Att byta till en ny metod för att frysa mat skulle kunna ge säkrare och bättre kvalitet frysta livsmedel samtidigt som man sparar energi och minskar koldioxidutsläppen, enligt en ny studie från US Department of Agriculture's Agricultural Research Service (ARS) och University of California-Berkeley-forskare.

"En fullständig övergång till denna nya metod för att frysa mat över hela världen skulle kunna minska energianvändningen med så mycket som 6,5 miljarder kilowattimmar varje år samtidigt som koldioxidutsläppen som följer med att generera den kraften minskar med 4,6 miljarder kg, motsvarande att ta bort ungefär en miljon bilar från vägarna, " sa ARS forskningsmatteknolog Cristina Bilbao-Sainz. Hon är med Research Unit för hälsosam bearbetad mat, del av ARS:s Western Regional Research Center (WRRC) i Albany.

"Dessa besparingar skulle kunna uppnås utan att det krävs några betydande förändringar i nuvarande utrustning och infrastruktur för tillverkning av frysta livsmedel, om livsmedelstillverkare anammar detta koncept, ", tillade Bilbao-Sainz.

Den nya frysmetoden, kallas isokorisk frysning, fungerar genom att förvara mat i en förseglad, styv behållare - vanligtvis gjord av hård plast eller metall - helt fylld med en vätska som vatten. Till skillnad från konventionell frysning där maten utsätts för luft och fryser fast vid temperaturer under 32 grader F, isokorisk frysning bevarar mat utan att förvandla den till fast is.

Så länge maten förblir nedsänkt i den flytande delen, den är skyddad från iskristallisation, vilket är det största hotet mot livsmedelskvaliteten.

"Energibesparingar kommer från att inte behöva frysa mat helt fast, som använder en enorm mängd energi, plus att det inte finns något behov av att tillgripa energikrävande kyllagringsprotokoll som snabbfrysning för att undvika iskristallbildning, " sa Bilbao-Sainz.

Isochorisk frysning möjliggör också högre kvalitet på lagring av färska livsmedel som tomater, sötkörsbär och potatis som annars är svåra att konservera med konventionell frysning.

En annan fördel med isokorisk frysning är att den även dödar mikrobiella föroreningar under bearbetning.

"Hela livsmedelsproduktionskedjan skulle kunna använda isokorisk frysning - alla från odlare till matberedare, produktproducenter till grossister, till återförsäljare. Processen kommer till och med att fungera i en persons frys hemma efter att de köpt en produkt – allt utan att kräva några större investeringar i ny utrustning, " sa WRRC centrumchef Tara McHugh, medledare för denna studie. "Med alla de många potentiella fördelarna, om detta innovativa koncept slår fast, det kan bli nästa revolution inom frysning av livsmedel."

UC-Berkeleys biomedicinska ingenjör Boris Rubinsky, medledare för detta projekt, utvecklade först den isokoriska frysningsmetoden för att kryokonservera vävnader och organ för transplantationer.

Sedan dess, ARS och UC-Berkeley har ansökt om ett gemensamt patent för applicering av isokorisk frysning för att konservera livsmedel. Forskarteamet utvecklar nu de bästa applikationerna för denna teknik inom industrin för frysta livsmedel, speciellt skala upp tekniken till en industriell nivå. De söker också kommersiella partners för att hjälpa till att överföra tekniken till den kommersiella sektorn.

UC-Berkeleys mekaniska ingenjör Matthew Powell-Palm, en av huvudförfattarna till studieuppsatsen, noterade att "isokorisk frysning är en tvärgående teknik med lovande tillämpningar inte bara inom livsmedelsindustrin, men inom medicin, biologi, även rymdresor."

Denna forskning publicerades i Recensioner av förnybar och hållbar energi .