Πώς η δραστηριότητα του νερού σχετίζεται με τη μικροβιακή ανάπτυξη
Αναρωτηθήκατε ποτέ γιατί δεν μπορείτε να αποθηκεύσετε ένα ροδάκινο σε θερμοκρασία δωματίου για αρκετές ημέρες, αλλά γιατί μια καραμέλα με γεύση ροδάκινου ή μαρμελάδα ροδάκινου θα παραμείνει καλή για χρόνια; Ή γιατί τα φρέσκα τσίλι μπορεί να μουχλιάσουν στο ψυγείο, ενώ τα αποξηραμένα τσίλι μένουν χωρίς μούχλα για χρόνια; Γιατί το φρέσκο κατσικίσιο τυρί μουχλιάζει σε λίγες μέρες, ενώ η άκοπη παρμεζάνα μπορεί να αποθηκευτεί για χρόνια;
Το νερό, ή ακριβέστερα, το διαθέσιμο νερό, παίζει καθοριστικό ρόλο σε κάθε ένα από αυτά τα σενάρια. Αυτό το διαθέσιμο νερό περιγράφεται χρησιμοποιώντας τη δραστηριότητα του νερού και ως εκ τούτου, η δραστηριότητα του νερού είναι ένας πολύ καλός προγνωστικός παράγοντας για το εάν οι μικροοργανισμοί θα είναι σε θέση να αλλοιώσουν το φαγητό σας!
Τι είναι η δραστηριότητα του νερού;
Η υδάτινη δραστηριότητα ενός τροφίμου, που συχνά συντομεύεται με αw , είναι ένα μέτρο για την ποσότητα του «διαθέσιμου» νερού σε ένα τρόφιμο. Η δραστηριότητα του νερού εκφράζεται σε μια τιμή που κυμαίνεται από 0 έως 1. Το καθαρό νερό έχει τιμή 1, όλο το νερό είναι διαθέσιμο. Ένα προϊόν χωρίς καθόλου διαθέσιμο νερό (σχεδόν ανύπαρκτο στα τρόφιμα) έχει μηδενική δραστηριότητα νερού. Για περισσότερες λεπτομέρειες, συζητάμε τη θεωρία της δραστηριότητας του νερού με περισσότερες λεπτομέρειες εδώ.
Η δραστηριότητα του νερού είναι διαφορετική από την περιεκτικότητα σε νερό. Η περιεκτικότητα σε νερό περιγράφει πόσο νερό υπάρχει φυσικά σε ένα προϊόν, ενώ η υδάτινη δραστηριότητα περιγράφει πόσο αν αυτό το νερό είναι «ελεύθερο». Μόνο το «ελεύθερο» νερό μπορεί να συμμετέχει σε χημικές αντιδράσεις, να μεταναστεύει σε όλο το προϊόν ή να χρησιμοποιηθεί από μικροοργανισμούς!
Υδατική δραστηριότητα και μικροοργανισμοί
Μικροοργανισμοί, όπως μαγιά, μούχλα και βακτήρια, αναπτύσσονται παντού γύρω μας. Σε αυτά καλύπτεται και το φαγητό μας. Οι περισσότεροι μικροοργανισμοί είναι αβλαβείς, ή ακόμα και καλοί για εμάς. Μπορεί να βοηθήσουν να αποδειχθεί μια ζύμη ψωμιού, να παρασκευαστεί μπύρα ή να δημιουργήσουν γιαούρτι. Άλλοι δεν είναι τόσο καλοί όμως, χαλάνε το φαγητό ή μπορεί ακόμη και να μας αρρωστήσουν.
Για να αναπτυχθούν και να επιβιώσουν οι μικροοργανισμοί χρειάζονται μια πηγή τροφής και νερού. Τα περισσότερα τρόφιμα περιέχουν άφθονα μόρια όπως άμυλα, πρωτεΐνες και σάκχαρα που μπορούν να χρησιμεύσουν ως τροφή για την ανάπτυξη μικροοργανισμών. Παρόλο που υπάρχει αρκετή τροφή, οι μικροοργανισμοί δεν θα είναι σε θέση να αναπτυχθούν αν δεν υπάρχει αρκετό διαθέσιμο νερό.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την τιμή υδάτινης δραστηριότητας του τροφίμου για να προσδιορίσετε εάν υπάρχει αρκετό διαθέσιμο νερό για να αναπτυχθεί ο μικροοργανισμός που σας ενδιαφέρει. Μόλις η δραστηριότητα του νερού είναι κάτω από την ελάχιστη τιμή για έναν συγκεκριμένο μικροοργανισμό, δεν θα μπορεί πλέον να αναπτυχθεί. Μερικοί μικροοργανισμοί χρειάζονται πολύ ελεύθερο νερό, ενώ άλλοι χρειάζονται πολύ λιγότερο. Λάβετε υπόψη ότι αυτό δεν σημαίνει ότι ο μικροοργανισμός πεθαίνει σε αυτή τη χαμηλή δραστηριότητα νερού. Μπορεί να επιβιώσει κάτω από αυτές τις συνθήκες και να αρχίσει να αναπτύσσεται ξανά όταν υπάρχει και πάλι αρκετό νερό.
Οι επιστήμονες έχουν καθορίσει το ελάχιστο απαιτούμενο aw -τιμή για τους περισσότερους μικροοργανισμούς που σχετίζονται με τα τρόφιμα.
Το αw στην οποία δεν αναπτύσσονται μικροοργανισμοί (<0,6)
Σε έναw -τιμή μικρότερη από 0,6, ουσιαστικά κανένας μικροοργανισμός δεν θα μπορεί να αναπτυχθεί. Απλώς δεν υπάρχει αρκετό νερό. Τα κράκερ, τα αποξηραμένα ζυμαρικά, τα αποξηραμένα μπαχαρικά και το αλεύρι είναι παραδείγματα τροφών που μπορεί να έχουν τόσο χαμηλή δραστηριότητα νερού. Λόγω της χαμηλής υδάτινης δραστηριότητάς τους, η αλλοίωση από μικροοργανισμούς δεν προκαλεί ανησυχία, εφόσον αποθηκεύονται σωστά.
Αποτροπή ανάπτυξης βακτηρίων (<0,75)
Τα περισσότερα καλούπια μπορούν να διαχειριστούν περιβάλλοντα χαμηλότερης υγρασίας από τα βακτήρια. Εάν η δραστηριότητα του νερού είναι πάνω από 0,6, αλλά κάτω από 0,75, οι μούχλες θα μπορούν να αναπτυχθούν ενώ τα βακτήρια δεν μπορούν ακόμα.
Ενώ οι μούχλες και οι ζύμες καταστρέφουν οπτικά το φαγητό σας, οι περισσότερες από αυτές δεν είναι επιβλαβείς εφόσον δεν μπορούν να παράγουν τοξίνες (μυκοτοξίνες). Και παρόλο που πολλές μούχλες και ζυμομύκητες μπορούν να αναπτυχθούν με τιμή δραστηριότητας νερού χαμηλότερη από 0,75, πολλές από αυτές δεν μπορούν να παράγουν αυτές τις τοξίνες σε τόσο χαμηλή δραστηριότητα νερού.
Το φυστικοβούτυρο και τα αποξηραμένα φρούτα ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία, όπως και το μέλι, οι ξηροί καρποί και ορισμένες μαρμελάδες.
Πώς να μειώσετε τη δραστηριότητα του νερού για να αποτρέψετε τη μικροβιακή ανάπτυξη
Πριν από τη διαθεσιμότητα των ψυγείων ή την εκτεταμένη ψύξη, η οποία επιβραδύνει σημαντικά την ανάπτυξη των μικροοργανισμών, οι άνθρωποι έπρεπε να βρουν άλλους τρόπους για να συντηρήσουν τα τρόφιμα. Αυτό έγινε κυρίως με τη μείωση της υδάτινης δραστηριότητας των τροφίμων.
Το αλάτισμα κρέατος, για παράδειγμα, μειώνει σημαντικά τη υδάτινη δραστηριότητα τους και αναστέλλει την ανάπτυξη επιβλαβών μικροοργανισμών. Αυτός είναι επίσης ο λόγος που το βούτυρο αλατίστηκε, βοηθώντας στην παράταση της διάρκειας ζωής του. Το αλάτι «δένει» το νερό, καθιστώντας το λιγότερο προσβάσιμο.
Μια άλλη μέθοδος που χρησιμοποιείται συνήθως είναι η προσθήκη πολλής ζάχαρης στα τρόφιμα. Η ζάχαρη επίσης «δεσμεύει» το νερό και το κάνει λιγότερο διαθέσιμο. Η παρασκευή μαρμελάδων από φρούτα ήταν ένας πολύ καλός τρόπος για να συντηρηθούν τα φρούτα όλο το χρόνο. Το Gingerbread (ολλανδικά ontbijtkoek) χρησιμοποιεί επίσης αυτή τη στρατηγική.
Εναλλακτικά, μπορείτε να στεγνώσετε τα τρόφιμα. Μειώνοντας απλώς τη συνολική ποσότητα νερού στο φαγητό, μειώνετε τη δραστηριότητα του νερού αυτού του τροφίμου. Η αποξήρανση φρούτων, λαχανικών και κρέατος είναι πολύ αποτελεσματικοί τρόποι για να μειώσετε τη δραστηριότητα του νερού και να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής του τροφίμου, εμποδίζοντας την ανάπτυξη μικροοργανισμών!
Συνδυασμός στρατηγικών για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής
Αυτό σημαίνει λοιπόν ότι τα τρόφιμα με υψηλή δραστηριότητα στο νερό δεν μπορούν να αποθηκευτούν με ασφάλεια; Όχι, ευτυχώς δεν συμβαίνει!
Η δραστηριότητα του νερού είναι μόνο μία από τις πολλές παραμέτρους που καθορίζουν πώς και αν ένα τρόφιμο χαλάει. Για παράδειγμα, η τιμή pH (μέτρο για την οξύτητα) επηρεάζει επίσης την ανάπτυξη μικροοργανισμών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια μαρμελάδα ξινού φρούτου με την ίδια υδάτινη δραστηριότητα με μια μη ξινή μαρμελάδα φρούτων έχει πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Εκτός από το pH, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τη θερμοκρασία για να ελέγξετε την ανάπτυξη μικροοργανισμών. Οι περισσότεροι μικροοργανισμοί προτιμούν θερμές, θερμοκρασίες δωματίου ή ελαφρώς υψηλότερες θερμοκρασίες για να αναπτυχθούν. Η αποθήκευση τροφίμων στο ψυγείο, ή ακόμα και στην κατάψυξη, σταματά εντελώς την ανάπτυξη ορισμένων μικροοργανισμών ή την επιβραδύνει σημαντικά. Μια θερμική επεξεργασία, όπως η παστερίωση, μπορεί να σκοτώσει μικροοργανισμούς. Εάν είναι νεκρά, δεν μπορούν πλέον να αναπτυχθούν, αν και θα πρέπει να είστε πολύ προσεκτικοί για να μην επαναφέρετε μικροοργανισμούς μετά από θερμική επεξεργασία.
Δήλωση αποποίησης ευθύνης:Αυτή η ανάρτηση έχει γραφτεί μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς και δεν πρέπει να χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των διαδικασιών ασφάλειας των τροφίμων ή της διάρκειας ζωής σας. Για σωστή συμβουλή, επικοινωνήστε με έναν (τοπικό) επαγγελματία ή ειδικό στον τομέα που κατανοεί και αξιολογεί τις συγκεκριμένες περιστάσεις σας.
Πηγές
J. Kramer, Lebensmittelmikrobiologie, 5. Auflage, 2007
Labcell, Δραστηριότητα νερού και ανάπτυξη μικροοργανισμών στα τρόφιμα, σύνδεσμος
M. Shafiur Rahmann, Handbook of food preservation, 2007, 2nd edition, p. 467, σύνδεσμος
Safefood 360, Δραστηριότητα νερού (aw ) στα τρόφιμα, 2014, σύνδεσμος
