Kategorie: Konservierung

Tiefkühlung, tiefkühlen, tiefgefrieren, einfrieren, frosten

Tiefkühlung ist eine Konservierungsmethode für wasserhaltige Lebensmittel. Bei der Tiefkühlung wird die Lagertemperatur der Lebensmittel deutlich unter den Gefrierpunkt (mindestens -18 °C) gebracht. Dadurch wird das Wachstum von Mikroorganismen verlangsamt, teilweise sogar gestoppt. Ebenso werden chemische und physikalische Vorgänge in Lebensmitteln verlangsamt oder ganz verhindert. Biochemische, vor allem aber enzymatische Reaktionen werden verlangsamt.

Tiefkühlverfahren

Während des Gefriervorgangs dehnt sich das in den Lebensmitteln befindliche Wasser aus und erstarrt zu Eiskristallen. Dabei zerstören die Eiskristalle das Zellgewebe der Lebensmittel. Als Faustregel gilt: Je größer die Eiskristalle sind, desto stärker wird das Zellgewebe zerstört und desto mehr Zellflüssigkeit (mit all seinen ernährungsphysiologischen Inhaltsstoffen) geht später beim Auftauen verloren.

Vom schonenden Einfrieren spricht man, wenn das Gefriergut möglichst schnell auf mindestens -18 °C herabgekühlt wird. Dadurch entstehen fast ausschließlich kleine Eiskristalle in den Lebensmitteln. In diesem Zusammenhang spricht man auch vom Schockfrosten bzw. Schockgefrieren. Die Lebensmittelindustrie verwendet hierbei drei Verfahren: "Gefrieren in Kaltluft", "Gefrieren in flüssigen Gasen" und "Kontaktgefrieren".

Gefrieren in Kaltluft

Beim Gefrieren in Kaltluft unterscheidet man zum einen das Gefrieren in einem Gefriertunnel und zum anderen das Gefrieren in Gefrierkammern.

Gefriertunnelsysteme

Im Gefriertunnel gibt es drei Verfahren, die je nach Gefriergut eingesetzt werden:

• Die Lebensmittel werden auf einem horizontal ausgerichteten Transportband durch einen so genannten Gefriertunnel geführt und dabei von einem Gegen- oder Quergebläse mit Kaltluft auf die gewünschte Temperatur herabgekühlt.
• Alternativ dazu werden die Lebensmittel vertikal auf einem Spiraltransportband transportiert, welches das Gefriergut gezielt von oben nach unten einem Kaltluftstrom aussetzt.
• Beim Flow-Freezing-Verfahren wird das Gefriergut von einem von unten in den Gefriertunnel eingeblasenen Kaltluftstrom erfasst, verwirbelt und im Schwebezustand tiefgefroren.

Gefrierkammersystem

Das Gefriergut lagert in mehreren Etagen auf Ablageflächen, meist in so genannten Hordenwagen. Dort wird die Kaltluft gezielt um das Gefriergut herumgeführt.

Flüssiggasgefrieren

Die verschiedenen Verfahren des Flüssiggasgefrierens werden als kryogene Verfahren bezeichnet. Die zu gefrierenden Lebensmittel werden auf einem Transportband durch einen Tunnel geführt. Durch flüssiges Kohlendioxid (-78,5 °C) oder flüssigen Stickstoff (-196 °C) werden die Lebensmittel schnell auf die gewünschte Temperatur herabgekühlt. Durch die aus den Lebensmitteln austretende Wärme gehen die flüssigen Gase in den gasförmigen Zustand über und können abgesaugt werden. Anschließend werden sie gereinigt, erneut verflüssigt und dem Kühlkreislauf wieder zugeführt.

Kontaktgefrieren

Das Kontaktgefrieren eignet sich für relativ flache, eben verpackte Lebensmittel wie Spinat oder Fisch. Die verpackten Lebensmittel liegen zwischen Platten, durch die ein Kältemittel fließt. Das Kältemittel hält die Temperatur der Platten auf -40 °C. Die Platten werden mit Hilfe eines hydraulischen Systems direkt und beidseitig auf die Lebensmittelverpackung gepresst. Somit wird den Lebensmitteln rasch die Wärme entzogen.

Hochdruckgefrieren

Ein neues noch nicht industriell angewandtes verfahren ist das Hochdruckgefrieren. Das Wasser in Gefriergut bleibt unter Hochdruck auch noch bei Temperaturen von Minus 20 Grad flüssig. Bei plötzich abfallenden Druck bilden sich schlagartig Eiskristalle, die sehr viel kleiner sind als beim konventionellen Einfrieren. Zum schonenden Auftauen werden die Lebensmittel wieder unter Hochdruck gesetzt. So bleiben selbst Erdbeeren nach dem Auftauen rund und prall. Außerdem werden viele Mikroorganismen, also auch unerwünschte Keime beim Hochdruckgefrieren abgetötet.