專利名稱：一種湯汁食品真空冷卻過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)，通過真空泵抽去空氣以造成一個低壓環(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。該過程分為兩個階段首先是真空室內(nèi)的壓力降低到產(chǎn)品初始溫度對應(yīng)的飽和壓力。在飽和壓力下“閃點”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)開始進行。隨著蒸發(fā)的進行，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)點是冷卻速率快，縮短了食品加工時間，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)于風冷的產(chǎn)品；在真空冷卻中，除了整車食品進出真空室外，沒有外界空氣進入。因此它比風冷方法更衛(wèi)生，可使貨架期增加。在真空條件下，液體的沸點會降低，所以在運用真空冷卻技術(shù)對熟食品尤其是對含有湯汁的食品或液體食品進行降溫時容易產(chǎn)生沸騰發(fā)生飛濺現(xiàn)象，以真空冷卻番茄蛋湯為例進行說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 ；啟動真空冷卻機器開始冷卻，并通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，由計算機獲得真空室壓力、溫度變化曲線。將這種降壓冷卻方法稱為自動降壓法。在設(shè)定壓力和溫度條件下，通過真空室上的觀測窗可觀察到番茄蛋湯真空冷卻過程中沸騰飛濺現(xiàn)象，圖1為自動降壓法真空預(yù)冷過程中的溫度、壓力曲線的變化。實驗觀察發(fā)現(xiàn)在0-130秒，由于剛開始啟動，真空箱體內(nèi)壓力還沒有達到液體所對應(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，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，此時真空室壓力已經(jīng)達到番茄蛋湯所對應(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。該階段為飛濺期，對應(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，從實驗曲線可以看出此階段是食品溫度變化最明顯的時期。隨著真空壓力的進一步降低，番茄蛋湯沸騰現(xiàn)象逐漸趨于平靜，進入飛濺后期。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，所以不會出現(xiàn)沸騰和飛濺，但是湯汁中水分的蒸發(fā)還在進行，所以食品的溫度會不斷降低，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。實驗表明自動降壓法真空預(yù)冷過程中的失水率達到47%，而且目前對于帶湯汁熟食品的真空冷卻防止飛濺工藝方法方面，國內(nèi)未見報道。因此，如何控制帶湯汁熟食品或液態(tài)食品真空預(yù)冷過程中的飛濺，是生產(chǎn)實際中急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種湯汁食品真空冷卻過程中防止湯汁飛濺的方法，其目的在于克服現(xiàn)有的自動降壓法在真空冷卻過程中湯汁嚴重飛濺的缺陷。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，不僅操作簡單，而且效果顯著，湯汁無飛濺發(fā)生，失水率接近于理論失水率。本發(fā)明技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種湯汁食品真空冷卻過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； 當被冷卻湯汁食品中有少量氣泡產(chǎn)生時，真空泵停止抽真空，并保持真空壓力不變；當氣泡消失后后，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；當被冷卻湯汁食品中有氣泡產(chǎn)生時，真空泵停止工作，進氣閥開啟，進行復(fù)壓；當真空室壓力恢復(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。由實驗測得不同湯汁食品產(chǎn)生氣泡的不同溫度與壓力值，編制計算機程序，通過真空室中設(shè)置的溫度、壓力傳感器進行數(shù)據(jù)傳遞，由真空冷卻機上的PLC系統(tǒng)控制，自動執(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程。階梯降壓法是通過控制氣泡的大小，不讓氣泡破裂從而達到抑制飛濺的效果。降壓-復(fù)壓循環(huán)法是運用突然回壓來破壞即將形成的氣泡，從而達到抑制飛濺的目的。通過表1，對現(xiàn)有自動降壓法和本發(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)冷時間
“ 初重(g) 末重(g) 失水(g) 失水率(％) 預(yù)冷時間(min) 自動降壓法 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，自動降壓法進行番茄蛋湯冷卻時，雖然冷卻時間短，但是由于產(chǎn)生沸騰飛濺失水嚴重；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，但相對冷卻時間較長，對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)點和積極效果本發(fā)明可以單獨使用其中一種方法，也可以兩種方法交替使用，由計算機控制，操作簡單，效果顯著，湯汁無飛濺發(fā)生，失水率接近于理論失水率。


圖1為自動降壓法真空預(yù)冷過程中的溫度、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)冷過程中的溫度、壓力變化曲線。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例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，啟動制冷系統(tǒng)使冷阱降溫，同時啟動真空泵對真空室按圖2所示的降壓程序進行抽真空，開始豆?jié){、番茄蛋湯表面水蒸發(fā)，當真空室壓力降低到將要出現(xiàn)沸騰對應(yīng)的壓力時，少量氣泡產(chǎn)生，停止減壓維持一段時間等待氣泡消失；然后繼續(xù)降低壓力，到出現(xiàn)沸騰所對應(yīng)的壓力時氣泡產(chǎn)生，再次保持一段時間等待氣泡消失，直至不再出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象，再開始抽真空，如此重復(fù)，直至樣品溫度達到預(yù)定的終溫。階梯降壓方法，通過控制氣泡的大小，不讓氣泡破裂從而達到抑制飛濺的效果。實施例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)，啟動制冷系統(tǒng)使冷阱降溫，同時啟動真空泵對真空室按圖2所示的工藝方案進行抽真空，在抽真空過程中，當湯汁出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象時氣泡產(chǎn)生，真空泵停止工作，進氣閥開啟，進行復(fù)壓，以破壞氣泡的形成，氣泡消失后重新抽真空，當湯汁再次出現(xiàn)沸騰時，真空泵停止工作，再次開啟進氣閥充氣直至氣泡消失，開始抽真空，如此重復(fù)，直到樣品溫度達到預(yù)定的終溫。降壓-復(fù)壓循環(huán)法是運用突然回壓來破壞即將形成的氣泡，從而達到抑制飛濺的目的。因為每次回壓都會破壞一些氣泡的形成，而未被破壞的氣泡會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到預(yù)定的終溫。實施例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)，啟動制冷系統(tǒng)使冷阱降溫，同時啟動真空泵對真空室按圖2所示的工藝方案進行抽真空，在抽真空過程中，當湯汁出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象時氣泡產(chǎn)生，真空泵停止工作，進氣閥開啟，進行復(fù)壓，以破壞氣泡的形成，氣泡消失后重新抽真空，當湯汁再次出現(xiàn)沸騰時，真空泵停止工作，等待氣泡消失后，繼續(xù)降低壓力，當氣泡再次出現(xiàn)，真空泵停止工作，進氣閥開啟，進行復(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到預(yù)定的終溫。
權(quán)利要求
1.一種湯汁食品真空冷卻過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；當被冷卻湯汁食品中有少量氣泡產(chǎn)生時，真空泵停止抽真空，并保持真空壓力不變；當氣泡消失后后，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；當被冷卻湯汁食品中有氣泡產(chǎn)生時，真空泵停止工作，進氣閥開啟，進行復(fù)壓；當真空室壓力恢復(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程中防止湯汁飛濺的方法，其特征在于由實驗測得不同湯汁食品產(chǎn)生氣泡的不同溫度與壓力值，編制計算機程序，通過真空室中設(shè)置的溫度、壓力傳感器進行數(shù)據(jù)傳遞，由真空冷卻機上的PLC系統(tǒng)控制，自動執(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程。
全文摘要
一種湯汁食品真空冷卻過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；當被冷卻湯汁食品中有少量氣泡產(chǎn)生時，真空泵停止抽真空，并保持真空壓力不變；當氣泡消失后后，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；當被冷卻湯汁食品中有氣泡產(chǎn)生時，真空泵停止工作，進氣閥開啟，進行復(fù)壓；當真空室壓力恢復(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)明操作簡單，效果顯著，湯汁無飛濺發(fā)生，失水率接近于理論失水率。
文檔編號A23L1/39GK102499399SQ20111044309
公開日2012年6月20日 申請日期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, 石茂占, 蘇樹強, 范磊 申請人:上海理工大學