包装制氮机在食品行业中的作用分析 [复制链接]

    自古以来，人们就已经开发出一些便利的延缓食物变质的方法。以低温液态和气态形式存在的氮，在这些过程中起着决定性的作用，它被应用于深度冷冻、贮存，在包装中作为保护性气体，还可用于充罐饮料、保质粉碎和控制水果的成熟度等领域。
  氮气，无色、无味、无臭的惰性气体，密度为1．2506kg／m3，熔点－209．86℃，沸点为－195．8℃，稍溶于水和乙醇，化学性质不活跃。在1个大气压下，液氮的温度为－196℃，在0．3Mpa压力下，液氮汽化可吸收热量约181kJ／kg，加热到－20℃，这种冷的氮气又吸收热量181kJ／kg，因此在冷却和冷冻整个过程中，吸收的总能量为382kJ／kg。在同食品的接触过程中呈中性，因此可用于食品防腐。
  目前，国内制氮机生产厂不少，如江苏苏州净化气设备有限公司、北京军供气体设备厂、江阴长江气体分离设备有限公司、北京市粉末冶金研究所等企业均有定型设备可供食品饮料工业制氮气用。本文将从液氮冷冻与保质粉碎、非碳酸饮料生产、啤酒生产和食品包装方面综述氮气在食品工业中的应用。
  ■液氮冷冻和保质粉碎冷却、冷冻、深度冷冻——当含水食品从常温（大约为20℃）冷却到低于冻结温度（至少低于－15℃）时，这种食品可以长期贮存而不会产生明显的变质。这种冷冻过程包括凝固成水分的结晶。如果食品的温度降低到凝固点之上（对大多数食品在－2～0℃之间）我们称这个过程为冷却。类似的，如果一个产品已经凝固，也就是说它们中的水分大部分已经结冰，还能够冷却到更低的温度。
  使用液氮进行冷却、冷冻和深度冷冻有许多优点。许多食物原料在加工前，首先需将其磨碎，期间产生的热量能融化其中敏感的成分并且阻碍碾磨机的碾磨。例如，在碾磨香料和吸水的食品添加剂时，如糖的替代品和卵磷脂等，液氮注入碾磨机中来保护有价值的营养成分，同时也增加了碾磨产量，而且氮气的惰性也防止了火灾和粉尘爆炸的危险的发生。
  天然香辛料不仅营养丰富，而且有很好的药理作用，具有保健和医疗的价值，例如大蒜，它是一种天然的抗生素，可预防心血管疾病、肠道疾病等。为了使香辛料和功能性食品便于贮存、添加和食用，往往需要改变其规格，也就是需要经过碾磨粉碎。而在常温下粉碎存在两个主要难题：1．打滑。油质较多的食品（如肉桂等）更是如此，以至加工无法进行；2．发热。由于芳香物质对温度的敏感性，在碾磨加工过程中由于温度的升高而使挥发性芳香组分损失，色香味发生变化，影响产品的质量。采用液氮冷冻技术可解决这两个难题。在特定的条件下，用高纯度的液氮，在瞬间使物料的温度急剧下降，降温的程度视工艺的技术要求而定，液氮的消耗与温度的降低通常是1∶0．5～1．5。物料在低温冰冻的状态下变脆，解决了打滑的问题，使得碾磨顺利进行。而且，由于采用液氮或激冷的方式降温，物料在加工过程中的挥发性组分和各种有机成分都不易损失，除规格的改变外，不至于发生质的变化。美国的人参粉、日本的甲鱼粉等均采用冷冻碾磨技术。其工艺流程如下：
  原料→检验→消毒→液氮急冻→除铁→碾磨→过筛→包装→成品
  ■非碳酸饮料生产最近，饮料工业中出现了新一代的产品——非充气饮品。非充气饮品市场的增长率估计要比传统的充气饮料市场的增长率高50％。由于这种新产品的市场销路越来越好，生产非充气饮料的罐头厂会越来越多。要使这些非充气产品具有较强的竞争力，必须解决两个主要问题：1．必须改进装罐方法。2．必须在罐头最终密封之前加压到一定的范围，以便在不用二氧化碳的情况下采用传统的包装、堆放及运输方法。通过使用一个特殊设计的液氮贮存、输送和加注系统，可在每只罐头内形成一定的压力，并使非充气装罐工业达到预定的加工速率。在非充气饮料罐头中加注液氮的另一个好处是，所注入的液氮可排除每只罐头顶部空间中的氧气，从而延长了易腐品的贮存期限。