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Wasseraktivität in Snacks

Wasseraktivität in Snacks

Produkte, die in Regalen von Lebensmittelgeschäften aufbewahrt werden, müssen sechs Monate haltbar sein. Bei einem weichen Keks kann das schwierig werden.

“Die Wasseraktivität ist bei weichen Kekse von entscheidender Bedeutung”, sagt David Busken, Manager für Forschung und Entwicklung bei Oak State Products. „Wir haben viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit investiert, um unsere Kekse länger weich zu halten. Das Geheimnis ist, Feuchtigkeit in das Produkt zu geben und diese dort zu halten. Allerdings ohne die Wasseraktivität zu sehr zu erhöhen. Sonst schimmelt das Produkt.“

Wasseraktivität als Vorhersage für das mikrobielle Wachstum

Das mikrobielle Wachstum hängt nicht davon ab, wie viel Wasser in einem Produkt enthalten ist. Es geht darum, in welchem Energiezustand sich dieses Wasser befindet. Wasser mit höherer Energie steht Mikroben für ihr Wachstum Verfügung – das macht das Produkt anfällig für Schimmelbildung oder sogar Bakterienwachstum.

Wassergehalt und Wasseraktivität sind miteinander verwandt, aber nur indirekt. Selbst Produkte mit einem hohen Wassergehalt sind langfristig sicher, wenn ihre Wasseraktivität gesenkt wird. Sogar Produkte mit hohem Wassergehalt, wie Sirupe, können sicher sein, wenn Schritte unternommen wurden, um ihre Wasseraktivität zu senken. Kenn man die Wasseraktivität kann man zudem vorhersagen, welche Bakterien, Schimmel oder Pilze in dem jeweiligen Produkt wachsen können. Die Verringerung der Wasseraktivität kann das Wachstum ganzer Mikrobenarten verringern, bei niedrigen Wasseraktivitäten (<0,60 aw) lässt sich das Wachstum grundsätzlich ausschließen.

Wasseraktivität als Schlüssel für eine konsistente Textur.

Viele Snacks sind bekannt und beliebt insbesondere durch ihre markante Textur. Man könnte glauben, dass sich Änderungen in dieser Textur allein über den Wassergehalt vorhersagen lassen. Die Geschwindigkeit, mit der ein weicher Proteinriegel zäh wird oder ein knuspriger Kartoffelchip matschig, wird nicht vom Wassergehalt sondern von der Wasseraktivität bestimmt. Klassische Snacks werden deshalb durch ihr Wasseraktivität-Wassergehalt-Profil definiert, wie in folgender Tabelle gezeigt:

ProductWater ActivityMoisture ContentSource
Twinkies0.79518.90%2
Chewy Chips Ahoy0.6478.60%2
Oreo Cookie0.3091.40%2
Animal Crackers0.3034.60%2
Ruffles Potato Chips0.1821.30%2
Table 1. Water activity in snacks

Wasseraktivität bremst chemische Reaktionen aus.

Die Lipidoxidation beeinflussen besonders oft Snacks, wie Chips, Nüsse und andere Lebensmittel. Schmecken diese bitter und ranzig, ist die Lipidoxidation ein sehr wahrscheinlicher Grund dafür. Nahrungsmittelhersteller sind dieser chemischen Reaktion gegenüber nicht machtlos. Ihre Strategie ist die Wasseraktivität. Die Wasseraktivität ist das Maß für die Energie von Wasser in einem Produkt und beeinflusst, wie schnell Lipidoxidationsreaktionen ablaufen.

In der Praxis nehmen die Lipidoxidationsreaktionsraten ab, wenn die Wasseraktivität geringer wird. Fällt die Wasseraktivität jedoch unter 0,4, beginnen die Reaktionsraten wieder zu steigen. Der Wert um 0,4 ist also ein wichtiges Wasseraktivitäts- Ziel für Snacks und Nüsse, obwohl die Werte ja nach Produkt variieren. Beschleunigten Haltbarkeitsuntersuchungen sind der beste Weg, um zu erfahren, wie Wasseraktivität die Lipidoxidation in einem Produkt beeinflusst.

Wasseraktivität verhindert die Feuchtigkeitsmigration.

Die Wasseraktivität, nicht der Feuchtigkeitsgehalt, sagt voraus, wie sich das Wasser in einem Mehrkomponenten-Snack-Food bewegt. Das kann ein mit Sahne gefüllter Kuchen sein oder ein Nussriegel mit Fruchtstücken. Die Kenntnis der Wasseraktivität getrennter Inhaltsstoffe kann helfen, sie richtig zu verarbeiten. Dabei haben Sie verschiedene Optionen.

  • Es können Zutaten mit ähnlichen Wasseraktivitäten verarbeitet werden
  • Eine essbare Barriere, wie eine Schokoladenbeschichtung auf der Innenseite eines Eistütchens verhindert eine Feuchtemigration.
  • Diffusionsprozesse innerhalb einer Komponente können durch eine erhöhte Viskosität verzögert werden.
  • Manchmal erfordern nicht ausgleichbare Unterschiede in der Wasseraktivität auch eine separate Verpackung.

Das Ergebnis: Eine Prüfung der Wasseraktivität hilft, Probleme zu vermeiden, die Ihren Snack beeinträchtigen und die Lagerfähigkeit zu beenden.