Keinotekoinen jäähdytys ( eng. jäähdytys ) - prosessi, jossa kehosta poistetaan lämpöä sen lämpötilan laskemiseksi ympäristön lämpötilan alapuolelle [1] . Prosessi on lämmityksen vastakohta . Teollisuudessa ja tekniikassa keinokylmää saadaan pääasiassa jäähdytyskoneilla ja jäähdytysseoksilla [2] .
Sovellettavissa tarkoituksiin se saavutetaan poistamalla tietty määrä lämpöä ja se suoritetaan perinteisesti mekaanisella työllä , mutta se voidaan suorittaa lämmön , magnetismin , atomien kineettisen haihdutuksen , sähkön , haihdutuksen , laserin ja muita menetelmiä. Keinotekoisten kylmälaitteiden luomiseen tarkoitetut laitteistot - jääkaapit ja ilmastointilaitteet tuottavat lämpöä joko yksinkertaisesti siirtämällä jäähdytysnestettä (esim. ilmaa) vähemmän lämmitetyistä paikoista viileisiin tai lämpöpumpun periaatteen mukaisesti luomalla harvinainen alue jäähdytetyn alueen lähelle jäähdytysnesteen haihduttamiseksi esimerkiksi pumppaamalla freonia putkien läpi tai (harvemmin) Peltier-ilmiön kautta . Suhteellisen lyhytaikaiseen keinokylmään energialähteen puuttuessa käytetään kylmäakkuja tai kuivajäätä .
Lämpöpumput voivat käyttää jäähdytysprosessin aikana vapautuvaa lämpöä ja toimia myös käänteisessä kierrossa, vaikka ne ovat samanlaisia kuin jäähdytysyksiköt.
Jäähdytyksellä on monia sovelluksia, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen: kotitalouksien jääkaapit , teollisuuspakastimet , kryogeniikka ja ilmastointi . Kylmämenetelmien kehityksellä on ollut suuri vaikutus teollisuuteen, elämäntyyliin, maatalouteen ja kaupungistumiseen .
Ajatus ruoan säilyttämisestä jäähdytyksellä juontaa juurensa antiikin Rooman ja Kiinan valtakunnista . Kuitenkin 1800-luvulla jäähdytystekniikka kehittyi nopeasti jään ja lumen keräämisestä lämpötilasäädeltyihin rautatievaunuihin. Kylmävaunujen tulo vaikutti laajentumiseen Amerikan yhdysvaltojen länsipuolelle , siirtokuntia syntyi alueille, jotka eivät olleet tärkeimpien kuljetuskanavien, kuten jokien, satamien tai vuoristopolkujen varrella. Asutuksia ilmestyi myös maan karuille luonnonvaroiltaan rikkaille alueille. Kylmätekniikan kehitys mahdollisti suurten kaupunkien rakentamisen, jotka alkoivat kukoistaa alueilla, joilla elämä olisi kestämätöntä ilman jääkaappeja ja ilmastointilaitteita , kuten Houston , Texas ja Las Vegas , Nevada.
Ruokatuotannon kehittyminen ja niiden saatavuus koko väestölle vaikuttivat suuresti yhteiskunnan ravitsemukseen. Useimmissa kehittyneissä maissa kaupungit ovat voimakkaasti riippuvaisia supermarketien jääkaapeista ja selviytyminen riippuu päivittäisestä ruoasta. Ruoan kysynnän kasvu on johtanut maatalousmaan tuottavuuden kasvuun ja olemassa olevien tilojen määrän vähenemiseen. Maatilat tuottavat nykyään paljon enemmän henkilöä kohden kuin 1800-luvun lopulla .
Jäähdytysmenetelmät voidaan luokitella seuraavasti:
Ei-syklinen jäähdytys saadaan aikaan sulattamalla jäätä tai sublimoimalla kuivajäätä ( hiilidioksidin kiinteä muoto ). Näitä menetelmiä käytetään pienissä jääkaapeissa, kuten laboratorioissa ja työpajoissa, tai kannettaville jääkaapeille.
Maatalouden rooli kehittyneissä maissa on muuttunut dramaattisesti viime vuosisadalla monien tekijöiden vuoksi, mukaan lukien jäähdytystekniikan kehitys. Vuoden 2007 väestönlaskentatilastot antavat tietoa maatalousmaan tuottavuuden kasvusta ja olemassa olevien tilojen määrän vähenemisestä Amerikan yhdysvalloissa. Tämä on osittain seurausta pakastelihamarkkinoista , jotka syntyivät ensimmäisistä onnistuneista Uudesta-Seelannista tulevien pakastelampaiden ruhojen myynnin seurauksena 1880 - luvulla . Markkinoiden kasvun jatkuessa elintarvikkeiden jalostusmääräykset ja laadunvalvonta otettiin käyttöön. Myöhemmin Yhdysvaltojen maaseutukodeissa johdettu sähkö, joka mahdollisti jäähdytyslaitteiden käytön, johti edelleen maatilojen kehittämiseen ja niiden tuottavuuden kasvuun. Nykyään jääkaappien käyttö maatiloilla välttää bakteerikasvusta johtuvaa pilaantumista ja edistää elintarvikkeiden säilyvyyttä.
Vuoteen 1882 mennessä Uuden - Seelannin Eteläsaarella oli edistystä nurmikonistutuksessa ja lampaankasvatuksessa, mikä loi välittömästi taloudellisen potentiaalin maatilan lihan vientiin. Vuonna 1882 ensimmäinen pakastettujen lampaiden ruhojen lähetys onnistui ja lähetettiin Chalmers Portista Dunedinissa , Uudessa-Seelannissa Lontooseen . 1890 -luvulla lihakaupasta tuli kannattavaa liiketoimintaa Uudessa-Seelannissa, erityisesti Canterburyssa , jonne 50 % lampaanruhoista vietiin vuonna 1900 . Canterburyn liha saavutti pian maineen korkeasta laadustaan, mikä loi kysyntää Uuden-Seelannin lihatuotteille ympäri maailmaa. Vastatakseen tähän tarpeeseen maanviljelijät paransivat lampaiden ravintoa lihottamalla ne teurastettaviksi vain seitsemässä kuukaudessa. Jäädytetty laivausmenetelmä johti taloudelliseen nousuun Uudessa-Seelannissa 1890-luvun puolivälissä [3] .
Yhdysvalloissa "lihan laadunvalvontalaki" hyväksyttiin vuonna 1891, koska paikalliset teurastajat pitivät kylmäautojärjestelmää epäterveellisenä [4] . Kun lihavalmisteiden tuotanto alkoi lisääntyä, kuluttajat hermostuivat kulutukseen käytettävän lihan laadusta. Upton Sinclairin kirja Viidakko kiinnitti kielteistä huomiota lihateollisuuteen ja toi esiin epähygieeniset työolosuhteet ja sairaiden eläinten käsittelyn. Tämä kirja kiinnitti presidentti Theodore Rooseveltin huomion , ja vuonna 1906 "Meat Quality Control Act" -laki hyväksyttiin muutoksena vuoden 1891 "lihan laadunvalvontalakiin". Tämä uusi laki säätelee lihan laatua ja sen jalostusehtoja [5] .