高溫熟食品真空冷卻的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、真空冷卻是一種通過低壓下水分汽化帶走熱量，從而達(dá)到快速降溫的方法。近幾年來，該技術(shù)在食品冷卻中的應(yīng)用越來越廣泛。本文使用VCH-50M型熟食品真空速冷機(jī)，進(jìn)行高溫熟食品真空冷卻的理論與實(shí)驗(yàn)研究。
　　 具體的研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　 1.真空環(huán)境的數(shù)值模擬:
　　 建立了抽真空過程的傳熱、傳質(zhì)的數(shù)學(xué)模型，并考慮了真空室的泄露對抽真空過程的影響。使用ANSYS軟件對抽真空過程進(jìn)行了非穩(wěn)態(tài)模擬，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果

2、發(fā)現(xiàn):壓力在100000pa～1000pa的降壓過程中壓力差異百分比最大值為9.2％。表明該模型對于真空冷卻過程中壓力的變化能夠預(yù)測和指導(dǎo)，為后面食品真空冷卻過程模擬奠定了基礎(chǔ)。本文還分析了抽真空過程中壓力場的變化為:以抽氣口為中心的圓弧，從內(nèi)到外壓力逐漸降低。真空室內(nèi)部壓力差值很小，說明壓力場分布較均勻。
　　 2食品真空冷卻的數(shù)值模擬
　　 首先建立了多孔性食品真空冷卻過程的低壓汽化模型，使用ANSYS軟件完成了食品

3、真空冷卻非穩(wěn)態(tài)過程的模擬。在此基礎(chǔ)上，分析了模擬值和實(shí)驗(yàn)值存在差異的可能原因，并提出了真空冷卻過程的一些基本的規(guī)律:降溫過程中，食品中心到表面直線方向上溫度逐漸降低，該方向上溫度梯度最大。最后對冷卻過程中質(zhì)量的損失和溫度分布情況進(jìn)行了分析。
　　 3食品真空冷卻的實(shí)驗(yàn)
　　 以3kg饅頭為實(shí)驗(yàn)對象，分別進(jìn)行自然冷卻、冷風(fēng)冷卻和真空冷卻的實(shí)驗(yàn)，在冷風(fēng)冷卻過程中分別2m/s和4m/s的風(fēng)速。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對質(zhì)量損失、質(zhì)構(gòu)、色差、

4、和微生物的含量進(jìn)行檢測。
　　 得到如下結(jié)論:1、三種冷卻方式中真空冷卻用時(shí)900s，耗能0.59kw/h;冷風(fēng)冷卻用時(shí)1500s，耗能0.083kw/h;自然冷卻用時(shí)2100s，并且真空冷卻過程中，中心溫度高于表面溫度。2、風(fēng)冷冷卻中，冷卻到相同終溫，4m/s風(fēng)速要比2m/s少用900s。3、三種冷卻均有質(zhì)量的損失，其中真空冷卻損失量最大。4、在硬度、黏性、咀嚼性等方面，真空冷卻大于冷風(fēng)冷卻，冷風(fēng)冷卻大于自然冷卻。5、真空冷卻