Die Wasseraktivität ist ein Mass für die Verfügbarkeit von „freiem“ Wasser in Lebensmitteln und darf nicht mit dem Wassergehalt (g Wasser/g Substrat) verwechselt werden.
Die Wasseraktivität wird mit dem aW-Wert angegeben und bewegt sich zwischen 0 (absolute Trockenheit) und 1 (kondensierende Feuchte).
Nur dieser Anteil beteiligt sich aktiv am Austausch mit der Umgebungsfeuchte und ist in Bezug auf die mikrobiologische Haltbarkeit bzw. die biologischen Funktionen der Mikroorganismen von großer Bedeutung. Gleichzeitig nimmt die Wasseraktivität aber auch wesentlichen Einfluss auf das chemische Verhalten von Lebensmitteln.
Zur Bestimmung des aW-Werts wird die Luftfeuchte nach Erreichen des Feuchtegleichgewichts unmittelbar über einer Probe (Wasserdampf-Partial-Differenzdruck) gemessen. Diese verhält sich proportional zum aW-Wert. Eine aussagekräftige aW-Wertmessung ist nur möglich,, wenn die Probe während der Messung eine konstante Temperatur aufweist.
Der Gleichgewichts-Feuchte-Wert eines Produkts, der durch dessen Wasserdampf-Partialdruck an der Oberfläche bestimmt wird, ist von der chemischen Zusammensetzung, Temperatur, Wassergehalt, Lagerumgebung, Absolutdruck und Verpackung abhängig.
Das „freie“ Wasser entscheidet über das Wachstum unerwünschter Organismen wie Bakterien oder Pilze, welche „Toxin“ oder andere schädliche Substanzen produzieren. Aber auch chemische/biochemische Reaktionen, wie die Maillard Reaktion, laufen bei Anwesenheit von freiem Wasser vermehrt ab und beeinflussen folgende Eigenschaften:
- · Mikrobiologische Stabilität (Wachstum)
- · Chemische Stabilität (siehe Graphik)
- · Gehalt von Proteinen und Vitaminen
- · Farbe, Geschmack und Nährwert
- · Stabilität der Zusammensetzung und Haltbarkeit
- · Lagerung und Verpackung
- · Löslichkeit und Textur
Sorptionsisotherme
Die Beziehung zwischen dem Wassergehalt und der Wasseraktivität zeigt die Sorptionsisotherme eines Lebensmittels.
Die SI-Kurve ist produktspezifisch und abhängig von der Temperatur.
Eine Änderung der Temperatur ändert somit den aw-Wert bei jedem Feuchtewert.
Diese Änderung ist vor allem signifikant bei trockenen Produkten.
Die den Verlauf einer Trocknung kennzeichnende Desorptionsisotherme liegt etwas höher als die für die Lagerung feuchtigkeitsempfindlicher Lebensmittel massgebende Adsorptionsisotherme.
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