النيتروجين السائل: غاز النيتروجين في الحالة السائلة. خامل، عديم اللون والرائحة، غير قابل للتآكل والاشتعال، ودرجة حرارته منخفضة للغاية. يُشكل النيتروجين غالبية الغلاف الجوي (78.03% حجمًا و75.5% وزنًا). وهو غير نشط ولا يدعم الاحتراق. يحدث تجمد بسبب التلامس الحراري المفرط أثناء التبخير.
النيتروجين السائل مصدر تبريد عملي. بفضل خصائصه الفريدة، حظي النيتروجين السائل باهتمام متزايد واعتراف واسع النطاق من قبل الناس. ويُستخدم على نطاق واسع في تربية الحيوانات، والصناعات الطبية، والأغذية، ومجالات أبحاث التبريد العميق. كما يشهد استخداماته توسعًا وتطورًا في مجالات الإلكترونيات، والمعادن، والفضاء، وصناعة الآلات، وغيرها من المجالات.
استخدام النيتروجين السائل في التجميد السريع للأغذية
لقد اكتسبت تقنية النيتروجين السائل المُجمّد، كإحدى طرق جمع المُجمّدات، شعبيةً واسعةً في قطاع تجهيز الأغذية، إذ تُمكّن من تحقيق تجميد فائق السرعة بالتبريد المُنخفض الحرارة، بالإضافة إلى تحقيق جزء من عملية التزجج للأغذية المُجمّدة، مما يُعيدها إلى حالتها الأصلية بعد إذابتها، ويحافظ على قيمتها الغذائية الأصلية، ويُحدث نقلةً نوعيةً في خصائص الأغذية المُجمّدة. ولذلك، تُبرز هذه التقنية حيويةً فريدةً في صناعة التجميد السريع. وبالمقارنة مع طرق التجميد الأخرى، يتميز التجميد السريع بالنيتروجين السائل بالمزايا التالية:
(1) معدل التجميد السريع (معدل التجميد أسرع بحوالي 30-40 مرة من طريقة التجميد المعتادة): قبول التجميد السريع بالنيتروجين السائل، يمكن أن يجعل الطعام يمر بسرعة عبر منطقة نمو بلورات الجليد الكبيرة 0℃ ~ 5℃، وقد أجرى موظفو أبحاث الأغذية تجارب مفيدة في هذا الصدد.
(٢) ربط خصائص الطعام: بفضل قصر مدة تجميد النيتروجين السائل، يُمكن ربط الطعام المُجمد بالنيتروجين السائل بلونه ورائحته وطعمه وقيمته الغذائية قبل المعالجة إلى أقصى حد. أظهرت النتائج أن نخيل الأريكا المُعالج بالنيتروجين السائل يحتوي على نسبة أعلى من الكلوروفيل وله مذاق رائع.
(3) استهلاك جاف صغير للمواد: عادة ما يكون معدل فقدان الاستهلاك الجاف المجمد 3 ~ 6٪، ويمكن القضاء على تجميد النيتروجين السائل إلى 0.25 ~ 0.5٪.
(4) ضبط نشر المعدات واستهلاك الطاقة منخفض، مما يسهل تحقيق الآلة وخط التجميع النشط، وتحسين الإنتاجية.
في الوقت الحاضر، هناك ثلاث طرق للتجميد السريع للنيتروجين السائل، وهي التجميد بالرش، والتجميد بالغمس، والتجميد في الغلاف الجوي البارد، ومن بينها يستخدم التجميد بالرش على نطاق واسع.
استخدام النيتروجين السائل في معالجة المشروبات
الآن، اعتمد العديد من مصنعي المشروبات استخدام النيتروجين أو خليط النيتروجين وثاني أكسيد الكربون بدلاً من ثاني أكسيد الكربون التقليدي، لحفظ مشروبات العبوات القابلة للنفخ. تسبب المشروبات عالية الكربون المملوءة بالنيتروجين مشاكل أقل من تلك المملوءة بثاني أكسيد الكربون وحده. كما يُعد النيتروجين مرغوبًا فيه للمشروبات المعلبة غير الغازية، مثل النبيذ وعصائر الفاكهة. تكمن فائدة ملء علب المشروبات غير القابلة للنفخ بالنيتروجين السائل في أن كمية صغيرة من النيتروجين السائل المحقون تزيل الأكسجين من المساحة العلوية لكل علبة، وتجعل الغاز خاملاً في المساحة العلوية لخزان التخزين، مما يُطيل عمر تخزين المواد القابلة للتلف.
استخدام النيتروجين السائل في تخزين وحفظ الفواكه والخضروات
يتميز تخزين النيتروجين السائل للفواكه والخضراوات بميزة تنظيم الهواء، وضبط تقلبات العرض والطلب بين موسمي الذروة والصيف، مما يُجنّب ضياع وقت التخزين. ويساهم تكييف الهواء في تحسين تركيز النيتروجين، والتحكم في نسب النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون، مما يُحافظ على استقراره، ويُخفّض من كثافة تنفس الفواكه والخضراوات، ويُؤخر عملية النضج، ما يُحسّن من جودة الفواكه والخضراوات بعد قطفها، ويُحسّن من قيمتها الغذائية الأصلية، ويُطيل من نضارتها.
استخدام النيتروجين السائل في معالجة اللحوم
يمكن استخدام النيتروجين السائل لتحسين جودة المنتجات أثناء التشريح أو التقطيع أو خلط اللحوم. على سبيل المثال، في معالجة نقانق السلامي، يُحسّن النيتروجين السائل من احتباس الماء في اللحوم، ويمنع أكسدة الدهون، ويُحسّن التقطيع وجودة السطح. يُستخدم في معالجة اللحوم المُعاد تصنيعها، مثل الحلويات واللحوم المحفوظة، فهو لا يُسرّع من ذوبان بياض البيض ويعزز احتباس الماء عند خلط اللحوم فحسب، بل يُفيد أيضًا في الحفاظ على شكل المنتج الفريد. أما بالنسبة للمواد الأخرى، فيُبرّد النيتروجين السائل بسرعة، مما يُعزز الترابط بين خصائص اللحوم الساخنة والغاز، ويضمن صحة اللحوم وسلامتها. في تقنية المعالجة، لا داعي للقلق بشأن تأثير ارتفاع درجة الحرارة على جودة اللحوم، حيث لا تتأثر المعالجة بدرجة حرارة المواد أو وقت المعالجة أو العوامل الموسمية، بل يُمكن أيضًا أن تُجرى العملية تحت ضغط جزئي منخفض للأكسجين، ضمن نطاق مُعين، مما يُطيل مدة صلاحية المنتجات.
استخدام النيتروجين السائل في طحن الطعام في درجة حرارة منخفضة
التكسير بالتبريد الحراري هو عملية تفتيت الطعام إلى مسحوق تحت تأثير قوة خارجية، ثم تبريده إلى درجة حرارة نقطة الهشاشة. يُعدّ التكسير بالتبريد الحراري للأغذية مهارة جديدة في معالجة الأغذية تطورت في السنوات الأخيرة. هذه المهارة مناسبة لمعالجة الأطعمة الغنية بالعناصر العطرية، والغنية بالدهون والسكريات، والعديد من المواد الجيلاتينية. يتيح التكسير بالتبريد الحراري باستخدام النيتروجين السائل سحق العظام والجلد واللحوم والأصداف وغيرها من المواد، مما يجعل المنتج النهائي صغير الحجم ومرتبطًا بقيمته الغذائية المفيدة. إذا تم تجميد الأعشاب البحرية، والكيتين، والخضروات، والتوابل، وغيرها في اليابان باستخدام النيتروجين السائل، في مطحنة طحن، فيمكن الحصول على المنتج النهائي بحجم جزيئات دقيقة يصل إلى 100 ميكرومتر، مما يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتكلفة التغذية الأصلية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للتكسير بالتبريد الحراري باستخدام النيتروجين السائل أيضًا سحق المواد التي يصعب سحقها في درجة حرارة الغرفة، والمواد الحساسة للحرارة وسهلة التلف عند التسخين، وسهلة التحليل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام النيتروجين السائل لسحق اللحوم الدهنية والخضروات الرطبة والأطعمة الأخرى التي يصعب سحقها في درجة حرارة الغرفة، ويمكن استخدامه لصنع أطعمة معالجة جديدة.
استخدام النيتروجين السائل في تغليف الأغذية
طورت شركة في لندن طريقة بسيطة وعملية للحفاظ على نضارة الطعام بإضافة بضع قطرات من النيتروجين السائل إلى العبوة. عندما يتبخر النيتروجين السائل ويتحول إلى غاز، يتمدد حجمه بسرعة، ليحل محل معظم الغاز الأصلي في كيس التغليف، مما يمنع تلف الطعام الناتج عن الأكسدة، ويطيل فترة نضارته بشكل كبير.
استخدام النيتروجين السائل في النقل المبرد للأغذية
يُعدّ النقل المُبرّد جزءًا هامًا من صناعة الأغذية. ويُعدّ تطوير مهارات تبريد النيتروجين السائل، وتطوير القطارات المُبرّدة به، والسيارات المُبرّدة، والحاويات المُبرّدة، اتجاهًا نمويًا شائعًا في الوقت الحالي. ويُظهر تطبيق نظام تبريد النيتروجين السائل في الدول المتقدمة لسنوات عديدة أنه يُمثّل مهارةً في الحفظ المُبرّد تُنافس أنظمة تبريد الآلات في التجارة، وهو أيضًا اتجاه نموّ في نقل الأغذية المُبرّد.
تطبيقات أخرى للنيتروجين السائل في صناعة الأغذية
بفضل خاصية تبريد النيتروجين السائل، يُمكن معالجة عصير البيض والتوابل السائلة وصلصة الصويا بشكل تقريبي وتحويلها إلى أغذية مجمدة حبيبية سهلة الحركة ومُصبوبة، وهي متوفرة وسهلة التحضير. عند طحن التوابل والمُضافات الغذائية الماصة للماء، مثل بدائل السكر والليسيثين، يُحقن النيتروجين السائل في المطحنة لتغطية التكلفة وزيادة إنتاجية الطحن. تُظهر النتائج أن عملية تكسير جدار حبوب اللقاح بواسطة التبريد بالنيتروجين السائل مع إذابة الجليد في درجات حرارة عالية تتميز بثمار جيدة، ومعدل تكسير جدار مرتفع، وسرعة عالية، ونشاط فسيولوجي مستقر لحبوب اللقاح، وخالية من التلوث.
معدات التبريد عالي الكفاءة
معدات التبريد عالي الكفاءةالتي تأسست في عام 1992 وهي علامة تجارية تابعة لـشركة HL للمعدات المبردة المحدودةتلتزم شركة HL Cryogenic Equipment بتصميم وتصنيع أنظمة الأنابيب المبردة المعزولة عالية التفريغ ومعدات الدعم ذات الصلة لتلبية احتياجات العملاء المتنوعة. تُصنع الأنابيب المعزولة عالية التفريغ والخراطيم المرنة من مواد عازلة خاصة عالية التفريغ ومتعددة الطبقات ومتعددة الشاشات، وتخضع لسلسلة من المعالجات التقنية الدقيقة للغاية والمعالجة عالية التفريغ، والتي تُستخدم لنقل الأكسجين السائل، والنيتروجين السائل، والأرجون السائل، والهيدروجين السائل، والهيليوم السائل، وغاز الإيثيلين المسال (LEG)، والغاز الطبيعي المسال (LNG).
سلسلة منتجات الأنابيب المغلفة بالفراغ، والخراطيم المغلفة بالفراغ، والصمامات المغلفة بالفراغ، وفاصل الطور في شركة HL Cryogenic Equipment Company، والتي مرت بسلسلة من المعالجات التقنية الصارمة للغاية، تُستخدم لنقل الأكسجين السائل، والنيتروجين السائل، والأرجون السائل، والهيدروجين السائل، والهيليوم السائل، وLEG وLNG، وتُقدم هذه المنتجات للمعدات المبردة (مثل الخزانات المبردة، وخزانات التبريد، وصناديق التبريد، وما إلى ذلك) في صناعات فصل الهواء، والغازات، والطيران، والإلكترونيات، والموصلات الفائقة، والرقائق، وتجميع الأتمتة، والأغذية والمشروبات، والصيدلة، والمستشفيات، والبنك الحيوي، والمطاط، وتصنيع المواد الجديدة، والهندسة الكيميائية، والحديد والصلب، والبحث العلمي، وما إلى ذلك.
وقت النشر: ١٦ نوفمبر ٢٠٢١
