液体窒素：液体の窒素ガス。不活性、無色、無臭、非腐食性、不燃性で、極低温です。窒素は大気の大部分（体積比78.03%、重量比75.5%）を占めています。窒素は不活性であり、燃焼を促進しません。気化時の過度の吸熱反応により凍傷を引き起こします。
液体窒素は便利な冷熱源です。その独特な特性により、液体窒素は徐々に人々の注目を集め、認知度を高めてきました。畜産、医療、食品、極低温研究の分野で広く利用されています。電子工学、冶金、航空宇宙、機械製造など、様々な分野でその応用範囲が拡大し、発展を続けています。
食品の急速冷凍における液体窒素の応用
液体窒素凍結は、低温極低温による超急速凍結を実現できるだけでなく、冷凍食品の一部ガラス転移も実現できるため、食品加工企業に広く受け入れられている冷凍保存方法の一つです。解凍後の食品は元の状態に戻り、本来の栄養状態も維持されます。冷凍食品の特質を著しく向上させるため、急速冷凍業界において独特の活力を発揮しています。他の冷凍方法と比較して、液体窒素急速凍結には以下の明らかな利点があります。
（1）凍結速度が速い（凍結速度は通常の凍結方法より約30〜40倍速い）：液体窒素の急速凍結を採用し、食品は0℃〜5℃の大きな氷結晶成長ゾーンを素早く通過することができ、食品研究者はこの点で有用な実験を行ってきました。
（2）食品特性との関連性：液体窒素は凍結時間が短いため、液体窒素で凍結した食品は、加工前の色、香り、味、栄養価を最大限に引き出すことができます。実験の結果、液体窒素処理したビンロウジュはクロロフィル含有量が高く、風味が優れていることが示されました。
（3）材料の乾燥消費量が少ない：通常、冷凍乾燥消費量の損失率は3〜6％ですが、液体窒素冷凍では0.25〜0.5％まで削減できます。
（4）設備の配置と消費電力が低く、機械と組立ラインの稼働が容易になり、生産性が向上します。
現在、液体窒素の急速凍結には、スプレー凍結、ディップ凍結、冷雰囲気凍結の3つの方法があり、その中でスプレー凍結が広く使用されています。
飲料加工における液体窒素の応用
現在、多くの飲料メーカーは、膨張式包装の飲料を従来の二酸化炭素ではなく窒素、または窒素と二酸化炭素の混合で充填することを受け入れています。高炭酸飲料を窒素で充填すると、二酸化炭素のみで充填した場合よりも問題が少なくなります。ワインやフルーツジュースなどの缶入り非膨張飲料にも窒素は適しています。非膨張飲料缶に液体窒素を充填する利点は、少量の液体窒素を注入することで缶の上部空間から酸素を除去し、貯蔵タンク上部のガスを不活性化することで、生鮮食品の保存期間を延長できることです。
果物や野菜の貯蔵と保存における液体窒素の応用
果物や野菜の液体窒素貯蔵は、空気の調整という利点があり、繁忙期と閑散期における農産物の需給バランスを調整し、貯蔵ロスを解消することができます。空調効果は、窒素濃度の向上、窒素、酸素、二酸化炭素ガスの比率の制御、安定した状態への結合、果物や野菜の呼吸強度の低下、後熟の進行の遅延などです。これにより、果物や野菜は収穫時の異常な状態と元の栄養価を維持し、果物や野菜の鮮度を長持ちさせます。
肉加工における液体窒素の応用
液体窒素は、肉の串刺し、刻み、または混合工程における製品の量産性を向上させるために使用できます。例えば、サラミソーセージの加工において、液体窒素を使用することで、肉の保水性を向上させ、脂肪の酸化を防ぎ、スライスと表面品質を向上させることができます。肉菓子や保存肉などの再加工肉の加工に液体窒素を使用すると、卵白の溶解を促進し、肉が混ざった際の保水性を強化するだけでなく、製品の独特な形状を接着するのに特に役立ちます。その他の材料の肉は、液体窒素で急速に冷却され、高温の肉とガスの間の結合がより永続的になるだけでなく、肉の特性とガスの安定性を確保します。加工技術において、温度上昇が肉質に与える影響を心配する必要がなく、加工は材料の温度、加工時間、季節要因の影響を受けないだけでなく、一定の範囲内で低酸素分圧で加工工程を行うことができ、製品の賞味期限を延ばすことができます。
極低温での食品粉砕における液体窒素の応用
極低温粉砕とは、外力の作用で粉砕し、脆化点の温度まで冷却することで粉末状にする加工法です。食品の極低温粉砕は、近年発展してきた新しい食品加工技術です。この技術は、香料、脂肪、糖分が多く、ゼラチン質の多い食品の加工に適しています。液体窒素処理による極低温粉砕は、骨、皮、肉、殻などの材料でも一度に粉砕できるため、完成品は細かく、有用な栄養素と結びついています。液体窒素で凍結した海藻、キチン、野菜、スパイスなどを粉砕機に入れて粉砕すると、完成品の粒子径が100μm以下まで細かくなり、元の栄養価に根本的に結びつきます。また、液体窒素による極低温粉砕は、室温では粉砕しにくい材料や、熱に敏感で加熱すると劣化しやすく分析しやすい材料も粉砕できます。また、液体窒素は、脂肪分の多い肉や水分の多い野菜など、常温では潰しにくい食品の粉砕にも利用でき、新たな加工食品の製造に活用できる可能性がある。
食品包装における液体窒素の応用
ロンドンのある企業が、包装に液体窒素を数滴加えるだけで食品を鮮度に保つ、シンプルで実用的な方法を開発しました。液体窒素が気体になると体積が急速に膨張し、包装袋内の元のガスの大部分を素早く置換します。これにより、酸化による食品の腐敗を防ぎ、食品の鮮度を大幅に向上させます。
食品の冷蔵輸送における液体窒素の応用
冷蔵輸送は食品産業の重要な部分を占めています。液体窒素冷凍技術の開発、液体窒素冷凍列車、冷凍車、冷凍コンテナの普及は、現在、共通の成長傾向にあります。先進国における液体窒素冷凍システムの長年にわたる応用は、液体窒素冷凍システムが機械冷凍システムに匹敵する冷蔵保存技術であり、食品冷蔵輸送の成長傾向でもあることを示しています。
食品業界における液体窒素のその他の用途
液体窒素の冷却作用により、卵汁、液体調味料、醤油などを、流動性があり、手軽に調理できる粒状の冷凍食品に加工することができます。香辛料や、砂糖代替品、レシチンなどの吸水性食品添加物を粉砕する際には、粉砕機に液体窒素を注入することでコストを削減し、粉砕効率を高めています。実験結果から、液体窒素による急冷と高温解凍を組み合わせた花粉壁破壊は、果実の良質化、高い壁破壊速度、速度の速さ、花粉の生理活性の安定性、汚染の防止といった特徴を備えていることが分かりました。
HL極低温装置
HL極低温装置1992年に設立されたこのブランドは、HL極低温機器会社 極低温機器株式会社HL Cryogenic Equipmentは、お客様の多様なニーズに応えるため、高真空断熱極低温配管システムおよび関連サポート機器の設計・製造に注力しています。真空断熱パイプとフレキシブルホースは、高真空・多層マルチスクリーンの特殊断熱材を使用し、厳格な技術処理と高真空処理を経て製造されており、液体酸素、液体窒素、液体アルゴン、液体水素、液体ヘリウム、液化エチレンガス（LEG）、液化天然ガス（LNG）の輸送に使用されています。
HL Cryogenic Equipment Company の真空ジャケット パイプ、真空ジャケット ホース、真空ジャケット バルブ、相分離器の製品シリーズは、一連の非常に厳格な技術的処理を経たもので、液体酸素、液体窒素、液体アルゴン、液体水素、液体ヘリウム、LEG、LNG の移送に使用され、空気分離、ガス、航空、エレクトロニクス、超伝導、チップ、自動化アセンブリ、食品および飲料、製薬、病院、バイオバンク、ゴム、新素材製造、化学工学、鉄鋼、科学研究などの業界の極低温装置 (例: 極低温タンク、デュワー、コールドボックスなど) に使用されています。
投稿日時: 2021年11月16日
