據估計,二十世紀九十年代全世界高達 45%的人口從事農業,這也占用了地球陸地表面約二分之一的土地。盡管城市化大幅發展并在 2003年被服務業趕過了頭,但該領域的總就業人數在 2007年仍高這 35%。在非洲和亞洲的許多發展中國家的農業就業人口仍超過 50%.但在大多數發達國家經過多年的發展一直穩步下降。將國際勞工組織 2008年公布的這些統計數字與他們對工業領域的就業統計數字相比較(其中 2007年全球就業突破 22%),可能得出有趣的結論。
世界的農業就業人數已減少的事實,同時農業產量卻增加了,這就證明了生產率有所提高。當我們探討從農場到冰柜這條路徑時,我們將會發現引進了許多技術變革,尤其是在食品和飲料產品的加工和包裝方面,是由所使用的一種或多種工業氣體的特性所促成的。氮氣應用人工授精早在1938年,由美國新澤西州的一個農民合作組織,首先實行收集牛精液進行人工授精(A. I.)。后來,在1950年代,在精液加上甘油,就可以通過用干冰和酒精冷凍來保存精液。John Rockefeller Prentice贊助美國聯合碳化物公司發明了液氮冰箱,專門用于他的種公牛,只有在經過多年以后才捐給人工授精行業。液氮會令牛精液的惡化程度很低,因為它的溫度是 -196°C,很接近..溫度,而且運輸更安全(因為它不易燃)。氮包裝我們大氣中有 21%是游離氧,它是導致食品變質的罪魁禍首。當它與食品的組成成分結合形成氧化物時,我們可以明顯地看到食品的表面顏色就會變成棕色。更重要的是,氧氣可以支持霉菌、酵母菌和需氧細菌的增長。氧氣對食品和飲料的眾多.終不利影響包括1、不飽和脂肪的氧化腐爛可導致異味,并且甚至在極端的情況下,可以變成有毒的.終產品。2、損失抗壞血酸或維生素 C,尤其是在水果和以蔬菜為主的食物中。3、鮮肉色素變暗或變成褐色4、需氧腐敗微生物的增長防止氧氣導致食品損壞的.有效方法是使用惰性氣體(如氮氣)來去掉和替換氧氣。超市貨架上的小食品如土豆或玉米脆片、椒鹽脆餅和爆米花的主要成分都含有大量脂肪或油,如果不使用充滿氮氣的金屬結層包裝袋進行封裝,這些很快就會變味。氣調水果儲存把食品冷凍可以使營養價值保留更長時間,大大減少了新鮮食品的浪費。此外,通過減少儲藏室的氧氣含量,多種商品的貨架壽命可以大幅延長,尤其是蘋果和梨。從外部來源注入氮氣以操控儲存設施內的氣體含量被稱為氣調儲存。可以通過利用存儲空間的氧氣含量越接近厭氧發酵點,水果的品質效果越好的這一事實來進一步增強氣調儲存的效果。把大氣控制系統連接到不斷監測水果厭氧反應的儀器,以保持盡可能.低的安全氧氣含量,這稱為動態氣調。通常,與傳統的氣調蘋果儲存的相比,這可以將氧氣含量從 1.5%減少到約 0.75%,并且還能將硬度保留增加高達 25%。人工催熟大多數植物組織會自然產生乙稀氣體,而這是果實成熟的一個重要因素。在物候期水果的商業化生產和營銷中常常會利用這種特性,讓熱帶水果(如芒果和香蕉)在還未成熟時收獲并運送到遙遠市場,然后在受控制條件下催熟。低溫冷凍低溫冷凍一般認為是較昂貴的過程,但由于液氮具有獨特能力,可以非常迅速地降低溫度從而幫助保存食品的味道、質地和外觀,所以各種新的應用領域不斷地被發現。低溫冷凍保持了產品的品質,因為形成的冰的微晶體不會破壞細胞。這個過程令個別小塊產品瞬間冷凍下來,并在產品的外面形成一層冰或冰外殼以防止脫水和粘結在一起。水分含量高的食物(如去皮的和去腸的蝦、切開或切成片的水果、肉塊或腌制的部分食品)都很難處理,要想不損害其品質,可以使用比傳統機械冷凍設備占用更少空間和較低電力消耗的低溫冷凍進行快速處理。氮液滴加注機直到.近碳酸飲料才能使用低成本的、柔軟的聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)容器,因為如果沒有任何內部壓力就不會產生硬度 ,就很難進行包裝或堆起來而不倒塌。現在,液氮加注機能夠使裝瓶公司在蓋上蓋子之前將一小滴液氮“注入”到每個瓶子內。這個分量經過精密控制的小滴液氮在瓶子蓋上蓋子前迅速沸騰形成氣體,從而形成足夠的內部壓力使容器變硬。