真空冷卻技術(shù)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，本文主要對真空冷卻技術(shù)的原理，真空冷卻設(shè)備以及在食品中的應(yīng)用加以介紹。 

    真空冷卻技術(shù)是一種快速冷卻的方法，它是食品冷凍冷藏鏈中不可缺少的環(huán)節(jié)之一，真空冷卻是將被冷卻的產(chǎn)品放在真空室內(nèi)，通過真空泵抽真空，造成一個低壓環(huán)境，使產(chǎn)品內(nèi)部的水分得以蒸發(fā)，由于水分的蒸發(fā)吸熱導(dǎo)致產(chǎn)品溫度下降，產(chǎn)品的溫度一般在0～10℃。與常規(guī)冷卻方法如風(fēng)冷卻、冰冷卻和水冷卻相比，真空冷卻的特點(diǎn)是冷卻速度快、操作方便、冷卻均勻、清潔、產(chǎn)品不會受到污染，可以在規(guī)定的時間內(nèi)將產(chǎn)品冷卻到要求的溫度（0～10℃）。真空冷卻在幾十年前就已經(jīng)被應(yīng)用到萵苣、蘑菇、切花等園藝產(chǎn)品的預(yù)冷，近幾年來，它又被應(yīng)用到肉類及其肉制品的預(yù)冷。 

真空冷卻技術(shù)原理 

1.1 真空預(yù)冷機(jī)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，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(diǎn)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(jìn)入二階段，壓力繼續(xù)降低，蒸發(fā)開始進(jìn)行，隨著蒸發(fā)的進(jìn)行，產(chǎn)品的溫度開始降低，一直進(jìn)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。

 1.2 真空冷卻技術(shù)特點(diǎn) 

1.2.1 優(yōu)點(diǎn)  真空冷卻最突出的優(yōu)點(diǎn)是能在很短的時間內(nèi)將食品冷卻到0 ℃以上, 保持食品的品質(zhì), 并節(jié)省能源,操作方便，提高工作效率。食品在真空冷卻室內(nèi)被預(yù)冷,減少了腐敗菌的污染, 從而延長食品的保質(zhì)期和貨架期, 提高食品的食用安全性。真空冷卻占地面積小,不需要設(shè)備,可以控制冷卻速度和最終冷卻速度,耗能低， 節(jié)省加工成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。 

1.2.2 缺點(diǎn)  真空冷卻的主要缺點(diǎn)是在初期投入較大，成本高，由于食品水分的蒸發(fā)造成其重量的減少。同時,水分散失對有些食品的品質(zhì)如結(jié)構(gòu)、感觀等會產(chǎn)生不利影響。同時目前只能是間歇操作，還不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，生產(chǎn)率低。另外，冷卻過程水分的消耗是不可避免的，此技術(shù)就是依靠物料中的水分蒸發(fā)吸收熱而制冷，所以真空冷卻技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用受到限制。 

  快速冷卻機(jī)真空預(yù)冷機(jī)裝置 

2.1 真空冷卻裝置  食品真空冷卻裝置主要由真空室、真空系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。真空室是長方形的, 內(nèi)有擱架; 真空系統(tǒng)由一級蒸氣噴射泵和二級真空泵組成; 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泵、冷凝器、平衡罐及管路; 制冷系統(tǒng)由冷水機(jī)組、循環(huán)泵組成; 控制系統(tǒng)通過多個閥門, 實(shí)現(xiàn)溫度和壓力的實(shí)時檢測與控制。 2.2 主要工藝流程  真空冷卻的具體工藝過程是: 物料放入真空室后密閉, 開始階段蒸氣噴射泵及真空泵從真空室里抽走空氣, 真空室壓力不斷降低, 在壓力達(dá)到產(chǎn)品的飽和壓力之前, 產(chǎn)品中水分不會大量蒸發(fā), 真空泵的運(yùn)行還不能對產(chǎn)品制冷。隨著壓力降低, 當(dāng)真空室內(nèi)的壓力低于飽和蒸氣壓時, 產(chǎn)品中水分開始大量汽化, 同時從產(chǎn)品中吸收熱量, 使產(chǎn)品迅速降溫, 此時的狀態(tài)稱為閃點(diǎn)(flash point)。從產(chǎn)品中蒸發(fā)出來的水蒸氣被噴射泵抽出, 通過列管式冷凝器時絕大部分水蒸氣被冷凝排出, 剩下少量蒸氣及不凝性氣體由真空泵抽走。當(dāng)溫度降到接近與壓力相對應(yīng)的飽和蒸氣溫度區(qū)域時, 溫降速度減緩, 直至溫度平穩(wěn), 達(dá)到產(chǎn)品的冷卻終溫。制冷系統(tǒng)的作用是降低冷卻水的溫度, 提高冷凝器的冷凝能力。

真空冷卻技術(shù)發(fā)展趨勢及展望  

真空冷卻是一種先進(jìn)的冷卻技術(shù)，人們對它的認(rèn)識還不很深入。目前對真空冷卻技術(shù)機(jī)理分析較少，對冷卻過程的失水控制、壓力控制、溫度控制以及系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能分析還很淺。今后真空冷卻技術(shù)的研究趨勢在于：  (1) 對不同的物料進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)機(jī)理分析，對冷卻過程進(jìn)行優(yōu)化控制，取得合理冷卻效果。  (2) 加強(qiáng)真空冷卻對產(chǎn)品品質(zhì)影響的研究，并要解決冷卻過程中水分損失和凍害等不利問題。  (3) 對不同物料的真空冷卻過程進(jìn)行動態(tài)模擬，以便更深入地理解真空冷卻技術(shù)的機(jī)理，有助于真空冷卻裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及冷卻過程自動化控制的實(shí)現(xiàn)。  (4) 加強(qiáng)真空冷卻在不同的園藝產(chǎn)品預(yù)冷和食品冷卻中應(yīng)用效果的研究，擴(kuò)大其在食品行業(yè)的應(yīng)用范圍。  隨著人們對真空冷卻技術(shù)的深入研究,相信真空冷卻技術(shù)在食品加工中會有更廣的應(yīng)用和良好的發(fā)展前景。