Experimente:
Versuch: Einfrieren von frischen pflanzlichen Lebensmitteln

Nichts fürchtet der Bauer so sehr wie Kahlfrost. Dann erfrieren viele Pflanzen. Dann kommt es nämlich zum langsamen Wachstum von voluminösen und spitzen Eiskristallen im Gewebe, wodurch die Pflanzenzellen regelrecht zerrissen werden.
Erst Schnee und Eis stellen den Bauern zufrieden. Denn darunter liegen die Pflanzen wie in einem Daunenbett geschützt.
Lockerer Schnee enthält ein Luftpolster. Luft ist ein schlechter Wärmeleiter und isoliert deshalb. Das kannst du auch sehen, wenn du bei starkem Frost Vögel beobachtest: Die sitzen mit aufgeplusterten Federn da.
Hast du schon einmal gesehen, wie die frühen Pflanzen um sich herum den Schnee zum Schmelzen bringen? Anders als der Strahlung abweisende Schnee sind sie dunkel und absorbieren die wärmende Sonnenstrahlung. Sie werden aufgeheizt und strahlen von der Wärme einiges an die Umgebung ab. Diesmal allerdings als Infrarotstrahlung, die vom Eis aufgenommen wird.

Bild 2 (Foto: Blume)

Und wieso schützt Eis?
Auch Eis ist ein guter Wärme-Isolator. Vorausgesetzt natürlich, dass es nicht gar zu kalt ist. Außerdem garantiert das Eis an der Grenze zur Pflanze die Gleichgewichtstemperatur von 0 °C.
Obstbauern schützen ihre blühenden Obstbäume vor den im Frühjahr noch möglichen Nachtfrösten, indem sie die blühenden Bäume sogar mit Wasser einsprühen. Dabei bildet sich um die Blüten herum ein Eispanzer. Zunächst einmal heizt die dabei frei gesetzte Kristallisationswärme die Blüten förmlich auf. Das reicht aber nur für wenige Minuten. Bis minus 0,5 °C bilden sich in den Blüten noch keine Eiskristalle. Wie schützt man die Blüten die ganze kältere Nacht hindurch?
Eis wird erst ab minus 6 °C richtig hart und fest. Vorher ist das Eis durchlässig, denn es ist weicher. Außerdem ist es ja durch Gefrieren von Wassernebel entstanden und entsprechend porös. Man denke an Raureif! Wenn man also die ganze Nacht lang weiter besprüht, gelangen die warmen Wassertröpfchen kontinuierlich zur Pflanzenoberfläche und erzeugen immer wieder neue Kristallisationswärme, die die Pflanzenzelle am Leben hält.

Zum Einfrieren von frischen Lebensmitteln
Und warum kommt es beim Einfrieren von Lebensmitteln nicht zur Zerstörung von Gewebe? Warum sind die Erdbeeren, die man eingefroren kauft, nicht matschig, wenn sie auftauen? Das wären sie tatsächlich, wenn man sie langsam einfriert. Wenn ihr also frische Pflanzenteile in der Kühltruhe bei -20 °C langsam abkühlt, werden sie beim Auftauen matschig. Wenn ihr sie aber in flüssigem Stickstoff bei -196 °C schockgefriert, bildet sich in den Zellen eine glasartige Eismodifikation. Die zeigt keine Volumenzunahme und keine scharfen Kristalle, die das Pflanzengewebe zerstören könnte. Deshalb bleiben die pflanzlichen Lebensmittel knackig und frisch, wie gerade gepflückt!

Natürliche Frostschutzmittel
Und wenn es wirklich einmal stark friert? Dann haben die Pflanzen, die an unsere kalte Klimazone angepasst sind, einen Trick parat: Sie bauen rasch Stärke ab. Die dadurch gebildeten Glucosemoleküle wirken als Frostschutzmittel. Denn der Gefrierpunkt des Wassers sinkt mit steigender Konzentration von mit Wasser gut mischbaren Teilchen.
Bei unseren Frostschutzmitteln im Auto nutzen wir Glycerin, Glykol und andere Alkohole.

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