A hűtőszekrény rejtélye

 
Termodinamika, azaz hőtan a fizika energiaátalakulásokkal foglalkozó tudományterülete. A hő önként, csakis a magasabb hőmérsékletű hely felől képes áramlani az alacsonyabb hőmérsékletű hely felé. S mivel az emberiség hűtés iránti igénye évezredek alatt mit sem csökkent, és a fagyit is nagyon szeretjük, nagyon leleményesnek kellett lenni, hogy ez a folyamat megforduljon. Hogyan történt mindez?
 
                                              A hűtés alapelve minden esetben a párolgással együtt járó hőelvonás.
 

Hűtés régen és most
Már az őskorban felismerték, hogy a nehezen elejtett zsákmányt, vadat, halat hóval, jéggel lehetséges tovább eltarthatóvá tenni. A kőkorban jégbarlangokban tárolták az „élelmiszereket“. A Kr.e. 2500-ból származó egyiptomi falfestmények szerint a víz száraz levegőbe történő bepárologtatásával hűtöttek. Ha a párolgást nagy legyezőkkel fokozták, a légáramlás szétoszlatta a hidegebb levegőt. Ha a víz porlasztásával keletkező vízpermet a meleg hatására párolog, akár 3-7 °C-kal is csökkentheti környezetének hőmérsékletét.
Ezek voltak a korai párakapuk, modern változatait sok helyen láthatjunk az utóbbi időben éttermek, bárok strandok teraszain a hőségben.
A vizet, vagy bort zománcozatlan agyagkorsókba öntötték, mivel ezek pórusain át a kapilláris erők miatt a víz könnyen átszivárog, a kis anyagsűrűség miatt az edények külső felületén a párologás elvonja a hőt, így hűti az edényben lévő folyadékot. (Hatékonyságát mutatja, hogy ilyen agyag borhűtőket manapság is lehet kapni. E módszer magyaros változata a demizson, melynek fonott bevonatát bevizezve történik a hőelvonás.)

Ha a forró kávénkba jó sok cukrot teszünk (persze egy koffeinista nem tesz ilyet, és nemcsak azért, mert nem szereti a hideg kávét) akkor az gyorsan lehűl. Mivel a cukor pozitív oldáshőjű anyag, hogy feloldódjon, energiát kell felvennie a környezetéből hőenergia formájában.

Kr.e. kb. 4.században Indiában a vizet só hozzáadásával hűttötték. Ez volt az első hűtőkeverék.

Az ókorban a görögök és a rómaiak földbe ásott jégvermeket alkalmaztak különféle élelmiszerek hűtve tárolására. Hippocrates már Kr.e 460-ban tanította milyen szoros az összefüggés a táplálkozás és az egészség megőrzése között, elítélte és az egészségre károsnak tartotta a „jégbe hűtött” italok fogyasztását. A híres hadvezért Nagy Sándort ez nem zavarta, katonáinak nagy örömére Perzsiából hozatott jeget Petrába, hogy a borokat hűtve fogyaszthassák.
I.sz. 37 és 68 között Néró császár ezt még tudta fokozni, állítólag azért tartott egy „jégfutárt“, hogy a vendégeit jégdesszertekkel, hűvös rózsavízzel és gyümölcsökkel kínálhassa.
Az idők azóta sem változtak, így itt nem lehet elmenni a hír mellett, mely mostanság olvasható, miszerint a norvég Svartisen gleccserből kézi kitermeléssel hoznak fel jeget, hogy idén karácsonykor ezeréves jégkockákkal tudják ellátni London, New York és Dubaj legdrágább bárjait. A gleccserjégkocka minden más jégkockánál sűrűbb és tisztább, csak nagyon lassan olvad el a pohárban, nem hígítja fel a drága italokat. Hogy ez mennyire lehet környezetbarát, abba most ne menjünk bele…
A hideg tehát drága kincs a melegben, és az emberi találékonyság és megfigyelőképesség, mint annyi mást a történelem során, a hideg előállításának is megtalálta a módját.
A középkorban pincékben és kutakban hűtötték az élelmet, vagy a közeli vízfolyásba tették, vagy ami még inkább népszerű volt, láncon leengedték egy kútba. Manapság kút híján, marad a fürdőkád.
A romlandó élelmiszerek alacsony hőmérsékleten való eltartása (jegelés, hóba ágyazás) főként halásztelepüléseken és vendégfogadókban volt használatos, mellette aszaltak, befőztek, füstöltek, savanyítottak és sóztak.
A középkori Olaszországban és Spanyolországban a vizet már szalmiáksóval hűtötték. 1500 környékén, nátrium-nitrátot kevertek vízzel. Később 1607-ben Galileo Galilei felfedezte, hogy egy folyadék sűrűségét befolyásolja a hőmérséklet változása. Hőmérőink működnek ezen az elven.
Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736) német fizikus a jég, konyhasó és szalmiáksó keverékével állította elő az akkor legalacsonyabbnak tartott hőmérsékletet, -17,8 °C-ot, vagyis elsőként hűtötte a vizet fagypont alá, anélkül, hogy az megfagyott volna.
Lassan kialakult a jéggel való kereskedés és beköszöntött a hűtőberendezések feltalálásának korszaka, és ezzel az események felgyorsultak. 

Az első sikeres hűtési metódust a skót William Cullen írta le 1748-ban, (etil-étert gőzölögtetett vákuumban) az első gőzhajtású hűtőgépet pedig 1805-ben az amerikai mérnök, Oliver Evans dolgozta ki, de ezt sohasem gyártották le.
1842-ben az amerikai John Gorrie – aki mellesleg orvos volt – megépítette az első igazi, szintén gőzzel működő “hidegcsináló” gépet, a levegő hűtőközeges hűtőgépet, ennek működési elve megegyezik a mai hűtési módszerekkel. 1844-től sárgalázas betegek kórtermeit hűtötték így Floridában.
Ebben az időben sok területen folytak kísérletek, és végül a kompresszoros megoldás vált be leginkább, amely működési alapja, hogy bizonyos gázok összepréselése hozza létre a hűtőközeget.
A kompresszorban túlhevítésig növelik a gőz nyomását és hőmérsékletét. A kondenzátorban a túlhevített gőz a hideg levegővel vagy vízzel érintkezve lehül és lecsapódik, a hűtőközeg leadja az elvont hőt.
Az első ilyen hűtőgépet, mely etiléterrel működött, az amerikai Jakob Perkins szabadalmaztatta 1834-ben, míg az ammóniát, mely jelentős fejlődést eredményezett, Ferdinand Carré francia mérnök alkalmazta először 1867-ben. A háztartásokban az első kisebb hűtőszekrények majd a 20. század kezdetén jelennek meg.
1922-ben a Stockholmi Royal Institute of Technology két munkatársa, Baltazar von Platen és Karl Munters kifejlesztette az adszorpciós folyamatot, 1925-ben az eljárás szabadalmaztatása után a svéd Electrolux kihozta az első adszorpciós hűtőszekrényt.
A gőz után jött az elektromosság, az első klasszikus fridzsidert 1928-ban Chicagóban adták el. Még ebben az évben jött a General Motorsnal dolgozó kutató Thomas Midgley nagy áttörése, az ammónia után felfedezte a freont. Ez egy szénhidrogén-származék, színtelen, szagtalan gáz, amely nem robbanásveszélyes és egészségkárosító, mint a korábban alkalmazott ammónia, viszont mára már szerencsére betiltották a Föld ózonrétegére gyakorolt hatása miatt. Ami maradt belőle, a Frigidaire leányvállalat nevéből keletkezett fridzsider szó.
Albert Einstein és Szilárd Leó zseniális fejlesztését az abszorpciós hűtő-aggregátra (a kompressziót egy speciális eleggyel végzik, így nincs szükség elektromos energiára a kompresszor hajtásához) az amerikai szabadalmi hivatal 1930. november 11-én jegyezte be, és később ezt is megvásárolta az Electrolux. 1936-ig egymillió darabot adtak el belőle, igazi világsiker, mert jóval csendesebben üzemel. 1937-ben az USA-ban már minden második háztartásban volt hűtőszekrény.
Jean Charles Athanase Peltier francia fizikus még 1834-ben fedezte fel, hogy ha két különböző anyagi minőségű fémet összekapcsol, áramot vezet át rajtuk, akkor a két fémen eltérő hőmérséklet alakul ki. Az egyik lehűl, a másik felmelegszik. Az első ilyen termoelektromos generátort 1961-ben alkalmazták a NASA Apollo-programjában. Napjainkban kis teljesítményű hűtéshez használják – a viszonylag nagy áramigénye miatt – például számítógépekben, vagy szivargyújtóról működő autós hűtőtáskákban.
Persze az 1990-es években kiderült, hogy a veszélyes anyagokat tartalmazó hűtőgépeknek (pl. CFC-k, azaz klorofluorokarbonátok, mint pl. a freon, vagy HCFC-k, azaz hidro-klorofluorokarbonátok) ózonréteg károsító hatása van, így betiltották az Európai Unióban. Ezeket az anyagokat a HFC-k, majd a HC-k, vagyis hidrofluorokarbonátok és hidrokarbonátok váltották fel, melyek már nem rendelkeztek ózonréteg károsító hatással, vagyis jóval környezetkímélőbb megoldást hoztak. Ha egy hűtőgép „FCKW free”, azaz a hűtőközege vagy egyéb alkatrésze nem tartalmaz freont, akkor környezetbarát. Vajon a mi barátunk is?
2003-ban megszületett az ezidáig legkörnyezetbarátabb, legtakarékosabb hűtőszekrény: a mágneses hűtő, ami talán a kompresszoros hűtő utódja lesz valamikor. Antoine Piccard és Pierre-Ernest Weiss még 1917-ben megfigyelték, hogy bizonyos anyagok változó mágneses térben megváltoztatják hőmérsékletüket: pl. a gadolínium nevű ritka fém erős mágneses térben felmelegszik, majd a mágneses hatás megszüntével erősen lehül. A módszerrel akár -270 celsius fokot alatti hőmérsékletet is elő lehet állítani. Vanna k olcsóbb ötvözetek is, hiszen lassan 70 éve folynak a kísérletek a hétköznapi hasznosításra is. A General Electric kutatócsoportja szerint hamarosan előállnak egy háztartásokban is használható mágneses hűtőszekrénnyel is. Addig maradnak a utazásokról hazahozott hűtőmágnesek.

Hűtő, mint családtag?
Napjaink fridzsidere, mely energiatakarékos, környezetbarát, egyre nagyobb méretű, számtalan kényelmi szolgáltatással rendelkezik , a család mindennapi életének központi része, és talán függőségünk tárgya is. Egy átlag amerikai naponta kb. 50-szer érintkezik hűtőjével, vagyis kinyitja és kivesz belőle valamit. Megsimogatjuk naponta 50-szer feleségünket, férjünket, gyerekünket
A jövő hűtőszekrénye egyben egy számítógép, érintőképernyős monitorral, jégkockát készít vagy darál, gyorsfagyaszt, ökoajtós bárpultja van és 0 fokos fiókja. A gyerek rekeszből porontyunk a nap 24 órájában önállóan hozzáfér a nélkülözhetetlen Túró Rudijaihoz, s talán még a macskának is ételadagoló.
Lehet rajta filmet vagy TV-t nézni, netezni, hang vagy videófájlokat küldeni családtagjainknak, dokkolója tölti telefonunkat vagy zenelejátszóként működik. A vonalkódok alapján figyeli fogyasztási szokásainkat, figyelmeztet, ha valaminek lejárt a szavatossági ideje, elintézi a bevásárlást, neten megrendeli a fogyóban lévő élelmiszereket, receptek felkínálásával segíti a vacsora elkészítését, internet. 

Vásárlás régen és ma
A piac szó az olasz piazza, azaz tér kifejezésből származik és a település főterén tartott kisebb árusítást jelenti, később az igazgatás, közigazgatás a fogadók és kocsmák is a piactérre költöztek, itt áradt az információ, zajlott az élet, néha fejek hullottak, így közösségi tér is lett ezáltal. A piacok előnye még a frissesség, és hogy egyéni adagokban mérték az árukat. Régen csomóban, rakásban, tucatjával vagy például a magvakat gyűszűben. Ez nagyjából már újra így van, egyre több termelőnél lehetséges, hogy a vevő maga rakja a zacskóba a kiválasztott mennyiséget. Egy szupermarketben – a zöldség, gyümölcs kivételével – előre csomagolt adagok vannak, melyek gyakran nem egyeznek a vásárolni kívánt mértékkel.
Ha csak 50 évre visszatekintek, nagymama 2-3 naponta gyalog járt piacra, (ha nem volt otthon veteményes) a kosarában annyit hozott haza, amennyit elbírt a két kezével, és ezzel a fitness is le volt tudva. Ha eljött a befőzések ideje maximum nagypapa ment vele serpának. Ma csak begördülünk az autónkkal a multi parkolójába, az egyre nagyobb méretű bevásárló kocsikat telerakjuk, főleg ha akció van. És az mindig van.
Az utolsó ötven évben többet változtak az étkezési szokásaink, mint előtte több ezer év alatt. A Food Marketing Institute felmérése szerint egy átlagos szupermarket 47 ezer különböző terméket tart, de nem ritka, hogy 100 ezernél is többet. Az év minden napján, független az évszaktól, a legegzotikusabb gyümölcsök és zöldségek is megtalálhatók.
Dr. Paul Mullins, a Bangor Egyetem professzora és kutatója jelenleg is futó agykutatási kísérletei szerint a túl sok döntési lehetőségtől könnyen megcsömörlünk, és elveszítjük a kontrollt a racionális választások fölött. Ha viszont érzelmi alapon döntünk, hazaérve azt látjuk, a kosarunk tartalmának 50 százalékát legtöbbször nem is akartuk megvenni.
Miközben az elmaradott országokban közel egymilliárdan éheznek, a fejlett világ társadalmaiban az élelmiszerek felét kiöntik. A Reuters hírügynökség szakértői kiszámolták, évi 180 kg ételt és évi 100 kg csomagolóanyagot dobunk a kukába. Az sem megoldás, ha nagyobb kiszerelésben vásárolunk, nem mindig  fogy el a nagyobb adag, így több élelmiszer-hulladékot és szemetet termelünk.
(A csomagolásmentes koncepció már hazánkban is elérhető, igaz, egyenlőre csak Budaaörsön.)
Tavaly, csak az USA-ban összesen 33 millió tonna ételmaradék került szeméttelepekre és szemétégetőkbe. Döbbenetes, hogy a világon keletkező élelmiszerfeleslegnek a fele elég lenne az összes éhező ellátásához.

Enni vagy nem enni…
Az ősember táplálékfelvételi biomechanizmusa hasonlatos volt az állatokéhoz. A gyomor kiürülése éhségérzést indít meg, ösztönös késztetést a táplálék kereséshez. Ezt a folyamatot hormonok irányítják. Amikor az állat jóllakik, működésbe lépnek a “jóllakottsági” hormonok, mint pl.: a kolecisztokinin, a leptin, az inzulin, és jelzik a táplálékfelvételt befejezését.
A mai kor emberénél kicsit más a helyzet, a táplálékfelvételt a kefalikus, azaz idegi vagy reflex-fázis vezeti be. Ez az a bizonyos Pavlov kutyája kísérlet, ahol feltételes, azaz tapasztalat nyomán keletkező reflex-et alakított ki az állatnál. Emberben ugyanez a folyamat játszódik le, ez az étvágy kialakulása, amiben a táplálék látványa, illata, a hozzá fűződő emlékképek irányítanak. Már érthető, miért leszünk éhesek, ha egy szép étlapot tanulmányozunk, gazdagon terített asztalt látunk, vagy csak beszélünk ételekről. Ezen a hatáson alapulnak a hirdetések és ezt érezzük a zsúfolásig megrakott polcok láttán is. … vagy ilyen a Fornetti az aluljárókban. Ha a vaniliáscukor illata megcsapja az orrunkat, nehéz ellenállni a „pékműsütiknek.“
Az állatoktól eltérően, a jóllakottság után még érvényesülhet a kefalikus fázis stimuláló hatása, ezért egy normális mennyiségű étkezés után sokszor még további nagy mennyiségű luxuskalóriát viszünk be, jelentősen fokozva testsúlygyarapodásunkat. Ennek hatására a szervezet alkalmazkodik a megnövelt kalóriabevitelhez, a gyomor kitágul, nehezebben húzódik össze, máris itt a túlevés és következménye az elhízás.

A takarékos gén
1962-ben született Neel dán kutató thrifty gene, azaz”takarékos gén” elmélete, mely szerint a kőkorszakban a primitív ember az éhség és jóllakottság periódusaiban élt. Vagyis, ha valaki hatékonyabban raktározta a zsírt, az evolúciós előny jelentett, mert akkor az éhezést nagyobb eséllyel élte túl. Ez a zsírtárolási tendencia azonban a stabil élelmiszer-ellátásnak örvendő társadalmakban, ahol túl sok és folyamatosan elérhető a táplálék, hízásra hajlamosít, vagyis a zsírraktározás ma már sokkal inkább hátrányt jelent.
dr. Forgács Attila, a Budapesti Corvinus Egyetem Pszichológiai és Pedagógiai Központjának vezetője Globesity, a tömeges elhízás pszichológiája című cikkében így ír erről: „A jóléti társadalmakban az evést sokkal inkább pszichológiai tényezők határozzák meg, mint fiziológiások, vagyis a vércukorszint-esés, az üres gyomor vagy a lecsökkent testhőmérséklet. Sok esetben az evés nem az éhség, hanem valamilyen lelki kín csillapítását szolgálja. A modern ember a megoldatlan problémák elől menekül az evésbe. Unalomból, örömből, szomorúságból, magányból és dühből is tudunk enni.”
Az oly elterjedt leptin és inzulin rezisztencia (ellenállás) már nem fékezi többé evésünket, az elhízott nem feltétlen azért eszik, mert éhes, hanem mert sóvárog, függővé válik, egyszerűen túleszi magát. Bár életmódváltással, fogyással ezen könnyűszerrel változtathatunk, az addikciótól (függőségtől) már kicsit nehezebb megszabadulni.

Hová vezet, ha mindig minden elérhető? Mozgásszegény életmód, elhízás, civilizációs betegségek…
Addig is a cseréld kisebbre a hűtődet, tovább élhetsz!
 Mert a fagyi visszanyal!

Előadások, konzultációk és kezelések gyógyulni vágyók és fejlődési lehetőséget kereső szakemberek számára online:

Kramer Ágnes
fülakupunktúrás addiktológus

https://r-medical.hu/

IRODALOM
Szendi Gábor: Tények és tévhitek
Forgács A., Forgács D. és Forgács D.: Globesity, a tömeges elhízás pszichológiája. Magyar Tudomány, 2013/7.
Tóth Ádám: A carnot és nem carnot-ciklusos hűtési technológiák vizsgálata – szakdolgozat Budapest 2011.
The Psychology Of Shopping: How Grocery Stores Make Rational Spending Nearly Impossible Medicaldaily
Neel JV : Diabetes mellitus-A thrifty genotype rendered detrimental by “progress”? 1962) Am. J. Hum. Genet. 14, 353  
Woods S. et al.: Signals that regulate food intake and energy homeostasis. (1981) Science 280, 1378
Campfield LA: Strategies and potential molecular targets for obesity treatment. (1998). Science 280, 1383
Speakman JR.: Thrifty genes for obesity, an attractive but flawed idea, and an alternative perspective: the ‘drifty gene’ hypothesisInt J Obes (Lond). 2008 Nov;32 (11):1611-7. doi: 10.1038/ijo.2008.161. Epub 2008 Oct 14.
Zhang, Dodd GT, Tiganis T.: Protein Tyrosine Phosphatases in Hypothalamic Insulin and Leptin SignalingTrends Pharmacol Sci. 2015 Oct;36 (10):661-74. doi: 10.1016/j.tips. 2015.07.003.
Carlier N, Marshe VS, Cmorejova J. Davis C, Müller DJ:
Genetic Similarities between Compulsive Overeating and Addiction Phenotypes: A Case for “Food Addiction”? Curr Psychiatry Rep. 2015 Dec;17(12):96. doi: 10.1007/s11920-015-0634-5.

Mennyire tetszett?

Klikk a csillagra