熟食品真空快速冷却最新进展

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1、熟肉真空冷却技术的最新进展1.引言真空冷却是一种快速蒸发冷却技术，它的基本原理是通过抽真空降压的方法,使食品内水份在低压状态下蒸发的同时吸收自身热量,从而达到冷却的目的。这项技术早期只应用于蔬菜和鲜花的冷却保鲜上，直到二十世纪九十年代后期，食品安全问题，尤其是肉制品的安全问题引起了世界各国的重视之后，国际食品界重新认识到食品保鲜的重要性并开始研究真空冷却技术在食品工业中的应用。文献[1]在对熟肉真空冷却的研究中发现冷却无骨火腿时，真空冷却的速度远远超过了传统冷却方式。世界各国，尤其是欧洲国家制定了一系列的肉制品生产规范，对冷却工艺也制定了严格的要求，如爱尔兰食品安全咨询

2、委员会规定大块肉制品在熟制加热后应在2.5h内从74℃冷却到10℃，实际上采用传统冷却技术难以使100mm厚的肉块达到上述冷却要求。实验表明，目前只有真空冷却技术可以做到这一点。所以,近年来国内外学者对真空冷却熟肉制品技术做了大量的研究。2.真空冷却装置真空冷却机的分类方法很多，按其真空室的容积可以分为大、中、小三种类型；按其目的和用途可以分为实验型真空冷却机和工业生产型真空冷却机；按运转方式有均压式、串连式和连续式。文献[2]介绍了一种真空制冷机，如图1.所示，它由真空室、真空系统、制冷系统和控制系统组成，根据需要有时还装有加湿装置等。真空冷却的具体工艺过程是：物料放

3、入真空室后密封，开始阶段真空泵从真空室里抽走空气，真空室压力不断降低；在压力达到产品的饱和压力之前，产品中水份不能大量蒸发，真空泵的运行还不能对产品制冷；随着压力降低，真空室里达到一定真空度后，产品中水份开始大量汽化，与此同时从产品中吸收热量，使得产品迅速降温，此时的状态称为闪发点；从产品中蒸发出来的水蒸汽被真空泵抽出，通过冷凝器制冷蛇管时绝大部分水蒸汽被冷凝排出，剩下少量蒸汽由真空泵抽走；当温度降到某一特定温度区域时，温降速度减缓，直至温度平稳，即达到产品的冷却终温。3.熟肉真空冷却的工艺特性3.1.熟肉真空冷却的优点3.1.1.冷却速度快且与产品尺寸无关文献[3][

4、4][5]中大量实验结果表明，真空冷却速度比传统冷却有了很大的提高。文献[5]用真空冷却的方法，把熟肉从70－74℃冷却到4℃，只用了1-2.5h，而采用传统冷却方式诸如强制风冷，自然风冷或者水冷等，冷却时间分别增加到9.4-11.7h，12.1-14.3h，5-14.3h。导致冷却速度差异的主要原因在于它们的传热特性不同，传统冷却主要靠热传导的方式将熟肉中心的热量传递到表面，而从表面到冷却介质的传热方式主要是对流换热，其传热的驱动力是冷却介质和熟肉的温差。由于熟肉的导热性较差，内部传热缓慢，使得样品的大小成为影响传热速度的决定性因素。几种传统方法冷却方式的冷却速度相差

5、不大，其主要取决于样品尺寸。和传统制冷方法不同，真空冷却利用水蒸气在真空状态下蒸发制冷。真空冷却过程通过两步进行热量传递，水在样品的内部小孔里的蒸发，水蒸气从样品内部到扩散外部环境里。所以，样品小孔的结构，小孔的尺寸，形状，空间间隔，分布等等是影响水蒸发速率以及冷却速度的决定性因素。文献[4]以孔隙性作为一个参数，来描述熟肉的结构，如下式：-孔隙性-熟肉视密度-熟肉真比重同时指出，孔隙性和真空冷却速率有直接的联系。切碎的牛肉的孔隙性为9.8－11.8％，把它冷却到4℃需要21-15min。而孔隙性为1.44-2.6％的整块牛肉，冷却则需要100-154min。此外，大量

6、的实验和理论研究表明，真空冷却速率与样品的尺寸无关，这使得真空冷却成为冷却大块熟肉的好办法。3.1.2.温度分布均匀在真空冷却中，样品内部温度分布比强制风冷和水冷却要均匀的多。文献[6]通过实验对比了在真空冷却所需的时间内（25min），各种冷却方式下样品内部和表面的温差变化。如图2，在整个过程中，真空冷却下的样品的温差最小，换言之，就是温度分布最均匀。真空冷却之所以能达到这种平衡是因为，水蒸发同时发生在产品的表面和内部。文献[3]指出，真空冷却中，内部小孔分布决定了样品温度分布。小孔分布均匀，产品内部温度分布就均匀。而传统的冷却方式是从中心到表面导热，所以两者之间存在

7、温差，并且这种情况要持续整个冷却过程。3.1.3.其他优点不同于其他传统方法，真空冷却对产品的包装要求不高，只要包装有孔隙或者通风即可。而且，真空冷却过程中可以通过控制室内绝对压力来控制产品温度。另外，真空快速冷却还有利于保持食品的营养。因为真空冷却过程中不需要移动冷媒，而且真空环境也隔断了对环境的传热，所以真空冷却要比风冷和水冷节能。此外由于空气只在冷却末期进入房间，所以它还是一种非常卫生的方法。3.2.熟肉真空冷却的主要缺点在真空冷却中，因为要蒸发水份以达到冷却的目的，所以水的损失是不可避免的，这样，就导致熟肉中的部分营养随着水份而流