液氮在食品中应用
液氮是无色、无味、低粘度的透明液体，化学性质稳定，不与任何物质起化合作用；其具体物理性质见表1。液氮作为空气液化分离的**宗产品、工业制氧的副产品，加上液氮特有的性质，已逐步受到人们的重视和认可。把液氮作为理想的制冷剂应用于食品工业；尤其在食品速冻中的应用，已在世界范围内有了长足发展，被国外誉为20世纪食品工业*杰出的成就之一。在我国，液氮在食品工业各方面中的应用虽已逐渐兴起，但存在的问题仍然很多。随着人们对食品的要求越来越高，天然、营养、功能及安全的食品成为主导，液氮技术作为食品中低温技术家族的一份子，取代传统的加工方法，在食品工业领域一定会有较理想的发展。 表1 液氮的物理性质物理性质 单位 数量分子量 28比重 空气=1 0.9674密度 kg／m3(在0℃, l大气压时) 1.2507沸点 ℃ -195.8熔点 ℃ -209.9临界温度 ℃ -147临界压力 大气压 33.5临界密度 公斤／公斤 0.3l液态密度 公斤／公斤(沸点) 0.8l蒸发潜热 千焦耳／公斤 161.19定压比热 千焦耳／公斤?℃ 1.034热传导率 焦耳／厘米?秒?℃ 2.28x10-4 1 液氮在食品应用中具备的特点(1)液氮的无色、无味、无臭及无毒等基本性质；(2)液氮具窒息性惰性性质，对细菌和其他微生物有窒息和抑制作用；保证食品卫生和质量。(3)分子量接近氧气，在常压条件下迅速汽化可达到低温排氧的目的，在果蔬加工中可抑制褐变，加工效果显著。(4)氮气是空气的主要组成部分，在空气中的含量高达78%(体积)，来源丰富。2 液氮在食品工业上的应用2.1 液氮在食品速冻中的应用在众多的保藏法中，冷冻保藏法应用*为广泛，效果也非常显著。而作为冷冻保藏方法之一的液氮速冻早已被食品加工企业所采用，由于它能实现低温深冷的超速冻，也有利于实现冻结食品的部分玻璃化，使食品解冻后能**限度地恢复到原来的新鲜状态和原有的营养成分，极大提高了冷冻食品的品质，因此在速冻工业中显示出特有的生命力。与其它冷冻方法相比，液氮速冻具有以下明显的优点：① 冷冻速度快(冻结速度比一般冻结方法约快30-40倍)：采用液氮速冻，可使食品迅速通过0℃～5℃**冰晶生长带，食品研究人员已在这方面做了有益的尝试[1，2]。② 保持食品品质：由于液氮速冻的时间短，经液氮速冻的食品可以**限度地保持加工前的色、香、味及营养价值。段振华[3]等人用液氮对槟榔进行速冻处理，结果表明经液氮处理后的槟榔保持有较高叶绿素含量，风味好。③ 物料干耗小：一般冻结的干耗损失率为3～10%，而液氮速冻可减少到0.25～O.5%。④ 设备与动力费用低，易于实现机械化和自动化流水线，提高生产率。2.2 液氮在饮料加工中的应用目前，已有不少饮料生产厂家采用氮或氮与CO2的混合物取代传统的CO2，对饮料进行充气包装。充了氮的高碳酸型饮料,比仅充填二氧化碳的饮料引起的问题要少；氮对于灌装无泡饮料，如酒和果汁也是很理想的。在非充气饮料罐头中加注液氮的好处是，所注入的少量液氮可排除每只罐头顶部空间中的氧气，使贮罐上部空间的气体呈惰性，从而延长了易腐品的贮存期限。2.3 液氮在果蔬贮存保鲜中的应用液氮用于果蔬的贮存保鲜具有气调的优点，可调节农副产品旺季和淡季供需方面的矛盾，减少贮存上的损失。气调的功能是提高氮气的浓度，同时控制氮、氧与CO2的气体比例，并使其保持在稳定状态，降低果蔬的呼吸强度，延缓后熟过程，从而使果品、蔬菜保持采摘时的新鲜状态和原有营养价值，延长果蔬保鲜期。2.4 液氮在肉制品加工中的应用液氮在对原料肉绞制、斩拌或混合等工序中加入,可有效提高产品质量。如在沙拉米型香肠加工中，液氮的使用可提高肉保水性，阻止脂肪氧化，改善切片性和外观质量；用于肉制点心、肉脯等再制肉的加工，不仅可使肉糜混合时加速蛋白质溶解和增强保水性，且对保持产品特有形状尤为有效。另外原料肉经液氮快速冷却，既可在较长时间内保持热肉特性，又保证了肉品卫生安全；在加工工艺上，无须再担心温度上升对肉质的影响，且加工可不受原料温度、加工时间、季节因素的影响，同时还可使加工过程处于低氧分压，在一定范围延长了产品的货架寿命。2.5 液氮在食品低温粉碎中的应用低温粉碎，就是将冷却到脆化点温度的物质，在外力作用下破碎成粉体的过程。食品的低温粉碎是近几年发展起来的一种食品加工新技术，该技术特别适宜于加工含芳香成分多、含脂量高、含糖量多和含胶状物质多的食品。用液氮进行低温粉碎处理，可连原料的骨、皮、肉、壳等一次性全部粉碎，使成品颗料细小并保持其有效营养。如日本将经液氮冻结后的海藻、甲壳素、蔬菜、调味品等,投入粉碎机粉碎,可使成品微细粒度高达100μｍ以下，且基本保持原有营养价值。此外，用液氮进行低温粉碎,还可粉碎常温下难以粉碎的物料、热敏性及受热易变质,易分解的物质。另外，液氮可以粉碎如脂肪多的肉类、水分多的蔬菜等在常温下难以粉碎的食品原料，并可以制造迄今*****新加工食品。2.6 液氮在食品包装中的应用英国伦敦一家公司开发出一种简单实用的食品保鲜包装方法，就是在给食品进行包装时，往包装袋内加入几滴液氮。当液氮蒸发转化成气体时，它的体积迅速扩大，在包装袋内快速取代原有的大部分气体，减少食品因氧化而造成的变质，从而大大延长食品的保鲜期。2.7 液氮在食品冷藏运输中的应用冷藏运输是食品工业中很重要的一部分。开发液氮制冷技术，发展液氮冷藏火车、冷藏汽车及冷藏集装箱是现今国际上的共同发展趋势。经济发达国家多年的应用实践表明，液氮制冷系统是**在商业上可与机械制冷系统相竞争的冷藏保鲜技术，也是食品冷藏运输的发展方向。2.8 液氮在食品工业中的其它应用由于液氮的制冷作用,蛋汁、液体调味品、酱油能够加工成可自由流动并能倒出的颗粒状冷冻食品,这些食品可随时使用并且很容易配制。在研磨香料和吸水的食物添加剂,如糖的替代品和卵磷脂时,液氮被注入到研磨机中来保护有价值的成分,同时也增加了研磨产量。专家研究证明，利用液氮淬冷协同高温解冻进行花粉破壁具有效果好、破壁率高、速度快及花粉生理活性保持稳定、不受污染等特点。
