專利名稱：一種湯汁食品真空冷卻過(guò)程中防止湯汁飛濺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種湯汁食品真空冷卻過(guò)程中防止湯汁飛濺的方法，屬于液體或帶湯汁食品真空、冷卻技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
真空冷卻技術(shù)的原理是將被冷卻的產(chǎn)品放在真空冷卻室內(nèi)，通過(guò)真空泵抽去空氣以造成一個(gè)低壓環(huán)境，使產(chǎn)品內(nèi)部的水分得以蒸發(fā)由于蒸發(fā)吸熱，導(dǎo)致產(chǎn)品本身的溫度降低。該過(guò)程分為兩個(gè)階段首先是真空室內(nèi)的壓力降低到產(chǎn)品初始溫度對(duì)應(yīng)的飽和壓力。在飽和壓力下“閃點(diǎn)”出現(xiàn)，此階段蒸發(fā)較慢，冷卻效果不明顯。隨后壓力繼續(xù)降低，蒸發(fā)開始進(jìn)行。隨著蒸發(fā)的進(jìn)行，產(chǎn)品溫度開始降低，直到預(yù)先設(shè)定的溫度。真空冷卻的優(yōu)點(diǎn)是冷卻速率快，縮短了食品加工時(shí)間，因而提高了產(chǎn)量；經(jīng)真空冷卻后的食品，形狀變化小；食品的品質(zhì)、質(zhì)地大多優(yōu)于風(fēng)冷的產(chǎn)品；在真空冷卻中，除了整車食品進(jìn)出真空室外，沒有外界空氣進(jìn)入。因此它比風(fēng)冷方法更衛(wèi)生，可使貨架期增加。在真空條件下，液體的沸點(diǎn)會(huì)降低，所以在運(yùn)用真空冷卻技術(shù)對(duì)熟食品尤其是對(duì)含有湯汁的食品或液體食品進(jìn)行降溫時(shí)容易產(chǎn)生沸騰發(fā)生飛濺現(xiàn)象，以真空冷卻番茄蛋湯為例進(jìn)行說(shuō)明先將做好的溫度為72°C的番茄蛋湯放入真空預(yù)冷室，預(yù)冷終溫設(shè)為15°C ； 將真空終壓設(shè)定為900Pa，抽真空速率為20m3/h ；啟動(dòng)真空冷卻機(jī)器開始冷卻，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)獲得真空室壓力、溫度變化曲線。將這種降壓冷卻方法稱為自動(dòng)降壓法。在設(shè)定壓力和溫度條件下，通過(guò)真空室上的觀測(cè)窗可觀察到番茄蛋湯真空冷卻過(guò)程中沸騰飛濺現(xiàn)象，圖1為自動(dòng)降壓法真空預(yù)冷過(guò)程中的溫度、壓力曲線的變化。實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)在0-130秒，由于剛開始啟動(dòng)，真空箱體內(nèi)壓力還沒有達(dá)到液體所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力，沒有沸騰發(fā)生，真空室內(nèi)只出現(xiàn)蒸汽，湯汁液體表面沒有出現(xiàn)任何波動(dòng)，在該階段番茄蛋湯的溫度從72°C降至66°C ；真空室壓力從常壓降至14955Pa，稱為飛濺前期。隨著抽真空的繼續(xù)，番茄蛋湯表面開始波動(dòng)，此時(shí)真空室壓力已經(jīng)達(dá)到番茄蛋湯所對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓力，并且湯汁表面壓力低于湯汁內(nèi)部壓力，所以在湯汁表面最先產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象，隨后在湯汁內(nèi)部開始沸騰，飛濺現(xiàn)象也隨著沸騰的加劇而不斷加強(qiáng)。該階段為飛濺期，對(duì)應(yīng)圖1中的130-300秒，在該階段番茄蛋湯的溫度從66°C降至21°C ；真空室壓力從 14955 降至1500P，從實(shí)驗(yàn)曲線可以看出此階段是食品溫度變化最明顯的時(shí)期。隨著真空壓力的進(jìn)一步降低，番茄蛋湯沸騰現(xiàn)象逐漸趨于平靜，進(jìn)入飛濺后期。在飛濺后期由于番茄蛋湯內(nèi)部已經(jīng)不含氣體，沒有氣泡產(chǎn)生，所以不會(huì)出現(xiàn)沸騰和飛濺，但是湯汁中水分的蒸發(fā)還在進(jìn)行，所以食品的溫度會(huì)不斷降低，直至降到預(yù)冷終溫。由于食品中固形物成分不易在冷卻過(guò)程中丟失，因此湯汁食品的失重率應(yīng)近似等于食品的失水率。實(shí)驗(yàn)表明自動(dòng)降壓法真空預(yù)冷過(guò)程中的失水率達(dá)到47%，而且目前對(duì)于帶湯汁熟食品的真空冷卻防止飛濺工藝方法方面，國(guó)內(nèi)未見報(bào)道。因此，如何控制帶湯汁熟食品或液態(tài)食品真空預(yù)冷過(guò)程中的飛濺，是生產(chǎn)實(shí)際中急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種湯汁食品真空冷卻過(guò)程中防止湯汁飛濺的方法，其目的在于克服現(xiàn)有的自動(dòng)降壓法在真空冷卻過(guò)程中湯汁嚴(yán)重飛濺的缺陷。本發(fā)明采用階梯降壓法和降壓-復(fù)壓循環(huán)方法解決上述技術(shù)難題，不僅操作簡(jiǎn)單，而且效果顯著，湯汁無(wú)飛濺發(fā)生，失水率接近于理論失水率。本發(fā)明技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種湯汁食品真空冷卻過(guò)程中防止湯汁飛濺的方法，將湯汁或帶湯汁食品放入真空冷卻室內(nèi)抽真空冷卻；其特點(diǎn)是采用階梯降壓法和/降壓-復(fù)壓循環(huán)法；(A)所述的階梯降壓法先將湯汁或帶湯汁食品放入真空冷卻室內(nèi)抽真空冷卻； 當(dāng)被冷卻湯汁食品中有少量氣泡產(chǎn)生時(shí)，真空泵停止抽真空，并保持真空壓力不變；當(dāng)氣泡消失后后，再開始抽真空，如此重復(fù)直至冷卻結(jié)束；(B)所述的降壓-復(fù)壓循環(huán)法先將被冷卻的湯汁或帶湯汁物料置于真空室抽真空冷卻；當(dāng)被冷卻湯汁食品中有氣泡產(chǎn)生時(shí)，真空泵停止工作，進(jìn)氣閥開啟，進(jìn)行復(fù)壓；當(dāng)真空室壓力恢復(fù)后，氣泡消失重新開始抽真空；如此重復(fù)直到冷卻結(jié)束。由實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同湯汁食品產(chǎn)生氣泡的不同溫度與壓力值，編制計(jì)算機(jī)程序，通過(guò)真空室中設(shè)置的溫度、壓力傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，由真空冷卻機(jī)上的PLC系統(tǒng)控制，自動(dòng)執(zhí)行階梯降壓法和/降壓-復(fù)壓循環(huán)法，完成湯汁或帶湯汁食品的抽真空冷卻過(guò)程。階梯降壓法是通過(guò)控制氣泡的大小，不讓氣泡破裂從而達(dá)到抑制飛濺的效果。降壓-復(fù)壓循環(huán)法是運(yùn)用突然回壓來(lái)破壞即將形成的氣泡，從而達(dá)到抑制飛濺的目的。通過(guò)表1，對(duì)現(xiàn)有自動(dòng)降壓法和本發(fā)明階梯降壓法和降壓-復(fù)壓循環(huán)法作技術(shù)比較。表1不同方法失水率及預(yù)冷時(shí)間
“ 初重(g) 末重(g) 失水(g) 失水率(％) 預(yù)冷時(shí)間(min) 自動(dòng)降壓法 400 212 188 47 5.5 階梯降壓法 400 361 39 9.8 48.3 降壓-復(fù)壓循環(huán)法400_361_39_9_8_44.2從表1可以看出，自動(dòng)降壓法進(jìn)行番茄蛋湯冷卻時(shí)，雖然冷卻時(shí)間短，但是由于產(chǎn)生沸騰飛濺失水嚴(yán)重；階梯降壓法和降壓-復(fù)壓循環(huán)法都可有效控制湯汁的真空冷卻飛濺，使食品失水量接近于理論失水量，但相對(duì)冷卻時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于湯汁食品的真空冷卻，采用階梯降壓法和/抽真空-復(fù)壓循環(huán)法能夠有效防止湯汁飛濺。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本發(fā)明可以單獨(dú)使用其中一種方法，也可以兩種方法交替使用，由計(jì)算機(jī)控制，操作簡(jiǎn)單，效果顯著，湯汁無(wú)飛濺發(fā)生，失水率接近于理論失水率。


圖1為自動(dòng)降壓法真空預(yù)冷過(guò)程中的溫度、壓力變化曲線；圖2為階梯降壓法真空預(yù)冷過(guò)程中的溫度、壓力變化曲線；
圖3為降壓-復(fù)壓循環(huán)法真空預(yù)冷過(guò)程中的溫度、壓力變化曲線。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1 采用階梯降壓法將豆?jié){、番茄蛋湯等液體食品，放入真空室內(nèi)，然后關(guān)閉真空冷卻室，啟動(dòng)制冷系統(tǒng)使冷阱降溫，同時(shí)啟動(dòng)真空泵對(duì)真空室按圖2所示的降壓程序進(jìn)行抽真空，開始豆?jié){、番茄蛋湯表面水蒸發(fā)，當(dāng)真空室壓力降低到將要出現(xiàn)沸騰對(duì)應(yīng)的壓力時(shí)，少量氣泡產(chǎn)生，停止減壓維持一段時(shí)間等待氣泡消失；然后繼續(xù)降低壓力，到出現(xiàn)沸騰所對(duì)應(yīng)的壓力時(shí)氣泡產(chǎn)生，再次保持一段時(shí)間等待氣泡消失，直至不再出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象，再開始抽真空，如此重復(fù)，直至樣品溫度達(dá)到預(yù)定的終溫。階梯降壓方法，通過(guò)控制氣泡的大小，不讓氣泡破裂從而達(dá)到抑制飛濺的效果。實(shí)施例2 采用降壓-復(fù)壓循環(huán)法將帶湯汁的食品原料放入真空室內(nèi)，啟動(dòng)制冷系統(tǒng)使冷阱降溫，同時(shí)啟動(dòng)真空泵對(duì)真空室按圖2所示的工藝方案進(jìn)行抽真空，在抽真空過(guò)程中，當(dāng)湯汁出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象時(shí)氣泡產(chǎn)生，真空泵停止工作，進(jìn)氣閥開啟，進(jìn)行復(fù)壓，以破壞氣泡的形成，氣泡消失后重新抽真空，當(dāng)湯汁再次出現(xiàn)沸騰時(shí)，真空泵停止工作，再次開啟進(jìn)氣閥充氣直至氣泡消失，開始抽真空，如此重復(fù)，直到樣品溫度達(dá)到預(yù)定的終溫。降壓-復(fù)壓循環(huán)法是運(yùn)用突然回壓來(lái)破壞即將形成的氣泡，從而達(dá)到抑制飛濺的目的。因?yàn)槊看位貕憾紩?huì)破壞一些氣泡的形成，而未被破壞的氣泡會(huì)在更低的壓力下才能夠形成，隨著氣泡的不斷減少食品的溫度也在不斷降低直至食品溫度達(dá)到預(yù)定的終溫。實(shí)施例3 采用階梯降壓法、降壓-復(fù)壓循環(huán)法交替使用將帶湯汁的食品原料放入真空室內(nèi)，啟動(dòng)制冷系統(tǒng)使冷阱降溫，同時(shí)啟動(dòng)真空泵對(duì)真空室按圖2所示的工藝方案進(jìn)行抽真空，在抽真空過(guò)程中，當(dāng)湯汁出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象時(shí)氣泡產(chǎn)生，真空泵停止工作，進(jìn)氣閥開啟，進(jìn)行復(fù)壓，以破壞氣泡的形成，氣泡消失后重新抽真空，當(dāng)湯汁再次出現(xiàn)沸騰時(shí)，真空泵停止工作，等待氣泡消失后，繼續(xù)降低壓力，當(dāng)氣泡再次出現(xiàn)，真空泵停止工作，進(jìn)氣閥開啟，進(jìn)行復(fù)壓，以破壞氣泡的形成，氣泡消失后重新抽真空，如此兩種方法交替使用直至樣品溫度達(dá)到預(yù)定的終溫。
權(quán)利要求
1.一種湯汁食品真空冷卻過(guò)程中防止湯汁飛濺的方法，將湯汁或帶湯汁食品放入真空冷卻室內(nèi)抽真空冷卻；其特征在于采用階梯降壓法和/降壓-復(fù)壓循環(huán)法；(A)所述的階梯降壓法先將湯汁或帶湯汁食品放入真空冷卻室內(nèi)抽真空冷卻；當(dāng)被冷卻湯汁食品中有少量氣泡產(chǎn)生時(shí)，真空泵停止抽真空，并保持真空壓力不變；當(dāng)氣泡消失后后，再開始抽真空，如此重復(fù)直至冷卻結(jié)束；(B)所述的降壓-復(fù)壓循環(huán)法先將被冷卻的湯汁或帶湯汁物料置于真空室抽真空冷卻；當(dāng)被冷卻湯汁食品中有氣泡產(chǎn)生時(shí)，真空泵停止工作，進(jìn)氣閥開啟，進(jìn)行復(fù)壓；當(dāng)真空室壓力恢復(fù)后，氣泡消失重新開始抽真空；如此重復(fù)直到冷卻結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的湯汁食品真空冷卻過(guò)程中防止湯汁飛濺的方法，其特征在于由實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同湯汁食品產(chǎn)生氣泡的不同溫度與壓力值，編制計(jì)算機(jī)程序，通過(guò)真空室中設(shè)置的溫度、壓力傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，由真空冷卻機(jī)上的PLC系統(tǒng)控制，自動(dòng)執(zhí)行階梯降壓法和/降壓-復(fù)壓循環(huán)法，完成湯汁或帶湯汁食品的抽真空冷卻過(guò)程。
全文摘要
一種湯汁食品真空冷卻過(guò)程中防止湯汁飛濺的方法，將湯汁或帶湯汁食品放入真空冷卻室內(nèi)抽真空冷卻；采用階梯降壓法和/降壓-復(fù)壓循環(huán)法；階梯降壓法先將湯汁或帶湯汁食品放入真空冷卻室內(nèi)抽真空冷卻；當(dāng)被冷卻湯汁食品中有少量氣泡產(chǎn)生時(shí)，真空泵停止抽真空，并保持真空壓力不變；當(dāng)氣泡消失后后，再開始抽真空，如此重復(fù)直至冷卻結(jié)束。降壓-復(fù)壓循環(huán)法先將被冷卻的湯汁或帶湯汁物料置于真空室抽真空冷卻；當(dāng)被冷卻湯汁食品中有氣泡產(chǎn)生時(shí)，真空泵停止工作，進(jìn)氣閥開啟，進(jìn)行復(fù)壓；當(dāng)真空室壓力恢復(fù)后，氣泡消失重新開始抽真空；如此重復(fù)直到冷卻結(jié)束。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，效果顯著，湯汁無(wú)飛濺發(fā)生，失水率接近于理論失水率。
文檔編號(hào)A23L1/39GK102499399SQ20111044309
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者李保國(guó), 石茂占, 蘇樹強(qiáng), 范磊 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)