Der Einfuß von hohen Drücken auf Mikroorganismen und Lebensmitteln ist schon seit langem bekannt und wird zunehmend industriell genutzt.
Durch hohe Drücke wird die dreidimensionale Struktur der Moleküle beeinflusst. Dabei sind große Moleküle, wie z.B. Proteine, Enzyme deutlich empfindlicher, als kleine Moleküle wie z.B. Aminosäuren, Vitamine und Aromastoffe. Moleküle mit hohem Molekulargewicht werden denaturiert und damit in ihrer Funktion verändert. Niedermolekulare Stoffe, die für Geschmack, Farbe und Nährwert von Bedeutung sind, bleiben weitgehend unverändert.
Dieser Effekt führt zu einer Inaktivierung von Mikroorganismen, wenn diese mit Drücken höher als ca. 4.000 bar für wenige Minuten behandelt werden. Somit ist eine schonende Konservierung möglich, welche gezielt Mikroorganismen inaktiviert und gleichzeitig das Lebensmittel weitgehend unverändert lässt.


Die Hochdruckbehandlung bei gleichzeitig erhöhten Temperaturen ermöglicht die Sterilisation von Lebensmitteln innerhalb weniger Minuten. Dabei wird das Produkt zunächst auf eine Starttemperatur erwärmt (ca. 70 bis 90°C) und anschließend im Autoklaven mit bis zu 7.000 bar behandelt. Durch die Kompression während des Druckaufbaus steigt die Temperatur um ca. 3 bis 4°C pro 1.000 bar. Im Gegensatz zur traditionellen thermischen Sterilisation erfolgt die Erwärmung gleichmäßig in allen Bereichen des Produktes und es bildet sich kein Temperaturgradient aus. Bei der anschließenden Dekompression kühlt sich das Produkt entsprechend auf die Startemperatur ab.
Aufgrund der gleichmäßigen Erwärmung und der Kombination von Hochdruck und Temperatur verkürzt sich die Behandlungszeit auf wenige Minuten. Im Vergleich mit traditionellen Prozessen führt dies zu einer erheblich reduzierten Produktveränderung.

Pasteurisations- und Sterilisationsbereiche von Wurstwaren im Druck-Temperaturdiagramm. Die erforderlichen Behandlungszeiten liegen bei ca. 1 Minute.
(Quelle: V. Heinz, Hochdruckbehandlung von Lebensmitteln, S. 106-110, Fleischwirtschaft 4/ 2003)

Anwendungsbeispiele

  • Konservierung von Lebensmitteln
  • Produkte für medizinische und kosmetische Applikationen
  • Herstellung von Marmeladen
  • Inaktivierung von Enzymen und Mikroorganismen
  • Koagulation von Proteinen
  • Veränderungen von Stärke-Strukturen, z.B. kaltes Verkleistern
  • Beeinflussung des Phasenverhaltens von Lipiden, z.B. Kristallstruktur von Fetten
  • Neue Möglichkeiten des Lebensmitteldesigns