果蔬食品真空保鮮設備 :果蔬保鮮;真空預冷;真空包裝;真空氣體置換保鮮
果蔬收獲以后,生命并沒有結束,仍然有呼吸作用,即吸收氧氣,排出二氧化碳及水分。在新陳代謝的過程中,產生大量呼吸熱,使養分不斷地消耗,并損失大量水分。結果造成果蔬凋萎、變色軟化、維生素減少,以致變質,失去商品價值。減弱果蔬的呼吸強度,*的方法是迅速降低果蔬溫度使其呼吸熱降低。低溫不僅能抑制微生物的生長繁殖,還能抑制食品中酶的活性,延緩果蔬中化學成份的變化,保持食品的營養價值和色、香、味品質。果蔬采摘后經適當處理,能提高果蔬的質量。真空預冷被認為是減緩果蔬采摘后成熟及保證食品質量的有效方法。
果蔬食品真空保鮮設備真空預冷的特點:
① 果蔬冷卻速度快,一般只需20~30min,若用冷藏庫冷卻,則需10~12h,而且只能處理早晨收獲的果蔬,而真空預冷則不受采集時間限制隨時可以處理;
② 處理時間短,水分損失小,果蔬不會發生局部干枯變形;
③ 真空預冷的果蔬鮮度保持時間長,適合較長時間貯藏及長途冷運輸。
1、真空預冷原理:
水在大氣壓下的沸點為100℃,若水處于真空環境中,其沸點將隨著壓力的降低而下降。當壓力降到2330pa時,溫度為20℃的水就能沸騰。若壓力繼續降低612pa時,水的沸點近似于0℃。真空預冷的基本原理是將果蔬置于真空容器中,并抽真空。當壓力達2660~2000pa時,果蔬表面水分開始蒸發,水分蒸發隨壓力下降而加劇。在蒸發過程中,水所需要的氣化熱由果蔬來提供,其本身得到了冷卻。通常在20min左右就可冷到3℃左右。此時,果蔬失去的水分只占其質量的1%~3%,不影響其鮮度。
在減壓過程中水分愈容易蒸發的蔬菜,冷卻效果愈高。而水分蒸發的速度,取決于體積與表面積之比。與萎體結構、組織密度、蠟質等也有一定關系。水從果蔬體內向表面移動的速度也影響水的蒸發。因此,不同果蔬真空預冷的是不同的。
2、真空預冷裝置
真空預冷裝置主要有三大部件,即真空室、捕水器及真空抽氣機組。
(1)真空抽氣機組
真空預冷保鮮適宜的工作壓力范圍在600~700pa,以果蔬不受凍傷的溫度為限。在此工作壓力下,真空預冷保鮮適用的真空泵或真空機組有:旋片式真空泵及滑閥式真空泵;羅茨泵-羅茨泵-雙級水環泵機組;羅茨泵-旋片式真空泵機組;羅茨泵-滑閥泵機組。油封式機械真空泵不適宜抽除含有大量水蒸氣的氣體,因水氣會溶于機械泵油中,使油乳化,油的性能變壞,影響真空泵的性能。羅茨泵-羅茨泵-雙級水環砂機組可抽水氣,但抽大量水氣,機組相當龐大,亦不適用,故通常均需要配置捕水器,用以捕食大量果蔬蒸發水氣,使進入泵中的水氣盡可能減少。
真空機組的氣體負荷由四部分組成,即真空室及捕水器容積中所含的大氣壓氣體、裝置的漏氣量、物料所含的氣體、以及捕水器未能捕集的水蒸氣。通常粗略計算只考慮真空室及捕水器所含氣體,其可以忽略。
(2)捕水器
捕水器用于冷凝物料蒸發出來的水氣。本身相當于一個熱交換器,其管程走制冷劑工質,殼程走空氣及水蒸氣。殼體材料為不銹鋼,蒸發器為銅管制成。殼體外部有保溫層。設計捕水器時,需考慮氣體通過時有較大的流導;同時又需考慮捕獲水蒸氣效率。一般設計中,捕集水蒸氣效率應在95%以上。捕水器中的壓力比工作壓力低半個到一個數量級,并由此值確定節發器的溫度。
捕水器的耗冷量包括三個部分:
① 捕水器中蒸發器材料降溫耗冷量Q1;
② 蒸發器結構支撐材料熱傳導及蒸發器輻射熱損失Q2;
③ 物料蒸發出來的水蒸氣凝結耗冷量Q3;
在確定捕水器所耗冷量時,應比較預冷耗冷量Q1 Q2和工作耗冷量Q2 Q3,取兩者中較大值。制冷機選用單級壓縮機即可,制冷劑選用R22。