【听听科普】《大有可“潍”》第71课:冰箱保鲜层为何大多设定为4℃?
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《大有可“潍”》
潍坊市科技馆
大家好,我是潍坊市科技馆科普小使者小风筝,邀您一起聆听市科技馆线上科普音频节目《大有可“潍”》科普课堂,今天跟大家一起聆听《大有可“潍”》第71课:冰箱保鲜层为何大多设定为4℃?
《大有可“潍”》
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你注意过冰箱保鲜层的温度吗?通常情况下,它会设定在4℃。这个数值可不是随意选定的,而是科学家们在充分掌握这一温度的特殊性后精心确定的。那么,4℃究竟有什么特别之处?
4℃的特殊性由水赋予。要探究关于4℃的奥秘,我们需要从水的独特物理性质说起。大多数物质遵循“热胀冷缩”的规律,然而水在0℃到4℃之间却呈现出“热缩冷胀”的反常现象。当水温从4℃开始下降,水分子之间的氢键逐渐发挥主导作用。氢键是一种特殊的分子间作用力,它使得水分子有序排列,形成类似冰晶的结构。在这种结构中,水分子之间的距离逐渐增大,导致水的体积膨胀、密度减小。而当水温从4℃逐渐升高,水分子的热运动加剧,分子间的距离增大,同样会引起体积膨胀和密度减小。正是这种特殊性质,使得水在4℃时密度达到最大。
家用冰箱的保鲜层温度通常设定为4℃,这是经过大量实验和实践验证的最佳保鲜温度之一。对于蔬菜水果,4℃既能抑制其呼吸作用和新陈代谢,减少营养物质的消耗,又能避免因温度过低造成冻伤。对于肉类食品,4℃可以减缓微生物的生长和脂肪的氧化速度,从而延缓腐败和变质进程。此外,对于酸奶、鲜奶等加工食品,4℃的储存条件有助于保持其风味和口感,防止因温度过高导致过度发酵或变质。近年来,科学家研究出气调包装技术,通过调节包装内的气体成分,并辅助4℃的低温环境,可以更有效地抑制微生物生长和食品氧化,为消费者提供更加新鲜、安全的食品。
4℃还有哪些重要应用?一是水生生物的“生命守护线”。在冰面下方,4℃的水密度最大,这部分水会下沉到水体底部,从而使底部温度稳定维持在4℃左右,为鱼类、水草等水生生物提供了一个稳定的生存环境,使它们能够安然度过寒冷的冬季。二是实验室的黄金标准。无论是血液、细胞,还是组织切片,都常常被放置在4℃环境中储存。在4℃环境中,细胞的代谢速率显著减缓,酶的活性也受到有效抑制,这就有效避免了细胞因水分过度流失或吸收而发生破裂或膨胀。对蛋白质样本来说,4℃的环境可以维持其天然的空间结构,防止蛋白质变性,保证蛋白质的生物活性。
本期《大有可“潍”》科普课堂到这里就结束了,小风筝期待与您下期再见。返回搜狐,查看更多