大多數工業化生產的熟食制品都是需要經過“冷卻”這一工藝環節。而目前熟食制品的冷卻方式大致分為:(1) 攤涼式自然冷卻;(2)強制風冷卻;(3)密封袋裝后水冷;(4)流態速冷(凍)。上述前兩種冷卻方式存在著冷卻時間長;冷卻后,食品表面與芯部溫差較大;空氣中細菌及塵埃極易附著在食品表面等問題。后兩種方式冷卻速度雖然相對較快,但仍存在著食品表面與中心部分溫差大的問題。而且流態速冷(凍)裝置因投資較大,并且在使用時,存在著化霜等問題。所以,沒有被廣大熟食品生產企業所采用。
在食品生產過程中,熟食品在30℃~70℃放置的時間越長,其生物發酵和細菌繁殖速度就越快,從而加速了食品的變質和失效,縮短了食品的保質期(貨架期)。有許多熟食制品企業,尤其是生產糖份高、密度相對大的熟食品生產企業,由于食品冷卻方法不當,不能有效地保證食品的品質;甚至因為缺少有效冷卻手段,從而放棄了許多附加值很高的產品開發項目。為了解決快速冷卻這一難題,人們開發了真空冷卻技術,該技術是目前較為*的熟食制品快速冷卻的方式。
在一個標準大氣壓下,水的沸點是 100℃,蒸發熱是2256.69kJ/kg;而當壓力降低到613Pa時,水的沸點是0℃,蒸發熱為2499.52kJ/kg,隨著壓力的降低,水的沸點溫度降低,蒸發單位質量水所消耗的熱量反而有所增加[1]。真空冷卻技術的原理是將被冷卻的產品放在真空冷卻室內,通過真空泵抽去空氣以造成一個低壓環境,使產品內部的水分得以蒸發;由于蒸發吸熱,導致產品本身的溫度降低。該過程分為兩個階段:首先是真空室內的壓力降低到產品初始溫度對應的飽和壓力。在飽和壓力下閃點出現,此階段蒸發很慢,冷卻效果也不明顯。隨后壓力繼續降低,蒸發開始進行。隨著蒸發的進行,產品的溫度開始降低,直到預先設定的溫度。與其它冷卻方法相比,真空冷卻優點如下:
- 冷卻速度快。食品從100℃冷卻到常溫僅需10~15min,冷卻到10°C以下需25min左右,具有*的生產效率;(2)冷卻溫度均勻。由于食品冷卻溫度取決于真空室內真空度,而真空室內的真空度(壓力值)處處相等,所以食品內外溫度均勻;(3)避免了環境對食品的二次污染。真空冷卻完成后對箱體復壓進氣,其空氣是經過過濾的氣體,充入冷卻箱內的氣體不含塵埃懸浮物,可避免空氣中細菌、懸浮物等對食品的二次污染;(4)提高熟食制品的質量。由于冷卻時間短,可zui大限度地避免食品物料在高溫時產生的油脂氧化,淀粉糊化等反應;同時也有效地避免了食品降溫過程在60°C~30°C所產生的細菌繁殖,為延長食品保鮮期提供了保障;這樣,可使熟食品避免添加防腐劑,成為真正的“綠色食品”;(5)設備占地面積小且運行時不產生任何污染物,可直接安裝在熟食品生產線現場,安全衛生;(6)節能,運行費用低。真空冷卻不需要冷卻介質,是自身冷卻的過程,沒有系統與環境之間的熱傳遞,其能量利用系數COE(顯熱/電能)為2.65,而水冷為1.20,風冷為0.52;(7)操作方便,運行可靠。設定好相應數據后,關好真空室門,按一下按鈕便可自動完成整個冷卻過程,報警示意開門后取出食品。