真空速冷技術(shù)及其應(yīng)用

　　真空速冷是近十年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，可用于各種烘焙食品、熟食制品、生鮮品等的快速降溫，如圖1。

　　圖1：真空速冷技術(shù)應(yīng)用場景

　　面包、糕點(diǎn)、預(yù)制菜等各種熟食品出爐后的溫度一般為95-98℃，傳統(tǒng)的方法是自然降溫，通常需要3-5個(gè)小時(shí)才能降到30℃左右，工序流程長、占用空間大，細(xì)菌容易滋生，衛(wèi)生不易保障。

　　大型烘焙企業(yè)采用專用的降溫車間，配置超長的不銹鋼傳送帶，雖然實(shí)現(xiàn)了流水作業(yè)，但投資大、能耗高、流程依然很長。如下圖2所示：

　　圖2：帶式烘焙食品降溫設(shè)備

　　為此條件好的企業(yè)普遍使用冷風(fēng)室或冷氣機(jī)冷卻，如下圖3和圖4所示，降溫時(shí)間可縮短到1個(gè)多小時(shí)，但冷風(fēng)室與烘焙車間須鄰近建設(shè)并隔離，投資較大，處理能力與冷風(fēng)室容積的矛盾也很突出。

　　圖3：烘焙食品在冷風(fēng)室中降溫

　　圖4：熟食品在冷風(fēng)機(jī)中降溫

　　對于需要冷鏈運(yùn)輸?shù)母邇r(jià)值生鮮品，如鮮花、蔬菜等，采收后需要先加工包裝，然后放入氣調(diào)庫降溫至3℃，保存待運(yùn)。由于有外包裝的阻隔，降溫時(shí)間一般要10個(gè)小時(shí)以上。

　　一、真空速冷原理

　　真空速冷技術(shù)利用水分在負(fù)壓下低溫蒸發(fā)吸收蒸發(fā)熱的物理特性，實(shí)現(xiàn)物品的快速降溫，適用于所有含水量較高的食品和生鮮品。

　　一個(gè)大氣壓是1000 mbar，此時(shí)水的汽化溫度為100℃。若氣壓下降，汽化溫度將逐漸降低。當(dāng)氣壓降到6 mbar時(shí)，水將在0℃汽化，也就是說水冰可以直接汽化。如下圖表5所示：

　　圖5：水的沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系

　　水的汽化物理上稱為相變，需要吸收大量的熱量，所謂的蒸發(fā)熱或相變熱，從而使待冷物品的溫度迅速降低，如下圖表6所示：

　　圖6：壓力、沸點(diǎn)與水的汽化潛熱關(guān)系

　　基于水的這個(gè)物理特性，將待冷物品放入專用設(shè)備，使用真空泵抽氣降壓，待冷物品中的部分水分將迅速汽化并吸收大量熱量，從而實(shí)現(xiàn)快速降溫。

　　根據(jù)應(yīng)用場景不同，可以分為兩種情況。熟食品從100℃降到室溫，稱為速冷。生鮮品從室溫降到2-3℃，稱為預(yù)冷。

　　二、真空速冷機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)以上原理，真空速冷機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括真空室(箱體)、真空泵、冷凝器、控制系統(tǒng)及輔助設(shè)備組成。

　　真空室為箱式結(jié)構(gòu)，對于面包等烘焙品，需要采用不銹鋼制造，且箱體尺寸須與烤箱尺寸匹配，一次處理量100kg左右。對于生鮮品，一般使用碳鋼制造，規(guī)格尺寸通常較大，一次可處理數(shù)噸貨品。

　　真空泵一般采用旋片泵或雙螺桿泵，根據(jù)箱體容積大小計(jì)算真空泵的規(guī)格和數(shù)量。

　　冷凝器又稱捕水器。水蒸汽流過冷凝器，在冷媒的作用下凝結(jié)成水，可以減輕真空泵的負(fù)擔(dān)，提高工作效率。

　　三、烘焙用VC Compact系列真空速冷機(jī)

　　VC Compact系列真空速冷機(jī)是煙臺(tái)方程機(jī)械技術(shù)有限公司與荷蘭威柏公司聯(lián)合開發(fā)的新一代產(chǎn)品，按照歐盟食品機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，專門用于各種烘焙品、熟食品、預(yù)制菜等的快速降溫，適用于大中型烘焙食品企業(yè)、熟食品連鎖企業(yè)、中央廚房等。

　　按照歐盟食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，該速冷機(jī)采用全不銹鋼制造，其中真空室采用316L醫(yī)用級不銹鋼。箱體內(nèi)部采用全圓角結(jié)構(gòu)，方便清潔不留衛(wèi)生死角。真空泵采用國際一線品牌雙螺桿泵，粉塵油污零排放，設(shè)備可以直接放在烘焙車間。

　　全自動(dòng)控制系統(tǒng)采用荷蘭威柏公司的技術(shù)，西門子PLC和觸摸屏，可以方便地設(shè)置冷參數(shù)、控制冷卻溫度和速度、預(yù)置冷卻程序。

　　以VC10 Compact機(jī)型為例，一次可處理100kg面包，整個(gè)冷過程為5分鐘左右，每小時(shí)可工作6次，處理量600kg。

　　圖7：VC Compact系列食品用真空速冷機(jī)

　　作者：煙臺(tái)方程機(jī)械技術(shù)有限公司 技術(shù)部

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