Kategorie: Ernährungslehre

AW-Wert, Wasseraktivität, en.: activity of water

Der AW-Wert ist das Maß an ungebundenem und locker gebundenem Wasser, also für die Verfügbarkeit von Wasser in Lebensmitteln oder Speisen und Zubereitungen. Der AW-Wert ist damit eine wichtige Größe für die Haltbarkeit von Lebensmitteln. Je größer der AW-Wert ist, also je mehr ungebundenes Wasser ein Lebensmittel enthält, desto leichter kann es verderben. Denn das frei verfügbare Wasser ist vor allem für das Wachstum bzw. den Stoffwechsel von Mikroorganismen von entscheidender Bedeutung. Zudem ist wird es von einigen Enzymen, den so genannten Hydrolasen benötigt zur Hydrolyse, also zur Spaltung von chemischen Bindungen durch Reaktion mit Wasser benötigt.

Haltbarkeit von Lebensmitteln

Beispiel: Butterschmalz enthält fast kein Wasser und kann sich über Monate halten, Butter dagegen enthält bis zu 16 % Wasser und ist deshalb wesentlich kürzer haltbar.

Berechnung des AW-Werts

Der AW-Wert berechnet sich aus dem Quotient des Wasserdampfdrucks über dem Lebensmittel (p) und dem Wasserdampfdruck über reinem Wasser (p0) bei einer bestimmten Temperatur. AW-Wert= p / p0. Er ist also eine Zahl von 0 bis 1. Reines Wasser hat einen AW-Wert von 1 während absolut wasserfreie Stoffe (Lebensmittel) einen AW-Wert von 0 haben. Man kann auch sagen: 1 bedeutet, dass Tauwasser auftritt und 0 ist wasserfrei.

AW-Wert von Lebensmitteln

Die Wasserverfügbarkeit der meisten frischen Lebensmittel liegt zwischen 0,98 und 0,99. Dies ist gleichzeitig der optimale Wert für das Wachstum der meisten Mikroorganismen. Maßnahmen wie das Trocknen oder Pökeln senken den AW-Wert und damit die Wasseraktivität der Lebensmittel.

Bakterien stellen meist die höchsten Ansprüche an den Gehalt von frei verfügbarem Wasser in Lebensmitteln. Sie benötigen zur Vermehrung zumindest einen AW-Wert zwischen 0,91 bis 0,96. Alle potentiell pathogenen, also krankheitserregende Mikroorganismen reagieren sehr empfindlich bei einer niedrigen Wasseraktivität. So liegt beispielsweise der Grenzwert der Wasseraktivität des Bakteriums Clostridium botulinum liegt bei 0,95. Als problematisch kann das Bakterium Staphylococcus aureus angesehen werden, das auch tiefe AW-Werte zwischen 0,86 bis 0,90 überstehen kann.

Hefen können häufig bei niedrigeren AW-Werten als Bakterien wachsen. Die Untergrenze für ihr Wachstum liegt nur zwischen 0,88 und 0,94.

Schimmelpilze benötigen den geringsten AW-Wert für Ihr Wachstum. Sie können noch bei AW-Werten zwischen 0,80 bis 0,85 wachsen. Die Fähigkeit von Organismen in Lebensbereichen mit sehr wenig Wasser zu überleben wird auch als Xerotoleranz bezeichnet.

Der AW-Wert eines Lebensmittels ist aber nur ein Durchschnittswert. Unterteilt man ein Lebensmittel in kleinere Abschnitte so herrscht insbesondere an den Grenzflächen (beispielsweise an Schnittflächen) oft eine wesentlich höhere Wasseraktivität als im Inneren der Lebensmittel. Dort findet eine erhöhte Vermehrung von Mikroorganismen statt. Daneben geben insbesondere zusammengesetzte Lebensmittel mit einem insgesamt relativ niedrigen AW-Wert noch keine Garantie für ein geringes Wachstum von Mikroorganismen. Poren in Lebensmittel können trotz trocken erscheinender Oberfläche infolge von Kapillarkräften Wasser speichern.

Maßnahmen zur Senkung des AW-Werts von Lebensmitteln

• Trocknung - Durch Trocknung verdunstet das Wasser der Lebensmittel. So werden beispielsweise Trockenobst oder Kräuter haltbar gemacht.
• Salzgaren - Durch salzen oder pökeln das Wasser in Lebensmitteln gebunden und ist damit nicht mehr frei. So werden beispielsweise Salzheringe, graved Lachs oder Kasseler haltbar gemacht.
• Zuckerzugabe - Durch Zuckerzugabe wird das Wasser in den Lebensmitteln an den Zucker gebunden. So werden beispielsweise kandierte Früchte, Sirup, Gelee oder Konfitüre haltbar gemacht.
• Gefrieren - Durch das Frosten wird das Wasser zu festem Eis und ist damit nicht mehr aktiv.