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Activité de l’eau dans les aliments pour animaux
L’activité de l’eau est une propriété thermodynamique, généralement définie comme l’énergie de l’eau dans un système ou la facilité avec laquelle l’eau peut s’échapper dans la phase vapeur. Ce principe est essentiel dans la production d’aliments pour animaux, car plus l’énergie contenue dans l’eau est élevée, plus l’eau est susceptible de provoquer un développement microbien, une migration de l’humidité et des réactions chimiques ou physiques.
Il est donc essentiel de comprendre la distinction entre l’activité de l’eau et la teneur en eau et de savoir que l’activité de l’eau est un indicateur beaucoup plus précis de l’altération, de la dégradation et d’autres changements indésirables.
À titre d’exemple, les micro-organismes utilisent l’eau de leur environnement pour survivre. Si un microbe est entouré d’une activité de l’eau inférieure à celle de son intérieur, il subit un stress osmotique. Le stress osmotique provoque le déplacement de l’eau de l’intérieur vers l’extérieur et la perte de la pression de déclenchement. Dans ce scénario, lorsqu’un micro-organisme ne peut pas s’adapter à son environnement, il entre en dormance, ce qui signifie qu’il ne peut pas se développer ou se reproduire dans cet environnement. Chaque micro-organisme a un niveau d’activité de l’eau spécifique en dessous duquel il ne peut pas se développer, ce qui fait de l’activité de l’eau un moyen très efficace de contrôler la croissance microbienne.
Comment contrôler l’activité de l’eau
Le contrôle de l’activité de l’eau est extrêmement important pour la sécurité et la qualité des produits. Voyons comment procéder.
L’activité de l’eau est influencée par la liaison chimique et physique, ce qui signifie que lorsque l’eau est liée, son énergie diminue. Le sel et le sucre sont des exemples d’additifs qui lient l’eau. La teneur en eau totale influe également sur l’activité de l’eau, car moins d’eau dans un produit équivaut à moins d’eau disponible pour initier une réaction. Enfin, la température est un élément essentiel de l’activité aquatique, car plus la température augmente, plus l’activité de l’eau s’intensifie. Il est donc essentiel de comprendre les conditions de température auxquelles votre produit sera confronté et comment il réagira face à des températures excessives.
Voici quelques moyens efficaces pour contrôler l’activité de l’eau :
- Déshydratation : une plus forte déshydratation des croquettes ou aliments pour animaux réduit la quantité d’eau dans le produit
- Films et enveloppes comestibles : l’utilisation de films et d’enveloppes appropriés peut empêcher l’humidité de se propager
- Humectants : l’utilisation d’additifs qui se lient à l’eau, tels que le sel, le sucre, les acides aminés et les polymères, peut aider à contrôler l’activité de l’eau
Lorsque l’activité de l’eau est utilisée en conjonction avec une autre méthode de contrôle, telle que les niveaux de pH ou les additifs, on parle de « technologie des obstacles ». Chaque méthode constitue un obstacle supplémentaire pour garantir la sécurité du produit.
Isothermes de sorption de l’eau
La relation entre la teneur en eau et l’activité de l’eau est illustrée par les isothermes de sorption de l’eau. La création d’une isotherme de sorption de l’eau pour chaque ingrédient et chaque produit vous donnera une carte complète de l’humidité de votre produit, qui vous permettra de localiser les réactions spécifiques à l’humidité qui se produiront, telles que la croissance microbienne ou les baisses de qualité. Cela vous permet de créer l’équilibre parfait entre la sécurité et la qualité de votre produit.
La création et l’utilisation d’isothermes ont une immense utilité dans la production d’aliments pour animaux, en particulier pour les équipes de recherche et de développement. Voici un aperçu des principales façons dont les équipes R&D utilisent les isothermes :
- Maximisation de la teneur en eau pour réaliser des bénéfices en comprenant la quantité d’eau que peut contenir un produit en toute sécurité
- Prévention de changements de texture indésirables tels que le mottage, l’agglomération et la perte de fluidité
- Prévision exacte de la durée de conservation de manière plus rapide qu’à l’aide d’un test accéléré
- Choix du conditionnement adéquat en comprenant le taux de transmission de vapeur d’eau nécessaire pour atteindre la durée de conservation souhaitée
- Prévision des effets de l’environnement en comprenant comment les excès potentiels de température lors du transport et du stockage affecteront chaque produit
- Accélération des processus de formulation
Figure 2: Les isothermes vous permettent de déterminer avec précision le moment où des problèmes de sécurité ou de qualité se poseront.
Un impact de taille sur la vie réelle
Nos examens internes des aliments pour animaux ont confirmé que de faibles variations de la teneur en eau entraînent des variations majeures de l’activité de l’eau, ce qui rend essentielle le fait de la mesurer pour surveiller et contrôler l’humidité dans les aliments pour animaux. La création d’isothermes permet aux transformateurs et aux fabricants d’aliments pour animaux d’identifier la plage d’activité de l’eau idéale pour leur produit, ce qui permet d’optimiser considérablement la production et d’augmenter l’homogénéité, la qualité et la sécurité.
Nos analyses ont également montré que des changements apparemment mineurs en matière d’humidité pouvaient avoir des répercussions financières considérables. Par exemple, une entreprise avait indiqué une teneur en eau de consigne de 10 % pour la sécurité. Cependant, après avoir créé une isotherme, nous avons pu leur montrer qu’ils pouvaient sans risque augmenter la teneur en eau à 10,4 %, ce qui pourrait se traduire par des économies considérables sur les matières premières. En résumé, l’utilisation des isothermes vous permet de fixer des garde-fous pour votre produit, de réduire les variations dans la production et de maximiser la teneur en humidité pour réaliser des bénéfices.
Figure 3: Les isothermes sont un moyen précis de mesurer l’eau dans les aliments pour animaux.
Regardez le webinaire pour obtenir des informations détaillées supplémentaires sur les effets de l’activité de l’eau dans les aliments pour animaux.
| Range of aw | Microorganisms Generally Inhibited by Lowest aw in this Range | Pet Foods Generally within this Range |
|---|---|---|
| 1.00–0.95 | Pseudomonas, Escherichia, Proteus, Shigells, Klebsiella, Bacillus, Clostridium perfringens, some yeasts | Pedigree–Little Champions, Meow Mix–Tender Favorites, Pedigree–Little Champions, Purina–Beneful Prepared Meals |
| 0.95–0.91 | Salmonella, Vibrio parahaemalyticus, C. Botulinum, Serratia, Lactobacillus, Pediococcus, some molds, yeasts (Rhodotorula, Pichia) | Canine Carry Outs–beef |
| 0.91–0.87 | Many yeasts (Candida, Tarulopsis, Hansenula), Micrococcus | Purina–Moist & Meaty Dog Food |
| 0.87–0.80 | Most molds (mycotaxigenic penicilla), Staphyloccocus aureus, most Saccharomyces (bailiii) spp., Debaryomyces | Cesar–Softies, Canine Carry Outs–bacon |
| 0.80–0.75 | Most halaphilic bacteria, mycotoxigenic aspergilli | Purina–Beggin Strips |
| 0.75–0.65 | Xerophilic molds (Aspergillus chevalieri, A. candidus, Wallemia sebi), Saccharomyces bisporus | Milk Bone–Trail Mix |
| 0.65–0.40 | Osmophilic yeasts (Saccharomyces rouxii), few molds (Aspergilius echinulatus, Monascus bisporus) | Iam's ProActive Health–MiniChunks, Natural Life Grain-Free–adult dog, Wiskas–Temptations |
| 0.60–0.50 | No microbial proliferation | Iam's ProActive Health–Original Cat, Purina–Alpo Variety Snaps |
Produktion
- Messen Sie mit wissenschaftlicher Genauigkeit in Forschungs- und Entwicklungsabteilungen oder Qualitätssicherungs-Labors.
Verpackung & Versand
- Stellen Sie sicher, dass die Verpackung die Produktsicherheit und die Qualität anhand der definierten Haltbarkeit gewährleistet.
- Treffen Sie Vorhersagen zur Auswirkung der Lagerung, des Versands unter ungünstigen Bedingungen.
- Optimieren Sie den Verkauf durch verbesserte Daten.
- Legen Sie optimale Lagerbedingungen fest
Inhaltsstoffe
- Testen Sie die einzelnen Zutaten des Endprodukts auf Sicherheit und Qualität.
- Stellen Sie sicher, dass vermischte Zutaten eine kompatible Wasseraktivität {aw) haben.
Abläufe
- Maximale Effizienz durch Ermittlung der richtigen Spezifikation.
- Verhindern Sie unnötige Abfälle bei der Lieferkette oder im Herstellungsprozess.
- Qualitätssicherung durch exakte Messung der Feuchtigkeit zur richtigen Zeit.
QA/QC
- Verhindern Sie Ergebniss-Schwankungen durch standardisierte Prozesse
- Verlassen Sie sich auf wiederholbare, zuverlässige Messung
- Führen Sie hochgenaue, wissenschaftlich-fundierte Tests in 5 Minuten oder weniger durch
Forschung & Entwicklung
- Vermeidung von Mehrkomponenten-Feuchtigkeitsmigration
- Beschleunigte Haltbarkeitsprüfung.
- Bestimmen Sie Produktspezifikationen um Qualitätsprobleme wie Schimmel, mikrobielles Wachstum, Texturänderungen, Geruchs- und Geschmacksveränderungen zu vermeiden.
- Verhindern Sie Ergebnis-Schwankungen dank standardisierter Abläufe.
- Finden Sie innovative Rezepturen über die Wasseraktivität.