氷結晶制御技術
水が凍結するのは、水の中にある異物が
核になることが引き金になっています。
その核を中心に微小な氷結晶が発生し、
0℃付近でその結晶が成長します。
その後、水全体が凍結して氷となるのです。
普段何気なく見ている氷結晶は
このようなメカニズムで形成されています。
氷結晶制御技術は、核の発生から氷結晶が成長する
までの現象を制御する技術です。
第一段階：氷核の形成を制御する段階
➡過冷却促進技術
第二段階：微小に生成した氷結晶が冷凍時
（-20℃以上）に成長して巨大化する段階
➡氷晶微小化技術
これらの制御技術は、自然界に生息している
多様な生物が、0℃以下の環境下でも生存するため
に獲得した能力に関係している天然素材を利用して
います。
過冷却促進技術
北海道の針葉樹はなぜ厳寒の冬季でも凍らないで
生存しているのでしょうか？
この要因の一つが、針葉樹の木部柔細胞が深過冷
却を起こして、過冷却状態で凍らない状態を維持
しているからです。
この現象は、細胞内に蓄積されている複数の過冷
却促進物質（ポリフェノール配糖体など）です。
これら物質は氷形成の第一段階の氷核の形成を阻
害する機能を有しています。
多様な作物（野菜、果実など）に霜が発生したり、
凍ったりするのは、表面に存在する氷核となりう
る異物が存在していたり、果実内の糖分が少ない
箇所での氷核形成が起きたりするのが原因です。
この過冷却促進物質を利用した技術は、これらの
発生や凍結を遅らせたり、抑止したりできる可能性
があります。
氷結晶微小化技術
冷凍時の氷結晶の大きさは、氷核が発生する温度範囲（形成時）と凍結した後の氷結晶の巨大化（保存時）によって決まります。
氷結点（0℃付近）に到達するまで水温は早く冷却しますが、‐5℃に到達するまではゆっくりとした速度になります。
この低速度によって、最大氷結晶生成帯（-1～‐5℃）があります。急速冷凍技術以外に、巨大化を避けるには、核発生温度を‐5℃以下にすることが重要です。
これは、一旦形成された微小な氷結晶の大きさが、全体が凍結する氷結晶の大きさにもなります。また、凍結した後の氷結晶の巨大化は、凍結した個々の氷結晶の大きさの相違で、巨大化します（氷再結晶化）。
この氷結晶を微小に維持する技術は、形成時を制御する過冷却促進機能と保存時を制御する氷再結晶化抑制機能を利用することです。