Het reduceren van het gehalte vet, suiker en/of zout heeft een invloed op de wateractiviteit (aw) van voedingsproducten, en dus ook op de kwaliteit en houdbaarheid. Onderzoekers van UGent ontwikkelden een model waarmee de wateractiviteit kan voorspeld worden op basis van theoretische product formuleringen.
In afgelopen Flanders’ FOOD projecten (FFP2 vetreductie, FFP5 suikerreductie en FFP6 natriumreductie) werd door UGent de relatie vastgelegd tussen enerzijds wateractiviteit (aw) en anderzijds concentraties NaCl, sucrose en verschillende zout-, suiker-, en vetvervangers. Deze resultaten werden gebruikt om een model te ontwikkelen dat succesvol bleek bij het voorspellen van de aw van enkele voedingsproducten, ondermeer vlees- en visproducten en mayonaise.
Belang voor voeding
De wateractiviteit verwijst naar het water in een product dat niet gebonden is aan voedingscomponenten. De wateractiviteit is niet hetzelfde als het vochtgehalte van een product. In de voedingsindustrie is wateractiviteit belangrijker omdat deze parameter, eerder dan het vochtgehalte, een invloed heeft op de groei van micro-organismen, op chemische en biochemische reacties en op de textuur (vb. knapperigheid). Wanneer de wateractiviteit (aw-waarde) binnenin samengestelde producten verschilt, dan kan dit verschil verantwoordelijk zijn voor vochtmigratie in dit product.
Wateractiviteit (aw-waarde)
De wateractiviteit of aw-waarde van een product bij een bepaalde temperatuur kan omschreven worden als de verhouding van de dampspanning van het product zelf en de dampspanning van zuiver water. De aw-waarde neemt toe met toenemende temperatuur.
Impact van vervangers op aw
Reducties, vervangingen of veranderingen in de formulering hebben vaak een impact op de wateractiviteit. Natrium en suiker reduceren zonder compensatie door andere componenten kan de aw van het product doen stijgen door de verlaagde concentratie aan oplosbare componenten in de waterige fase van het voedingsproduct. Het compenseren met zout- en suikervervangers kan nog steeds gewijzigde aw waarden geven omdat deze de aw anders kunnen beïnvloeden. Het gebruik van wateroplosbare vetvervangers heeft het potentieel om de aw waarde te verlagen
Microbiële groei
De wateractiviteit is een maat voor de hoeveelheid water die voor micro-organismen beschikbaar is. Bij te lage aw-waarden zijn micro-organismen niet meer in staat om water en nutriënten op te nemen waardoor ze niet meer kunnen groeien. De ondergrens voor groei verschilt van organisme tot organisme. In het algemeen ligt de ondergrens voor schimmels het laagst, gevolgd door gisten, gram positieve bacteriën en gram negatieve bacteriën. Hieronder een tabel met de ondergrenzen voor verschillende micro-organismen (http://www.microbiologie.info).
|
Aw gebied |
Micro-organismen die kunnen groeien |
Levensmiddelen |
|---|---|---|
|
<0,60 |
geen groei mogelijk beneden deze grens |
pasta, kruiden, koekjes, crackers melkpoeder |
|
0,60 |
osmofiele gisten |
gedroogd fruit, honing,toffee, karamel |
|
0,75 |
halofiele bacteriën, alleen in zoute producten |
jam, producten met 26% NaCl(zout) |
|
0.80 |
meeste schimmels, Staphylococcus aureus |
meel, rijst, siroop |
|
0,88 |
de meeste gisten en bovengenoemde micro-organismen (rij hierboven) |
salami, margarine, droge kaas |
|
0,91 |
Lactobacillus, Bacillus |
ham, kaas, producten met 12%NaCl of 55% suiker |
|
0,95 -0.99 |
gramnegatieve staafjes, sporen ontkiemen en gaan groeien, en 3 rijen hierboven |
fruit, groente, vlees, vis, melk |
Conservering
De wateractiviteit is een zeer nuttige parameter om de potentiële groei van schimmels, gisten en bacteriën in te schatten. Voor producten met een hoge wateractiviteit is koele bewaring noodzakelijk of aangewezen. Producten met een lagere water activiteit (semi-vochtige en droge producten) kunnen succesvol bewaard worden bij kamertemperatuur door goede controle van de aw waarde, de pH waarde of een combinatie van beiden.
Bronnen
- Development of a validated model to describe the individual and combined water activity depressing effects of water soluble salt, sugar and fat replacers. Journal of Food Engineering, Volume 96, Issue 3, February 2010, Pages 433–439. S. Samapundo, T. Anthierens, R. Xhaferi, F. Devlieghere.
- Boek Levensmiddelenmicrobiologie en conservering. De Vlieghere et al. (Die Keure)
- http://www.microbiologie.info
