Poznaj podstawy aktywności wody i jej znaczenie

W tej analizie rynku przyjrzeliśmy się branży żywności naturalnej typu clean-label. Przeprowadziliśmy wszechstronne badania wilgotności 96 produktów spożywczych od 27 marek żywności naturalnej, aby sprawdzić, którym z nich udało się osiągnąć cel, którym nie, oraz w jaki sposób właściwy wybór poziomu wilgotności dla produktu może poprawić jego jakość, bezpieczeństwo i zyski.

Czytaj dalej, aby poznać sekrety wilgotności, które pozwolą Ci uzyskać produkty o świeższym smaku, wydłużyć okres trwałości i uniknąć wysokich kosztów wynikających z niestabilności wilgotności.

Przetestowane kategorie produktów naturalnych

Owoce suszone

Nasza analiza suszonych owoców wykazała, że produkty te wykazują większą zmienność ze względu na naturalnie wysoką zawartość cukrów wiążących wodę oraz dużą ilość błonnika, które tworzą różne struktury, co utrudnia przewidywanie wartości odstających.

Szeroki wachlarz metod suszenia może również powodować wahania poziomu wilgotności. Na szczęście kwaśny charakter owoców pozwala na bezpieczniejsze, wyższe poziomy aktywności wody.

Cele ostateczne dla suszonych owoców różnią się również w zależności od ich przeznaczenia, jednak kluczowe znaczenie ma opracowanie przez producentów izoterm sorpcji wilgotności dla każdego produktu z suszonych owoców. Pozwala im to dokładnie określić optymalny punkt, w którym produkty osiągają idealną równowagę między zawartością wilgoci a aktywnością wody.

Orzechy

Ogólnie rzecz biorąc, orzechy wykazują mniejszą zmienność wilgotności niż owoce suszone, jednak podobnie jak w przypadku wszystkich produktów spożywczych, aktywność wody wpływa na wydajność, strukturę i czas jełczenia orzechów.

Podobnie jak w przypadku owoców suszonych, kryteria dla orzechów różnią się w zależności od tego, czy są one produkowane jako przekąska, czy jako składnik. Zakresy aktywności wody ulegają również zmianie, jeśli orzechy są mieszane z innymi produktami ze względu na migrację wilgotności, choć największy wpływ ma proces prażenia.

Ponownie, stworzenie izotermy pozwala na znacznie większą precyzję w określeniu poziomów aktywności wody niezbędnych do osiągnięcia sukcesu.

Batoniki z granoli tłoczone na zimno

Ze względu na wieloskładnikowy charakter batoników z granoli, kluczowe znaczenie ma uwzględnienie pH i poziomu aktywności wody każdego składnika. Jeśli okaże się, że składniki mają poziomy aktywności wody przekraczające limity rozwoju drobnoustrojów, przed przetworzeniem będą wymagały pasteryzacji. Konieczne będzie również kontrolowanie migracji wilgoci, ponieważ poszczególne składniki prawdopodobnie będą charakteryzować się różną aktywnością wilgoci.

Pomocne jest również przewidywanie wpływu, jaki niewłaściwe warunki temperaturowe wywrą na produkt. Monitorowanie zawartości wilgoci i poziomów aktywności wody za pomocą izoterm to najlepszy sposób na przewidywanie skutków migracji wilgoci i wahań temperatury.

Wykorzystanie izoterm do zarządzania migracją wilgoci

Zrozumienie aktywności wody ma zasadnicze znaczenie dla zarządzania migracją wilgoci w produktach spożywczych. Gdybyśmy nie rozumieli migracji wilgoci ani jej nie kontrolowali, nie moglibyśmy wytwarzać takich produktów jak płatki Raisin Bran czy ciastka z nadzieniem kremowym ze względu na różną zawartość wilgoci w poszczególnych składnikach produktu końcowego.

Jak więc zarządzać migracją wilgoci?

Przede wszystkim należy zdać sobie sprawę, że migracja wilgoci jest napędzana przez aktywność wody, a nie przez zawartość wilgoci. Pomaga również fakt, że pomiary aktywności wody są 6 razy dokładniejsze niż pomiary zawartości wilgoci. Kiedy skorelujemy te dwa parametry w izotermie sorpcji wilgoci, staje się możliwe dokładne określenie, kiedy w Państwa produkcie pojawią się problemy spowodowane wilgocią, takie jak zmiany strukturalne, tempo utleniania czy rozwój pleśni.

Przyjrzyjmy się jagodom i migdałom. Ponieważ aktywność wody jest wyższa w jagodach niż w migdałach, nastąpi transfer wilgoci z jagód do migdałów, co mogłoby wpłynąć na zmianę struktury migdałów. Gdyby poziomy aktywności wody były odwrotne i migdały przekazywałyby wilgoć jagodom, miałoby to znacznie mniejszy wpływ. Jeśli oba produkty miałyby ten sam poziom aktywności wody, nie doszłoby do migracji wilgoci ani do żadnych zmian w żadnym z nich. Tworzenie izoterm dla każdego produktu pozwala dowiedzieć się, jakie potencjalne zmiany mogą wystąpić i dokładnie kiedy do nich dojdzie.

Wpływ ograniczenia niestabilności wilgotności

Niestabilność wilgotności może prowadzić do problemów z jakością w naturalnych produktach spożywczych, takich jak zmiany strukturalne i rozwój drobnoustrojów. Może jednak również powodować problemy związane z produkcją i przychodami.

Na przykład, choć nadmierne suszenie może być postrzegane jako sposób na ograniczenie ryzyka związanego z bezpieczeństwem i wycofaniem produktu z rynku, może ono również prowadzić do znacznych strat przychodów wynikających ze zmniejszenia masy produktu. Usprawnienie procesów związanych z wilgotnością poprawia powtarzalność oraz może prowadzić do zwiększenia wydajności produkcyjnej i zysków

Analiza rzeczywistego przypadku producenta śliwek wykazała, że suszone śliwki mogły bezpiecznie zatrzymać więcej wilgoci, co skutkowało zwiększeniem produkcji o 1500 ton i wygenerowało wzrost rocznych przychodów o 487 000 USD.

Duże marki a małe marki

Nasze badania wykazały dużą zmienność w procesach kontroli wilgotności pomiędzy znanymi markami a mniejszymi producentami. Nie wskazały one jednoznacznego lidera, choć mniejsze marki wykazały niewielką przewagę w przypadku batonów granola tłoczonych na zimno. Może to wynikać z faktu, że mniejsze firmy pracują na mniejszych partiach surowców, co pozwala im lepiej kontrolować proces. Jednak nasze analizy wykazały, że znane marki przodują pod względem powtarzalności pakowania, ograniczając nadmiar lub niedobór produktu w opakowaniu. Co najważniejsze, nasze wyniki dowodzą, że zarówno duże, jak i małe marki mają jeszcze wiele do poprawy w każdym obszarze, a optymalizacja procesów związanych z wilgotnością może przynieść wymierne korzyści.

‍