真空冷却的应用关
一、什么是真空冷却
为了便于理解,我们举个非常简单的例子,比如在我们的日常生活中,在一个大气压(101325Pa)下,水在100℃时沸腾。但水的沸点温度不是一成不变的,随着压力的降低(或升高)而降低(或升高)。例如,水的沸点温度在40196.6Pa时是76℃,4kPa时已降到29℃,到了1.6kPa时则降到14℃。沸点的降低,使水容易汽化。由于汽态水分子比液态水分子具有更高的能量,因此水在汽化时必须吸收汽化潜热,而其汽化潜热又是随着沸点的下降而升高。根据这一原理,可以将被处理物放入能耐受一定负压的、用适当真空系统抽气的密闭真空箱内,随着真空箱内真空度不断提高,水的沸点温度不断降低,水就变得容易汽化,水汽化时只能从被处理物自身吸收热量,被处理物便可得到快速的冷却。
一、真空冷却的应用
由于真空无处不在,因此,与传统的传热方式(对流、传导、辐射)相比,真空冷却不但快速均匀,而且干净卫生,非常适合熟食品的冷却和果蔬预冷等。
采用真空冷却方式来对熟食品及果蔬进行冷却或预冷,空气里的细菌不可避免地会沾到食品上去,造成食品的“二次污染”,特别是在60-30℃之间,那是细菌高速繁殖区域,快速通过这一温度区间,就可大大减少细菌繁殖世代,菌量容易得到控制,从而有利于提高食品的安全性,延长保质期。这对于贯彻“食品安全法”具有重要意义,由此可见,食品加工行业用样也需要一种快速冷却的先进方法和设备。
(一)旋片真空泵、捕水器组合系统和果蔬真空预冷机
旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。这是一种抽速大、体积小、极限真空度高、工作噪音低的油封式机械真空泵。在这种真空泵中,油起着重要的作用,它兼具密封、润滑及冷却三种效能。
利用旋片真空泵完全可以达到果蔬预冷所需的真空度(≤660Pa),但是如前所述,真空冷却的原理正是利用水份汽化时吸热而造成自身降温。因此,在冷却过程中会产生水汽,如果水汽直接进入旋片泵,将引起泵油的乳化,不但影响泵的性能而且会对泵体本身造成损害。解决的办法是在泵的前面增加一套捕水器,利用低温将水汽凝结成水而排掉。为此必须再配置制冷系统,让除去了水汽的空气再经真空泵排出。
果蔬真空预冷机一般都是根据以上原理而设计制成的,其基本组成是真空箱体、捕水器、制冷机组和旋片式真空泵。