Wasseraktivität 101: Die Grundlagen beherrschen

Verstehen Sie die Kraft der Wasseraktivität

Wasseraktivität ist für die meisten Menschen kein intuitives Konzept. Aber wenn man es einmal verstanden hat, kann man damit die Feuchtigkeit in Lebensmitteln kontrollieren. Die Verhinderung von mikrobiellem Wachstum ist nur der Anfang.

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.

Präsentator

Mary Galloway ist seit acht Jahren leitende Wissenschaftlerin bei AQUALAB im Forschungs- und Entwicklungslabor. Sie ist auf die Verwendung und Prüfung von Instrumenten zur Messung der Wasseraktivität und ihres Einflusses auf die physikalischen Eigenschaften spezialisiert. Sie hat mit vielen Kunden zusammengearbeitet, um deren feuchtigkeitsbezogene Produktprobleme zu lösen, und erhält häufig die Gelegenheit, die Frage zu beantworten: "Was ist Wasseraktivität?"

Wasseraktivität 101

Wie erhalten Lebensmittelhersteller die Textur einer zarten Rosine und einer knusprigen Markenflocke, wie vermeiden sie Anbackungen und Verklumpungen oder wie stellen sie fest, ob ein Produkt anfällig für Verderb ist? All diese Aspekte werden durch die Wasseraktivität gesteuert. Wenn Sie verstehen, wie die Wasseraktivität funktioniert, können Sie Produkte entwickeln, die erwünscht sind, und potenzielle Probleme bei der Lagerung vorhersagen und verhindern.

Wasseraktivität definiert

Grundsätze der Thermodynamik:

• Energie ist eine treibende Kraft, die Prozesse in Gang setzt
• Mehr Energie bedeutet, dass mehr Prozesse oder Arbeit (z. B. mechanisch, thermisch, chemisch) durchgeführt werden können.
• Ein energiereicher Zustand will sich in einen energieärmeren Zustand umwandeln, um stabiler zu werden

Die Wasseraktivität (_aw) ist das Maß für den Energiezustand des Wassers in einem System. Sie ist ein Prinzip der Thermodynamik und folgt den gleichen Regeln. Eine höhere Wasseraktivität bedeutet mehr Energie und das Wasser kann mehr Arbeit verrichten, z. B. mikrobielles Wachstum, Feuchtigkeitsmigration oder chemische und physikalische Reaktionen. Die Unterschiede in der Wasseraktivität bestimmen, wie sich die Feuchtigkeit bewegt (in Bezug auf die Energie, nicht auf die Konzentration). Wasser mit einer höheren Wasseraktivität hat mehr Energie als Wasser mit einer niedrigeren Wasseraktivität. Wie kann das Wasser seinen Energiestatus senken, um stabiler zu werden? Es wandert zu einer niedrigeren Wasseraktivität.

In Energiesystemen können wir die Gleichung der freien Energie nach Gibbs (Gleichung 1) anpassen, um die Aktivität des Wassers in einem System bei einer bestimmten Temperatur zu bestimmen. Die Energie von Wasser in einem System ist gleich der Energie von reinem Wasser (𝜇o) plus der Gaskonstante(R) mal der Temperaturkonstante(T) und dem natürlichen Logarithmus der Fugazität. Beachten Sie, dass die einzige Variable, die in dieser Gleichung zur Bestimmung der Energie des Wassers abhängig ist, die Fugazität ist.

Was ist Fugazität?

Die Fugazität (_f/f0) ist die Entweichungsneigung eines Materials oder die Menge an Dampf, die aus einer Probe entweichen kann.  

• _f/f0 = _p/p0
• _p/p0 = Dampfdruck des Wassers über der Probe bei 𝓧 °C / Dampfdruck des reinen Wassers bei 𝓧 °C
• _p/p0 =_aw

Die Fugazität wird anhand der Partialdrücke gemessen, d. h. des Dampfdrucks von Wasser über einer Probe bei einer bestimmten Temperatur, geteilt durch den Dampfdruck von reinem Wasser bei derselben Temperatur. Und der relative Dampfdruck (manchmal auch Partialdampfdruck genannt) ist genau die Wasseraktivität. Wenn wir also den Partialdampfdruck einer Probe bestimmen, können wir die Wasseraktivität berechnen.

Abbildung 1 veranschaulicht, was Dampfdruck ist. Links ist eine Probe eines Lebensmittels in einem Behälter zu sehen. Wassermoleküle entweichen aus der Probe in den Kopfraum. Diese Moleküle erzeugen einen bestimmten Druck im Inneren des verschlossenen Behälters. Dieser Druck wird mit dem Druck verglichen, der von reinem Wasser erzeugt wird, wie in dem Behälter auf der rechten Seite zu sehen ist. Da die Wasseraktivität ein Verhältnis zwischen zwei Drücken ist, ist sie einheitenlos und wird auf einer Skala von 0 (keine Energie) bis 1 (die gleiche Energie wie reines Wasser) gemessen.

Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass sich der Druck ausgleichen muss und dass Temperatur und Druck konstant sein müssen. Die Wasseraktivität bei 25 ℃ ist anders als die Wasseraktivität bei 35 ℃. Im Allgemeinen wird sie höher sein. Wenn Sie also an einem Tag eine Messung bei 25 ℃ vornehmen und am nächsten Tag bei einer anderen Temperatur, ist die Wasseraktivität nicht dieselbe, da die Wasseraktivität von einer konstanten Temperatur abhängt.

Feuchtigkeitsgehalt definiert

Primäre Methode: verlustbehaftete Trocknung (Gleichung 2)

Primäre Methode: Titration (Gleichung 3)

Im Gegensatz zur Wasseraktivität, bei der es sich um einen Energiestatus handelt, ist der Feuchtigkeitsgehalt ein qualitatives Maß bzw. eine Menge Wasser. Er ist keine treibende Kraft. Er beeinflusst zwar die Textur, ist aber keine treibende Kraft für Reaktionen oder Veränderungen in einem Produkt. Es gibt zwei Hauptmethoden, um ihn zu messen.

Verlust bei der Trocknung: Beim Trocknungsverlust wird das Nassgewicht einer Probe vom Trockengewicht abgezogen und entweder durch das Trockengewicht für die Trockenbasis oder durch das Nassgewicht für die Nassbasis geteilt. Anschließend wird die Summe mit 100 multipliziert, um einen Prozentsatz zu erhalten. Es ist wichtig zu wissen, welche Basis verwendet wird, da jede Basis eine andere Antwort ergibt. Das liegt daran, dass Sie durch unterschiedliche Gewichte dividieren. Leider wird die Basis beim Trocknungsverlust oft nicht angegeben. Normalerweise wird sie nur als prozentualer Feuchtigkeitsgehalt angegeben. Bei METER verwenden wir die feuchte Basis, weil die trockene Basis einen negativen Feuchtigkeitsgehalt ergeben kann, der nicht real ist. Ein weiteres Problem bei der verlustbehafteten Trocknung ist, dass neben Wasser auch andere Substanzen, wie z. B. Alkohole und andere flüchtige Stoffe, verdampfen können, was den Feuchtigkeitsgehalt erhöht.

Titration: (auch bekannt als Karl-Fischer-Titration) Eine chemische Reaktion mit Wasser, Jod und einigen Lösungsmitteln. Die Reaktion läuft so lange, bis das gesamte Wasser verbraucht ist, woraufhin sich die elektrische Leitfähigkeit der Lösung ändert. Die Leitfähigkeit wird gemessen und dann zur Berechnung des prozentualen Feuchtigkeitsgehalts verwendet. Bei dieser Methode gibt es potenzielle Probleme. Eines davon ist, dass das gesamte Wasser gelöst und für die Reaktion verfügbar sein muss, was schwierig sein kann, wenn das Produkt nicht flüssig ist. Dazu muss man wissen, welches Lösungsmittel man verwenden muss, und es gibt kein Patentrezept für alle Lösungsmittel. Es gibt ein Hauptlösungsmittel, das für viele Arten von Proben geeignet ist, aber es ist nicht für jede Probe geeignet. Außerdem können mit den Lösungsmitteln Nebenreaktionen auftreten, die die Messung beeinträchtigen können.

Ein Problem bei der Messung des Feuchtigkeitsgehalts ist, dass es keinen Standard gibt. Es gibt nichts, was einen intrinsischen Feuchtigkeitsgehalt von X hat, mit dem wir vergleichen können. Wir können eine Antwort für den prozentualen Feuchtigkeitsgehalt erhalten, aber wir wissen nicht, ob er genau ist.

Vorführung von Wasseraktivitäten

Vergleicht man den Feuchtigkeitsgehalt eines Kekses mit dem eines Honigs, so würde man erwarten, dass der Feuchtigkeitsgehalt des Honigs höher ist. Das stimmt auch: Honig hat einen Feuchtigkeitsgehalt von 18 %, ein Keks von 5 %. Aber diese beiden Produkte haben die gleiche Wasseraktivität (0,_60aw), d. h. wenn Sie den Keks eine Woche lang in den Honig eintauchen, wird er nicht weich. Und warum? Weil die Wasseraktivität, nicht der Feuchtigkeitsgehalt, die treibende Kraft hinter den Reaktionen ist (in diesem Fall die Feuchtigkeitsmigration). Es würde nichts passieren, weil die Energien (oder Wasseraktivitäten) gleich sind.

Anwendungen für Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt

Es gibt Anwendungen sowohl für die Wasseraktivität als auch für den Feuchtigkeitsgehalt (Tabelle 2). Die Wasseraktivität ist eine genauere Methode zur Vorhersage und Vermeidung von Lagerungsproblemen, aber beachten Sie, dass der Feuchtigkeitsgehalt die Textur beeinflusst. Sie können den Feuchtigkeitsgehalt zur Verbesserung der Textur verwenden, je nachdem, welche Art von Produkt Sie wünschen. Der Feuchtigkeitsgehalt kann auch zur Bestimmung der Konzentration von Inhaltsstoffen oder des Nährstoffgehalts herangezogen werden, was für die Kennzeichnungsvorschriften wichtig ist. Und wenn Ihr Produkt einen Grenzwert für den Feuchtigkeitsgehalt hat, z. B. Tiernahrung bei 10 %, müssen Sie den Feuchtigkeitsgehalt bestimmen, um zu wissen, ob das Produkt den Anforderungen entspricht.

Feuchtigkeits-Sorptions-Isothermen

Jedes Produkt hat sein eigenes, einzigartiges Verhältnis zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt. Abbildung 2 zeigt das Verhältnis zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt der von uns getesteten Produkte. Sie sind alle völlig unterschiedlich, und jedes Diagramm hat eine andere Form.

Die Beziehung zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt wird als Feuchtesorptionsisotherme bezeichnet und kann zur Bestimmung der kritischen Wasseraktivität verwendet werden. Dies ist der Punkt, an dem sich die Sorptionseigenschaften physikalisch ändern und mehr Feuchtigkeit aufgenommen werden kann. Die kritische Wasseraktivität wird durch eine Änderung der Steigung der Kurve bestimmt. Bei der Wasseraktivität, bei der sich die Steigung ändert, verändert sich die Beschaffenheit des Produkts oder es kommt zu anderen Reaktionen.

Sie können die Auswirkungen der Formulierung bestimmen, indem Sie verschiedene Isothermen von einer Formulierung zur nächsten vergleichen. So können Sie zum Beispiel das Mischen von trockenen Zutaten modellieren, um die Wasseraktivität vorherzusagen, wenn Sie zwei neue Zutaten mischen. Wenn ein Produkt in einem heißen Lastwagen oder Lagerhaus versandt und gelagert wird, was passiert dann mit dem Produkt, wenn es beim Einzelhändler ankommt? Sie können Isothermen bei verschiedenen Temperaturen erstellen und die Auswirkungen vorhersagen. Isothermen sind auch für die Vorhersage der Haltbarkeitsdauer wichtig.

Mikrobielles Wachstum

Mikroorganismen brauchen Wasser für ihr Wachstum, und sie erhalten Wasser aus ihrer Umgebung. Wenn ein Organismus von einer geringeren Wasseraktivität umgeben ist als sein Inneres, erlebt er osmotischen Stress. In Abbildung 3 beträgt die Wasseraktivität im Inneren einer Zelle 0,95_aw. Außerhalb der Zelle liegt die Wasseraktivität bei 0,90_aw. Da eine hohe Wasseraktivität in eine niedrige Wasseraktivität übergehen möchte, wird das Wasser im Inneren der Zelle nach außen wandern, und wenn dies geschieht, verliert die Zelle an Turgordruck. Die Zelle wird versuchen, sich anzupassen, indem sie ihren Stoffwechselprozess ändert, um ihre interne Wasseraktivität zu verringern. Wenn sie sich der Umgebung anpassen kann, verfügt sie über genügend Wasser oder Energie, um zu wachsen und sich zu vermehren.

Was aber, wenn sie nicht mit der Umgebung übereinstimmen kann? Eine andere Zelle in Abbildung 3 hat eine Wasseraktivität von 0,93, passt aber mit 0,90 nicht in die Umgebung. In diesem Fall hat die Zelle nicht genug Energie, um zu wachsen und sich fortzupflanzen, und sie geht in den Ruhezustand über.

Wie gut sich eine Mikrobe anpassen und ihre Wasseraktivität senken kann, bestimmt ihre Wasseraktivitätsgrenze. In den 1950er Jahren zeigte Dr. William James Scott, dass Mikroorganismen eine Wasseraktivität haben, unter der sie nicht wachsen können (Tabelle 3). Für jeden Mikroorganismus gibt es eine bestimmte Wasseraktivität, die das Wachstum hemmt, und sie können in einer Umgebung unterhalb dieses Grenzwertes nicht wachsen.

Tabelle 3 zeigt, dass Salmonellen eine Wasseraktivitätsgrenze von 0,95 haben. Das heißt, wenn ein Produkt eine Wasseraktivität von 0,95 hat und die Bedingungen für pH-Wert, Temperatur und Nährstoffe ideal sind und es keine konkurrierenden Arten gibt, können Salmonellen nicht wachsen. Ändert sich eine dieser Bedingungen oder sind sie für das mikrobielle Wachstum nicht ideal, kann die begrenzende Wasseraktivität erhöht werden. Bakterien können bei einer höheren Wasseraktivität als diesem Grenzwert wachsen, aber niemals bei einer niedrigeren Wasseraktivität. Und es spielt keine Rolle, in welcher Matrix sich die Bakterien befinden, ob in einem Keks, einem Pulver oder einem Tierfutter, wenn diese Bakterien vorhanden sind, werden sie nicht unter diesem Grenzwert wachsen.

Beachten Sie, dass die Wasseraktivität keine Abtötung oder Beseitigung von Bakterien darstellt. Es handelt sich um einen Kontrollschritt, der das Wachstum von Mikroorganismen verhindert, was bedeutet, dass das Produkt sicher, aber nicht steril ist. Die Bakterien sind immer noch vorhanden. Wenn diese Lebensmittel mit einer höheren Wasseraktivität in Berührung kämen, als der Grenzwert vorsieht, könnten sie wachsen. Das ist ein potenzielles Problem, aber wenn man die Wasseraktivität in der Formulierung niedrig genug hält, gibt es kein Problem.

Tabelle 3 zeigt auch, dass aerobe Staphylokokken eine Mindestwasseraktivität von 0,86 haben. Das bedeutet, dass alles, was über 0,86_aw liegt, als potenziell gefährliches Lebensmittel gilt. Wenn diese Bakterien zu wachsen beginnen, machen sie Menschen krank, so dass Lebensmittel oberhalb dieser Wasseraktivität als potenziell gefährlich gelten. Alles unter 0,85_aw ist ein Grenzwert, bei dem das nicht passieren kann.

Tabelle 4 ist ein Diagramm, das den gesamten Wasseraktivitätsbereich für verschiedene Organismen, einschließlich Schimmel- und Hefepilzen, zeigt. Sie zeigt auch typische Lebensmittel, die in jedem Wasseraktivitätsbereich zu finden sind. Beachten Sie, dass Lebensmittel über 0,85 potenziell gefährlich sind. Schimmelpilze haben niedrigere Grenzwerte für die Wasseraktivität, aber Schimmelpilze, die im Allgemeinen zum Verderb beitragen, liegen bei oder über 0,7. Unter 0,6 gibt es kein Wachstum für Mikroben. Sie können diese Informationen nutzen, um Produkte herzustellen, die weder potenziell gefährlich noch anfällig für verderbliche Schimmelpilze sind.

Wasseraktivität in Aktion

Schimmel vorbeugen

Ein Erzeuger trocknete seine Pekannüsse auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 4 %. Er war sich nicht sicher, ob 4 % trocken genug waren, um mikrobielles Wachstum zu verhindern, aber in der Vergangenheit hatte er nie Probleme mit dieser Spezifikation gehabt. Wenn er sich eine Feuchtigkeits-Sorptions-Isotherme ansah, um die Beziehung zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt zu bestimmen, stellte er fest, dass eine Wasseraktivität von 0,68 in seinen Pekannüssen einem Feuchtigkeitsgehalt von 4 % entsprach. 0,68 liegt unter der mikrobiellen Grenze für Schimmelwachstum. Bleibt die Wasseraktivität also bei 0,68, ist ein Feuchtigkeitsgehalt von 4 % ausreichend, um Schimmel zu verhindern.

Aber das Produkt des Züchters schimmelte. Warum?

Seine Messung des Feuchtigkeitsgehalts war nur auf ein halbes Prozent genau. Wenn die Pekannüsse einen Wert von 4 % aufwiesen, lagen sie in Wirklichkeit näher an 4,5 %, was bedeutete, dass die Wasseraktivität den sicheren Grenzwert für Schimmel überschritt. Der Feuchtigkeitsgehalt war kein adäquates Qualitätsmerkmal, da die Pekannüsse zwischen 3,5 und 4,5 % liegen konnten, ohne dass der Erzeuger dies je erfahren hätte.

Wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Pekannüsse zwischen 3,5 und 4,5 % schwankt, sind die Pekannüsse nicht nur schimmelanfällig, sondern können auch weniger Gewinn bringen. Ein niedrigerer Feuchtigkeitsgehalt bedeutet eine geringere Qualität (härtere Nüsse), und es bedeutet, dass mehr Nüsse in jeden Sack kommen (Überverpackung). Hätte er jedoch eine genauere Spezifikation der Wasseraktivität verwendet, hätte er beide Probleme vermeiden können. Mit einer Wasseraktivitätsspezifikation von 0,68 könnte er den Feuchtigkeitsgehalt bei genau 4 % halten.

Klumpenbildung und Verklumpung vorhersagen

Ein Trockensuppenhersteller verarbeitete eine Mischung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 3 %. Er erhielt neuen Pfeffer, den er der Mischung beifügte, die ebenfalls einen Feuchtigkeitsgehalt von 3 % aufwies. Als er jedoch die beiden Zutaten zusammenmischte, verklumpte die gesamte Charge. Was war passiert? Obwohl der Feuchtigkeitsgehalt derselbe war, waren die Wasseraktivitäten unterschiedlich.

Die Suppenmischung hatte eine Wasseraktivität von 0,28_aw, und die Wasseraktivität der Paprika lag mit 0,69_aw über der kritischen Wasseraktivität der Suppe. Eine höhere Wasseraktivität bewegt sich immer in Richtung einer niedrigeren Wasseraktivität, so dass die Feuchtigkeit aus dem Pfeffer in die Suppe wanderte und die Mischung verklumpte. Hätte der Hersteller die Wasseraktivität vor der Zugabe zur Suppe gemessen, hätte er das Zusammenbacken und Verklumpen vorhersagen können, da er wusste, dass 0,69_aw über dem kritischen Grenzwert für die Suppe lag. Durch die Verfolgung der Wasseraktivität der eingehenden Zutaten konnte der Hersteller die Qualität seiner Zulieferer überwachen und eine Akzeptanzspezifikation festlegen, die unterhalb der kritischen Wasseraktivität lag. Mit diesen Informationen konnte er die Konsistenz der eingehenden Zutaten sicherstellen.

Für den Erfolg formulieren

Die Wasseraktivität ist auch für die Produktformulierung entscheidend. Wenn Sie einen Snackkuchen herstellen und Isothermen für die Glasur, die Cremefüllung und den Kuchen erstellen würden, würden Sie sehen, dass jede Zutat eine andere Beziehung zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Jede Kurve hat eine andere Form (Abbildung 4).

Bei einer Wasseraktivität von knapp unter 0,7 (senkrechte Linie) haben die Zutaten alle einen unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt. Der Zuckerguss liegt bei 5 %, die Cremefüllung bei fast 15 % und der Kuchen bei 20 %. Jeder Feuchtigkeitsgehalt sorgt für eine andere Textur, wenn ein Kunde in den Kuchen beißt. Sie können jede Zutat mit genau dieser Wasseraktivität formulieren, und jede Komponente wird ihren Feuchtigkeitsgehalt und ihre Textur beibehalten. Da die Wasseraktivität jeder Komponente gleich ist, wandert die Feuchtigkeit nicht von einer Komponente zur anderen.

Reduzieren Sie Umverpackungen und erhöhen Sie den Gewinn

Ein Hersteller von Heimtierfutter produzierte mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 6,5 %, weil er bei dieser Spezifikation noch nie einen Verderb hatte. Er erstellte eine Isotherme und stellte fest, dass sein Produkt bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 6,5 % eine Wasseraktivität von 0,4 aufwies, was weit unter den mikrobiellen Grenzwerten lag. Aber war seine Feuchtigkeitsangabe zu niedrig? Da für Heimtierfutter ein maximaler Feuchtigkeitsgehalt von 10 % zulässig ist, konnte er den Feuchtigkeitsgehalt und die Wasseraktivität sicher erhöhen, um seine Gewinnspanne zu steigern und die Textur zu verbessern.

Nach der Verwendung isothermer Daten zur Ermittlung eines kritischen Grenzwerts für die Wasseraktivität und der Durchführung von Haltbarkeitsberechnungen legte der Tierfutterhersteller einen neuen Grenzwert für die Wasseraktivität von 0,6 fest, was einem Feuchtigkeitsgehalt von 9,5 % entspricht. Beide Werte lagen innerhalb der Sicherheits- und gesetzlichen Grenzwerte. Durch die Erhöhung der Wasseraktivität und des Feuchtigkeitsgehalts reduzierte er die Kosten für die Rohzutaten. Er verwendete weniger Zutaten, um die gleiche Menge an Tiernahrung herzustellen, da er diese Zutaten im Wesentlichen durch Wasser ersetzte. Außerdem sparte er Strom und Wärme, da weniger Zeit in den Öfen verbracht werden musste. Und das Produkt war besser, weil der Feuchtigkeitsgehalt höher war. Durch das Verständnis der Wasseraktivität war der Hersteller in der Lage, den Gewinn kontinuierlich zu steigern, ohne Kompromisse bei der Qualität oder Sicherheit einzugehen.

Erhöhung der chemischen/biochemischen Stabilität

Die Wasseraktivität kann die Reaktionsgeschwindigkeit verschiedener chemischer Reaktionen beeinflussen, die in Lebensmitteln und Arzneimitteln auftreten.

Abbildung 5 ist ein von Dr. Ted Labuza entwickeltes Diagramm, das zeigt, dass die meisten Reaktionsgeschwindigkeiten bei Wasseraktivitäten nahe 0,6 ansteigen. Das Diagramm zeigt, wo Bakterien, Hefe und Schimmel wachsen. Sie zeigt auch, wo die enzymatische Aktivität zunimmt. Die Bräunungsreaktionen erreichen ihren Höhepunkt bei 0,6 und fallen dann ab, weil sich zu diesem Zeitpunkt mehr Wasser in der Matrix befindet und sie verdünnt werden. Die Lipidoxidation folgt einem ungewöhnlichen Trend: Sie ist bei niedrigen Wasseraktivitäten hoch und bei höheren Wasseraktivitäten wieder hoch. Interessanterweise ist sie bei Wasseraktivitäten zwischen 0,3-0,4 stabiler, was für einige Produkte wie Kartoffelchips, die viel Fett und Öl enthalten, wichtig ist.

Warum Sie Wasseraktivität brauchen

Die Wasseraktivität ist die Energie des Wassers in einem System. Sie ist qualitativ und inhärent im Produkt selbst. Sie ist eine treibende Kraft, die Dinge wie mikrobielles Wachstum, Feuchtigkeitsmigration sowie physikalische und chemische Veränderungen ermöglicht. Der Feuchtigkeitsgehalt ist lediglich die Menge an Wasser. Er ist keine treibende Kraft, d. h. er sagt nicht aus, was das Wasser bewirkt, sondern nur, wie viel davon vorhanden ist.

Die Wasseraktivität ist die richtige Spezifikation zur Verhinderung von mikrobiellem Wachstum, zur Aufrechterhaltung der physikalischen und chemischen Stabilität, zur Formulierung von Produkten und zur Vorhersage der Lagerfähigkeit.

Referenzen

Labuza, Ted P., K. Acott, S. R. TatiNl, R. Y. Lee, Jv Flink, und W. McCall. "Bestimmung der Wasseraktivität: eine gemeinschaftliche Studie verschiedener Methoden". Journal of Food Science 41, no. 4 (1976): 910-917.

Scott, W. J. "Water relations of food spoilage microorganisms". In Advances in food research, Bd. 7, S. 83-127. Academic Press, 1957.