古代人用了很多方法来降低气温,但主要以冰块为主。早在2000多年前,我国古人就能用热水造冰了,这项技术被称为“夏造冰”。
《庄子·徐无鬼》中关于“夏造冰”的说法,可以从“冬有炉,夏造冰”中找到。其制作方法是将滚烫的开水放在坛子里,然后用崭新的丝绸将坛子封住,用绳子吊着慢慢放入深井之中,浸泡三至四日,坛子里的水就会凝结成冰。
古代的鲁遽对徒弟解释说:“从火炉里的灰烬里炼出一个鼎,夏天可以从水里炼个冰来。由水而生冰,叫做以阴为阴。”
针对这个办法,淮南王刘安和他的随从们,在夏季的时候,做了实验并成功了。
热水造冰的原理是外部环境温度相同的情况下,其温度会发生变化,各自的密度、体积、质量和密封状态下受到的气压等也会发生变化,这就导致了初温高的水的降温速度总是比初温低的水要快,这种现象后来叫姆潘巴现象。
古人发现要使水结成冰,必须具备两个前提:一是气温低于0℃,二是有冰核。冰核是一种可以使水由液体变成固体的物质,通常情况下,无机冰核只会使水在-10℃以下结冰。
然而,现代生物学家们发现,一些细菌可以在-2到5℃的温度下冻结海水。结果表明,所分离到的冰核细菌可分为假单胞菌属、氏菌属和黄单胞菌属。
已有的研究表明,冰核形成的关键是由冰核细菌分泌的一种蛋白,古人在坛子里装热水的时候,就存在有这些冰核细菌,所以热水能造出冰。
古人最常用的方法是冰窖。冰层的开凿、贮藏,最早可追溯到周代。隆冬季节,结冰三尺,凿冰的人在冰面上行走,首先要用尖镐在冰面上画一条巨大的横线,纵横交错,十分整齐。在冰冻的河水中挖出来足够的冰块,放在冰窖里,翌年夏季拿出来,里面的冰块还没有完全融化,既能起到降温的作用,也能作为储藏食品和冷饮的材料。
同样的原理还有“冷鲜船”。古代海边的渔夫在冬天囤积大量的冰块在船舱里,夏天的时候,他们会将新鲜的鱼肉放入冰块中,这就是所谓的“冰鲜船”。明代万历时,曾有一艘大船,在每年的6月份,天气最炎热的夏天,从江南运来3000多里外的金枪鱼到北京来,“物以稀为贵”,以高价卖给当时的达官贵族们。可见“冰鲜船”在当时那个年代带来了巨大的经济效益。
火药无疑是一个划时代的发明,但谁又能想到,火药居然还和制冰有关!相信应该是某次无意中的溶解硝石的工艺,发现了硝石的溶解居然可以让水冷到冰点以下,因此这个无意中的发现绝对是历史上伟大瞬间中的一种一笔,尽管它科学价值不高,但对人类的生活水准却提高不少!
因为这个原理,让古人在夏天可以轻易制造出冰块,而且硝石的主要成分是硝酸钾,它只是溶于水,利用完后再用太阳晒晒,干了下次又可以重复利用,所以夏天太阳越大,制冰的成本这是越低,而且也是在唐代开始出现冰淇淋的雏形:酥山!
唐代的酥山花样可谓是众多,下层是冰沙,上面是奶油或者酥油,或者各式水果等,差不多你能想象到的都可以搅拌到里面,而欧洲人要吃到冰淇淋,还要到500年后马可波罗到达元大都后的事情了,那会中国都已经经历了唐宋元三个朝代了!
古代人对冰块和食物保鲜的探索,体现了古代劳动人民的勤劳和智慧。虽然现代的制冰技术已经非常发达,但是古人的制冰方法也值得我们学习和借鉴。