Wasseraktivität pH-Wert: Gemeinsam für die Produktsicherheit

Zusammenfassung und wichtige Punkte des Webinars

Aber welche Variable ermöglicht eine bessere Kontrolle? Ist es Wasseraktivität? Ist es der pH-Wert? Oder ist es eine Kombination aus beidem? Wir werden untersuchen, was Wasseraktivität pH-Wert sind, wie sie sich jeweils für sich allein auf die mikrobielle Stabilität auswirken und wie sie gemeinsam die mikrobielle Kontamination besser eindämmen können.

Die erste Hürde: Was ist Wasseraktivität?

Wasseraktivität ein Maß für den Energiezustand von Wasser in einem System. Aus dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik lässt sich die Gibbs-Gleichung für die freie Energie ableiten, die Aufschluss über die Energie oder das chemische Potential jeder Art von Stoff gibt – in diesem Fall also von Wasser. Die Wasseraktivität der Probe steht in direktem Zusammenhang mit dem Energiepotential, das wiederum in direktem Zusammenhang mit der Tendenz des Wassers steht, in die Dampfphase überzugehen, also mit seiner Fugazität.

Aus praktischer Sicht würde man zur Bestimmung der Wasseraktivität Produkts eine Probe in einen verschlossenen Behälter geben, sodass das Wasser aus der Probe in den Kopfraum verdampfen kann. Dieser Wasserdampf übt einen Druck auf den Behälter aus, der gemessen und als (P), der Partialdruck der Probe, berechnet werden kann. Anschließend dividiert man diesen Wert durch den Dampfdruck reinem Wasser bei derselben Temperatur, um die endgültige Wasseraktivität Probe auf einer Skala von 0 (überhaupt kein Wasser) bis 1 (reines Wasser) zu erhalten.

Obwohl beide Begriffe miteinander zusammenhängen, Wasseraktivität von der Feuchtigkeitsmenge: Letztere ist ein quantitatives Maß für die in einer Probe vorhandene Wassermenge, während Wasseraktivität ein qualitatives Maß für den Energiezustand des Wassers im System Wasseraktivität . Es ist zwar nützlich zu wissen, wie viel Wasser vorhanden ist, doch Mikroorganismen können nur das Wasser verwerten, auf das sie zugreifen können.

Warum Wasseraktivität

Jeder Mikroorganismus weist eine ganz bestimmte Wasseraktivität auf Wasseraktivität er seine Vermehrung einstellt. Dies wird durch den osmotischen Stress verursacht, der entsteht, wenn der freie Wasserfluss durch die semipermeable Barriere des Organismus unterbrochen wird. Indem die Wasseraktivität Systems unter diesen Schwellenwert gesenkt wird, kann der Mikroorganismus in einen Ruhezustand versetzt und sein Wachstum gestoppt werden, wodurch eine stabile und sichere Umgebung geschaffen wird, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht:

Wasseraktivität stellt jedoch keinen Abtötungsschritt dar. Sie verhindert lediglich das Wachstum. Nur durch die Kombination einer verringerten Wasseraktivität guten Herstellungspraktiken und einem Abtötungsschritt lassen sich die Mikroorganismen vollständig aus dem Produkt entfernen und daran hindern, zurückzukehren und sich zu vermehren.

Die Messung und Überwachung Wasseraktivität Produkten ist ein hervorragendes Instrument zur Gewährleistung der Produktsicherheit und dient als Nachweis für die Einhaltung der Kontrollpunkte in einem guten HACCP-Plan. Wasseraktivität konstante Wasseraktivität die Gleichmäßigkeit im Herstellungsprozess und ist ein guter Indikator dafür, dass der Verarbeitungsprozess abgeschlossen ist.

Die zweite Hürde: pH-Wert

In der Chemie ist der pH-Wert die Skala, anhand derer wir den relativen Säuregrad (oder die Basizität) eines Produkts messen. Er reicht von 1 bis 14, wobei 7 der neutrale Punkt von destilliertem Wasser ist. Werte unter 7 sind saurer (Zitronensäure, Essigsäure usw.) und Werte über 7 sind alkalischer oder basischer (Backpulver, Bleichmittel usw.).

Eine grobe Methode zur visuellen Messung des pH-Werts ist die Verwendung von Indikatorpapier. Das Papier verändert seine Farbe und gibt anhand der entsprechenden Tabelle einen allgemeinen Überblick über den pH-Wert des Produkts. Eine wesentlich genauere Messung kann mit Hilfe der Photometrie unter Verwendung eines Spektralphotometers oder durch elektrochemische Messung mit einer pH-Elektrode vorgenommen werden.

Ähnlich wie bei Wasseraktivität können wir anhand des pH-Werts Mindestwerte für das Wachstum verschiedener Organismen ermitteln.

Kürzlich wurden Teile des Lebensmittelkodex geändert, sodass nun neben dem bisherigen Mindest-pH-Wert von 4,6 auch besonders problematische Stämme berücksichtigt werden, die sich noch bei einem pH-Wert von 4,2 vermehren können.

Hurdle-Technologie: Wasseraktivität pH-Wert kombiniert

Zwar können Wasseraktivität der pH-Wert Wasseraktivität das Bakterienwachstum hemmen, doch durch die Kombination ihrer Wirkungen lässt sich mit der sogenannten „Hurdle-Technologie“ eine wirksamere Bekämpfung von Mikroorganismen erzielen. Verschiedene Faktoren wie Temperatur, Wasseraktivität, Säuregehalt, Konservierungsstoffe usw. können das Wachstum von Mikroben beeinflussen, doch durch ihre Kombination können wir eine Reihe von Hürden schaffen, um dieses Wachstum zu verhindern.

In einigen Fällen ist das Gesamtergebnis durch die Synergie der veränderten Wirkstoffe größer als die Summe seiner Teile, wodurch eine wirksame Kontrolle auf Werten erreicht wird, die für den pH-Wert oder Wasseraktivität normalerweise als unsicher gelten würden. Die folgende Tabelle veranschaulicht diese Wechselwirkung zwischen Wasseraktivität und den pH-Werten.

Sie werden feststellen, dass die Werte für Wasseraktivität pH-Wert zusammen niedriger sind, als sie es wären, wenn man die gleichen Ergebnisse einzeln erzielen wollte. Erst bei den höchsten Werten der beiden Parameter ist eine Produktbewertung erforderlich, wie durch „PA“ gekennzeichnet.

So ändern Sie Wasseraktivität den pH-Wert

Wie lässt sich also Wasseraktivität Produkt regulieren? Die gängigste Methode ist das Trocknen oder Entwässern des Produkts, um die Wasseraktivität zu senken. Wenn Wasser entzogen wird, Wasseraktivität die Wasseraktivität . Da das Entwässern jedoch nicht bei allen Produkten möglich ist, kommen in solchen Fällen Feuchthaltemittel zum Einsatz.

Feuchtigkeitsspender sind Stoffe, die Wasseraktivität senken, Wasseraktivität sie das verfügbare Wasser im Lebensmittel binden, ohne dabei den Wassergehalt zu verringern. Am häufigsten werden bestimmte Zuckerarten wie Maissirup mit hohem Fruktosegehalt oder Salz verwendet. Daneben gibt es noch weitere Stoffe wie Sorbit, Maltodextrin, Glycerin und sogar bestimmte Stärken, wobei jedoch die Löslichkeit dieser Zutaten den begrenzenden Faktor darstellt.

Bei der METER Group sind Tools erhältlich, mit denen sich berechnen lässt, wie viel von einem bestimmten Feuchthaltemittel benötigt wird, um einen bestimmten Wasseraktivität zu erreichen. Dies bietet einen guten Ausgangspunkt für die Messung und Prüfung von Additiven und deren Wirkungen.

Und wie kontrollieren wir den pH-Wert? Hierzu werden üblicherweise verschiedene Säuren (Essigsäure, Zitronensäure, Milchsäure usw.) zugesetzt. Manchmal werden auch natürliche saure Zutaten verwendet. Nehmen wir zum Beispiel Spaghettisoße. Die Tomaten senken den pH-Wert der Soße und machen sie so sauer, dass sie haltbar bleibt.

Eine weitere Möglichkeit zur Regulierung des pH-Werts ist der Fermentationsprozess. Dabei vermehren sich bestimmte Bakterien, die Milchsäure produzieren, wodurch der pH-Wert des Lebensmittels sinkt und das Wachstum anderer Organismen verhindert wird. Beispiele für fermentierte Lebensmittel sind Essiggurken, Sauerkraut, Oliven usw.

Obwohl beide Faktoren für sich genommen bereits gut funktionieren, sind sie in Kombination noch wirksamer. Durch die Einführung eines HACCP-Konzepts, bei Wasseraktivität und pH-Wert als Kontrollpunkte Wasseraktivität , kann durch routinemäßige Prüfungen sichergestellt werden, dass der Herstellungsprozess konsistent abläuft und das Produkt letztendlich sicher ist.

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