СмартПульс - держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций

   Главная - Статьи - Наука и научно-популярное - Почему продукты лучше хранятся в холодильнике? Разбираемся в вопросе и делаем глобальные обобщения

Почему продукты лучше хранятся в холодильнике? Разбираемся в вопросе и делаем глобальные обобщения

Предисловие

Мы настолько привыкли к тому факту, что в холодильнике продукты сохраняются дольше и лучше, что приравниваем это его свойство к естественным силам природы, вроде ветра, дождя или Солнца. То есть, никогда не задумываемся над природой этого явления.

Между тем, оно происходит из глубоких физико-химических законов Природы; с которыми мы разберёмся и сделаем глобальные выводы.

Источник фото, автор - Milad Mosapoor (кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)
По одному из определений, семья - это люди, которые пользуются одним холодильником

Оглавление

1. Физико-химические основы увеличения срока хранения продуктов при охлаждении
 

2. Расширенное применение охлаждения и нагревания в различных целях
 

3. Окончательный диагноз
 

1. Физико-химические основы увеличения срока хранения продуктов при охлаждении

Итак, что собой представляет процесс порчи продуктов? Это - изменение биологических свойств продуктов. А все биологические процессы на молекулярном уровне - это химические реакции.

А теперь давайте порассуждаем, как влияет температура на скорость химических реакций.

Температура - это, по своей сути, энергия молекул вещества; что, в свою очередь, связано со скоростью их движения (упрощенно). Все молекулы в веществе движутся не с одинаковой скоростью, а с некоторым разбросом скоростей. Причём в реакцию вступают не все молекулы, а наиболее активные (энергичные) из них (иначе бы все реакции проистекали бы мгновенно).

При повышении температуры происходят одновременно два процесса: повышается энергия молекул и учащаются их соударения (образно выражаясь) с соседними молекулами.

В результате скорость химической реакции возрастает.

Но не подумайте, что скорость реакций возрастает прямо пропорционально температуре. Нет, она возрастает значительно быстрее, приблизительно по экспоненте. Согласно теории Вант-Хоффа (Гоффа), скорость большинства химических реакций возрастает примерно от двух до четырёх раз при повышении температуры всего на 10 градусов (по некоторым другим источникам - в 3-4 раза)!

Таким образом, если принять, что в холодильнике температура на 20 градусов ниже окружающей среды, то замедление реакций составит от 4 до 16 раз (среднее геометрическое - 9 раз, округляем для удобства до 10 раз).

Последнюю величину можно принять за базовый уровень продления срока хранения продуктов в холодильнике, хотя у разных продуктов он может различаться.

Согласно этому же закону, при помещении продукта в морозильное отделение всё-таки нельзя продлить срок его хранения до бесконечности.

Если приближенно принять, что там температура на 40 градусов ниже окружающей среды, то продление срока хранения будет очень большим (в 16 - 256 раз), но не бесконечным. Перележавшие продукты придётся выбросить даже из морозилки!
 

2. Расширенное применение охлаждения и нагревания в различных целях

Теперь продолжим наши теоретические обобщения и вспомним, что в природе химические явления тесно связаны с физическими. Например, растворение веществ - это процесс одновременно и химический, и физический.

Соответственно, на процесс растворения тоже влияет температура: при повышении температуры растворение идёт быстрее.

Повышенная температура ускоряет вредоносные процессы в полупроводниках, вызывая усиление процессов деградации.  Полупроводниковые элементы, работающие с перегревом, быстрее выходят из строя.

Это же самое касается и электролитических конденсаторов, причём даже в большей степени. Электролитические конденсаторы по своей сути смертны; и добропорядочные производители даже указывают ожидаемый срок их службы под рабочей нагрузкой. В случае работы при повышенной температуре срок их службы сокращается.

В связи с ускорением при повышенной температуре процессов деградации  радиоэлементов, производители проводят их испытания на надёжность при повышенной температуре: таким способом они добиваются ускорения этих крайне длительных процессов.

Другой вопрос - что полученные данные тщательно скрываются. Лишь иногда статистика по надёжности доходит до общественности окольными путями, как, например, статистика по отказам жестких дисков, собранная французским владельцем облачного хранилища Backblaze (Хабр).

Но не следует путать улучшение сохранности с улучшением работоспособности. Если для сохранности чего-либо, как правило (но всё-таки не всегда) чем температура ниже, тем лучше; то работоспособность возможна в гораздо более узких температурных рамках.

Дело в том, что для выполнения своих функций биологическим или физическим объектом требуется определённая подвижность атомов и молекул.

Например, диапазон функционирования Человека лежит в пределах примерно от 32 до 42 градусов (за этими пределами функционирование прекращается); наилучшая работоспособность - вблизи общеизвестной температуры 36.6 градусов.

У земноводных животных (холоднокровных) диапазон работоспособности несколько шире в области пониженных температур.

Есть свои температурные пределы работоспособности у электроники и других видов техники.

Теперь можно перейти к итогам.
 

Окончательный диагноз

Итак, для хранения продуктов, в большинстве случаев, холод - это благо. Но надо помнить и о том, что переход температуры ниже нуля для некоторых продуктов губителен; так как при замораживании продуктов с высоким содержанием воды она замерзает и разрывает клеточную структуру.

Сильно ухудшаются при замораживании свойства фруктов и овощей; для ягод замораживание менее губительно - их свойства меняются, но сами ягоды остаются пригодными к употреблению.

Дополнительно:

В 1973 году экспедиция "Комсомольской правды" откопала продуктовый клад арктической экспедиции Эдуарда Толля, зарытый в вечной мерзлоте в 1900 году. Продукты оказались в очень хорошем состоянии, подробности - в Российской газете.

Перейти на Главную

  Ваш Доктор.
 08 декабря 2024 г.

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

  Комментарии вКонтакте:

При копировании (перепечатке) материалов или использовании изображений ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!  Доктора! (Администрация сайта - контакты и информация)
  Группа SmartPuls.Ru  Контакте - анонсы обзоров, актуальные события и мысли о них