Kryokonservierung: Zellen im eiskalten Tiefschlaf

Mit der Kryokonservierung werden Zellen in den eiskalten Tiefschlaf versetzt. So werden Lebensmittel haltbar gemacht.

Lebensmittel sind im Kühlschrank länger haltbar – Foto Pixabay

Schon in der Steinzeit wussten Menschen die Vorteile natürlich vorhandener Kühlmaterialien wie Eis und Wasser für sich zu nutzen. Zwar kannte man die genauen Hintergründe nicht, trotzdem dürften die konservierenden Eigenschaften von Kälte ihren deutlichen Beitrag zur Weiterentwicklung des Menschen geleistet haben.

Die künstliche Erzeugung von Kälte ist etwa seit Mitte des 19. Jahrhunderts möglich. Mittlerweile weiß man selbstverständlich um die technischen Eigenschaften von Kälte. Ob sie jemals eingesetzt werden kann, um Menschen wie im Kultfilm „Demolition Man“ von 1993 einzufrieren und ihnen eine tiefgekühlte Zeitreise zu ermöglichen, ist fraglich. Aus der Lebensmittelindustrie allerdings ist die Kryokonservierung schon lange nicht mehr wegzudenken.

Die Tiefkühlpizza ist in Deutschland sehr beliebt – Foto Pixabay

Was genau geschieht bei der Kryokonservierung?

Wärme ist Leben. Umgekehrt heißt das: Dort, wo Wärme fehlt, kommt das Leben zum Stillstand. Je kälter die Umgebung wird, desto geringer wird die Aktivität der Lebewesen. Dies gilt gleichermaßen für große Säugetiere wie auch für Einzeller und Pilze. In diesem Wissen wurde der Kühlschrank erfunden, denn unter einem Wert von etwa 10° Celsius ist die Aktivität vorhandener Organismen bereits deutlich eingeschränkt. Bakterien können sich also nur langsam vermehren und auch für Schimmelpilze sind die Bedingungen erschwert.

Bei der Kryokonservierung geht man noch zwei Schritte weiter: Ähnlich wie flüssiger Wasserstoff lassen sich auch weitere Gase in einer extrem kalten Umgebung verflüssigen. Flüssiger Stickstoff beispielsweise kann in speziellen, mit einem Unterkühler ausgestatteten Anlagen, zum schockartigen Einfrieren von Lebensmitteln verwendet werden. Es dauert also nur Augenblicke, bis frische Produkte vollständig tiefgefroren sind.

Gemüse wird Kryokonservierung haltbar gemacht – Foto Pixabay

Welche Vorteile hat die Kryokonservierung?

Das Schockgefrieren von Lebensmitteln hat gleich mehrere Vorteile, die für das heutige Leben fast unverzichtbar sind. Die im Folgenden genannten Aspekte sind hierbei besonders relevant.

• Konservierung der Qualität. Wie beschrieben, wirken niedrige Temperaturen jeglicher Zellaktivität entgegen. Wenn Lebensmittel sehr frisch eingefroren werden, haben schädliche Bakterien oder Schimmelpilze keine Chance, sich im betreffenden Produkt auszubreiten. Daher wird nicht nur Obst und Gemüse unmittelbar nach der Ernte eingefroren, auch Fisch wird noch auf dem Fangschiff der extremen Kälte ausgesetzt. Die Verwendung ultrakalter Temperaturen hat den Vorteil, dass die im Produkt entstehenden Eiskristalle kleiner und gleichmäßiger verteilt werden als bei einer „herkömmlichen“ Tiefkühlung. Dadurch wird die ursprüngliche Konsistenz auch nach dem Auftauen weitgehend erhalten.
• Haltbarmachung. Wenn Lebensmittel einmal kryokonserviert wurden, sind sie für eine lange Zeit haltbar. Je nach Produkt wäre ein Verzehr auch nach Jahren der Lagerung noch problemlos möglich. Für die Lagerung genügt sogar ein gewöhnlicher Eisschrank. Wichtig ist allerdings, dass die Kühlkette nicht abreißt.
• Transport. Viele frische Lebensmittel ließen sich nicht auf wirtschaftliche Weise rechtzeitig an ihr Ziel bringen. Durch die Kryokonservierung gewinnt man Zeit und Flexibilität. Sofern eine Tiefkühlung während der gesamten Transport- und Lagerzeit gewährleistet bleibt, können die gefrorenen Waren auf verschiedenen Wegen an Ihr Ziel gebracht und dort weiterverteilt werden.
• Ständige Verfügbarkeit. Nicht jedes Lebensmittel ist zu jedem Zeitpunkt des Jahres frisch zu bekommen. Die Kryokonservierung hält die Versorgung über alle Jahreszeiten hinweg aufrecht.
• Einfache Lagerung. Zwar ist es immer notwendig, die kryokonservierten Lebensmittel bei frostigen Temperaturen zu transportieren und zu lagern. Dafür können die gefrosteten Produkte beliebig gestapelt und kommissioniert werden.
• Eine Entnahme beliebiger Mengen ist möglich. Ganz gleich, ob es sich um Beerenobst, Kartoffelpuffer oder Laugengebäck handelt: Packungen mit tiefgefrorenen Lebensmitteln lassen sich auch für eine Teilentnahme öffnen, wenn man nicht den kompletten Inhalt gleichzeitig benötigt. Wichtig ist allerdings, die Verpackung wieder gut zu verschließen, um die Bildung von Gefrierbrand zu verhindern.

Ein Verfahren mit großer Zukunft

Nicht nur im Bereich der Wasserstoffmobilität, sondern auch in der Lebensmittelherstellung und -verarbeitung wird die Kryokonservierung in der Zukunft eine noch wichtigere Rolle spielen als heute. Wichtig ist allerdings, dass die zur Erzeugung ultrakalter Temperaturen notwendige Energie so umwelt- und klimafreundlich wie möglich erzeugt wird. Dann ist nicht nur ein wesentlicher Beitrag zur Lebensmittelversorgung künftiger Generationen geleistet, sondern auch ein wichtiger Schritt hin zu einer nachhaltigen Welt getan.