果蔬食品的真空保鲜设备 :果蔬保鲜;真空预冷;真空包装;真空气体置换保鲜
果蔬收获以后,生命并没有结束,仍然有呼吸作用,即吸收氧气,排出二氧化碳及水分。在新陈代谢的过程中,产生大量呼吸热,使养分不断地消耗,并损失大量水分。结果造成果蔬凋萎、变色软化、维生素减少,以致变质,失去商品价值。减弱果蔬的呼吸强度,*的方法是迅速降低果蔬温度使其呼吸热降低。低温不仅能抑制微生物的生长繁殖,还能抑制食品中酶的活性,延缓果蔬中化学成份的变化,保持食品的营养价值和色、香、味品质。果蔬采摘后经适当处理,能提高果蔬的质量。真空预冷被认为是减缓果蔬采摘后成熟及保证食品质量的有效方法。
真空预冷的特点:
① 果蔬冷却速度快,一般只需20~30min,若用冷藏库冷却,则需10~12h,而且只能处理早晨收获的果蔬,而真空预冷则不受采集时间限制随时可以处理;
② 处理时间短,水分损失小,果蔬不会发生局部干枯变形;
③ 真空预冷的果蔬鲜度保持时间长,适合较长时间贮藏及长途冷运输。
1、真空预冷原理:
水在大气压下的沸点为100℃,若水处于真空环境中,其沸点将随着压力的降低而下降。当压力降到2330pa时,温度为20℃的水就能沸腾。若压力继续降低612pa时,水的沸点近似于0℃。真空预冷的基本原理是将果蔬置于真空容器中,并抽真空。当压力达2660~2000pa时,果蔬表面水分开始蒸发,水分蒸发随压力下降而加剧。在蒸发过程中,水所需要的气化热由果蔬来提供,其本身得到了冷却。通常在20min左右就可冷到3℃左右。此时,果蔬失去的水分只占其质量的1%~3%,不影响其鲜度。
在减压过程中水分愈容易蒸发的蔬菜,冷却效果愈高。而水分蒸发的速度,取决于体积与表面积之比。与萎体结构、组织密度、蜡质等也有一定关系。水从果蔬体内向表面移动的速度也影响水的蒸发。因此,不同果蔬真空预冷的是不同的。
果蔬食品的真空保鲜设备
蔬菜按真空预冷的速度不同可分为三类:
a.?类蔬菜冷却到0℃附近时大约需10~20min。几乎都是叶菜类,表面积比大、组织柔软,其结构有利于水分的蒸发。
b.?类蔬菜冷却速度较慢,如菜豆。表面积比小,组织坚硬。草莓与菜花也属于此类,在真空冷却需较长时间。
c.?类蔬菜包括黄瓜、番茄等,在真空预冷中效果zui差。这类蔬菜表面积比小,表皮厚,组织较致密,从而水分节发困难。马铃薯、胡萝卜等蔬菜也不适于真空预冷。
2、真空预冷装置
真空预冷装置主要有三大部件,即真空室、捕水器及真空抽气机组。
(1)真空抽气机组
真空预冷保鲜适宜的工作压力范围在600~700pa,以果蔬不受冻伤的温度为限。在此工作压力下,真空预冷保鲜适用的真空泵或真空机组有:旋片式真空泵及滑阀式真空泵;罗茨泵-罗茨泵-双级水环泵机组;罗茨泵-旋片式真空泵机组;罗茨泵-滑阀泵机组。油封式机械真空泵不适宜抽除含有大量水蒸气的气体,因水气会溶于机械泵油中,使油乳化,油的性能变坏,影响真空泵的性能。罗茨泵-罗茨泵-双级水环砂机组可抽水气,但抽大量水气,机组相当庞大,亦不适用,故通常均需要配置捕水器,用以捕食大量果蔬蒸发水气,使进入泵中的水气尽可能减少。
真空机组的气体负荷由四部分组成,即真空室及捕水器容积中所含的大气压气体、装置的漏气量、物料所含的气体、以及捕水器未能捕集的水蒸气。通常粗略计算只考虑真空室及捕水器所含气体,其可以忽略。
(2)捕水器
捕水器用于冷凝物料蒸发出来的水气。本身相当于一个热交换器,其管程走制冷剂工质,壳程走空气及水蒸气。壳体材料为不锈钢,蒸发器为铜管制成。壳体外部有保温层。设计捕水器时,需考虑气体通过时有较大的流导;同时又需考虑捕获水蒸气效率。一般设计中,捕集水蒸气效率应在95%以上。捕水器中的压力比工作压力低半个到一个数量级,并由此值确定节发器的温度。
捕水器的耗冷量包括三个部分:
① 捕水器中蒸发器材料降温耗冷量Q1;
② 蒸发器结构支撑材料热传导及蒸发器辐射热损失Q2;
③ 物料蒸发出来的水蒸气凝结耗冷量Q3;
在确定捕水器所耗冷量时,应比较预冷耗冷量Q1 Q2和工作耗冷量Q2 Q3,取两者中较大值。制冷机选用单级压缩机即可,制冷剂选用R22。