Flüssigstickstoff: Stickstoffgas im flüssigen Zustand. Inert, farblos, geruchlos, nicht korrosiv, nicht entflammbar und extrem kryogen. Stickstoff macht den Großteil der Atmosphäre aus (78,03 % Volumenanteil und 75,5 % Gewichtsanteil). Stickstoff ist inaktiv und unterstützt keine Verbrennung. Erfrierungen entstehen durch übermäßigen endothermen Kontakt während der Verdampfung.
Flüssigstickstoff ist eine praktische Kältequelle. Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften erlangte er zunehmende Beachtung und Anerkennung. Er findet zunehmend Anwendung in der Tierhaltung, der Medizin, der Lebensmittelindustrie und der Kryotechnik. Auch in der Elektronik, Metallurgie, Luft- und Raumfahrt, im Maschinenbau und anderen Bereichen hat sich seine Anwendung erweitert und weiterentwickelt.
Anwendung von flüssigem Stickstoff beim Schnellgefrieren von Lebensmitteln
Die Verwendung von Flüssigstickstoff als Tiefkühlmethode hat sich in der Lebensmittelverarbeitung etabliert, da sie ein kryogenes Superschnellgefrieren bei niedrigen Temperaturen ermöglicht und gleichzeitig den Glasübergang von Tiefkühlkost ermöglicht. Dadurch werden die Lebensmittel nach dem Auftauen wieder in ihren ursprünglichen Zustand und ihren ursprünglichen Nährwert gebracht, was den Charakter von Tiefkühlkost enorm verbessert. Daher ist diese Methode in der Schnellgefrierindustrie besonders wichtig. Im Vergleich zu anderen Gefriermethoden bietet die Schnellgefrierung mit Flüssigstickstoff folgende Vorteile:
(1) Schnelle Gefrierrate (die Gefrierrate ist etwa 30-40 Mal schneller als bei herkömmlichen Gefriermethoden): Durch die Verwendung von flüssigem Stickstoff zum schnellen Gefrieren können Lebensmittel bei 0 °C bis 5 °C schnell große Eiskristallwachstumszonen durchlaufen. Mitarbeiter der Lebensmittelforschung haben diesbezüglich nützliche Experimente durchgeführt.
(2) Optimierte Lebensmitteleigenschaften: Dank der kurzen Gefrierzeit von flüssigem Stickstoff können Farbe, Aroma, Geschmack und Nährwert der mit flüssigem Stickstoff gefrorenen Lebensmittel vor der Verarbeitung optimal optimiert werden. Die Ergebnisse zeigten, dass mit flüssigem Stickstoff behandelter Areca Catechu einen höheren Chlorophyllgehalt und eine bessere Konsistenz aufwies.
(3) Geringer Trockenverbrauch von Materialien: Normalerweise beträgt die Verlustrate beim gefrorenen Trockenverbrauch 3 bis 6 %, und durch das Einfrieren von flüssigem Stickstoff kann der Verlust auf 0,25 bis 0,5 % reduziert werden.
(4) Stellen Sie den Geräteeinsatz und den Stromverbrauch niedrig ein, lassen Sie die Maschine und die aktive Montagelinie einfach realisieren und verbessern Sie die Produktivität.
Derzeit gibt es drei Methoden zum schnellen Einfrieren von flüssigem Stickstoff, nämlich Sprühgefrieren, Tauchgefrieren und Kaltatmosphärengefrieren, wobei das Sprühgefrieren weit verbreitet ist.
Anwendung von flüssigem Stickstoff in der Getränkeverarbeitung
Viele Getränkehersteller verwenden mittlerweile anstelle des herkömmlichen CO2 Stickstoff oder eine Mischung aus Stickstoff und CO2, um Getränke in aufblasbaren Verpackungen zu füllen. Mit Stickstoff gefüllte Getränke mit hohem Kohlensäuregehalt verursachen weniger Probleme als solche, die nur mit Kohlendioxid gefüllt sind. Stickstoff ist auch für stille Getränke in Dosen wie Wein und Fruchtsäfte wünschenswert. Der Vorteil der Befüllung nicht aufblasbarer Getränkedosen mit flüssigem Stickstoff besteht darin, dass die geringe Menge an flüssigem Stickstoff Sauerstoff aus dem oberen Bereich der Dose entfernt und das Gas im oberen Bereich des Lagertanks inertisiert, wodurch die Lagerdauer verderblicher Waren verlängert wird.
Anwendung von flüssigem Stickstoff bei der Lagerung und Konservierung von Obst und Gemüse
Die Lagerung von Obst und Gemüse in flüssigem Stickstoff bietet den Vorteil der Luftregulierung. Dadurch können landwirtschaftliche Nebenprodukte in der Hochsaison und außerhalb der Saison an den Widerspruch zwischen Angebot und Nachfrage angepasst und Lagerverluste vermieden werden. Die Klimatisierung verbessert die Stickstoffkonzentration, kontrolliert das Verhältnis von Stickstoff, Sauerstoff und CO₂ und sorgt für einen stabilen Zustand der Verbindung. Die Atmungsintensität von Obst und Gemüse wird verringert, die Nachreife verzögert und die ungewöhnliche Erntezeit sowie die ursprünglichen Nährwertkosten werden reduziert, was die Frische von Obst und Gemüse verlängert.
Anwendung von flüssigem Stickstoff in der Fleischverarbeitung
Flüssiger Stickstoff kann beim Aufspießen, Zerkleinern und Mischen von Fleisch zur Verbesserung der Produktqualität eingesetzt werden. Beispielsweise kann bei der Verarbeitung von Salami die Verwendung von flüssigem Stickstoff die Wasserbindung des Fleisches verbessern, Fettoxidation verhindern sowie die Schneidbarkeit und Oberflächenqualität verbessern. Bei der Verarbeitung von wiederverarbeitetem Fleisch, wie z. B. Fleischdesserts und konserviertem Fleisch, kann er nicht nur die Eiweißauflösung beschleunigen und die Wasserbindung beim Mischen des Fleisches verbessern, sondern ist auch besonders nützlich, um dem Produkt seine einzigartige Form zu verleihen. Die schnelle Abkühlung anderer Fleischmaterialien durch flüssigen Stickstoff sorgt nicht nur für eine dauerhaftere Verbindung zwischen heißen und gasförmigen Fleischeigenschaften, sondern gewährleistet auch die Gesundheit und Ruhe des Fleisches. Bei der Verarbeitungstechnologie besteht kein Grund zur Sorge über die Auswirkungen steigender Temperaturen auf die Fleischqualität. Die Verarbeitung wird nicht von Materialtemperatur, Verarbeitungszeit und saisonalen Faktoren beeinflusst. Zudem kann der Verarbeitungsprozess bei niedrigem Sauerstoffpartialdruck in einem bestimmten Bereich durchgeführt werden, um die Haltbarkeit der Produkte zu verlängern.
Anwendung von flüssigem Stickstoff bei der Lebensmittelzerkleinerung bei kryogenen Temperaturen
Beim kryogenen Zerkleinern wird Pulver durch äußere Krafteinwirkung zerkleinert und auf die Temperatur abgekühlt, bei der es versprödet. Das kryogene Zerkleinern von Lebensmitteln ist eine neue Methode der Lebensmittelverarbeitung, die sich in den letzten Jahren etabliert hat. Sie eignet sich für die Verarbeitung von Lebensmitteln mit vielen Aromen, hohem Fett- und Zuckergehalt sowie vielen gallertartigen Substanzen. Durch das kryogene Zerkleinern mit flüssigem Stickstoff können sogar Materialien wie Knochen, Haut, Fleisch und Schalen in einem Arbeitsgang zerkleinert werden, sodass das Endprodukt feinkörnig und nährstoffreich ist. Werden Algen, Chitin, Gemüse, Gewürze usw. in flüssigem Stickstoff gefroren und in einer Mühle gemahlen, können die Endprodukte feine Partikelgrößen von bis zu 100 μm aufweisen und ihren ursprünglichen Nährwert wiedererlangen. Außerdem können durch das kryogene Zerkleinern mit flüssigem Stickstoff auch Materialien zerkleinert werden, die bei Raumtemperatur schwer zu zerkleinern sind, hitzeempfindlich sind und bei Erwärmung leicht zerfallen, und die sich leicht analysieren lassen. Darüber hinaus kann flüssiger Stickstoff zum Zerkleinern von fettem Fleisch, feuchtem Gemüse und anderen Lebensmitteln verwendet werden, die bei Raumtemperatur schwer zu zerkleinern sind, und kann zur Herstellung neuer verarbeiteter Lebensmittel verwendet werden.
Anwendung von flüssigem Stickstoff in Lebensmittelverpackungen
Ein Londoner Unternehmen hat eine einfache und praktische Methode entwickelt, Lebensmittel frisch zu halten, indem es der Verpackung einige Tropfen flüssigen Stickstoffs hinzufügt. Wenn flüssiger Stickstoff verdampft und zu Gas wird, dehnt sich sein Volumen rasch aus und ersetzt schnell den Großteil des ursprünglichen Gases im Verpackungsbeutel. Dadurch wird der Verderb durch Oxidation verhindert und die Frische der Lebensmittel deutlich verlängert.
Anwendung von flüssigem Stickstoff beim Kühltransport von Lebensmitteln
Kühltransporte sind ein wichtiger Bestandteil der Lebensmittelindustrie. Die Entwicklung von Flüssigstickstoff-Kühltechnik, der Ausbau von Flüssigstickstoff-Kühlzügen, Kühlwagen und Kühlcontainern ist derzeit ein allgemeiner Wachstumstrend. Der langjährige Einsatz von Flüssigstickstoff-Kühlsystemen in Industrieländern zeigt, dass Flüssigstickstoff-Kühlsysteme eine gekühlte Konservierungstechnik darstellen, die im Handel mit maschinellen Kühlsystemen konkurrieren kann und auch den Wachstumstrend im Kühltransport von Lebensmitteln darstellt.
Weitere Anwendungen von flüssigem Stickstoff in der Lebensmittelindustrie
Dank der Kühlwirkung von flüssigem Stickstoff lassen sich Eiersaft, flüssige Gewürze und Sojasauce grob zu rieselfähigen, granulierten Tiefkühlprodukten verarbeiten, die leicht verfügbar und einfach zuzubereiten sind. Beim Mahlen von Gewürzen und wasserabsorbierenden Lebensmittelzusätzen wie Zuckeraustauschstoffen und Lecithin wird flüssiger Stickstoff in die Mühle eingespritzt, um die Kosten zu decken und die Mahlleistung zu erhöhen. Die Ergebnisse zeigen, dass der durch Abschrecken mit flüssigem Stickstoff und Auftauen bei hohen Temperaturen entstandene Pollenwandbruch die Eigenschaften guter Früchte, hoher Wandbruchrate, schneller Geschwindigkeit, stabiler physiologischer Pollenaktivität und Schadstofffreiheit aufweist.
HL Kryotechnik
HL KryotechnikDie 1992 gegründete Marke ist eine Tochtergesellschaft vonHL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd.HL Cryogenic Equipment hat sich der Entwicklung und Herstellung von hochvakuumisolierten kryogenen Rohrleitungssystemen und zugehöriger Unterstützungsausrüstung verschrieben, um den unterschiedlichen Anforderungen der Kunden gerecht zu werden. Die vakuumisolierten Rohre und flexiblen Schläuche werden aus hochvakuum- und mehrschichtigen, speziell isolierten Materialien hergestellt und durchlaufen eine Reihe strenger technischer Verfahren und Hochvakuumbehandlungen. Sie werden für den Transport von flüssigem Sauerstoff, flüssigem Stickstoff, flüssigem Argon, flüssigem Wasserstoff, flüssigem Helium, verflüssigtem Ethylengas (LEG) und verflüssigtem Erdgas (LNG) verwendet.
Die Produktreihen aus Vakuummantelrohren, Vakuummantelschläuchen, Vakuummantelventilen und Phasentrennern der HL Cryogenic Equipment Company, die eine Reihe äußerst strenger technischer Behandlungen durchlaufen haben, werden für den Transfer von flüssigem Sauerstoff, flüssigem Stickstoff, flüssigem Argon, flüssigem Wasserstoff, flüssigem Helium, LEG und LNG verwendet und diese Produkte werden für kryogene Geräte (z. B. kryogene Tanks, Dewargefäße und Coldboxen usw.) in den Branchen Luftzerlegung, Gase, Luftfahrt, Elektronik, Supraleitung, Chips, Automatisierungsmontage, Lebensmittel und Getränke, Pharmazie, Krankenhäuser, Biobanken, Gummi, Herstellung neuer Materialien, Chemieingenieurwesen, Eisen und Stahl sowie wissenschaftliche Forschung usw. gewartet.
Veröffentlichungszeit: 16. November 2021
