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Bakterien, Hefe und Schimmelpilze, die meistens am Verderben von Lebensmitteln schuld sind, vermehren sich am besten bei Temperaturen zwischen 20° und 40° Celsius. Deshalb können Lebensmittel in der Kälte wesentlich länger aufbewahrt werden. Zudem hilft Kälte, wertvolle Nährstoffe zu erhalten. Spinat zum Beispiel verliert bei einer Kühltemperatur von 4° bis 8° Celsius täglich neunmal weniger Vitamin C als bei Raumtemperatur, denn chemische Reaktionen laufen bei tiefen Temperaturen langsamer ab. Als Faustregel gilt: eine Temperaturerhöhung um 10°C erhöht die Geschwindigkeit von chemischen Reaktionen um das Doppelte bis Dreifache.
Beim Tiefkühlen macht man sich zusätzlich zunutze, dass alle natürlichen Lebensmittel zu einem grossen Teil aus Wasser bestehen. Verschiedene physikalische Konservierungsmethoden zielen darauf ab, den Mikroorganismen und Enzymen das frei verfügbare Wasser zu entziehen. Dieses ist für das Wachstum der Organismen notwendig. Beim Tiefkühlen wird das Wasser in den Lebensmitteln ausgefroren. Dadurch «denaturieren» die Enzyme. Sie werden also funktionsunfähig, wodurch die Mikroorganismen nicht mehr weiter wachsen können. Bei sachgemässem Tiefkühlen bleiben Mineralstoffe, Aroma und Aussehen des Gefrierguts weitgehend erhalten. Bei den Vitaminen C und E sowie Betakarotin treten jedoch meist Verluste auf.
Export dank Eiskühlung
Es ist noch nicht allzu lange her, dass sich das Kühlen als eine der wichtigsten Konservierungsmethoden überhaupt durchzusetzen begann: Anfangs 19. Jahrhundert führte der amerikanische Abenteurer Frederic Tudor eine Kühlkultur ein, die bald die gesamte Welt eroberte. Mithilfe von Natureis, das er auf zugefrorenen Seen abbaute, wurden Fisch, Fleisch, Milch und andere Lebensmittel in grossen Kühlräumen zwischengelagert. Später nutzten auch die Verbraucher das Eis zum Haltbarmachen ihrer Einkäufe – der erste rudimentäre Kühlschrank war geboren. Auch konnten dank Eis erstmals Geflügel und Pfirsiche über den Atlantik von New York nach London verschifft werden. Bereits 1866 wurden 40 Tonnen Gefrierfleisch mit dem Schiff von Australien nach London transportiert. Dieses war trotz Transportkosten immer noch wesentlich billiger als das englische Frischfleisch. Bis sich schliesslich der elektrische Tiefkühlschrank durchsetzte, vergingen beinahe weitere 100 Jahre. 1940 hatten noch weniger als ein Prozent der deutschen Haushalte einen Kühlschrank. Knapp dreissig Jahre später gab es praktisch keinen Haushalt mehr ohne dieses nützliche Gerät.