Külmutamine

Külmutamine on temperatuuri alandamise protsess, mille eesmärk on peatada keemilised ja bioloogilised toimed ning pikendada ainete või materjalide säilivust. See on laialdaselt kasutatav toiduainete säilitamisel, bioloogiliste näidiste kogumisel ja meditsiinilises kriopreservatsioonis.

Füüsikalised ja tehnilised alused: vee külmumistemperatuur standardtingimustel on 0 °C, kuid tegelik külmumisaeg ja jää tekkimise iseloom sõltuvad rõhust, lahustest ja lisanditest. Aeglasel külmumisel tekivad suuremad jääkristallid, mis võivad rakke kahjustada ja muuta tekstuuri; kiirkülmutus ning teised kontrollitud külmutusprotsessid aitavad tekkida väiksemate jääkristallide tekkeks, säilitades struktuuri paremini.

Kriopreservatsioon: elusate näidiste säilitamine väga madalatel temperatuuridel, tavaliselt -135 °C või madalam; sageli kasutatakse krioprotektante, et vähendada jää tekkimist. Vitrifikatsioon on meetod, kus aine jahutatakse kiiresti klaasjaks olekuks, vältides jää tekkimist.

Kasutus ja ohutus: toiduaineid külmutatakse tavaliselt -18 °C või madalamaga, et peatada mikroorganismide kasvu ja aeglustada ensüümide tegevus. Sulatamist tuleb teha kontrollitult, et säilitada maitse, tekstuur ja toiteväärtus. Külmutamise mõju sõltub toodest ja protsessist; rigu pakendamist, märgistamist ja jälgimist ning arvestatakse energiakulu ja keskkonnamõju.