液氮在食品冷冻技术及应用
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液氮的作用与用途
1、迅速冷冻和运输食品,或制作冰品。
2、提供高温超导体显示超导性所需的温度。
3、可作制冷剂,用来迅速冷冻生物组织,防止组织被破坏。
4、用于工业制氮肥,用于化学检测,如BET比表面积测试法。
5、在外科手术中可以用迅速冷冻的方法帮助止血和去除皮肤表面的浅层需要割除的部位。
6、保存活体组织,生物样品以及精子和卵子的储存。
扩展资料
注意事项
1、操作注意事项:密闭操作,提供良好的自然通风条件。
搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。
2、储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。
库温不宜超过30℃。
储区应备有泄漏应急处理设备。
3、呼吸系统防护:当作业场所空气中氧气浓度低于18%时,必须佩戴空气呼吸器、氧气呼吸器等。
4、液氮外泻处理:可用雾状水喷淋加速液体蒸发,但不可使水枪射至液体。
液氮冷冻功能
液氮冷冻功能:科技与生活的完美结合
在当今科技日新月异的时代,液氮冷冻技术作为一项前沿科技,已经深入到我们生活的方方面面。
液氮,作为一种在零下196℃的低温下液态的氮气,具有极好的冷冻性能,被广泛应用于科研、工业、医疗等领域。
首先,在科研领域,液氮冷冻功能为科研人员提供了一种重要的样本保存手段。
在生物医学领域,一些珍贵的细胞、组织样本需要低温保存,以保持其活性和完整性。
而液氮极低的温度可以有效地抑制细胞和组织的代谢活动,使其长期保持原状,为科研人员提供了宝贵的研究材料。
其次,在工业领域,液氮冷冻功能的应用更是广泛。
例如,在石油工业中,液氮被用于对油井进行冷冻处理,以防止油井在开采过程中发生坍塌;在食品工业中,液氮被用来快速冷冻食品,最大限度地保持食品的营养和口感;在化学工业中,液氮冷冻技术也被用于各种化学反应的低温条件控制。
此外,在医疗领域,液氮冷冻功能也发挥了重要作用。
例如,在皮肤科,液氮冷冻疗法被用于治疗各种皮肤疾病;在外科手术中,液氮冷冻技术也被用于手术刀的冷却,以提高手术效率和病人康复速度。
然而,尽管液氮冷冻功能具有诸多优点,但其使用也需谨慎。
液氮的低温可能对人体造成严重伤害,因此在操作过程中需采取必要的安全措施。
同时,对于液氮冷冻技术的应用和开发,仍需进一步探索和研究。
综上所述,液氮冷冻功能作为一种高科技应用,已经在科研、工业、医疗等领域取得了显著成果。
随着科技的不断发展,相信液氮冷冻功能将会在未来发挥更大的作用,为人类的生活带来更多便利和进步。
液氮冷冻的原理1. 引言液氮冷冻是一种常用的冷却技术,广泛应用于科学研究、工业制造等领域。
本文将详细探讨液氮冷冻的原理及其应用。
2. 液氮的基本性质液氮是指氮气在低于其沸点(-195.79℃)时的液态形式。
液氮具有以下基本性质:- 低温性:液氮的沸点非常低,能够提供极低的温度。
- 无色无臭:液氮是一种无色无臭的液体。
- 稳定性:液氮在大气压下稳定存在。
3. 液氮冷冻的原理液氮冷冻是利用液氮的低温性对物体进行冷却处理的技术。
其原理主要涉及以下几个方面:3.1 液氮的低温传导性液氮具有极低的温度,可迅速传导给与其接触的物体,实现快速冷却。
液氮的低温传导性使得其能够在短时间内将物体冷却至需要的温度。
3.2 液氮的气化吸热效应液氮在温度升高时会发生气化,气化过程会吸收大量热量。
通过液氮的气化吸热效应,可将周围环境的热量带走,实现物体的快速降温。
3.3 液氮的膨胀爆破效应液氮在容器中蒸发产生的气体膨胀速度很快,由此产生的巨大气压能够将容器破裂,实现快速冷却物体的目的。
这一效应常用于对金属等材料进行瞬间冷却。
4. 液氮冷冻的应用液氮冷冻技术已广泛应用于各个领域,具有很多实际应用价值。
4.1 医药领域在医药研究中,液氮冷冻可以用于保存生物样本、细胞和组织等,以保持其活性和稳定性。
例如,在肿瘤研究领域,液氮冷冻可以用于保存肿瘤标本,以便进一步研究和分析。
4.2 食品加工领域在食品加工中,液氮冷冻可以提高食品的质量和保鲜效果。
由于液氮的低温性能,可以迅速冷冻食品,防止微生物的生长和食品的腐败,同时还可以保持食品的色泽和营养成分。
4.3 金属加工领域在金属加工中,液氮冷冻常用于对金属进行淬火处理。
通过液氮的快速冷却,可以使金属具有更好的硬度和韧性,提高其机械性能。
4.4 科学研究领域在科学研究中,液氮冷冻可以用于实验室冷冻设备的制冷,以保持实验设备的稳定温度。
此外,在物理实验中,液氮的低温性能还可用于研究超导性、量子力学等领域的现象和性质。
液氮冷冻指南最新小伙伴们!今天咱们来唠唠液氮冷冻这事儿。
一、液氮是啥玩意儿?液氮啊,那可是超级酷(冷)的东西,字面意义上的酷。
它是氮气在低温下变成的液体状态,温度低得吓人,能达到零下196摄氏度呢!这就好比是寒冷星球来的超级冷客,在咱们地球上那也是独一份的冷。
二、液氮冷冻有啥用?1. 美食界的魔法- 在美食方面,液氮可太会玩了。
比如说液氮冰淇淋,把做好的冰淇淋原料往液氮里那么一蘸或者一搅拌,瞬间就变得超级硬,还冒着冷气,就像魔法变出来的一样。
吃的时候,嘴巴里都是烟雾缭绕的,感觉自己像个会吐冰雾的小怪兽。
- 还有液氮处理过的水果,口感那叫一个独特。
水果的细胞被迅速冷冻,就像被时间定格了一样,吃起来脆脆的,别有一番风味。
2. 医疗领域的救星- 在医疗上,液氮冷冻可就更厉害了。
它能用来治疗一些皮肤病,像疣啊、痣啊之类的。
医生就像个冰雪魔法师,用液氮一冻,那些不好的皮肤组织就被冻得坏死脱落了,然后新的健康皮肤就会长出来,简直是皮肤的“重生术”。
- 对于一些肿瘤的治疗,液氮冷冻也能派上用场。
它可以精准地把癌细胞冻住,阻止它们继续作恶。
3. 科学研究的好帮手- 在实验室里,液氮是保存细胞、组织和生物样本的神器。
把这些东西放在液氮里,就像是给它们放在了一个超级保鲜柜里,细胞们就像进入了冬眠状态,可以保存很长时间,等科学家们需要研究的时候再拿出来,还是活力满满呢。
三、液氮冷冻要注意啥?1. 安全第一- 液氮这么冷,那可是很危险的。
千万不能直接用手去碰液氮,不然你的手就会像被超级大反派攻击了一样,瞬间冻伤。
要是不小心冻伤了,那可就不是小事儿了,得赶紧去看医生。
- 储存液氮的容器也很讲究。
得用专门的液氮罐,这些罐子就像是液氮的小城堡,能保证液氮乖乖待在里面,而且要放在通风良好的地方,可不能放在小角落里闷着。
2. 操作规范- 如果是在实验室或者医疗场所使用液氮冷冻设备,操作人员得经过专业培训。
就像开飞机得有飞行执照一样,操作液氮冷冻设备也得有“执照”(专业知识和技能)。
一、实验目的1. 了解液氮冷冻技术在食品保鲜中的应用。
2. 探讨猪肉在液氮冷冻过程中的品质变化。
3. 评估液氮冷冻对猪肉营养成分的影响。
二、实验材料1. 猪肉(新鲜猪肉,约500g)2. 液氮(-196℃)3. 电子秤4. 高压锅5. 温度计6. 研钵7. 玻璃器皿8. 采样器9. 保鲜袋三、实验方法1. 将新鲜猪肉洗净,切成约1cm厚的薄片,用电子秤称重,记录数据。
2. 将猪肉放入保鲜袋中,用采样器抽取空气,使保鲜袋内形成真空状态。
3. 将保鲜袋放入高压锅中,关闭锅盖,将液氮缓慢倒入高压锅中,注意避免液氮接触皮肤。
4. 观察猪肉在液氮冷冻过程中的变化,记录猪肉的颜色、质地、气味等。
5. 将冷冻后的猪肉取出,用温度计测量其中心温度,记录数据。
6. 将冷冻后的猪肉放入常温环境中解冻,观察其品质变化,记录数据。
7. 将解冻后的猪肉进行营养成分检测,包括蛋白质、脂肪、水分、矿物质等。
四、实验结果与分析1. 液氮冷冻过程中,猪肉的颜色由鲜红色变为暗红色,质地由弹性变为紧实,气味无明显变化。
2. 冷冻后猪肉的中心温度为-50℃,解冻后中心温度回升至室温。
3. 解冻后的猪肉品质变化如下:- 颜色:解冻后的猪肉颜色较冷冻前略暗,但仍保持鲜红色。
- 质地:解冻后的猪肉质地较冷冻前略软,但仍有弹性。
- 气味:解冻后的猪肉气味无明显变化,仍具有猪肉的特有气味。
4. 营养成分检测结果显示,冷冻前后猪肉的蛋白质、脂肪、水分、矿物质等营养成分无明显差异。
五、结论1. 液氮冷冻技术在猪肉保鲜中具有较好的效果,可以有效地保持猪肉的品质。
2. 液氮冷冻对猪肉营养成分的影响较小,冷冻前后猪肉的营养成分无明显差异。
3. 在实际应用中,应注意液氮的合理使用,避免对环境和人体造成伤害。
六、实验建议1. 在液氮冷冻过程中,应注意安全操作,避免液氮接触皮肤和衣物。
2. 冷冻后的猪肉应在短时间内解冻,以保持其品质。
3. 对于不同种类的肉类,可尝试采用不同的液氮冷冻工艺,以获得更好的保鲜效果。
海鲜液氮速冻技术海鲜液氮速冻技术是一种新型的冷冻技术,它可以快速地将海鲜冷冻到超低温度,从而实现长期保存海鲜的目的。
这种技术的出现,使得海鲜冷冻技术的发展取得了长足的进步,从而改善了海鲜的保鲜效果,满足了消费者对海鲜的需求。
一、原理海鲜液氮速冻技术的原理是利用液氮的低温性质,将海鲜迅速地冷冻到超低温度,从而实现长期保鲜的目的。
液氮的温度可以达到-196℃,所以可以将海鲜迅速冷冻到-196℃以下,从而使海鲜的变质反应得以停止,实现海鲜的长期保鲜。
二、优点1、冷冻效果好:海鲜液氮速冻技术的冷冻效果非常好,可以将海鲜迅速冷冻到-196℃以下,从而使海鲜的变质反应得以停止,实现海鲜的长期保鲜。
2、保鲜效果好:海鲜液氮速冻技术可以将海鲜冷冻到超低温度,从而使得海鲜的变质反应得以停止,实现海鲜的长期保鲜,保鲜效果比传统冷冻技术要好得多。
3、保质期长:由于海鲜液氮速冻技术可以将海鲜冷冻到超低温度,从而使得海鲜的变质反应得以停止,实现海鲜的长期保鲜,因此,海鲜的保质期也大大延长,可以达到1年以上。
三、应用海鲜液氮速冻技术已经在国内外得到了广泛的应用,在食品加工、冷冻食品、肉类加工等行业中都有着广泛的应用。
比如,在食品加工行业,可以利用海鲜液氮速冻技术将食材迅速冷冻到超低温度,从而实现食材的长期保鲜;在冷冻食品行业,可以利用海鲜液氮速冻技术将冷冻食品迅速冷冻到超低温度,从而实现食品的长期保鲜;在肉类加工行业,可以利用海鲜液氮速冻技术将肉类迅速冷冻到超低温度,从而实现肉类的长期保鲜。
四、缺点1、成本较高:海鲜液氮速冻技术的成本较高,由于液氮的价格比较昂贵,因此,使用海鲜液氮速冻技术的成本也比较高。
2、技术要求高:海鲜液氮速冻技术的技术要求也比较高,需要掌握一定的技术,才能正确操作,从而实现海鲜的长期保鲜。
3、安全性差:海鲜液氮速冻技术的安全性较差,如果不慎操作,可能会造成人身伤害,因此,在操作海鲜液氮速冻技术时,必须慎重。
包子液氮速冻机工艺
包子液氮速冻机工艺就是利用液氮作为技术手段,以达到快速冷冻包子表面软硬度和内部温度,制作出具有一定口感和保质期的冷冻包子的技术。
首先,将包子放入液氮中快速冷冻。
在采用液氮速冻时,要求液氮温度低于等于-50度,包子的表面温度需要快速降至-18度以下,内部温度需要尽快降到-10度以下,时间不得超过5分钟。
其次,落袋。
落袋是为了保护冷冻好的包子表面软硬度,避免表面结冰、焦脆和表面水分流失时出现的口感不正常问题,从而保护冷冻包子在运输、仓储等情况下更能长时间保持质量。
最后,包装。
对于冷冻包子,为了确保产品质量和担保销售,还需要有良好的包装,能够防止水分失控、风湿和虫害。
此外,还要确保产品包装上有充分的保质期标识、安全标识和健康标志。
总之,完成一个完美的包子液氮速冻机工艺,要求包括液氮快速冻结、落袋保护和良好的包装等,使包子具有一定的软硬度和保质期,才能让消费者品尝出美味可口的包子。
液态氮冷冻怎么操作方法液态氮冷冻是一种常用的低温处理方法,广泛应用于各种领域,包括科学研究、医疗、食品工业等。
下面将详细介绍液态氮冷冻的操作方法。
液态氮是一种常见的低温液体,其沸点为-196。
液态氮冷冻的基本原理是通过将待冷冻物品与液态氮直接接触,将物品迅速冷却到极低温,从而使其处于低温状态。
液态氮冷冻的操作步骤如下:1. 购买液态氮:首先需要购买液态氮。
在市场上可以找到供应液态氮的供应商,他们通常会提供各种规格的液态氮。
2. 打开安全阀:液态氮储存在高压容器中,为了安全操作,需要先打开安全阀,释放储存罐中的压力。
确保在打开安全阀之前,储存罐周围没有人员或其他物品。
3. 准备容器:根据实际需要,选择适当大小的容器来装载液态氮。
常见的容器有玻璃瓶、塑料瓶、不锈钢桶等。
确保容器具备良好的密封性能,以防止液态氮的挥发。
4. 倒入液态氮:取出所需的容器,将其放在安全的平稳台面上。
慢慢倒入液态氮,注意不要倒得太快,以免气泡产生溅出导致氮气冲击。
同时,保持容器周围通风良好,避免氮气积聚。
5. 放入冷冻物品:将待冷冻的物品放入到液态氮中。
物品应尽量少接触液态氮的气泡,以免产生气泡内的液氮破裂,引起氮气迅速膨胀的危险。
6. 提取冷冻物品:当冷冻过程完成后,需要将冷冻物品从液态氮中取出。
为了避免液态氮的蒸发,可以使用专用的夹具、吸管等工具进行取出。
在操作取出的过程中,应注意保护自己的安全。
液态氮冷冻需要注意以下事项:1. 安全操作:液态氮是极低温的液体,会造成严重的冷烫伤。
在操作液态氮冷冻时,请务必戴好保护手套,避免皮肤直接接触液态氮。
同时,要保持周围通风良好,避免氮气积聚。
2. 防止溅溅:液态氮遇热会迅速汽化,产生大量的气体。
在倒液态氮和倒入物品时,要注意慢慢操作,避免气泡产生溅溅,以免引起安全事故。
3. 控制时间:液态氮冷冻是一种迅速冷却的方法,应根据不同物品的尺寸和要求来控制浸泡时间。
过长的浸泡时间可能会引起物品的过度冷冻,导致破损甚至破裂。
液氮冷凝冷冻技术
液氮冷凝冷冻技术是一种使用液态氮气(液氮,LN2)作为冷却剂的低温冷冻方法。
由于液氮的沸点非常低(约为-196℃),它在冷冻过程中可以迅速降低物体的温度,提供极低的温度环境。
液氮冷凝冷冻技术在许多领域都有广泛的应用,如生物学、医学、化学、材料科学等。
液氮冷凝冷冻技术的主要优点如下:
●快速冷却:液氮具有极低的沸点和高热传导性,
使得冷却过程非常迅速,可以在短时间内将物体冷却到极低温度。
●无污染:液氮是一种惰性气体,不易与其他物质
发生化学反应,冷却过程中无污染物生成。
●安全性高:液氮在常温下迅速蒸发,不易燃,具
有较高的安全性。
●便于储存和运输:液氮可以在特殊的保温容器
(如杜瓦瓶)中长时间储存和运输,方便实际应用。
液氮冷凝冷冻技术的应用实例:
1.生物样本保存:在生物学和医学研究中,液氮冷
冻技术可用于保存细胞、组织、细菌、病毒等生物样本,以保持其活性和稳定性。
2.冷冻食品:液氮冷冻技术在食品工业中也有广泛应用,如冷冻水果、蔬菜、肉类、海鲜等,以保持食品的新鲜度和口感。
3.材料科学:在材料科学研究中,液氮冷冻技术可以用于制备低温环境下的实验材料,以研究材料在极端条件下的性能变化。
4.冷冻切片:在病理学检查中,液氮冷冻技术可用于制备冷冻切片,以便对活体组织进行快速检查和诊断。
液氮冷冻标准
液氮冷冻的标准涉及多个方面,以下是部分相关标准:
1. 温度控制:液氮冷冻的关键在于温度的控制。
在冷冻过程中,要保证常温下的小食品在加入液氮后能够迅速降温至-30℃\~-40℃,以达到快速冻结的效果。
2. 冷冻速度:食材从周围进行解冻,厚度或直径为厘米(cm)的食材,中心温度降低到-5摄氏度所需要的时间为小时。
根据此标准,液氮的超低温可以瞬间吸收食材的温度,且极速超速冻结食材,属于超速冻结的一种物理速度技术的操作。
3. 冷冻环境:液氮冷冻需要在特定的环境下进行,以确保安全和有效性。
例如,液氮罐应存放在通风良好的地方,远离火源和易燃物品,以防止意外发生。
需要注意的是,不同的应用领域和具体情况可能会有不同的液氮冷冻标准。
因此,在实际应用中,应根据具体情况制定合适的液氮冷冻标准,并遵循相关规范和操作要求,以确保安全和有效性。
常压下液氮的温度液氮是常见的低温液体,其沸点为-196℃。
在常压下,液氮的温度保持在-196℃左右。
液氮是由气态氮冷却而成的液体,它具有很多独特的性质和应用。
液氮的温度之低,使得它成为许多领域的重要工具。
下面将介绍液氮的温度对于不同领域的应用。
1. 冷冻食品和生物样本液氮的温度非常低,可以迅速冷冻食品和生物样本,以保持其新鲜度和完整性。
在食品工业中,液氮被广泛用于冷冻食品,如冷冻肉类、冰淇淋等。
在生物医学领域,液氮被用于冷冻和保存生物样本,如血液、细胞和组织样本,以便后续的研究和分析。
2. 化学合成和实验室研究液氮的低温可以改变化学反应的速率和性质,使得液氮在化学合成和实验室研究中扮演着重要角色。
在有机合成中,液氮常用于降低反应的温度,控制化学反应的选择性和产率。
在实验室研究中,液氮可以用于制备非常低温的环境,以研究材料的特殊性质和行为。
3. 电子元件制造在电子元件制造过程中,液氮的低温可以提供更好的性能和可靠性。
例如,在半导体行业,液氮被用于冷却电子元件,以提高其导电性能和延长使用寿命。
此外,液氮还可以用于制造和测试超导材料,这些材料在极低温下表现出无电阻的特性,有着广泛的应用前景。
4. 超导磁体和磁共振成像液氮的低温可以帮助制造和运行超导磁体,这些磁体在医学诊断、科学研究和工业生产等领域发挥着重要作用。
超导磁体可以产生极强的磁场,用于磁共振成像(MRI)等医学诊断技术,以及研究材料的磁性和电性。
液氮的温度维持超导磁体的工作温度,确保其正常运行和高效性能。
总结起来,常压下液氮的温度为-196℃,其低温特性使之在食品冷冻、生物样本保存、化学合成、电子元件制造、超导磁体和磁共振成像等领域具有广泛的应用价值。
液氮的使用可以提供更好的性能和可靠性,推动科学技术的发展和进步。
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液氮作冷冻剂的原因
液氮是一种很常见的冷冻剂,在低温存储、运输、冷冻食品、生物制品和医药品等方面得到了广泛的应用。
液氮的使用主要基于其以下几种物化特性:
1. 低沸点:液氮的沸点为-196℃,是已知的自然界中最低的沸点。
由于其低沸点的特点,液氮能够快速地将物品表面的热量吸收,从而使物品迅速降温。
液氮的低沸点也意味着它是一种非常便利的冷冻剂,因为它可以通过水平运输在长距离的过程中长时间地保持其液态状态。
2. 高热容量:液氮的特殊热物性能使其能够在冷冻过程中吸收大量的热能,形成一种类似于“保险箱”的热力屏障,防止外界的热量干扰到冷冻物品。
同时,液氮通过一种冷凝过程将物品表面的水分和其他不需要的物质移除。
3. 低粘度:液氮的低粘度意味着它可以轻松流动和覆盖物品表面。
在冷冻过程中,液氮能够快速地渗透和传播到物品的表面,更好地实现对物品的冷冻。
4. 不产生对环境有害的残留物:液氮是一种天然气体,在使用过程中不会产生有环保风险的残留物或化学物质。
液氮超低温速冻机工艺液氮超低温速冻机技术已被广泛应用于农副产品、食品、种子、微生物、细胞、组织器官、细胞株、植物种子、宠物和其他生物制品的冷冻和保存工作。
它可以实现快速冷冻、高精度控温、高品质细胞锁定及保存,是当今现代冷冻保存技术的重要发展方向。
液氮超低温速冻机是一种利用液氮低温性质的工艺,将材料迅速、质量可靠地冷冻至-196℃以下,以达到制冷、保存的目的。
它具有很高的保鲜性能,可以在极低的温度下保持长时间的持久有效性,它可以将食物和健康产品保存更长时间,更重要的是,它可以改善食品安全性、品质和口感。
液氮超低温速冻机的主要结构包括液氮室、冷冻控制器、液氮泵和液氮压缩机。
液氮室是液氮超低温速冻机的核心结构,它可以提供快速冷冻的空间,并通过冷冻控制器来控制液氮的流量和温度。
液氮泵的作用是将液氮从储存箱中抽取出来,然后将其压缩,通过液氮压缩机将液氮压缩至高温。
液氮超低温速冻机的主要优势:1、强大的冷冻速度:液氮超低温速冻机采用液氮冷冻技术,可以在几秒钟内将材料快速冷冻,从而最大限度地提高食品冷冻效率;2、延长食品保存期:液氮超低温速冻机把材料迅速冷冻到-196℃以下,可以有效保护食品营养成分,大大延长食品的保质期;3、可靠的控温性能:液氮超低温速冻机采用微电脑控温技术,可以自动调节温度,并且可以精确控温,保证材料的冷冻效果;4、绿色环保:液氮超低温速冻机采用无氟无氯的液氮作为冷冻介质,它在冷冻过程中不会产生有害物质,是一种绿色环保的冷冻技术。
液氮超低温速冻机技术日益发展,已经成为当今冷冻保藏技术领域的一大发展趋势,广泛应用于食品加工、农产品冷冻、药品保藏、动植物细胞培养等领域,在生物技术、药物研发、农业种植等领域发挥了重要作用。
液氮超低温速冻机技术不仅能大大提高食品、药品及植物种子的保藏效率,还能有效保护材料的营养成分,从而节约能源,减少污染,发挥着绿色保藏的作用。
液氮的作用
液氮的作用有很多,下面是其中一些主要的作用:
1. 冷冻。
液氮的沸点为-196℃,在常压下容易液化,所以可以
用来进行低温冷冻。
液氮可以迅速降低物体的温度,使其迅速冷冻。
这对于保存食物和药品、保存生物样本等都非常有用。
2. 冷冻保护。
液氮可以用来保护生物组织和细胞。
在医学和生物学研究中,液氮可以用来冷冻保存血液、组织和细胞,以防止其变性和降解。
3. 金属材料处理。
液氮可以用来处理金属材料,如淬火和冷却。
将金属材料浸入液氮中可以迅速冷却其表面并提高其硬度和耐磨性。
4. 空气净化。
液氮可以用来净化空气。
液氮可以凝结大部分空气中的氧气、水蒸汽和其他杂质,从而得到更纯净的氮气。
5. 化学试剂。
液氮可以作为化学试剂使用。
由于液氮是一种惰性气体,在化学反应中可以作为冷却剂,帮助控制反应的速度和温度。
同时,液氮也可以用来制备一些化学试剂,如液氮干燥剂。
6. 超导体。
液氮可以用来冷却超导体,使其达到超导状态。
超导体在低温下可以表现出零电阻和强磁场排斥性,因此在科学研究和医学成像等领域有广泛应用。
7. 加热和脱氧剂。
将物质浸入液氮中可以迅速降低其温度和被永久升华的氧气。
这在热敏材料和爆破装置的生产中非常有用。
总的来说,液氮在各个领域都有重要的应用。
它的低温性质使其非常适合用于冷冻、保护、处理和净化等方面的应用,同时也可以作为化学试剂和超导体的重要材料。
液氮冷冻要领
液氮冷冻是一种常用的低温冷却方法,常用于实验室、工业以及食品冷冻等领域。
以下是液氮冷冻的一般要领:
1. 安全操作:液氮处于极低温状态,具有强烈的冷冻能力,因此在操作时务必注意安全。
穿戴防护手套、护目镜和防寒服,避免接触液氮或暴露在其蒸汽中。
2. 选择合适的容器:使用专门设计用于液氮储存和运输的容器,如液氮罐或露点杯。
确保容器密封且无漏洞,并按照容器的规定装载液氮。
3. 储存液氮:将液氮倒入容器中,但不要装满容器,留出适当的空间以防止液氮膨胀。
同时,避免液氮溅入皮肤或眼睛,可以使用漏斗进行装填。
4. 冷冻样品:将需要冷冻的样品缓慢地放入液氮中,确保样品完全浸没在液氮中。
小样品可以使用专门的夹子或篮子,大样品可以使用钢网或支架。
5. 控制冷冻时间:根据不同样品的需求和液氮的温度,控制冷冻时间。
在必要时,可以使用温度计监测液氮的温度。
6. 防止冷冻破裂:一些样品在低温下容易发生冷冻破裂,特别是液体样品或含有水分的样品。
为避免破裂,可以事先将样品置于密封容器中,并确保容器内部没有气泡。
7. 冷却效果:液氮冷冻可以迅速降低样品温度,但其冷却效果是暂时的。
因此,在取出样品后,应立即进行进一
步处理或转移到更持久的低温储存设备中。
液氮在食品冷凍技術及應用
(转载网络)
液氮是無色、無味、低粘度的透明液體,化學性質穩定。
液氮在常壓下的沸點是-195.8℃,當它與被凍食品相接觸時,能吸收的蒸發潛熱為198.9kJ/kg;再讓氮蒸氣升溫至-20℃,平均比熱以1.047kJ/(kg·K)計,則能吸收184.1kJ/kg。
兩項合計為383.0kJ/kg,是一種理想的制冷劑.用液氮速凍食品,最早始于美國。
美國在50年代就開始了這方面的研究,至1960年即正式用于速凍食品。
1964年開始在生產上迅速推廣。
液氮速凍技術產生的背景是:
1、50年代末,由于宇宙空間技術的發展,作為火箭燃料所產生的大量液態氧的需要,促使空氣液化分離工業的飛躍發展。
液氮的生產使空氣中所含78%的氮的大量液化生產成為可能,從而為冷凍食品工業新的應用開辟了途徑。
2、60年代初,美國的冷凍食品工業面臨一個新的轉折點,當時的冷凍食品向三個方向發展:(1)冷凍食品向“單體快速凍結”(IQF)方向發展;(2)要求通過連續速凍裝置提高冷凍食品的生產量;(3)要求冷凍食品向高質量的速凍保鮮食品發展。
由于這些要求促使凍結方法必須在技術上進行更新,因此液氮速凍技術應運而生,并迅速得到廣泛應用。
液氮速凍有著下列優點:
(1)液氮無毒,且對食品成分呈惰性,再者,由于替代了從食品中出來的空氣,所以可在凍結和帶包裝貯藏過程使氧化變化降低到最小限度。
(2)液氮可與形狀不規則的食品的所有部分密切接觸,使傳熱阻力降低到最小限度。
(3)凍結食品的干耗小。
用一般凍結裝置凍結的食品,其干耗率在3%~6%之間,而用液氮凍結裝置凍結,干耗率在0.6%~1%之間。
所以適于凍結一些含水分較高的食品,如楊梅、西紅柿、蟹肉等。
(4)占地面積小,初投資低,裝置效率高。
(5)凍結食品的品質高。
由于液氮和食品直接接觸,以200K 以上的溫差進行強烈的熱交換,故凍結速度極快,每分鐘能降溫7~15K。
食品內的冰結晶細小而均勻,解凍后食品質量高。
隨著液氮速凍技術的進一步完善和發展,它被迅速、廣泛應用于魚、蝦、螃蟹、雞、鴨、肉(牛、羊等)、水果(楊梅、荔枝等)、蔬菜、及各種預制食品(牛排、生魚片、肉丸子、炸蝦、肉餅、漢堡包、比薩餅、蛋制品、湯料等)的冷凍中。
英國1981年液氮速凍食品占冷凍食品的10%,用液氮量超過100kt。
西歐液氮產量的1/3用于食品速凍和冷藏運輸。
日本液氮速凍食品約占冷凍食品的40~50%。
目前美國有幾百家食品加工企業采用液氮速凍,僅一家速凍牛排廠每天用700t液氮。
我國70年代初北京、上海就已研制出液氮速凍食
品生產線,80年代先后從日本、瑞典、法國、美國和丹麥等國引進了各種速凍裝置(包括液氮速凍),并對銀魚、湖蟹、對蝦等鮮活水產品液氮速凍成功。
由于每公斤速凍食品需用液氮0.8~1kg,受液氮價格高的影響,1991年我國自己制造的250臺各類速凍裝置中,采用液氮的極少,造成我國目前液氮速凍食品在冷凍食品中所占比例很低,未能廣泛普及。
近幾年,隨著改革開放的深入,國外主要跨國氣體公司競相在我國建立合資企業,帶來了先進的空分設備、技術和管理,使我國低溫液體的產量大幅度提高,供應的地區和范圍不斷擴大,價格大幅度降低(液氮的售價從2元/kg左右,降低到1元/kg以下),大大促進了液氮的應用。
利用液氮來快速冷凍食品的優越性很多,不一而足,但它目前應用中也存在下列問題,急待解決:
(1)液氮蒸發后成為低溫氮氣,其具有吸收大量顯熱的能力,充分利用這部分冷量是提高液氮冷凍設備經濟性的根本,但目前利用率不高,措施有待加強。
(2)因為凍結速度極快,食品表面與中心之間會產生較大的瞬時溫差,膨脹壓力大,造成低溫斷裂,破壞食品的組織結構,給食品品質帶來不利影響。
2.2.1液氮食品速凍裝置
液氮凍結方式大致有沉浸式、噴淋式、冷風循環式三種。
沉浸式冷凍是將食品完全浸入液氮中,它可以達到所期望的快速
凍結,食品占用的空間小,同時產生能力變化的幅度也很顯著,但液氮耗量較大,因為僅用了液氮的潛熱這部分冷量。
噴淋式冷凍設有三個冷凍區:預冷區、凍結區和均溫區。
液氮經噴嘴成霧狀與食品進行熱交換,液氮吸熱蒸發成氮氣,氮氣又被用來預冷新進入的食品,這樣既利用了液氮的潛熱,又利用了液氮的顯熱,使冷量得到充分利用。
冷空氣循環式冷凍,由液氮冷卻循環的冷空氣,用空氣作為載冷劑冷凍食品,可擯棄龐大的制冷設備,減少初投資。
具體的凍結裝置可以分為:液氮柜式凍結裝置、隧道式凍結裝置、沉浸式凍結裝置、旋轉式凍結裝置等。
2.2流態化食品速凍理論和裝置
流態化現象早就被人們所認識,它最初用于化學工程,隨后陸續在能源、冶金和食品工程等領域得到應用。
1959年瑞典的Frigoscandia公司首先使用這種方法凍結食品,并于1962年研制成功世界上第一臺試驗性的流態化凍結裝置。
此后,美國、法國、保加利亞、前蘇聯、日本等國家對流態化的應用和理論研究都十分重視,特別是近二十年來冷凍食品的發展,促進了流態化凍結裝置的研制工作。
目前,這種凍結裝置已在各國冷凍食品工廠,特別是蔬菜加工廠中被廣泛使用。
2.2.1流態化食品速凍的基本原理
流態化快速凍結,就是使置于篩網或槽板上的顆粒狀、片狀或塊狀食品,在一定流速的低溫空氣自下而上的作用下形成類似沸騰狀
態,像流體一樣運動,并在運動中被快速凍結的過程。
當冷氣流自下而上穿過食品層而流速較低時,食品顆粒處于靜止狀態,稱為固定床A。
隨著氣流速度的增加,食品床層兩側的氣流壓力降也將增加,食品層開始松動B。
當氣流速度達到一定數值時,食品顆粒不再保持靜止狀態,部分顆粒懸浮向上,造成床層膨脹,空隙率增大,即開始進入流化狀態。
這種狀態是區別固定床和流化床的分界點,稱為臨界狀態。
對應的最大壓力降值叫做臨界壓力,對應的風速叫做臨界風速。
臨界壓力和臨界速度是形成流態化的必要條件C。
當氣流速度繼續增加時,床層將繼續膨脹,床層空隙率也隨之增加。
但床層中的實際氣流速度則保持不變,流體的壓降只是消耗在托起固體顆粒的重量上,即床層的壓力降與氣流速度無關而始終保持定值D。
此時強烈的冷氣流與食品顆粒相互作用,使食品顆粒呈時上時下、無規則地運動,因此食品層內的傳質與傳熱十分迅速,從而實現食品單體快速凍結。
若氣流速度進一步增加,顆粒則被流體帶走,床層顆粒減少,空隙率增加,床層壓力降減小,流化床成為輸送床E。
流化床速凍生產和實驗均在輸送床前面階段進行,曲線AD為標準流態化曲線。
食品流態化速凍的主要特點是:
(1)凍結速度快。
流態化凍結過程具有很強的換熱特性。
與傳統的空氣強制循環凍結裝置相比,換熱強度增加了30~40倍。
這是因為:食品懸浮凍結時的熱阻減少15~18倍,產品表面與冷空氣的放熱系數()增大4~6倍,有效換熱面積增大3.5~10倍。
所以流
態化凍結裝置的凍結速度要比普通凍結設備的速度高幾十倍。
由于凍結速度快,所以流態化凍結能最大限度地保持食品原有的營養成份和新鮮狀態。
(2)實現單體快速凍結。
由于食品在凍結過程中呈懸浮狀態,食品凍結后不會粘連在一起,實現了IQF凍結,不僅質量好,而且便于包裝和消費者食用。
(3)食品干耗少。
每個速凍食品的表面都有一層很薄的冰膜,既有利于保持食品鮮度防止氧化,而且干耗較少。
瑞典學者對蘑菇、草莓等進行的對比試驗表明,流態化凍結的干耗幾乎只是強制送風隧道凍結的一半左右。
這對價格較高的食品顯得尤為重要。
(4)易于實現機械化和自動化連續生產,生產效率高,工人在常溫條件下進行操作,改善了勞動條件。
當然食品流態化凍結也有局限性,它僅適用于顆粒狀食品,一般其特性尺寸在50mm以內,最大不得超過100mm。
目前國外用流態化凍結的食品種類主要有:
菜類:青豌豆、豆角、玉米、青刀豆、油炸或水煮馬鈴薯、胡蘿卜丁或片、整顆或切片蘑菇、花菜、辣椒、西紅柿、包菜以及切成塊、片、條狀的各種蔬菜。
水果類:蘋果片、菠蘿片、草莓、黑苺、櫻桃、馬林果、李子、杏、討、紫漿果、葡萄、荔枝、桂圓等。
肉食類:肉丁、炸肉丸子、魚片、魚條、小蝦、蝦仁等。