日常にある面白い物理学

最近は冷凍食品の人気が高いといいます。電子レンジで〝チン〟すれば簡単に食べられるから便利なんですね。それに味もよくなっている。冷凍技術の進歩があるからでしょう。その冷凍技術とはどんな仕組みでつくられているのか、ちょっと気になります。実は冷蔵庫の冷凍庫もエアコンと同じ原理だ、といったら驚きますか？。

冷凍庫の中の食品を冷やすために、冷凍機というものがあります。低いところにある水を高いところに汲み上げるポンプと同じように、冷凍庫の中の低い温度の空気から熱を吸い上げて高い温度環境にその熱を汲み上げるのがヒートポンプで、これにより冷凍庫内を冷やします。

部屋を暖めるエアコンも外の冷たい空気から熱を吸い上げて、部屋の中にその熱を放出して部屋を暖めます。冷凍機も低温の冷凍庫の中の熱を吸い上げ、さらに冷やすのです。つまり、エアコンも冷凍機も、目的対象が違うだけで原理は同じというわけです。ところで、冷凍食品を解凍すると食感が悪くなったり、味が落ちていることがあります。これは、食品を冷凍するとき、じっくり冷凍すると細胞内の水が凍る際に膨張して細胞を破壊するため、解凍して使うときに味が落ちるからです。それを防ぐために冷凍庫の食品に冷気がまんべんなく当たるように送風機を入れ、空気をかき混ぜます。

ですが、それでも食品表面と内部との間には冷えるのに時間差が生じ、表面だけが乾燥してしまったり、内部の細胞が破壊されたりします。そこで最新冷凍技術では、食品内部の水を振動させ、すぐには凍らないように過冷却状態にし、食品全体を一瞬で凍らせる技術を使っています。こうした技術の進歩で、冷凍された寿司や生ものも味落ちしないようになったのです。

出典：『眠れなくなるほど面白い　図解　すごい物理の話』著/望月修