Kylmämenetelmin

Kylmämenetelmin viittaa tekniikoihin ja prosesseihin, joissa matalia lämpötiloja hyödynnetään erilaisten tavoitteiden saavuttamiseksi. Näillä menetelmillä pyritään hidastamaan kemiallisia ja biokemiallisia reaktioita, estämään mikrobiologista hajoamista sekä säilyttämään aineiden rakennetta ja toimintakykyä pidempään. Kylmämenettelyitä voidaan jaksottaa jäähdytyksen asteeseen: kylmävarastointi 0–4 °C, pakastaminen noin −18 °C tai alhaisempi sekä ultra-alhaiset lämpötilat nestemäisen typen kaltaisilla kylmäaineilla.

Lämpötilan alentuminen vähentää molekyylien liike-energiaa ja hidastaa entsyymitoimintaa sekä mikrobien kasvua. Tämä mahdollistaa pitkäaikaisen säilyttämisen, mutta jääkiteiden muodostuminen voi vahingoittaa rakenteita; tämän vuoksi käytetään kontrolloitua jäätymistä, kryoprotektantteja sekä sopivaa sulausprosessia.

Sovellukset: Biologiassa ja lääketieteessä kryopreservointi (solut, kudokset, siittiöt, munasolut, alkiot) sekä näytteiden pitkäaikainen varastointi ja kuljetus. Elintarviketeollisuudessa käytetään pakastusta ja kylmä-käsittelyä elintarvikkeiden säilyvyyden parantamiseksi. Teollisuudessa ja tutkimuksessa kylmämenetelmiä hyödynnetään metallien ja muiden materiaalien cryokäsittelyssä sekä näytteiden esikäsittelyssä.

Tekniikat ja käytännöt: perusjäähdytys, pakastaminen ja ultra-alhaiset lämpötilat; nopea jäädytys nestemäisellä typellä sekä kontrolloitu jäätyminen; kryoprotektantit ja tarkka lämpötilanhallinta.