黑皮梨（冻酸梨）的原理是什么？能否用这个原理制作果汁？
冻酸梨，也就是我们常说的黑皮梨，它神奇的变化，说起来一点也不玄乎，其实是利用了水结冰时体积膨胀以及梨子本身含有的水分和糖分的特性，通过一个简单的物理过程实现的。
咱们一层层剥开来看。
核心原理：水结冰体积膨胀
最最根本的原理就是水结冰时体积会变大。这一点大家都知道，比如冬天水管容易冻裂。这是因为水分子在液态时是比较自由地移动的，它们之间有一定的空隙。当温度降低到零度以下时，水分子会开始排列成规则的晶体结构，也就是冰晶。在这个过程中，分子之间的距离会比液态时更大，所以整个物质的体积就会膨胀。
梨子，说白了，就是含有大量水分的植物组织。这些水分就存在于梨子的细胞里，或者细胞之间的空隙中。当把梨子放进冰箱冷冻时，这些水分就会逐渐结冰。
梨子自身的特性在其中起到的作用：
1. 细胞壁的缓冲作用： 梨子不是纯粹的水，它有细胞壁、细胞膜、糖分、果胶等各种成分。梨子的细胞壁是有一定弹性的，它们能够承受住一部分冰晶形成的压力。就像一个有点弹性的袋子，里面装了水，水结冰变大，袋子会鼓起来，但不容易破。如果直接冻一整块冰，没有细胞壁的保护，它会以最直接的方式膨胀，可能导致结构崩坏。
2. 糖分和果胶的影响： 梨子里的糖分和果胶成分，它们本身不是纯水，而是溶解在水分中的。这些溶解的物质会影响水分的冰点，让它在零度以下才开始结冰。而且，这些溶解的物质在结冰的过程中，也起到了一定的“粘合”作用，并且会影响冰晶的形状和大小。冰晶的生长方式也会受到这些溶解物的影响，可能不会长成特别粗大的冰针，而是更细小均匀一些。
3. 缓慢冷冻的过程： 通常我们冻梨子，不是一下子就丢进极低的温度里。而是在冰箱里一个相对缓慢的过程中，温度逐渐降低。这个缓慢的过程，给了水分在细胞内外均匀结冰的机会。
那么，这个过程具体发生了什么？
1. 水分结冰膨胀： 当梨子内部的水分开始结冰时，冰晶形成并膨胀。这个膨胀力会对梨子的细胞壁产生压力。
2. 细胞壁的变形与支撑： 梨子的细胞壁有一定的韧性，能够适应这种膨胀，发生一定程度的变形，就像一个小的气球被慢慢充气一样。
3. 冰晶对细胞结构的破坏（一定程度的）： 虽然细胞壁有缓冲作用，但冰晶的形成和膨胀毕竟是一个剧烈的过程。当内部的冰晶体积超过了细胞壁的承受能力，或者冰晶生长路径不对时，可能会对细胞膜和细胞壁造成一些微小的撕裂或破坏。
4. 解冻后的变化： 当我们把冻好的梨子解冻时，那些已经形成的冰晶会融化成水。由于之前冰晶生长和膨胀时对细胞结构造成了一些微小的损伤，这些损伤导致梨子的细胞结构不再像原来那么紧密和完整。想象一下，一个原本完好的水袋，被冻成冰后又解冻，里面的水可能就不太容易被“兜住”了。
5. 口感的改变： 解冻后的梨子，因为细胞结构被破坏，原本紧实的果肉会变得松散，水分更容易流失。吃起来会感觉“软趴趴”的，口感也更加沙软。这就是我们说的“冻酸梨”那种独特的口感，有人觉得好吃，有人不太习惯。
关于“冻酸梨”的“酸”：
这里要澄清一个误解，“冻酸梨”之所以叫“酸”，很多时候并不是因为冷冻这个过程本身让梨子变酸了。而是因为：
本身就带酸味的梨子品种： 有些梨子品种（比如一些晚熟的梨，或者在特定环境下生长的梨）本身就含有较高的有机酸，冷冻后口感上的变化会让这种酸味更加凸显。
风味物质的改变： 冷冻和解冻的过程可能会影响梨子中一些挥发性风味物质的释放，有时候会让人感觉味道上产生一些变化，可能更突出某些风味，包括一些微弱的酸味。
心理作用： 有时候，“冻酸梨”的名号会让人在吃的时候有心理预期，觉得它应该有点酸，就更容易感受到那种微妙的酸味。
能否用这个原理制作果汁？
直接用这个原理来制作“冻酸梨”风味的果汁，是可行的，但方式会有些不同，而且口感也会有差异。
这里有两种理解方式：
理解一：制作和冻酸梨口感相似的梨汁。
我们都知道，冻酸梨解冻后，果肉会变得非常软，甚至有些沙沙的。这其实是因为细胞结构被破坏，果肉失去了支撑。
方法： 我们可以将梨子冷冻后再解冻，然后直接榨汁。或者将冷冻后的梨子打成泥状再过滤。
原理： 冷冻解冻的过程会破坏梨子细胞，使其更容易释放汁水，并且会带来那种沙软的口感。打成泥后，过滤出来的汁液会比直接榨取新鲜梨汁时含有更多的果肉细末和纤维，质地会更加浑浊和浓稠，甚至带一点沙沙的口感。
和冻酸梨的区别： 直接榨汁的汁液，其“沙软”的程度可能不如直接吃解冻后的冻酸梨那么明显，因为榨汁过程会分离掉一部分粗大的固体物质。但整体来说，这种汁液的口感会比普通新鲜梨汁更粗犷、更浓郁一些。
理解二：利用冰冻过程来改变梨汁的风味。
我们也可以将新鲜的梨汁进行冷冻，然后再解冻饮用。
方法： 将新鲜梨子榨成汁，然后放入冰箱冷冻。食用时取出解冻。
原理： 当梨汁冷冻后，其中的水分会结冰。在这个过程中，溶解在汁液中的糖分、有机酸和风味物质会因为水结冰形成冰晶而被“挤压”到未结冰的水中，或者与冰晶形成复杂的混合物。这个过程可能会影响风味物质的分布和释放。
可能的效果：
风味浓缩： 有些风味物质可能会在结冰过程中变得更加集中，解冻后饮用时，风味会显得更浓郁。
口感改变： 解冻后的梨汁，可能会有非常轻微的“沙沙”感，或者质地略有变化，不像纯粹的水。
“酸”味的突出： 如果梨子本身带酸味，这个过程可能会让酸味更加明显，因为酸性物质在结冰和解冻过程中可能更容易释放出来。
和冻酸梨的区别： 这种方法制作的果汁，并没有像冻酸梨那样将果肉的细胞结构破坏成那种沙软的状态。所以，它不会有冻酸梨那种独特的“咬一口就化”的口感。更多的是在风味上可能有所加强或改变。
总结来说， 黑皮梨（冻酸梨）的原理就是水在结冰时体积膨胀，加上梨子本身的细胞结构缓冲了这种膨胀，并最终在解冻后造成细胞结构的损伤，从而带来独特的沙软口感。
如果你想制作类似口感的梨汁，可以将冷冻解冻后的梨子打成汁或泥再过滤。如果只是想让梨汁风味更浓郁，可以尝试将榨好的梨汁冷冻后再饮用。但要完全复刻冻酸梨那种沙软的口感在果汁里，难度比较大，因为榨汁过程会过滤掉一部分“固体”部分。
不过，这两种方法都可以让你体验到由冰冻过程带来的梨汁风味或口感上的新变化，也算是一种对冻酸梨原理的有趣应用吧！
咱们一层层剥开来看。
核心原理：水结冰体积膨胀
最最根本的原理就是水结冰时体积会变大。这一点大家都知道，比如冬天水管容易冻裂。这是因为水分子在液态时是比较自由地移动的，它们之间有一定的空隙。当温度降低到零度以下时，水分子会开始排列成规则的晶体结构，也就是冰晶。在这个过程中，分子之间的距离会比液态时更大，所以整个物质的体积就会膨胀。
梨子，说白了，就是含有大量水分的植物组织。这些水分就存在于梨子的细胞里，或者细胞之间的空隙中。当把梨子放进冰箱冷冻时，这些水分就会逐渐结冰。
梨子自身的特性在其中起到的作用：
1. 细胞壁的缓冲作用： 梨子不是纯粹的水，它有细胞壁、细胞膜、糖分、果胶等各种成分。梨子的细胞壁是有一定弹性的，它们能够承受住一部分冰晶形成的压力。就像一个有点弹性的袋子，里面装了水，水结冰变大，袋子会鼓起来，但不容易破。如果直接冻一整块冰，没有细胞壁的保护，它会以最直接的方式膨胀，可能导致结构崩坏。
2. 糖分和果胶的影响： 梨子里的糖分和果胶成分，它们本身不是纯水，而是溶解在水分中的。这些溶解的物质会影响水分的冰点，让它在零度以下才开始结冰。而且，这些溶解的物质在结冰的过程中，也起到了一定的“粘合”作用，并且会影响冰晶的形状和大小。冰晶的生长方式也会受到这些溶解物的影响，可能不会长成特别粗大的冰针，而是更细小均匀一些。
3. 缓慢冷冻的过程： 通常我们冻梨子，不是一下子就丢进极低的温度里。而是在冰箱里一个相对缓慢的过程中，温度逐渐降低。这个缓慢的过程，给了水分在细胞内外均匀结冰的机会。
那么，这个过程具体发生了什么？
1. 水分结冰膨胀： 当梨子内部的水分开始结冰时，冰晶形成并膨胀。这个膨胀力会对梨子的细胞壁产生压力。
2. 细胞壁的变形与支撑： 梨子的细胞壁有一定的韧性，能够适应这种膨胀，发生一定程度的变形，就像一个小的气球被慢慢充气一样。
3. 冰晶对细胞结构的破坏（一定程度的）： 虽然细胞壁有缓冲作用，但冰晶的形成和膨胀毕竟是一个剧烈的过程。当内部的冰晶体积超过了细胞壁的承受能力，或者冰晶生长路径不对时，可能会对细胞膜和细胞壁造成一些微小的撕裂或破坏。
4. 解冻后的变化： 当我们把冻好的梨子解冻时，那些已经形成的冰晶会融化成水。由于之前冰晶生长和膨胀时对细胞结构造成了一些微小的损伤，这些损伤导致梨子的细胞结构不再像原来那么紧密和完整。想象一下，一个原本完好的水袋，被冻成冰后又解冻，里面的水可能就不太容易被“兜住”了。
5. 口感的改变： 解冻后的梨子，因为细胞结构被破坏，原本紧实的果肉会变得松散，水分更容易流失。吃起来会感觉“软趴趴”的，口感也更加沙软。这就是我们说的“冻酸梨”那种独特的口感，有人觉得好吃，有人不太习惯。
关于“冻酸梨”的“酸”：
这里要澄清一个误解，“冻酸梨”之所以叫“酸”，很多时候并不是因为冷冻这个过程本身让梨子变酸了。而是因为：
本身就带酸味的梨子品种： 有些梨子品种（比如一些晚熟的梨，或者在特定环境下生长的梨）本身就含有较高的有机酸，冷冻后口感上的变化会让这种酸味更加凸显。
风味物质的改变： 冷冻和解冻的过程可能会影响梨子中一些挥发性风味物质的释放，有时候会让人感觉味道上产生一些变化，可能更突出某些风味，包括一些微弱的酸味。
心理作用： 有时候，“冻酸梨”的名号会让人在吃的时候有心理预期，觉得它应该有点酸，就更容易感受到那种微妙的酸味。
能否用这个原理制作果汁？
直接用这个原理来制作“冻酸梨”风味的果汁，是可行的，但方式会有些不同，而且口感也会有差异。
这里有两种理解方式：
理解一：制作和冻酸梨口感相似的梨汁。
我们都知道，冻酸梨解冻后，果肉会变得非常软，甚至有些沙沙的。这其实是因为细胞结构被破坏，果肉失去了支撑。
方法： 我们可以将梨子冷冻后再解冻，然后直接榨汁。或者将冷冻后的梨子打成泥状再过滤。
原理： 冷冻解冻的过程会破坏梨子细胞，使其更容易释放汁水，并且会带来那种沙软的口感。打成泥后，过滤出来的汁液会比直接榨取新鲜梨汁时含有更多的果肉细末和纤维，质地会更加浑浊和浓稠，甚至带一点沙沙的口感。
和冻酸梨的区别： 直接榨汁的汁液，其“沙软”的程度可能不如直接吃解冻后的冻酸梨那么明显，因为榨汁过程会分离掉一部分粗大的固体物质。但整体来说，这种汁液的口感会比普通新鲜梨汁更粗犷、更浓郁一些。
理解二：利用冰冻过程来改变梨汁的风味。
我们也可以将新鲜的梨汁进行冷冻，然后再解冻饮用。
方法： 将新鲜梨子榨成汁，然后放入冰箱冷冻。食用时取出解冻。
原理： 当梨汁冷冻后，其中的水分会结冰。在这个过程中，溶解在汁液中的糖分、有机酸和风味物质会因为水结冰形成冰晶而被“挤压”到未结冰的水中，或者与冰晶形成复杂的混合物。这个过程可能会影响风味物质的分布和释放。
可能的效果：
风味浓缩： 有些风味物质可能会在结冰过程中变得更加集中，解冻后饮用时，风味会显得更浓郁。
口感改变： 解冻后的梨汁，可能会有非常轻微的“沙沙”感，或者质地略有变化，不像纯粹的水。
“酸”味的突出： 如果梨子本身带酸味，这个过程可能会让酸味更加明显，因为酸性物质在结冰和解冻过程中可能更容易释放出来。
和冻酸梨的区别： 这种方法制作的果汁，并没有像冻酸梨那样将果肉的细胞结构破坏成那种沙软的状态。所以，它不会有冻酸梨那种独特的“咬一口就化”的口感。更多的是在风味上可能有所加强或改变。
总结来说， 黑皮梨（冻酸梨）的原理就是水在结冰时体积膨胀，加上梨子本身的细胞结构缓冲了这种膨胀，并最终在解冻后造成细胞结构的损伤，从而带来独特的沙软口感。
如果你想制作类似口感的梨汁，可以将冷冻解冻后的梨子打成汁或泥再过滤。如果只是想让梨汁风味更浓郁，可以尝试将榨好的梨汁冷冻后再饮用。但要完全复刻冻酸梨那种沙软的口感在果汁里，难度比较大，因为榨汁过程会过滤掉一部分“固体”部分。
不过，这两种方法都可以让你体验到由冰冻过程带来的梨汁风味或口感上的新变化，也算是一种对冻酸梨原理的有趣应用吧！
网友意见
说下冻梨解冻：
首先在物化中有个概念叫做：溶液的依数性，即当溶液中含有一定量溶质时相比于纯溶剂会发生凝固点下降和沸点升高的现象，以及基于渗透压而引起的渗透现象。
由于冻梨中含有糖分，所以其凝固点比水低。凉水温度比冻梨高，故使用凉水来解冻梨子。当冻梨中的糖溶液溶解时，梨的实际温度依然比较低甚至低于水的冰点，故而当冻梨内部解冻以后其表面上依然会结出冰来。
梨子中的糖分主要是位于大液泡中，内含较高浓度的溶液，温度降低，水溶液结冰由于分子间氢键的缘故，体积增大，对植物细胞有破坏作用。所以当结冰时其实冻梨内部的细胞间结构已不甚稳定，甚至于是杂乱。
在细胞膜和内部细胞器如大液泡膜的两壁由于溶液浓度的不同加之膜结构受到破坏，于是基于渗透压的作用下，浓度会趋于一致，故大液泡破裂内容物放出，细胞结构被破坏所以梨子会变软。
PS：评论区有人提到了甜度会随着温度变化而变化，所以去查了一下，果糖随温度的降低甜度会有很明显的升高，而其他糖类变化不太大。故督工提到的变甜应该是由梨子中的果糖造成的。
以上是基于溶液依数性而得出的冻梨解冻原理，
至于说工业应用，我知道的有蒸馏精馏以及膜等分离类化工业比较常用。看起来这些东西好像不搭边，但原理内核都是溶液的依数性。
有一个答案已经讲得很好了，就是细胞液里面的水冰冻后膨胀，撑破了细胞膜，导致糖分释放的更充分。
工业化生产已经有了，就是德国和加拿大的冰酒。不过那个是自然上冻，然后挤出葡萄里的冰粒，剩下的原浆自然就很甜。如果人工上冻的话总有种欺骗顾客的感觉，而且冰酒原本也是根据不同时间上冻来分类的。
至于另一位答主说的秋梨膏，那个和这个差得很远……秋子梨是大兴安岭上的一种水果，人不能直接吃，以前都是猎户们捡熊便便里没消化的来吃……所以现在做这个膏靠的也是发酵。这段记忆不是很清晰，欢迎打脸。
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