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液氮制冷有什么优点?

发布时间:2024-11-20

氮是一种无色、无味、无臭的气体,是空气中的主要组分。空气中氮的含量约为78%。目前工业上大都以空气分离装置,利用空气中各组成气体在低温下沸点的差异,精馏液化分而取之。液化后的氮气——液氮,是无色透明低粘度的液体,化学性质稳定,与任何物质不起化合作用。液氮的沸点为-196℃,是一种理想的制冷剂。

液氮作为冷源用于冷藏工业在国外已有几十年的历史。美国在1960年正式将液氮用于冷藏运输。1962年后,日本、英国、法国、西德、荷兰、比利时、丹麦、瑞典、意大利、前苏联等国相继将液氮用于食品工业和冷藏运输,在汽车、火车、船舶等的冷藏运输方面发展都很迅速。

液氮的制冷能力,在1个大气压和0C时,其汽化热为199.9w/kg,显热为201.9kJ/kg(即由-196I:上升至0℃时所吸收的热量196X1.03=201.9kl/kg),共为398.4W/kg。

在食品冷冻加丁时,采用液氮的优点是:

(1)冻结速度快。液氮的汽化温度为-196当其直接喷洒在食品上时,以200以上的温差进行强烈的热交换,所以冻结速度很快,每分钟可降温7-15℃,而一般的冷冻方法每分钟降温只有0.51C。故液氮加工食品时,冻结时间约比普通的冷冻快20-30倍,生产能力大大提高。

(2)质量好。动植物的组织是由细胞构成的,在液氮的低温下冻结很快,水分渗透作用小。细胞内和细胞间的水分能很快冻成很小的晶体,均匀分布在组织中,不破坏细胞结构,解冻后易于恢复原有的状态。同时,由于温度低,通过最大冰晶生成带的时间比普通冷冻加快20倍以上,如对青花鱼这个时间只要9min,而一般冷冻则要190min。

(3)抗氧化。采用液氮冻结食品时,所产生的气体是氮气,因而食品在冷冻过程中就不会受到氧化和变色。

(4)干耗少。一般冷冻的干耗率约为3%?6%,用液氮冷冻时,干耗可减少到0.6%?1.0%。

(5)与一般冷冻比较,所需设备占地面积小,一次投资费用省,效率高。

(6)便于实行机械化、自动化流水线,可改善劳动条件减

轻劳动强度提高劳动生产效率。

(7)可以冻结普通冷冻不能冻结的食品,如杨梅、柑桔、蟹肉、蘑菇、鱼糕、毛豆等。

在冷藏运输中使用液氮时,最大的优点是:

(1)能更好地确保货物质量。在液氮冷藏车上,利用贮槽、喷洒装置和温度调节系统等设备,可以在所需要的温度范围内任意调节,并能保持比较恒定而均匀的温度。即可运输冻肉、冻鱼等低温冷藏货物,也可运输水果、蔬菜、鲜鱼、冷却肉、鲜贝肉和鲜牛奶等运输温度不太低的货物,而且都能保持货物质量。

(2)技术性能良好。采用液氮冷却的冷藏车冷藏能力比其他类型的冷藏车都大,温度调节灵活,又无机械运动部件,维修保养容易,使用寿命较长;装车不用预冷车体;而且液氮在汽化时体积膨胀647倍,采用液氮喷洒降温时,能在一瞬间使车内温度达到一致,没有靠空气对流降温的死角。因此,液氮冷藏车内装载的货物,可以不必考虑空气循环通路问题,既可提高车辆装载量,又能更有效地保证货物的运输安全。

(3)氮气对新鲜水果蔬菜的呼吸强度有抑制作用。

(4)液氮的主要缺点是目前的价格比较昂贵。