Diese sogenannte Gefriertechnologie zielt darauf ab, ein Produkt durch forcierte Kühltechniken in den festen Zustand zu bringen. Über das Einfrieren sprechen wir hauptsächlich für Wasser und Produkte, die es enthalten. Das Einfrieren ist eine Technik zur Konservierung von Bioprodukten. Aus häuslicher Sicht sind dies hauptsächlich Lebensmittel, aber auch das Einfrieren wird verwendet, um lebende Zellen wie Gameten (Eier und Spermien) oder Embryonen zu konservieren. Diese Technik besteht darin, die Temperatur des Produkts zu senken und unter der Schmelztemperatur von Eis ( 0 ° C ) zu halten, um jegliche biologische Aktivität (die von der Anwesenheit von Wasser in flüssiger Form abhängt) oder sogar chemisch und enzymatisch (z sehr niedrige Temperaturen).
Das Einfrieren von Lebensmitteln erhöht die Haltbarkeit von Lebensmitteln, während ihre sensorischen Eigenschaften (hauptsächlich Farbe, Geschmack und Textur) erhalten bleiben. Durch das Einfrieren bleibt der Nährwert von Lebensmitteln erhalten. Dies ist die am wenigsten zerstörerische Technik, vorausgesetzt, sie wird richtig durchgeführt: Das Einfrieren muss schnell erfolgen und die Lagertemperatur muss niedrig genug sein. Nach dem Auftauen besteht das Ziel darin, ein Produkt zu erhalten, das der Qualität des Originalprodukts möglichst nahe kommt, wobei bei Eiscreme das Einfrieren sogar zu einem Texturierungsprozess wird.
Die Temperatur des häuslichen Gefrierschranks für Lebensmittel ist auf -26 ° C eingestellt, während die von Lebensmittelverarbeitern verwendete Gefriertechnik auf Expositionstemperaturen von -35 ° C bis -196 ° C basiert . Nur Gefriergeräte mit vier Sternen sind in der Lage, Lebensmittel mit einer Temperatur von -26 ° C einzufrieren .
Die Produkte oder Tiefkühlprodukte müssen bei einer Lagertemperatur von -18 ° C aufbewahrt werden .
Zwei Hauptfaktoren tragen dazu bei, dass das Einfrieren eine Konservierungsmethode ist: die niedrige Temperatur, die die Kinetik vieler biochemischer Reaktionen verringert, und die geringe Aktivität von Wasser, insbesondere durch seine Kristallisation (wenig frei als Lösungsmittel und als Medium für die Diffusion von gelösten Stoffen). ) . Das Einfrieren zerstört daher nicht die Mikroorganismen (zB Bakterien), die für den Abbau von Lebensmitteln verantwortlich sind; es stoppt ihre Entwicklung nur während der Lagerung bei -18 ° C ; da die enzymatischen Reaktionen nur verlangsamt werden, ist es sinnvoll, die Lebensmittel vor dem Einfrieren zu blanchieren und ggf. Hemmstoffe zuzusetzen. Das Einfrieren zerstört jedoch bestimmte Parasiten wie Anisakis, die manchmal in bestimmten rohen Fischen vorkommen.
Die Bildung von Eiskristallen im Produkt ist oft eine Quelle der Verschlechterung, insbesondere der Textur, wenn viel Wasser und wenig Zellulose vorhanden ist.
In Form einer Truhe oder eines Schranks, integriert oder nicht im Kühlschrank, ist der Gefrierschrank in vielen Haushalten präsent. Um Lebensmittel sicher zu Hause einzufrieren, werden folgende Tipps empfohlen:
Die Glasur ist ein Verfahren, das darin besteht, Fisch oder Schalentiere mit einem dünnen Eisfilm zu überziehen, indem das gefrorene Produkt in Wasser bei 1 ° C schnell abgeschreckt wird . Dies dient dazu, die Austrocknung des Fleisches während der Lagerung zu begrenzen. Die Praxis ist genehmigt, aber natürlich unter der Bedingung, dass das Gewicht des Eises vom Rechnungsgewicht abgezogen wird.
Die Konservierung biologischer Produkte, insbesondere lebender Zellen, erfordert niedrigere Temperaturen und etwas ausgefeiltere Techniken, um deren Zerstörung während der Abkühl- und Aufheizphase zu vermeiden. Beispielsweise verhindert die Verwendung von Frostschutzmitteln wie Glycerin oder das Einweichen in flüssigem Stickstoff die Bildung von Kristallen, die Zellmembranen durchdringen können.
Die Lagertemperaturen betragen in der Regel –20 °C (Standard-Gefrierschrank), –80 °C (entspricht einem Trockeneis-Ethanol-Gemisch) oder –196 °C (flüssiger Stickstoff).
Um dem altersbedingten Rückgang der Fruchtbarkeit entgegenzuwirken, lassen einige Frauen Eizellen sammeln und einfrieren, in der Hoffnung, dass sie eine oder mehrere Spätschwangerschaften haben können. Im Jahr 2012 gab die American Society for Reproductive Medicine bekannt, dass sie erforschen möchte, wann die beste Zeit für die Eizellentnahme im Leben dieser Frauen ist, damit die Chancen auf eine Befruchtung nach dem Auftauen der Gameten am höchsten sind und die gesamte Operation weniger kostspielig ist . Nach Modellierungen auf der Grundlage natürlicher Empfängnisraten, Krankenakten, Schwangerschaftsregistern und -erhebungen sowie Fruchtbarkeitsbehandlungen und basierend auf Entscheidungsmodellen, die auf diese Daten angewendet wurden, ist das Einfrieren von Eizellen "interessanter" (im Vergleich zur natürlichen oder in-vitro-Fertilisation), wenn das Auftauen stattfindet nach 7 Jahren. Für Frauen unter 32 ist das Interesse unbedeutend (da die natürliche Fruchtbarkeit der Frau in diesem Alter noch recht hoch ist). Der Vorteil erscheint theoretisch bei eingefrorenen Eizellen um das 37. Lebensjahr am größten (bei einer Erhöhung der Wahrscheinlichkeit einer Lebendgeburt mit 44 Jahren dann von 21,9 auf 51,6 % ), die Erfolgsaussichten sind jedoch gut , stark beeinflusst durch das Alter der Eier zum Zeitpunkt der Entnahme. Unter Berücksichtigung dieses Faktors wäre das ideale Alter etwa 31 bis 33 Jahre alt .
Durch Ausnutzung der Affinitätsunterschiede für Verunreinigungen in fester Phase und flüssiger Phase ist es möglich, ein chemisches Produkt durch aufeinanderfolgendes Einfrieren in der Schmelze zu reinigen. Dies ist das Prinzip des fraktionierten Gefrierens, dessen Anwendung die Reinigung von Halbleitern nach dem Schmelzzonenverfahren ist.
Das Einfrieren des Bodens ist eine Tiefbautechnik, die manchmal verwendet wird, um Tunnel in instabilen, aber durchnässten Kellern zu graben. Diese Technik wurde beispielsweise für einen Teil der Tunnel zwischen den Stationen Châtelet und Saint-Michel der Linie 4 der Pariser Metro verwendet. Aus den gleichen Gründen kann es auch hauptsächlich beim Bohren, Öl oder Gas verwendet werden.