Die Haltbarkeit ist der Zeitraum, in dem ein Produkt für einen Kunden attraktiv bleibt, und umfasst den Zeitraum, in dem ein Kunde das Produkt kaufen und konsumieren möchte. Die Haltbarkeit bezieht sich auch darauf, wie lange ein Produkt für den Verzehr unbedenklich bleibt. Das Ende der Haltbarkeit kann durch mikrobiellen Verderb, Schimmel und das Wachstum gefährlicher pathogener Bakterien verursacht werden.

Faktoren, die die Haltbarkeit beeinflussen

Mehrere Faktoren beeinflussen die Haltbarkeit. Die Art des Produkts, die Art der Lagerung und die Handhabung während der Herstellung tragen alle zur Haltbarkeit bei. Die Haltbarkeit kann sich sowohl auf die Qualität als auch auf die Stabilität eines Produkts beziehen.

Viele Hersteller geben die Haltbarkeit eines Produkts anhand von Mindesthaltbarkeits- oder Verbrauchsdaten an, obwohl keiner dieser Begriffe gesetzlich geregelt ist. Trotz fehlender Vorschriften versuchen viele Unternehmen, bei der Bestimmung der Haltbarkeit eines Produkts umsichtig und konservativ vorzugehen, um sowohl die Verbraucher als auch den Ruf der Marke zu schützen.

Die Haltbarkeit hängt von intrinsischen und extrinsischen Faktoren ab. Zu den intrinsischen Eigenschaften zählen die Wasseraktivität, die Art der Matrix, chemische Reaktionen innerhalb eines Produkts, die Struktur eines Produkts und die Inhaltsstoffe. Zu den extrinsischen Faktoren, die die Haltbarkeit beeinflussen, zählen die Lagerungsfeuchtigkeit, die Temperatur, die Verpackung und der Sauerstoffgehalt. Verschiedene Inhaltsstoffe weisen unterschiedliche Versagensmodi auf, wenn sie extrinsischen Faktoren ausgesetzt sind.

Innerhalb angemessener Grenzen der Wasseraktivität hängt die Haltbarkeit eines Produkts direkt von seiner Qualität ab. Ein Produkt, dessen Haltbarkeitsdatum überschritten ist, kann an Geschmack verlieren, seinen Geschmack verändern oder oxidieren. Es kann auch zu Feuchtigkeitswanderung, Verlust der Textur, Nährstoffverlust und/oder Veränderungen des Säuregehalts kommen, die den Geschmack beeinträchtigen und Gerüche verursachen.

Wie man die Haltbarkeit bestimmt

Die Bestimmung der Haltbarkeit eines Produkts kann schwierig sein, da Hersteller viele Variablen berücksichtigen müssen. Einige Unternehmen schätzen die Haltbarkeit anhand ähnlicher Produkte und nehmen konservative Vergleiche vor.

Einige lagern das Produkt auch und warten, bis seine Qualität oder Stabilität inakzeptabel ist, wobei sie häufig teure sensorische oder instrumentelle Tests durchführen – obwohl diese Methode möglicherweise nicht sehr effizient ist, da man sehr lange warten könnte, bis ein Produkt inakzeptabel wird.

Eine effiziente Methode zur Beschleunigung von Haltbarkeitstests besteht darin, die Proben erhöhter Temperatur und Wasseraktivität auszusetzen. Diese Faktoren beschleunigen potenzielle Prozesse und verkürzen die Haltbarkeit, was eine effizientere Beobachtung ermöglicht. Sobald Sie Ihre Daten haben, können Sie die Ergebnisse extrapolieren, um die Haltbarkeit unter normalen Umständen zu bestimmen.

Einfachere Haltbarkeit

Die vereinfachte Haltbarkeitsdauer ist jedoch ein schrittweiser Ansatz zur Bestimmung der Haltbarkeitsdauer. Dieser Ansatz folgt einem vorab festgelegten Prozess, indem die unwahrscheinlichsten Ausfallarten eliminiert und die wahrscheinlichsten Ausfallarten in den Fokus gerückt werden.

Mit der einfachsten Methode zur Ermittlung der Ausfallursache können Sie sich ein Bild davon machen, wann das Produkt ausfällt. Darüber hinaus ermöglicht diese Methode kostengünstigere Möglichkeiten zur Ermittlung spezifischer Ausfallursachen und kann die Herausforderungen und Fallstricke berücksichtigen, die mit beschleunigten Haltbarkeitstests einhergehen.

Der vereinfachte Prozess zur Bestimmung der Haltbarkeit läuft wie folgt ab:

1. Wie hoch ist die erwartete Wasseraktivität eines Produkts bei einer typischen Lagertemperatur? Verwenden Sie ein Wasseraktivitätsmessgerät, um diesen Wert zu bestimmen.
2. Was ist meine wahrscheinlichste Fehlerquelle? Die wahrscheinlichste Fehlerquelle kann anhand der Wasseraktivitätsgrenzen ermittelt werden, wodurch die wahrscheinlichsten Optionen isoliert werden.
3. Was ist der ideale Wasseraktivitätsbereich?
4. Welche Verpackung wäre am besten geeignet?

Ein Produkt mit einer Wasseraktivität von 0,85 wird wahrscheinlich mikrobiell verderben und muss wahrscheinlich gekühlt werden. Produkte mit einer Wasseraktivität von 0,7 bis 0,85 bergen das Risiko mikrobieller Verderbnis und chemischer Instabilität. (Chemische Instabilität tritt auf, wenn die chemischen Reaktionen am stärksten sind, was sich oft sowohl auf den Geschmack als auch auf den Geruch auswirkt.) Ein Wasseraktivitätsgrenzwert von 0,4 bis 0,7 führt aufgrund chemischer Instabilität und Feuchtigkeitswanderung höchstwahrscheinlich zum Verderb. (Feuchtigkeitsmigration tritt am häufigsten bei Snackprodukten mit mehreren Bestandteilen auf.) Produkte mit einer Wasseraktivität zwischen 0,2 und 0,4 bergen das Risiko von Texturveränderungen, chemischer Instabilität und Säurebildung.

Shortbread-Keks-Experiment

Ein Shortbread-Keks hat eine Wasseraktivität von 0,4 oder weniger, was bedeutet, dass die wahrscheinlichsten Ursachen für Qualitätsmängel chemische Instabilität und Textur sind. (Feuchtigkeitsmigration können wir als Ursache ausschließen, da ein Shortbread-Keks kein Mehrkomponentenprodukt ist.) Indem wir mehrere Shortbread-Kekse bei unterschiedlichen Wasseraktivitäten und Temperaturen lagern, können wir die Rolle der Wasseraktivität und Temperatur für die Stabilität dieses Produkts am besten identifizieren.

Wir können ein Modell erstellen, das sowohl die Temperatur als auch die Wasseraktivität berücksichtigt, eine DDI-Isothermenkurve bilden und nach den Wendepunkten suchen, um festzustellen, wann die Wasseraktivität beginnt, die Textur des Shortbreads zu beeinflussen. (Wenn keine DDI-Kurve vorliegt, fahren Sie mit einer eingehenderen Texturuntersuchung und einer sensorischen Bewertung fort.)

Verpackung für Haltbarkeit

Bei der Bestimmung der Haltbarkeit und der Verpackung eines Produkts muss die Durchlässigkeit berücksichtigt werden. Sie müssen berücksichtigen, wie schnell sich die Wasseraktivität im Inneren des Behälters verändert, welche Auswirkungen diese Veränderung auf das Produkt und seine Textur hat und wie es um die chemische Stabilität des Produkts bestellt ist. Darüber hinaus müssen bei der Verpackung die Oberfläche der Verpackung, die Gesamtmasse der Probe im Inneren der Verpackung, die Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft und Worst-Case-Szenarien für Missbrauchsbedingungen berücksichtigt werden.

Die Ermittlung des idealen Wasseraktivitätsbereichs für ein Produkt maximiert die Haltbarkeit über die bloße Bestimmung dieser Haltbarkeit hinaus. Die Kenntnis der Wasseraktivitätsgrenze führt zu einer guten Prozesskontrolle und einer geeigneten Verpackung.

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