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Haltbarkeit und Verpackung

In diesem kurzen Webinar beantworten und erläutern unser leitender Lebensmittelwissenschaftler und unser Leiter des Forschungs- und Entwicklungslabors häufig gestellte Fragen zu Haltbarkeit und Verpackung.

Die Haltbarkeit ist mehr als nur ein Verfalls- oder Mindesthaltbarkeitsdatum. Die Haltbarkeit bezieht sich darauf, wie lange ein Produkt den Lebensmittelrichtlinien entspricht und begehrenswert bleibt, was durch sensorische Eigenschaften sowie chemische, physikalische und mikrobiologische Eigenschaften beeinflusst werden kann. Die Vorhersage der Haltbarkeit ist für den Erfolg und die Sicherheit eines Produkts von entscheidender Bedeutung. Lesen Sie weiter, um häufige Probleme mit der Haltbarkeit und Verpackung zu beheben.

Was beendet die Haltbarkeit?

Viele Faktoren können zum Ende der Haltbarkeitsdauer führen, darunter mikrobielles Wachstum, chemische Veränderungen aufgrund von Oxidation, physikalische Veränderungen wie Verklumpungen und Verbackungen, andere Veränderungen der Textur, Vitaminabbau, Farbveränderungen und andere enzymatische Reaktionen. Die gute Nachricht ist, dass diese Faktoren vorhergesagt und sogar verhindert werden können, indem man die Auswirkungen der Wasseraktivität auf das Produkt versteht, beschleunigte Haltbarkeitstests durchführt, die richtige Verpackung auswählt und versteht, wie sich die Zugabe von Inhaltsstoffen auf das Produkt auswirkt.

Abbildung 1. Faktoren, die die Haltbarkeit beeinträchtigen, sogenannte Fehlermodi, können durch das Verständnis der Wasseraktivität teilweise vorhergesagt und verhindert werden.

Wasseraktivität

Jedes Produkt hat einen kritischen Wasseraktivitätswert (bekannt als RHS), bei dessen Erreichen unerwünschte Veränderungen eintreten, die sich auf die Haltbarkeit auswirken. Die Beziehung zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt wird durch die Feuchtigkeitssorptionsisotherme dargestellt, die Ihnen genau zeigt, welche Feuchtigkeitsveränderungen in Ihrem Produkt auftreten werden. Es ist auch wichtig zu beachten, dass der RHS jedes Produkts temperaturabhängig ist. Mit steigender Temperatur des Produkts sinkt der kritische Wasseraktivitätswert. Diese Beziehung ist wichtig zu verstehen, da das Produkt unterhalb des RHc am stabilsten ist.

Abbildung 2. Durch die Erstellung einer Feuchtigkeits sorptionsisotherme können Sie den kritischen Wasseraktivitätsgrad (RHS) bestimmen, bei dem ein Produkt unerwünschte Veränderungen erfährt.

Beschleunigte Haltbarkeitsprüfung

Beschleunigte Haltbarkeitstests dienen dazu, empirische Daten über Produktfehler aufgrund temperaturabhängiger RHc zu sammeln. Obwohl es manchmal verlockend ist, Haltbarkeitsdaten von ähnlichen Produkten zu verwenden, ist es am besten, präzise Haltbarkeitsdaten für jedes einzelne Produkt zu erheben. Beschleunigte Haltbarkeitstests können durchgeführt werden, indem drei Wasseraktivitätsstufen und drei Temperaturen ausgewählt und das Produkt bei einer Kombination dieser Werte getestet wird. Wenn Sie dann den Verlauf des von Ihnen untersuchten Ausfallmodus verfolgen, können Sie feststellen, bei welchen Werten die Haltbarkeit beeinträchtigt ist.

Verpackung

Es ist keine Überraschung, dass Haltbarkeit und Verpackung Hand in Hand gehen. Um vollständig zu verstehen, wie sich Ihre Verpackung auf die Wasseraktivität Ihres Produkts auswirkt, benötigen Sie die Wasserdampfdurchlässigkeitsrate (WVTR) der Verpackung, die Testbedingungen, die Oberfläche der Verpackung und die Masse des Produkts in der Verpackung. Außerdem benötigen Sie Informationen über die Lagerbedingungen des verpackten Produkts, darunter Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und natürlich die kritische Wasseraktivität oder RHc. Mit diesen Informationen und den richtigen Berechnungen zur Haltbarkeit können Sie ermitteln, welche Verpackungseigenschaften und -materialien die Haltbarkeit Ihres Produkts verlängern.

Abbildung 3. Die Wahl der richtigen Verpackung mit der für Ihr Produkt geeigneten WVTR ist entscheidend für die Vorhersage und den Schutz der Haltbarkeit.

Zusätzliche Inhaltsstoffe

Die Haltbarkeit muss auch neu bewertet werden, wenn einem Produkt zusätzliche Zutaten hinzugefügt werden. Durch die Erstellung einer Feuchtigkeitsaufnahmeisotherme für jede Zutat eines Rezepts können Sie die endgültige Wasseraktivität der Mischung oder des Rezepts berechnen, ohne das Endprodukt herstellen und testen zu müssen. Das Gleiche gilt für die Zugabe zusätzlicher Zutaten, wie z. B. Gewürze, zu einem Produkt. Wenn Sie die RHS jedes Produkts kennen, können Sie die RHc und den Wasseraktivitätsgrad des Endprodukts berechnen.

Kurz gesagt

Hier finden Sie eine Übersicht über bewährte Verfahren zur Fehlerbehebung bei Problemen mit der Haltbarkeit und Verpackung, aufgeschlüsselt in sieben leicht verständliche Schritte.

  • Identifizieren Sie die Fehlerursachen, die zum Ende der Haltbarkeitsdauer führen.
  • Kritische Wasseraktivitätswerte genau bestimmen
  • Beschleunigte Haltbarkeitstests durchführen
  • Gewünschte Haltbarkeit festlegen
  • Berechnen Sie die richtige Verpackung
  • Nach Änderungen an der Rezeptur neu bewerten
  • Haltbarkeitsprognosen mit empirischen Daten belegen

Konkrete Beispiele für beschleunigte Tests und Erläuterungen zu den Berechnungen, die zur Bestimmung der Verpackung und der endgültigen Wasseraktivität bei der Zugabe von Inhaltsstoffen zu einem Produkt verwendet werden, finden Sie im obenstehenden Webinar.

Cover-Layout mit AQUALAB-Logo von Addium, Titel „Complete guide to water activity“ (Vollständiger Leitfaden zur Wasseraktivität) und gestapelten abstrakten blauen Datenlayer-Symbolen

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