一、果蔬的預冷
在果蔬采收後的最短時間內，在原料產地，用人工方法將其冷卻到規定的溫度，在保證抗病能力的前提下把呼吸作用和蒸發作用降低到能維持正常新陳代謝的最低水平，以最大限度地保持果蔬原料的新鮮程度和原有品質。實踐證明，果蔬在采收後冷卻得越快，則後熟作用和病害發展過程越慢。如采收後24h內冷卻的梨，在0℃下貯藏5星期不腐爛。但采收後經過96h才冷卻的梨，在0℃下貯藏5星期即有30％腐爛。這說明采收後如不迅速冷卻，因果蔬的品溫較高，細胞的呼吸作用較強，營養物質減少，品質風味變差，抗病性和耐藏性都大為減弱。可見，將采收的果蔬迅速冷卻能延長其貯藏期。目前，為加工高質量的蔬菜產品，已把預冷作為蔬菜采收後加工的第一道工序。
常見的預冷方法有空氣差壓預冷、冰水預冷、碎冰預冷以及真空預冷方法。
1.差壓預冷
差壓預冷或稱強製通風冷卻，普遍應用於果蔬預冷，降溫方式是強迫冷風進入包裝箱中，使冷空氣直接與產品接觸，其原理是利用抽風扇使包裝箱兩側造成壓力差，使冷風由包裝箱之一側通風孔進入包裝箱中與產品接觸後由另一側通風孔出來，迫使冷空氣全部通過食品填充層，增加冷空氣與被冷卻物間的接觸麵積，將箱內的熱帶走，從而使預冷果蔬被迫迅速冷卻。空氣差壓預冷適合於小型農場，設備成本較低；可以對包裝好的產品進行冷卻；尤其適用於呼吸作用緩慢的產品；係統可以用於冷卻大量產品和大型包裝箱；冷空氣自低溫側流向高溫側，可避免結露現象；冷卻均勻、送風量小、耗能低。
但差壓預冷會引起產品少量水分喪失和失重；對易風幹的產品，需要采用加濕裝置；不適於呼吸頻率高的農產品；容器製造麻煩；堆放率低。
（1）影響差壓預冷的因素
①空氣溫度：降低空氣溫度可以增加空氣與果蔬之間的溫度差，傳熱加快，使預冷速度加快，但較低的溫度會對果蔬造成冷害。對於新鮮蔬菜和水果，預冷空氣溫度應嚴格控製在-1℃～0℃範圍內。因大部分水果蔬菜的凍結點為-1～-4.2℃，但有些果蔬凍結點相對較高，例如生菜為-0.45℃，菠菜為-0.75℃，黃瓜為-0.84℃，西紅柿為-0.9℃，因此這些果蔬預冷時空氣溫度不得低於0℃。
②空氣速度:當預冷空氣溫度一定時，適當提高氣流速度有利於預冷速度的提高，但同時會增加風機能耗和果蔬的幹耗，使實際效益下降。因此實際操作過程中必須適當設定風速，風速一般為0.5～2m/s。
③壓力降：壓力降與容器開口率、容器排列方式、果蔬填充層空隙率以及空氣氣流速度有關。當容器開口率、容器排列方式、果蔬填充層空隙率固定，氣流速度為1m/s時，壓力降為147～255Pa。對較小的顆粒狀果蔬，如青豌豆、櫻桃、青蠶豆、小西紅柿、小胡蘿卜、草莓等，壓力降低為3432～4217Pa。對較大的球狀果蔬，如橘子、桃、梨、蘋果、西紅柿、土豆等，壓力降為490～980Pa。在實際操作過程中，希望能保持一恰當的壓力降，以維持整個預冷過程的經濟效益。
④容器開口率：差壓預冷方式關鍵的技術之一是容器的形狀及通氣口的開口率，其直接影響冷空氣的進氣量、預冷果蔬間的接觸麵積和壓力降。容器一般采用塑料箱、紙箱、柳編筐等。設計容器的通氣口時應考慮容器的強度，通氣口大小視產品規格確定，有圓孔、條形孔、菱形孔等，開口率在5%～45%之間選定。開口率越大，通過容器內果蔬層的空氣量越大（在果蔬層空隙率一定時），即冷空氣與果蔬表麵的接觸量越大，速度越高，預冷速度越快。
⑤容器排列方式：容器排列方式會影響冷空氣在容器內的前進速度和路途，對果蔬的散熱十分重要。容器的排列方式有直列式、U字形式、疊加式等。實驗表明疊加式的預冷速度最快，其次為U字形式排列的。顯示了不同形式的差壓預冷裝置形式。
當柑橘初溫為30℃，冷卻至終溫為4℃時，常規強製通風冷卻時間為7.6h，直列式預冷方式為3.6h，U字形排列為2.5h，而疊加式預冷為2h。由此可見，當其他條件一定時，排列方式不同，其冷卻速度也不同。這一點在冷卻體積較大的果蔬時更為明顯。
⑥果蔬層空隙率：空氣壓力降與空隙率成反比，即空隙率越大，壓力降越小。反之，空隙率越小，壓力降越大。無規則排列果蔬層比有規則排列（順排、橫排）之壓力降大。
⑦果蔬品種及規格：不同果蔬品種的屬性不同。即使同一品種，由於其規格大小不同，由此所產生的不同溫度、速度、壓力降和空隙率，引起不同的傳熱效果，因而其冷卻速度發生變化。含水量大以及體積較大的果蔬的冷卻速度慢，例如西瓜、西紅柿等。
（2）差壓預冷的形式
①隧道式差壓預冷：隧道式差壓預冷是強迫冷風通過箱子，棧板堆積的箱子排列成兩行，中央是開放走道，用帆布覆蓋中央走道上麵及末端形成隧道，再用抽風扇抽去隧道內的空氣，如此迫使隧道外的冷空氣穿過箱子中的產品進入隧道中，而由風扇抽出的暖空氣則再經由冷排降溫。棧板可堆高兩層以上，以充分利用庫內空間。用紙箱裝箱的產品，隻要紙箱具有適當的通風孔也可使用此方法降溫。可整批操作使大量產品降溫，而不需操作個別箱子或棧板。每一操作係統有單一的抽風扇，此抽風扇最好有速度控製器，當穿過包裝箱的空氣溫度降低時，風速亦逐漸降低，如此可減少風扇耗能、熱量產生及減低產品失水。
②蛇形式差壓預冷：蛇形式差壓預冷是用於底部開孔的木箱包裝，堆高機操作的側邊底部開孔用來作為空氣進出的通道，木箱緊靠透空牆，以偶數層堆積，偶數層木箱底部側邊開孔對準牆上通風孔。在交錯的木箱底部開孔，並分別有阻風板條，如此強迫冷空氣通過木箱上層，再經木箱中的產品後，由底部通道進入透空牆後麵經冷排及壓差扇抽出。由於需特殊包裝容器，目前，隻以美國蘋果包裝的標準木箱使用較普遍。此係統通常是整批操作，但每次可沿著牆壁堆高許多層。蛇形式預冷庫內的空間利用率高。
③冷牆式差壓預冷：冷牆式差壓預冷是對少量及無法完整棧板堆積的產品有效降溫的通風係統。單行的棧板排列在透空牆上，透空牆內部有冷排及壓差風扇造成負壓，棧板靠近牆壁時，壓下彈簧使阻隔通風孔的調氣閥打開，空氣開始流通，調氣閥可安排在一定的高度以適合不同高度堆積的產品預冷。
透空牆內需19.6～39.2Pa的靜壓力，操作時包裝箱沿著牆壁堆積，將箱子的通風孔對準透空牆的孔隙，牆上的孔隙須足夠小使透空牆內外壓力差大於箱子內外的壓力差，使通過箱子的風量不變。可安裝自動啟動式係統，操作者不需啟動壓差扇，產品一旦靠近即自動啟動，一個棧板預冷結束可立即更換另一棧板，使操作空間有效利用，但缺點是設備費相對較高，所需操作空間亦較大。由於每一棧板預冷結束時間不同，操作者須不斷觀察每一棧板降溫情形，以防止因通風過久而使產品損傷，因此有些降溫設備加上定時器，棧板靠近啟動調氣閥後，同時啟動定時器，一旦達到降溫終點後，即自動關閉壓差扇。
2.冷水預冷
冷水預冷是用冷水作為冷媒，將果蔬浸入冷水中或將冷水噴淋在果蔬上的一種冷卻方法。冷水預冷所需要的條件簡單、投資較小、操作方便、冷卻速度快、成本低，適用於根莖類、果實類蔬菜。
冷水預冷僅僅需要一個冷水池，不需要冷庫。水的熱容量遠遠高於空氣，利用較低溫度的水，對水果、蔬菜的預冷速度比利用冷空氣預冷的效果好。同時，冷源可以是深井中抽來的水，有條件的可以用冷水機製冷。所以，在田間地頭都可以操作。如果預冷的同時需要進行殺菌處理、強化處理和清除農藥殘毒的處理，冷水預冷可以一次操作，多重效果。
如玉米、蘋果、哈密瓜和桃子等體積與表麵比率大，並且表麵無孔的產品非常適合這種預冷方法，可以達到很好的冷卻效果。這些產品在冷卻過程中不容易流失水分。類似哈密瓜的大體積高密度的產品可能需要一個多小時的冷卻時間，視包裝箱尺寸而定。體積小的產品，如櫻桃，也可以很好地使用冷水預冷，但必須注意噴淋水的力度不應對產品造成物理傷害。采用冷水預冷方法可以在數分鍾內冷卻大量的櫻桃。
冷水預冷具有無幹耗（即無重量損失）；冷卻速度快；使用品種廣泛；可連續式工作，減輕體力勞動，易於操作；產品質量好，冷卻物色澤優良等優點。但冷水預冷又有一個致命的弱點，就是果蔬從田間帶來的病原菌會大量滯留在水中，對健康的果蔬也在不斷接種和傳播，預冷之後，果蔬表麵仍然有水珠和水膜，更便於病原微生物的侵染繁殖，並造成可溶性營養成分的流失。冷水預冷需注意：必須有效檢測和控製水溫；水中必須加入消毒殺菌藥劑；每一種果蔬要求的降溫速度不同，必須靈活掌握；必要時還要進行多種水溫的過渡，直到最後進入要求溫度的水池；預冷後的果蔬須保持達到的溫度，嚴防溫度回升。
（1）影響冷水預冷的因素產品裝箱的設計和堆放形式是提高冷水預冷係統運作效率的重要因素，這些條件會影響冷卻過程中的熱交換。
①包裝：許多產品的包裝在冷水預冷係統中取得了很好的效果。如果冷卻過程在包裝前進行，產品常被放置於塑料筐和大箱子內。木箱、打蠟紙箱和網眼塑膠袋等包裝可用於包裝後的堆放冷卻。
②堆放：包裝後產品的堆放必須預留空間，使得冷水能夠進入產品包裝箱。如果冷水隻是流經包裝箱外部而無法進入包裝箱內，不僅耗費時間長而且冷卻效果不佳。頂部封閉的紙板箱內的產品最難被冷卻，應在箱子的頂部和底部開口，使冷卻水可以流通。堆放產品或包裝箱之間必須留有空間，使冷水能夠接觸到所有產品。
（2）冷水預冷的形式冷水預冷采用經冷卻後達到5℃以下的冷水，其方式包括浸漬式、噴淋式、噴霧式等。