi)變頻風(fēng)機(jī)的頻率控制靜壓的大小。冷風(fēng)從包裝箱了另一側(cè)流出再進(jìn)入冷風(fēng)機(jī)形成循環(huán)。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的預(yù)冷。

壓差預(yù)冷-風(fēng)流道

3、不同預(yù)冷方式在加工產(chǎn)品方面的比較

目前，美國(guó)、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家已把預(yù)冷作為果蔬采摘后以及食品加溫后必不可少的工序。在我國(guó)，隨著人民生活水平的提高和對(duì)預(yù)冷認(rèn)識(shí)的加深，預(yù)冷也將會(huì)應(yīng)用的越來(lái)越廣泛。以下內(nèi)容闡述了真空預(yù)冷和壓差預(yù)冷對(duì)于不同的產(chǎn)品所具有的優(yōu)勢(shì)和不足。

真空預(yù)冷的優(yōu)點(diǎn)中最重要的是它可以大大的縮短預(yù)冷時(shí)間。（如表3-1）。從表中我們可以看出真空預(yù)冷在預(yù)冷時(shí)間上的極大的優(yōu)勢(shì)，從預(yù)冷理念上分析真空預(yù)冷所具有的優(yōu)勢(shì)是由于和壓差預(yù)冷不同的預(yù)冷機(jī)制造成的。前者是通過(guò)水蒸發(fā)而獲得冷量而后者是利用冷風(fēng)掠過(guò)產(chǎn)品表面帶走熱量，即熱量交換和傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從導(dǎo)熱和蒸發(fā)換熱的效率上來(lái)比較不到1：16，在預(yù)冷時(shí)間上的差別就有了理論依據(jù)。冷卻時(shí)間的縮短不僅可以保證易腐食品的質(zhì)量，而且從衛(wèi)生角度看更加保險(xiǎn)，同時(shí)降低了運(yùn)行成本。

3-1  預(yù)冷時(shí)間比較表

真空預(yù)冷與壓差預(yù)冷不同，它是通過(guò)水蒸氣的蒸發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，蒸發(fā)過(guò)程同時(shí)發(fā)生在產(chǎn)品的內(nèi)部和表面，因此產(chǎn)品中有穩(wěn)定的溫度分布。例如：有一堆水果同時(shí)被真空預(yù)冷，所有的產(chǎn)品的溫度可以在同樣的速率下降低，包括頂部的，中部的和底部的，對(duì)于尺寸較大的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，用真空預(yù)冷時(shí)，產(chǎn)品表面和中心的溫度差比壓差預(yù)冷要小的多了。

從預(yù)冷的理論方面來(lái)講，真空預(yù)冷和壓差預(yù)冷所適用的產(chǎn)品種類有較大的區(qū)別。（如下表3-2）

表3-2    預(yù)冷產(chǎn)品比較

最近的研究表明真空預(yù)冷不但用于食品保鮮方面效果突出，在鮮花的保鮮方面也有很明顯的成績(jī)。鮮花的生命很脆弱，如果把它們放在壓差預(yù)冷的條件下，根本無(wú)法接受預(yù)冷就會(huì)受到損傷，因?yàn)樗?jīng)不起包裝箱兩側(cè)由壓差造成的冷風(fēng)力影響。實(shí)驗(yàn)證明真空預(yù)冷瓶?jī)?nèi)水仙花和百合花使其延長(zhǎng)保鮮壽命收到了很好的效果。將真空預(yù)冷到2℃后的鮮花放在室溫19-20℃的水中，可以保存7-8天的新鮮度，而不經(jīng)過(guò)預(yù)冷處理的鮮花只能保存2-3天的時(shí)間，另外經(jīng)過(guò)處理后的鮮花無(wú)論是放在水中還是放在平面上都是一樣的保持新鮮，這就給花朵的運(yùn)輸帶來(lái)了極大的方便。

預(yù)冷在歐洲和美洲的國(guó)家中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，在處理生菜等小蔬菜食品方面真空預(yù)冷比壓差預(yù)冷更有優(yōu)勢(shì)。這依然是由于真空預(yù)冷理想的預(yù)冷速率。例如在30分鐘內(nèi)就可以將3-5公斤的生菜從25℃冷卻到1℃，并使生菜的各部分組織結(jié)構(gòu)不受到損傷，菌類迅速死亡，比起壓差預(yù)冷下加PVC薄膜包裝毫不遜色。

真空預(yù)冷機(jī)于鮮花的使用

預(yù)冷蘑菇是真空法的一項(xiàng)專利應(yīng)用。蘑菇的滲透結(jié)構(gòu)和高潮濕性滿足了真空預(yù)冷實(shí)現(xiàn)的條件。研究指出真空預(yù)冷法可以把儲(chǔ)藏102小時(shí)以后的蘑菇在延長(zhǎng)24小時(shí)。另外真空法保存稍微變質(zhì)的蘑菇比壓差法好很多。蘑菇本身是一種食用菌，如果被其他的惡性菌侵染腐蝕很快，真空法依靠理想的冷卻速率可以達(dá)到保藏的效果，而壓差預(yù)冷不能那么快的使蘑菇表面的霉菌凍結(jié)死亡，即不能很好的保藏質(zhì)量較差的蘑菇。

真空預(yù)冷法在處理松軟食品如：面包、蛋糕、果凍、果醬等含有較高黏膠性纖維結(jié)構(gòu)的食物時(shí)也收到很好的效果。真空預(yù)冷過(guò)程由于環(huán)境壓力低于產(chǎn)品內(nèi)部壓力，因此不會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生褶皺，塌陷等損壞。在傳統(tǒng)的預(yù)冷方式中包括壓差預(yù)冷對(duì)于處理高纖維的產(chǎn)品存在的問(wèn)題除了會(huì)損壞產(chǎn)品的形狀外，主要表現(xiàn)在預(yù)冷效率大為降低，因?yàn)榻M織中大量的黏膠纖維結(jié)構(gòu)對(duì)熱量的傳導(dǎo)和疏散起到很大的阻滯作用，工作耗時(shí)大，耗能高，經(jīng)濟(jì)效益低。例如：預(yù)冷50Kg的含有酸乳酪的果脯真空法用1.2個(gè)小時(shí)就可以完成，用壓差法需要11個(gè)小時(shí)。

真空法雖然具有不可替代的優(yōu)點(diǎn)，但是它的應(yīng)用受到很大的限制。①觀察可以真空預(yù)冷的產(chǎn)品得知此類產(chǎn)品都具有結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)就是高潮濕性和痛透的氣孔組織，這些也是真空預(yù)冷得以進(jìn)行的前提條件。但是在生活中有很大的一部分的產(chǎn)品是不滿足這些要求的。如：蘋果、梨、西紅柿等具有光滑果皮的食物應(yīng)用真空法預(yù)冷就很困難了。②真空預(yù)冷的高縮水性也給產(chǎn)品生產(chǎn)商選用此方法增加了顧慮。一般情況下用壓差預(yù)冷以及其他的預(yù)冷方法處理產(chǎn)品時(shí)，縮水失重大約為2-3％左右，而用真空法達(dá)到了11％左右（如下表3-3）。這與生產(chǎn)商的經(jīng)濟(jì)利益聯(lián)系起來(lái)就不劃算了。

江蘇裕灌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)使用雙門不銹鋼真空預(yù)冷機(jī)

3-3 預(yù)冷失重比較

雖然真空預(yù)冷很有市場(chǎng)潛力，但是從綜合利益上來(lái)分析壓差預(yù)冷還是目前世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的預(yù)冷方式。壓差預(yù)冷通常采用中心抽吸式、側(cè)面抽吸式和隧道式三種形式縮小了生產(chǎn)所需空間，庫(kù)容利用更加合理，其預(yù)冷方式比其他預(yù)冷方式如水預(yù)冷、冰預(yù)冷，更為均勻。適用于各種果蔬，尤其對(duì)蘋果、黃瓜等硬度較大的果蔬效果更佳。預(yù)冷過(guò)程中減少了水分蒸發(fā)造成的產(chǎn)品表面凝縮，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。在對(duì)產(chǎn)品預(yù)冷后的色澤和口感上的調(diào)查表明壓差預(yù)冷較真空預(yù)冷有更高的可接受程度，這主要是從失水的方面考慮，真空預(yù)冷失水較大必然造成產(chǎn)品變硬是口感下降，而壓差預(yù)冷就不存在這樣的問(wèn)題了。最后從兩種系統(tǒng)的總投資費(fèi)用上比較壓差預(yù)冷要比真空預(yù)冷更節(jié)約，但是生產(chǎn)的運(yùn)行費(fèi)用較高，另外生產(chǎn)過(guò)程中碼垛堆積費(fèi)時(shí)，總之在生產(chǎn)應(yīng)用中應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的需要合理選用預(yù)冷系統(tǒng)以達(dá)到省時(shí)節(jié)能高效的綜合目的。