液化后的氮氣———液氮，是無色透明低黏度的氣體，化學性質(zhì)穩(wěn)定，液氮在大氣壓力下的沸點是77．35K。與禽類食品成分不發(fā)生化學反應，符合食品衛(wèi)生的要求，是一種理想的快速凍結(jié)保鮮劑。氮氣在空氣中的含量約為78％，因此在圍繞著地球的大氣中，取之不盡。用之不完。
液氮速凍保鮮的機理
在大氣壓力下，液化氮以液態(tài)發(fā)生相變?yōu)闅鈶B(tài)時，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，采用液氮分散技術(shù)將液氮分散成氣體直接到所需的禽體上，這時溫差高達200K以上，可以進行強烈的熱交換，能使禽體瞬時凍結(jié)，一般在20分鐘左右就可以完成全部凍結(jié)過程，比普通冷凍法快30倍。由于凍結(jié)的時間短，生成的冰晶就很細小，凍結(jié)速度大于細胞內(nèi)外蒸汽滲透速度，細胞內(nèi)外同時產(chǎn)生冰晶，對細胞無破壞作用，所以解凍后就能保持原有的色、香、味及新鮮狀態(tài)，是當今世界上各國公認的一流產(chǎn)品。
液氮速凍工藝過程及裝置
適于速凍禽類的液氮速凍裝置外形呈隧道式，由專用不銹鋼網(wǎng)帶傳送，將禽體放置于不銹鋼傳送網(wǎng)帶上，隨著移動依次經(jīng)過預冷區(qū)，速凍區(qū)和溫度均衡區(qū)，完成凍結(jié)后從速凍機設(shè)備的另一端送出，液氮罐置于箱體外，通過不銹鋼專用管道管引入到設(shè)備，由設(shè)備自帶的液氮系統(tǒng)進行液氮分散后傳人隧道內(nèi)，吸熱汽化后過熱氮氣溫度仍很低，一般在58K左右，這時由風機將氮氣送到另外一臺設(shè)備進行預冷，一般速凍1公斤的雞需要消耗0．4公斤液氮。
液氮罐儲罐由專業(yè)工廠加工的標準化產(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，壓力一般在8KG內(nèi)，配有安全閥、液位計。壓力表等安全措施，系統(tǒng)內(nèi)的壓力值可自由調(diào)節(jié)，確保不超過規(guī)定值，罐內(nèi)所存液氮數(shù)量多少可由液面指示計表示，用完后通過加液閥向罐內(nèi)充液氮。
液氮速凍機保鮮裝置的特性
1、凍結(jié)質(zhì)量品質(zhì)高
影響禽類食品凍結(jié)質(zhì)量的主要因素是其細胞中冰晶粒形成的大小，其色、香、味與凍結(jié)過程中禽體內(nèi)細胞的破壞量有直接的關(guān)系，老式普通凍結(jié)法凍的時間長，形成的冰粒大，會使細胞變形和損壞，而液氮的凍結(jié)時間短，具有速凍性，完全可以避免這一點，其形成的冰晶很微小，所以能夠保持原有的新鮮度、色香味及其營養(yǎng)價值，且在低溫貯藏過程中不爆不燃不腐，可以長期貯存；結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠。分析可知，整套裝置的運動部件只有傳送帶的運動機構(gòu)和簡單的軸流風機，不像普通冷凍系統(tǒng)那樣結(jié)構(gòu)復雜，機械運動部件多，這樣就減少了發(fā)生故障的可能性，而且系統(tǒng)工作壓力低，沒有高壓設(shè)備；操作簡單?？梢钥闯鲈撗b置是傳送帶化，直線連續(xù)作業(yè)的方式，操作者只需要在箱體外操作簡單的按鈕和進出口外接送凍品；耗電能少。該裝置是靠液氮相變制冷及內(nèi)能的轉(zhuǎn)變來達到速凍保鮮的目的，不像普通冷凍系統(tǒng)那樣在凍結(jié)時需要消耗大量的電能來帶動制冷機械制冷，所以從制冷原理上來說，它是不需要直接消耗電能的；衛(wèi)生清潔且無環(huán)境污染、無噪音。冷凍箱體由裝配式的絕熱板塊構(gòu)成，且內(nèi)外護板為不銹鋼，這樣既容易拆卸又便于清洗，重裝也迅速，與禽體直接接觸的傳送帶也為不銹鋼結(jié)構(gòu)，清洗更為方便.
由于這種凍結(jié)工藝不需要普通冷凍系統(tǒng)中的氟冷劑，所以對大氣臭氧層無破壞作用，是以后大力發(fā)展的趨勢。設(shè)備占地面積小，噪音低。操作簡單無須專業(yè)人員操作等特點。
2、經(jīng)濟效益分析
我們知道該裝置的成本包括一次性投資和使用過程中的經(jīng)濟費用，其前者主要用于購置全套設(shè)備，其多少由生產(chǎn)規(guī)模決定，液氮速凍設(shè)備采購成本低，綠色環(huán)保，運行成本低，凍出產(chǎn)品品質(zhì)高，存放時間長，而用老的普通冷凍裝置要設(shè)備成本投資大，占地面積大，需要專業(yè)人員維修保養(yǎng)，對大氣人體有污染，所以前者的一次投資較為經(jīng)濟。使用費包括：液氮的成本、設(shè)備的折舊、人工費、少量的電費。在禽類、蝦類及高營養(yǎng)價值的食品上，都采用液氮速凍保鮮的話，對液氮速凍機的需求量將是非常巨大的。
