Wie man Gemüse und Obst fit für die Tiefkühltruhe macht

7. Mai 2017, 15:08
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Ob Brokkoli oder Erdbeeren zu Matsch gefrieren, entscheiden kleinste Moleküle. Was beim Einfrieren genau passiert, wird an der FH Wels erforscht

Wels – Plastiksackerl auf, Gefriergut rein, Sackerl zu, ab ins Gefrierfach. Was einfach klingt, birgt aus wissenschaftlicher Sicht aber weitaus vielschichtigere und komplexere Abläufe. Die Lebensmitteltechnikerin Bettina Higl widmet sich an der Fachhochschule Oberösterreich in Wels den physikalischen, chemischen und biologischen Vorgängen beim Einfrieren und wie sie Lebensmittel und ihre Inhaltsstoffe verändern.

"Wenn wir all diese Einflüsse verstehen und wissen, was in Gemüse oder einem Stück Fleisch beim Einfrieren auf molekularer Ebene geschieht, lassen sich daraus schonende und sichere Gefrierverfahren entwickeln", sagt Higl. Zentral ist dieses Wissen für Entwicklungen in der Lebensmittelindustrie, es kann teilweise aber auch zu Hause hilfreich sein.

Zentraler Faktor Zeit

"Eine Sahnetorte muss aufgrund ihrer Struktur auf völlig andere Weise eingefroren und gekühlt werden als Erbsen oder Pommes frites", beginnt Higl. Der wesentliche Vorgang beim Gefrieren sei die vielschichtige Kristallisation des im Lebensmittel vorhandenen Wassers zu Eis. Dieses bildet kurz nach dem Einfrieren sehr kleine Kristalle, die sich im Lauf der Zeit jedoch zu immer größeren Eiskristallen auswachsen und verbinden. Durch so entstandene Schäden tritt Wasser aus den Zellen aus, was die Textur, die Optik und teils auch den Geschmack von Lebensmitteln negativ beeinflussen kann. Besonders Gemüse und Obst sind aufgrund des hohen Wassergehalts empfindlich beim Einfrieren, da sich relativ große Kristallansammlungen bilden.

In der Industrie wird daher häufig auf Schockgefrieren mit flüssigem Stickstoff gesetzt: Die Produkte gefrieren bei minus 196 Grad Celsius innerhalb weniger Sekunden, wodurch winzige Eiskristalle entstehen, die zu klein sind, um Zellwände zu zerstören.

Das Ziel beim Einfrieren und bei der Gefrierlagerung sei es, so schnell wie möglich zu gefrieren, um kleine Kristalle zu erzeugen, sagt Higl. Gefrieren ist in der Industrie ein hochentwickelter Prozess (üblicherweise bei minus 40 bis 50 Grad), der ohne entsprechende Technik kaum vorstellbar wäre: "Schließlich müssen Lebensmittel ihre Qualität behalten und der Prozess effizient und ökologisch laufen."

In der hauseigenen Tiefkühltruhe herrschen freilich andere Verhältnisse: Dort gefrieren Lebensmittel bei rund minus 20 Grad wesentlich langsamer. "Die Produkte in den Kühlschrank zu legen und nicht bei Raumtemperatur einzufrieren fördert ein gleichmäßigeres Gefrieren und verhindert so trockene Randstellen", rät die Forscherin.

Brot und Fleisch haben eine stabile Struktur, im gefrorenen Zustand ist das kristallisierte Wasser sehr gleichmäßig verteilt. "In dieser Matrix bleiben die Wassermoleküle nach dem Auftauen eher an ihrer angestammten Stelle, und die Struktur bleibt besser erhalten", sagt Higl. Sie lassen sich deshalb auch zu Hause problemlos einfrieren und auftauen, ohne Schaden zu nehmen.

Bei Tiefkühlprodukten aus dem Supermarkt erwarten Konsumenten allerdings bei sämtlichen Lebensmitteln, vom Brokkoli bis zur Lasagne, dass sie geschmacklich und optisch ansprechend aus der Verpackung kommen. Im industriellen Bereich wird die Kristallbildung bei manchen Produkten mithilfe zugesetzter Schutzstoffe gesteuert, um ihre ernährungsrelevante Eigenschaften zu erhalten. Im Fokus der Lebensmitteltechnologie steht damit auch der Wirkmechanismus von Substanzen, die Nahrungsmittel im gefrorenen Zustand stabilisieren.

Nichts hält ewig

Als Schutzstoffe kommen etwa Proteine oder Zucker infrage, die in der Natur von solchen Zellen gebildet werden, die sich auf extrem niedrige Temperaturen spezialisiert haben. Nach dem Auftauen weisen derart behandelte Lebensmittel keinerlei Veränderung im Vergleich zum Ausgangsprodukt auf.

Grundsätzlich enthalten aber sämtliche Lebensmittel Mikroorganismen und Enzyme, die die Inhaltsstoffe biochemisch verändern, was letztlich ihren Verderb bedingt. Beim Gefrieren wird die Temperatur im Lebensmittel stark gesenkt und Mikroorganismen und Enzyme arbeiten wesentlich langsamer. Zudem steht kein Wasser für Abbaureaktionen bereit, was die Zersetzung hinauszögert.

Besonders lang und knackig hält sich Gemüse, wenn es zuvor kurz blanchiert wird, rät die Expertin: "Kurzzeitiges Erhitzen deaktiviert Enzyme und reduziert die Anzahl von Mikroorganismen." Aber: Da selbst tiefe Temperaturen Mikroorganismen und Enzyme nicht völlig zerstören, bleiben Lebensmittel selbst in der Gefriertruhe nicht ewig haltbar. (Marlene Erhart, 7.5.2017)

  • Ob Pommes frites oder Brokkoli: Der Gefrierprozess muss genau abgestimmt sein.
    foto: istockphoto

    Ob Pommes frites oder Brokkoli: Der Gefrierprozess muss genau abgestimmt sein.

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