Η Ιστορία του πάγου – τεχνητής ψύξης. Τα πρώτα πλοία με κατεψυγμένα

19ος αιώνας και ιστορία. Από τον μη μηχανικό τρόπο ψύξης στον μηχανικό. Η 1η ιδέα για τεχνητό σύστημα ψύξης και ψυγείο. Η επανάσταση & η βιομηχανία του πάγου. Το πρώτο λειτουργικό ψυγείο και τα πρώτα πλοία με κατεψυγμένο κρέας

Εισαγωγή. Από τον μη μηχανικό τρόπο ψύξης … στον μηχανικό

Στο 1ο μέρος- άρθρο της ιστορική αναδρομής μας (που προτείνουμε να διαβάσετε για να έχετε μία ιστορική συνέχεια σε όσα αναφέρουμε παρακάτω) με τίτλο «Η ιστορία της ψύξης και της διατήρησης των τροφίμων ανά τους αιώνες», λέγαμε ως επίλογο:

Mία μακραίωνη ιστορία προσπαθειών εκμετάλλευσης – αξιοποίησης των κλιματικών συνθηκών με μη μηχανικό τρόπο για την παράταση της διατήρησης (φυσικής ψύξης) των τροφίμων τελειώνει (στο 1ο μέρος)

Και καθώς οι πόλεις μεγάλωναν είχαμε το εξής λογικό επακόλουθο: Η ζήτηση των καταναλωτών για φρέσκα ψάρια, κρέατα, γάλα, φρέσκα λαχανικά και φρέσκα φρούτα κλπ αυξήθηκε

Η ποιότητα των κατασκευών – χώρων έως το 1700-1800 (χιονοαποθήκες – Icebox κλπ) και οι καιρικές συνθήκες που επικρατούσαν καθόριζαν για πόσο καιρό θα υπήρχε αποθηκευμένο χιόνι ή πάγος.

Έτσι η επιστημονική κοινότητα άρχισε μία χρονική αλληλουχία ιδεών, σχεδίων που σταδιακά μετουσιώθηκε στην εφεύρεση των  πρώτων επιτευγμάτων μηχανικής παραγωγής / υποστήριξης ψύξης.

Αυτό το χρονικό «παγωμένο» ταξίδι – 2ο μέρος – μπορείτε να το απολαύσετε στη συνέχεια, με ένα ποτήρι χυμό ή ένα φραπέ γεμάτο με παγάκια, … τιμής ένεκεν όλων όσων συνετέλεσαν στο σημερινό άνετο βιοτικό επίπεδο μας.

1748 – William Gullen. Η 1η ιδέα για τεχνητό σύστημα ψύξης & ψυγείο

William Cullen (15 Απριλίου 1710 – 5 Φεβρουαρίου 1790) ήταν ο Σκωτσέζος γιατρός, χημικός και γεωπόνος, και ένας από τους πιο σημαντικούς καθηγητές της Ιατρικής Σχολής του Εδιμβούργου που κατά τη διάρκεια της ακμής της, ήταν το  κορυφαίο κέντρο ιατρικής εκπαίδευσης στον αγγλόφωνο κόσμο.

Ο Cullen ήταν επίσης μία κεντρική προσωπικότητα του Σκωτσέζου Διαφωτισμού. Ήταν ο γιατρός και φίλος του David Hume’s, και με στενούς δεσμούς με τον Adam Smith (Άνταμ Σμιθ) και του Lord Kames (Λόρδο Κέιμς) κλπ

Διετέλεσε Πρόεδρος του Βασιλικού Κολεγίου Ιατρών και Χειρουργών της Γλασκόβης (1746–47), Πρόεδρος του Βασιλικού Κολεγίου Ιατρών του Εδιμβούργου (1773–1775) και Πρώτος Ιατρός του Βασιλιά στη Σκωτία (1773–1790).

Ο Σκωτσέζος Γουίλιαμ Κάλεν  παρουσίασε πρώτος τη σκέψη ενός συστήματος τεχνητής ψύξης που εν κατακλείδι δεν μετενσαρκώθηκε σε κάποιο ψυγείο όπως το ξέρουμε σήμερα, άλλα έβαλε το σπόρο της σκέψης για τα πρώτα πειράματα που θα οδηγήσουν στην αρχή της τεχνητής ψύξης.

Η ιδέα του ψυγείου, όπως το ξέρουμε σήμερα, γεννήθηκε μια παγωμένη χειμωνιάτικη μέρα του 1748 στο πανεπιστήμιο της Γλασκόβης από τον Σκοτσέζο επιστήμονα William Gullen -πατέρα «των αρχών της τεχνητής ψύξης- που πειραματιζόταν με την εξάτμιση αιθυλικού αιθέρα στο κενό προ αναγγέλλοντας την ψύξη ατμού.

Ο Γουίλιαμ Γκολλεν πειραματιζόμενος με την εξάτμιση υγρών σε κενό απέδειξε την  αρχή της τεχνητής ψύξης  στο εργαστήριο του Πανεπιστημίου της το 1748, επιτρέποντας αιθυλαιθέρα να βράσει σε κενό.

19ος αιώνας. Η επανάσταση του πάγου. Βιομηχανία και μεταφορά του

Η προσπάθεια του ανθρώπου να διατηρήσει τα τρόφιμα με πάγο σε ειδικές κατασκευές – αποθήκες, όπως είδαμε στο 1ο μέρος της ιστορικής αναδρομής μας,  πήρε νέα τροπή στις αρχές του 19ου αιώνα

Τότε ανέτειλε και η βιομηχανία της ψύξης τροφίμων, με τη μεταφορά στους ζεστούς τόπους του νότου με πλοιάρια, φυσικού πάγου που λαμβανόταν από τους παγετώνες και την τοποθέτησή του σε ειδικούς θαλάμους.

Σε κάποιες Βόρειες πολιτείες των Η.Π.Α, πάγος από τις βόρειες λίμνες πριονίζονταν σε μεγάλα κομμάτια το χειμώνα και  αποθηκεύονταν σε υπέργειες ή υπόγειες παγοαποθήκες, για να χρησιμοποιηθεί το καλοκαίρι .

Μάλιστα ο πάγος αυτός μπορούσε να μεταφερθεί με ατμόπλοια ακόμα και στους τροπικές περιοχές θερμομονωμένος με πριονίδι .

Για πρώτη φορά πάγος που κόπηκε για εμπορική χρήση από την εταιρεία «Canal Street» της Νέας Υόρκης, στάλθηκε στο Τσάρλεστον της Νότιας Καρολίνας το 1799. Δυστυχώς, όταν έφτασε η αποστολή στον προορισμός της δεν είχε απομείνει πολύ πάγος.

Ο βασιλιάς του Πάγου «Ice King» και βιομηχανία Πάγου της Αμερικής

Οι εταιρείες «New Englanders Frederick Tudor» και «Nathaniel Wyeth» είδαν τις επιχειρηματικές ευκαιρίες για την κοπή – μεταφορά πάγου και έφεραν την επανάσταση στη βιομηχανία πάγου μέσω των προσπαθειών τους στο πρώτο μισό του 180υ αιώνα.

Ο Tudor, ο οποίος έγινε γνωστός ως «Ice King», επικεντρώθηκε στη μεταφορά πάγου σε τροπικά κλίματα. Πειραματίστηκε με μονωτικά υλικά και δημιούργησε παγόβουνα που μείωσαν τις απώλειες τήξης από 66% σε λιγότερο από 8%.

Ο Wyeth επινόησε μια μέθοδο γρήγορης και φθηνής κοπής ομοιόμορφων πάγων που μεταμόρφωσαν τη βιομηχανία πάγου, καθιστώντας δυνατή την επιτάχυνση των τεχνικών χειρισμού στην αποθήκευση, τη μεταφορά και τη διανομή με λιγότερα απόβλητα.

Η άφθονη φυσική παροχή πάγου έγινε μια βιομηχανία από μόνη της. Περισσότερες εταιρείες εισήλθαν στην αγορά, οι τιμές μειώθηκαν και η ψύξη με πάγο έγινε πιο προσιτή.

Μέχρι το 1879 υπήρχαν 35 εμπορικά εργοστάσια πάγου στην Αμερική, περισσότερο από 200 μια δεκαετία αργότερα, και 2.000 έως το 1909.

Όμως με την πάροδο του χρόνου, ο πάγος ως ψυκτικός παράγοντας έγινε και πρόβλημα υγείας. Μέχρι το 1890, ο φυσικός πάγος έγινε πρόβλημα λόγω της ρύπανσης και της απόρριψης λυμάτων στο περιβάλλον.

Σύντομα οι βιομηχανίες συσκευασίας κρέατος και γαλακτοκομικών προϊόντων στράφηκαν στην τεχνολογία ψύξης που έλυνε το πρόβλημα. Πάγος που κατασκευάζεται μηχανικά με μηχανική ψύξη.

1800-1870. Η ιστορία των πρώτων μηχανημάτων – συστημάτων ψύξης

Το 19ο αιώνα, το μείγμα χλωριούχου ασβεστίου και χιονιού είχε εμπορική χρήση στη Βρετανία, για την παρασκευή παγωτών.

Τον ίδιο αιώνα οι Άγγλοι υπηρέτες τύλιγαν μέσα σε πανιά κομμάτια πάγο και τα έθαβαν στο χώμα για να διατηρηθούν μέχρι το καλοκαίρι.

Το 1805, ένας Αμερικανός εφευρέτης ο Oliver Evans, σχεδίασε ένα σχέδιο με το πρώτο μηχάνημα ψύξης που χρησιμοποιεί ατμό αντί υγρού… αλλά έμεινε στα σχέδια που ενέπνευσε αργότερα άλλους επιστήμονες.

Επίσης το 1805 άρχισαν να λειτουργούν τα πρώτα πειραματικά μηχανήματα τεχνητής ψύξης με τη συμπίεση αιθέρα .

Ο Μάικλ Φαραντέι (Michael Faraday, 22 Σεπτεμβρίου 1791 – 25 Αυγούστου 1867) ήταν ένας Άγγλος επιστήμονας με σημαντική συμβολή στην εξέλιξη του ηλεκτρομαγνητισμού και της ηλεκτροχημείας.

Στις αρχές του 19ου αιώνα  ο Michael Faraday πειραματιζόταν με την εξάτμιση της αμμωνίας για την παραγωγή ψύξης.

Σο 1830 κατασκευάζονται ψυκτικά συστήματα που κάνουν χρήση του ψυκτικού αποτελέσματος που προκύπτει από τη διαστολή του πεπιεσμένου αέρα ή του διοξειδίου του άνθρακα

Το πρώτο ψυκτικό μηχάνημα κατασκευάστηκε το 1834 στη Φλώριδα των Ηνωμένων Πολιτειών από τον Δόκτορα John Goorie (Τζον Γκόρι).

Σκοπός του ήταν η διατήρηση πάγου και πρώτων υλών που χρησιμοποίησε στο νοσοκομείο που εργαζόταν για να ανακουφίσει τους ασθενείς του από τον κίτρινο πυρετό και την ελονοσία

Η μηχανή του Γκόρι περιλάμβανε συμπιεστή αέρα που στη συνέχεια ψύχονταν με την κυκλοφορία νερού.

Η επανεκτόνωση του αέρα στο εσωτερικό του κινητήριου κυλίνδρου προκαλούσε μείωση της θερμοκρασίας σε τέτοιο βαθμό ώστε να δημιουργείται ψύξη για την παραγωγή πάγου ή για άλλες ψυκτικές εφαρμογές.

Μετά την εκτόνωση του ο αέρας οδηγούνταν πάλι στον κινητήριο κύλινδρο για συμπίεση και ανακυκλοφορία.

Η μηχανή του Γκόρι ήταν παρόμοια με αυτή που προτάθηκε αλλά ποτέ δεν κατασκευάστηκε από τον Oliver Evans (Όλιβερ Έβανς) το 1805 .

1840 – 1848. Iceboxes, η πρώτη μηχανή παραγωγής πάγου και ο Κέλβιν

Οκτώ χρόνια «κρύα»… από τα Iceboxes (παγοκιβώτια) έως την (και σήμερα χρησιμοποιούμενη) θερμοκρασιακή κλίμακα του Κέλβιν

Τα πρώτα Iceboxes (παγοκιβώτια) κατασκευάστηκαν από ξυλουργούς και ήταν σχεδιασμένα για να αξιοποιούν την τακτική προμήθεια μεγάλων τεμαχίων πάγου από το νοικοκυριό.

Είχαν συνήθως δύο πόρτες, στην μία έβαζαν τα μεγάλα κομμάτια πάγου και στην άλλη το φαγητό που ήθελαν να συντηρήσουν κάποιες ώρες.

Ήταν μονωμένα ξύλινα κιβώτια επενδεδυμένα με κασσίτερο ή ψευδάργυρο και χρησιμοποιούσαν κομμάτια πάγου για να διατηρούν το φαγητό δροσερό. Ένα ταψί συγκέντρωνε το λιωμένο νερό που φυσικά και έπρεπε να αδειάζεται καθημερινά.

Το 1843 ο Αμερικανός Jacob Perkins (χρησιμοποιείσαι την θεωρία του Evans από το 1805) κατασκεύασε την πρώτη μηχανή παραγωγής πάγου που χρησιμοποίησε συμπιεστή και κλειστό σύστημα που περιείχε πηκτικό υγρό

Το ίδιο έτος ο Αμερικανός Jakob Perkins ( Τζέϊκομπ Πέρκινς ) απέκτησε Βρετανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για το σύστημα ψυκτικού κλειστού κυκλώματος που χρησιμοποιούσε συμπιεστή .

Το ψυκτικό υγρό είχε την ιδιότητα να βράζει και να εξαερώνεται σε θερμοκρασίες κάτω του μηδενός . Ουσιαστικά κατασκεύασε μια πρώιμη «μηχανή πάγου» που παραδόξως δεν προώθησε δραστήρια την εφεύρεσή του.

Βικτωριανή Αγγλία, 1848. Ο William Thomson, τότε μόλις 24 ετών, δημοσιεύει το «On an Absolute Thermometric Scale» όπου προτείνει μια νέα θερμοκρασιακή κλίμακα, η οποία αρχίζει από το απόλυτο μηδέν. Δεν ήταν άλλος από τον διάσημο λόρδο Κέλβιν.

Ο Ουίλιαμ Τόμσον, 1ος βαρόνος Κέλβιν (αγγλ. William Thomson), ήταν Ιρλανδός και Βρετανός φυσικός που το 1892 απέκτησε τίτλο ευγενείας και ονομάστηκε βαρόνος Κέλβιν από την ομώνυμη περιοχή.

Στη βιβλιογραφία είναι γνωστός και ως Λόρδος Κέλβιν, ιδιαίτερα γνωστός από την επινόηση της θερμοκρασιακής κλίμακας Κέλβιν, η οποία αρχίζει από το απόλυτο μηδέν. Σε αυτό το απόλυτο μηδέν του Κέλβιν στηρίχθηκε και η ιδέα του ψυγείου.

1856 – 1861. Tuing, Karre και το πρώτο εργοστάσιο ψύξης του κρέατος

Ο Αμερικανός ο Alexander Tuing (Αλέξανδρος Τουΐγκ) ήταν από το Κλίβελαντ (ορθή προφορά: Κλίβλαντ – αγγλ.: Cleveland) πόλη των ΗΠΑ στην πολιτεία Οχάιο.

Το 1856 ο Alexander Tuing καταθέτει την πρώτη του ευρεσιτεχνία και παρήγαγε τον πρώτο πάγο του εμπορίου με μηχανή συμπίεσης ατμού .

Σο 1850 ο Γάλλος Ferdinand Karre (Φερδινάρδος Καρέ) στην Γαλλία δημιούργησε έναν δεύτερο τύπο ψυκτικής μηχανής με σύστημα απορρόφησης ατμού αμμωνίας (ψυκτική ουσία).

Τη δεκαετία του 1850 ο Φερδινάρδος Καρέ δημιουργεί στην Γαλλία έναν δεύτερο τύπο ψυκτικής μηχανής όπου το ψυκτικό μέσο, συνήθως κάποιος ατμός όπως στις μηχανές συμπίεσης ατμού, προκαλεί την επιθυμητή ψύξη.

Ο ίδιος ατμός απορροφάται πάλι από το υγρό και έτσι ολοκληρώνεται ο κύκλος . Οι πρώτες μηχανές του Καρέ χρησιμοποιούσαν σαν ψυκτικό μέσο νερό και σαν απορροφητικό μέσο το θειικό οξύ .

Το θειικό οξύ (στα αγγλ.: sulfuric acid ή ανεπίσημα sulphuric acid) ή βιτριόλι είναι χημική ένωση με μοριακό τύπο H₂SO₄

Το 1859 αντικαθιστάτε το θειικό οξύ ή βιτριόλι σαν απορροφητικό μέσο από διάλυμα αμμωνίας σε νερό.

Το 1861 ο T.S. Mort ιδρύει στο Darling Harbour του Σίδνεϊ της Αυστραλίας το πρώτο εργοστάσιο ψύξης του κρέατος .

Ο ίδιος αργότερα ίδρυσε στη Νότια Ουαλία την εταιρεία φρέσκων Τροφών και Καταψύξεως . Η  εταιρεία αυτή είχε δικό της σφαγείο, συγκρότημα ψύξης και αποθήκη κατεψυγμένων.

Η λειτουργία του ψυκτικού συστήματος της εταιρείας στηρίζονταν στην συμπίεση της αμμωνίας

1870 – 1976. Η 1η χρήση της αμμωνίας και το πρώτο λειτουργικό ψυγείο

Από το 1870 τα πλοία μετέφεραν κατεψυγμένο βοδινό κρέας σε μεμονωμένα αμπάρια όπου υπήρχε πάγος ανακατεμένος με αλάτι .

Η μέθοδος αυτή όμως είχε το μειονέκτημα ότι μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για μικρά ταξίδια από τις Η.Π.Α. στην Ευρώπη .

O David Boyle (1837-1891) γεννήθηκε στο Johnston της Σκωτίας και μετανάστευσε στις ΗΠΑ το 1859.

Το 1872 ο David Boyle σχεδίασε και ανέπτυξε την πρώτη μηχανή παραγωγής πάγου με συμπιεστή – μηχανική ψύξη την αμμωνία.

Το 1878 ίδρυσε την «Boyle Ice Making Co» στο Σικάγο. Η εταιρεία του δημιούργησε περίπου 200 μηχανήματα παραγωγής πάγου μεταξύ 1878 και 1884.

Το 1876, Γερμανός μηχανικός Carl Von Linde (Καρλ φον Linden) κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τη διαδικασία της υγροποίησης του φυσικού αερίου ως μέρος της βασικής τεχνολογίας ψύξης.

Το πρώτο λειτουργικό ψυγείο κατασκευάστηκε στο Μόναχο το 1873 από τον Carl Von Linde .

Το ψυγείο του Von Linde ήταν ένα μηχανικό οικιακό ψυγείο στο οποίο μια αντλία ατμού παρείχε ενέργεια για τη συνεχή συμπίεση και εξάτμιση ενός ψυκτικού κατά την οποία απορροφάται θερμότητα και αποτέλεσε την αρχή η οποία διέπει και τα μοντέρνα ψυγεία.

Αρχικά για την ψύξη χρησιμοποιήθηκε μεθυλικός αιθέρας και από το 1876 αμμωνία . Η επιτυχία αυτού του ψυγείου ήταν τέτοια ώστε το 1895 ο Von Linde είχε πουλήσει 12.000 τέτοιες συσκευές .

Το πρώτο λειτουργικό ψυγείο χρησιμοποιήθηκε επίσης για τη μεταφορά προϊόντων κρέατος σε φορτηγά πλοία από τις ΗΠΑ στην Ευρώπη.

1877 – 1881. Τα πρώτα πλοία που σάλπαραν … με κατεψυγμένο κρέας

Σο 1877 το πλοίο Frigorifique  (Φριγκορίφικ) εφοδιασμένο με σύστημα μηχανικής τεχνητής ψύξης μεταφέρει κατεψυγμένο βοδινό κρέας στη  διαδρομή από το Μπουένος Άιρες στη Ρουέν (η παραδοσιακή ιστορική πρωτεύουσα της Νορμανδίας). Το πείραμα όμως απέτυχε γιατί το κρέας χάλασε στη διαδρομή.

Την ίδια χρονιά το γαλλικό πλοίο Paraguay (Παραγουάη) εφοδιασμένο με σύστημα τεχνητής ψύξης συμπίεσης της αμμωνίας μεταφέρει με επιτυχία κατεψυγμένο πρόβειο κρέας από το Μπουένος Άιρες στη Χάβρη της Γαλλίας

Το 1879 το πλοίο Circassia πραγματοποίησε το πρώτο ταξίδι του Βόρειου Ατλαντικού με ένα μηχανοκίνητο ψυγείο.

Το 1880 το πείραμα επαναλαμβάνεται και το πλοίο Strathleven (Στρατλέβεν) μεταφέρει από την Αυστραλία στο Λονδίνο τριάντα τέσσερις τόνους κατεψυγμένου κρέατος

Μάλιστα το κρέας ήταν σε τόσο καλή κατάσταση ώστε δεν μπορούσε να το ξεχωρίσει κανείς από το φρεσκοσφαγμένο αγγλικό κρέας.

To 1881 ιδρύεται η «Leonard Refrigerator Company» από τους Edmund J. Copeland και Arnold H. Gross, η πρόγονος εταιρεία της γνωστής σε όλους Kelvinator και εκ των πρωτοπόρων της ψύξης.