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食物防腐

氮?dú)馐且环N惰性氣體，在它與食品的接觸過程中呈中性，因此在食品的防腐領(lǐng)域用途廣泛。

食品接觸空氣容易氧化。食品的氧化不僅僅導(dǎo)致食品口感的下降，更重要的是，它會(huì)導(dǎo)致食品的腐爛。有效的防腐措施，一直是食品工業(yè)中的重點(diǎn)。

氮?dú)庠谄【频纳a(chǎn)中有效的降低了溶解氧（DO），減緩了啤酒的變質(zhì)，延長了啤酒的貯存期，同時(shí)不破壞就中的芳香物質(zhì)，大大的提升了啤酒的品質(zhì)；在食品包裝方面，由于氮?dú)獾男再|(zhì)穩(wěn)定，一般利用氮?dú)鈦砼懦庋鯕猓瑥亩鴾p緩食品的氧化作用和呼吸作用，同時(shí)氮?dú)鈱?duì)細(xì)菌生長也起到一定的抑制作用。

在干食品（如奶粉、咖啡、松果、花生等）內(nèi)部幾乎沒有水分，一般微生物無法繁殖生長，食品的保質(zhì)期僅僅依賴食品的氧化作用，采用真空充氮法，將氧含量降到1%一起，可以有效抑制食品的氧化作用；而在微濕食品（烤肉、點(diǎn)心等）和高濕食品（魚肉、果蔬等）的氣調(diào)包裝中，抑制食品氧化作用的同時(shí)，還必須防止食品發(fā)霉，因此，一般采用CO2來抑制。

氮?dú)猓瘜W(xué)式為N2，通常狀況下是一種無色無味的氣體，而且一般氮?dú)獗瓤諝饷芏刃　５獨(dú)庹即髿饪偭康?8.08%(體積分?jǐn)?shù))，是空氣的主要成份。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冷卻至-195.8℃時(shí)，變成沒有顏色的液體，冷卻至-209.8℃時(shí)，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以常被用來制作防腐劑。但在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，用來制取對(duì)人類有用的新物質(zhì)。

氮?dú)庠诖髿庵须m多于氧氣，由于它的性質(zhì)不活潑，所以人們?cè)谡J(rèn)識(shí)氧氣之后才認(rèn)識(shí)氮?dú)獾摹２贿^它的發(fā)現(xiàn)卻早于氧氣。1755年英國化學(xué)家布拉克(Black,J.1728-1799)發(fā)現(xiàn)碳酸氣之后不久，發(fā)現(xiàn)木炭在玻璃罩內(nèi)燃燒后所生成的碳酸氣，即使用苛i性鉀溶液吸收后仍然有較大量的空氣剩下來。后來他的學(xué)生D·盧瑟福繼續(xù)用動(dòng)物做實(shí)驗(yàn)，把老鼠放進(jìn)封閉的玻璃罩里直至其死后，發(fā)現(xiàn)玻璃罩中空氣體積減少1/10;若將剩余的氣體再用苛i性鉀溶液吸收，則會(huì)繼續(xù)減少1/11的體積。D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)老鼠不能生存的空氣里燃燒蠟燭，仍然可以見到微弱的燭光;待蠟燭熄滅后，往其中放入少量的磷，磷仍能燃燒一會(huì)，對(duì)除掉空氣中的助燃?xì)鈦碚f，效果是好的。

把磷燃燒后剩余的氣體進(jìn)行研究，D·盧瑟福發(fā)現(xiàn)這氣體不能維持生命，具有滅火性質(zhì)，也不溶于苛i性鉀溶液，因此命名為'濁氣'或'毒氣'。在同一年，普利斯特里作類似的燃燒實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)使1/5的空氣變?yōu)樘妓釟猓檬宜蘸蟮臍怏w不助燃也不助呼吸。由于他同D·盧瑟福都是深信燃素學(xué)說的，因此他們把剩下來的氣體叫做'被燃素飽和了的空氣'。

氮?dú)庵品?一：深冷空分制氮

深冷空分制氮是一種傳統(tǒng)的制氮（氮?dú)猓┓椒ǎ延薪攀甑臍v史。它是以空氣為原料，經(jīng)過壓縮、凈化，再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點(diǎn)不同(在1大氣壓下，前者的沸點(diǎn)為-183℃，后者的為-196℃)，通過液空的精餾，使它們分離來獲得氮?dú)狻Ｉ罾淇辗种频O(shè)備復(fù)雜、占地面積大，基建費(fèi)用較高，設(shè)備一次性投資較多，運(yùn)行成本較高，產(chǎn)氣慢(12～24h），安裝要求高、周期較長。綜合設(shè)備、安裝及基建諸因素，3500Nm3／h以下的設(shè)備，相同規(guī)格的PSA裝置的投資規(guī)模要比深冷空分裝置低20％～50％。深冷空分制氮裝置宜于大規(guī)模工業(yè)制氮，而中、小規(guī)模制氮就顯得不經(jīng)濟(jì)。