***温液氮冷冻技术在各行业中的应用

液氮

液氮即液态氮气，分子量28.013，相对密度0.8081(-195.8 )，密度1.2507kg／m3(在0，l大气压时)，熔点-209.86，沸点-195.8，临界温度-147.05，临界压力3.39Mpa  (33.5大气压)，临界密度0.31公斤／公斤，液态密度0.8l公斤／公斤(沸点)，蒸发潜热161.19千焦耳／公斤，定压比热1.034千焦耳／公斤·；热传导率2.28×10-4焦耳／厘米·秒·。 为无色透明、无味、之低粘度的透明液体，不导热导电，不自燃助燃，化学性质稳定，不与任何物质起化合作用。  1单位体积的液氮可产生约650倍体积的氮气，氮气是空气的主要组成部分，在空气中的含量高达78％(体积)，液氮作为空气液化分离的宗产品、工业制氧的副产品， 一般纯度达99．99％。液氮在常温下很容易气化，保存困难，运输携带也较麻烦，在无液氮生产的地区，应用受到限制。

   液氮是一个较为方便的冷源，因液氮的性质，已逐步受到人们的重视和认可，在畜牧业、医疗事业、食品工业、以及低温研究领域等方面得到越来越普遍的应用。在电子、冶金、航天、机械制造等方面应用不断拓宽和发展。

   二、 在医疗事业应用

    1、低温医学

   我国临床低温医学工作发展迅速，促进了移植医学的发展，特别是在骨髓、皮肤、角膜、内分泌腺体、以及血管和瓣膜等的冷冻保存和移植应用取得了成绩。成功的造血移植依赖于造血活力的保存。生物样品在降温冷冻过程中，当由液态向固态变化的相变期内会释放一定热量，使其温度回升，不控制降温速率的冷冻过程将会导致组织细胞死亡。准确地测定生物样品的相变点，用微机编制降温程序，以便在样品相变时加大液氮输入量，克服相变样品温度的回升，使细胞安全而迅速地度过相变期，这是提高被冻样品成活率的关键环节。

   三、在食品工业应用   

    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，效果也非。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，***提高了冷冻食品的品质，因此在速冻工业中显示出的生命力。与其它冷冻方法相比，广州极速液氮速冻机具有以下明显的优点：

    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C02的混合物取代传统的C02，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。

    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C02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。

    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，气又***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。

    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，并可以制造迄今未曾有过的新加工食品。

    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。

    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。

    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。周顺华等人***，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***、速度快及花粉生理活性保持稳定、不受污染等特点。

   五、其它领域 

   酒泉卫星发射中心特燃站生产液氮，它是火箭燃料的推送剂，大量的液氮用高压把火箭燃料推向燃烧室。

应用于高温超导电力电缆开发；应用于紧急维修中对液体管道进行冻结；应用于物质的低温稳定和低温淬火；液氮冷装配技术(热胀冷缩现象在工业中的应用)也使用；液氮人工增雨技术；液氮排液技术及时降液诱喷，正在不断深入研究。

   采用氮气井下灭火，火势被迅速扑灭，同时又消除了瓦斯爆炸危险等。

   为什么选择液氮：因为比其它方法冷却得更快，并且不与其它物质起化学反应节省空间，提供了干燥的气氛，它是环保的（液氮使用后直接挥发成气体返回大气中，不会留下任何污染），它用起来简单方便。