液氮的特性和液氮速凍保鮮的機(jī)理
液氮容器
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)庠诳諝庵械暮考s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。
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)。
液氮噴淋速凍工藝過程及裝置
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),吸熱汽化后過熱氮?dú)鉁囟热院艿?,一般?58K左右,這時(shí)由風(fēng)機(jī)將氮?dú)馑偷饺肟谔?,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),最后進(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程是通過消耗液氮來(lái)達(dá)到速凍保鮮的這種工藝就制冷降溫系統(tǒng)而言,可稱為是開式循環(huán),一般速凍1公斤的雞需要消耗0.6公斤液氮。
根據(jù)這種原理和工藝過程的要求設(shè)計(jì)制造的裝置,基本是一種液氮與禽體的對(duì)流換熱器,可以看出它是由隔熱隧道形式的組合箱體、貯液罐噴淋管系、不銹鋼絲網(wǎng)格傳送帶、軸流風(fēng)機(jī)等主要部件組成。為了減少因溫差大而產(chǎn)生的應(yīng)力引起的變形,整個(gè)箱體由若干塊隔熱板組成,板塊之間用耐低溫的密封條和黏接劑加以密封。為減少漏熱,隔熱板塊內(nèi)外護(hù)板為不銹鋼板制成,其間填充0.2m厚的聚氨酯硬質(zhì)泡沫為隔熱層,在箱體的兩端配有密封小門便于進(jìn)行維護(hù)及清洗工作,在箱體中的網(wǎng)格傳送帶其運(yùn)動(dòng)的速度可以通過箱體外無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)整,并在傳動(dòng)帶的下方設(shè)有長(zhǎng)方體形的淺槽,用以盛殘留液氮。
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),壓力過低會(huì)影響正常噴淋,供液過高會(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?a href="http://www.17paimai.com">
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