Wasseraktivität in Tiernahrung

Die Tiernahrungsproduktion ist eine der am schnellsten wachsenden Industrien weltweit und wird  auf 91 Milliarden Dollar (2018) geschätzt. Tiernahrung ist heute sorgfältig formuliert, um eine gesunde Ernährung zu ermöglichen, Allergien zu vermeiden, und für Abwechslung zu sorgen. Der zunehmenden Hochwertigkeit von Tiernahrung folgen erhöhte Erwartungen an Sicherheit, Qualität und Konsistenz. Zusätzlich erfolgen staatliche Kontrollen und müssen gesetzlich vorgeschriebene Grenzwerte eingehalten und analysiert werden. Mit der Unterzeichnung des FOO Safety Modernizaiont Act (FSMA) 2011, wurden Vorschriften erlassen, dass die Tiernahrungsproduktion equivalent zur Lebensmittelproduktion anzusehen ist.

Wasseraktivität und ihr Einfluss

Im letzten Jahrhundert fand Mr. Scott heraus, dass Mikroorganismen eine Grenze für Wasseraktivität haben, unterhalb derer sie nicht wachsen.  Diese Grenze liegt bei 0,6 aW.
Bedeutet dies, dass ein Tiernahrungs- und Futtermittelhersteller nur sicherstellen muss, dass das Wasseraktivitätsniveau von seinen Produkten nie 0,6 aW überschreitet ?Ja, im Bezug auf den mikrobiologischen Verderb des Produkts ist dies richtig. 

Aufgrund der Tatsache, dass Tiernahrung auch Kohlenhydrate und Proteine enthält treten bei unterschiedlichen aW-Werten andere Reaktionen auf, die das Produkt beeinflussen, wie das Stabilitäts Diagramm verdeutlicht.

Oxidationsprozesse können dabei eine Rolle spielen, dies können aber durch das Einfüllen eines Schutzgases in den Tiernahrungsverpackung leicht gehemmt werden, das den Sauerstoff ausschließt und dadurch verhindert, dass diese Art von Reaktion auftreten kann.

Größere Schwierigkeiten kann die sogenannte Maillard-Reaktion, eine nicht-enzymatischen Reaktion bereiten. Hierbei werden Aminverbindungen (wie Aminosäuren, Peptide und Proteine) mit reduzierenden Verbindungen unter Hitzeeinwirkung zu neuen Verbindungen umgewandelt. Da dies Reaktion Wärme benötigt kann sie mit der Implementierung einer strengen Temperaturkontrolle vermieden werden.

Somit geht es letztendlich um die mikrobielle Sicherheit und die Stabilität von Vitaminen, falls diese der Tiernahrung zugesetzt werden.

Wasseraktivität Stabilitäts Diagramm

aW-Wert & Physikalischen Eigenschaften

Ebenso wichtig sind die physikalischen Eigenschaften der Tiernahrung und die Wasseraktivität dient als Indikator dafür. Die Kontrolle und Optimierung der Wasseraktivität bedeutet eine richtige Struktur, Textur, Stabilität und Dichte. Das Fleisch muss in der Naßfutterdose saftig und glatt sein, oder knusprig im Falle des Trockenfutters. Unterhalb eines definierten aW-Werts, behält Trockenfutter seine Knusprigkeit und überhalb eines bestimmten Wasseraktivitätsniveaus bleibt Naßfutter weich.