Overschakelen naar een nieuwe methode voor het invriezen van voedsel zou kunnen zorgen voor veiligere en betere kwaliteit diepvriesproducten, terwijl tegelijkertijd energie wordt bespaard en de koolstofemissies worden verminderd, volgens een nieuwe studie van de Agricultural Research Service (ARS) van het Amerikaanse ministerie van landbouw en wetenschappers van de University of California-Berkeley.

"Een volledige overstap naar deze nieuwe methode voor het wereldwijd invriezen van voedsel zou het energieverbruik met maar liefst 6,5 miljard kilowattuur per jaar kunnen verminderen, terwijl de CO2-uitstoot die gepaard gaat met het opwekken van die stroom met 4,6 miljard kg wordt verminderd, het equivalent van het verwijderen van ongeveer een miljoen auto's van de weg, ", zei ARS-onderzoeksvoedseltechnoloog Cristina Bilbao-Sainz. Ze is verbonden aan de onderzoekseenheid Healthy Processed Foods, onderdeel van het Western Regional Research Centre (WRRC) van ARS in Albany.

"Deze besparingen kunnen worden bereikt zonder dat er significante veranderingen nodig zijn in de huidige apparatuur en infrastructuur voor de productie van diepvriesproducten, als voedselproducenten dit concept overnemen, " voegde Bilbao-Sainz toe.

De nieuwe invriesmethode, heet isochoor bevriezen, werkt door voedsel op te slaan in een afgesloten, stijve container, meestal gemaakt van hard plastic of metaal, volledig gevuld met een vloeistof zoals water. In tegenstelling tot conventioneel invriezen waarbij het voedsel wordt blootgesteld aan de lucht en vast bevriest bij temperaturen onder 32 graden F, isochoor bevriezen bewaart voedsel zonder het in vast ijs te veranderen.

Zolang het voedsel ondergedompeld blijft in het vloeibare gedeelte, het is beschermd tegen ijskristallisatie, dat is de grootste bedreiging voor de voedselkwaliteit.

"Energiebesparing komt doordat voedsel niet volledig vast hoeft te worden ingevroren, die enorm veel energie verbruikt, bovendien is het niet nodig om toevlucht te nemen tot energie-intensieve protocollen voor koude opslag, zoals snel invriezen om ijskristalvorming te voorkomen, ', aldus Bilbao-Sainz.

Isochoor bevriezing zorgt ook voor een betere opslag van vers voedsel zoals tomaten, zoete kersen en aardappelen die anders moeilijk te bewaren zijn met conventioneel invriezen.

Een ander voordeel van isochoor bevriezen is dat het ook microbiële verontreinigingen doodt tijdens de verwerking.

"De hele voedselproductieketen zou isochorische bevriezing kunnen gebruiken - iedereen, van telers tot voedselverwerkers, productproducenten tot groothandels, aan winkeliers. Het proces werkt zelfs in de vriezer van een persoon thuis nadat ze een product hebben gekocht - en dat allemaal zonder dat er grote investeringen in nieuwe apparatuur nodig zijn, " zei Tara McHugh, directeur van het WRRC-centrum, mede-leider van dit onderzoek. "Met alle vele potentiële voordelen, als dit innovatieve concept aanslaat, het zou de volgende revolutie kunnen zijn in het invriezen van voedsel."

UC-Berkeley biomedisch ingenieur Boris Rubinsky, mede-leider van dit project, ontwikkelde voor het eerst de isochorische bevriezingsmethode om weefsels en organen te cryopreserveren voor transplantaties.

Vanaf dat moment, ARS en UC-Berkeley hebben een gezamenlijk patent aangevraagd voor het toepassen van isochorisch invriezen op het conserveren van voedsel. Het onderzoeksteam ontwikkelt nu de beste toepassingen voor deze technologie in de diepvriesindustrie, vooral het opschalen van de technologie naar een industrieel niveau. Ze zoeken ook commerciële partners om de technologie over te dragen naar de commerciële sector.

UC-Berkeley werktuigbouwkundig ingenieur Matthew Powell-Palm, een van de hoofdauteurs van de studiepaper, merkte op dat "isochore bevriezing een transversale technologie is met veelbelovende toepassingen in niet alleen de voedingsindustrie, maar in de geneeskunde biologie, zelfs ruimtereizen."

Dit onderzoek is gepubliceerd in Hernieuwbare en duurzame energie beoordelingen .