在食品生产过程中,熟食品在30℃~70℃放置的时间越长,其生物发酵和细菌繁殖速度就越快,从而加速了食品的变质和失效,缩短了食品的保质期(货架期)。有许多熟食制品企业,尤其是生产糖份高、密度相对大的熟食品生产企业,由于食品冷却方法不当,不能有效地保证食品的品质;甚至因为缺少有效冷却手段,从而放弃了许多附加值很高的产品开发项目。为了解决快速冷却这一难题,人们开发了真空冷却技术,该技术是目前较为先进的熟食制品快速冷却的方式。
在一个标准大气压下,水的沸点是 100℃,蒸发热是2256.69kJ/kg;而当压力降低到613Pa时,水的沸点是0℃,蒸发热为2499.52kJ/kg,随着压力的降低,水的沸点温度降低,蒸发单位质量水所消耗的热量反而有所增加[1]。真空冷却技术的原理是将被冷却的产品放在真空冷却室内,通过真空泵抽去空气以造成一个低压环境,使产品内部的水分得以蒸发;由于蒸发吸热,导致产品本身的温度降低。该过程分为两个阶段:首先是真空室内的压力降低到产品初始温度对应的饱和压力。在饱和压力下闪点出现,此阶段蒸发很慢,冷却效果也不明显。随后压力继续降低,蒸发开始进行。随着蒸发的进行,产品的温度开始降低,直到预先设定的温度。与其它冷却方法相比,真空冷却优点如下:
(1)冷却速度快。食品从100℃冷却到常温仅需10~15min,冷却到10°C以下需25min左右,具有极高的生产效率;
(2)冷却温度均匀。由于食品冷却温度取决于真空室内真空度,而真空室内的真空度(压力值)处处相等,所以食品内外温度均匀;
(3)避免了环境对食品的二次污染。真空冷却完成后对箱体复压进气,其空气是经过过滤的气体,充入冷却箱内的气体不含尘埃悬浮物,可避免空气中细菌、悬浮物等对食品的二次污染;
(4)提高熟食制品的质量。由于冷却时间短,可最大限度地避免食品物料在高温时产生的油脂氧化,淀粉糊化等反应;同时也有效地避免了食品降温过程在60°C~30°C所产生的细菌繁殖,为延长食品保鲜期提供了保障;这样,可使熟食品避免添加防腐剂,成为真正的“绿色食品”;
(5)设备占地面积小且运行时不产生任何污染物,可直接安装在熟食品生产线现场,安全卫生;
(6)节能,运行费用低。真空冷却不需要冷却介质,是自身冷却的过程,没有系统与环境之间的热传递,其能量利用系数COE(显热/电能)为2.65,而水冷为1.20,风冷为0.52;
(7)操作方便,运行可靠。设定好相应数据后,关好真空室门,按一下按钮便可自动完成整个冷却过程,报警示意开门后取出食品。