Gefriertrocknung ist keine Sterilisation
Bei Gesprächen über Gefriertrocknung begegnen wir relativ häufig einem bestimmten Irrtum. Weil bei der Gefriertrocknung Wasser unter tiefem Vakuum entfernt wird, stellen sich manche den gesamten Prozess als eine Art „Kochen in der Kälte“ vor. Von dort ist es nur ein kleiner Schritt zu der Annahme, dass ein Lebensmittel, das während des Prozesses gewissermaßen „kocht“, gleichzeitig auch thermisch behandelt wird und Mikroorganismen dabei abgetötet werden.
Doch so funktioniert es nicht.
Gefriertrocknung ist in erster Linie ein Trocknungsverfahren. Ihr Ziel ist es, einem Produkt bei niedrigen Temperaturen Wasser zu entziehen – nicht, es zu kochen, zu pasteurisieren oder zu sterilisieren. Das ist ein wichtiger Unterschied, nicht nur für das Verständnis der Technologie, sondern vor allem für die Sicherheit des resultierenden Lebensmittels.
Kochen bei -30 °C ist kein Garen
Bei normalem Atmosphärendruck sind wir daran gewöhnt, dass Wasser bei ungefähr 100 °C kocht. Wird der Druck jedoch stark abgesenkt, ändern sich auch die Bedingungen, unter denen Wasser in den gasförmigen Zustand übergehen kann.
Genau dieses Prinzip nutzt die Gefriertrocknung. Das Produkt wird zunächst tiefgefroren, anschließend wird in der Kammer ein Vakuum erzeugt. Unter geeigneten Bedingungen kann das im Produkt enthaltene Eis direkt in Wasserdampf übergehen, ohne zuvor flüssig zu werden. Dieser Vorgang wird Sublimation genannt.
Dass Wasser dabei unter Bedingungen aus dem Produkt entfernt wird, die an „Kochen“ erinnern können, bedeutet nicht, dass das Lebensmittel selbst gegart wird.
Am einfachsten lässt sich das an einem Stück rohem Hähnchenfleisch erklären. Wird es roh in einen Gefriertrockner gegeben, erhält man nach einem korrekt durchgeführten Prozess trockenes, gefriergetrocknetes Hähnchenfleisch. Aus Sicht der thermischen Behandlung ist es jedoch weiterhin roh.
Wenn das Fleisch also vor der Gefriertrocknung aufgrund eines möglichen Vorkommens von Krankheitserregern wie Salmonellen gegart werden müsste, hebt die Gefriertrocknung diese Notwendigkeit nicht auf. Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass mit dem Entzug des Wassers gleichzeitig auch pathogene Mikroorganismen zuverlässig zerstört wurden.
Das bedeutet natürlich nicht, dass alle Mikroorganismen die Gefriertrocknung völlig unbeschadet überstehen. Einfrieren, Trocknen und die anschließende Lagerung stellen für sie eine erhebliche Belastung dar und ihre Anzahl kann sinken. Die Gefriertrocknung ist jedoch kein Verfahren, das als Sterilisation ausgelegt oder validiert ist. Auf ihre Fähigkeit, gefährliche Mikroorganismen zu beseitigen, darf man sich daher nicht verlassen.
Durch den Wasserentzug wird außerdem die weitere Vermehrung von Mikroorganismen deutlich erschwert. Das ist einer der Gründe für die lange Haltbarkeit korrekt getrockneter und verpackter Lebensmittel. Die Vermehrung zu stoppen oder stark zu verlangsamen ist jedoch etwas anderes, als Mikroorganismen zuverlässig abzutöten.
Bei der Rehydrierung gelangt Wasser wieder in das Produkt. Dadurch können erneut Bedingungen entstehen, unter denen Mikroorganismen, die den Prozess überlebt haben, aktiv werden können. Gefriergetrocknetes rohes Fleisch sollte deshalb mit derselben Vorsicht behandelt werden wie rohes Fleisch vor der Gefriertrocknung.
Manchmal ist der Erhalt von Leben sogar das Ziel
Der vielleicht interessanteste Beweis dafür, dass Gefriertrocknung und Sterilisation zwei völlig unterschiedliche Dinge sind, findet sich in der Nutzung desselben Prinzips außerhalb der Lebensmittelverarbeitung.
LYOTRADE ist aus den Erfahrungen von Menschen der Schwesterfirma BIOTRADE hervorgegangen, die sich unter anderem seit Langem mit Labor-, Pilot- und Produktionsgefriertrocknern für biotechnologische Anwendungen beschäftigt.
Gerade in Laboren wird Gefriertrocknung auch deshalb eingesetzt, weil sie biologisches Material stabilisieren kann, das durch hohe Temperaturen beschädigt oder zerstört würde.
Ein typisches Beispiel sind Mikroorganismenkulturen. Unter geeigneten Prozessbedingungen können Bakterien so gefriergetrocknet werden, dass ein bedeutender Teil der Zellen den Prozess überlebt und nach einer späteren Rehydrierung wieder lebensfähig ist. Ganze Sammlungen mikrobieller Kulturen nutzen Gefriertrocknung gerade als Methode zur langfristigen Konservierung.
Ähnlich wird die Technologie auch bei anderen empfindlichen biologischen und pharmazeutischen Materialien eingesetzt, bei denen ihre Eigenschaften während der Lagerung erhalten werden sollen. Was in einem Bereich ein großer Vorteil der Gefriertrocknung ist, ist bei der Verarbeitung von Lebensmitteln gleichzeitig ein Grund zur Vorsicht.
Die niedrige Prozesstemperatur hilft dabei, Eigenschaften des Produkts zu erhalten, die durch klassische Wärmebehandlung verändert werden könnten. Sie unterscheidet jedoch nicht zwischen dem, was wir im Lebensmittel erhalten möchten, und dem, was wir lieber beseitigen würden.
Daher ist eine einfache Regel hilfreich: Gefriertrocknung trocknet ein Lebensmittel, macht es aber nicht automatisch zu einem thermisch behandelten oder sterilen Lebensmittel.
Wird gegartes Hähnchenfleisch in einen Gefriertrockner gegeben, erhält man gefriergetrocknetes gegartes Hähnchenfleisch.
Wird rohes Hähnchenfleisch hineingegeben, erhält man gefriergetrocknetes rohes Hähnchenfleisch.
Das Wasser ist weg. Die Notwendigkeit eines korrekten Umgangs mit dem Lebensmittel bleibt.
