真空冷卻又稱為減壓冷卻，是根據水分在不同的壓力下有不同的沸點而進行冷卻物品的。在正常的大氣壓下，水在100℃沸騰；當壓力降低至666.6Pa時，水在1℃就沸騰了。沸點的降低，使水容易汽化。由于汽態水分子比液態水分子具有更高的能量，因此水在汽化時必須吸收汽化潛熱，而其汽化潛熱又隨著沸，點的下降而升高。根據這一原理，可以將被冷卻物放入能耐受一定負壓的、用適當真空系統抽氣的密閉真空箱內，隨著真空箱內真空度不斷提高，水的沸點溫度不斷降低，水就變得容易汽化，水汽化時只能從被冷卻物自身吸收熱量，被冷卻物便可得到快速的冷卻。水的溫度與蒸汽壓的關系見表3-6。
真空冷卻裝置中配有真空冷卻槽、制冷裝置、真空泵等設備。收獲后的蔬菜經過挑選、整理，放入打孔的紙板或纖維板箱內，然后推進真空冷卻槽，關閉槽門后，開動真空泵和制冷機。當真空冷卻槽的壓力降至666.6P時，蔬菜表面的水分在1℃的低溫下迅速汽化，每千克水變成水蒸氣時要吸收2464kJ的熱量。這樣可使蔬菜的溫度迅速下降，而且水分蒸發量很少，不會影響蔬菜新鮮飽滿的外觀。真空冷卻裝置如圖3-5所示。
需說明的是圖3-5中的制冷裝置不是直接用來冷卻蔬菜的，而是因為在656.611Pa的壓力、1℃的溫度下將水變成水蒸氣時，水的體積要增大將近20萬倍，此時即使采用二級真空泵來抽，消耗很多電能，也不能使真空冷卻槽的壓力很快降下來，增加制冷裝置后，可以使大量的水蒸氣重新冷凝成水而排出，保持了真空冷卻槽內穩定的真空度。用真空冷卻法冷卻時，差不多所有的葉菜類都能迅速冷卻。如生菜從常溫24℃冷卻到3℃，冷風冷卻需要25h，而真空冷卻只需要0.5h。
真空冷卻不是適合于所有食品，對表面積大（如葉菜類）的食品的冷卻效果特別好。相對于冷風冷卻、冷水冷卻、碎冰冷卻等普通冷卻方式，真空冷卻具有以下特點：①冷卻速度快，冷卻均勻。②干凈衛生。真空冷卻不需要外來傳熱介質參與，產品不易被污染。③延長產品的貨架期和貯藏期。真空冷卻縮短了產品在高溫下停留的時間，有利于產品品質的保存，提高了保鮮貯藏效果。④運行過程中能量消耗少。真空冷卻不需要冷卻介質，是自身冷卻過程，沒有系統與環境之間的熱量傳送。⑤操作方便。⑥冷卻過程干耗大。若在食品上事先噴淋水分，則干耗非常低。
真空冷卻初期設備投資大，成本高，常用于大型的農產品生產基地和食品企業。目前只能是間歇式操作，不能實現連續化生產，生產效率低。
