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Aw Wert und das Wachstum von Mikroorganismen

Aw Wert und das Wachstum von Mikroorganismen

Aw Wert und das Wachstum von Mikroorganismen: So hängen sie zusammen

Der Aw Wert und das Wachstum von Mikroorganismen gehören zusammen wie Bob Marley und Reggae. Bevor entdeckt wurde, dass das Wachstum von Mikroorganismen vom Aw Wert bzw. der Wasseraktivität abhängig ist, wusste man als Lebensmittelproduzent nicht, warum einige Produkte verschimmeln und andere nicht. Man hat zwar vermutet, dass Wasser einen wie auch immer gearteten Einfluss auf das Wachstum von Mikroorganismen hat, konnte aber viele Detailfragen noch nicht beantworten. Beispielsweise warum hochfeuchtes, gesalzenes Schweinefleisch nicht schimmelt, trockene Nüsse dagegen schon. Heute weiß man, dass der Aw Wert der zentrale Prädiktor für das Wachstum von Mikroorganismen ist, weshalb sich die Wasseraktivität zu einer unverzichtbaren Standardmessgröße der Lebensmittelindustrie entwickelt hat. In einigen Ländern wie beispielsweise den USA gibt es sogar eine verpflichtende gesetzliche Vorgabe, den Aw Wert von Lebensmitteln zu messen.

Der Zusammenhang von Aw Wert und mikrobiellem Wachstum ist seit 1953 bekannt

Im Jahr 1953 stellte W. J. Scott fest, dass die Wasseraktivität bzw. der Aw Wert der Schlüssel ist, um das Wachstum von Mikroorganismen vorherzusagen. Da Hefe, Schimmelpilze und Bakterien eine gewisse Menge an verfügbarem Wasser benötigen, um ihr Wachstum und ihre Vermehrung in Gang zu setzen, stellt eine Reduktion der Wasseraktivität einen wirksamen Kontrollmechanismus dar. Denn die meisten Mikroorganismen können bei einem Aw Wert von unter 0,60 nicht wachsen. Wasseraktivität wird dabei definiert als das Gleichgewicht der relativen Feuchtigkeit geteilt durch 100.

Die nachfolgende Tabelle zeigt den Zusammenhang von Aw Wert und dem Wachstum von Schimmel, Hefe und Bakterien

Mikrobielle Gruppe

BeispieleAw-WertBetroffene Produkte
Normale BakterienSalmonella species, Clostridium botulinum0,91Frisches Fleisch, Milch
Normale HefeTorulopsis species0,88Fruchtsaftkonzentrat
Normale SchimmelpilzeAspergillus flavus0,80Marmeladen, Gelees
Halophile Bakterien*Wallemia sebi0,75Honig
Xerophile SchimmelpilzeAspergillus echinulatas0,65Mehl
Osmophile HefeSaccharomyces bisporus0,60Trockenfrüchte

Wasseraktivität – eine bessere Kenngrösse für mikrobielles Wachstum.

Obwohl bereits seit 1953 bekannt ist, dass die Wasseraktivität und nicht der Feuchte- bzw. Wassergehalt eines Produktes entscheidend für das Wachstum von Mikroorganismen ist, verzichten zahlreiche Unternehmen im deutschsprachigen Raum immer noch auf Wasseraktivitätsmessungen und gehen damit erhebliche Risiken ein. Der Aw-Wert prognostiziert das Wachstum von Mikroorganismen deshalb besser, weil Mikroorganismen nur “verfügbares” Wasser für ihr Wachstum verwenden können. Der Anteil von verfügbarem Wasser unterscheidet sich je nach molekularer Produktzusammensetzung erheblich. Im Durchschnitt binden Ionen das meiste Wasser, während Polymere am wenigsten Wasser binden; Zucker und Peptide nehmen eine Zwischenposition ein. Bei gleicher molekularer Konzentration senkt Salz die Wasseraktivität stärker als Zucker.

Eindämmung des Wachstums von Mikroorganismen

Wenn eine bestimmte Substanz zu einem Produkt mit einer geringeren Wasseraktivität hinzugegeben wird, ist das Ergebnis extrem unterschiedlich. Daher sollte darauf geachtet werden, dass der Produktzusatz die Wasseraktivität ohne Nebeneffekte wie eine erhöhte Ionenstärke oder eine verringerte Oberflächenspannung reduziert. In der Praxis haben Produktzusätze immer eine vielschichtige Wirkung. So bilden beispielsweise Salz und Zucker unterschiedliche Hürden, was das mikrobielle Wachstum angeht. Sie möchten mehr über die wirksame Eindämmung von mikrobiellem Wachstum erfahren? Dann lesen sie jetzt unseren Artikel zum Thema “Aw Wert senken mit Feuchthaltemitteln.