Wasseraktivität vor und nach dem Einfrieren

Die Wasseraktivität (_Aw) ist ein nützliches Instrument zur Überwachung der Produktqualität und Sicherheit von Lebensmitteln im ungefrorenen Zustand. Im gefrorenen Zustand, in dem das Wasser in Eis übergegangen ist, wird die Wasseraktivität jedoch vollständig durch die Temperatur bestimmt und muss nicht mehr mit einem Instrument gemessen werden. Außerdem gibt es im gefrorenen Zustand keine Korrelation zwischen der Wasseraktivität und kritischen Sicherheits- und Qualitätsfaktoren wie im ungefrorenen Zustand. Glücklicherweise verlangsamt der gefrorene Zustand die meisten Abbaureaktionen drastisch und bietet daher ähnliche Kontrollmöglichkeiten wie die Wasseraktivität im ungefrorenen Zustand.

Obwohl die Wasseraktivität im gefrorenen Zustand nicht gemessen werden muss, gibt es viele Produkte, die während des Transports oder der Lagerung eingefroren und dann aufgetaut werden, bevor sie verzehrt werden. Eine häufige Frage, die uns hier bei AQUALAB gestellt wird, ist, ob die Wasseraktivität eines Materials vor dem Einfrieren dieselbe ist, wenn das Material aufgetaut wird. In Anbetracht der Komplexität des Gefrierprozesses, des Vorhandenseins von ungefrorenem Wasser und der Gefrierkonzentration von Feststoffen scheint es möglich, dass ein Gefrier-/Auftauzyklus die Wasseraktivität eines Produkts bei der Messung bei Raumtemperatur verändern kann.

Um diese Frage zu beantworten, führten wir ein Experiment durch, bei dem wir verschiedene Lebensmittel vor und nach dem Einfrieren untersuchten. Zu den untersuchten Produkten gehörten ein mit gelber Creme gefüllter Snack-Kuchen, ein mit Schokolade überzogener und mit Creme gefüllter Snack-Kuchen sowie Rosinen mit verschiedenen Feuchtigkeitsgraden. Der Kuchen, die Cremefüllung und die Glasur der Snackkuchen wurden einzeln gemessen. Bei der gelben Snack-Torte betrug der Feuchtigkeitsgehalt des Kuchens und der Creme 22,75 % bzw. 21,18 %. Beim Schokoladen-Snackkuchen betrugen die Feuchtigkeitsgehalte von Kuchen, Creme und Glasur 17,78 %, 12,17 % bzw. 5,47 %. Es wurden Rosinen mit 11 %, 18 % und 23 % Feuchtigkeit verwendet. Die Produkte wurden vor dem Einfrieren mit einem AQUALAB 4TE bei 25°C in zweifacher Ausfertigung auf ihre Wasseraktivität untersucht. Dann wurden Teilproben jedes Produkts für 2 Tage, 1 Woche und 30 Tage eingefroren und erneut mit einem AQUALAB 4TE bei 25°C auf Wasseraktivität untersucht. Die Temperatur des Gefrierschranks betrug -15°C, aber die Temperatur der einzelnen Produkte wurde nicht überwacht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Auswirkungen eines Gefrier-Auftau-Zyklus minimal sind und anscheinend kein großes Problem darstellen. Das Einfrieren der Produkte über längere Zeiträume führte nicht zu größeren Veränderungen der Wasseraktivität. Stattdessen sind die Ergebnisse ziemlich zufällig verteilt, was wahrscheinlich auf experimentelle Fehler und nicht auf Veränderungen der Wasseraktivität durch den Gefrier-/Auftauzyklus zurückzuführen ist. Der größte Unterschied in der Wasseraktivität, 0,03 aw, bestand zwischen dem Kuchen aus dem gelben Snackkuchen vor dem Einfrieren und nach dem Einfrieren für 1 Woche. Alle Wasseraktivitätswerte für die Snackkuchenbestandteile waren nach dem Einfrieren höher, aber auch hier nicht um mehr als 0,03 aw. Die Wasseraktivitätswerte für Rosinen sanken bei den Proben mit niedrigem und hohem Feuchtigkeitsgehalt, stiegen jedoch bei den Proben mit mittlerem Feuchtigkeitsgehalt an, wobei keiner der Werte um mehr als 0,01 aw variierte. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Gefrier-/Auftauzyklus keinen großen Einfluss auf die Wasseraktivität hat, selbst bei Produkten mit sehr unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt.

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In diesem 20-minütigen Webinar erhalten Sie einen Überblick über die wichtigsten Aspekte der Wasseraktivität. Sie werden lernen:

Was Wasseraktivität ist
-Wie sie sich vom Feuchtigkeitsgehalt unterscheidet
-Warum sie das mikrobielle Wachstum steuert
-Wie das Verständnis der Wasseraktivität Ihnen helfen kann, die Feuchtigkeit in Ihrem Produkt zu kontrollieren.