氷

「フリーズ」とは凍らせること、「ドライ」とは乾燥することです。
例えば、インスタントコーヒーを作る場合、コーヒーを乾燥させるため水分を取り除かなければいけません。
水分を取り除くためには沸騰させなければならず、そのためには100℃以上に熱し続け、コーヒーの水分を蒸発させなければなりません。
しかし、100℃で加熱し続けると、香りが飛んでしまうなど、様々な問題が発生します。
そこで、加熱しないで水分を蒸発させる方法を使います

ドライアイス（二酸化炭素の個体）は、低温では個体なのに、室温では気体になります。
つまり、液体の状態を通らず「個体→気体」と変化します。この反応を昇華（しょうか）と呼びます。

水は0.06気圧（気圧を低く）にすると、0.01℃以下の温度（低い温度）で昇華します
つまり、氷が水になることなく、直接、水蒸気になって出ていきます

【まとめ】
フリーズドライ食品は、食品を液体窒素を用いて、-40～-30℃のもとで急速に凍結し、細かい結晶となった水分を高い減圧下で昇華により乾燥させます。

冷蔵庫内が乾燥する理由
ウォーターオーブンとは
ドライアイスについて

参考文献　総合調理科学事典　食品の科学

水の熱伝導率は0.56、氷の熱伝導率は2.22と水の熱伝導率は氷の約4分1になります。
これにより、解凍は冷凍に比べて熱伝導率が遅いことが分かります
結果、冷凍食品が大きく厚みがあるほど、解凍過程において食品表面と内部では温度差が大きくなります。

【説明】

冷凍の場合
5℃の水（食品）を-5℃の冷凍庫で凍らす

食品表面と内部では温度差は、そこまで大きくない

 

解凍の場合　
※数字は説明を分かりやすくするため適当です

氷の表面で溶けた水は、熱伝導率が低いため膜のようになる
結果、中心温度と表面温度の差が大きくなる

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ここからは主観です
氷（冷凍食品）が大きく、厚くなるほど、中心温度との差が大きくなってしまうので注意が必要です

参考文献　料理のなんでも小辞典

「氷に塩を混ぜると凝固点が下がる」
上記の記事の深い内容になります

食塩は氷の表面で、氷から溶けた水に溶け込んで溶液をつくります。この時、濃い食塩水ができるが、氷とは濃度が均衡状態ではないため、濃度を均衡させようとして、より多くの氷を溶かして水に変えます。
このとき氷1ｇが水になることに対して約80calの熱を吸収します。その結果、氷自体の温度も急速に低下し、寒剤としての役目を果たす

寒剤	氷100ｇに対する量（ｇ）	最低降下温度（℃）
塩	33	-21.3
塩化カリウム	30	-10.9
塩化アンモニウム	25	-15.4
塩化マグネシウム	80	-34.0

塩と氷の配合が、1対3の場合が最も低温になる

砂糖、塩、アルコールにおける凝固点降下

参考文献　調理事典　うまさのサイエンス