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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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食品液氮速冻机工艺

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食品液氮速冻机工艺

摘要：食品液氮速冻技术作为一种先进的冷冻保鲜技术，在食品工业中得到了广泛应用。本文主要介绍了液氮速冻机的工作原理、结构特点、工艺流程以及在实际应用中的优势。通过对液氮速冻机的研究，为食品工业提供了一种高效、节能、环保的冷冻保鲜方法。本文首先分析了液氮速冻技术的原理，随后详细阐述了液氮速冻机的设计与制造，接着分析了液氮速冻工艺在食品加工中的应用，最后对液氮速冻技术的发展前景进行了展望。

随着人们生活水平的提高，对食品的品质和安全提出了更高的要求。食品冷冻保鲜技术在食品工业中占据着重要地位，而液氮速冻技术作为一种先进的冷冻保鲜技术，具有冷冻速度快、产品质量好、能耗低等优点。本文旨在通过对食品液氮速冻机工艺的研究，为食品工业提供一种高效、节能、环保的冷冻保鲜方法，以适应市场对食品品质和安全的需求。

一、1.液氮速冻技术概述

1.1液氮速冻技术的原理

(1)液氮速冻技术是利用液氮的极低温度（-196°C）来快速冻结食品，其原理主要基于食品内部水分在极短时间内从液态转变为固态，从而实现快速冷冻。这种冷冻方式能够有效保持食品的原有品质，减少细胞损伤，降低冰晶的形成，保持食品的营养和口感。

(2)在液氮速冻过程中，食品与液氮直接接触，液氮迅速蒸发并吸收食品表面的热量，使食品表面温度迅速降至-60°C以下。随后，食品内部水分开始结冰，由于液氮的持续供应，食品内部温度也迅速降低至-40°C以下。这种快速冷冻过程可以有效地抑制细菌和酶的活性，延长食品的保鲜期。

(3)液氮速冻技术具有独特的冷冻曲线，即所谓的“S”型曲线。在冷冻初期，食品表面迅速降温，随后内部水分开始结冰，此时食品表面温度逐渐回升。当内部水分全部结冰后，食品表面温度再次下降，直至整个食品达到均匀的低温。这种冷冻曲线有助于保持食品的质地和口感，减少冷冻过程中的品质损失。

1.2液氮速冻技术的特点

(1)液氮速冻技术以其独特的冷冻速度和冷冻效果在食品工业中占据了重要地位。相较于传统的空气冻结或机械冻结方式，液氮速冻的冷冻速度要快得多，通常在几秒到几十秒内即可完成，远低于空气冻结的数小时或机械冻结的数分钟。这种快速冷冻方式有助于减少食品内部的冰晶形成，从而降低对食品细胞结构的破坏，保持食品的原有品质。例如，在肉类加工中，液氮速冻可以将肉类的冻结时间缩短至60秒左右，而传统冻结方式可能需要超过3小时。

(2)液氮速冻技术的另一个显著特点是它能够保持食品的天然风味和营养成分。由于冷冻速度极快，食品内部的冰晶体积小且分布均匀，这有助于减少对食品细胞壁的破坏，从而减少营养成分的流失。研究表明，使用液氮速冻技术处理的食品，其维生素和矿物质含量可以比传统冻结方式高出10%以上。例如，在果蔬加工中，液氮速冻可以减少维生素C的损失，使冷冻后的果蔬产品颜色更加鲜艳，口感更加鲜美。

(3)液氮速冻技术在节能环保方面也具有显著优势。与传统冻结方式相比，液氮速冻所需的能耗更低。根据相关数据，液氮速冻的能耗仅为空气冻结的1/3至1/2。此外，液氮在蒸发过程中会吸收大量的热量，这一特性使得液氮速冻机在冷却过程中能够实现节能。例如，某食品加工企业采用液氮速冻技术后，其能耗降低了30%，同时减少了温室气体排放。此外，液氮速冻技术还可以实现食品的即时冻结和即时解冻，减少了食品在储存和运输过程中的能耗。

1.3液氮速冻技术的应用领域

(1)液氮速冻技术在食品工业中有着广泛的应用，尤其是在肉类加工领域。在肉类加工过程中，液氮速冻可以快速冻结肉类产品，有效保持肉类的色泽、口感和营养价值。例如，在屠宰后，通过液氮速冻，可以将肉块迅速冷冻至-35°C以下，大大减少了细菌生长的可能性，延长了产品的货架期。

(2)液氮速冻技术同样适用于果蔬加工行业。在果蔬收获后，快速冷冻可以保持果蔬的新鲜度和营养价值，减少因长时间储存和运输导致的品质下降。例如，新鲜采摘的草莓在液氮速冻后，其色泽和口感可以得到显著保持，适合长途运输和储存，满足了市场对高品质果蔬产品的需求。

(3)此外，液氮速冻技术在乳制品加工、海鲜冷冻、冷冻面点和其他冷冻食品的生产中也发挥着重要作用。液氮速冻可以保证这些食品在冷冻过程中保持原有的口感和营养价值，同时减少冰晶的形成，避免对食品结构的破坏。例如，在乳制品加工中，液氮速冻技术有助于保持乳品的细腻口感和营养成分，满足了消费者对高品质乳制品的追求。

二、2.液氮速冻机的工作原理与结构

2.1液氮速冻机的工作原理

(1)液氮速冻机的工作原理基于液氮的极低温度（-196°C）和其快速蒸发