什么是液氮速冻技术？

【前言】：什么是液氮速冻技术？液氮速冻技术包括哪些？液氮速冻技术的特点是是什么？本篇万能制冷解答液氮速冻技术的相关疑问。

说到液氮速冻技术可能有些陌生，但是提到分子冰淇淋大家就很熟悉了。魔幻的分子冰淇淋是通过-196℃超低温液氮急速冻住营养，这种速动技术和制作方法相比：可以让冰晶变得更小，从而得到更爽、更柔滑的舌尖美味。言归正传，接下来制冷教授具体说说液氮技术相关知识。

液氮技术是20世纪初诞生的人工制冷技术，液氮速冻食品既能保证食品新鲜又能确保食品鲜度和营养成分不被破坏。因此液氮速动技术被誉为“二十世 纪食品工业中杰出的成就 ”。

液氮简介

液氮是利用空气分离装置将空气中的氮气液化后的产物， 液氮是无色、无味、低粘度的透明液体 。液氮物理化学性质介绍[1]：

• 主要成分：含量：高纯氮≥99.999%；工业级一级≥99.5%；二级≥98.5%。

• 外观与性状：液体，无色无臭。

• 气化潜热：5.56kJ/mol

• 相对蒸气密度（空气=1）：0.97

• 临界温度（℃）：-147

• 临界压力（MPa）：3.40

• 溶解性：微溶于水、乙醇。

• 主要用途：用作制冷剂等。

• 稳定性：稳定；

• 避免接触的条件：禁忌物；

• 聚合危害：不聚合。

液氮速冻技术方式介绍

液氮速冻的方式分3种:液氮浸渍冻结、液氮冷气循环式冻结和液氮喷淋冻结。

1.液氮浸渍冻结

液氮浸渍冻结是将食品完全浸入液氮中, 实现快速冻结, 食品占用空间小, 产生能量变化的幅度显著。

2.液氮冷气循环式冻结

液氮冷气循环式冻结是由液氮冷却循环的空气作为载冷气体冷冻食品的一种冻结方式。

3.液氮喷淋冻结

液氮喷淋冻结是指液氮经喷嘴成雾状与食品进行热交换, 液氮吸热蒸发成氮气, 氮气又被用来预冷新进入的食品, 使食品迅速冻结的一种速冻方式。[2]

液氮速冻技术特点介绍

1.冻结速度快、产量高

液氮沸点为-195.8℃，而常见的制冷剂氨为-33℃，氟利昂为-30℃~-40℃。在制冷速度方面，无疑是液氮更胜一筹，当液氮与物品接触时（假设常温为20℃），那么制冷温差可达200℃以上。液氮吸收物体热量，可迅为物体降温。

采用普通 冻结方法在急冻间冻结食物如分割 肉、分割鸡等, 一般需12 ~ 20小时。 而采用液 氮速冻 , 只需10 ~ 15分钟。 新鲜未开膛的填 鸭 , 普通冻结方法一般需 48 小时, 而用液氮速冻只需1 小时。在处理能力相同的条件下 , 液氮速冻设备费用只有普通 冻结设备 费用的一半, 占地面积只 有普通 冻结设备的四分 之一。[3]

2.速冻品质好，应用范围广

利用传统的制冷方式：如冰箱、自然制冷等冻结肉类、水产品食品时，由于冻结速度比较慢，细胞内的水分无法均匀结为冰晶。反之，冰晶产生过程中大小不规则，这种情况会损伤细胞膜。等到食品再次回复到常温状态时，受损的细胞膜无法包裹细胞液，导致细胞液（含水分）流出破坏营养成分。

那么液氮在速冻食品上的表现又怎么样呢？

由于液氮制冷温度低，与食品的温差可达200摄氏度以上。因此冻结过程很快，细胞液内的水分生成的冰晶细小且均匀，不会刺穿细胞膜。比如大家熟知的“液氮复活鱼”：将活鱼放入液氮中速冻，然后放入“温水”中复温，冻的硬邦邦的鱼又“活了”

此外对于一些常规方式难以冻结的食品，如：蔬菜、浆果、包子、烧麦、西红柿、香蕉等，提供了一种新的途径。

3.干耗小

一般冻结采用低温空气与食物接触的冷热交替，达到冻结目的，干耗为3%~6%。液氮冻结食品的干耗只有0.25%~0.5%；

4.抗氧化、病菌少

液氮速冻时，所产生的气体是惰性氮气。氮气与食品接触不会发生氧化反应。再者就是病菌少，因为冷冻速度快，食品可瞬间达到-10℃，除过被杀灭的病菌，其余的细菌随着温度降低会逐渐进入休眠状态。

大多数动物性食品(肉、禽、鱼)的嗜冷菌主要是好氧性的；大多数蔬菜上的嗜冷菌为细菌和霉菌，而水果上主要是霉菌和酵母。当处在它们的低温生长环境时（冷冻低温一般为-18℃），其新陈代谢活动已减弱到极低的程度，并出现部分休眠状态。

5.费用少

在冻结能力相同情况下，与机械冻结装置相比，它的设备投资额只有1/2，安装面积只有1/6，动力消耗只有1/10，用人数比库房冻结间节省2/5。

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参考资料：

[1]液氮_百度百科

[2]赵远恒,郭嘉,陈六彪,顾开选,王俊杰.食品液氮速冻技术研究进展[J].制冷学报,2019,40(02):1-11.

[3]胡德英.液氮速冻技术及其发展[J].深冷技术,1985(06):49-50.