果蔬真空预冷过程中传质系数的实验研究

269菠菜低温真空干燥实验研究申江，张现红*，胡开永（天津商业大学，天津市制冷技术重点实验室，天津300134）摘要：实验以菠菜为研究对象，设置干燥温度为0、5、10ħ，研究了低温真空干燥的动力学特征，包括其含水量、水分比、干燥速率。

并与冷冻真空干燥、热风干燥对比研究了干燥菠菜的复水特性、维生素C 含量和叶绿素含量。

结果表明：菠菜低温真空干燥过程只有加速和减速阶段，不存在恒速阶段。

低温真空干燥复水比为8.0，大于热风干燥但小于冷冻真空干燥。

和冷冻真空干燥和热风干燥相比较，低温真空干燥的维生素C 保有量最高，低温真空干燥和冷冻真空干燥对于叶绿素的保存效果相同。

关键词：低温真空干燥，冷冻真空干燥，热风干燥，干燥曲线，品质An experiment study of low －temperature vacuum drying on spinachSHEN Jiang ，ZHANG Xian －hong *，HU Kai －yong（Ｒefrigeration Key Laboratory of TianJin ，TianJin University of Commerce ，Tianjin 300134，China ）Abstract ：The low －temperature vacuum drying kinetics of spinach in terms of moisture content ，moisture ratio ，drying rate had been researched experimentally .The samples was employed to study the drying behaviour at 0，5，10ħ.The objective of this study was to compare the quality of these spinach in terms of their rehydration ratio ，their content of chlorophyll and vitamin C to that low －temperature vacuum dried ，hot air dried ，and freeze vacuum dried spinach .The results showed that ，there was no constant drying rate period .The rehydration ratio of spinach dried during low －temperature drying was 8.0，was greater than hot air drying but less than freeze vacuum drying .Additionally ，low －temperature drying was found to yield spinach with relatively high levels of chlorophyll and vitamin C .Key words ：low －temperature vacuum drying ；frozen vacuum drying ；hot air drying ；drying curve ；quality 中图分类号：TS255.3文献标识码：B文章编号：1002－0306（2014）05－0269－04收稿日期：2013－09－18*通讯联系人作者简介：申江（1960－），男，博士，教授，研究方向：食品冷链技术与装置研究。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
果蔬类食品的真空预冷方法原理和真空预冷装置(1)
在我国果蔬类食品的销售环节通常是采摘后直接上市销售，然后由消费者买回家中处理干净再食用，而剩余的不可食用部分再集中运输处理，这种消费方式不仅费时费力，增加重复运输处理，而且污染环境，又不符合食品卫生要求，很显然这与现代化、快节奏、高度文明、发达的社会越来越不相适应。

20 世纪70 年代发达国家就已实现工厂化加工水果、蔬菜，到80 年代初已经发展到规模化生产。

采收后的水果、蔬菜经挑选、去根蒂叶，清洗、预冷、包装、冷藏运输进入超级市场的冷藏货架，消费者买回置入冰箱冷藏，食用时可直接烹调，无须清洗等环节，这种消费方式与我国传统消费方式相比无疑具有许多优点：
工厂化的集中处理必然给农业带来一场深刻变革，农副产品加工必然朝着工厂化、规模化、标准化方向发展；可以向消费者提供完全符合食品卫生标准的农副产品，鲜度大大提高；大大减少城市垃圾，减少环境污染；减少重复运输；消费者省时省力，满足快节奏的生活方式要求。

我国政府一向大力提倡菜篮子工程，特别是在我国经济发展时期，水果蔬菜的工厂化加工已经受到各级政府的高度重视，净菜上市销售已成为必然趋势。

在近几年内必将有较大的发展。

此外，由于新鲜水果蔬菜的出口受到预冷保鲜技术制约，已越来越不能满足日益增长的国际贸易要求。

真空制冷技术及试验研究作者：肖芳韩厚德简介：真空制冷技术是目前降温速度最快的一门制冷技术。

它是一种理想的冷却方法，它能使蔬菜、果品和鲜花等农产品以及肉类，烘焙类等食品在真空状态下快速，均匀冷却，使产品的质量，鲜度和营养价值得到保证。

因此，该技术已在众多食品处理加工领域得到了广泛的应用，而且已经成为发达国家果蔬入市前必须进行的标准化作业之一。

本文主要介绍了真空制冷的机理并对不同冷却物体在真空冷却中的冷却效果进行实验分析。

并通过对设备的能耗进行分析，寻找降低设备能耗，提高能量利用效率的方法。

关键字：真空制冷预冷1 前言预冷是一项用于预处理农产品和食品的措施。

它将农产品和食品在运输，储藏或加工前冷却，尤其是那些易腐坏的农产品。

只要处理及时以及得当，预冷可以减少农产品忽然食品的损害并且可以帮助减少其新鲜度和品质的损失。

预冷是产品温度处理的第一步。

比如，农产品在采摘和预冷处理之间，在高温下的耽搁势必会加速农产品的损坏。

因此，迅速的冷却达到要求的低温可以抑制致腐微生物的生长，抑制酶的作用和呼吸作用，而且可以减少农产品的酒精发酵作用。

而真空冷却(Vacuum Cooling) 正是一种理想的制冷技术，它是目前降温速度最快的一门制冷技术，它能使蔬菜、果品和鲜花等农产品以及肉类，鱼类，烘焙类，熟食等食品在真空状态下快速,均匀冷却，使产品的质量，鲜度和营养价值得到保证。

因此，该技术已在众多食品处理加工领域得到了广泛的应用。

发达国家为获得高品质的果蔬,真空预冷已作为果蔬采摘后的第一道工序,并作为果蔬入市前必须进行的标准化作业之一。

美国，西欧和日本在真空制冷的应用方面已经比较成熟和完善，真空冷却技术已经得到广泛应用。

2 真空冷却机理在常压（760 mmHg），水的沸点是100℃。

然而，如果压力降至4.6mmHg，水的沸点将降至0℃。

真空冷却的基本原理就是利用抽真空降压的方法，使食品内水分在低压状态下蒸发；在吸收自身热量的同时，使食品内能减少和品温下降的一种冷却方式。

果蔬差压通风预冷理论与实验研究的开题报告一、课题背景随着人们对食品质量和安全的要求日益提高，果蔬的保鲜和贮运成为了一个重要的问题。

果蔬的贮存过程中，会产生大量的热量，而且果蔬内部的湿度和温度不均匀，容易导致果蔬的气味、色泽、口感等方面的变化。

因此，果蔬的预冷处理成为了果蔬保鲜和贮运的重要技术之一。

传统的果蔬预冷处理技术包括水冷、冷藏等方法，但这些方法会导致果蔬的水分流失和品质下降。

而差压通风预冷技术可以通过创造差压环境，使得果蔬表面的水分蒸发，从而达到预冷的效果。

同时，差压通风预冷技术不会导致果蔬的水分流失，且可避免果蔬与冰块等物理接触，减少果蔬在贮存和处理过程中的损伤。

因此，本研究旨在探究果蔬差压通风预冷技术的理论和实验研究方法，为果蔬保鲜和贮运提供技术支持。

二、研究目的1.研究差压通风预冷技术对果蔬保鲜的作用机理和影响因素。

2.探究不同干湿度条件下差压通风预冷技术的预冷效果。

3.建立差压通风预冷技术与果蔬品质之间的关系模型。

4.对比差压通风预冷技术与传统预冷技术在果蔬保鲜方面的差异。

三、研究内容和方法1.差压通风预冷技术的理论研究。

文献综述、理论探讨、数学模型建立等方法。

2.差压通风预冷技术的实验研究。

根据果蔬的特性和性质，选择适当的试验样品、试验条件、实验设备等，利用实验室设备进行实验研究。

3.数据分析和建模。

对实验数据进行处理，建立果蔬与差压通风预冷技术之间的关系模型，分析影响果蔬保鲜的因素及其作用机理。

四、研究预期成果和意义1.深入探究果蔬差压通风预冷技术的保鲜机理、影响因素及其作用机制，提高果蔬保鲜技术的水平。

2.建立果蔬与差压通风预冷技术之间的关系模型，为果蔬产业提供技术支持。

3.为果蔬的保鲜和贮运提供有效的技术手段，促进果蔬行业的可持续发展。

四、研究计划1.前期准备阶段：文献查阅、设备选购、实验室搭建、实验样品准备等。

时间：两个月。

2.差压通风预冷技术的理论研究。

时间：两个月。

3.差压通风预冷技术的实验研究。

叶菜类蔬菜真空预冷特性理论分析与试验研究预冷是农产品低温冷却、冷链运输中必不可少的环节。

随着社会经济的快速发展和人们生活水平的逐步提高,人们对果蔬的品质要求越来越高。

采摘后的蔬菜仍能进行呼吸和蒸发等新陈代谢活动,在高温下容易变质腐烂,因此,研究叶菜类蔬菜冷藏贮存在预冷过程中的降温特性对保持蔬菜的新鲜度具有工程指导意义。

本文以根茎类蔬菜和叶菜类蔬菜为研究对象,试验比较这两类蔬菜的真空预冷保鲜效果,得出结论:叶菜类蔬菜适合真空预冷。

通过叶菜类蔬菜真空预冷试验,分析探讨真空预冷系统中压缩机功耗与捕水器捕水量之间的关系。

基于叶菜类蔬菜的物性和真空预冷过程中的热质传递机理,建立热质传递非稳态计算模型,分析预冷温度、洒水量和预冷压力等因素对其预冷保鲜效果的影响,并对小批量叶菜类蔬菜进行试验验证。

研究结果能有效优化叶菜类蔬菜的预冷工艺,可为农户自建小型保鲜贮藏冷库及进一步深入探讨冷藏链中叶菜类蔬菜适宜预冷工艺与贮藏方案提供参考。

主要研究内容如下:(1)对叶菜类蔬菜(以大叶茼蒿为例)和根茎类蔬菜(以生姜为例)进行真空预冷试验,获得以下试验结果:在650Pa真空预冷压力下,生姜从20℃降温到10℃需要60min,大叶茼蒿从20℃降温到3℃,需要15min,远低于生姜预冷降温所需时间。

即大叶茼蒿等叶菜类蔬菜适合真空预冷。

(2)捕水器性能对真空预冷过程影响巨大,通过叶菜类蔬菜真空预冷试验,研究真空预冷系统中压缩机功耗与捕水量之间的关系,结果表明:综合比较捕水量和压缩机功耗,当蒸发温度为?5℃时,单位能耗捕水量最高,达到29.2g/W。

(3)建立了试验用大叶茼蒿在真空预冷过程中传热传质的数学模型,模拟叶菜类蔬菜的温度变化,并与试验结果相对比,结果表明:预冷初期真空室内压力降低速率极快,达到闪发点后,降低速率减缓并趋于平稳;圆柱形蔬菜外表面部分降温速率大于中心处部分;真空压力和蔬菜温度数值均相吻合,且变化趋势一致。

(4)对大叶茼蒿进行不同预冷条件试验,其最佳真空预冷工艺条件:真空预冷压力900Pa、喷水量为样品质量的5%、预冷终温3?5℃。

多孔蔬菜在真空冷却过程中热质流失的研究随着全球经济的发展和消费者对食品质量的提升，食品行业重视食品存储条件的调节，使食物在更合理的条件下保存较长时间，提高食物的质量和安全性。

真空冷却作为一种新型的食品冷却技术，具有热加工时间短、加工过程简单、加工后的产品质量高等优点，在蔬菜类食品加工中得到了广泛应用。

真空冷却是利用多孔介质进行热质流失来实现蔬菜温度的降低。

多孔介质具有高气密性能、体积缩小，易于清洗和消毒等优点，特别适合用于蔬菜加工。

本研究旨在分析多孔介质在真空冷却过程中热质流失的机理，以及在冷却过程中多孔介质的参数，如孔径大小、孔径形状、孔径密度等，对热质流失的影响。

首先，基于流体力学的方法，本研究分析了多孔介质中热质流体的流动机理，研究了孔径大小、孔径形状、孔径密度等参数对热流体流动特性的影响，从而探讨多孔介质中热质流失的机理。

其次，本研究建立了蔬菜真空冷却的数学模型，研究了孔径参数对热质流失过程的影响，研究了孔径参数对冷却效率的影响，以及多孔介质的孔径参数如何优化，使冷却效率最大化。

最后，基于实验室测试，本研究进行了不同孔径参数的实验，分析了孔径参数对热质流失、蔬菜温度降低和冷却效率的影响，得出结论，为多孔介质真空冷却过程的优化提供参考。

综上所述，本研究分析了多孔介质在真空冷却过程中热质流失的
机理，以及孔径参数对热质流失、蔬菜温度降低和冷却效率的影响，为多孔介质真空冷却过程的优化提供参考。

希望本研究结果能为下一步多孔介质研究提供有价值的科学资料，并有效提高食品加工行业的生产效率。

总之，多孔蔬菜在真空冷却过程中热质流失的机理研究，可以帮助改善蔬菜保持其新鲜度，以及提升食品行业的生产效率。