Tiefgefrieren von Lebensmitteln

Je nach den herrschenden Wärmedurchgangsverhältnissen wird das Einfrieen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten vor sich gehen. In Bild 1 ist scheatisch der Temperaturverlauf für mögliche Fälle dargestellt. Beim Gefrieren von reinem Wasser bleibt infolge der freiwerdenden Erstarrungswärme nach einer kurzen Unterkühlung die Temperatur zunächst konstant bei 0°C. Beim Ausfrieren von Lösungen bildet sich reines Eis, wodurch sich die Restlösung mehr und mehr konzentriert, weshalb ihr Gefrierpunkt und ihr Wasser- dampfpartialdruck laufend absinken. Die Dampfdruck- bzw. Gefrierpunkteriedrigung verdünnter Lösungen abhängig von der Konzentration wird durch das 1. bxw.2. Raoultsche Gesetz beschrieben. Die Verhältnisse werden durch Bild 2 und 3 verdeutlicht. Aus Bild 2 ergibt sich, dass unterhalb des Tripelpunktres der Dampfduck über Eis niedriger ist als Dampfdruck über Wasser, und zwar ist in Gleichgewichtszuztand P Lös=P Eis und die Gleichgewichtsfeuchtigkeit ϕ=(P Lös/P w) 100% (P w=Dampfdruck des unterkühlten Wassers.) Beispielsweise ist sie für – 15°C 86,42% [1].