夏天来了，天气越来越热。

随着气温的升高。

随之而来的是在我们的日常生活中

滋生许多病原微生物

尽管它们不像新冠肺炎那样具有传染性。

但一旦被抓，还是会让我们生重病。

发霉的水果。图片:Tencent.com

为了避免食物在夏天变质，冰箱成了我们的日常用品之一。说到冰箱，我想起了小时候的疑惑:

因为食物可以在零下几度冷冻。

冰箱冷冻区的温度

为什么要设为零下18度左右？

这不是浪费电吗？

家用冰箱。图像来源见水印。

直到学习了相关知识，才知道零下18度是非常必要的。如果经济允许，冷冻温度越低越好。主要原因如下:

充分降低微生物和酶的活性。

我们在生活中遇到的食物腐败，一般是由三种情况引起的:微生物的滋生、酶的分解和化学反应的进行(主要是氧化)。食物放在冰箱的冷冻区，低温会降低微生物和酶的活性。它们的活性越低，食物保存的时间就越长。

腐烂的苹果。图片:维基百科

发现零下12度的低温能有效抑制微生物的活性，零下18度的低温能有效抑制酶的活性。因此，为了长时间储存食物，冷冻区的温度至少要达到零下18度。

尽可能保持食物的味道。

事实上，很久以前人们就试图冷冻食物来储存。但发现食物解冻后总会变得松软易碎，完全失去了原来的味道。因此，冷冻食品最初没有市场。

经过冷冻和解冻的西红柿变得非常枯萎。图片:Sina.com

直到20世纪20年代，美国人克拉伦斯·博齐尔(Clarence Bozier)在北美寒冷地区捕鱼时，意外发现了食物长期低温储存的关键技术——速冻技术，并因此成为举世闻名的速冻食品之王。速冻技术的关键点是食品在冷冻过程中要以最快的速度通过“最大冰晶生成带”。

什么是「最大冰晶生成带」？

“最大冰晶生成带”是指0℃到-5℃的温度范围。在这个温度范围内，水果、蔬菜、生肉等食物中的水分子(包括细胞间隙中的自由水、细胞内的自由水和束缚水)会迅速凝结成更大的冰晶。这些冰晶很容易刺破细胞的细胞壁，导致细胞质的流失。没有了完整细胞的支持，这些食物自然变得非常虚弱，失去了原有的味道。

洋葱细胞冰晶形态随冷却速率的变化。图片来源:参考文献[1]

洋葱细胞变形随冷却速率的变化。图片来源:参考文献[1]

因此，为了保证细胞壁不被凝结的大冰晶刺破，需要在最短的时间内使食物的温度通过最大冰晶生成区。

目前按照我国速冻技术的标准，如果在30分钟内通过最大冰晶形成带，就可以称为速冻。速冻技术储存的食物中的水分子可以凝结成无数直径小于100微米的微小冰晶。这些冰晶在食物组织中的分布与水在冷冻前的分布基本相同，因此冰晶对食物组织的伤害可以大大降低。

慢速空气体冷冻(上)和卸压超冷速冻(下)形成的不同形状的冰晶。图片来源:参考文献[2]

家用冰箱可以冷冻保鲜吗？

对于我们常用的家用冰箱来说，冷冻区内部温度通过最大冰晶生成带通常需要一到两个小时甚至更长的时间。这种程度的慢冻自然无法阻止冰晶越来越大。

你经常去厨房，找到了吗？洗过的生肉冷冻解冻后，又出现了很多血，因为冰晶刺破了生肉中的细胞。

快速冻结和慢速冻结在通过最大冰晶形成带的时间上有很大的区别。图片:Sohu.com

同时，由于各种设备老化等原因，家用冰箱冷冻区的温度可能会有较大幅度的波动，所以我们有必要降低平时的冷冻温度。

也就是说，虽然食物在慢冻过程中已经被破坏了一次，但是我们可以把冷冻温度降低一点，避免温度的波动对食物造成后续的破坏。而-18℃的冷冻温度正好实现了家用冰箱经济性和冷冻效果的平衡。

冰箱制造商的魔术

为了更好的保鲜，市面上的家用冰箱一般都设有“软冻”区(0℃-5℃)。虽然这个区域位于最大冰晶生成区，但是通过精确控制软冻区的湿度、通风和光照条件，可以避免食物内部的水分子生成更大的冰晶，从而实现短时间内对食物的低温保存。此外，一些厂商还开发了深度冷冻技术，可以快速将冷冻温度降低到零下40度左右，从而在冷却速度上接近速冻的技术标准。

最后要注意的是，冷冻只能抑制微生物活性，不能达到杀菌的目的！

结束

来源:蝌蚪五线谱

编辑:米老猫

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