真空保鲜技术

真空为什么能够保鲜

　　不论动物性或是植物性的食物，在常温下放置一段时间后就会变质.有的发霉结块，有的腐败发臭，有的腐烂变酸，有的发臊变味。变质的食物不仅外观发生变化，失去原有食物的色、香、味品质,营养价值下降，还会含有相应毒素危害人体健康。

　　引起食物变质的主要原因是微生物作祟。环境中无处不存在微生物，食物在生产、加工、运输、储存、销售过程中，极易被微生物污染。只要温度适宜，微生物就生长繁殖，分解食物中的营养素，以满足微生物自身需要，此时食物中的蛋白质被分解成分子量极小的物质，Z终分解成肽类、有机酸.此时物质会发生氨臭味及酸味，食物也失去了原有的坚韧性及弹性，并使颜色异常。

　　食物变质的第二个原因是酶的作用。动物性食物中存在多种酶，在酶的作用下，食物的营养素被分决成多种低级产物。日常所见的饭发馊、水果腐烂,就是碳水化合物被酶分解所致的发酵。

　　食物变质的第三个原因是食物的化学反应。油脂的分子式中有不饱和的键，这种键很不稳定，很容易被氧化，产生一系列的化学反应，氧化后的油脂有怪味，如肥肉也由白色变黄。

　　真空状态下，食物保鲜时间能延长，是因为食物变质的条件发生了改变。首先，真空环境，微生物、各种促进酶很难生存，需要长时间才能达到微生物滋生的要求;其次，真空状态下，容器内的氧气大大减少，各种化学反应无法完成，食物不会被氧化，也使得食物可以长期保鲜，因而可以存放更长时间。

真空保鲜技术原理

　　真空保鲜技术是生鲜农产品加工流通新技术，主要包括减压贮藏和真空快速冷却。

　　一、减压冷藏

　　减压冷藏 (Hypobaric cold storage，Hypobaric)常称为减压贮藏(Hypobaric storage，LP)，又称为低压贮藏、真空贮藏。减压贮藏理论由美国科学家Stanley P.Burg创立，技术为其在1966-1967年间所发明。

　　1、基本原理

　　在气体始终流动的低压、高湿环境中，压力低至2.7 kPa以下时，有效YZ呼吸热和内源乙烯产生;有效YZ微生物尤其YZ霉菌生长;杀死物品内外成虫、幼虫、蛹和卵;及时排出贮藏环境中乙烯、乙醇等有害气体。

　　Z佳贮藏压力：各种园艺产品为(1.33～2.67)±0.067 kPa，肉、鱼、禽为0.6 kPa;压力如高于10 kPa，保鲜效果就很小或不明显。低压和良好换气能使植物气孔在黑暗中张开即气孔暗开，利于气体扩散和传输，即使O₂含量低于0.1%，也不会发生缺氧伤害。至今未见压力高于10 kPa可杀死昆虫的报告。

　　2、技术类型

　　减压贮藏技术有2种类型，即间断抽气型和连续抽气型。前者抽真空、加湿和换气都是间断的，后者为连续抽气、连续加湿、连续换气“3个连续”同时运行，营造持续“低压、高湿、换气”或持续“低压、低温、高湿、换气”贮藏环境。

　　二、真空冷却

　　1、基本原理

　　真空冷却(Vacuum cooling，Vacuum cold)通常又称为真空预冷(Vacuum pre-cooling)，其基本原理是在真空环境下物品部分潮湿空气迅速蒸发而冷却，特点为冷却速度比传统的冷却技术快。

　　对于果蔬真空预冷机，真空室内压力降低到饱和蒸发压力即达到闪点值时，物品表面的水分开始沸腾而蒸发，物品因水分蒸发致温度降低，随压力继续降低物品可冷却到所要求的温度。在压力闪点值以上，物品不会发生真空冷却，并且只有在气体流动的环境中才能被冷却。对冷却刚出锅高温熟食品的真空冷却机，只要抽真空物品温度就下降。

　　还需指出，普遍流传的真空均匀冷却理论，有试验研究证明不能成立。真空冷却的蔬果或熟食品从表面到芯部降温过程中的温度梯度，以及不同码放位置物品温度场温差，比冷库冷却的温度梯度小或温度场温差小而已。

　　2、技术类型

　　按用途分为果蔬真空快速冷却和熟食品真空快速冷却2类。

　　三、减压冷藏与真空冷却之间的实质性差异

　　减压冷藏与真空冷却的原理、设备技术构成、应用范围和效果都不同，二者之间存在实质性差异，是2种不同的真空保鲜技术。减压冷藏设备与气调冷藏和真空冷却设备比较，前者的类型多于后两者、适用领域和范围广于后两者、效果好于后两者。

　　减压冷藏降温仍然是传统的对流、传导和辐射3种冷却方式，而真空冷却依赖抽真空，与传统冷却方式无关;减压贮藏冷却速度慢，无降温快特点，真空冷却速度则快得多。

　　减压短期处理与真空冷却虽然都可在生鲜农产品产地进行真空预处理或流通前真空处理，但已有的试验表明，同一种蔬菜、相同采收期，减压冷藏或减压冷藏短期处理的保鲜效果比真空预冷好，包括经过减压处理或真空预冷处理后加工成的鲜切菜。概言之，就保鲜效果而论减压短期处理可代替真空预冷，但真空预冷不可代替减压短期处理。列表比较减压贮藏库与真空预冷机功用，它们之间的实质性差异明显。

真空保鲜技术在冰箱上的应用

　　国内外目前真空保鲜技术在冰箱上的应用主要有两种类型，一种是内置真空保鲜容器，一种是外接真空保鲜容器。其中内置真空保鲜容器即对整个冷藏箱或冷藏箱的一部分容积进行抽真空操作，Z为常见。

　　内置真空保鲜容器：

　　内置真空保鲜容器，即将电冰箱整个冷藏室或者冷藏室内某一个抽屉空间作为真空保鲜空间，食物放入后，对该密闭空间进行抽真空操作。

　　目前常见的抽真空结构是在抽屉空间内放置一个小型真空泵，通过压力检测装置，判断密闭空间内的压力值，只要用户在空间内存放食品，不释放真空，就可以循环往复地对空间进行抽真空操作。

　　这种结构的优点是能够较好地保证存贮空间的真空度。存在的局限性是：若想对真空保鲜盒进行抽取真空，必须开启冰箱冷藏门才能进行操作。若使用者仅想抽取真空不想频繁开启冰箱冷藏门，则这种设计不能达到要求，无法满足消费者的需要。另外，此类真空保鲜装置内置于冰箱冷藏箱，不但限制了抽真空的体积，而且占用冷藏箱的容积，同时该真空保鲜装置对材质、强度有更高要求。

　　外接真空保鲜容器：

　　外接真空保鲜容器的电冰箱，是在冰箱外部对某一个单独的空间如真空保鲜盒或者真空保鲜袋进行抽真空操作。

　　该电冰箱的真空泵安装在压机室内，抽取接头设置在冷藏箱体后壁上，一个独立的抽取管道一端可拆卸的连接到抽取接头，另一端可拆卸地连接到外置于箱体的真空保鲜容器上。无须对整个冷藏箱体或者冷藏箱内抽屉进行抽真空操作，节约空间，操作简便。

　　但是由于电冰箱的箱体和门体是铰接的，抽取接头在冷藏箱体的后壁上，进行抽真空操作时仍然需要打开冰箱门，且联接操作繁琐。

真空保鲜应用——真空冷鲜链

　　真空保鲜链技术：

　　新鲜农产品生产后流通到终端消费者手中需要保鲜链支撑，现在在用的保鲜链为冷链。

　　国家标准GB/T 28577-2012冷链物流分类与基本要求对“冷链”定义为：根据物品特性，为保持其品质而采用的从生产到消费的过程中始终处于低温状态的物流网络。还指明储存设备为“冷库、冷藏箱、保温箱、低温冰柜”等，指明运输设备为“冷藏车、保温车、冷藏集装箱、附带冷藏箱”等。

　　我国行业标准SB/T 10728-2012易腐食品冷藏链技术要求果蔬类对“果蔬冷藏链”定义为：以制冷技术为手段，使果蔬在采后处理、冷藏、运输、配送、销售等环节中保持适宜温度的流通系统。

　　据Z近20年冷藏集装箱、冷藏汽车、小冷库及上述真空保鲜设备研发生产和若干试验，以及部分应用研究的从业经历，对现代生鲜冷链物流、生鲜电商、生鲜宅配的研究，逐步明晰并提出与现存冷链不同但又兼容的真空冷鲜链理论及其营运基本模式。

　　生鲜蔬菜经减压处理后洗切、加工成鲜切菜(Fresh-cut vegetables)，可延长冷藏保鲜期、高温环境冷链断链保鲜期和延缓切面褐变程度，基于此减压短期处理技术于2011年提出“生鲜蔬菜减压冷藏保鲜链”概念。

　　真空冷鲜链：

　　真空冷鲜链的定义为：以真空技术为基础、制冷技术为手段，物品从生产到消费者的流通过程中可短时间且有限次离开适宜低温环境的流通系统。

　　真空冷鲜链核心技术装备为减压冷藏设备和果蔬真空预冷机。真空冷鲜链基本模式之一为由真空设备自行构成一条保鲜链;模式之二为“真空处理+现存冷链”构成一条保鲜链。可见，真空冷鲜链与现存冷链是不同技术领域、不同技术层面的保鲜链。

　　技术核心前者为真空，后者为低温，但2种技术相互兼容、相得益彰。真空冷鲜链与现存冷链比较，优点为延长冷藏保鲜期和货架期、延长高温环境冷链断链保鲜期、有效YZ生鲜蔬果、食用菌品质迅速衰变，并且营养素保持得好。可在高温环境下断链流通，是真空冷鲜链Z突出的优点，也是将来军民两用的亮点;借此，可望为破局生鲜电商和从产地到零散居民家庭生鲜宅配“Z后一公里”冷链断链保鲜困局提供简单易行的解决方案。