真空腔體淺談?wù)婵占夹g(shù)對(duì)于糧食行業(yè)的影響

1.真空處理

利用真空和大氣空間的壓力差產(chǎn)生的力做功。由于這種機(jī)械能具有處處均壓的特點(diǎn)，這些真空設(shè)備被廣泛應(yīng)用于糧食、面粉、飼料行業(yè)。安裝在輸送系統(tǒng)末端的真空泵用于抽吸系統(tǒng)中的空氣，從而在輸送管道中形成負(fù)壓氣流。材料與大氣一起從起始噴嘴進(jìn)入管道。當(dāng)氣流被輸送到終端分離器時(shí)，物料顆粒通過重力或離心力從氣流中分離出來。除塵后的氣體通過真空泵或離心風(fēng)機(jī)排入大氣，綠色環(huán)保。

實(shí)驗(yàn)室真空系統(tǒng)真空輸送設(shè)備主要用于糧食行業(yè)的糧食裝卸。它可以放置在港口，碼頭，筒倉或散裝材料儲(chǔ)存點(diǎn)，材料可以被泵送至接收點(diǎn)，如筒倉。運(yùn)送散狀物料的船舶和車輛不需要進(jìn)行特殊改造，是谷物及其他粉狀物料系統(tǒng)中輸送散狀物料的理想設(shè)備?？蓪?shí)現(xiàn)長距離垂直運(yùn)輸，操作方便。整機(jī)性能可靠，無塵運(yùn)行，裝卸時(shí)物料損耗低，工作效率高。并且體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、安裝容易、噪音低、無振動(dòng)、維修方便。利用負(fù)壓輸送進(jìn)行搬運(yùn)和運(yùn)輸，可以改善各種食品設(shè)施的工作環(huán)境，減少粉塵對(duì)設(shè)備的磨損，保護(hù)操作人員免受粉塵對(duì)身體的傷害，防止粉塵爆炸，減少粉塵對(duì)周圍環(huán)境的污染。它具有巨大的社會(huì)和環(huán)境效益。

早在1958年，上海港和長沙等地就開始嘗試真空吸糧機(jī)從船上舀糧。以食品工業(yè)部為例，全國有1000多家面粉廠采用真空運(yùn)輸，其中港口采用的真空運(yùn)輸達(dá)到了200噸/小時(shí)的運(yùn)輸能力。真空運(yùn)輸作為一種新的運(yùn)輸技術(shù)，有望在其適用領(lǐng)域得到進(jìn)一步發(fā)展。

真空輸送具有以下特點(diǎn):①設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，制造加工安裝方便，控制成本低，施工時(shí)間短。真空輸送系統(tǒng)的主要部件是鋼板焊接結(jié)構(gòu)，由管和罐形狀的部件組成。每個(gè)部件的相對(duì)移動(dòng)和維護(hù)相對(duì)容易。如果增加一些控制設(shè)備，很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。②輸送效率高，設(shè)備不返運(yùn)。其他運(yùn)輸方式都有空返的缺點(diǎn)，而真空運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸介質(zhì)是空氣，只需要在終點(diǎn)站排入大氣。在輸送過程中，進(jìn)料口可以連續(xù)進(jìn)料，實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸送。(3)良好的勞動(dòng)衛(wèi)生條件。真空輸送時(shí)，物料在管內(nèi)運(yùn)行，管內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，粉塵不會(huì)漏出飛揚(yáng)，物料也不會(huì)飛散污染環(huán)境。在運(yùn)輸過程中，還可以進(jìn)行分揀、烘干等中間處理。如果物料在負(fù)壓下運(yùn)輸，由于水分在負(fù)壓下容易蒸發(fā)，即使不采用其他干燥方式，含水量較高的物料在運(yùn)輸過程中也會(huì)得到一定的干燥效果。利用顆粒重量的差異，通過設(shè)計(jì)合適的進(jìn)料口，可以對(duì)物料進(jìn)行分選。(4)另外，真空輸送管道便于因地制宜地設(shè)置管網(wǎng)，布置簡單靈活，可以充分利用場地面積，易于適應(yīng)工作環(huán)境。

真空運(yùn)輸?shù)闹饕獑栴}是耗電量大，運(yùn)輸距離有限。對(duì)被吸物料的體積、形狀、物理性質(zhì)有一定要求，不適合輸送粘性、粘稠物料。嚴(yán)禁輸入帶電粉末。整個(gè)系統(tǒng)要有良好的氣密性，完全做到這一點(diǎn)很難。是否適合真空運(yùn)輸，要綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益來決定。

2.用真空吸塵器打掃

在我國糧食倉儲(chǔ)、保管、生產(chǎn)加工過程中，特別是糧食中轉(zhuǎn)過程中，產(chǎn)生大量粉塵，工作環(huán)境惡劣。更有甚者，大量粉塵容易造成火藥爆炸，給人民生命和國家財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重隱患。在糧食工業(yè)的現(xiàn)代化生產(chǎn)領(lǐng)域，對(duì)粉塵的要求越來越高。生產(chǎn)環(huán)境的清潔不僅是保證某些產(chǎn)品高質(zhì)量的必要前提，而且對(duì)改善生產(chǎn)環(huán)境、保護(hù)人身健康、避免二次污染具有重要意義。

真空除塵方式綠色環(huán)保，既能改善各類食品設(shè)施的工作環(huán)境，保護(hù)人身健康，防止粉塵泄漏和粉塵爆炸，又能減少粉塵對(duì)周圍環(huán)境的污染。真空除塵具有布局靈活、使用方便、收集率高、有效收集范圍廣、運(yùn)行可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)。在減少二次污染的同時(shí)，可以大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和粉塵對(duì)健康的危害。

3.真空包裝

真空包裝是將貨物放入密閉容器中，然后在密封容器前抽真空，使密封容器內(nèi)基本沒有空氣的一種包裝方法。真空包裝也叫減壓包裝或排氣包裝。這種包裝既可以防止外界水汽進(jìn)入包裝容器，也可以防止溫度下降時(shí)密閉防潮包裝內(nèi)的潮濕空氣凝結(jié)。采用真空包裝方法時(shí)，應(yīng)注意避免真空度過大。

一般的原糧和糧食加工品都可以真空包裝。真空包裝不僅可以避免或減少糧食的氧化、變色和變味，還可以抑制一些霉菌和細(xì)菌的生長。

目前，糧食、油料的加工和保鮮基本上還處于低水平、粗放的狀態(tài)，我國的冷藏條件也比不上美國、日本等發(fā)達(dá)國家，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品的大量損失和資源的浪費(fèi)。然而，真空包裝可以保持糧食農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和營養(yǎng)成分，因此備受糧食行業(yè)的關(guān)注。

真空包裝不僅控制外界溫度和無菌度，還控制糧食合適的氣體環(huán)境，以達(dá)到預(yù)期的保鮮目的。主要方法有機(jī)械擠壓、秸稈脫氣等。無論哪種方式，都要把包裝袋里的空氣抽出來，然后熱封。其主要特點(diǎn)是:降低袋內(nèi)含氧量，抑制霉菌和細(xì)菌的生長發(fā)育，控制糧食變質(zhì)，達(dá)到保鮮保質(zhì)的目的。此外，經(jīng)過真空包裝后，還可以抵抗機(jī)械壓力，減少震動(dòng)，有利于長途運(yùn)輸和銷售。

4.真空儲(chǔ)存

真空儲(chǔ)存也叫低壓儲(chǔ)存和減壓儲(chǔ)存。真空儲(chǔ)存是抽氣減壓的方法。抽氣裝置用于抽出密封糧堆中的空氣，可以降低糧堆中的氧氣濃度甚至使其接近無氧狀態(tài)，并保持較長時(shí)間，從而達(dá)到儲(chǔ)糧保鮮和殺蟲滅蟲的目的。與氣調(diào)貯藏不同，減壓貯藏只是改變了貯藏環(huán)境中空氣的總含量和密度，而不改變空氣的成分和組合比例。真空儲(chǔ)存本質(zhì)上是一種壓力控制的儲(chǔ)存方法。有利于抑制酶、菌、病、蟲的發(fā)生和傳播。

真空儲(chǔ)藏是把糧食放在一個(gè)封閉的倉庫(容器)里。在冷卻過程中，將倉庫(容器)中的空氣抽出，以降低壓力和氧氣。隨著壓力的不斷降低，一些對(duì)儲(chǔ)藏有害的氣體減少或基本消失，為糧食的長期儲(chǔ)存和保存創(chuàng)造了有利條件。在正常運(yùn)行時(shí)，真空貯藏可以同時(shí)連續(xù)完成真空預(yù)冷和真空制冷，從而減少貯藏過程。由于儲(chǔ)存在倉庫中的糧食不需要密閉包裝，應(yīng)用范圍廣，成為糧食研究者的研究熱點(diǎn)。

5.真空爆破

硬殼農(nóng)產(chǎn)品(如板栗、葵花籽等。)進(jìn)行漂洗和挑選(主要是去除發(fā)霉和帶蟲的原料)然后放入真空吹殼機(jī)中。在真空條件下，含有大量水分的濕物料被加熱到一定溫度。在真空泵的抽吸作用下，材料吸收熱量，使其外殼的水分不斷蒸發(fā)并被除去，從而降低其韌性和強(qiáng)度，并大大增加其脆性。真空還可以降低殼體外部的壓力，殼體內(nèi)部會(huì)處于相對(duì)較高的壓力狀態(tài)。當(dāng)外殼受熱干燥產(chǎn)生應(yīng)力應(yīng)變時(shí)，堅(jiān)果也受熱使里面的水分蒸發(fā)，堅(jiān)果因失水收縮，使其自行與內(nèi)皮和外殼分離；由于堅(jiān)果的水分汽化后無法從外殼中逸出，外殼內(nèi)的壓力會(huì)進(jìn)一步上升，當(dāng)達(dá)到一定值時(shí)，外殼和內(nèi)皮就會(huì)爆裂。

真空爆殼技術(shù)不僅高效，而且衛(wèi)生。既適合大規(guī)模生產(chǎn)，又能保持堅(jiān)果原有的形狀、原色和原味。與磨削、滾壓、擠壓等加工工藝相比，大大降低了堅(jiān)果破碎和損耗，爆殼率達(dá)到90%以上，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。

6.真空干燥

真空干燥過程是將被干燥的物料置于封閉的干燥室內(nèi)，在用真空系統(tǒng)抽真空的同時(shí)，對(duì)被干燥的物料不斷加熱，使物料內(nèi)部的水通過壓力差或濃度差擴(kuò)散到表面，水分子在物料表面獲得足夠的動(dòng)能，克服分子間的相互吸引后逃逸到真空室的低壓空間，被真空泵抽走的過程。真空干燥可以很容易地回收有用和有害的物質(zhì)，并能達(dá)到良好的密封。在環(huán)保意義上，有人把真空干燥稱為“綠色干燥”。

在真空狀態(tài)下，物料中水分的沸點(diǎn)降低，汽化過程加快，因此特別適用于對(duì)溫度敏感、易分解的物料。真空干燥主要在低真空區(qū)進(jìn)行。在糧食蒸發(fā)過程中，沸騰蒸發(fā)溫度與環(huán)境壓力成正比。將高水分谷物置于封閉的干燥筒中，形成并保持一定的真空度。同時(shí)不斷加熱烘缸內(nèi)的谷物，使谷物內(nèi)部的水分通過壓力差擴(kuò)散到表面。蒸發(fā)后被真空泵抽走，從而實(shí)現(xiàn)高水分谷物在真空低溫狀態(tài)下的連續(xù)脫水干燥。真空干燥可以將水的沸騰蒸發(fā)溫度從100℃降低到40℃以下。因?yàn)檎舭l(fā)溫度低于淀粉的糊化溫度，所以不會(huì)損傷籽粒。避免谷物膨脹和爆腰，保證干燥谷物的產(chǎn)品質(zhì)量。保證了烘焙后物料原有的色、香、味、營養(yǎng)成分和品質(zhì)基本不變。是真正的低溫干燥，和一般的熱風(fēng)低溫干燥完全不同。

真空冷凍干燥技術(shù)是先將物料冷凍，然后在真空條件下升溫，使冰在z后升華干燥，采用的加熱方式有紅外加熱、微波加熱等。所提供的熱量不僅應(yīng)該快速升華冰，而且不應(yīng)該損壞產(chǎn)品的表面。真空冷凍干燥技術(shù)能保持產(chǎn)品原有的色、香、味、形和營養(yǎng)成分，特別是對(duì)熱敏性物料。這是一種很有前途的生產(chǎn)綠色食品的干燥方法。

7.結(jié)束語

中國的糧食運(yùn)輸、烘干、加工等行業(yè)市場潛力巨大。如何科學(xué)、合理、有效地在糧食行業(yè)應(yīng)用真空技術(shù)，真空工作者應(yīng)發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，研究新理論，大力開發(fā)實(shí)用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，為我國糧食行業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

以上真空閥是真空技術(shù)在糧食行業(yè)的應(yīng)用。