Wasseraktivität und haltbare Fleischprodukte

Wasseraktivität für Inspektoren

USDA- Inspektoren erwarten, dass die Wasseraktivität als kritischer Kontrollpunkt (CCP) in HACCP-Plänen berücksichtigt wird, typischerweise während des Trocknungs- und Verpackungsprozesses. Eine Wasseraktivität unter 0,85 ist eine behördliche Anforderung des FSIS für das HACCP-Modell zur Haltbarkeit. Andere Feuchtigkeitsmessungen, einschließlich MPR und Feuchtigkeitsgehalt, sind „keine Sicherheitsaspekte” und werden nicht in HACCP-Plänen berücksichtigt. Das USDA erklärt: „Die Wasseraktivität des Produkts korreliert am besten mit der Hemmung des Wachstums jedes einzelnen Krankheitserregers.”

Aber warum?

Warum hemmt die Verringerung der Wasseraktivität das Wachstum von Krankheitserregern?

Wie die Marianskis es inDie Kunst der Herstellung fermentierter Würstebeschreiben, ist die Kontrolle der Wasseraktivität „wie das Stehlen von Nahrung von den Bakterien“. Durch die Senkung der Wasseraktivität wird Wasser „eingeschlossen“, wodurch es den Bakterien letztendlich unmöglich wird, sich zu vermehren. Schauen wir uns das genauer an.

Listerien, E. coli, Staphylokokken und Salmonellen sind winzige Organismen, die wie alle Organismen Wasser benötigen, um zu wachsen und sich zu vermehren. Sie beziehen dieses Wasser, indem sie es durch die sie umgebende Zellmembran ansaugen. Diese Saugkraft entsteht durch Energieunterschiede zwischen dem Wasser außerhalb und dem Wasser innerhalb der Zelle.

Es ist leicht zu erkennen, dass Wasser von hoher zu niedriger Energie fließt: Stellen Sie sich einen Topf mit kochendem Wasser vor.

Wassermoleküle bewegen sich (als Dampf) aus dem hochenergetischen kochenden Wasser in die energieärmere Atmosphäre.

Die Energieunterschiede zwischen einem Cracker und einem Stück Käse sind weniger extrem, aber wenn der Käse auf dem Cracker liegt, wandern Wassermoleküle vom Käse, in dem das Wasser eine höhere Energie hat, zum Cracker, in dem die Energie geringer ist.

Dieses Prinzip gilt auch auf molekularer Ebene, und pathogene Bakterien nutzen es, um Wasser aus der Umgebung mit höherer Wasserenergie außerhalb der Zelle in eine Umgebung mit niedrigerer Wasserenergie innerhalb der Zelle zu ziehen.

Wenn Sie jedoch die Wasserenergie außerhalb der Zelle ausreichend senken, verursacht dies „osmotischen Stress“: Die Zelle kann kein Wasser mehr aufnehmen und wird inaktiv. Osmotischer Stress tötet pathogene Bakterien nicht ab, sondern macht sie lediglich unfähig, sich zu vermehren.

Die Wasseraktivität ist einfach ein Maß für den Energiestatus von Wasser in einem Material. Anhand dieser Größe lässt sich feststellen, ob das Wasser in einem Stück Trockenfleisch genügend Energie hat, um eine bestimmte Bakterienart zu ernähren. Verschiedene Krankheitserreger gehen unterschiedlich mit osmotischem Stress um. Deshalb kann Staphylokokken bei geringerer Wasseraktivität überleben als Listerien.

Die Verringerung der Wasseraktivität tötet keine Bakterien ab, aber nach einem Abtötungsschritt wie einer Wärmebehandlung kontrolliert die Wasseraktivität das Bakterienwachstum, weshalb sie die bevorzugte Feuchtigkeitsmessung des FSIS ist. Sie kann jedoch noch viel mehr sein. Die Wasseraktivität hat eine Bedeutung, die über FSIS, USDA und HACCP hinausgeht. Sie ist eine leistungsstarke Methode, um den Wassergehalt in Ihrem Produkt zu messen und zu verstehen.

Prozesssteuerung mit Wasseraktivität

Beim Trocknen ist die Wasseraktivität der beste Weg, um Ihren Prozess zu steuern.

Das liegt daran, dass es direkt auf die drei Fragen eingeht, die Sie beantworten müssen:

• Ist mein Produkt sicher?
• Wird es den Verbrauchern gefallen?
• Kann ich damit Geld verdienen?

Kundenzufriedenheit: Gewährleistung einer gleichbleibenden Qualität von Charge zu Charge

Um Kunden zufrieden zu stellen, müssen Sie herausfinden, wie Sie das von Ihren Kunden gewünschte Produkt konsistent liefern können.

Wenn Sie Ihr Produkt trocknen, müssen Sie jedes Mal das gleiche Trocknungsziel erreichen. Wenn Sie den Feuchtigkeitsgehalt, den MPR oder ein anderes Merkmal messen, laufen Sie am Ende Ihrer eigenen Fährte hinterher.

Wenn Sie die Zeit oder Temperatur anpassen, reagieren die Wasseraktivitätswerte entsprechend. Und wenn Sie Ihr Produkt verkosten, werden Sie feststellen, dass die Wasseraktivitätsmessungen in hohem Maße mit der Textur des Trockenfleischs korrelieren.

Im Gegensatz zu anderen Feuchtigkeitsmessungen basiert die Wasseraktivität auf Standards. Das bedeutet, dass Sie die heute gemessenen Werte mit denen aus dem letzten Jahr oder mit denen eines anderen Bedieners vergleichen können. Sie können Werte zwischen verschiedenen Chargen, zwischen verschiedenen Produktionslinien und zwischen verschiedenen Verarbeitungsstandorten vergleichen. Und Sie können anhand von Echtzeitdaten zur Wasseraktivität die Ofentemperatur oder die Backzeit anpassen.

Außerdem können Sie damit die Qualität der von Lieferanten bezogenen Zutaten überprüfen und Käufern die gleichbleibende Qualität Ihrer Produkte nachweisen.

Rentabilität: Verluste durch Übertrocknung vermeiden

Bei Produkttests haben wir festgestellt, dass Jerky leicht übertrocknet, wenn man die Wasseraktivität nicht überwacht. Selbst kleine Schwankungen wirken sich auf Qualität und Gewinn aus.

Tatsächlich haben wir festgestellt, dass ein kleiner Unterschied in der Wasseraktivitätsspezifikation so etwas war, als würde man vor dem Versand eine Münze in jede Tüte Trockenfleisch werfen. Die Verwendung der Wasseraktivität zur Bestimmung des richtigen Trocknungsgrades Ihres Produkts kann Abfall im Wert von Hunderttausenden von Dollar verhindern.

Durch die Messung der Wasseraktivität können Sie den optimalen Punkt finden – den Punkt, an dem die Wasseraktivität Ihres Trockenfleischs niedrig genug ist, um sicher zu sein, und hoch genug, um Ihre Kunden zufrieden zu stellen. Dann können Sie diese Spezifikation jeden Tag einhalten, um die Rentabilität zu gewährleisten.

Prozesssteuerung mit Echtzeitdaten

Es gibt zwei wichtige Faktoren für die Verwendung der Wasseraktivität als Prozesskontrolle. Erstens muss die Messung der Wasseraktivität schnell erfolgen. Und zweitens müssen die Daten in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit bereitgestellt werden.

Schnell, einfach, an der Linie

Herkömmliche, von der AOAC zugelassene Messungen des Feuchtigkeitsgehalts sind während des Trocknungsprozesses nahezu unmöglich durchzuführen. Und der schnelle Trocknungsverlust ist nicht genau genug. Im Gegensatz dazu können sowohl die Messung des Taupunkts mit einem gekühlten Spiegel als auch die Messung der Wasseraktivität mit einem abstimmbaren Diodenlaser in weniger als 5 Minuten an der Produktionslinie durchgeführt werden.

Und wenn Sie einen Burrito in der Mikrowelle erhitzen können, können Sie mit diesen Instrumenten die Wasseraktivität bis zu 0,003 aw messen. Dazu benötigen Sie kein naturwissenschaftliches Studium.

Echtzeitdaten

Die automatisierte Datenerfassung ist für die Verwendung von Messungen zur Prozesssteuerung unerlässlich. Dank neuer Technologien ist es möglich, Daten direkt und automatisch von Wasseraktivitätsmessgeräten und anderen vorhandenen Instrumenten zu erfassen. Erfahren Sie, wie ein Produktionsbetrieb den „Albtraum“ der manuellen Datenerfassung überwunden hat, um die nahezu in Echtzeit verfügbaren Daten zu erhalten, die er zur Überwachung und Steuerung seiner Ofentemperatur benötigt.

Es gibt keine richtige Antwort.

Wir haben in unserem Labor eine Vielzahl von haltbaren Fleischprodukten getestet. Bei diesen Produkten wurde die Wasseraktivität durch verschiedene Feuchthaltemittel wie Salz, Sojasauce und Zucker reguliert. Nur eines enthielt Glycerin. Wie diese Produkte zeigen, gibt es viele Strategien, mit denen eine sichere Wasseraktivität erreicht werden kann.

Ausgefeiltere Formulierung

Dieser Artikel hat in erster Linie die Grundlagen der Wasseraktivität und haltbarer Fleischprodukte erläutert. Wenn Sie daran interessiert sind, können Sie Ihr Verständnis und Ihre Kontrolle über den Feuchtigkeitsgehalt Ihres Produkts noch weiter vertiefen. Sie können beispielsweise:

• Lernen Sie, wie Sie die Wasseraktivität durch Zugabe von Feuchthaltemitteln (Salz, Zucker, Sojasauce) kontrollieren können.
• Modellieren Sie, was passiert, wenn Sie die Trock nungszeit und -temperatur variieren.
• Bestimmen Sie die Haltbarkeit Ihres Produkts.
• Verstehen Sie, was passiert, wenn Ihr Produkt bei hohen Temperaturen oder hoher Luftfeuchtigkeit gelagert wird.
• Verpackungsmaterialien bewerten und die Wechselwirkung zwischen Verpackung und Haltbarkeit verstehen
• Entdecken Sie, wie sich das Befeuchten oder Trocknen Ihres Produkts auf dessen Wasseraktivität auswirkt.

Marktüberblick: Bewertung der führenden Jerky-Marken

Wir haben Trockenfleisch in lokalen Geschäften, großen Ketten und bei Online-Händlern gekauft. Wir haben alteingesessene Marken neben Newcomern getestet. Wir haben Marken getestet, die alles selbst herstellen, und Marken, die in verschiedenen Betrieben co-verpackt werden.

Das Ergebnis? Eine Marktübersicht über zwölf Jerky-Marken. In diesem kurzen 15-minütigen Webinar stellt Scott Campbell die Ergebnisse vor. Erfahren Sie mehr über:

• Welche Marken haben bei den von uns getesteten Proben ein einheitliches Produkt erzielt?
• Welche Marken kamen den Sicherheitsgrenzen gefährlich nahe und warum?
• Welche Marken überverpacken – und welche erreichen nicht ganz das Minimum.
• die voraussichtlichen Kosten für Inkonsistenzen bei der Verpackung und Trocknung.

Referenzen

Marianski, Stanley und Adam Mariański. Die Kunst der Herstellung fermentierter Würste. Bookmagic LLC, 2009.