Jäädyttämisen

Jäädyttämisen käsite kuvaa prosessia, jossa aine altistetaan matalille lämpötiloille siten, että neste muuttuu jääksi ja sekä kemialliset että biologiset prosessit hidastuvat tai pysähtyvät. Eri sovelluksissa jäädyttämisen tarkoituksena on säilyttää materiaaleja pitkään, estää mikrobitoiminta sekä pysäyttää biologiset reaktiot.

Elintarvikkeiden jäädyttäminen, eli pakastaminen, on yleisin käyttökohde. Pakastaminen hidastaa bakteeritoimintaa ja entsyymejä sekä vähentää hapettumista, jolloin maku, rakenne ja ravintoaineet säilyvät pidempään. Pikajäädytys ja kontrolloitu jäähtyminen pienentävät suurten jääkiteiden muodostumista ja tätä kautta soluvaurioita. Lämpötilat ovat tyypillisesti noin -18 °C tai alempia elintarvikevarastoinnissa.

Biologisten näytteiden kriopreservointi: jäädyttämistä käytetään solujen, kudosten, alkioiden ja muiden biologisten näytteiden pitkäaikaiseen säilytykseen tutkimuksessa ja lääketieteessä. Näytteille voidaan käyttää cryoprotectantteja jääkiteiden muodostumisen vähentämiseksi. Yleisiä varastointilämpötiloja ovat -80 °C ja nestemäisen typen -196 °C.

Tekniikat: hidas jäädytys ja vitrification. Hidas jäädytys noudattaa kontrolloitua lämpötilan laskua, jolloin muodostuu suurempia jääkiteitä, mikä voi vahingoittaa soluja. Vitrification on nopeasti tapahtuva jäähdytys yhdessä korkeiden cryoprotectant-tasojen kanssa, jolloin muodostuu lasimainen rakenne ilman suuria jääkiteitä.

Jäädyttämisen vaikutukset ja valinta riippuvat sovelluksesta ja riskeistä soluvaurioiden tai laadun menetyksen osalta. Oikea lämpötilan ja keston hallinta sekä kylmäketjun ylläpito ovat olennaisia sekä säilyvyyden että laadun kannalta.