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液氮速冻技术在禽类食品中的应用
日期：2025-01-11 16:00
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摘要：
液氮速冻技术在禽类食品中的应用
液氮的特性
液化后的氮气———液氮，是无色透明低黏度的液体，化学性质稳定，液氮在大气压力下的沸点是77．35K。与禽类食品成分不发生化学反应，符合食品卫生的要求，是一种理想的冻结保鲜剂。氮气在空气中的含量约为78％，因此在围绕着地球的大气中，可以说存在着取之不尽的氮。
液氮速冻保鲜的机理
在大气压力下，液化氮以液态发生相变为气态时，平均每公斤液化氮要吸收的蒸发潜热为199．29千焦，再由77．35K上升到273K时所吸收的热量为202千焦。液氮速冻就是利...
液氮速冻技术在禽类食品中的应用
液氮的特性
液化后的(de)(de)氮(dan)气(qi)(qi)———液氮(dan)，是无色透明低(di)黏度的(de)(de)液体，化学(xue)性质稳定，液氮(dan)在(zai)大气(qi)(qi)压力下的(de)(de)沸点是77．35K。与禽类食品成(cheng)分(fen)不发生化学(xue)反应，符(fu)合食品卫生的(de)(de)要求，是一种理想的(de)(de)冻结保鲜(xian)剂。氮(dan)气(qi)(qi)在(zai)空(kong)气(qi)(qi)中的(de)(de)含量约为(wei)78％，因此(ci)在(zai)围绕着(zhe)地球的(de)(de)大气(qi)(qi)中，可以说存在(zai)着(zhe)取之不尽(jin)的(de)(de)氮(dan)。
液氮速冻(dong)保鲜(xian)的机理(li)
; 在(zai)大气压力下，液(ye)化氮以(yi)液(ye)态(tai)(tai)发生相变为气态(tai)(tai)时(shi)，平(ping)均每(mei)公斤液(ye)化氮要吸(xi)收的(de)(de)蒸发潜热为199．29千焦，再由(you)77．35K上升到273K时(shi)所吸(xi)收的(de)(de)热量为202千焦。液(ye)氮速(su)冻(dong)(dong)就是利用(yong)这超(chao)低(di)温吸(xi)热的(de)(de)特性，将它直接喷淋到所需的(de)(de)禽体(ti)上，这时(shi)温差(cha)高(gao)达200K以(yi)上，可以(yi)进行强烈的(de)(de)热交换(huan)，能使禽体(ti)瞬时(shi)冻(dong)(dong)结(jie)(jie)，一般在(zai)20分钟左(zuo)右(you)就可以(yi)完成(cheng)全部冻(dong)(dong)结(jie)(jie)过程，比(bi)普通冷(leng)冻(dong)(dong)法快30倍。由(you)于冻(dong)(dong)结(jie)(jie)的(de)(de)时(shi)间短，生成(cheng)的(de)(de)冰晶就很细小(xiao)，冻(dong)(dong)结(jie)(jie)速(su)度大于细胞内外(wai)蒸汽渗透(tou)速(su)度，细胞内外(wai)同(tong)时(shi)产生冰晶，对(dui)细胞无破坏作用(yong)，所以(yi)解(jie)冻(dong)(dong)后就能保(bao)持原(yuan)有的(de)(de)色、香、味及新鲜状态(tai)(tai)，是当今世界上各国**的(de)(de)**产品。
液(ye)氮速(su)冻工(gong)艺过程及装置
适于速冻禽类的液氮速冻装置外形呈隧道状，中间是不锈钢丝网格传送带，待冻禽体置于带上，随着移动依次经过预冷区，冻结区和均温区，完成冻结后从另一端送出液氮罐置于箱体外，通过管系以4．9×104N／m2的压力引入到冻结区内进行喷淋冻结，吸热汽化后过热氮气温度仍很低，一般在258K左右，这时由风机将氮气送到入口处，使其与刚进入隧道的禽体接触换热而预冷，禽体进入冻结区后与喷淋管喷出的83K雾化状的液氮接触而被瞬时冻结，*后进入均温区，使禽体表面与中心的温度趋于一致，达到冻透的目的。由此可知完成全部工艺过程是通过消耗液氮来达到速冻保鲜的这种工艺就制冷降温系统而言，可称为是开式循环，一般速冻1公斤的鸡需要消耗0．6公斤液氮。
置于冻结(jie)箱体外(wai)液(ye)氮(dan)罐，是(shi)由(you)(you)**工厂加工的标准(zhun)化产品，内部结(jie)构是(shi)金属真(zhen)空夹层(ceng)，外(wai)面也包有聚氨酯隔热(re)材(cai)料保(bao)温，罐内的压力(li)一般在(zai)13．7％×104N／m2的范围内，压力(li)过(guo)低会影响正常喷淋，供液(ye)过(guo)高会影响**，故设有**阀，保(bao)证系(xi)统(tong)内的压力(li)不(bu)(bu)超过(guo)规定值，罐内所存(cun)液(ye)氮(dan)数量多少可由(you)(you)液(ye)面指示计表(biao)示，用(yong)完后可通过(guo)加液(ye)阀向罐内充液(ye)氮(dan)，喷淋管系(xi)是(shi)由(you)(you)不(bu)(bu)锈钢管焊(han)接(jie)而(er)成，另外(wai)还(hai)有6台轴流风机搅拌和输(shu)送氮(dan)气。
液氮速冻保鲜装置的特性
1、冻结质量高:
影响禽(qin)类食品冻(dong)(dong)(dong)(dong)结(jie)质量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)因素是其细胞中(zhong)冰晶粒形(xing)(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大小(xiao)，其色(se)(se)、香、味与冻(dong)(dong)(dong)(dong)结(jie)过程中(zhong)禽(qin)体(ti)内(nei)细胞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)破(po)坏量有(you)(you)直接(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)关系(xi)(xi)(xi)，老式普(pu)(pu)(pu)通(tong)(tong)冻(dong)(dong)(dong)(dong)结(jie)法冻(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)时间长(zhang)(zhang)，形(xing)(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰粒大，会(hui)使(shi)细胞变形(xing)(xing)(xing)和损坏，而液氮(dan)(dan)喷淋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冻(dong)(dong)(dong)(dong)结(jie)时间短，具有(you)(you)速冻(dong)(dong)(dong)(dong)性，完(wan)全可(ke)(ke)以(yi)避免这一点(dian)，其形(xing)(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰晶很微(wei)小(xiao)，所以(yi)能(neng)够保(bao)持原(yuan)(yuan)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)鲜度、色(se)(se)香味及(ji)其营养(yang)价值，且(qie)在(zai)低(di)(di)温贮藏过程中(zhong)不爆不燃不腐(fu)，可(ke)(ke)以(yi)长(zhang)(zhang)期贮存；结(jie)构(gou)(gou)简(jian)单(dan)，**可(ke)(ke)靠(kao)。分析(xi)可(ke)(ke)知，整套(tao)装置的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)运动部(bu)件(jian)只有(you)(you)传(chuan)送(song)带(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)运动机(ji)构(gou)(gou)和简(jian)单(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轴流风机(ji)，不像普(pu)(pu)(pu)通(tong)(tong)冷(leng)(leng)冻(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)统那样(yang)结(jie)构(gou)(gou)复杂，机(ji)械运动部(bu)件(jian)多，这样(yang)就减(jian)少了(le)发生(sheng)故障(zhang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)性，而且(qie)系(xi)(xi)(xi)统工(gong)作压力低(di)(di)，没有(you)(you)高压设备(bei)；操作简(jian)单(dan)。可(ke)(ke)以(yi)看出(chu)该装置是传(chuan)送(song)带(dai)化，直线连续作业的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式，操作者只需要(yao)在(zai)箱体(ti)外(wai)(wai)操作简(jian)单(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)按钮和进(jin)出(chu)口外(wai)(wai)接(jie)送(song)冻(dong)(dong)(dong)(dong)品；耗电能(neng)少。该装置是靠(kao)液氮(dan)(dan)相变制冷(leng)(leng)及(ji)内(nei)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)转(zhuan)变来达到速冻(dong)(dong)(dong)(dong)保(bao)鲜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，不像普(pu)(pu)(pu)通(tong)(tong)冷(leng)(leng)冻(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)统那样(yang)在(zai)冻(dong)(dong)(dong)(dong)结(jie)时需要(yao)消(xiao)耗大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)电能(neng)来带(dai)动制冷(leng)(leng)机(ji)械制冷(leng)(leng)，所以(yi)从(cong)制冷(leng)(leng)原(yuan)(yuan)理上来说，它是不需要(yao)直接(jie)消(xiao)耗电能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)；卫生(sheng)清(qing)(qing)(qing)洁且(qie)无环(huan)境污染。冷(leng)(leng)冻(dong)(dong)(dong)(dong)箱体(ti)由装配式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)绝热板块构(gou)(gou)成(cheng)，且(qie)内(nei)外(wai)(wai)护板为(wei)不锈(xiu)(xiu)钢，这样(yang)既容易拆(chai)卸又(you)便(bian)(bian)于清(qing)(qing)(qing)洗(xi)，重装也(ye)(ye)迅(xun)速，与禽(qin)体(ti)直接(jie)接(jie)触(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)传(chuan)送(song)带(dai)也(ye)(ye)为(wei)不锈(xiu)(xiu)钢结(jie)构(gou)(gou)，清(qing)(qing)(qing)洗(xi)更为(wei)方便(bian)(bian)。
由(you)于这种冻(dong)结工(gong)艺不需要普通冷(leng)冻(dong)系统(tong)中的(de)cfc冷(leng)剂，所以对(dui)大气臭氧层无破(po)坏作用，是(shi)以后大力(li)发展的(de)趋势。另外它(ta)还有占地面积小，噪音低(di)等特点(dian)。
2、经济效益分析
我们知道该装(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成本(ben)包括一次性(xing)投(tou)资(zi)和使(shi)用过(guo)程中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)经济费用，其(qi)前(qian)者主要用于购置(zhi)全套设(she)备(bei)，其(qi)多少(shao)由(you)生(sheng)产规模(mo)决定，根据*新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)国外资(zi)料(liao)表明(ming)，冻(dong)(dong)结能力(li)在(zai)3000kg／h的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液氮喷淋速冻(dong)(dong)装(zhuang)置(zhi)基(ji)本(ben)投(tou)资(zi)为(wei)75，000美元，而(er)用老(lao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)普通(tong)冷(leng)冻(dong)(dong)装(zhuang)置(zhi)要投(tou)资(zi)165，000美元，这比前(qian)者高2．2倍，所(suo)以前(qian)者的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一次投(tou)资(zi)较为(wei)经济。使(shi)用过(guo)程中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)经常费用包括液氮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成本(ben)、设(she)备(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)折旧、人工费、少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)电费。如果今后在(zai)禽类、虾类及(ji)高营养价值的(de)(de)(de)(de)(de)(de)食品(pin)上，都采用液氮速冻(dong)(dong)保鲜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)话，对液氮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需求量(liang)将是(shi)非常巨大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
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