سلامت و تندرستیکسب و کار ویژه

چگونه نیتروژن مایع درست کنیم؟

اصول نیتروژن مایع برای آشپزی خانگی

با پیشرفت مداوم فناوری، هنر آشپزی نیز پیشرفت کرده است. آشپزی با نیتروژن مایع در حال حاضر رایج شده است. بسیاری از رستوران ها دارای غذاهایی هستند که برای تهیه این غذاها از این روش عجیب و غریب استفاده می کنند. احتما شما هم در نمایشگاه های آشپزی دیده اید که در آن شرکت کننده برای آزمایش علمی لباس مخصوصی پوشیده است.

شاید دیده باشید که از عینک و دستکش استفاده می کنند در حالی که یک قوطی فلزی در دست دارند و به این فکر کرده اید که آیا داخل این قوطی چیست! تا چند وقت پیش، قرار دادن غذا در اکسیژن مایع فقط در کلاس های علمی دبیرستان دیده می شد. اما این روزها، به سرعت به یک پایه اصلی آشپزی مدرن تبدیل شده است. اما نیتروژن مایع چیست و چرا برخی برای مصاف خانگی اقدام به خرید نیتروژن مایع می کنند؟ با ما تا انتها همراه باشید تا پاسخ خود را بیابید.

نیتروژن مایع چیست؟

اگر هوایی را که تنفس می کنیم در نظر بگیریم، 78٪ نیتروژن، 21٪ اکسیژن و 1٪ از گازهای مختلف تشکیل شده است. برای تولید نیتروژن مایع، هوای اطراف آن مایع می شود. برای جداسازی نیتروژن از تقطیر استفاده می شود. نیتروژن نقطه جوش -195.8 درجه دارد بنابراین این مایع بی رنگ و شفاف به طرز وحشیانه ای سرد است!

نیتروژن مایع، بی بو و بی مزه است و از کپک زدن و مسموم شدن غذا که ممکن است در فضای آزاد اتفاق بیفتد جلوگیری می کند. چون ویژگ بارز آن این است که به سرعت یخ می زند، بنابراین در مواد غذایی که احتیاج به منجمد شدن دارند استفاده می شود. هر گونه تماس با بافت زنده باعث انجماد فوری می شود.

چرا از نیتروژن مایع در آشپزخانه استفاده می شود؟

همانطور که گفته شد، نیتروژن مایع بسیار سرد است. بنابراین، جای تعجب نیست که از آن برای فریز کردن برخی غذاها استفاده می شود. USP این شکل جدید از انجماد، سرعت انجماد چیزها نیست، بلکه نحوه یخ زدگی آنهاست. اگر غذا را در فریزر معمولی قرار دهید، کریستال های یخ نسبتاً بزرگی ایجاد می شود. این بر کیفیت محصول تأثیر می گذارد. برعکس، نیتروژن مایع، کریستال های یخ کوچک تولید می کند. این کریستال ها به غذاهای یخ زده بافت فوق العاده خامه ای می دهند. بستنی های لذیذ راهی طبیعی است که در آن ازت مایع در برخی از آشپزخانه های پیشگام استفاده می شود. قوام قسمت های جلویی مخملی که توسط دستگاه های بستنی ساز تا حدودی تأمین می شود.

اما چرا کسی باید بتواند غذا را با نیتروژن مایع منجمد کند؟

هر بار که چیزی را فریز می کنید، ساختارهای بلوری در غذای شما ایجاد می کند، که می تواند ساختار سلولی آن را از بین ببرد و بر بافت تأثیر بگذارد. هرچه زمان انجماد سریعتر باشد، بلورها کوچکتر و زیباتر و آسیب کمتری به آنها وارد می شود. بنابراین وقتی سرآشپزهای حرفه ای از آن استفاده می کنند، نه تنها دما، بلکه بافت را نیز دستکاری می کنند.

این بدان معنا نیست که دستکاری دما نمی تواند به شما اجازه دهد کارهای خارق العاده ای انجام دهید. مثل این است که این کار را در یک فضای بسیار گرم انجام دهید، بنابراین نتیجه کار بسیار متفاوت خواهد بود. با رعایت برخی از احتیاط های عقلانی که باید رعایت کنید، نیتروژن مایع برای استفاده در آشپزخانه کاملاً بی خطر است.

نیتروژن مایع در آشپزی چطور کار می‌کند؟

احتمالا این موضوع برای شما نیز عجیب است که در نظر بگیرید غذای خود را در نیتروژن مایع فرو برده و سپس آن غذا را بخورید، اما این روزها در آشپزخانه ها این موضوع را می بینید و بسیار هم جذاب است. هنگامی که کار خنک کننده خود را انجام داد، به سرعت تبخیر می شود. تنها چیزی که باقی می ماند غذای منجمد شماست. مطمئناً ساختار آن تغییر کرده است اما به هیچ وجه آلوده نیست.

نیتروژن مایع به طور طبیعی همیشه به سمت بالا می رود. این بدان معناست که باید غذا را به ظرف پر از نیتروژن مایع اضافه نمایید نه برعکس. اگر نیتروژن مایع را به غذا اضافه کنید، فقط قسمت بالای غذا یخ می زند. هنگامی که نیتروژن مایع با بستنی ترکیب می شود، محلول باید با نیتروژن مایع در حال میکس، مخلوط شود. این به این معنی است که تمام مخلوط با نیتروژن مایع تماس پیدا می کند.

نیتروژن مایع از کجا بخرم؟

نیتروژن مایع و اکسیژن مایع را می توانید از شرکت ها و کارخانه های تولیدکننده گاز تامین نمایید. اگرچه لیست قیمت این کارخانه ها متفاوت است، اما به طور کلی خود گاز نیتروژن مایع بسیار مقرون به صرفه است. برخی از فروشگاه ها یک قیمت حداقلی مبلغ را برای خرید مشخص کرده اند. با پرستلی هم می توانید تماس بگیرید، اصولا اطلاعات این شرکت ها و کارخانه های تولیدکننده گاز برای خرید نیتروژن مایع در وب سایت شان موجود است.

همچنین باید در نظر داشته باشید که هنگامی که نیتروژن مایع را به هر محفظه ای منتقل می کنید، مقداری از آن در فرایند خنک شدن و انتقال، بخار می شود. بقیه آن با گذشت زمان تبخیر می شود. و مقدار این تبخیر با گذشت زمان بستگی به اندازه محفظه گاز نیتروژن مایع دارد.

آیا نیتروژن مایع بی خطر است؟

مطمئناً کار درستی نیست که قوطی های آن را به صورت معمولی در اطراف خود قرار دهید. هنگام کار باید از تجهیزات ویژه استفاده شود. دستکش های مقاوم در برابر چنین دمای پایین و عینک مخصوص ضروری هستند. قوطی های خاصی طراحی شده اند تا این فرآیند را ایمن تر کنند، اما مطمئناً اگر قصد دارید با نیتروژن مایع در خانه کار کنید، احتیاط زیادی انجام دهید.

اگر کمی با پوست شما در تماس باشد، هیچ آسیبی نمی رساند. به دلیل شوک حرارتی تماس با پوست، نیتروژن مایع به گاز تبدیل می شود. با این وجود لباس ها را یخ می زند و هرگز نباید به چشم شما نزدیک شود. از نظر ایمنی، نقطه کلیدی احتراق تهویه است. اگر در یک ظرف کاملا بسته نگهداری شود، می تواند بسیار خطرناک باشد. افزایش فشار باعث انفجار خواهد شد. این گاز در واقع 700 برابر اندازه مایع است. اگر از نیتروژن مایع با تهویه نامناسب استفاده شود، می توانید باعث خفه شدن شود.

همچنین به یاد داشته باشید که هنگام ذوب مواد غذایی منجمد شده با نیتروژن مایع، ضروری است که اجازه دهید به دمای مناسب برای مصرف بازگردد. وقت بگذارید و مراقبت کنید!

مواردی که باید برای استفاده از نیتروژن مایع در آشپزی بدانید

در ادامه به مواردی که باید برای استفاده از نیتروژن مایع در آشپزی بدانید اشاره می کنیم:

دیوار

دیوار Dewar یک ظرف مخصوص است که هم عایق و هم فشار را از گاز منبسط کننده داخل کاهش می دهد. این امن ترین راه برای جابجایی و ذخیره نیتروژن مایع است و بعید است کسی را پیدا کنید که نیتروژن مایع را به شما بفروشد اگر یکی از این موارد را ندارید.

حتی یک شبنم کوچک نیز قیمت قابل توجهی دارد و خرج روی دست شما می گذارد، اما می توانید انواع دست دوم آن را خریداری کنید یا حتی خوش شانس باشید و جایی را پیدا کنید که هنگام خرید نیتروژن مایع خود، این شبنم ها را به شما اجاره دهد تا قیمت آن نسبت به اینکه نوع جدید رو خریداری کنید مقرون به صرفه باشد.

ظروف عایق کوچک

احتمالاً برای تان سوال پیش آمده که چگونه باید مقداری از نیتروژن مایع را به آشپزخانه ببرید؟ بهترین گزینه: یک دستگاه پخش قهوه وکیوم عایق. بر خلاف ترموس، اینها به طور کامل مهر و موم نشده اند. ظروف مهر و موم شده برای هر مایعی که به سرعت تبخیر می شود، اصلا مناسب نیست.

لوازم اولیه آشپزی

هنگامی که در واقع از نیتروژن مایع استفاده می کنید، نیازی به اقلام تخصصی ندارید. برخی از چیزهایی که باید در دست داشته باشید: یک کاسه مخلوط کننده از جنس استنلس استیل برای ریختن نیتروژن در آن، انبر، قاشق های شکاف دار و یک غربال دسته بلند برای بیرون آوردن غذا از حمام نیتروژن. یک چکش یا نرم کننده گوشت نیز بگیرید، زیرا می خواهید ماده غذایی را که به صورت جامد منجمد نموده اید را خرد کنید.

مراقب باشید!

از عینک ایمنی استفاده کنید.

عینک های ایمنی از چشمان شما در برابر پاشیدن نیتروژن مایع (به هر حال نیتروژن مایع جوش می آید) محافظت می کنند.

دستکش های محافظ سرما

چون نیتروژن مایع بسیار سرد است اگر تماس طولانی مدت با پوست وجود داشته باشد، نیتروژن مایع می تواند باعث سرمازدگی شود، اما اگر مایع را به اندازه کافی سریع جابجا کنید، این خطر نسبتاً کم است. تماس لحظه ای به لطف اثر لیدن فرست مشکلی ایجاد نخواهد کرد-یک لایه محافظ گاز تبخیر کننده بین پوست شما و مایع هنگام جوشیدن ایجاد می شود-اما این محافظت طولانی مدت نیست. پوشیدن دستکش بهترین عمل است و همچنین می تواند شما را از وسایلی که ممکن است به شدت سرد شوند محافظت کند. پدیده لایدن‌فراست از چشمان شما محافظت نمی کند، بنابراین عینک ایمنی خود را روی چشم نگه دارید.

تهویه کنید.

یک لیتر نیتروژن مایع پس از تبخیر تبدیل به 700 لیتر گاز نیتروژن می شود. به اندازه کافی در یک فضای کوچک و بسته می تواند شما را بکشد. به سادگی می توانید با جابجایی اکسیژن مورد نیاز خود از این اتفاق جلوگیری کنید. به آن خفگی گاز بی اثر می گویند. راه حل این مشکل بسیار ساده است، کافی است یک پنجره را باز کنید، و یا در را باز بگذارید.

فقط آن را مهر و موم نکنید.

هیچ چیزی نمی تواند فشار نیتروژن مایع را که تبدیل به گاز می شود را در خود نگه دارد و اگر راهی برای خروج ایمن گاز از محفظه وجود نداشته باشد منفجر می شود. به همین دلیل است که شما هزینه زیادی را بابت این محفظه می پردازید. چون طوری طراحی شده است که منفجر نشود.

در دهان خود قرار ندهید:

قاشق های فلزی فوق سرد؛ غذاهایی با رطوبت زیاد که به تازگی از حمام نیتروژن مایع خارج شده اند. یا خود نیتروژن مایع را در دهان خود قرار ندهید.

بستنی نهایی سریع فریز شده خود را بسازید.

استفاده از نیتروژن مایع برای بخشی از دسر شما یک ترفند دقیق است. با این حال، استفاده از آن برای کل دسر شما بسیار چشمگیر است. در اینجا نحوه تهیه بستنی آفتابی و انواع تزیینات آن با استفاده از این مایع شگفت انگیز آورده شده است.

بستنی ها و دسرهای 5 دقیقه ای

برای بستنی، مواد خود را تا مرحله انجماد آماده کنید، سپس این مواد را در یک کاسه مخلوط کنید. در حین هم زدن مخلوط، مقدار مساوی نیتروژن مایع را اضافه کنید (مراقب باشید کاسه بیش از حد پر نشود). برای دستگاه مخلوط کن ایستاده، از یک اتصال دهنده مسطح استفاده کنید. اگر تا زمان دود شدن بستنی، به اندازه کافی سرد نشده است، کافی است نیتروژن مایع بیشتری اضافه کنید. برای بستنی های میوه ای، می توانید از آب میوه های مورد علاقه خود استفاده کنید.

فشرده سازی بستنی

بستنی را در دمای اتاق در یک بطری فشرده قرار دهید و قطرات کوچک را به سرعت در ظرف پر از نیتروژن نیتروژن مایع بریزید تا یک دسته گلوله منجمد کوچک داشته باشید. آنها را با غربال یا انبر مخصوص از ظرف پر از نیتروژن مایع بیرون بیاورید.

لانه های شکلات

شکلات گرم و معتدل را در کیسه ای بریزید و شکلات را مستقیماً در حمام مایع نیتروژن بچرخانید تا لانه ای شکلاتی شکل گرفته ایجاد شود.

قطعات میوه کامل

تمشک جامد منجمد را می توان به بخش های جداگانه تقسیم کرد و مرکبات را به کیسه های آب میوه جداگانه تقسیم کرد. آنها را فریز کنید، آنها را خرد کنید تا جدا شوند، و سپس بگذارید تا برای طعم و بافت آبدار آب شوند.

گیاهان تازه در عین حال پودر شده

نعناع و ریحان برای تزیین دسر عالی عمل می کنند. این گیاهان را منجمد کنید تا شکننده شوند، سپس آنها را خرد کنید. از پودر در حالی که هنوز منجمد است استفاده کنید تا اثر گردگیری روی صفحه ایجاد شود. پس از ذوب شدن پودر، طعم تازه و قوی گیاهی خود را حفظ می کند، بنابراین به مقدار زیادی احتیاج ندارید.

رایحه و عطر لذت بخش شیرینی مارشمالو

یک گل ختمی بردارید و آن را به مدت 40-50 ثانیه در نیتروژن مایع منجمد کنید، سپس آن را بیرون بیاورید، حدود 10 ثانیه صبر کنید و آن را در دهان خود بگذارید تا نفس خود را هنگام خروج از بینی ببینید. این یک ترفند بسیار زیبا است که به خوبی با غذاهای بدون رطوبت می توانید انجام دهید، بنابراین می توانید با کلوچه های کوچک یا کوکی های خشک نیز آزمایش کنید.

روشهای اصلی تولید نیتروژن در صنعت

روشهای اصلی تولید نیتروژن در صنعت عبارتند از :

روش COLD BOX

در این روش در حالت معمول نیتروژن با خلوص ۹۹.۹۹% و اکسیژن با خلوص ۹۹.۶% تولید میشود و امکان تولید نیتروژن و اکسیژن با خلوص بسیار بالا جهت مصارف خاص نیز وجود دارد. نیتروژن مایع نیز فقط از این روش تولید میشود .در این روش هوای فشرده توسط چیلر آبی حدود ده درجه کاهش دما یافته و وارد درایو میشود که داخل آن رطوبت و روغن و ناخالصیهای آن گرفته شده کاملا خشک میشود و پس از ورود به COLD BOX دمای آن تا ۱۹۶درجه سانتی گراد کاهش میابد و به هوای مایع تبدیل میشود.

این هوای مایع با ورود به قسمت پایین برج با توجه به اختلاف نقطه شبنم نیتروژن و اکسیژن فشارآن کاسته میشود و ابتدا نیتروژن با رسیدن به دمای جوش بصورت گازو با خلوص بالا از قسمت بالای برج خارج میشود و قسمتی از آن نیز پس از عبور از کندانسور به نیتروژن مایع تبدیل میشود و جهت ذخیره سازی وارد مخازن مخصوص نگهداری نیتروژن مایع میشود. در حالیکه اکسیژن هنوز به نقطه جوش برای تبدیل به فاز گازی نرسیده و بصورت مایع در پایین برج تجمع کرده است.

روش PSA (Pressure Swing Absorption)

دراین روش که یکی از متداولترین روشهای تولید نیتروژن میباشد . ابتدا هوای فشرده پس ازعبورازدرایر و تله آبگیر درصد بالایی از رطوبت و روغن معلق موجود در هوا را جذب نموده و سپس با عبور از دو میکرو فیلتر سری شده ۱ میکرون و ۰.۰۱ میکرون رطوبت و روغن باقی مانده آن از هوای فشرده کاملا جذب شده و سپس هوای کاملا خشک و فشرده وارد فیلتر مولد نیتروژن حاوی کربنهای مخصوصی بنام کربن مولکولار سیو با سطوح متخلخل کاملا منظم با قطر حفرات ۴ انگسترومی شده.

با توجه به اینکه قطر مولکولی اکسیژن ۳.۸انگستروم و قطر مولکولی نیتروژن ۴.۲ انگستروم میباشد فقط مولکولهای ریزتر اکسیژن توان نفوذ به داخل حفرات ریز ۴ انگسترومی کربنی را یافته و در آن به دام میافتند و بنابراین مولکولهای نیتروژن از لا به لای مواد کربنی با خلوص معینی از بالای فیلتر خارج میشوند و پس از طی مدت معینی بسته به اندازه فیلتر و دبی خروجی CMS ها از اکسیژن اشباع میشوند و باید با خالی شدن هوای فشرده داخل از منافذ کربنی بیرون امده و از اگزوز پایین فیلتر خارج شوند و چون فرایند احیا زمان تلف شده در فرایند تولید نیتروژن ایجاد میکند از دو فیلتر استفاده میشود.

در زمانیکه یک فیلتر در حال احیا شدن است فیلتر دوم عمل تولید نیتروژن را انجام دهد و این عمل بطور نوسانی توسط مدار کنترل پیوسته با کنترل شیرهای برقی ادامه پیدا میکند.در این روش فراوری و خشک بودن هوای فشرده ورودی بسیار مهم بوده و چنانچه از میکرو فیلترهای مناسب که قیمت بالایی نیز دارند استفاده نشود رطوبت و بخصوص روغن معلق هوای فشرده خروجی از کمپرسور به سرعت منافذ کربن را میپوشانند و ازجذب اکسیژن جلوگیری کرده و در واقع مواد CMS مولد را تخریب کرده و بشدت خلوص نیتروژن خروجی را کاهش میدهد. در حال حاضر اکثر دستگاههای مولد نیتروژن تایر با این سیستم کار میکنند.

روش غشایی با تکنولوژی الیاف نانو MEMBRAIN

این روش که جدیدترین روش جدا کننده مولکولهای فازهای گازی و مایعات میباشد و مرتبط با تکنولوژی نانو میباشد در دو نوع پلیمری آلی و معدنی درجهان ساخته شده است و تحقیقات وسیعی در جهان بر روی آن در حال انجام است و بدلیل مزایای نسبی و کاربرد وسیعی که در صنایع گوناگون دارد و نسبت به روشهای مشابه بسیار ساده تر و کم حجم تر وکم هزینه تر است چشم انداز روشنی از آن انتظار میرود. ولی بدلیل تکنولوژی بالا و تحقیقات پرهزینه ایران هنوز روش غشایی تولید نیتروژن بطور جدی وارد عرصه تحقیقاتی آن نشده و بدلیل وارداتی بودن مدولهای آن درعین سادگی ساختاری قیمتهای بالایی دارند.

در این روش الیافهایی توخالی به قطر حدودا ۰.۱ میلی متر بطور موازی و فشرده شده از دوطرف و احاطه شده از طرفین توسط اورینگهایی در داخل پوسته ای بنام مدول هوای تحت فشار ورودی را بداخل الیافها هدایت کرده و بدلیل غشای متخلخل الیافها بخار آب و اکسیژن بدلیل قطر کمتروسرعت نفوذ بیشتر در طول حرکت خود از غشائها خارج شده واز یک لوله تعبیه شده در وسط مدولها خارج گشته و نیتروژن باقی مانده گذرانده از معبر لوله ای الیاف از قسمت خروجی مدول خارج میگردند .

با استفاده از این تکنولوژی دستگاههای کوچکی جهت تولید و تزریق نیتروژن تایر ساخته شده است که البته گران قیمت هم محسوب می شود.

روش VPSA

این روش مشابه روش PSA میباشد و چون فشار ورودی هوا خیلی کم است و خروجی دارای فشار پایین میباشد. استفاده از این روش با وجود راندمان بالا زیاد رایج نبوده و در تولید دستگاههای نیتروژن تایر استفاده نمیشود.

مرور محتوای این مطلب پنهان کردن
دکمه بازگشت به بالا