液氮是無色、無味、低粘度的透明液體，化學性質穩(wěn)定，不與任何物質起化合作用；其具體物理性質見表1。液氮作為空氣液化分離的**宗產品、工業(yè)制氧的副產品，加上液氮特有的性質，已逐步受到人們的重視和認可。把液氮作為理想的制冷劑應用于食品工業(yè)；尤其在食品速凍中的應用，已在世界范圍內有了長足發(fā)展，被國外譽為20世紀食品工業(yè)*杰出的成就之一。在我國，液氮在食品工業(yè)各方面中的應用雖已逐漸興起，但存在的問題仍然很多。隨著人們對食品的要求越來越高，天然、營養(yǎng)、功能及安全的食品成為主導，液氮技術作為食品中低溫技術家族的一份子，取代傳統(tǒng)的加工方法，在食品工業(yè)領域一定會有較理想的發(fā)展。

表1 液氮的物理性質

物理性質 單位 數(shù)量

分子量 28

比重 空氣=1 0.9674

密度 kg／m3(在0℃, l大氣壓時) 1.2507

沸點 ℃ -195.8

熔點 ℃ -209.9

臨界溫度 ℃ -147

臨界壓力 大氣壓 33.5

臨界密度 公斤／公斤 0.3l

液態(tài)密度 公斤／公斤(沸點) 0.8l

蒸發(fā)潛熱 千焦耳／公斤 161.19

定壓比熱 千焦耳／公斤?℃ 1.034

熱傳導率 焦耳／厘米?秒?℃ 2.28x10-4

1 液氮在食品應用中具備的特點

(1)液氮的無色、無味、無臭及無毒等基本性質；

(2)液氮具窒息性惰性性質，對細菌和其他微生物有窒息和抑制作用；保證食品衛(wèi)生和質量。

(3)分子量接近氧氣，在常壓條件下迅速汽化可達到低溫排氧的目的，在果蔬加工中可抑制褐變，加工效果顯著。

(4)氮氣是空氣的主要組成部分，在空氣中的含量高達78%(體積)，來源豐富。

2 液氮在食品工業(yè)上的應用

2.1 液氮在食品速凍中的應用

在眾多的保藏法中，冷凍保藏法應用*為廣泛，效果也非常顯著。而作為冷凍保藏方法之一的液氮速凍早已被食品加工企業(yè)所采用，由于它能實現(xiàn)低溫深冷的超速凍，也有利于實現(xiàn)凍結食品的部分玻璃化，使食品解凍后能**限度地恢復到原來的新鮮狀態(tài)和原有的營養(yǎng)成分，極大提高了冷凍食品的品質，因此在速凍工業(yè)中顯示出特有的生命力。與其它冷凍方法相比，液氮速凍具有以下明顯的優(yōu)點：

① 冷凍速度快(凍結速度比一般凍結方法約快30-40倍)：采用液氮速凍，

可使食品迅速通過0℃～5℃**冰晶生長帶，食品研究人員已在這方面做了有益的嘗試[1，2]。

② 保持食品品質：由于液氮速凍的時間短，經液氮速凍的食品可以**限度

地保持加工前的色、香、味及營養(yǎng)價值。段振華[3]等人用液氮對檳榔進行速凍處理，結果表明經液氮處理后的檳榔保持有較高葉綠素含量，風味好。

③ 物料干耗?。阂话銉鼋Y的干耗損失率為3～10%，而液氮速凍可減少到0.25～O.5%。

④ 設備與動力費用低，易于實現(xiàn)機械化和自動化流水線，提高生產率。

2.2 液氮在飲料加工中的應用

目前，已有不少飲料生產廠家采用氮或氮與CO2的混合物取代傳統(tǒng)的CO2，對飲料進行充氣包裝。充了氮的高碳酸型飲料,比僅充填二氧化碳的飲料引起的問題要少；氮對于灌裝無泡飲料，如酒和果汁也是很理想的。在非充氣飲料罐頭中加注液氮的好處是，所注入的少量液氮可排除每只罐頭頂部空間中的氧氣，使貯罐上部空間的氣體呈惰性，從而延長了易腐品的貯存期限。

2.3 液氮在果蔬貯存保鮮中的應用

液氮用于果蔬的貯存保鮮具有氣調的優(yōu)點，可調節(jié)農副產品旺季和淡季供需方面的矛盾，減少貯存上的損失。氣調的功能是提高氮氣的濃度，同時控制氮、氧與CO2的氣體比例，并使其保持在穩(wěn)定狀態(tài)，降低果蔬的呼吸強度，延緩后熟過程，從而使果品、蔬菜保持采摘時的新鮮狀態(tài)和原有營養(yǎng)價值，延長果蔬保鮮期。

2.4 液氮在肉制品加工中的應用

液氮在對原料肉絞制、斬拌或混合等工序中加入,可有效提高產品質量。如在沙拉米型香腸加工中，液氮的使用可提高肉保水性，阻止脂肪氧化，改善切片性和外觀質量；用于肉制點心、肉脯等再制肉的加工，不僅可使肉糜混合時加速蛋白質溶解和增強保水性，且對保持產品特有形狀尤為有效。另外原料肉經液氮快速冷卻，既可在較長時間內保持熱肉特性，又保證了肉品衛(wèi)生安全；在加工工藝上，無須再擔心溫度上升對肉質的影響，且加工可不受原料溫度、加工時間、季節(jié)因素的影響，同時還可使加工過程處于低氧分壓，在一定范圍延長了產品的貨架壽命。

2.5 液氮在食品低溫粉碎中的應用

低溫粉碎，就是將冷卻到脆化點溫度的物質，在外力作用下破碎成粉體的過程。食品的低溫粉碎是近幾年發(fā)展起來的一種食品加工新技術，該技術特別適宜于加工含芳香成分多、含脂量高、含糖量多和含膠狀物質多的食品。用液氮進行低溫粉碎處理，可連原料的骨、皮、肉、殼等一次性全部粉碎，使成品顆料細小并保持其有效營養(yǎng)。如日本將經液氮凍結后的海藻、甲殼素、蔬菜、調味品等,投入粉碎機粉碎,可使成品微細粒度高達100μｍ以下，且基本保持原有營養(yǎng)價值。此外，用液氮進行低溫粉碎,還可粉碎常溫下難以粉碎的物料、熱敏性及受熱易變質,易分解的物質。另外，液氮可以粉碎如脂肪多的肉類、水分多的蔬菜等在常溫下難以粉碎的食品原料，并可以制造迄今*****新加工食品。

2.6 液氮在食品包裝中的應用

英國倫敦一家公司開發(fā)出一種簡單實用的食品保鮮包裝方法，就是在給食品進行包裝時，往包裝袋內加入幾滴液氮。當液氮蒸發(fā)轉化成氣體時，它的體積迅速擴大，在包裝袋內快速取代原有的大部分氣體，減少食品因氧化而造成的變質，從而大大延長食品的保鮮期。

2.7 液氮在食品冷藏運輸中的應用

冷藏運輸是食品工業(yè)中很重要的一部分。開發(fā)液氮制冷技術，發(fā)展液氮冷藏火車、冷藏汽車及冷藏集裝箱是現(xiàn)今國際上的共同發(fā)展趨勢。經濟發(fā)達國家多年的應用實踐表明，液氮制冷系統(tǒng)是**在商業(yè)上可與機械制冷系統(tǒng)相競爭的冷藏保鮮技術，也是食品冷藏運輸?shù)陌l(fā)展方向。

2.8 液氮在食品工業(yè)中的其它應用

由于液氮的制冷作用,蛋汁、液體調味品、醬油能夠加工成可自由流動并能倒出的顆粒狀冷凍食品,這些食品可隨時使用并且很容易配制。在研磨香料和吸水的食物添加劑,如糖的替代品和卵磷脂時,液氮被注入到研磨機中來保護有價值的成分,同時也增加了研磨產量。專家研究證明，利用液氮淬冷協(xié)同高溫解凍進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穩(wěn)定、不受污染等特點。