新鮮農(nóng)產(chǎn)品采收后仍具有生命力，其呼吸作用、蒸散作用及其他許多生理變化仍繼續(xù)在進(jìn)行，這些現(xiàn)象通常會加速產(chǎn)品老化、萎凋及黃化等。低溫可抑制引起產(chǎn)品劣變的生理變化進(jìn)行，及減緩病原菌滋生，因此降低溫度及適當(dāng)?shù)臏囟裙芾碓趫@產(chǎn)品保鮮處理上是一項(xiàng)很重要的工作。所謂「預(yù)冷」是指在短時間內(nèi)將產(chǎn)品降溫，通常須在數(shù)分鐘到數(shù)小時內(nèi)達(dá)到所需的低溫，由于需掌握時效，因此預(yù)冷處理實(shí)際上包含許多在不傷害產(chǎn)品情形況下快速降溫的技術(shù)，而不是只有單純的降溫手段。如集貨至運(yùn)輸或貯藏前短時間內(nèi)大量產(chǎn)品的降溫技術(shù)。經(jīng)過預(yù)冷后的產(chǎn)品基本上溫度已經(jīng)降至合理程度，接下來的其他溫度管理措施才可接著進(jìn)行，例如在低溫中進(jìn)行較長期的貯藏，或進(jìn)行低溫運(yùn)輸以減少運(yùn)輸期間的損耗。預(yù)冷作業(yè)大都已是獨(dú)立于冷藏之外的一項(xiàng)作業(yè)，而且需要一些特別的設(shè)備來完成，并在特定的空間中來進(jìn)行。目前已被實(shí)際采用的預(yù)冷方法可分為下列幾項(xiàng)：冰水預(yù)冷，室內(nèi)風(fēng)冷，壓差預(yù)冷，真空預(yù)冷以及碎冰預(yù)冷等。不同的預(yù)冷方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)，通常須依作物種類、操作方便性及設(shè)備成本等考量，選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)冷方式。本文將只針對真空預(yù)冷之原理、特性及其應(yīng)用作進(jìn)一步的介紹。圖1為真空預(yù)冷設(shè)備之結(jié)構(gòu)圖，主體結(jié)構(gòu)為可棧板堆積的真空槽，另須具有真空幫浦以降低倉內(nèi)壓力。在真空幫浦之前有一冷凍機(jī)組是用來凝結(jié)幫浦抽出的氣體中之水氣，由于水氣的蒸發(fā)會使真空幫浦的負(fù)荷加大，因此在真空幫浦之前先行擬結(jié)以提高真空幫浦效能。圖1.真空預(yù)冷設(shè)備構(gòu)造模式圖處理時將產(chǎn)品以起重機(jī)作業(yè)，放入真空槽中，起動冷凍機(jī)組，然后抽氣降低槽內(nèi)壓力，在正常大氣壓力下(760毫米水銀柱)，水的沸點(diǎn)是100℃，隨著壓力降低，水的沸點(diǎn)降低，當(dāng)壓力降至4.6毫米水銀柱之壓力終點(diǎn)時，水的沸點(diǎn)降低至0℃，水沸騰時由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)帶走大量的熱，產(chǎn)品溫度亦迅速降低。由于真空預(yù)冷是靠水分蒸發(fā)帶走大量的熱，故產(chǎn)品每降低6℃約須失水1％，預(yù)冷完成時通常須失水2～4％，由于真空預(yù)冷所失去的水分是自產(chǎn)品表面均勻的散失，只要失水率在5％以下，產(chǎn)品因真空預(yù)冷所造成的萎凋情況并不明顯。雖然如此，采收后仍應(yīng)在產(chǎn)品尚未萎凋前盡速預(yù)冷，有時甚至必須在產(chǎn)品表面灑水來加強(qiáng)預(yù)冷降溫效果及減少失水失重。以睿加節(jié)能公司提供的商業(yè)預(yù)冷機(jī)操作為例，每次蔬菜處理量約800公斤，進(jìn)行短期非結(jié)球型葉菜類真空預(yù)冷處理，預(yù)冷時真空槽中壓力在6分鐘后降至100 Torr(毫米水銀柱)以下，到10分鐘時降至10 Torr以下，如前所述，此時水的沸點(diǎn)已接近0℃(圖2)。測量真空槽中產(chǎn)品的溫度變化如圖3，在8分鐘前，溫度幾乎沒有降低，但在8～10分鐘時，兩分鐘內(nèi)溫度迅速由27℃左右降至5℃以下，之后再加上回壓時間，整個處理過程應(yīng)在15～20分鐘內(nèi)完成一批產(chǎn)品的預(yù)冷作業(yè)。計算其耗電量每操作一次共需17度(KW/hr)，每度電費(fèi)以1.65元計算(農(nóng)業(yè)用電)，共需28.05元，折合每公斤處理電費(fèi)成本為0.035元，可見就操作成本及能源使用效率來說，真空預(yù)冷是最經(jīng)濟(jì)的預(yù)冷處理方式。雖然如此，真空預(yù)冷機(jī)也不是萬能的，有許多產(chǎn)品進(jìn)行真空預(yù)冷時降溫速率緩慢，如水果類、果菜類及根菜類。最主要為其可供水分蒸散的表面積與體積的比例小，而真空預(yù)冷最主要是靠水分的蒸散原理降溫。因此，真空預(yù)冷最主要還是應(yīng)用在葉菜類或花卉上效果較顯著。但在日本也有使用于裝箱蘿卜與胡蘿卜，除去洗滌的水分，并達(dá)到部分降溫，以保持輸送品質(zhì)。真空預(yù)冷的優(yōu)點(diǎn)是1.使產(chǎn)品預(yù)冷澈底且降溫均勺，保鮮效果顯著。2.操作簡便，產(chǎn)品不須特別堆積處理，且經(jīng)由自動控制設(shè)備通常只須按一鍵即可完成所有操作。3.降溫速度快，以短期葉菜類為例，每次只要20～30分鐘即可完成數(shù)公噸的處理量。4.沒有包裝容器的限制，不像水冷式須考慮容器的防水性，氣冷式須考慮冷空氣與產(chǎn)品的接觸性，還可以冷卻塑膠袋裝的小包裝蔬菜。5.能源使用效率高，由于大幅縮短預(yù)冷時間，及處理量大，因此操作時之耗能相對的較水冷或壓差預(yù)冷少。而真空預(yù)冷的缺點(diǎn)是：1.部分品目不適合，園產(chǎn)品中水果類并不適合使用，蔬菜類中如附表一，有部分產(chǎn)品不適合，如果菜類、根菜類由于預(yù)冷時蒸散表面積小，因此預(yù)冷效率差，但表面積大的葉菜類則大都很適合。2.處理不當(dāng)會造成失水萎凋。3.設(shè)備費(fèi)用高，初期的投資成本大。4.必須有冷藏庫配合，預(yù)冷處理完的產(chǎn)品必須進(jìn)入冷藏庫中貯藏。1.真空預(yù)冷通常以表面積與體積比大的產(chǎn)品較適合，如結(jié)球萵苣等葉菜類，水果及結(jié)球緊密的甘藍(lán)、結(jié)球白菜表面積小及蒸散作用小的產(chǎn)品較不適合真空預(yù)冷。但在日本部分根菜類及果菜類如胡蘿卜、甜椒、甜玉米等亦采用真空預(yù)冷，主要考量的因素是其操作方便性。2.雖然有很好的預(yù)冷降溫設(shè)備，但仍須注意產(chǎn)品的新鮮度，如盡量利用清晨或傍晚采收以減少田間熱，采收后并盡快進(jìn)行預(yù)冷降溫處理，否則產(chǎn)品新鮮度一旦喪失，即很難恢復(fù)，再好的處理技術(shù)通常只能維持品質(zhì)而無法增進(jìn)品質(zhì)。3.容易失水的產(chǎn)品如短期葉菜類，甜玉米等，處理前先淋水，可增進(jìn)預(yù)冷降溫效率及減少失重。4.真空預(yù)冷處理之操作通常需有起重機(jī)及棧板操作，否則會失去其操作簡便性之優(yōu)點(diǎn)。另處理場附近須有冷藏庫，以利預(yù)冷處理完之產(chǎn)品保鮮貯藏。5.大部分產(chǎn)品可以壓力控制操作流程，使操作時間固定，部分具有低溫寒害特性的產(chǎn)品則須改以溫度控制，并應(yīng)注意預(yù)冷終溫的設(shè)定。許多人認(rèn)為只是把產(chǎn)品浸一下冷水或放入冷藏庫一段時間后溫度有稍微降低就是預(yù)冷。甚至有些人有很好的預(yù)冷設(shè)備如冰水預(yù)冷機(jī)或壓差預(yù)冷庫，但是常常由于操作不良或是因嫌麻煩而自行簡化操作步驟，使預(yù)冷處理效果大打折扣，或不再使用而任由設(shè)備閑置。由于預(yù)冷增加處理成本，且如此不夠澈底的預(yù)冷對產(chǎn)品的保鮮增進(jìn)有限，因此許多人對預(yù)冷作業(yè)是敬而遠(yuǎn)之，或恢復(fù)只浸一下冰水或直接放入冷藏庫一段時間降溫就滿意了。因此使得多年來國內(nèi)預(yù)冷預(yù)技術(shù)的發(fā)展走走停停，進(jìn)展有限。但近幾年來經(jīng)由農(nóng)政單位、學(xué)術(shù)單位及產(chǎn)地業(yè)者的努力，至少喚醒了大家對預(yù)冷及低溫保鮮的重視，以及建立了預(yù)冷技術(shù)在國內(nèi)采后處理的上重要地位。真空預(yù)冷最主要的優(yōu)點(diǎn)是只要簡單的操作就能使產(chǎn)品均勻而澈底的降溫，因此保鮮效果明顯，且時間短，對采后處理流程影響小，操作的人工成本及耗能成本低。真空預(yù)冷技術(shù)歐美已發(fā)展多年，在大型農(nóng)場上使用非常普遍，但只限定在某些效果特別明顯的作物上，如結(jié)球萵苣、西洋芹菜等，在日本則已開發(fā)中小型真空預(yù)冷機(jī)，且廣泛使用在大多數(shù)的蔬菜上面。以往我們沒有直接推廣使用的原因是國內(nèi)尚未開發(fā)商業(yè)型真空預(yù)冷機(jī)，由國外引入除了價錢昂貴外，將來的機(jī)械維護(hù)及保養(yǎng)也是問題。近年來由臺大農(nóng)業(yè)機(jī)械工程學(xué)系（目前改名生物產(chǎn)業(yè)機(jī)電工程學(xué)系）與睿加節(jié)能建教合作研發(fā)，及經(jīng)多次的改良后，已有很好的商業(yè)機(jī)在產(chǎn)地實(shí)際操演，如此一來真空預(yù)冷機(jī)將有很大的降價空間及解決了機(jī)械維護(hù)問題，大大的提高了其在國內(nèi)發(fā)展的可能性。真空預(yù)冷技術(shù)如果推展成功，在國內(nèi)園產(chǎn)品的保鮮處理上將會有十足的影響。表一、數(shù)種不同蔬菜最適貯藏條件及預(yù)冷方式
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