Для начала необходимо ответить на главный вопрос: что же такое вакуум?
Вакуум (от лат. vacuus — пустой) — пространство, свободное от вещества.
В технике и прикладной физике под вакуумом понимают среду, состоящую из газа при давлении значительно ниже атмосферного.
Поведение газа в вакуумных устройствах определяется соотношением между длиной свободного пробега λ молекул (или атомов) и размером d, характерным для данного прибора или процесса. Такими размерами могут быть, например, расстояние между стенками вакуумного объёма, диаметр вакуумного трубопровода, расстояние между электродами электровакуумного прибора и т.п. В зависимости от соотношения λ и d различают:

• Низкий вакуум (λ/d<<1)
• Средний вакуум (λ/d≈1)
• Высокий вакуум (λ/d>>1)

Уровни вакуума в зависимости от области применения разделяют на три производственные группы.

• Низкий вакуум: в основном используется там, где требуется откачка большого количества воздуха.
• Промышленный вакуум: термин “промышленный вакуум” соответствует уровню вакуума от -20 до -99 кПа. Данный диапазон используется в большинстве применений.
• Технический вакуум: соответствует уровню вакуума от -99 кПа и выше. 

Первые мысли о существовании вакуума были высказаны атомистами в Древней Греции. Греческий философ Демокрит (ок. 460-375 гг. до н.э.) считал, что мир состоит из множества мелких и неразделимых частиц, которые он назвал атомами. Между ними Демокрит предполагал пустое пространство, но где работают законы механики. Его ученик Левкипп первым высказал идеи о том, что все состоит из атомов, которые находятся в вакууме, то есть пространстве, свободном от всего. Находились и те, кто не поддерживал Левкиппа и и Демокрита, например, Эмпедокл и Аристотель придерживались концепции «боязни пустоты», заключавшейся в том, что Вселенная не терпит отсутствия чего-либо.

Еще Аристотель утверждал, что если бы где-то существовала пустота, то окружающее пространство попыталось бы заполнить её - то есть вакуум не может быть абсолютно ничем не заполнен. Несмотря на эти критические теории, именно в Древней Греции были созданы первые вакуумные приборы - вакуумный насос Ктезибия и шприц для выдавливания гноя Герона.
В конце IX—начале X веков ближневосточный ученый Аль-Фараби, последователь Аристотеля, написал трактат «Слово о пустоте», в котором размышлял о природе существования пустоты, или вакуума. Он провел эксперимент, в котором опустил ручной поршень (прообраз современного шприца) в воду, где заткнул его и вытянул поршень, создав тем самым вакуум. В итоге ученый пришел к выводу, что воздух в шприце расширился, заполняя тем самым все доступное пространство и, следовательно, если бы абсолютный вакуум существовал, то его непременно бы заполнил воздух. По его мнению, он экспериментально проверил высказывание Аристотеля.
Началом научного этапа в развитии вакуумной техники можно считать 1643 г, когда профессор Флоренции Евангелисто Торричелли впервые измерил атмосферное давление. В 1672 году Отто фон Герике изобретает механический поршневой насос с водяным уплотнителем. Началось изучение поведения различных систем и живых организмов в вакууме.
Началом истории вакуумной техники, как принято считать, явились именно опыты Отто фон Герике, проведенные в середине XVII-го столетия.Самый известный эксперимент, демонстрирующий новую вакуумную технику, был показан в Магдебурге в 1657 году. Ученый использовал два полушария диаметром 40 см, известные как «магдебургские полусферы». У одного из полушарий был клапан для откачки, а между полушариями помещалось в качестве уплотнителя кожаное кольцо, пропитанное воском и скипидаром. Шестнадцать лошадей не могли разделить сферу после того, как из ее внутренний закрытого объема был откачан воздух.

В 80-х годах XIX в. начался технологический этап создания вакуумной техники и приборов. Это было связано с открытием А.Н.Лодыгиным электрической лампы накаливания с угольным электродом (1873г) и открытием Т.А.Эдисоном термоэлектронной эмиссии (1883г) – во всех этих технологиях участвует вакуум. При дальнейшем развитии вакуумной техники были изобретены различные типы вакуумных насосов: вращательный (Геде, 1905г), криосорбционный (Дж.Дьюар, 1906г), молекулярный (Геде, 1912г), диффузионный (Геде, 1913г). А также манометры: компрессионный (Г.Мак-Леод, 1874г), тепловой (М. Пирани, 1909), ионизационный (О. Бакли, 1916г).

С конца 19-го века вакуум находит применение в технологических процессах: сначала при производстве электрических ламп накаливания, затем при изготовлении электронных приборов. В первой четверти 20-го века появляются принципиально новые средства получения и измерения вакуума, в создании которых большую роль сыграло развитие кинетической теории газов и ряда других наук.

История вакуумного охлаждения имеет в своей хронологии несколько ключевых событий:
1755 год. Врач, химик и агроном Уильям Каллен впервые использовал водяной пар для охлаждения, замораживая воду под стеклянной колбой, откачивая из неё воздух и пары воды.
1874 год. Французский инженер Эдмонд Карре развил лабораторный опыт, создав установку с ручным приводом для создания предварительного разряжения и баком концентрированной серной кислоты для поглощения водяных паров. Его установка позволяла доводить воду до замерзания.
1888 год. Немецкий инженер Франц Виндхаузен стал пионером в области механических принципов производства холода. Созданные им установки работали на угле, а в качестве холодильного агента для льдогенерации он использовал водяной пар.
1912 год. В США был создан первый центробежный компрессор для водного пара.
1934 год. Первый осевой компрессор для откачки пара был использован для кондиционирования воздуха в универсальном магазине Нью-Йорка.
В России исследования в области вакуумного охлаждения начались во второй половине 80-х годов прошлого века, когда на кафедре холодильной техники МГУ был создан опытный стенд вакуумно-испарительного охлаждения жидкостей и получены патенты РФ на способ получения искусственного холода.
Первая пищевая вакуумная технология была продемонстрирована общественности в 1851 году на Лондонской Большой выставке, когда изобретатель Уильям Кантер продемонстрировал запатентованный вакуумный аппарат для быстрой варки сахарного тростника, который позволял кипятить жидкости при более низких температурах.
Вакуумное охлаждение для салатов стали применять в США ещё в 1950-х годах. Тогда этот метод использовали для удаления тепловой энергии с сельскохозяйственных продуктов, в том числе листьев салата.
Вакуумное охлаждение хлебобулочных изделий впервые начали применять более 40 лет назад в Великобритании. Процесс использовался в основном для охлаждения хлебов больших размеров и пирогов. Однако из-за трудности с контролем параметров процесса технология не приобрела большой популярности и не получила широкого промышленного применения. 

В современном мире, где качество продуктов питания и их свежесть играют ключевую роль в повседневной жизни, инновации в области технологий хранения и обработки продуктов становятся особенно актуальными. Вакуумное экспресс-охлаждение — это одна из самых прогрессивных технологий, которая меняет подход к хранению и переработке пищевых продуктов. Это обновлённый процесс охлаждения, который снижает потери в качестве и увеличивает срок годности, что в свою очередь приносит значительные выгоды как производителям, так и конечным потребителям.

Технология вакуумного охлаждения заключается в быстром удалении тепла из продуктов под низким давлением, что позволяет охлаждать их значительно быстрее, чем при традиционных методах. Такой подход не только сохраняет питательные вещества, но и предотвращает развитие патогенной флоры и окисление, что особенно важно для свежих овощей и фруктов, мясных и молочных продуктов. Потребители всё чаще обращают внимание на качество продуктов, и вакуумное охлаждение служит гарантией свежести и безопасности.

Эта технология позволяет продлить срок хранения продуктов, уменьшить их порчу и, следовательно, снизить общие затраты на логистику и переработку. В результате, вакуумное охлаждение становится важным этапом в цепочке поставок продовольствия, что подразумевает более эффективное использование ресурсов и снижение пищевых отходов. Технология находит широкое применение не только в мясной и молочной промышленности, но и в овощеводстве, хлебопекарном производстве и многих других секторах.

Важно понимать, что вакуумное охлаждение — это не просто новая технология, а совершенно новая философия подхода к обработке и сохранению продуктов. Она открывает новые горизонты для аграриев и переработчиков, позволяя эффективнее управлять качеством продукции и адаптироваться к потребительским трендам. Каждый год на рынке появляются новые разработки, которые делают вакуумное охлаждение более доступным и универсальным. 

В этой части мы собрали для Вас некоторые статьи, которые могут ответить как на вопросы о вакуумном охлаждении, так и о его применении.