Die Wasseraktivität (_aw) ist ein nützliches Instrument zur Überwachung der Produktqualität und -sicherheit von Lebensmitteln im ungefrorenen Zustand. Im gefrorenen Zustand, in dem Wasser zu Eis geworden ist, wird die Wasseraktivität jedoch vollständig von der Temperatur bestimmt und muss nicht mehr mit einem Instrument gemessen werden. Darüber hinaus besteht die im ungefrorenen Zustand vorhandene Korrelation zwischen Wasseraktivität und kritischen Sicherheits- und Qualitätsfaktoren im gefrorenen Zustand nicht mehr. Glücklicherweise verlangsamt der gefrorene Zustand die meisten Abbaureaktionen drastisch und bietet somit ähnliche Kontrollmöglichkeiten wie die Wasseraktivität im ungefrorenen Zustand.

Die Wasseraktivität muss zwar nicht im gefrorenen Zustand gemessen werden, aber es gibt viele Produkte, die während des Transports oder der Lagerung eingefroren und vor dem Verzehr wieder aufgetaut werden. Eine häufig an uns bei AQUALAB gestellte Frage lautet, ob die Wasseraktivität eines Materials vor dem Einfrieren auch nach dem Auftauen noch dieselbe ist. Angesichts der Komplexität des Gefrierprozesses, des Vorhandenseins von nicht gefrorenem Wasser und der Gefrierkonzentration von Feststoffen scheint es möglich, dass ein Gefrier-/Auftauzyklus die Wasseraktivität eines Produkts bei Messung bei Raumtemperatur verändern könnte.

Um diese Frage zu beantworten, haben wir ein Experiment durchgeführt, bei dem wir verschiedene Lebensmittelprodukte vor und nach dem Einfrieren untersucht haben. Zu den analysierten Produkten gehörten ein mit gelber Creme gefüllter Snackkuchen, ein mit Schokolade überzogener und mit Creme gefüllter Snackkuchen sowie Rosinen mit unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt. Der Kuchen, die Cremefüllung und die Glasur der Snackkuchen wurden einzeln gemessen. Bei dem gelben Snackkuchen betrug der Feuchtigkeitsgehalt des Kuchens und der Creme 22,75 % bzw. 21,18 %. Beim Schokoladensnackkuchen betrug der Feuchtigkeitsgehalt des Kuchens, der Creme und der Glasur 17,78 %, 12,17 % bzw. 5,47 %. Es wurden Rosinen mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 11 %, 18 % und 23 % verwendet. Die Produkte wurden vor dem Einfrieren mit einem AQUALAB 4TE bei 25 °C doppelt auf ihre Wasseraktivität untersucht. Anschließend wurden Teilproben jedes Produkts 2 Tage, 1 Woche und 30 Tage lang eingefroren und erneut mit einem AQUALAB 4TE bei 25 °C auf ihre Wasseraktivität analysiert. Die Temperatur des Gefrierschranks betrug -15 °C, die Temperatur der einzelnen Produkte wurde jedoch nicht überwacht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Auswirkungen eines Gefrier-Auftau-Zyklus minimal sind und offenbar keinen Anlass zu großer Sorge geben. Das Einfrieren der Produkte über einen längeren Zeitraum 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 aufgrund des 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 Snackkuchen-Komponenten waren nach dem Einfrieren höher, jedoch wiederum 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 keine Abweichung mehr als 0,01 aw betrug. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Gefrier-/Auftauzyklus selbst bei Produkten mit sehr unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt offenbar keinen großen Einfluss auf die Wasseraktivität hat.

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In diesem 20-minütigen Webinar erfahren Sie alles Wesentliche über Wasseraktivitäten. Sie lernen:

• Was ist Wasseraktivität?
• Wie es sich vom Feuchtigkeitsgehalt unterscheidet
• Warum es das mikrobielle Wachstum kontrolliert
• Wie das Verständnis der Wasseraktivität Ihnen helfen kann, die Feuchtigkeit in Ihrem Produkt zu kontrollieren.