2、壓差預(yù)冷

2-1原理

壓差預(yù)冷是空氣預(yù)冷的一種新形式，其原理圖（如2-1），它是利用壓差風(fēng)機(jī)的抽吸作用，在包裝容器的兩側(cè)形成一定的壓力差，使冷空氣經(jīng)過包裝容器上的通風(fēng)孔強(qiáng)制通過包裝容器內(nèi)部與預(yù)冷產(chǎn)品表面直接進(jìn)行換熱，從而使物品快速、均勻的冷卻到工藝要求的溫度范圍的預(yù)冷方法

壓差預(yù)冷系統(tǒng)中主要由；冷風(fēng)機(jī)、壓差風(fēng)機(jī)、靜壓箱、包裝箱和預(yù)冷庫組成。要進(jìn)行壓差預(yù)冷首先選取預(yù)冷產(chǎn)品，將產(chǎn)品進(jìn)行凈污處理。拿農(nóng)作物來說，帶有的泥沙量越多預(yù)冷效果越差。之后將產(chǎn)品放入包裝箱內(nèi)，啟動(dòng)壓差風(fēng)機(jī)使包裝箱兩側(cè)產(chǎn)生靜壓差，之后啟動(dòng)冷風(fēng)機(jī)，冷風(fēng)在壓差的作用下流過包裝箱與產(chǎn)品直接接觸換熱。通過調(diào)節(jié)靜壓箱內(nèi)變頻風(fēng)機(jī)的頻率控制靜壓的大小。冷風(fēng)從包裝箱了另一側(cè)流出再進(jìn)入冷風(fēng)機(jī)形成循環(huán)。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的預(yù)冷。

壓差預(yù)冷-風(fēng)流道

3、不同預(yù)冷方式在加工產(chǎn)品方面的比較

目前，美國、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家已把預(yù)冷作為果蔬采摘后以及食品加溫后必不可少的工序。在我國，隨著人民生活水平的提高和對預(yù)冷認(rèn)識的加深，預(yù)冷也將會應(yīng)用的越來越廣泛。以下內(nèi)容闡述了真空預(yù)冷和壓差預(yù)冷對于不同的產(chǎn)品所具有的優(yōu)勢和不足。

真空預(yù)冷的優(yōu)點(diǎn)中最重要的是它可以大大的縮短預(yù)冷時(shí)間。（如表3-1）。從表中我們可以看出真空預(yù)冷在預(yù)冷時(shí)間上的極大的優(yōu)勢，從預(yù)冷理念上分析真空預(yù)冷所具有的優(yōu)勢是由于和壓差預(yù)冷不同的預(yù)冷機(jī)制造成的。前者是通過水蒸發(fā)而獲得冷量而后者是利用冷風(fēng)掠過產(chǎn)品表面帶走熱量，即熱量交換和傳遞來實(shí)現(xiàn)的，從導(dǎo)熱和蒸發(fā)換熱的效率上來比較不到1：16，在預(yù)冷時(shí)間上的差別就有了理論依據(jù)。冷卻時(shí)間的縮短不僅可以保證易腐食品的質(zhì)量，而且從衛(wèi)生角度看更加保險(xiǎn)，同時(shí)降低了運(yùn)行成本。

3-1  預(yù)冷時(shí)間比較表

真空預(yù)冷與壓差預(yù)冷不同，它是通過水蒸氣的蒸發(fā)來實(shí)現(xiàn)的，蒸發(fā)過程同時(shí)發(fā)生在產(chǎn)品的內(nèi)部和表面，因此產(chǎn)品中有穩(wěn)定的溫度分布。例如：有一堆水果同時(shí)被真空預(yù)冷，所有的產(chǎn)品的溫度可以在同樣的速率下降低，包括頂部的，中部的和底部的，對于尺寸較大的產(chǎn)品來說，用真空預(yù)冷時(shí)，產(chǎn)品表面和中心的溫度差比壓差預(yù)冷要小的多了。

從預(yù)冷的理論方面來講，真空預(yù)冷和壓差預(yù)冷所適用的產(chǎn)品種類有較大的區(qū)別。（如下表3-2）

表3-2    預(yù)冷產(chǎn)品比較

最近的研究表明真空預(yù)冷不但用于食品保鮮方面效果突出，在鮮花的保鮮方面也有很明顯的成績。鮮花的生命很脆弱，如果把它們放在壓差預(yù)冷的條件下，根本無法接受預(yù)冷就會受到損傷，因?yàn)樗?jīng)不起包裝箱兩側(cè)由壓差造成的冷風(fēng)力影響。實(shí)驗(yàn)證明真空預(yù)冷瓶內(nèi)水仙花和百合花使其延長保鮮壽命收到了很好的效果。將真空預(yù)冷到2℃后的鮮花放在室溫19-20℃的水中，可以保存7-8天的新鮮度，而不經(jīng)過預(yù)冷處理的鮮花只能保存2-3天的時(shí)間，另外經(jīng)過處理后的鮮花無論是放在水中還是放在平面上都是一樣的保持新鮮，這就給花朵的運(yùn)輸帶來了極大的方便。

預(yù)冷在歐洲和美洲的國家中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，在處理生菜等小蔬菜食品方面真空預(yù)冷比壓差預(yù)冷更有優(yōu)勢。這依然是由于真空預(yù)冷理想的預(yù)冷速率。例如在30分鐘內(nèi)就可以將3-5公斤的生菜從25℃冷卻到1℃，并使生菜的各部分組織結(jié)構(gòu)不受到損傷，菌類迅速死亡，比起壓差預(yù)冷下加PVC薄膜包裝毫不遜色。

真空預(yù)冷機(jī)于鮮花的使用

預(yù)冷蘑菇是真空法的一項(xiàng)專利應(yīng)用。蘑菇的滲透結(jié)構(gòu)和高潮濕性滿足了真空預(yù)冷實(shí)現(xiàn)的條件。研究指出真空預(yù)冷法可以把儲藏102小時(shí)以后的蘑菇在延長24小時(shí)。另外真空法保存稍微變質(zhì)的蘑菇比壓差法好很多。蘑菇本身是一種食用菌，如果被其他的惡性菌侵染腐蝕很快，真空法依靠理想的冷卻速率可以達(dá)到保藏的效果，而壓差預(yù)冷不能那么快的使蘑菇表面的霉菌凍結(jié)死亡，即不能很好的保藏質(zhì)量較差的蘑菇。

真空預(yù)冷法在處理松軟食品如：面包、蛋糕、果凍、果醬等含有較高黏膠性纖維結(jié)構(gòu)的食物時(shí)也收到很好的效果。真空預(yù)冷過程由于環(huán)境壓力低于產(chǎn)品內(nèi)部壓力，因此不會使產(chǎn)品產(chǎn)生褶皺，塌陷等損壞。在傳統(tǒng)的預(yù)冷方式中包括壓差預(yù)冷對于處理高纖維的產(chǎn)品存在的問題除了會損壞產(chǎn)品的形狀外，主要表現(xiàn)在預(yù)冷效率大為降低，因?yàn)榻M織中大量的黏膠纖維結(jié)構(gòu)對熱量的傳導(dǎo)和疏散起到很大的阻滯作用，工作耗時(shí)大，耗能高，經(jīng)濟(jì)效益低。例如：預(yù)冷50Kg的含有酸乳酪的果脯真空法用1.2個(gè)小時(shí)就可以完成，用壓差法需要11個(gè)小時(shí)。

真空法雖然具有不可替代的優(yōu)點(diǎn)，但是它的應(yīng)用受到很大的限制。①觀察可以真空預(yù)冷的產(chǎn)品得知此類產(chǎn)品都具有結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)就是高潮濕性和痛透的氣孔組織，這些也是真空預(yù)冷得以進(jìn)行的前提條件。但是在生活中有很大的一部分的產(chǎn)品是不滿足這些要求的。如：蘋果、梨、西紅柿等具有光滑果皮的食物應(yīng)用真空法預(yù)冷就很困難了。②真空預(yù)冷的高縮水性也給產(chǎn)品生產(chǎn)商選用此方法增加了顧慮。一般情況下用壓差預(yù)冷以及其他的預(yù)冷方法處理產(chǎn)品時(shí)，縮水失重大約為2-3％左右，而用真空法達(dá)到了11％左右（如下表3-3）。這與生產(chǎn)商的經(jīng)濟(jì)利益聯(lián)系起來就不劃算了。

江蘇裕灌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)使用雙門不銹鋼真空預(yù)冷機(jī)

3-3 預(yù)冷失重比較

雖然真空預(yù)冷很有市場潛力，但是從綜合利益上來分析壓差預(yù)冷還是目前世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的預(yù)冷方式。壓差預(yù)冷通常采用中心抽吸式、側(cè)面抽吸式和隧道式三種形式縮小了生產(chǎn)所需空間，庫容利用更加合理，其預(yù)冷方式比其他預(yù)冷方式如水預(yù)冷、冰預(yù)冷，更為均勻。適用于各種果蔬，尤其對蘋果、黃瓜等硬度較大的果蔬效果更佳。預(yù)冷過程中減少了水分蒸發(fā)造成的產(chǎn)品表面凝縮，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。在對產(chǎn)品預(yù)冷后的色澤和口感上的調(diào)查表明壓差預(yù)冷較真空預(yù)冷有更高的可接受程度，這主要是從失水的方面考慮，真空預(yù)冷失水較大必然造成產(chǎn)品變硬是口感下降，而壓差預(yù)冷就不存在這樣的問題了。最后從兩種系統(tǒng)的總投資費(fèi)用上比較壓差預(yù)冷要比真空預(yù)冷更節(jié)約，但是生產(chǎn)的運(yùn)行費(fèi)用較高，另外生產(chǎn)過程中碼垛堆積費(fèi)時(shí)，總之在生產(chǎn)應(yīng)用中應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的需要合理選用預(yù)冷系統(tǒng)以達(dá)到省時(shí)節(jié)能高效的綜合目的。