냉동보존에 액체질소를 사용하는 이유는 무엇인가요?

2023-07-20

1. 액체질소를 냉매로 사용하는 이유는 무엇입니까?

1. 온도가 높기 때문에액체질소그 자체는 매우 낮으나 성질이 매우 온화하고, 액체질소는 화학반응을 일으키기 어려워 냉매로 많이 사용된다.
2.액체질소기화하여 열을 흡수하고 온도를 낮추며 냉매로 사용할 수 있습니다.
3. 일반적으로 암모니아는 냉매로, 물은 흡수제로 사용됩니다.
4. 암모니아 가스는 응축기에 의해 냉각되어 액체 암모니아가 된 다음 액체 암모니아가 증발기로 들어가 증발하는 동시에 외부에서 열을 흡수하여 냉동 목적을 달성하여 연속 확산 흡수 냉동을 형성합니다. 주기.
5. 질소는 "극저온" 조건, 즉 절대 0도(섭씨 -273.15도)에 가까운 조건에서 냉매로 사용될 수 있으며 일반적으로 실험실에서 초전도성을 연구하는 데 사용됩니다.
6. 의학에서는 액체질소가 냉동마취 수술을 수행하기 위한 냉매로 흔히 사용됩니다.
7. 첨단기술 분야에서는 저온 환경을 조성하기 위해 액체질소를 사용하는 경우가 많습니다. 예를 들어, 일부 초전도 물질은 액체 질소로 처리한 후 저온에서만 초전도 특성을 얻습니다.
8. 액체질소의 상압에서 온도는 -196도이므로 초저온 냉원으로 사용할 수 있습니다. 타이어의 저온 파쇄, 병원의 유전자 보관 등은 모두 액체질소를 저온원으로 사용합니다.

2. 액체질소는 어떻게 세포를 보존하나요?

세포 동결보존에 가장 일반적으로 사용되는 기술은 액체질소 동결보존법으로, 주로 세포를 동결시키기 위해 적절한 양의 보호제를 사용하는 완속동결법을 채택하고 있다.
참고: 보호제를 추가하지 않고 세포를 직접 냉동하면 세포 내부와 외부의 수분이 빠르게 얼음 결정을 형성하여 일련의 부작용을 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 위와 같은 이유로 인해 세포의 탈수는 국소적인 전해질 농도를 증가시키고, pH 값을 변화시키며, 일부 단백질을 변성시켜 세포의 내부 공간 구조를 혼란스럽게 만듭니다. 손상, 미토콘드리아 부종, 기능 상실, 에너지 대사 장애를 유발합니다. 세포막에 있는 지단백질 복합체도 쉽게 파괴되어 세포막의 투과성에 변화를 일으키고 세포 내용물의 손실을 초래합니다. 세포 내에 얼음 결정이 더 많이 형성되면 동결 온도가 낮아짐에 따라 얼음 결정의 부피가 팽창하여 핵 DNA의 공간 구성에 돌이킬 수 없는 손상이 발생하여 세포 사멸이 발생합니다.

액체질소 식품이 식품과 접촉하여 흡수한 잠열과 현열은 식품을 얼게 합니다. 액체질소는 용기에서 분출되어 갑자기 상온과 압력으로 변하여 액체에서 기체상태로 변화됩니다. 이 상변화 과정에서 액체질소는 -195.8℃에서 끓고 증발하여 기체질소가 되며, 증발잠열은 199kJ/kg이다. -195.8 대기압, 질소 하에서 온도가 -20 °C까지 상승하면 183.89 kJ/kg의 현열(비열 용량은 1.05 kJ/(kg·K)으로 계산)을 흡수할 수 있으며, 이는 액체질소 상변화 과정에서 흡수된 기화열과 현열. 열은 383kJ/kg에 달할 수 있습니다.
식품을 냉동하는 과정에서는 순간적으로 많은 양의 열이 빼앗기기 때문에 식품의 온도가 외부에서 내부로 급격하게 냉각되어 냉동됩니다. 액체질소 급속 냉동 기술은 액체질소를 차가운 원료로 사용하므로 환경에 해를 끼치지 않습니다. 전통적인 기계식 냉동에 비해 온도는 낮추고 냉각 속도는 높일 수 있습니다. 액체질소 급속 냉동 기술은 냉동 속도가 빠르고, 시간이 짧으며, 식품의 품질이 좋고, 안전성이 높으며, 무공해입니다.
액체질소 급속냉동 기술은 새우, 뱅어, 생물게, 전복 등 수산물의 급속냉동에 널리 활용되어 왔다. 연구에 따르면 액체질소 급속 냉동 기술로 처리된 새우는 높은 신선도, 색상 및 맛을 유지할 수 있는 것으로 나타났습니다. 뿐만 아니라 일부 박테리아는 더 높은 위생을 달성하기 위해 저온에서 죽거나 번식을 멈출 수도 있습니다.

냉동보존: 액체질소는 세포, 조직, 혈청, 정자 등 다양한 생물학적 시료의 냉동보존에 사용될 수 있습니다. 이러한 시료는 저온에서 장기간 보존할 수 있으며 필요할 때 원래 상태로 복원할 수 있습니다. 액체 질소 냉동 보존은 일반적으로 사용되는 저장 방법으로 생물 의학 연구, 농업, 축산업 및 기타 분야에서 자주 사용됩니다.
세포 배양: 액체 질소는 세포 배양에도 사용할 수 있습니다. 세포 배양 중에 액체 질소를 사용하여 후속 실험 작업을 위해 세포를 보존할 수 있습니다. 액체질소는 세포의 생존력과 생물학적 특성을 보존하기 위해 세포를 동결시키는 데에도 사용할 수 있습니다.
세포 보관: 액체 질소의 저온은 세포의 안정성과 완전성을 유지하는 동시에 세포 노화와 사망을 방지할 수 있습니다. 따라서 액체질소는 세포 보관에 널리 사용됩니다. 액체질소에 보존된 세포는 필요할 때 신속하게 회수할 수 있으며 다양한 실험 조작에 사용할 수 있습니다.

식품 등급 액체 질소의 적용은 액체 질소 아이스크림, 액체 질소 비스킷, 액체 질소 냉동 및 의약품 마취와 마찬가지로 고순도 액체 질소가 필요합니다. 화학 산업, 전자, 야금 등과 같은 기타 산업에서는 액체 질소 순도에 대한 요구 사항이 다릅니다.