Wasseraktivität und nach dem Einfrieren

Wasseraktivität _aw) ist ein nützliches Instrument zur Überwachung der Produktqualität und -sicherheit bei Lebensmitteln im nicht gefrorenen Zustand. Im gefrorenen Zustand, in dem Wasser zu Eis übergegangen ist, Wasseraktivität jedoch vollständig von der Temperatur bestimmt und muss nicht mehr mit einem Messgerät ermittelt werden. Zudem besteht im gefrorenen Zustand kein Zusammenhang mehr zwischen Wasseraktivität den kritischen Sicherheits- und Qualitätsfaktoren, wie er im nicht gefrorenen Zustand gegeben ist. Glücklicherweise verlangsamt der gefrorene Zustand die meisten Abbaureaktionen drastisch und bietet somit ähnliche Kontrollmöglichkeiten wie Wasseraktivität ungefrorenen Zustand.

Zwar muss Wasseraktivität im gefrorenen Zustand gemessen werden, doch gibt es viele Produkte, die während des Transports oder der Lagerung eingefroren und vor dem Verzehr wieder aufgetaut werden. Eine häufig an uns bei AQUALAB gerichtete Frage lautet, ob die Wasseraktivität Materials vor dem Einfrieren 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-Auftau-Zyklus die Wasseraktivität Produkts verändern könnte, wenn diese bei Raumtemperatur gemessen wird.

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 gelber Snackkuchen mit Cremefüllung, ein mit Schokolade überzogener Snackkuchen mit Cremefüllung sowie Rosinen mit unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalten. Der Kuchen, die Cremefüllung und die Glasur der Snackkuchen wurden jeweils separat gemessen. Beim gelben Snackkuchen betrug der Feuchtigkeitsgehalt des Kuchens 22,75 % und der der Cremefüllung 21,18 %. Beim mit Schokolade überzogenen Snackkuchen betrugen die Feuchtigkeitsgehalte des Kuchens, der Creme und der Glasur 17,78 %, 12,17 % bzw. 5,47 %. Es wurden Rosinen mit Feuchtigkeitsgehalten von 11 %, 18 % und 23 % verwendet. Die Produkte wurden vor dem Einfrieren Wasseraktivität doppelter Ausführung mit einem AQUALAB 4TE bei 25 °C auf Wasseraktivität untersucht. Anschließend wurden Teilproben jedes Produkts für 2 Tage, 1 Woche und 30 Tage eingefroren und Wasseraktivität mit einem AQUALAB 4TE bei 25 °C auf Wasseraktivität untersucht. 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 deuten darauf hin, dass die Auswirkungen eines Gefrier-Auftau-Zyklus minimal sind und offenbar keinen Anlass zu großer Sorge geben. Ein längeres Einfrieren der Produkte führte nicht zu größeren Veränderungen der Wasseraktivität. Stattdessen sind die Ergebnisse relativ zufällig verteilt, was wahrscheinlich auf experimentelle Fehler zurückzuführen ist und nicht auf Veränderungen der Wasseraktivität des Gefrier-Auftau-Zyklus. Der größte Unterschied in Wasseraktivität, 0,03 aw, zeigte sich beim gelben Snackkuchen vor dem Einfrieren und nach einer Woche im Gefrierschrank. Alle Wasseraktivität der Snackkuchen-Bestandteile waren nach dem Einfrieren höher, jedoch wiederum nicht um mehr als 0,03 aw. Die Wasseraktivität für Rosinen sanken bei den Proben mit niedrigem und hohem Feuchtigkeitsgehalt, stiegen jedoch bei den Proben mit mittlerem Feuchtigkeitsgehalt an, wobei keine Abweichung um mehr als 0,01 aw auftrat. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Gefrier-Tau-Zyklus offenbar keinen großen Einfluss auf Wasseraktivität hat Wasseraktivität bei Produkten mit sehr unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalten.

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