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foodjx導(dǎo)讀：摘要：簡(jiǎn)要介紹了真空技術(shù)在糧食行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展情況。
　　
　　關(guān)鍵詞：真空輸送真空除塵真空包裝真空儲(chǔ)藏真空爆殼真空干燥
　　
　　1概述
　　
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，真空技術(shù)（vacuumtechnology）在糧食行業(yè)的運(yùn)用越來越廣。真空技術(shù)被稱為21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)，作為一門綜合性交叉學(xué)科，在輸送、環(huán)保、干燥、儲(chǔ)藏、加工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，各種與真空技術(shù)密切相關(guān)的新工藝、新方法、新技術(shù)、新設(shè)備都顯示了其*的優(yōu)勢(shì)和特色。
　　
　　“真空”這一術(shù)語譯自拉丁文vacuo，其意義是虛無。其實(shí)真空應(yīng)理解為氣體較稀薄的空間。在的空間內(nèi)，低于一個(gè)大氣壓力的氣體狀態(tài)統(tǒng)稱為真空。真空狀態(tài)下氣體稀薄程度稱為真空度（degreeofvacuum），通常用壓力值表示。
　　
　　根據(jù)我國(guó)所制訂的國(guó)標(biāo)GB3163的規(guī)定，真空區(qū)域大致劃分如下：
　　
　　低真空區(qū)域105~102Pa（760~1torr）
　　
　　中真空區(qū)域102~10-1Pa（1~10-3torr）
　　
　　高真空區(qū)域10-1~10-5Pa（10-3~10-7torr）
　　
　　超高真空區(qū)域<10-5Pa（<10-7torr）
　　
　　目前，真空技術(shù)在糧食行業(yè)的運(yùn)用主要集中在中、低真空區(qū)域內(nèi)。體現(xiàn)在糧食產(chǎn)后的清糧、干燥、儲(chǔ)藏、輸送和加工等一系列生產(chǎn)活動(dòng)中，有利于增加糧食有效產(chǎn)出，改善或保護(hù)糧食品質(zhì)，提高系統(tǒng)處理功效。
　　
　　2真空輸送（vacuumhandling）
　　
　　利用真空與大氣空間存在壓力差所產(chǎn)生的力來做功的。由于這種機(jī)械能存在著壓強(qiáng)處處均勻的特點(diǎn)，這些真空設(shè)備在糧食、面粉、飼料行業(yè)運(yùn)用較多。利用安裝在輸送系統(tǒng)終點(diǎn)的真空泵（vacuumpumps）抽吸系統(tǒng)內(nèi)的空氣，使輸送管內(nèi)形成低于大氣壓的負(fù)壓氣流，物料同大氣一起從起點(diǎn)吸嘴進(jìn)入管道，隨著氣流輸送到終點(diǎn)分離器內(nèi)，物料顆粒受到重力或離心力作用從氣流中分離出來，氣體除塵后經(jīng)真空泵或離心風(fēng)機(jī)排入大氣，綠色環(huán)保（見圖1）。
　　
　　圖1典型的真空輸送示意圖
　　
　　真空輸送設(shè)備在糧食行業(yè)主要用于谷物裝卸，它可置于港口、碼頭、筒倉(cāng)或散裝物料存放點(diǎn)，將物料抽吸上來，并送至料倉(cāng)等受料點(diǎn)，對(duì)裝運(yùn)散裝物料的船舶、車輛等無需特殊改裝，是糧食等粉粒料系統(tǒng)輸送散裝物料的理想設(shè)備。可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離垂直輸送，操作方便。整機(jī)性能可靠，無塵作業(yè)，裝卸傳送物料損耗小，工作效率高。并且體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、安裝容易、低噪音、無震動(dòng)、維護(hù)方便。采用負(fù)壓輸送方式來處理和搬運(yùn)，可以改善各種糧食設(shè)施的工作環(huán)境、減少因粉塵對(duì)設(shè)備的磨損、保護(hù)操作人員免受粉塵對(duì)身體損害、防止粉塵爆炸的發(fā)生，還可減少對(duì)周圍環(huán)境的粉塵污染。具有巨大的社會(huì)效益和環(huán)境效益。
　　
　　早在1958年，上海港口和長(zhǎng)沙等地開始試用真空吸糧機(jī)從船舶上缷糧。以食品工業(yè)部門為例，我國(guó)有1000多個(gè)面粉廠采用真空輸送，其中港口采用的真空輸送已達(dá)到200噸/時(shí)的輸送能力。真空輸送作為一項(xiàng)新的運(yùn)送技術(shù)，在其可以適應(yīng)的領(lǐng)域預(yù)計(jì)將得到進(jìn)一步的發(fā)展。
　　
　　真空輸送具有以下特點(diǎn)：①設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造、加工、安裝都比較方便，控制費(fèi)用少，建設(shè)時(shí)間短。真空輸送系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分均為型鋼板材的焊接結(jié)構(gòu)，由管、罐形狀的構(gòu)件所組成，各構(gòu)件間各相對(duì)運(yùn)動(dòng)、維修操作都比較容易，如果加裝一些控制設(shè)備，很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。②輸送效率高，設(shè)備無回程運(yùn)輸。其他運(yùn)輸工具均有運(yùn)輸手段均有空程返回的缺點(diǎn)，而真空輸送的運(yùn)輸介質(zhì)是空氣，只需在終端排入大氣，輸送過程中，進(jìn)料口可連續(xù)加料，實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸送。③勞動(dòng)衛(wèi)生條件好，真空輸送時(shí)物料在管內(nèi)運(yùn)行，管內(nèi)處于負(fù)壓，粉塵不會(huì)外泄飛揚(yáng)，物料不會(huì)飛散和污損環(huán)境。在輸送過程中，還可以進(jìn)行分選、干燥等中間處理。如物料在負(fù)壓下輸送，因?yàn)樵谪?fù)壓下水分易于蒸發(fā)，所以，即使不采用其它干燥手段，水分較高的物料在輸送過程中，也會(huì)得到一定的干燥作用，利用物料顆粒重量的不同，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)睦嬃峡诳梢詫?duì)物料分選。④此外，真空輸送的輸送管道，便于因地制宜地設(shè)置管網(wǎng)，布置簡(jiǎn)便靈活，可以充分利用場(chǎng)地面積，易于適應(yīng)作業(yè)環(huán)境。
　　
　　真空輸送的主要問題是動(dòng)力消耗大，輸送距離受到一定的限制。對(duì)于吸送物料的體積、形狀、物理性質(zhì)有一定要求，不宜于輸送凝聚性和粘著性的物料，忌輸入帶電粉體，整個(gè)系統(tǒng)要?dú)饷苄院?，?做到這一點(diǎn)又比較困難。是否宜于采用真空輸送，需綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益決定。
　　
　　3真空除塵（vacuumcleaning）
　　
　　在我國(guó)糧食進(jìn)出倉(cāng)、倒倉(cāng)作業(yè)以及生產(chǎn)加工過程中，特別是在糧食中轉(zhuǎn)過程中，產(chǎn)生的粉塵大、作業(yè)環(huán)境惡劣，更為嚴(yán)重的是，大量的粉塵極有可能產(chǎn)生粉爆，給人民生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重的隱患。在糧食工業(yè)現(xiàn)代化的生產(chǎn)領(lǐng)域中，對(duì)粉塵的要求越來越高。生產(chǎn)環(huán)境的潔凈不僅是確保某些產(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)個(gè)人身體健康、避免二次污染均有重要意義。
　　
　　采用真空除塵方式綠色環(huán)保，不僅改善各種糧食設(shè)施的工作環(huán)境、保護(hù)個(gè)人身體健康、防止粉塵外泄飛揚(yáng)以及粉塵爆炸的發(fā)生，而且減少對(duì)周圍環(huán)境的粉塵污染（見圖2）。
　　
　　圖2典型的真空除塵示意圖
　　
　　真空除塵具有布置靈活、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)還能大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和粉塵對(duì)身體的危害。
　　
　　4真空包裝（vacuumpackaging）
　　
　　真空包裝是將物品裝入氣密性容器后，在容器封口之前抽真空，使密封后的容器內(nèi)基本沒有空氣的一種包裝方法。真空包裝法也稱減壓包裝法或排氣包裝法。這種包裝可阻擋外界的水汽進(jìn)入包裝容器內(nèi)，也可防止在密閉著的防潮包裝內(nèi)部存有潮濕空氣，在氣溫下降時(shí)結(jié)露。采用真空包裝法，要注意避免過高的真空度。
　　
　　一般的原糧以及糧食加工過的商品都可以采用真空包裝，真空包裝不但可以避免或降低糧食的氧化、變色、變味，而且抑制了某些霉菌和細(xì)菌的生長(zhǎng)。
　　
　　目前糧食、油料等加工保鮮都還基本處于低級(jí)、粗放的狀態(tài)，而且我國(guó)的冷藏條件也不能與美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，這樣造成農(nóng)產(chǎn)品大量損耗和資源浪費(fèi)。而真空包裝能維持糧食農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分，倍受糧食行業(yè)的重視。
　　
　　真空包裝除控制外界溫度和無菌以外，更重要的是控制糧食合適的氣體環(huán)境，達(dá)到預(yù)期的保鮮目的。其主要方法有機(jī)械擠壓式、吸管脫氣式等方法。無論何種方式，都是要把包裝袋內(nèi)的空氣抽出，然后熱封。其主要特點(diǎn)是：降低袋內(nèi)含氧量，抑制霉菌、細(xì)菌生長(zhǎng)發(fā)育，控制糧食變質(zhì)，達(dá)到保鮮、保質(zhì)的目的。另外，真空包裝后，還可抗機(jī)械壓力，減輕振蕩，既利于遠(yuǎn)途運(yùn)輸，又利于銷售。
　　
　　5真空儲(chǔ)藏（vacuumstorage）
　　
　　真空儲(chǔ)藏新技術(shù)也稱低壓儲(chǔ)藏、減壓儲(chǔ)藏。真空儲(chǔ)藏是利用抽氣減壓的方法，用抽氣裝置將密封良好的糧堆中的空氣抽出，降低糧堆中的氧氣濃度甚至使其接近絕氧狀態(tài)，并長(zhǎng)時(shí)間地保持，以達(dá)到儲(chǔ)藏糧食的保鮮和殺蟲、防蟲的目的。與氣調(diào)貯藏不同的是，減壓貯藏只改變貯藏環(huán)境中空氣的總含量和密度，不改變空氣成分和組合比例。真空儲(chǔ)藏實(shí)質(zhì)上是一種壓控儲(chǔ)藏方法。有利于抑制酶、細(xì)菌、病、蟲的發(fā)生與擴(kuò)散。
　　
　　真空儲(chǔ)藏是將糧食置于密閉庫房（容器）內(nèi)，在降溫的過程中將貯藏庫（容器）內(nèi)的空氣抽出，進(jìn)行減壓降氧，隨著壓力的不斷降低，一些對(duì)貯物有害的氣體也隨之減少或基本消失，為糧食的長(zhǎng)期貯藏保鮮創(chuàng)造了有利的條件。減壓庫在正常運(yùn)行中可同時(shí)和連續(xù)完成真空預(yù)冷、減壓冷藏過程，減少了貯藏工藝環(huán)節(jié)；由于庫內(nèi)所貯糧食無需氣密包裝，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，成為糧食科研工作者研究的熱點(diǎn)。
　　
　　6真空爆殼（vacuumbursting）
　　
　　將堅(jiān)殼類農(nóng)產(chǎn)品（如板栗、葵花子等）經(jīng)漂洗及挑選工序（主要是挑去發(fā)霉及生蟲的原料）后裝入真空爆殼機(jī)中，在真空條件下，將具有相當(dāng)水分的濕物料加熱到一定溫度，在真空泵的抽氣作用下，物料吸熱使其外殼的水分不斷蒸發(fā)而被移除，其韌性和強(qiáng)度降低，脆性大大增加。真空作用又能使殼外壓力降低，殼內(nèi)將相對(duì)處于較高壓力狀態(tài)。在外殼將被加熱干燥產(chǎn)生應(yīng)力發(fā)生應(yīng)變的同時(shí)，果仁也被加熱并使其內(nèi)部的水分汽化，果仁因失水而收縮，使其與內(nèi)皮、外殼自行分離；由于果仁的水分汽化后無法從外殼逸出，使殼內(nèi)的壓力進(jìn)一步升高，達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，就會(huì)使外殼和內(nèi)皮爆裂。
　　
　　真空爆殼加工技術(shù)不僅效率高，而且衛(wèi)生，不僅適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)，而且能夠保持果仁的原形、原色、原味，同碾、軋、擠等加工工藝相比較，大大降低了果仁破碎及損失，爆殼率達(dá)90%以上，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。
　　
　　7真空干燥（vacuumdrying）
　　
　　真空干燥過程就是將被干燥物料置放在密閉的干燥室內(nèi)，用真空系統(tǒng)抽真空的同時(shí)對(duì)被干燥物料不斷加熱，使物料內(nèi)部的水分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，在克服分子間的相互吸引力后，逃逸到真空室的低壓空間，從而被真空泵抽走的過程。真空干燥能夠方便地回收有用和有害的物質(zhì)，而且能做到密封性良好。從環(huán)境保護(hù)的意義上講，有人稱真空干燥為“綠色干燥”。
　　
　　在真空狀態(tài)下，物料濕氣的沸點(diǎn)降低、汽化過程加速，因此就特別適合于對(duì)溫度敏感而且易分解的物料。真空干燥主要在低真空區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。糧食水分在汽化過程中，其沸騰蒸發(fā)溫度與環(huán)境壓力成正比，把高水分糧食放置在密閉的干燥筒內(nèi)，使干燥筒形成并維持一定的真空度，同時(shí)對(duì)干燥筒內(nèi)的糧食不斷加熱，使糧食內(nèi)部的水分通過壓力差擴(kuò)散到表面，汽化后被真空泵抽走，實(shí)現(xiàn)真空低溫狀態(tài)下連續(xù)對(duì)高水分糧食進(jìn)行脫水干燥。真空干燥使水分的沸騰蒸發(fā)溫度從100℃降低到40℃以下，由于蒸發(fā)溫度低于淀粉的糊化溫度，不會(huì)對(duì)糧食籽粒產(chǎn)生損傷。避免了糧食籽粒的膨脹和爆腰，能夠保證糧食干燥后的產(chǎn)品質(zhì)量。保證了物料烘后原有色、香、味、營(yíng)養(yǎng)成份、品質(zhì)基本不變，是真正意義上的低溫干燥，與一般的熱風(fēng)低溫干燥*不同。
　　
　　真空冷凍干燥（vacuumfreezedrying）技術(shù)是使物料首先凍結(jié)，然后在真空條件下升溫，使冰升華達(dá)到zui后干燥的目的。采用的加熱方式有紅外線加熱、微波加熱等，所提供的熱量既要快速使冰升華，又不能使產(chǎn)品表面受到損傷。真空冷凍干燥技術(shù)能夠保持產(chǎn)品原有的色、香、味、形以及營(yíng)養(yǎng)成分，特別對(duì)熱敏性物料的干燥，是生產(chǎn)綠色食品有前途的一種干燥方法。
　　
　　8結(jié)束語
　　
　　我國(guó)糧食輸送、干燥、加工等產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)潛力巨大，如何將真空技術(shù)科學(xué)、合理、有效地運(yùn)用在糧食行業(yè)當(dāng)中，真空工作者應(yīng)發(fā)揮自己的專業(yè)優(yōu)勢(shì)以及新理論的研究，大力開發(fā)新型實(shí)用的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，為我國(guó)的糧食事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
　　
　　真空科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展迅速，涉及的內(nèi)容很廣，本文只對(duì)真空技術(shù)在糧食行業(yè)應(yīng)用中的幾個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要論述，還有很多未涉及的內(nèi)容，請(qǐng)讀者諒解。