真空預冷機（英文名：vacuum cooler或vacuum cooling machine）是運用真空預冷技術，利用真空泵抽取真空槽內空氣和水蒸氣以降低真空箱體內氣壓的冷卻加工設備。在低氣壓下，水的沸點降低，蒸發潛熱增加，被冷卻物表面自由水發生汽化現象，帶走自身及壞境熱量，達到冷卻降溫效果。
基本介紹
- 中文名：真空預冷機
- 外文名：vacuum cooler
- 技術：運用真空的特殊環境實現快速降溫
- 特點：冷卻速度快
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基本原理
新鮮農產品採收後仍具生命力，呼吸作用及其他生理變化持續進行，加速了產品老化、萎調及黃化。低溫可抑制引起產品劣變的生理變化，減緩細菌滋生。
在一個標準大氣壓下，水的沸點是100℃，蒸發熱為2256KJ/kg；當壓力下降到610 帕時，水的沸點是0℃，蒸發熱為2500KJ/kg。隨著氣壓的降低，水的沸點降低，而蒸發單位質量的水所消耗的熱量增加。真空預冷就是在真空條件下，使水迅速在真空處理室內以較低的溫度蒸發，在此過程中，消耗較多熱量，在沒有外界熱源的情況下，在真空室內產生了製冷效果。真空預冷技術原理簡單，降溫速度高，廣泛套用於農產品保鮮、運輸與儲存等。
真空預冷中，預冷是指在短時間內的急速降溫，根據被冷卻物的性質確定預冷時效，通常為數分鐘或數小時。真空預冷處理不是簡單的降溫手段，而是運用了真空的特殊環境實現快速降溫的技術。
發展概況
國內真空預冷技術套用於設備製造技術尚不成熟。相比而言，歐洲國家對於規模型牧場養殖和農場規模建設的時間長，對於真空預冷技術的研究具有豐富經驗。其中，美國、西班牙、澳大利亞等已開發國家在真空預冷技術的研究、開發及套用上已具規模。
二十世紀40年代末，西方國家開始進行真空預冷技術的研究。日本從1966年展開對於真空預冷技術的研究，並廣泛套用於果蔬生產基地。我國從80年代中期開始注意到真空預冷對於物品保鮮的作用並著手進行真空預冷技術和設備的研究工作。
在歐美、日本等已開發國家，為了獲得高質量的速凍產品，把真空預冷作為果蔬採摘後必須進行的第一道工序。在我國，隨著人們生活水平的提高，對於新鮮食品的訴求日漸增強，傳統冷卻的食品無法單盤達到應有的保鮮效果。
真空預冷特點
真空預冷機不是冷藏設備，而是冷卻加工設備，是產品放入儲藏室前或放上貨架前的降溫設備。降溫後的產品生理變化減緩，可延長產品的儲存期或貨架期。真空預冷機依靠低壓下，水沸點低蒸發熱量高的特性設計而成，其主要特點如下：
1. 冷卻速度快：20-30分鐘即可達到所需的冷藏溫度。
2. 冷卻均勻：產品表面自由水汽化帶走自身熱量達到冷卻目的，實現從內到外均勻降溫。
3. 乾淨衛生：真空壞境下，可殺菌或抑制細菌繁殖，防止交叉污染。
4. 薄層乾燥效應：有治癒保鮮物表皮損傷或抑制擴大等獨特功效。
5. 不受包裝限制：只要包裝有氣孔，即可均勻冷卻物品。
6. 保鮮度高：可保有食物原有色、香、味，延長貨架期。
7. 自動化程度高：可通過壓力感測器控制製冷系統和真空系統壓力，方便調節真空預冷機的真空度，並且可遠程操控，便於監控設備運行和快速解決設備故障。
8. 高度精準：配備精密式數顯溫度、濕度控制器，精確控制真空度及濕度。
9. 安全穩定：電氣部分採用著名品牌產品，保證機器工作穩定壽命長久，操作安全。
真空預冷機存在的問題：（1）真空預冷設備價格較高，初始投資大。（2）對於表面積相對小的果蔬，如黃瓜、西紅柿，冷卻效果不理想。
比較
傳熱機制的比較
常見冷卻方式主要有四種：風冷、水冷、冰冷和真空預冷。前三者冷卻方式主要依靠溫差驅動，通過對流方式從外物品表面放熱，熱量通過導熱從物體的中心傳遞至外表面，因此溫度分布從物品中心至外表面呈逐漸遞減的趨勢。真空預冷和前三者的本質差別在於傳熱機制的不同，它通過降低真空箱體氣壓致使物體表面水分汽化吸熱帶走熱量，因此溫度分布從物品中心至表面是均勻的。降溫速度的比較
傳統冷卻方式降溫速度受制於多種外界因素，如壞境溫度，水溫，場地面積大小等，存在冷卻處理時間長、降溫均勻性差、對被冷卻物品造成局部損傷、單位處理量有限等不足，因而無法達到快速、均勻降溫的保鮮效果。 真空預冷機的降溫速率取決於物品的表面積與體積之比和真空抽取的速度。其中，真空抽取速度可通過預冷機的設定決定。所以，傳統冷卻速度緩慢，而真空預冷降溫速度快，通常只需25分鐘左右即可將物品降至最適儲藏溫度。
發展趨勢
專家在保鮮方面，將真空預冷技術和其他技術相結合，如花卉果蔬的真空預冷與氣調包裝相結合的保鮮貯藏，試驗表明配合氣調包裝可進一步延長保質期。
但就真空預冷技術的研究而言，還存在許多問題。多數研究都傾向於套用， 忽視了對真空冷卻機理的基礎研究。對於溫度和壓力準確控制、濕度和物品重量變化規律、復壓的準確時間等研究有待完善。最佳化真空預冷機的運行管理，設計出符合冷卻物品的真空預冷設備需建立在機理的透徹研究，並結合仿真模擬實驗。
