imported>MFM: typo

2023-09-11T16:39:15Z

typo

Neue Seite

{{SEITENTITEL:aw-Wert}}
Die '''Wasseraktivität''' (auch '''aw-Wert''' oder '''A'''ctivity of '''W'''ater) eines [[Lebensmittel]]s ist ein Maß für das „verfügbare“ oder „aktive“ [[Wasser]] im Gegensatz zur bloßen Angabe des Wassergehalts. Die Bedeutung dieser Größe ergibt sich daraus, dass für die Haltbarkeit von Lebensmitteln nicht nur der reine Wassergehalt von Bedeutung ist, sondern auch, in welchem Maße das Wasser durch das Substrat gebunden ist. Die Wasseraktivität beeinflusst das Wachstum von [[Mikroorganismus|Mikroorganismen]], den Ablauf chemischer Prozesse wie [[Ranzig (Fett)|Fettoxidation]] und nichtenzymatischer Bräunung, die Aktivität von [[Enzym]]en, und die physischen Eigenschaften des Lebensmittels.

Der aw-Wert ist eine thermodynamische Größe, die der australische [[Bakteriologie|Bakteriologe]] William James Scott (1912–1993) Anfang der 1950er Jahre in die Lebensmitteltechnologie einführte. Er konnte in einer Serie grundlegender Arbeiten, die im Laufe der 50er Jahre erschienen, zeigen, dass das Wachstum von Mikroorganismen nicht vom Wassergehalt, sondern der Wasseraktivität eines Lebensmittels abhängt. In den 60er und 70er Jahren zeigte die Forschung darüber hinaus den Einfluss der Wasserverfügbarkeit auf die chemische, enzymatische und physische Stabilität von Lebensmitteln.<ref name="Water Activity"/>

== Definition ==
Die Wasseraktivität ist definiert als Verhältnis des [[Dampfdruck|Wasserdampfpartialdrucks]] in dem Lebensmittel (p) zum [[Sättigungsdampfdruck]] von reinem Wasser (p0) bei einer bestimmten Temperatur:<ref name="Weber 2009"/><ref name="Heiss/Eichner 1995"/>
:<math>a_{\rm w} = \frac p p_0</math>

Die Wasseraktivität ist gleichbedeutend mit der (relativen) '''Gleichgewichtsfeuchtigkeit''', das heißt der relativen [[Luftfeuchtigkeit]], bei der das Lebensmittel (wiederum bei der gegebenen Temperatur) mit der Umgebungsluft im Gleichgewicht steht, also weder Wasser verliert noch aufnimmt. Allerdings wird die relative Luftfeuchtigkeit meistens in der [[Hilfsmaßeinheit]] [[Prozent]] angegeben, so dass man die relative Gleichgewichtsfeuchtigkeit berechnet als:<ref name="Weber 2009"/><ref name="Heiss/Eichner 1995"/>

:<math>{\rm RGF} = a_{\rm w}\cdot100</math>

Gleichzeitig entspricht also die Wasseraktivität (<math>a_{\rm w}</math>) 0–1 einer relativen Luftfeuchte von 0–100 %.

Die Messung der Wasseraktivität erfolgt im einfachsten Fall, indem eine Probe des Lebensmittels in einen hermetisch verschlossenen Behälter gebracht und mit einem [[Hygrometer]] die Luftfeuchtigkeit gemessen wird, die sich in dem Behälter einstellt.<ref name="Ternes 2008" />

== Wasseraktivität von Lebensmitteln ==
Die Wasseraktivität von [[Destilliertes Wasser|reinem Wasser]] ist 1, die von völlig wasserfreiem Material ist 0; dazwischen liegen die Werte für wasserhaltige Substanzen. Die folgende Tabelle gibt beispielhaft den durchschnittlichen aw-Wert einiger Lebensmittel an:<ref name="Ternes 2008"/>

{| class="wikitable sortable"
! Lebensmittel || Wasseraktivität
|-
| [[Cornflakes]] || align="right" | 0,20
|-
| [[Cracker (Gebäck)|Cracker]] || align="right" | 0,30
|-
| [[Nudel (Lebensmittel)|Nudeln]] || align="right" | 0,50
|-
| [[Milchpulver|Vollmilchpulver]] || align="right" | 0,60
|-
| [[Haferflocken]] || align="right" | 0,65
|-
| Nüsse || align="right" | 0,70
|-
| Magermilchpulver || align="right" | 0,70
|-
| [[Honig]] || align="right" | 0,75
|-
| [[Mehl|Getreidemehl]] || align="right" | 0,75
|-
| [[Salami]] || align="right" | 0,78
|-
| [[Margarine]] || align="right" | 0,84
|-
| [[Obst]], [[Gemüse]] (frisch) || align="right" | 0,97
|}

Die Wasseraktivität hängt vom Wassergehalt ab. So hat zum Beispiel [[Eipulver|Volleipulver]] mit 5 % Wassergehalt aw = 0,4; solches mit 10 % Wassergehalt aw = 0,7.<ref name="Ternes 2008"/> Der Zusammenhang ist in der Regel kompliziert und hängt vom Wasserbindevermögen des Stoffes ab. Stark [[Hygroskopie|hygroskopische]] Lebensmittel weisen bei starkem Anstieg des Wassergehaltes nur eine geringe Zunahme der Wasseraktivität auf, wenig hygroskopische Lebensmittel eine hohe. Außerdem ist der Verlauf der Wasseraktivität bei Änderung des Wassergehaltes teilweise unterschiedlich, je nachdem, in welche Richtung die Änderung verläuft, also ob es sich um einen Trocknungs- oder Befeuchtungsvorgang handelt. Der Verlauf wird durch sogenannte [[Sorptionsisotherme]]n angegeben.<ref name="Heiss/Eichner 1995"/>

== Bedeutung ==
Der aw-Wert ist ein wichtiges Maß bezüglich der [[Mindesthaltbarkeitsdatum|Haltbarkeit]] von Lebensmitteln und beeinflusst das Vorkommen der Mikroorganismen (Verderbniserreger), die unterschiedliche Ansprüche an frei verfügbares Wasser haben. Bei Mangel an freiem Wasser werden die Wachstumsprozesse von einigen wasserliebenden Mikroorganismen verlangsamt, empfindliche Organismen können gar abgetötet werden, [[Xerophilie|xerophile]] Organismen hingegen wachsen bei sinkendem Wassergehalt besser.

Bei den meisten Mikroorganismen liegt das Wachstumsoptimum bei einem aw-Wert von 0,98 bis 1. Es gibt jedoch Mikroorganismen, die eine deutlich niedrigere Wasseraktivität von bis zu 0,6 tolerieren (so genannte [[xerophil]]e). Beispiele sind [[osmophil]]e (zuckerliebende) Hefen oder extrem [[halophil]]e Bakterien.

Die Anpassung an niedrige Wasseraktivität erfolgt durch Synthese oder Aufnahme von [[Kompatible Solute|kompatiblen Soluten]].

== Literatur ==
*{{Literatur| Autor = Andrew Brown| Titel = Microbial Water Stress Physiology. Principles and perspectives| Verlag= John Wiley & Sons| Ort = [[Chichester]]| ISBN = 0-471-92579-9| Jahr = 1990}}
*Martin Weidenbörner: {{Google Buch
| BuchID=3nYFzOyeBHoC
|Linktext=Lebensmittel-Mykologie
}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Weber 2009">{{Literatur| Herausgeber=Herbert Weber| Titel=Mikrobiologie der Lebensmittel| Verlag=Behr| Seiten=421 ff| ISBN=3-89947-442-2| Band=Band 1: Grundlagen| Auflage=9.| Jahr=2009| Online={{Google Buch|BuchID=V6q_oik8t7sC|Seite=421}}}}</ref>
<ref name="Ternes 2008">{{Literatur| Autor=Waldemar Ternes| Titel=Naturwissenschaftliche Grundlagen der Lebensmittelzubereitung| Auflage=3. überarbeitete| Ort=Hamburg| Verlag=Behr| Jahr=2008| ISBN=978-3-89947-422-0}}</ref>
<ref name="Water Activity">{{Literatur| Autor=Jorge Chirife, Anthony J. Fontana, Jr.| Titel=Introduction: Historical Highlights of Water Activity Research| Herausgeber=Gustavo V. Barbosa-Cánovas, Anthony J. Fontana, Jr., Shelly J. Schmidt, Theodore P. Labuza| Sammelwerk=Water Activity in Foods. Fundamentals and Applications| Seiten=3| Jahr=2008| Verlag=Wiley| Kommentar=Online-Ausgabe| ISBN=0-47037-636-8| Online={{Google Buch|BuchID=5g-E-MyZ18cC|Seite=3}}}}</ref>
<ref name="Heiss/Eichner 1995">{{Literatur| Autor=Rudolf Heiss, Karl Eichner| Titel=Haltbarmachen von Lebensmitteln| Auflage=3., überarbeitete und erweiterte| Jahr=1995| Ort=Berlin/Heidelberg/New York| Verlag=Springer| Kommentar=E-Book| Seiten=32| ISBN=978-3-662-07664-4| Online={{Google Buch|BuchID=oCS1BgAAQBAJ|Seite=32}}}}</ref>
</references>

{{SORTIERUNG:Awwert}}
[[Kategorie:Ökologische Größe]]
[[Kategorie:Messgröße (Lebensmitteltechnologie)]]
[[Kategorie:Mikrobiologie]]
[[Kategorie:Wasser]]

Aw-Wert - Versionsgeschichte

imported>MFM: typo