电冰箱:冷冻的“魔力”

2024-08-13 00:00董淑亮
科学大众·小诺贝尔 2024年8期

炎炎夏日,酷热难耐。从冰箱里拿出一瓶饮料或一个冰激凌,一口下去,顿时感觉透心凉、心飞扬,不禁感慨:冰箱真是一个伟大的发明!

其实,古人很早就知道用冷冻的方式来保存食物,冰天雪地就是天然的“冰柜”。据记载,公元前2 000 多年,西亚古巴比伦的两河流域的居民就已开始在坑内堆垒冰块来冷藏肉类。食品冷藏在我国也有● 文/ 董淑亮3 000 年的历史,主要有3 种冷藏方法:一是窖藏。早在商代,人们在寒冬腊月把室外的冰块存放起来,供来年夏季冷藏食物之用。到了西周,王室里有了专门掌握管理藏冰和供冰的机构和官员“凌人”。二是器藏。早在2 000 多年前,我们的祖先就已用冰箱的祖先——“鉴”来冷藏保鲜食品了。人们把冰块放入“鉴”内,再把制好的菜肴、酒等食物放进“鉴”内,以防腐败变质。三是井藏。凿一口井,并用陶井圈把井的土缘衬好,把需要冷藏的食物放在井中以达到冷藏的目的。中世纪,许多国家还出现过把冰块放在特制的水柜或石柜内以保存食品的原始冰箱。

不过,在19 世纪以前,人们对冷藏科学的了解比较浅陋,认为最好的冰箱是应该防止冰融化,于是努力用毯子或棉被把冰包裹起来。比如,在卖冰棍的箱子里,人们用一层棉被包裹着冰棍,防止其融化。直至1822 年,人们才意识到,不能仅仅在防止“融化”上做文章,关键是要在“制冷”上有作为。当时,英国著名物理学家法拉第发现了二氧化碳、氨、氯等气体在加压的条件下会变成液体,压力降低时又会变成气体的现象,还发现了液体变为气体的过程中会吸收大量热量,使周围的温度迅速下降。至此,科学家首次发现了制冷的奥秘,这也为后人发明压缩机等人工制冷技术提供了坚实的理论基础。

1851 年,澳大利亚一家报社的老板哈里森一次在用醚清洗铅字时,意外发现醚涂在金属上有强烈的冷却作用。后来,他研制出世界上第一台人工制冷压缩机。1873 年,德国人卡尔·冯·林德发明了以氨为制冷剂的冷冻机,之后用在一家酿酒厂,供酿酒时降温,让酒在低温下保持新鲜,这是人类首次让冷冻的“魔力”以工业化的方式来造福食品产业。1879 年,他又成功制造出了世界上第一台电冰箱。这种蒸汽动力的冰箱很快就投入生产,到1891 年,已在德国和美国销售几千台。

1923 年,瑞典工程师布莱顿和孟德斯在前人研究的基础上,发明了第一台用电动机带动压缩机工作的冰箱,并于1925 年生产出第一批家用电冰箱。至此,发明家才算真正完成电冰箱的发明使命。

从天然的“冰柜”到电动冰箱,人类用了几千年的漫长时光。如今,电冰箱走进了千家万户,让冷冻技术的“魔力”大放异彩。

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在20 世纪30 年代以前,电冰箱使用的制冷剂大多不安全,如醚、氨、硫酸等,或易燃,或腐蚀性、刺激性强,后来才找到比较安全的制冷剂氟利昂。氟利昂是无毒、无腐蚀、不可燃的氟化合物。但后来,人们发现氟利昂对地球大气臭氧层有破坏作用,又开始寻找新的制冷剂。

电冰箱保存食物的常用冷藏温度是4~8℃,冷冻箱温度一般在-18℃左右。在这种环境中,虽然绝大多数细菌的生长速度会放慢,但是有的细菌还会存在或缓慢生长。

(责任编辑:陆艳)

董淑亮

中国科普作家协会会员、江苏省首席科技传播专家、江苏省作家协会会员、江苏省科普作家协会常务理事。在全国30多家媒体发表少儿科普类作品,100多篇作品被连载、选载,出版过100多部专著。曾获国家“十二五”重点图书出版规划项目、团中央“五个一工程”奖、冰心儿童图书奖、江苏省优秀科普作品奖等。