Die Kraft der Wasseraktivität verstehen

Wasseraktivität ist für die meisten Menschen kein intuitives Konzept. Aber sobald man es verstanden hat, kann man damit die Feuchtigkeit in Lebensmitteln kontrollieren. Die Verhinderung von Mikrobenwachstum ist nur der Anfang.

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.

Moderator

Mary Galloway ist seit acht Jahren leitende Wissenschaftlerin im Forschungs- und Entwicklungslabor von AQUALAB. Sie ist spezialisiert auf die Verwendung und Prüfung von Instrumenten, die die Wasseraktivität und deren Einfluss auf physikalische Eigenschaften messen. Sie hat mit vielen Kunden zusammengearbeitet, um deren Probleme mit feuchtigkeitsbedingten Produkten zu lösen, und wird häufig gefragt: „Was ist Wasseraktivität?“

Wasseraktivität 101

Wie sorgen Lebensmittelhersteller dafür, dass Rosinen ihre zarte Konsistenz und Cornflakes ihre Knusprigkeit behalten, dass es nicht zu Verklumpungen kommt und dass Produkte nicht verderben? All diese Aspekte werden durch die Wasseraktivität beeinflusst. Wenn Sie wissen, wie Wasseraktivität funktioniert, können Sie Produkte entwickeln, die den Kundenwünschen entsprechen, und mögliche Probleme bei der Lagerung vorhersagen und verhindern.

Wasseraktivität definiert

Grundlagen der Thermodynamik:

• Energie ist eine treibende Kraft für Prozesse.
• Mehr Energie bedeutet, dass mehr Prozesse oder Arbeiten (d. h. mechanische, thermische, chemische) durchgeführt werden können.
• Ein Zustand mit hoher Energie möchte in einen Zustand mit niedrigerer Energie übergehen, um stabiler zu werden.

Die Wasseraktivität (aw) ist das Maß für den Energiestatus von Wasser in einem System. Sie basiert auf einem Prinzip der Thermodynamik und folgt denselben Regeln. Eine höhere Wasseraktivität bedeutet mehr Energie, und das Wasser kann mehr Arbeit verrichten, beispielsweise mikrobielles Wachstum, Feuchtigkeitswanderung oder chemische und physikalische Reaktionen. Unterschiede in der Wasseraktivität bestimmen, wie sich Feuchtigkeit bewegt (in Bezug auf Energie, nicht auf Konzentration). Wasser mit einer höheren Wasseraktivität hat mehr Energie als Wasser mit einer niedrigeren Wasseraktivität. Wie senkt Wasser seinen Energiestatus, um stabiler zu werden? Es wandert zu einer niedrigeren Wasseraktivität.

In Energiesystemen können wir die Gibbs-Gleichung für die freie Energie (Gleichung 1) anpassen, um die Aktivität des Wassers in einem System bei einer bestimmten Temperatur zu bestimmen. Die Energie des Wassers in einem System entspricht der Energie von reinem Wasser (𝜇o) plus der Gaskonstante (R) mal der Temperaturkonstante (T) und dem natürlichen Logarithmus der Fugazität. Beachten Sie, dass die einzige Variable, die in dieser Gleichung zur Bestimmung der Energie des Wassers abhängig ist, die Fugazität ist.

Was ist Flüchtigkeit?

Fugazität (f/f0) ist die Fluchtneigung eines Materials oder die Menge an Dampf, die aus einer Probe entweichen kann.

• f/f0 = p/p0
• p/p0 = Dampfdruck von Wasser über der Probe bei 𝓧 °C / Dampfdruck von reinem Wasser bei 𝓧 °C
• p/p0 = aw

Die Flüchtigkeit wird anhand des Partialdrucks gemessen, also dem Dampfdruck von Wasser über einer Probe bei einer bestimmten Temperatur, geteilt durch den Dampfdruck von reinem Wasser bei derselben Temperatur. Und der relative Dampfdruck (manchmal auch als Partialdampfdruck bezeichnet) entspricht genau der Wasseraktivität. Wenn wir also den Partialdampfdruck einer Probe bestimmen, können wir die Wasseraktivität berechnen.

Abbildung 1 veranschaulicht, was Dampfdruck ist. Links befindet sich eine Lebensmittelprobe in einem Behälter. Wassermoleküle entweichen aus der Probe in den Kopfraum. Diese Moleküle erzeugen einen bestimmten Druck im Inneren des verschlossenen Behälters. Dieser Druck wird mit dem Druck verglichen, der durch reines Wasser erzeugt wird, wie im Behälter auf der rechten Seite gezeigt. Da die Wasseraktivität ein Verhältnis zwischen zwei Drücken ist, ist sie dimensionslos und wird auf einer Skala von 0 (keine Energie) bis 1 (gleiche Energie wie reines Wasser) gemessen.

Es ist wichtig zu beachten, dass sich der Druck ausgleichen muss und Temperatur und Druck konstant sein müssen. Die Wasseraktivität bei 25 °C unterscheidet sich von der Wasseraktivität bei 35 °C. Im Allgemeinen ist sie höher. Wenn Sie also an einem Tag eine Messung bei 25 °C vornehmen und am nächsten Tag bei einer anderen Temperatur, sind die Wasseraktivitäten nicht identisch, da die Wasseraktivität von einer konstanten Temperatur abhängt.

Feuchtigkeitsgehalt definiert

Primäre Methode: Trocknungsverlust (Gleichung 2)

Primäre Methode: Titration (Gleichung 3)

Im Gegensatz zur Wasseraktivität, die einen Energiestatus darstellt, ist der Feuchtigkeitsgehalt ein qualitatives Maß oder eine Menge an Wasser. Er ist keine treibende Kraft. Er beeinflusst zwar die Textur, ist jedoch keine treibende Kraft für Reaktionen oder Veränderungen in einem Produkt. Es gibt zwei primäre Methoden, um ihn zu messen.

Trocknungsverlust: Beim Trocknungsverlust wird das Nassgewicht einer Probe genommen, das Trockengewicht abgezogen und entweder durch das Trockengewicht für die Trockenbasis oder durch das Nassgewicht für die Nassbasis geteilt, dann wird diese Summe mit 100 multipliziert, um einen Prozentsatz zu erhalten. Es ist wichtig zu wissen, welche Basis verwendet wird, da jede eine andere Antwort liefert. Das liegt daran, dass Sie durch unterschiedliche Gewichte dividieren. Leider wird die Basis beim Trocknungsverlust oft nicht angegeben. In der Regel wird nur der Feuchtigkeitsgehalt in Prozent angegeben. Bei METER verwenden wir die Nassbasis, da die Trockenbasis einen negativen Feuchtigkeitsgehalt ergeben kann, der nicht real ist. Ein weiteres Problem bei der Trocknungsverlustmessung ist, dass neben Wasser auch andere Substanzen wie Alkohole und andere flüchtige Stoffe verdampfen können, was den Feuchtigkeitsgehalt erhöht.

Titration: (auch bekannt als Karl-Fischer-Methode) Hierbei handelt es sich um eine chemische Reaktion unter Verwendung von Wasser, Jod und einigen Lösungsmitteln. Die Reaktion dauert so lange, bis das gesamte Wasser verbraucht ist. An diesem Punkt ändert sich die elektrische Leitfähigkeit in der Lösung. Die Leitfähigkeit wird gemessen und anschließend zur Berechnung des prozentualen Feuchtigkeitsgehalts verwendet. Diese Methode birgt jedoch potenzielle Probleme. Eines davon ist, dass das gesamte Wasser löslich und für die Reaktion verfügbar sein muss, was schwierig sein kann, wenn das Produkt keine Flüssigkeit ist. Um dies zu erreichen, muss man wissen, welches Lösungsmittel zu verwenden ist, und es gibt kein universelles Lösungsmittel. Es gibt ein Hauptlösungsmittel, das für viele Arten von Proben geeignet ist, aber es ist nicht für jede Probe wirksam. Außerdem können mit den Lösungsmitteln Nebenreaktionen auftreten, die die Messung beeinflussen können.

Ein Problem bei der Messung des Feuchtigkeitsgehalts ist, dass es keinen Standard gibt. Es gibt nichts, das einen intrinsischen Feuchtigkeitsgehalt von X hat, mit dem wir vergleichen können. Wir können zwar einen prozentualen Feuchtigkeitsgehalt ermitteln, wissen aber nicht, ob dieser Wert korrekt ist.

Demonstration der Wasseraktivität

Vergleichen Sie den Feuchtigkeitsgehalt eines Kekses mit dem von Honig, und Sie würden erwarten, dass der Feuchtigkeitsgehalt des Honigs höher ist. Das stimmt auch: Honig hat einen Feuchtigkeitsgehalt von 18 %, ein Keks hingegen nur 5 %. Aber diese beiden Produkte haben die gleiche Wasseraktivität (0,60 aw), was bedeutet, dass der Keks nicht weich werden würde, wenn man ihn eine Woche lang in Honig eintauchen würde. Warum? Weil die Wasseraktivität und nicht der Feuchtigkeitsgehalt die treibende Kraft hinter Reaktionen (in diesem Fall der Feuchtigkeitswanderung) ist. Es würde nichts passieren, weil die Energien (oder Wasseraktivitäten) gleich sind.

Anwendungen für Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt

Es gibt Anwendungen sowohl für die Wasseraktivität als auch für den Feuchtigkeitsgehalt (Tabelle 2). Die Wasseraktivität ist eine genauere Methode zur Vorhersage und Vermeidung von Lagerungsproblemen, aber beachten Sie, dass der Feuchtigkeitsgehalt die Textur beeinflusst. Je nachdem, welche Art von Produkt Sie herstellen möchten, können Sie den Feuchtigkeitsgehalt zur Verbesserung der Textur nutzen. Er kann auch zur Bestimmung der Konzentrationen der Inhaltsstoffe oder des Nährstoffgehalts verwendet werden, was für die Kennzeichnungspflichten wichtig ist. Und wenn Ihr Produkt einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt nicht überschreiten darf, beispielsweise Tierfutter mit 10 %, müssen Sie den Feuchtigkeitsgehalt bestimmen, um festzustellen, ob das Produkt den Anforderungen entspricht.

Feuchtigkeitsaufnahme-Isothermen

Jedes Produkt hat sein eigenes Verhältnis zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt. Abbildung 2 zeigt das Verhältnis zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt in den von uns getesteten Produkten. Sie sind alle völlig unterschiedlich, und jede Kurve hat eine andere Form.

Die Beziehung zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt wird als Feuchtigkeitssorptionsisotherme bezeichnet und kann zur Bestimmung der kritischen Wasseraktivität herangezogen werden. An diesem Punkt ändern sich die Feuchtigkeitssorptionseigenschaften physikalisch und es kann mehr Feuchtigkeit aufgenommen werden. Die kritische Wasseraktivität wird durch eine Änderung der Steigung der Kurve bestimmt. Bei der Wasseraktivität, bei der sich die Steigung ändert, verändert sich die Textur des Produkts oder es kommt zu anderen Arten von Reaktionen.

Sie können die Wirkung der Rezeptur bestimmen, indem Sie verschiedene Isothermen von einer Rezeptur zur nächsten vergleichen. Beispielsweise können Sie das Mischen trockener Zutaten modellieren, um die Wasseraktivität vorherzusagen, wenn Sie zwei neue Zutaten mischen. Sie können auch die Auswirkungen von Temperaturabweichungen bestimmen: Was passiert mit einem Produkt, wenn es in einem heißen LKW oder Lager transportiert und gelagert wird und dann beim Einzelhändler ankommt? Sie können Isothermen bei verschiedenen Temperaturen durchführen und die Auswirkungen vorhersagen. Isothermen sind auch für die Vorhersage der Haltbarkeit unerlässlich.

Mikrobielles Wachstum

Mikroorganismen benötigen Wasser zum Wachstum und beziehen dieses aus ihrer Umgebung. Wenn ein Organismus von einer geringeren Wasseraktivität als seinem Inneren umgeben ist, erfährt er osmotischen Stress. In Abbildung 3 beträgt die Wasseraktivität innerhalb einer Zelle 0,95 aw. Außerhalb der Zelle beträgt die Wasseraktivität 0,90 aw. Da eine hohe Wasseraktivität zu einer niedrigen Wasseraktivität werden möchte, wird das Wasser aus der Zelle austreten, wodurch die Zelle ihren Turgordruck verliert. Die Zelle wird versuchen, sich anzupassen, indem sie ihren Stoffwechselprozess ändert, um ihre innere Wasseraktivität zu reduzieren. Wenn sie sich an die Umgebung anpassen kann, verfügt sie über genügend Wasser oder Energie, um zu wachsen und sich zu vermehren.

Was aber, wenn sie sich nicht an die Umgebung anpassen kann? Eine andere Zelle in Abbildung 3 hat eine Wasseraktivität von 0,93, passt sich aber nicht an die Umgebung mit 0,90 an. In diesem Fall verfügt die Zelle nicht über genügend Energie, um zu wachsen und sich zu vermehren, und sie wird inaktiv.

Wie gut sich ein Mikroorganismus anpassen und seine Wasseraktivität senken kann, bestimmt seine Wasseraktivitätsgrenze. In den 1950er Jahren zeigte Dr. William James Scott, dass Mikroorganismen eine Wasseraktivität haben, unterhalb derer sie nicht wachsen (Tabelle 3). Für jeden Mikroorganismus gibt es eine bestimmte Wasseraktivität, die sein Wachstum hemmt, und unterhalb dieser Grenze können sie in einer Umgebung nicht wachsen.

Tabelle 3 zeigt, dass Salmonellen eine Wasseraktivitätsgrenze von 0,95 haben. Das bedeutet, dass Salmonellen nicht wachsen können, wenn ein Produkt eine Wasseraktivität von 0,95 hat, die Bedingungen hinsichtlich pH-Wert, Temperatur und Nährstoffen ideal sind und keine konkurrierenden Arten vorhanden sind. Wenn sich eine dieser Bedingungen ändert oder für das Wachstum von Mikroorganismen weniger als ideal ist, könnte die Grenzwerte für die Wasseraktivität erhöht werden. Bakterien können bei einer höheren Wasseraktivität als diesem Grenzwert wachsen, aber sie können niemals bei einer niedrigeren Wasseraktivität wachsen. Und es spielt keine Rolle, in welcher Matrix sich die Bakterien befinden, ob in einem Keks, einem Pulver oder einem Tierfutter – wenn diese Bakterien vorhanden sind, wachsen sie unterhalb dieses Grenzwerts nicht.

Beachten Sie, dass die Wasseraktivität kein Abtötungsschritt oder eine Entfernung der Bakterien ist. Es handelt sich um einen Kontrollschritt, der das Wachstum von Mikroorganismen verhindert, was bedeutet, dass das Produkt sicher, aber nicht steril ist. Die Bakterien sind immer noch vorhanden. Wenn diese Lebensmittel einer höheren Wasseraktivität ausgesetzt wären als ihrem Grenzwert, könnten sie wachsen. Das ist ein potenzielles Problem, aber wenn Sie die Wasseraktivität niedrig genug halten, gibt es kein Problem.

Tabelle 3 zeigt auch, dass aerobe Staphylokokken-Bakterien eine minimale Wasseraktivität von 0,86 aufweisen. Das bedeutet, dass alles über 0,86 aw als potenziell gefährliches Lebensmittel gilt. Wenn diese Bakterien zu wachsen beginnen, machen sie Menschen krank, daher gelten Lebensmittel über dieser Wasseraktivität als potenziell gefährlich. Alles unter 0,85 aw ist eine Grenze, bei der dies nicht passieren kann.

Tabelle 4 ist eine Grafik, die den gesamten Wasseraktivitätsbereich für verschiedene Organismen, einschließlich Schimmelpilze und Hefen, zeigt. Sie zeigt auch typische Lebensmittel, die in jedem Wasseraktivitätsbereich zu finden sind. Beachten Sie, dass Lebensmittel mit Werten über 0,85 potenziell gefährlich sind. Schimmelpilze haben niedrigere Wasseraktivitätsgrenzen, aber Schimmelpilze, die im Allgemeinen zum Verderben führen, liegen bei oder über 0,7. Unterhalb von 0,6 gibt es kein Wachstum für Mikroben. Sie können diese Informationen nutzen, um Produkte herzustellen, die nicht potenziell gefährlich oder anfällig für Verderb durch Schimmelpilze sind.

Wasseraktivität in Aktion

Schimmel vorbeugen

Ein Erzeuger trocknete seine Pekannüsse auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 4 %. Er war sich nicht sicher, ob 4 % trocken genug waren, um das Wachstum von Mikroorganismen zu verhindern, aber in der Vergangenheit hatte er mit dieser Spezifikation noch nie Probleme gehabt. Würde er sich die Feuchtigkeitsisotherme ansehen, um den Zusammenhang zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt zu bestimmen, würde er feststellen, dass eine Wasseraktivität von 0,68 in seinen Pekannüssen einem Feuchtigkeitsgehalt von 4 % entspricht. 0,68 liegt unterhalb der mikrobiellen Grenze für Schimmelwachstum. Wenn also seine Wasseraktivität bei 0,68 bleibt, reicht ein Feuchtigkeitsgehalt von 4 % aus, um Schimmelbildung zu verhindern.

Aber das Produkt des Erzeugers schimmelte. Warum?

Seine Feuchtigkeitsmessung war nur auf ein halbes Prozent genau. Als die Pekannüsse einen Feuchtigkeitsgehalt von 4 % aufwiesen, lag dieser tatsächlich näher bei 4,5 %, was bedeutete, dass die Wasseraktivität den sicheren Grenzwert für Schimmelbildung überschritt. Der Feuchtigkeitsgehalt war keine ausreichende Qualitätsspezifikation, da die Pekannüsse einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 3,5 und 4,5 % aufweisen konnten und der Erzeuger dies niemals erfahren würde.

Wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Pekannüsse zwischen 3,5 und 4,5 % schwankt, sind die Pekannüsse nicht nur anfällig für Schimmel, sondern es könnte auch weniger Gewinn erzielt werden. Ein niedrigerer Feuchtigkeitsgehalt bedeutet eine geringere Qualität (härtere Nüsse) und dass mehr Nüsse in jede Tüte passen (Überverpackung). Hätte er jedoch eine genauere Wasseraktivitätsspezifikation verwendet, hätte er beide Probleme vermeiden können. Mit einer Wasseraktivitätsspezifikation von 0,68 hätte er den Feuchtigkeitsgehalt genau bei 4 % halten können.

Verklumpung und Verbackung vorhersagen

Ein Hersteller von Trockensuppen verarbeitete eine Mischung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 3 %. Er erhielt neuen Pfeffer, den er der Mischung hinzufügen wollte, der ebenfalls einen Feuchtigkeitsgehalt von 3 % aufwies. Als er jedoch die beiden Zutaten miteinander vermischte, verklumpte die gesamte Charge. Was war passiert? Obwohl der Feuchtigkeitsgehalt identisch war, unterschieden sich die Wasseraktivitäten.

Die Suppenmischung hatte einen Wasseraktivitätswert von 0,28 aw, während der Wasseraktivitätswert des Pfeffers mit 0,69 aw über dem kritischen Wasseraktivitätswert der Suppe lag. Eine höhere Wasseraktivität tendiert immer zu einer niedrigeren Wasseraktivität, sodass Feuchtigkeit aus dem Pfeffer in die Suppe wanderte und die Mischung verklumpte. Hätte der Hersteller die Wasseraktivität vor der Zugabe zur Suppe gemessen, hätte er das Verklumpen vorhersagen können, da er wusste, dass 0,69 aw über dem kritischen Grenzwert für die Suppe lag. Durch die Verfolgung der Wasseraktivität der angelieferten Zutaten konnte der Hersteller die Qualität seiner Lieferanten überwachen und eine Akzeptanzspezifikation festlegen, die unter der kritischen Wasseraktivität lag. Anhand dieser Informationen konnte er eine gleichbleibende Qualität der angelieferten Zutaten sicherstellen.

Formulieren Sie für den Erfolg

Die Wasseraktivität ist auch für die Produktformulierung von entscheidender Bedeutung. Wenn Sie einen Snackkuchen herstellen und Isothermen für Zuckerguss, Cremefüllung und Kuchen erstellen würden, würden Sie feststellen, dass jede Zutat ein anderes Verhältnis zwischen Wasseraktivität und Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Jede Kurve hat eine andere Form (Abbildung 4).

Bei einer Wasseraktivität von knapp unter 0,7 (vertikale Linie) weisen alle Zutaten unterschiedliche Feuchtigkeitsgehalte auf. Die Glasur hat einen Feuchtigkeitsgehalt von 5 %, die Cremefüllung von fast 15 % und der Kuchen von 20 %. Jeder Feuchtigkeitsgehalt sorgt für eine andere Textur, wenn ein Kunde in den Snackkuchen beißt. Sie können jede Zutat genau auf diese Wasseraktivität abstimmen, sodass jede Komponente ihren Feuchtigkeitsgehalt und ihre Textur beibehält. Da die Wasseraktivität aller Komponenten gleich ist, wandert keine Feuchtigkeit von einer Komponente zur anderen.

Überverpackungen reduzieren und Gewinn steigern

Ein Tierfutterhersteller stellte ein Produkt mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 6,5 % her, da er mit dieser Spezifikation noch nie Probleme mit Verderb gehabt hatte. Er erstellte eine Isotherme und stellte fest, dass sein Produkt bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 6,5 % eine Wasseraktivität von 0,4 aufwies, was deutlich unter allen mikrobiellen Grenzwerten lag. Aber war seine Feuchtigkeitsspezifikation zu niedrig? Da für Tierfutter ein maximaler Feuchtigkeitsgehalt von 10 % zulässig ist, könnte er den Feuchtigkeitsgehalt und die Wasseraktivität ohne Bedenken erhöhen, um seine Gewinnspanne zu steigern und die Textur zu verbessern.

Nach der Verwendung von Isothermdaten zur Ermittlung einer kritischen Wasseraktivitätsgrenze und der Durchführung von Haltbarkeitsberechnungen legte der Tierfutterhersteller eine neue Wasseraktivitätsspezifikation von 0,6 fest, was einem Feuchtigkeitsgehalt von 9,5 % entspricht. Beide Werte lagen innerhalb der Sicherheits- und gesetzlichen Grenzwerte. Durch die Erhöhung der Wasseraktivität und des Feuchtigkeitsgehalts konnte er die Kosten für Rohstoffe senken. Er benötigte weniger Zutaten, um die gleiche Menge an Tierfutter herzustellen, da er diese Zutaten im Wesentlichen durch Wasser ersetzte. Außerdem konnte er den Strom- und Wärmeverbrauch senken, da die Garzeit in den Öfen verkürzt wurde. Und das Produkt war besser, weil der Feuchtigkeitsgehalt höher war. Durch das Verständnis der Wasseraktivität konnte der Hersteller seinen Gewinn kontinuierlich steigern, ohne Kompromisse bei Qualität oder Sicherheit einzugehen.

Erhöhung der chemischen/biochemischen Stabilität

Die Wasseraktivität kann die Reaktionsgeschwindigkeit verschiedener chemischer Reaktionen beeinflussen, die in Lebensmitteln und Arzneimitteln ablaufen.

Abbildung 5 ist ein von Dr. Ted Labuza erstelltes Diagramm, das zeigt, dass die meisten Reaktionsgeschwindigkeiten bei Wasseraktivitäten nahe 0,6 zunehmen. Das Diagramm veranschaulicht, wo Bakterien, Hefen und Schimmelpilze wachsen. Außerdem zeigt sie, wo die enzymatische Aktivität zunimmt. Bräunungsreaktionen erreichen ihren Höhepunkt bei etwa 0,6 und nehmen dann ab, da zu diesem Zeitpunkt mehr Wasser in der Matrix vorhanden ist und sie verdünnt werden. Die Lipidoxidation folgt einem ungewöhnlichen Trend, da sie bei niedrigen Wasseraktivitäten hoch ist und bei höheren Wasseraktivitäten erneut hoch wird. Interessanterweise ist sie bei Wasseraktivitäten zwischen 0,3 und 0,4 stabiler, was für einige Produkte wie Kartoffelchips, die viel Fett und Öl enthalten, wichtig ist.

Warum Sie Wasseraktivität brauchen

Die Wasseraktivität ist die Energie des Wassers in einem System. Sie ist qualitativ und dem Produkt selbst innewohnend. Sie ist eine treibende Kraft, die Vorgänge wie mikrobielles Wachstum, Feuchtigkeitswanderung sowie physikalische und chemische Veränderungen ermöglicht. Der Feuchtigkeitsgehalt ist lediglich die Wassermenge. Er ist keine treibende Kraft, daher sagt er nichts darüber aus, was das Wasser bewirken wird, sondern nur, wie viel davon vorhanden ist.

Die Wasseraktivität ist die richtige Spezifikation, um mikrobielles Wachstum zu verhindern, die physikalische und chemische Stabilität aufrechtzuerhalten, Produkte zu formulieren und die Haltbarkeit vorherzusagen.

Referenzen

Labuza, Ted P., K. Acott, S. R. TatiNl, R. Y. Lee, Jv Flink und W. McCall. „Bestimmung der Wasseraktivität: eine gemeinsame Studie zu verschiedenen Methoden.“ Journal of Food Science 41, Nr. 4 (1976): 910–917.

Scott, W. J. „Wasserhaushalt von Mikroorganismen, die Lebensmittel verderben.“ In Advances in food research, Band 7, S. 83–127. Academic Press, 1957.

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