Getrocknete Früchte und Nüsse sind bei Lebensmittelherstellern sehr beliebt, egal ob sie als eigenständige Produkte oder als Zutaten in anderen Lebensmitteln verwendet werden.

Dafür gibt es gute Gründe. Obst und Nüsse sind natürliche Lebensmittel, die weit verbreitet sind und gerne gegessen werden. Sie schmecken pur oder als Zutat in Proteinriegeln, Salaten, Backwaren und vielem mehr. Darüber hinaus sind die Verbraucher von heute sehr informiertt, was Inhaltsstoffe angeht. Sie lesen Etiketten und möchten bekannte Lebensmittel als Zutaten in ihren Lieblingssnacks aus dem Supermarkt finden.

Es gibt jedoch auch gute Gründe für Lebensmittelhersteller, diese zu vermeiden. Sowohl Obst als auch Nüsse stellen Lebensmittelunternehmen aufgrund ihrer großen Variabilität hinsichtlich Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt vor Herausforderungen. Im Folgenden werden wir diese Variablen diskutieren und Lösungen für Lebensmittelhersteller anbieten, die in ihren Produktionsprozessen mit Obst und Nüssen arbeiten.

Variabilität bei Früchten

Obst ist eine große Kategorie von Lebensmitteln. Jede Obstsorte hat eine einzigartige Kombination aus Wasseraktivität, Feuchtigkeitsgehalt, Ballaststoffen, Zucker und anderen Variablen.

Bei faserigen Früchten wie Mangos gibt es große Unterschiede sowohl hinsichtlich der Wasseraktivität als auch des Feuchtigkeitsgehalts. Bei anderen Früchten, wie beispielsweise Blaubeeren, sind diese Unterschiede geringer. Allerdings kann selbst bei diesen besser vorhersehbaren Früchten die Wasseraktivität je nach Trocknungsmethode, Verarbeitungsmethode, Zuckerzusatz, pH-Wert und sogar Anbausaison variieren.

Variabilität bei Nüssen

Obwohl sie nicht so variabel sind wie Obst, ist es auch bei Nüssen schwierig, ihre Stabilität in verarbeiteten Lebensmitteln zu gewährleisten. Abbildung 3 unten veranschaulicht die Variabilität der Wasseraktivität bei Mandeln, Erdnüssen, Cashewnüssen, Pekannüssen, Pistazien, einer Snackmischung und Walnüssen.

Wie bei Obst kann es auch bei Nüssen hilfreich sein, sich auf eine bestimmte Sorte zu konzentrieren, um Trends zu analysieren. Bei Mandeln gibt es beispielsweise weniger Schwankungen als bei Blaubeeren – aber es gibt sie dennoch.

Wie Obst können auch Nüsse durch ihre Wachstumsperiode beeinflusst werden. Aber auch die Verarbeitung ist eine wesentliche Variable für die Wasseraktivität von Nüssen. Wenn sie roh verzehrt werden sollen, ist die Wasseraktivität anders als bei getrockneten Nüssen. Das Hinzufügen von Salz oder anderen Aromastoffen beeinflusst ebenfalls die Wasseraktivität und den Feuchtigkeitsgehalt einer Nuss. Bezeichnenderweise haben Nüsse auch einen geringeren Wasseraktivitätsbereich als Obst, was bedeutet, dass sie anfälliger für Ranzigkeit sind.

Auswirkungen der Variabilität: Geschmack und Textur

Ein theoretisches Verständnis der Beziehung zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt ist interessant, aber aus geschäftlicher Sicht ist es viel hilfreicher zu wissen, wie diese Variablen den Geschmack und die Textur von Lebensmitteln beeinflussen.

Ein Experiment: Über- und Unterhydrierung von Obst und Nüssen

Betrachten Sie zu diesem Zweck die Ergebnisse eines Experiments, das von Mary Galloway, der Leiterin des Forschungs- und Entwicklungslabors der METER Group, durchgeführt wurde. Galloway legte zwei Bedingungen fest, um zu demonstrieren, was mit Früchten und Nüssen passiert, wenn sie übermäßig hydratisiert oder übermäßig getrocknet werden.

Galloway präsentierte eine Probe von Blaubeeren und Mandeln, die beide einen relativ hohen Wasseraktivitätsgrad von 0,7 aufweisen.

Überhydratisierte Früchte

Die Blaubeere ist sehr weich. Die Textur ist ideal, um die Blaubeere pur zu essen – allerdings besteht bei einer Wasseraktivität von 0,7 die Gefahr, dass sie schimmelt. Dieses Experiment zeigt, dass eine übermäßige Hydratisierung von Obst in bestimmten Situationen akzeptabel sein kann, obwohl sie riskant ist.

Überhydrierte Nüsse

Ein Wasseraktivitätswert von 0,7 ist jedoch viel zu hoch für die Mandel. Dadurch ist die Mandel zu feucht geworden und hat eine weiche Konsistenz. Beim Reinbeißen in die Nuss entsteht kein befriedigendes Knirschen.

Übergetrocknete Früchte

Blaubeeren haben von Natur aus einen hohen Wassergehalt, sodass die Beeren hart und trocken werden, wenn der Wassergehalt sinkt. Als Galloway die Beeren in ein Glas füllte und dieses schüttelte, klapperten sie. Die übertrockneten Blaubeeren eignen sich nicht als Snack – allerdings könnten sie perfekt als Zutat für Frühstückscerealien dienen.

Übergetrocknete Nüsse

Wie zu erwarten war, eigneten sich übertrocknete Nüsse besser als Snack als übertrocknete Früchte. Die manipulierten Mandeln haben eine geringere Wasseraktivität und sind schön knackig, was sie perfekt als Snack macht.

Die Balance zwischen Lebensmitteln mit hohem und niedrigem Wassergehalt zu finden – insbesondere wenn sie als Zutaten in denselben Lebensmitteln verwendet werden – kann für Lebensmittelwissenschaftler schwierig sein. Aber durch die Messung und Berücksichtigung der Variabilität von Obst und Nüssen können sie köstliche Lösungen finden.

Messung der Feuchtigkeitsschwankungen und erfolgreiche Mischung von Früchten und Nüssen

In der heutigen Lebensmittelindustrie verwenden die meisten Unternehmen den Feuchtigkeitsgehalt, um die Feuchtigkeitsschwankungen in Lebensmitteln zu messen. Oftmals wird der Trocknungsverlust als Messmethode zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts verwendet, was eine Erhitzung erfordert. Wenn die Zutat auf hohe Temperaturen unerwünscht reagiert – was bei Früchten und Nüssen der Fall ist –, kann die Probe bräunen oder rösten, wodurch sich der Feuchtigkeitsgehalt des Lebensmittels verändert. Einige Lebensmittelwissenschaftler messen bei der Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts von Fruchtpasten auch die Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit. Auch dies ist nicht ideal.

Diese traditionellen Methoden sind weit verbreitet, vor allem weil sie schon seit langem angewendet werden. Eine modernere Messmethode kann jedoch für Lebensmittelhersteller von Vorteil sein: die Wasseraktivität. Die Messung der Wasseraktivität ist eine einfachere und präzisere Methode zur Messung des Wassergehalts in Lebensmitteln. Außerdem ist es relativ leicht zu verstehen, wie die Wasseraktivität eines Lebensmittels mit seiner Qualität und Sicherheit zusammenhängt.

Die Vorteile der Messung der Wasseraktivität werden deutlich, wenn Wissenschaftler komplexe Berechnungen zu Lebensmitteln durchführen – wie sie beispielsweise erforderlich sind, wenn Lebensmittelhersteller Früchte und Nüsse in einem Produkt mischen.

Manche Menschen gehen fälschlicherweise davon aus, dass Feuchtigkeit aufgrund des Feuchtigkeitsgehalts des ersten Lebensmittels von einem Lebensmittel auf ein anderes übergeht. Allerdings ist es nicht unbedingt so, dass Lebensmittel mit einem höheren Wassergehalt eher dazu neigen, diese Feuchtigkeit auf andere Lebensmittel zu übertragen. Vielmehr bestimmt die Energie eines Lebensmittels, wie wahrscheinlich es ist, dass Wasser auf benachbarte Lebensmittel übergeht. Mit anderen Worten: Das Lebensmittel mit der höheren Wasseraktivität ist dasjenige, das Wasser verliert.

Nehmen wir zum Beispiel eine Packung Müsli mit knusprigen, trockenen Flocken und feuchten Früchten wie Rosinen. Um beide Komponenten erfolgreich zu vermischen, fügen Lebensmittelwissenschaftler der Außenseite der Rosinen ein Feuchthaltemittel wie Zucker oder Salz hinzu. Diese Feuchthaltemittel senken die Wasseraktivität der Rosinen, wodurch verhindert wird, dass Wasser aus den weichen Rosinen in die knusprigen Flocken gelangt.

In den vergangenen Jahrzehnten stützten sich Lebensmittelwissenschaftler auf wissenschaftliche Methoden, um zu bestimmen, wie viel Feuchthaltemittel einem Lebensmittel zugesetzt werden muss, um die optimale Wasseraktivität in jeder Zutat zu erreichen. Leider war dies in der Regel mit viel Versuch und Irrtum verbunden, was sowohl zeit- als auch kostenintensiv war.

Mit den Wasseraktivitätsmessgeräten und der dazugehörigen Software der METER Group können Lebensmittelwissenschaftler jedoch Proben von Lebensmitteln entnehmen und diese „Experimente“ dann von ihrem Computer aus durchführen. Diese hochentwickelten Wasseraktivitätsmessgeräte sparen Unternehmen Zeit und Ressourcen, da sie bei Berechnungen helfen, die zuvor deutlich länger gedauert haben. So können Unternehmen Entscheidungen in Bezug auf die Herstellung, die Lagerbedingungen, die Verpackung und vieles mehr mit mehr Sicherheit und schneller als je zuvor treffen.

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