Aw-Wert, Wasseraktivität

Englisch: Water activity
Französisch: Activité de l'eau
Italienisch: Attività dell'acqua
Spanisch: Actividad acuosa

Inhaltsverzeichnis

Aw-Wert
Berchnung des aw-Werts
Bakterien, Pilze, Hefen
Maßnahmen zur Senkung des aw-Werts von Lebensmitteln
Quellen

Der a_w-Wert ist das Maß an ungebundenem und locker gebundenem Wasser, also für die Verfügbarkeit von Wasser in Lebensmitteln oder Speisen und Zubereitungen. Der a_w-Wert ist damit eine wichtige Größe für die Haltbarkeit von Lebensmitteln. Je größer der a_w-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 - zur Hydrolyse benötigt. Mit anderen Worten es wird zur Spaltung von chemischen Bindungen durch Reaktion mit Wasser benötigt.

Berchnung des a_w-Werts

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.

Der a_w-Wert berechnet sich aus dem Quotient des Wasserdampfdrucks über dem Lebensmittel (p) und dem Wasserdampfdruck über reinem Wasser (p0) bei einer bestimmten Temperatur.

a_w-Wert= p / p0

Er ist also eine Zahl von 0 bis 1. Reines Wasser hat einen a_w-Wert von 1 während absolut wasserfreie Stoffe (Lebensmittel) einen a_w-Wert von 0 haben. Man kann auch sagen: 1 bedeutet, dass Tauwasser auftritt und 0 ist wasserfrei.

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 a_w-Wert und damit die Wasseraktivität der Lebensmittel.

Bakterien, Pilze, Hefen

Bakterien stellen meist die höchsten Ansprüche an den Gehalt von frei verfügbarem Wasser in Lebensmitteln. Sie benötigen zur Vermehrung zumindest einen a_w-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 a_w-Werte zwischen 0,86 bis 0,90 überstehen kann.

Hefen können Hefen bei niedrigeren a_w-Werten als Bakterien wachsen. Die Untergrenze für ihr Wachstum liegt nur zwischen 0,88 und 0,94.
Ausnahmen bilden jedoch die so genannten xerophile Mikroorganismen, die auch eine Wasseraktivität von bis zu 0,6 tolerieren. So beispielsweise osmophile, also zuckerliebende Hefen oder extrem halophile, also salzliebende Bakterien.

Xerotoleranz

Schimmelpilze benötigen den geringsten a_w-Wert für Ihr Wachstum. Sie können noch bei a_w-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 a_w-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 a_w-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 a_w-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.