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Gestaltung und Lagerung gefrorener Lebensmittel

Gestaltung und Lagerung gefrorener Lebensmittel
Ansprechpartner:

Dr. rer. nat. Volker Gaukel

Das Gefrieren von Lebensmitteln wird allgemein als sehr schonendes Haltbarmachungsverfahren insbesondere was den Erhalt von Inhaltsstoffen angeht angesehen. Es hat sich daher seit seiner Einführung in den 1950ger Jahren schnell verbreitet und ist heute aus unserer Lebensmittelversorgung nicht mehr wegzudenken.
Dennoch gibt Herausforderungen für die Forschung. Diese sind vor allem:

  • Die Reduzierung der Zellzerstörung während des Gefrierens und damit die Verringerung von Tropfsaftverlusten.
  • Die Verhinderung von Strukturveränderungen während der Lagerung durch Eisrekristallisation
  • Die Reduktion des Energiebedarfs bei Herstellung, Lagerung und Transport.


Tropfsaftverluste rühren von Zellschädigungen beim zu langsamen Gefrieren. Hierbei kommt es zu einer Ungleichverteilung der Eiskristalle innerhalb der Zellen und der Zellzwischenräume. Dies führt zu einem osmotischen Wassertransport aus den Zellen heraus, was schließlich den Kollaps der Zelle bedingt. Nach dem Auftauen zeigt sich dies in einem erhöhten Wasserverlust.
=> Forschung an Verfahren zur Erhöhung der Gefriergeschwindigkeit wie IQF-Verfahren oder kryogenes Gefrieren. Berechnung von Gefrierzeiten.

Als Rekristallisation wird die Veränderung von Eiskristallen während der Lagerung bezeichnet. Aufgrund von physikalischen Ausgleichvorgängen bilden sich kleine Eiskristalle zurück und verschwinden, große Kristalle werden größer. Außerdem wachsen Kristalle zusammen und runden sich ab. Dies führt z.B. bei Eiskrem zu erheblichen sensorischen Einbußen (eisig, sandiges Mundgefühl). 
Rekristallisationsvorgänge laufen bei höheren Temperaturen und bei Temperaturschwankungen schneller ab.
=> Forschung an Verfahren zur Verminderung der Rekristallisation in Lebensmitteln:

  • Einfluss von Temperatur und Temperaturschwankungen
  • Einfluss von Zusatzstoffen, insbesondere Hydrokolloide und Antigefrierproteine (AFP). Diese Proteine stammen aus antarktischen Fischen und verhindern dort das Gefrieren der Fische bei Temperaturen bis ca. -2,8 °C.


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