Knusprige Brötchen dank Vakuum - Vakuumkühlung beschleunigt Verarbeitungsprozesse und steigert Haltbarkeit

Knusprige Brötchen dank Vakuum - Vakuumkühlung beschleunigt Verarbeitungsprozesse und steigert Haltbarkeit

Bei konventioneller Kühlung wirkt die Kälte von außen und sehr langsam auf die Lebensmittel ein. Mit der Vakuumkühlung wird der Kühlvorgang ins Innere des Kühlguts verlegt und enorm beschleunigt. Gebäck und Gemüse bleiben länger frisch, die Prozesse werden viel effizienter.

Wer schon einmal ein Gasfeuerzeug befüllt hat, weiß, wie Kühlung funktioniert: Wenn man den Füllstutzen der Gaskartusche vom Feuerzeug löst, zischt es kurz, ein winziges bisschen Flüssiggas tritt aus und verdampft. Das genügt, um das umgebende Metall und manchmal auch die Fingerspitzen im Bruchteil einer Sekunde auf eine eisigkalte Temperatur zu frosten. Nach demselben Prinzip – Wärmeentzug durch Verdampfung – funktionieren auch unsere Kühlschränke und die Kühlräume der Lebensmittelindustrie. In den Kühlmaschinen wird ein gasförmiges Kühlmittel zunächst in einem Kompressor durch Überdruck in den flüssigen Zustand gebracht. Unter atmosphärischem Normaldruck verdampft es wieder und zieht Wärme aus dem Kühlfach. Was man dort hineinlegt, nimmt dann mit der Zeit die kalte Temperatur des Kühlschranks an. Das geschieht zunächst an der Oberfläche des Kühlguts, nur langsam dringt die Kälte auch in dessen Inneres ein.

Kühlvorgang direkt im Kühlgut

Die Vakuumkühlung beruht zwar ebenfalls auf der Verdampfung einer Flüssigkeit, doch findet dieser Vorgang nicht in der Kühleinheit einer Maschine, sondern unmittelbar im Kühlgut statt. Bei der Flüssigkeit handelt es sich schlicht um Wasser, das in den meisten Lebensmitteln enthalten ist. Bekanntlich hängt dessen Siedepunkt vom Umgebungsdruck ab. Auf Meereshöhe, beim „Normaldruck" von 1013 mbar, siedet es bei 100 Grad Celsius. Bei 30 mbar liegt der Siedepunkt nur noch bei rund 25 Grad, bei 10 mbar verdampft es schon bei etwa 6 Grad. Legt man also Lebensmittel mit einem gewissen Wasseranteil in eine Vakuumkammer, kann man das darin enthaltene Wasser ohne Erwärmung zum Sieden bringen. Da das Vakuum auch im Inneren des Lebensmittels wirkt, entzieht die Verdampfung dem Kühlgut fast schlagartig eine beträchtliche Wärmemenge.

Diesen Effekt machen sich immer mehr Bäckereien zunutze, um das Abkühlen der frischgebackenen Backwaren zu beschleunigen. Was sonst bis zu anderthalb Stunden dauert, wird in einer Vakuumkammer in wenigen Minuten erreicht. Die Backwaren werden unmittelbar nach dem Backen in die Vakuumkammer befördert. Nach dem Schließen der Tür wird dort der Druck auf 30 bis 50 mbar abgesenkt. Die Brote und Kuchenstücke erreichen die Zieltemperatur von rund 30 Grad meist in weniger als drei Minuten. Danach können sie entnommen und praktisch sofort verzehrt oder weiterverarbeitet werden. Auch bei der Vorbereitung von Tiefkühlwaren hilft das Vakuum: Im Vergleich zum Schockfrosten wird nur ein Bruchteil der Energie benötigt.

Einsparung und Qualitätsgewinn

Die Energie- und Zeitersparnis bedeutet nicht nur einen enormen Effizienzgewinn für die Arbeitsabläufe der Bäckerei. Während des Kühlprozesses unter Vakuum kann das Aufquellen der Stärke sowie die gewünschte Umwandlung von Eiweißstoffen im Mehl weiter fortschreiten. Dieser Effekt erlaubt es, die Backzeit zu verkürzen. Wenn das überschüssige Wasser bei Unterdruck verdampft, erhalten Krume und Kruste eine perfekte Struktur. Die Backware hat mehr Volumen, sie bleibt länger haltbar und knusprig. Die knackig-feste Kruste gilt in vielen Ländern als besonderes Qualitätsmerkmal. Aber auch wenn man eher einen weichen Rand erzielen möchte, gelten dieselben Vorteile. Durch präzise Steuerung des Vakuumniveaus und der Kühlzeit lässt sich sicherstellen, dass nur die gewünschte Menge Wasser verdampft, ein Austrocknen ist also ausgeschlossen.

Aus diesem Grund lässt sich die Vakuumkühlung auch für Gemüse, Salat und Blumen einsetzen. Auch hier ist die Geschwindigkeit der Abkühlung das entscheidende Argument. Große Vakuumkammern können eine ganze LKW-Ladung von frisch geerntetem Grünzeug aufnehmen und dieses innerhalb von nur 25 Minuten von der Ackertemperatur auf etwa vier Grad herunterkühlen. Und auch hier gibt es im Vergleich zu konventioneller Kühlung weitere Vorteile: ein deutlich geringerer Energieverbrauch, die sofortige Kühlung bis zum Kern und eine beträchtliche Verlängerung der Haltbarkeit.

Für die Vakuumkühlung von Backwaren, Gemüse und Obst haben sich die trockenen COBRA Schrauben-Vakuumpumpen von Busch bestens bewährt.


Unter Normalbedingungen kennen wir die Materie in drei Aggregatzuständen oder „Phasen": fest, flüssig und gasförmig. Im Hinblick auf die Kühlung sind vor allem die letzten beiden interessant. Das liegt an der Wärmemenge, die für den Übergang von der flüssigen in die gasförmige Phase nötig ist. Wenn man zum Beispiel einen Liter Wasser um ein Grad erwärmen will, braucht man dafür rund 4 Kilojoule (kJ). Um denselben Liter Wasser zum Sieden und damit zum Übergang in die Gasphase zu bringen, werden 2088 kJ benötigt. Und das, obwohl das Wasser zuvor schon 100 Grad heiß war!

Bei Unterdruck siedet das Wasser zwar schon bei niedrigeren Temperaturen, die für den Phasenübergang benötigte Energiemenge bleibt jedoch dieselbe. Wenn also bei 30 mbar das Wasser schon bei rund 25 Grad verdampft, entzieht es dem Gebäckstück oder dem Salatkopf genauso viel Wärme wie beim Sieden unter Normaldruck. Da „Kälte" physikalisch gesehen lediglich „weniger Wärme" bedeutet, führt dieser Wärmeentzug zu einer starken sofortigen Abkühlung.


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