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食品加工从农场到冰柜—氮气的应用

? ? ? 据估计,二十世纪九十年代全世界高达?45%的人口从事农业,这也占用了地球陆地表面约二分之一的土地。尽管城市化大幅发展并在?2003年被服务业赶过了头,但该领域的总就业人数在?2007年仍高这?35%。在非洲和亚洲的许多发展中国家的农业就业人口仍超过?50%.但在大多数发达国家经过多年的发展一直稳步下降。将国际劳工组织?2008年公布的这些统计数字与他们对工业领域的就业统计数字相比较(其中?2007年全球就业突破?22%),可能得出有趣的结论。

? ? ? 世界的农业就业人数已减少的事实,同时农业产量却增加了,这就证明了生产率有所提高。当我们探讨从农场到冰柜这条路径时,我们将会发现引进了许多技术变革,尤其是在食品和饮料产品的加工和包装方面,是由所使用的一种或多种工业气体的特性所促成的。

? ? ??氮气应用

? ? ? 人工授精

? ? ? 早在1938年,由美国新泽西州的一个农民合作组织,首先实行收集牛精液进行人工授精(A. I.)。后来,在1950年代,在精液加上甘油,就可以通过用干冰和酒精冷冻来保存精液。John Rockefeller Prentice赞助美国联合碳化物公司发明了液氮冰箱,专门用于他的种公牛,只有在经过多年以后才捐给人工授精行业。液氮会令牛精液的恶化程度很低,因为它的温度是?-196°C,很接近绝对温度,而且运输更安全(因为它不易燃)。?

? ? ? 氮包装

? ? ? 我们大气中有?21%是游离氧,它是导致食品变质的罪魁祸首。当它与食品的组成成分结合形成氧化物时,我们可以明显地看到食品的表面颜色就会变成棕色。更重要的是,氧气可以支持霉菌、酵母菌和需氧细菌的增长。?

? ? ? 氧气对食品和饮料的众多最终不利影响包括?

? ? ? 1、不饱和脂肪的氧化腐烂可导致异味,并且甚至在极端的情况下,可以变成有毒的最终产品。

? ? ? 2、损失抗坏血酸或维生素?C,尤其是在水果和以蔬菜为主的食物中。

? ? ? 3、鲜肉色素变暗或变成褐色

? ? ? 4、需氧腐败微生物的增长

? ? ? 防止氧气导致食品损坏的最有效方法是使用惰性气体(如氮气)来去掉和替换氧气。超市货架上的小食品如土豆或玉米脆片、椒盐脆饼和爆米花的主要成分都含有大量脂肪或油,如果不使用充满氮气的金属结层包装袋进行封装,这些很快就会变味。?

? ? ? 气调水果储存

? ? ? 把食品冷冻可以使营养价值保留更长时间,大大减少了新鲜食品的浪费。此外,通过减少储藏室的氧气含量,多种商品的货架寿命可以大幅延长,尤其是苹果和梨。从外部来源注入氮气以操控储存设施内的气体含量被称为气调储存。

? ? ? 可以通过利用存储空间的氧气含量越接近厌氧发酵点,水果的品质效果越好的这一事实来进一步增强气调储存的效果。把大气控制系统连接到不断监测水果厌氧反应的仪器,以保持尽可能最低的安全氧气含量,这称为动态气调。通常,与传统的气调苹果储存的相比,这可以将氧气含量从?1.5%减少到约?0.75%,并且还能将硬度保留增加高达?25%。

? ? ? 人工催熟

? ? ? 大多数植物组织会自然产生乙稀气体,而这是果实成熟的一个重要因素。

? ? ? 在物候期水果的商业化生产和营销中常常会利用这种特性,让热带水果(如芒果和香蕉)在还未成熟时收获并运送到遥远市场,然后在受控制条件下催熟。

? ? ? 低温冷冻

? ? ? 低温冷冻一般认为是较昂贵的过程,但由于液氮具有独特能力,可以非常迅速地降低温度从而帮助保存食品的味道、质地和外观,所以各种新的应用领域不断地被发现。

? ? ? 低温冷冻保持了产品的品质,因为形成的冰的微晶体不会破坏细胞。这个过程令个别小块产品瞬间冷冻下来,并在产品的外面形成一层冰或冰外壳以防止脱水和粘结在一起。

? ? ? 水分含量高的食物(如去皮的和去肠的虾、切开或切成片的水果、肉块或腌制的部分食品)都很难处理,要想不损害其品质,可以使用比传统机械冷冻设备占用更少空间和较低电力消耗的低温冷冻进行快速处理。

? ? ? 氮液滴加注机

? ? ? 直到最近碳酸饮料才能使用低成本的、柔软的聚对苯二甲酸乙二醇酯?(PET)容器,因为如果没有任何内部压力就不会产生硬度?,就很难进行包装或堆起来而不倒塌。

? ? ? 现在,液氮加注机能够使装瓶公司在盖上盖子之前将一小滴液氮“注入”到每个瓶子内。这个分量经过精密控制的小滴液氮在瓶子盖上盖子前迅速沸腾形成气体,从而形成足够的内部压力使容器变硬。

? ? ? 装瓶公司通过使用液氮加注系统不但实现了降低成本和获得便利的好处,而且还加快了食品包装操作的转换流程。与饮料装瓶过程类似,将小滴液氮加注到食品容器,然后沉入底部沸腾,形成氮气。这个气体在容器内上升,排出空气。这项技术可用于包装如速溶咖啡、坚果、辣根酱和蛋黄酱等等的产品,并且往往能够使气体消费量减少50%。





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