液氮的特性
      液化后的氮?dú)?mdash;——液氮，是無(wú)色透明低黏度的液體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，液氮在大氣壓力下的沸點(diǎn)是77．35K。與禽類食品成分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，符合食品衛(wèi)生的要求，是一種理想的凍結(jié)保鮮劑。氮?dú)庠诳諝庵械暮�量約為78％，因此在圍繞著地球的大氣中，可以說(shuō)存在著取之不盡的氮。
      液氮速凍保鮮的機(jī)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(shí)，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(shí)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，將它直接噴淋到所需的禽體上，這時(shí)溫差高達(dá)200K以上，可以進(jìn)行強(qiáng)烈的熱交換，能使禽體瞬時(shí)凍結(jié)，一般在20分鐘左右就可以完成全部?jī)鼋Y(jié)過(guò)程，比普通冷凍法快30倍。由于凍結(jié)的時(shí)間短，生成的冰晶就很細(xì)小，凍結(jié)速度大于細(xì)胞內(nèi)外蒸汽滲透速度，細(xì)胞內(nèi)外同時(shí)產(chǎn)生冰晶，對(duì)細(xì)胞無(wú)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(dāng)今世界上各國(guó)公認(rèn)的產(chǎn)品。
      液氮噴淋速凍工藝過(guò)程及裝置
      適于速凍禽類的液氮噴淋裝置外形呈隧道狀，中間是不銹鋼絲網(wǎng)格傳送帶，待凍禽體置于帶上，隨著移動(dòng)依次經(jīng)過(guò)預(yù)冷區(qū)，凍結(jié)區(qū)和均溫區(qū)，完成凍結(jié)后從另一端送出液氮罐置于箱體外，通過(guò)管系以4．9×104N／m2的壓力引入到凍結(jié)區(qū)內(nèi)進(jìn)行噴淋凍結(jié)，吸熱汽化后過(guò)熱氮?dú)鉁囟热院艿停�一般�?58K左右，這時(shí)由風(fēng)機(jī)將氮?dú)馑偷饺肟谔帲�使其與剛進(jìn)入隧道的禽體接觸換熱而預(yù)冷，禽體進(jìn)入凍結(jié)區(qū)后與噴淋管噴出的83K霧化狀的液氮接觸而被瞬時(shí)凍結(jié)，進(jìn)入均溫區(qū)，使禽體表面與中心的溫度趨于一致，達(dá)到凍透的目的。由此可知完成全部工藝過(guò)程是通過(guò)消耗液氮來(lái)達(dá)到速凍保鮮的這種工藝就制冷降溫系統(tǒng)而言，可稱為是開(kāi)式循環(huán)，一般速凍1公斤的雞需要消耗0．6公斤液氮。
      置于凍結(jié)箱體外液氮罐，是由專業(yè)工廠加工的標(biāo)準(zhǔn)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，罐內(nèi)的壓力一般在13．7％×104N／m2的范圍內(nèi)，壓力過(guò)低會(huì)影響正常噴淋，供液過(guò)高會(huì)影響安全，故設(shè)有安全閥，保證系統(tǒng)內(nèi)的壓力不超過(guò)規(guī)定值，罐內(nèi)所存液氮數(shù)量多少可由液面指示計(jì)表示，用完后可通過(guò)加液閥向罐內(nèi)充液氮，噴淋管系是由不銹鋼管焊接而成，另外還有6臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)攪拌和輸送氮?dú)狻?br />       液氮噴淋速凍保鮮裝置的特性
      1、凍結(jié)質(zhì)量高
      影響禽類食品凍結(jié)質(zhì)量的主要因素是其細(xì)胞中冰晶粒形成的大小，其色、香、味與凍結(jié)過(guò)程中禽體內(nèi)細(xì)胞的破壞量有直接的關(guān)系，老式普通凍結(jié)法凍的時(shí)間長(zhǎng)，形成的冰粒大，會(huì)使細(xì)胞變形和損壞，而液氮噴淋的凍結(jié)時(shí)間短，具有速凍性，完全可以避免這一點(diǎn)，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(yíng)養(yǎng)價(jià)值，且在低溫貯藏過(guò)程中不爆不燃不腐，可以長(zhǎng)期貯存；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠。分析可知，整套裝置的運(yùn)動(dòng)部件只有傳送帶的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和簡(jiǎn)單的軸流風(fēng)機(jī)，不像普通冷凍系統(tǒng)那樣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(méi)有高壓設(shè)備；操作簡(jiǎn)單。可以看出該裝置是傳送帶化，直線連續(xù)作業(yè)的方式，操作者只需要在箱體外操作簡(jiǎn)單的按鈕和進(jìn)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(lái)達(dá)到速凍保鮮的目的，不像普通冷凍系統(tǒng)那樣在凍結(jié)時(shí)需要消耗大量的電能來(lái)帶動(dòng)制冷機(jī)械制冷，所以從制冷原理上來(lái)說(shuō)，它是不需要直接消耗電能的；衛(wèi)生清潔且無(wú)環(huán)境污染。冷凍箱體由裝配式的絕熱板塊構(gòu)成，且內(nèi)外護(hù)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cfc冷劑，所以對(duì)大氣臭氧層無(wú)破壞作用，是以后大力發(fā)展的趨勢(shì)。另外它還有占地面積小，噪音低等特點(diǎn)。
      2、經(jīng)濟(jì)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(guò)程中的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，其前者主要用于購(gòu)置全套設(shè)備，其多少由生產(chǎn)規(guī)模決定，根據(jù)的國(guó)外資料表明，凍結(jié)能力在3000kg／h的液氮噴淋速凍裝置基本投資為75，000美元，而用老的普通冷凍裝置要投資165，000美元，這比前者高2．2倍，所以前者的一次投資較為經(jīng)濟(jì)。使用過(guò)程中的經(jīng)常費(fèi)用包括液氮的成本、設(shè)備的折舊、人工費(fèi)、少量的電費(fèi)。如果今后在禽類、蝦類及高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的食品上，都采用液氮速凍保鮮的話，對(duì)液氮的需求量將是非常巨大的。