一种真空预冷系统及其预冷方法与流程

本发明涉及食品保鲜技术领域，尤其涉及一种真空预冷系统及其预冷方法，更具体地涉及一种以冰为水分捕集器的真空预冷系统及其预冷方法。

背景技术：

在真空预冷系统中，通常通过低压环境下水分的蒸发将蔬菜水果等食品中的热量带出。水分蒸发带走食品热量的同时，会产生大量的水蒸气，水蒸气一般通过真空泵抽出排空，但是随着绝对压力的降低，水蒸气气化，使气体的体积越大，若仅靠真空泵，很难将系统维持在较低的压力水平，这一缺点尤其对于大型真空预冷设备表现的更为明显。

因此，真空预冷系统还需要包含一个制冷装置，其作用在于捕集水蒸气的同时，使水蒸气分压力降低，从而使水蒸气连续排出并冷凝，避免水蒸气进入真空泵对其造成损坏。

目前公开的专利多集中于真空预冷工艺的改进及对制冷系统的优化，很难从根本上解决制冷装置高成本的问题。而现有技术中的制冷装置虽能实现对水蒸气的快速冷却，但却需要较高的成本，这一问题成为阻碍真空预冷系统广泛应用的瓶颈。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种真空预冷系统及其预冷方法，以冰为水分捕集器，降低了真空预冷系统的成本。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种真空预冷系统及其预 冷方法。

一种真空预冷系统，包括用于放置食品的真空室、通过真空管路与所述真空室连接的真空泵，所述真空泵对所述真空室抽气降压使食品真空预冷，并将食品真空预冷时所述真空室内产生水蒸气和空气的混合气抽出；所述真空管路上设有水分捕集器，所述水分捕集器通过其产生的冰将真空管路中所述混合气内的所述水蒸气回收。

进一步的，前述水分捕集器包括制冰系统和储冰槽，所述制冰系统产生冰并将产生的冰输送至所述储冰槽，所述储冰槽内的冰与所述混合气内的所述水蒸气换热后产生水并将产生的水输送至所述制冰系统用于制冰。

进一步的，前述制冰系统产生的冰为冰晶、冰粒、冰块和冰球中的一种或者多种。

进一步的，前述储冰槽由上至下设有若干层子冰槽，各层所述子冰槽上分别铺设有所述制冰系统产生的冰，各层所述子冰槽之间形成能流通所述混合气的通道。

进一步的，前述储冰槽设有入冰口，所述入冰口与所述制冰系统连通，向所述储冰槽内加入所述制冰系统产生的冰；所述储冰槽的底部设有出水口，所述出水口与所述制冰系统连通，使所述制冰系统回收所述储冰槽产生的水。

进一步的，前述储冰槽的两端分别与所述真空管路连通，所述真空室流出的混合气经所述储冰槽的通道后流入所述真空泵。

进一步的，还包括控制系统，所述控制系统对所述真空泵和制冰系统进行控制。

一种真空预冷系统的预冷方法，包括如下步骤：

S1、在对食品进行真空预冷之前，开启水分捕集器，所述水分捕集器产生冰并将产生的冰存储；

S2、开启真空泵抽气对放入真空室内的食品进行预冷，所述真空室内产生混合气，所述真空泵将所述混合气从所述真空室内抽出并通 过所述水分捕集器，所述水分捕集器内存储的冰对所述混合气内的水蒸气进行回收；

S3、所述水分捕集器对所述水蒸气回收后产生水，所述水分捕集器将该产生的水制成冰。

进一步的，前述步骤S1中，通过制冰系统产生冰后，将产生的冰存储于储冰槽；所述步骤S2中，所述真空泵将所述混合气从所述真空室内抽出并通过所述储冰槽，所述储冰槽内存储的冰对所述混合气内的水蒸气进行回收；所述步骤S3中，所述储冰槽对所述水蒸气回收后产生水，所述制冰系统将该产生的水制成冰。

进一步的，前述制冰系统和真空泵的启动和停止分别通过控制系统进行控制。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

本发明提供一种真空预冷系统，果蔬放置在真空室内，真空泵对真空室抽气使真空室内部压力降低，从而使食品(如果蔬)真空预冷，果蔬内部的水分蒸发产生水蒸气，真空泵将食品真空预冷时真空室内产生水蒸气和空气的混合气抽出；水分捕集器通过其产生的冰与水蒸气进行热量传递，使水蒸气冷凝，从而将真空管路中混合气内的水蒸气回收，达到真空预冷的目的。

本发明提供一种真空预冷系统的预冷方法，通过提供以冰为水分捕集器的真空预冷方法，降低真空预冷系统的投资成本。另外，其优势还在于，可以在进行真空预冷之前将冰制好备用，由于冰具有蓄能作用，水分捕集器可以经过长时间工作产生足够的冰，因此，可以采用制冰能力较小的水分捕集器，其成本低廉，并且与成本高昂的制冷系统具有相同的效果。

附图说明

图1为本发明真空预冷系统的结构示意图；

图2为本发明真空预冷系统的储冰槽的结构示意图。

其中，1：真空室；2：真空管路；3：储冰槽；31：子冰槽；32：通道；33：入冰口；34：出水口；4：制冰系统；5：真空泵；6：冰。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

由于新采摘的果蔬含有大量的呼吸热，须对其进行快速的冷却降温，真空预冷是一种速度较快的预冷方法，但由于传统的方法需要一个制冷系统与之相匹配，使水蒸气冷凝，使真空得以维持。水蒸气冷凝需要大量的冷量，制冷系统的成本与其制冷量相关，制冷量越大，成本越高。其成本在真空预冷装置中占据较高的比例，也成为阻碍真空预冷装置发展和推广的瓶颈。因此，需要提供一种成本低廉的真空 预冷系统。

如图1所示，本实施例提供的一种真空预冷系统，包括用于放置食品的真空室1、通过真空管路2与真空室1连接的真空泵5，真空泵5对真空室1抽气降压使食品真空预冷，并将食品真空预冷时真空室1内产生水蒸气和空气的混合气抽出；真空管路2上设有水分捕集器，水分捕集器通过其产生的冰6将真空管路2中混合气内的水蒸气回收。本实施例中，需要冷却的果蔬放置在真空室1内，由于需要承受一定的真空度，该真空室1是一个密封性较好的容器，可以由不锈钢制成，包含一个真空抽气孔。真空管路2通过真空抽气孔与真空室1相连，然后连接真空泵5，其作用是对真空室1进行抽吸，降低其内部的压力，促进果蔬内水分的蒸发，在真空预冷过程中，真空泵5始终处于工作状态。

进一步的，水分捕集器包括制冰系统4和储冰槽3，制冰系统4产生冰6并将产生的冰6输送至储冰槽3，储冰槽3内的冰6与混合气内的水蒸气换热后产生水并将产生的水输送至制冰系统4用于制冰6。制冰系统4独立于真空泵5和真空室1，可以单独控制。由于制冰系统4独立于其他部件，可以事先将其开启，将其制得的冰6存储于储冰槽3，待真空泵5开启时直接使用。在预冷开始之前制冰系统4有足够的时间制冰6，因此可以将制冰6安排在电价的波谷时间，节约运行成本，另外，可以使用制冰6量较小、功率较低的制冰6机，从而降低其投资成本。

进一步的，根据需要，制冰系统4产生的冰6为冰6晶、冰6粒、冰6块和冰6球中的一种或者多种形状。

进一步的，如图2所示，储冰槽3由上至下设有若干层子冰槽31，各层子冰槽31上分别铺设有制冰系统4产生的冰6，各层子冰槽31之间形成能流通混合气的通道32，水蒸气与空气从每层之间的通道32通过，水蒸气遇冰6冷凝，空气被真空泵5抽出。本实施例中，储冰槽3中所储存的冰6可以完全取代常规真空预冷系统中的制冷系统。

进一步的，储冰槽3设有入冰口33，入冰口33可以设置于储冰槽3顶部，也可以设置于储冰槽3侧面，入冰口33与制冰系统4连通，向储冰槽3内加入制冰系统4产生的冰6；储冰槽3的底部设有出水口34，出水口34与制冰系统4连通，使制冰系统4回收储冰槽3产生的水。由制冰系统4制得的冰6通过运冰6通道从入冰口33运送至储冰槽3内，储冰槽3用于将制冰系统4制得的冰6储存起来，由于冰6的蓄能性，维持其不融化只需要很小的冷量，因此可以长时间储存。真空室1内产生的水蒸气流过储冰槽3时，与其内部的冰6产生热量交换，水蒸气冷凝产水与冰6融化产水都从出水口34通过排水通道流入制冰系统4中，用于再次制冰6。

进一步的，储冰槽3的两端分别与真空管路2连通，真空室1流出的混合气经储冰槽3的通道32后流入真空泵5。

进一步的，还包括控制系统，控制系统对真空泵5和制冰系统4进行控制。

实施例二

本实施例提供的一种真空预冷系统的预冷方法，包括如下步骤：

S1、在对食品进行真空预冷之前，开启水分捕集器，水分捕集器产生冰6并将产生的冰6存储；在对果蔬预冷之前就将水分捕集器开启制冰6，可以利用晚间电价较低时制冰6。

S2、开启真空泵5对放入真空室1内的食品进行预冷，真空室1内产生混合气，真空泵5将混合气从真空室1内抽出并通过水分捕集器，水分捕集器内存储的冰6对混合气内的水蒸气进行回收；当真空泵5开启时，果蔬内部水分在低压下产生的水蒸气与水分捕集器内储存的冰6进行热量交换而冷凝。

S3、水分捕集器对水蒸气回收后产生水，水分捕集器将该产生的水制成冰6。

进一步的，步骤S1中，通过制冰系统4产生冰6后，将产生的冰6存储于储冰槽3；步骤S2中，真空泵5将混合气从真空室1内抽出 并通过储冰槽3，储冰槽3内存储的冰6对混合气内的水蒸气进行回收；步骤S3中，储冰槽3对水蒸气回收后产生水，制冰系统4将该产生的水制成冰6。本实施例中，为使冰6与水蒸气充分换热，储冰槽3设计成多层结构，在真空泵5的抽吸作用下，水蒸气和空气一起通过多层的冰6表面，水蒸气冷凝，而空气通过真空泵5排出。

进一步的，制冰系统4和真空泵5的启动和停止分别通过控制系统进行控制，使制冰系统4与真空泵5的控制相对独立。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。