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蒸汽式真空冷却机与真空泵式真空冷却机区别

傅经理    2025-10-14 06:57:45    148次浏览

真空泵式与蒸汽式真空冷却机优劣势对比分析

真空冷却技术是利用 “气压降低,水的沸点随之下降” 的物理原理,通过抽取密闭空间内的空气形成真空环境,促使食品中的水分蒸发吸热,从而实现快速降温的食品加工设备。根据真空形成与降温过程的差异,主流设备可分为真空泵式真空冷却机(直接抽真空,依赖食品自身水分蒸发降温)与蒸汽式真空冷却机(先注入饱和蒸汽,再抽真空,通过蒸汽冷凝与水分蒸发双重作用降温)。二者在冷却能耗、冷却效果、食品卫生等核心维度差异显著,以下从多维度展开对比分析。

一、工作原理核心差异(对比基础)

在对比优劣势前,需先明确二者的核心工作逻辑,这是后续差异的根源:

·真空泵式真空冷却机:设备启动后,真空泵直接抽取冷却腔体内的空气,使腔内气压快速降至 613Pa 以下(对应水的沸点 4℃);食品中的游离水在低压下蒸发,吸收自身热量,实现降温;蒸发的水蒸气被真空泵持续抽出,维持腔体内的低气压环境。

·蒸汽式真空冷却机:分为两步:蒸汽注入阶段:先向冷却腔体内注入饱和蒸汽(温度通常 60-80℃),蒸汽均匀包裹食品表面,排除腔内空气;②真空降温阶段:启动真空泵抽取蒸汽与残留空气,蒸汽在低压下快速冷凝(释放潜热,但被真空泵带走),同时食品表面水分因气压降低蒸发吸热,双重作用实现降温。

二、核心维度优劣势对比1. 冷却能耗:蒸汽式 “前期有投入,后期更节能”,真空泵式 “持续高耗能”

冷却能耗直接关系设备运行成本,二者的能耗差异源于 “真空形成方式” 与 “降温驱动力” 的不同:

维度

真空泵式真空冷却机

蒸汽式真空冷却机

能耗水平

相对较高(尤其处理量大或降温要求高时)2立方真空冷却为例真空泵式平均每次用电约12度,平均每3个月更换一次润滑油及油滤。

相对较低(依赖蒸汽潜热,降低真空泵负荷)2立方真空冷却机为例蒸汽式每次冷却用蒸汽5公斤左右(价值约2元)0.5度电,终身无定期更换油和油滤。

能耗核心来源

真空泵持续工作:需克服腔体阻力、抽出空气与大量水蒸气,全程高负荷运行;若食品水分少,需更长时间抽真空,能耗进一步上升。压缩机需让扑水器温度低于零下15度以下加大耗能。

①蒸汽制备能耗(需锅炉或蒸汽发生器提供饱和蒸汽);②真空泵负荷降低:蒸汽先排除空气,抽真空时仅需处理蒸汽(密度低于空气,抽速更快),且蒸汽冷凝后体积大幅缩小,减少真空泵工作时间。冷水机需让水温维持在15度以下,耗能较低,特别是冬天。

能耗优化条件

仅能通过 “选用真空泵(如无油螺杆真空泵)” 或 “批次匹配负载” 降低能耗,优化空间有限。

若工厂已有蒸汽供应系统(如其他生产线配套锅炉),可省去蒸汽制备的额外能耗,整体能耗优势更显著。

劣势点

处理水分含量低的食品(如面包、饼干)时,能耗比蒸汽式高 20%-30%。

无独立蒸汽系统时,需额外投入蒸汽制备设备,初期能耗成本可能上升。

结论长期规模化生产中,若有稳定蒸汽源,蒸汽式能耗优势明显;无蒸汽源且处理量小时(例如实验用1立方以下真空冷却机,真空泵式的 “无额外设备投入” 可考虑使用

2. 冷却效果:蒸汽式 “快且均匀”,真空泵式 “干且下限低”

冷却效果决定食品的口感、保质期与加工效率,核心评价指标包括降温速度、降温均匀性、降温下限、食品水分损失

1)降温速度:蒸汽式更快,适合 “急冷需求”·真空泵式:依赖食品自身水分蒸发,若食品初始温度高(如刚出锅的熟制食品),水分蒸发初期较快,但随着水分减少与温度下降,蒸发速率降低,降温速度逐渐放缓;通常将 100℃的熟制食品降至 20℃需 25-40 分钟。

·蒸汽式:蒸汽先包裹食品,排除空气后抽真空,蒸汽冷凝与水分蒸发 “双重降温”,且蒸汽的热传导效率高于空气,初期降温速度极快;相同条件下(100℃→20℃)仅需 10-15 分钟,效率比真空泵式高 30%-40%。

2)降温均匀性:蒸汽式更优,避免 “局部温差”·真空泵式:冷却腔体内的空气排除依赖真空泵抽力,若腔体体积大或食品堆叠密集,易出现 “局部真空度差异”,导致食品表面与内部、边缘与中心降温不均,温差可能达 5-8℃;

·蒸汽式:蒸汽具有流动性,可均匀填充腔体缝隙,包裹每块食品表面,排除空气后腔内压力分布更均匀,降温过程中食品各部位温度差异仅 2-3℃;即使堆叠较密的食品(如熟制蔬菜、卤味),也能实现均匀降温。

3)食品水分损失:蒸汽式更少,保护 “口感与重量·真空泵式:依赖食品自身水分蒸发降温,水分损失率通常为 3%-5%;对水分敏感的食品(如面包、蛋糕),可能出现表面干硬、口感变差,且重量损失直接影响产品出成率(成品率)。

·蒸汽式:蒸汽注入阶段可补充食品表面水分,降温过程中水分蒸发量仅 1%-2%,远低于真空泵式;尤其适合熟制主食(如米饭、馒头)与软质食品(如布丁、熟制水果),能保持食品的柔软口感与初始重量。

结论熟食品冷却“快、匀、少失水” 选蒸汽式;新鲜采收的蔬菜批量“深度降温、植物休眠” 选真空泵式。

3. 食品卫生安全性:蒸汽式 “天然”,真空泵式 “需防污染”

食品卫生是核心考量,二者的风险点与优势源于 “设备结构” 与 “工作介质”:

维度

真空泵式真空冷却机

蒸汽式真空冷却机

卫生优势

无蒸汽接触,若选用无油真空泵(如涡旋真空泵),可避免油污染;设备结构真空泵 + 捕水器+制冷系统+冷却腔体)管道无法清洗是硬伤,易造成食品菌落超标

①蒸汽:饱和蒸汽(60-80℃)可杀灭食品表面的部分微生物(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌),冷却前完成 “二次”;②无空气残留:蒸汽排除空气,减少氧气对食品的氧化污染,延长保质期。蒸汽式真空冷却机可实现一键管道蒸汽清洗,无菌落风险。

初期设备成本

较低(无蒸汽发生装置,仅真空泵 + 腔体,小型设备约 5-15 万元)。

较高(需配套蒸汽发生器 / 锅炉 + 蒸汽管道,整体成本比真空泵式高 30%-50%,小型设备约 8-25 万元)。

维护成本

中高(真空泵需定期换油 / 换滤芯,年均维护成本约设备总价的 8%-15%)。

中低(蒸汽管道自清理,真空泵负荷低、寿命长,年均维护成本约设备总价的 1%-3%)。

适用食品类型

1. 水分含量低或怕受潮的食品:面包、饼干、干燥坚果;2. 需深度降温的食品:鲜肉、海鲜;3. 无蒸汽接触需求的食品:膨化食品。

1. 熟制主食:米饭、馒头、盒饭;2. 高水分熟制食品:熟制蔬菜、卤味、肉制品;3. 需的即食食品:寿司、沙拉(预冷阶段)。

场地要求

真空泵式由真空腔体、制冷系统、散热系统、捕水器组成

蒸汽式由真空腔体、蒸汽喷射器、冷水机、储水箱组成

四、总结与选型建议1. 核心结论·蒸汽式真空冷却机:优势是冷却快、均匀性好、水分损失少、卫生安全性高、长期能耗低;劣势是初期成本高、需蒸汽源、降温下限略低。

·真空泵式真空冷却机:优势是初期成本低、占地小、降温下限低、无蒸汽接触;劣势是能耗高、水分损失大、均匀性差、需防油污染。

2. 选型建议·若您是中型以上食品厂,生产即食盒饭、熟制卤味、主食等,且已有蒸汽系统,优先选蒸汽式(兼顾效率与卫生);

·您是食品加工厂不建议采用真空泵式,因为长时间使用后管道无法清洗菌落超标严重,建议农场使用真空泵式);

·若您对 “食品水分损失” 敏感(如高价值卤味、熟制海鲜),即使无蒸汽源,也建议投入蒸汽式(长期可通过 “减少重量损失” 回收成本)。

通过以上对比可见,二者无 “优劣”,只是使用场地不一样,真空泵式真空冷却机冷却量大可适用于农业采收蔬菜快速降温休眠而蒸汽式真空冷却机其能耗低、无维保、无油污风险,蒸汽高温高压造成的食品安全环境更适合食品加工企业使用。

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