Language
Country/Area
No result found
Cool Freezing-Technologie: Warum bleiben Lebensmittel im Gefrierschrank frisch?
Die Gefriertechnologie ist einer der Schlüssel zur modernen Lebensmittelkonservierung. Mit dem Fortschritt der Technologie sind Kühlschränke nicht mehr nur Kühlgeräte, sondern haben sich zu Wächtern entwickelt, die die Frische und Gesundheit von Lebensmitteln schützen. In unserem täglichen Leben sind Tiefkühlkost praktisch allgegenwärtig, doch dahinter stecken eigentlich ausgeklügelte wissenschaftliche Prinzipien.
Das Grundprinzip des Einfrierens von Lebensmitteln besteht darin, die Temperatur der Lebensmittel unter den Gefrierpunkt abzusenken, sodass sie in einen festen Zustand übergehen.
Wenn Wasser in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen gefriert, ordnen sich die Wassermoleküle in einer regelmäßigen kristallinen Struktur an. Dieser Vorgang wird Kristallisation genannt. Die Kristallisation kann in zwei Hauptschritte unterteilt werden: Kristallkeimbildung und Kristallwachstum. Unter Nukleation versteht man den Beginn der Zusammenlagerung von Molekülen zu kleinen Feststoffpartikeln, das weitere Wachstum dieser Partikel bezeichnet man als Kristallisationswachstum.
Das Gefrieren von Wasser ist bei diesem Vorgang typischerweise exotherm, d. h. beim Verfestigen der Flüssigkeit wird Wärme freigesetzt.
Bei dieser Wärme handelt es sich um latente Wärme. Gemäß den Grundsätzen der Thermodynamik wird latente Wärme freigesetzt, wenn Wasser oder andere Flüssigkeiten in den Gefrierzustand gelangen. Dieser Vorgang erhöht zwar nicht die Temperatur des Materials, erfordert aber, dass der Flüssigkeit kontinuierlich Wärme entzogen wird, da sonst der Gefriervorgang beendet wird.
Neben dem grundlegenden Gefriervorgang gibt es viele Faktoren, die den Gefriereffekt beeinflussen. So können etwa Verunreinigungen im Wasser, Unregelmäßigkeiten auf der Behälteroberfläche etc. zu einer heterogenen Kristallisationskeimbildung führen, die Wasser oberhalb seines normalen Gefrierpunkts fest werden lässt. Dies ist einer der wichtigen Gründe, warum Lebensmittel im Kühlschrank in der Praxis frisch bleiben können.
Etwa 77 % aller Lebensmittel können eingefroren werden, wodurch sich ihr Geschmack und ihr Nährwert maximieren lassen.
Mit der Zeit wird die Gefriertechnologie immer besser. Moderne Kühlschränke nutzen eine Kombination aus Luftkühlung und Direktkühlung, um die Kühleffizienz zu verbessern und den Geschmack und Nährstoffgehalt der Lebensmittel besser zu bewahren. Darüber hinaus verfügen einige Kühlschränke sogar über eine Schnellgefrierfunktion, mit der Lebensmittel in kürzerer Zeit auf den Gefrierpunkt heruntergekühlt werden können. Diese Technologie trägt auch dazu bei, die Bildung von Eiskristallen zu verringern und so die Konsistenz der Lebensmittel zu erhalten.
Während der Lagerung von Lebensmitteln im Gefrierschrank verwandelt sich das darin enthaltene Wasser nach und nach in Eiskristalle, wodurch sich deren Struktur und Geschmack verändern. Daher können durch die richtige Gefriertechnologie Lebensmittelverluste erheblich reduziert und der ursprüngliche Geschmack und Nährwert bewahrt werden. Dank der Gefriertechnologie können wir im Supermarkt alle Arten von frischem Obst, Gemüse und Fleisch finden, ohne uns um die Frische der Zutaten sorgen zu müssen.
Viele lebende Organismen können in einer Umgebung unterhalb des Gefrierpunkts von Wasser überleben, was eine wichtige Ebene für unser Verständnis der Funktionsweise der Kryonik darstellt.
Viele Lebewesen wie Pflanzen und Tiere haben sich an das Überleben in kalten Umgebungen angepasst. Manche Pflanzen vertragen beispielsweise Temperaturen zwischen -4 °C und -12 °C und überstehen die kalten Winter. Darüber hinaus hat man herausgefunden, dass bestimmte Bakterien Tausende von Jahren im Eis überleben können und dass auch einige Tiere wie Frösche und Reptilien im gefrorenen Zustand überleben können.
Für die Lebensmittelkonservierung in unserem täglichen Leben ist die Entwicklung der Gefriertechnologie jedoch unverzichtbar. Von Tiefkühlgemüse bis hin zu tiefgekühlten Fleischprodukten verlängern diese Technologien nicht nur die Haltbarkeit von Lebensmitteln, sondern sorgen auch für mehr Vielfalt in unseren Essgewohnheiten. Durch das Einfrieren bleiben nicht nur die Nährstoffe in Lebensmitteln erhalten, sondern es kommt auch zu weniger Lebensmittelabfällen bei der Verwendung.
Da wir immer mehr über die Gefriertechnologie lernen, sollten wir uns auch fragen, wie diese Technologie in Zukunft verbessert werden kann, um unsere Gesundheit und Lebensmittelsicherheit zu verbessern.
