氣態氮具有獨特的物理和化學特性，使其能夠在食品和飲料制造業中發揮關鍵作用。氮氣本質上是惰性的，可以用來去除食品加工過程中的氧氣和水分，從而防止容易變質/氧化的損害，延長保質期。

在確定了氮氣在食品制造過程中的重要性后，制造商必須遵守嚴格的壓縮空氣系統標準，以向其相關工藝提供高質量的食品級氮氣。

本文將討論食品和藥物管理局（FDA）和國際標準組織（ISO）關于食品級氮氣的標準，以及這種化合物在食品加工中安全使用的各種方式。

什么是食品級氮氣？

食品級氮氣是一種簡單的貧氧/富氮空氣混合物，用于食品制備以保持新鮮度和延長保質期。雖然食品包裝和加工中的氮氣可以用鋼瓶供應給食品制造商，但最經濟的方法是使用現場的移動式制氮裝置來獲取氣體。

食品級氮氣的標準

用于食品保存活動的理想氮氣濃度為99.0%或更高。相關的氧氣濃度應低于1%，而空氣混合物中的一氧化碳和二氧化碳的濃度應分別低于10ppm和300ppm。此外，水分濃度應低于55.8ppm，氣體混合物應無異味。

美國食品和藥物管理局關于食品中使用氮氣的標準

食品和藥物管理局對食品級氮氣的使用給出了嚴格的指導方針，包括其物理和化學描述，以及氮氣的純度和應用方法。美國食品和藥物管理局肯定了食品級氮氣的安全性質，只要滿足以下條件。

氮氣是作為推進劑、充氣劑和氣體使用的

用于食品保存的氮氣濃度不超過最近的良好生產規范

食品級氮氣的ISO標準

ISO/TS 220022-1:2009概述了食品級氮氣的標準，該標準強調了用于食品保存的氮氣合成設備的結構和使用要求。ISO準則所涵蓋的方面有：氮氣的產生、加工、填充、吹掃和改良氣氛包裝（MAP）。

食品級氮氣的應用

食品級氮氣的主要應用如下：

改良氣氛包裝

灌注氮氣的飲料（灌注氮氣的咖啡和啤酒）

改良氣氛包裝

改良氣氛包裝指的是特殊的包裝技術，可以使食品在較長的時間內保持新鮮度。MAP使用被動或主動的方法來控制保存食品的內部環境。

被動式MAP技術使用特殊的包裝材料/薄膜，將儲存的食品與導致食品快速變質的外部氧化條件隔離。密封膜可以調節包裝食品周圍的溫度、濕度和氣體擴散率，使其保持更長時間的新鮮。

主動式MAP包括在包裝食品中循環使用精心組成的混合氣體。通常情況下，主要成分是氮氣，含少量的氧氣。這種空氣混合氣體減緩了氧化過程，從而延長了保質期。

注入氮氣的飲料

由于氮氣對味道和質地的影響，氮氣在飲料制備中的使用已經得到了大多數普及。氮氣可以被整合到咖啡、啤酒和其他飲料的釀造過程中。

注入氮氣的咖啡

用純氮氣浸泡的現煮咖啡為全世界數百萬人最喜愛的飲料提供了一個獨特而新穎的視角。將加壓的氮氣應用于冷泡咖啡粉中，改變了最終咖啡的味道和質地。當通過加壓噴嘴輸送時，咖啡杯的上部形成一個泡沫層，外觀類似于啤酒，一些行家聲稱其味道更好。

注入氮氣的啤酒

就像咖啡一樣，啤酒釀造者開始嘗試使用氮氣。不使用二氧化碳進行碳酸化，而是使用氮氣來實現泡沫更多的啤酒，口味和濃度更順暢。

食品級制氮機的好處

食品生產過程的規模越大，其對食品級氮氣的需求就越高。雖然小規模的操作可以使用食品級氮氣在罐子和鋼瓶中運輸和儲存，但這種方法在大型食品加設備中不是很有效。

對于中到大規模的食品加工業務，強烈建議使用現場制氮機來合成所需數量的氣體。使用食品級制氮機的主要好處包括：

與氮氣瓶采購相比，總體運行成本較低

迅速在現場生成所需數量的氣態氮，且浪費最少

消除與氮氣瓶儲存有關的危險，同時節省重要的地面空間

高效地生產高質量的氣體