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Wasseraktivität von Lebensmitteln

Wasseraktivität von Lebensmitteln

Warum es wichtig ist, die Wasseraktivität von Lebensmitteln zu kennen

Eine Messung der Wasseraktivität bzw. des Aw Werts von Lebensmitteln ist essentiell, um deren Qualität und Sicherheit zu garantieren.

Es kostet Sie nicht viel, Wasser zu Ihren Lebensmitteln hinzuzufügen. Es sei denn, Sie fügen die falsche Menge an Wasser hinzu, dann kann es schnell sehr teuer werden.

Fügen Sie ihren Produkten zu viel Wasser hinzu, wird ihr Produkt in den Regalen des Einzel- oder Großhandels verschimmeln oder dort seine charakteristische Textur verlieren.

Sollten Sie zwei Zutaten mit inkompatiblen Wasseranteilen kombinieren, erhalten Sie möglicherweise eine klumpige Substanz, welche die Maschinen in Ihrer Fabrik verklebt.

Falls Sie ein Produkt bei instabilen Feuchteverhältnissen lagern, erhalten Sie möglicherweise ein Produkt, das so hart und ausgetrocknet ist, dass ein Kunde dentale Verletzungen erleidet, was zu einem Rechtsstreit führen kann.

Für so eine günstige Zutat kann Wasser Ihnen also eine Menge teurer Kopfschmerzen bereiten.

Wasseraktivität (Aw Wert) vs. Feuchtegehalt

Viele Hersteller versuchen, die beschriebenen Probleme in den Griff zu bekommen, indem sie den Feuchtegehalt messen. Dabei verbrauchen Sie eine Vielzahl an Produktproben, um letzten Endes eine Messung zu erhalten, die ihre Fragen nicht beantworten kann.

Dies liegt daran, dass die Quantität von Wasser nichts über die Qualität des Produktes aussagt.

Die Wasseraktivität misst den Energiestatus des Wassers in Lebensmitteln. Der Feuchtegehalt sagt Ihnen lediglich, wie viel Wasser sich in einem Lebensmittel befindet. Damit ist es die Wasseraktivität und nicht der Feuchtegehalt, der die Produktqualität und -sicherheit von Lebensmitteln vorhersagt.

Wenn Sie die Wasseraktivität ihrer Lebensmittel messen, erhalten Sie ein schnelles, genaues und aussagekräftiges Maß für die Wasserqualität in einem Produkt.

Sie beginnen damit, das ganze Bild zu sehen. Und wenn Sie das ganze Bild sehen, wird Wasser wieder zur billigsten Zutat in Ihrem Produkt.

Wasseraktivität von Lebensmitteln – eine Übersicht

Die nachfolgende Aw Wert Tabelle zeigt die Wasseraktivität von häufig gekauften Lebensmitteln. Sie hilft Ihnen dabei, die Produktqualität und Sicherheit ihrer Produkte präzise vorherzusagen und Ihre Erträge durch verbessertes Feuchtemanagement zu optimieren.

Die Wasseraktivität eines Lebensmittels zu kennen unterstützt Sie vor allem bei der Vorhersage des mikrobiellen Wachstums von Schimmel– und Hefepilzen sowie Bakterien in Lebensmitteln.

Aw Wert Tabelle: Links finden Sie das jeweilige Lebensmittel, rechts dessen optimale Wasseraktivität, ausgedrückt über den Aw Wert

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Lebensmittel Aw Wert
Wasser (rein) 1.00 – 1.00 aw
Frischkäse (z.B. Philadelphia Original) 0.98 – 0.99 aw
Rohwurst 0.97 – 0.99 aw
Salami 0.97 – 0.99 aw
Yoghurt 0.97 – 0.99 aw
Brie Käse 0.95 – 1.00 aw
Butter (ungesalzen) 0.96 – 0.98 aw
Dosenfrüchte 0.95 – 1.00 aw
Feta Käse 0.95 – 1.00 aw
Fisch (frisch) 0.95 – 1.00 aw
Fleisch (frisch) 0.95 – 1.00 aw
Gemüse (frisch) 0.95 – 1.00 aw
Milch 0.95 – 1.00 aw
Obst (frisch) 0.95 – 1.00 aw
Rohschinken 0.95 – 1.00 aw
Brot 0.92 – 0.96 aw
Cheddar Käse 0.91 – 0.95 aw
Fleisch (geräuchert) 0.91 – 0.95 aw
Münster Käse 0.91 – 0.95 aw
Provolone Käse 0.91 – 0.95 aw
Schweizer Käse 0.91 – 0.95 aw
Schinken (geräuchert) 0.91 – 0.95 aw
Butter (gesalzen) 0.90 – 0.95 aw
Kuchen 0.87 – 0.91 aw
Margarine 0.87 – 0.91 aw
Trockener Käse (z.B. Parmesan) 0.87 – 0.91 aw
Wurst (fermentiert) 0.87 – 0.91 aw
Fruchtsaftkonzentrat 0.80 – 0.87 aw
Kondensmilch (gesüßt) 0.80 – 0.87 aw
Sirup 0.80 – 0.87 aw
Früchte (glasiert) 0.75 – 0.80 aw
Konfitüre 0.75 – 0.80 aw
Marmelade 0.75 – 0.80 aw
Marzipan 0.75 – 0.80 aw
Früchte (getrocknet, hohe Feuchtigkeit) 0.65 – 0.75 aw
Gelee 0.65 – 0.75 aw
Melasse 0.65 – 0.75 aw
Nüsse 0.65 – 0.75 aw
Rohrohrzucker 0.65 – 0.75 aw
Früchte (getrocknet, geringe Feuchtigkeit) 0.60 – 0.65 aw
Karamell 0.60 – 0.65 aw
Toffee 0.60 – 0.65 aw
Gewürze 0.50 – 0.60 aw
Trockenpaste 0.50 – 0.60 aw
Honig 0.45 – 0.60 aw
Mehl 0.40 – 0.50 aw
Schokolade 0.40 – 0.60 aw
Volleipulver 0.40 – 0.50 aw
Brot (Kruste) 0.30 – 0.40 aw
Cracker 0.30 – 0.40 aw
Kekse 0.30 – 0.40 aw
Gemüse (getrocknet) 0.20 – 0.30 aw
Vollmilchpulver 0.20 – 0.30 aw

Warum ein synergetischer Prozess zur Messung von Wasser in Lebensmitteln ratsam ist

Messungen der Feuchtigkeit bzw. des Wassergehalts können mikrobielles Wachstum in einem Produkt sowie dessen Haltbarkeit nicht zuverlässig vorhersagen. Zudem sind sie oftmals ungenau. Es empfiehlt sich daher ein synergetischer Analyseprozess, welcher die Wasseraktivität (Aw Wert) sowie den Wassergehalt von Lebensmitteln erfasst. So integrieren Sie die besten Eigenschaften beider Messwerte. Dies garantiert maximale Produktqualität und -sicherheit.

Nutzen Sie daher den Feuchte- bzw. Wassergehalt als quantitative und die Wasseraktivität (Aw Wert) von Lebensmitteln als qualitative Metrik.

Quantitative Messung: Feuchtegehalt

  • Definition: Feuchtegehalt (engl. Moisture Content [MC]) = quantitatives Maß, die Menge an Wasser.
  • Anwendungsfälle: Nährwertangaben, regulatorische Vorgaben, Vergleiche
  • Nutzen: Optimierung von Ertrag und Umsatz

Für jeden Lebensmittelhersteller, der seine Produkte nach Gewicht verkauft, ist der Feuchtegehalt eine wichtige Methode zur Überwachung des Ertrags. Um den Ertrag zu maximieren, müssen Sie die genaue Menge an Wasser in einem Produkt kennen. Je präziser und je schneller (d.h. je häufiger) die Messung, desto besser.

Eine auf das Tausendstel genaue Messung des Feuchtegehalts ermöglicht eine genauere Optimierung sowie Spezifikation von Grenzwerten. Letzten Endes summieren sich präzisere und häufigere Messungen zu jährlichen Einsparungen im siebenstelligen Bereich, wie das untenstehende Beispiel eines amerikanischen Tierfutterherstellers zeigt.

Herkömmliche Feuchtigkeits-Messmethoden wie Trockenschränke, Halogen-Feuchtemessgeräte oder NIR-Geräte sind jedoch nicht in der Lage, gleichsam eine hohe Geschwindigkeit als auch eine hohe Messgenauigkeit zu liefern.

Abbildung: Jährliche Einsparungen eines amerikanischen Tierfutterherstellers durch häufigere und präzisere Feuchtigkeitsmessungen.

Ersparnis durch genauere Messung von Wasseraktivität und Feuchtegehalt von Lebensmitteln
Ersparnis durch genauere Messung von Wasseraktivität und Feuchtegehalt von Lebensmitteln

Qualitative Messung: Wasseraktivität (aw-Wert)

  • Definition: Wasseraktivität (aw) = qualitatives Maß, die Energie des Wassers.
  • Anwendungsfälle: Mikrobielles Wachstum, Textur, Feuchtigkeitsmigration, Haltbarkeit, Verpackung uvm.
  • Nutzen: Garantie und Optimierung von Produktsicherheit und -qualität.

Entgegen der landläufigen Meinung und Praxis hat der Feuchtegehalt wenig Aussagekraft, wenn es um die Qualität eines Produktes geht. Die Feuchtemessung, die sich am besten zur Bestimmung der Produktsicherheit eignet, ist die Wasseraktivität. Eine Art “relative Feuchtigkeit” von Lebensmitteln.

Bakterien wachsen nicht in Lebensmitteln mit weniger als 0,85 Wasseraktivität (85% ERH). Schimmelpilze und Hefen wachsen nicht bei einer Wasseraktivität von weniger als 0,65 (65% ERH). Die Wasseraktivität steht auch in direktem Zusammenhang mit weiteren qualitätsrelevanten Faktoren wie Feuchtigkeitsmigration, Texturproblemen, Lipidoxidation, Anbacken, Verklumpen sowie Vitaminabbau.

Damit ist die Wasseraktivität von Lebensmitteln der Schlüssel zur Minimierung des Risikos von Chargenverlusten, Produktrückrufen oder gar handfesten Lebensmittelskandalen, die oft im Zusammenhang mit mikrobieller Kontamination stehen. Eine qualitative Anwendung von Wasseraktivitätsmessungen kann daher entscheidend sein, um potenziell existenzielle Risiken für Lebensmittel- und Pharmaproduzenten zu minimieren oder gar auszuschließen.

Eine Methode, die das Beste aus beiden Welten bietet, ist die Messung der Gesamtfeuchte. Es handelt sich dabei um eine Methode, die sowohl den Feuchtegehalt als auch die Wasseraktivität eines Lebens- oder Arzneimittels mit einer Messung erfasst.

Die Gesamtfeuchte basiert auf den grundlegenden Prinzipien der Thermodynamik. Sie bietet Ihnen die Genauigkeit und den Kontext, den Sie benötigen, um mit strengeren Grenzwerten zu arbeiten. Sie sehen sowohl ertragsbezogene quantitative als sicherheits- und qualitätsrelevante qualitative Daten aggregiert an einem Ort und mit einer Messung. Gebunden an Präzisionsstandards, denen Sie vertrauen können.

METER hat mit dem AQUALAB 3 das weltweit erste Gesamtfeuchtemessgerät entwickelt, welches den Wassergehalt sowie die Wasseraktivität von Lebensmitteln in nur 1 Minute misst. Und das mit einer Genauigkeit von 0,1 %-0,5 % zur Feuchtereferenz bzw. ±0,005 aw.

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