液氮的特性和液氮速凍保鮮的機(jī)理 液氮容器

液化后的氮?dú)?mdash;—液氮，是無(wú)色透明低黏度的液體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，液氮在大氣壓力下的沸點(diǎn)是77．35K。與禽類(lèi)食品成分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，符合食品衛(wèi)生的要求，是一種理想的凍結(jié)保鮮劑。氮?dú)庠诳諝庵械暮考s為78％，因此在圍繞著地球的大氣中，可以說(shuō)存在著取之不盡的氮。

在大氣壓力下，液化氮以液態(tài)發(fā)生相變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)，平均每公斤液化氮要吸收的蒸發(fā)潛熱為199．29千焦，再由77．35K上升到273K時(shí)所吸收的熱量為202千焦。液氮速凍就是利用這超低溫吸熱的特性，將它直接噴淋到所需的禽體上，這時(shí)溫差高達(dá)200K以上，可以進(jìn)行強(qiáng)烈的熱交換，能使禽體瞬時(shí)凍結(jié)，一般在20分鐘左右就可以完成全部?jī)鼋Y(jié)過(guò)程，比普通冷凍法快30倍。由于凍結(jié)的時(shí)間短，生成的冰晶就很細(xì)小，凍結(jié)速度大于細(xì)胞內(nèi)外蒸汽滲透速度，細(xì)胞內(nèi)外同時(shí)產(chǎn)生冰晶，對(duì)細(xì)胞無(wú)破壞作用，所以解凍后就能保持原有的色、香、味及新鮮狀態(tài)。

液氮噴淋速凍工藝過(guò)程及裝置

適于速凍禽類(lèi)的液氮噴淋裝置外形呈隧道狀，中間是不銹鋼絲網(wǎng)格傳送帶，待凍禽體置于帶上，隨著移動(dòng)依次經(jīng)過(guò)預(yù)冷區(qū)，凍結(jié)區(qū)和均溫區(qū)，完成凍結(jié)后從另一端送出液氮罐置于箱體外，通過(guò)管系以4.9×104N／m2的壓力引入到凍結(jié)區(qū)內(nèi)進(jìn)行噴淋凍結(jié)，吸熱汽化后過(guò)熱氮?dú)鉁囟热院艿?，一般?58K左右，這時(shí)由風(fēng)機(jī)將氮?dú)馑偷饺肟谔?，使其與剛進(jìn)入隧道的禽體接觸換熱而預(yù)冷，禽體進(jìn)入凍結(jié)區(qū)后與噴淋管?chē)姵龅?3K霧化狀的液氮接觸而被瞬時(shí)凍結(jié)，最后進(jìn)入均溫區(qū)，使禽體表面與中心的溫度趨于一致，達(dá)到凍透的目的。由此可知完成全部工藝過(guò)程是通過(guò)消耗液氮來(lái)達(dá)到速凍保鮮的這種工藝就制冷降溫系統(tǒng)而言，可稱為是開(kāi)式循環(huán)，一般速凍1公斤的雞需要消耗0.6公斤液氮。

根據(jù)這種原理和工藝過(guò)程的要求設(shè)計(jì)制造的裝置，基本是一種液氮與禽體的對(duì)流換熱器，可以看出它是由隔熱隧道形式的組合箱體、貯液罐噴淋管系、不銹鋼絲網(wǎng)格傳送帶、軸流風(fēng)機(jī)等主要部件組成。為了減少因溫差大而產(chǎn)生的應(yīng)力引起的變形，整個(gè)箱體由若干塊隔熱板組成，板塊之間用耐低溫的密封條和黏接劑加以密封。為減少漏熱，隔熱板塊內(nèi)外護(hù)板為不銹鋼板制成，其間填充0.2m厚的聚氨酯硬質(zhì)泡沫為隔熱層，在箱體的兩端配有密封小門(mén)便于進(jìn)行維護(hù)及清洗工作，在箱體中的網(wǎng)格傳送帶其運(yùn)動(dòng)的速度可以通過(guò)箱體外無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整，并在傳動(dòng)帶的下方設(shè)有長(zhǎng)方體形的淺槽，用以盛殘留液氮。

置于凍結(jié)箱體外液氮罐，是由專(zhuān)業(yè)工廠加工的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，內(nèi)部結(jié)構(gòu)是金屬真空夾層，外面也包有聚氨酯隔熱材料保溫，罐內(nèi)的壓力一般在13.7％×104N／m2的范圍內(nèi)，壓力過(guò)低會(huì)影響正常噴淋，供液過(guò)高會(huì)影響安全，故設(shè)有安全閥，保證系統(tǒng)內(nèi)的壓力不超過(guò)規(guī)定值，罐內(nèi)所存液氮數(shù)量多少可由液面指示計(jì)表示，用完后可通過(guò)加液閥向罐內(nèi)充液氮，噴淋管系是由不銹鋼管焊接而成，另外還有6臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)攪拌和輸送氮?dú)狻?a href="http://www.hhenl.cn">液氮容器