真空預冷是降低水的沸點,靠水分蒸發帶走產品的熱量的冷卻方法。1個大氣壓下水的沸點是100℃。氣壓下降,水的沸點會隨之降低,大約600Pa時,水的沸點變成0℃。真空預冷就是利用這一原理,將果蔬放在密閉容器內,改變容器內的氣壓,在低壓下果蔬蒸發旺盛,靠水分蒸發帶走大量蒸發熱,將果蔬冷卻。圖1-8列出了水在不同溫度下的飽和壓力。
從圖1-8中可以看出,在壓力為600Pa(1個大氣壓的0.6%)時,水的沸點降低到0℃。如果大氣壓降到500Pa,就可能造成一些產品被凍傷,因此對壓力的控制要精確。雖然壓力最低點很難達到,但合理的設置可以自動維持壓力值,保證安全降溫。真空預冷最適用于表面積和體積比率大的產品,尤其是闊葉類蔬菜,如生菜、萵苣和菠菜等。水分滲透性高的產品,如玉米和花菜,也可以采用這種方式,由于它們的結構疏松,水分蒸發很迅速。
當壓力降到2400Pa,即閃發點(也叫作閃點)時,水分開始蒸發;壓力繼續下降到800Pa,溫度為4℃時,蒸發潛熱約為697.8W,預冷食品自身冷卻。隨著壓力降低,水蒸氣的體積膨脹。1mL水在壓力為800Pa時蒸發變成水蒸氣的體積約為15.7萬mL。如此大量的水蒸氣采用真空泵排出,一衣面不經濟,另一方面水蒸氣進入真空泵內使潤滑油乳化損壞真空泵,因此必須設置捕水器。
真空預冷主要有以下幾個優點:①預冷速度快,預冷容量大;②冷卻均勻;③可通過加濕系統提高濕度,以減小水分蒸發引起的產品失重;④加濕系統還有消毒功能;⑤選擇容量合適的設備可以降低單位產品的預冷成本。
其主要缺點有:①容量大(6t以上)的設備移動不便;②初始投資成本高;③加濕系統對某些密封包裝的產品無效;④密集型產品不適合采用真空預冷。