Sólin Sólin Rís 08:54 • sest 18:29 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 18:18 • Sest 09:37 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:41 • Síðdegis: 19:01 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:33 • Síðdegis: 12:58 í Reykjavík

Hvers vegna geymist kex lengur en brauð?

Páll Gunnar Pálsson

Munurinn á kexi og brauði liggur fyrst og fremst í vatnsinnihaldinu. Samkvæmt Íslenska gagnagrunninum um efnainnihald matvæla (ÍSGEM) þá er heildarvatnsinnihald í kexi um það bil 2-5% meðan brauð inniheldur 35-50% raka.

Heildarvatnsinnihald segir þó ekki alla söguna. Vatnið í matnum okkar er tvenns konar. Annars vegar er hluti þess sagður vera laust vatn, það er vatn sem getur auðveldlega nýst örverum til vaxtar. Hins vegar er talað um bundið vatn sem örverur geta ekki nýtt sér því það er bundið ýmsum efnasameindum svo sem prótínum og kolvetnum.

Það þarf því að mæla vatnsinnihald matvæla með tvennum hætti. Í fyrsta lagi er allt vatn mælt, laust og bundið og niðurstaða slíkra mælinga er yfirleitt birt sem g vatns í 100 g. Í öðru lagi er það mæling sem skiptir töluvert meira máli þegar verið er að skoða geymsluþol matvæla. En sú umrædda mæling gefur niðurstöðu sem kölluð er vatnsvirkni.

Kex inniheldur töluvert minna vatn en brauð og geymist því betur.

Hugtakið vatnsvirkni $a_w$ (e. water activity) er skilgreint sem hlutfall gufuþrýstings matvæla $(P)$ á móti gufuþrýstingi hreins vatns $(P_0)$ við sama hitastig.

$$a_w = \frac{P}{P_0}$$

Ef vatnsvirkni er til dæmis 0,9 þá þýðir það að gufuþrýstingur matvörunnar er 90% af gufuþrýstingi hreins vatns. Vatnsvirkni vex með hærra hitastigi.

Vatnsvirkni segir til um hversu aðgengilegt vatn er til lífrænna hvarfa og þar með um vaxtarskilyrði örvera. Ef vatnsvirkni lækkar dregur það úr möguleikum örvera til að vaxa þar sem aðgengi þeirra að vatni minnkar. Örverurnar drepast þó ekkert endilega þegar vatn skortir, margar þeirra leggjast í nokkurs konar dvala þegar aðstæður verða óhagstæðar en taka svo til starfa þegar aðstæður batna og nægur raki er til staðar á ný.

Ætla má að matvara sem inniheldur mikið vatn hafi hærri vatnsvirkni en þurrari matur. Það er samt ekki ætíð svo því matur sem inniheldur jafnmikið vatn getur til dæmis haft mjög mismunandi vatnsvirkni. Í þessu samhengi má til dæmis benda á að spægipylsa og soðið nautakjöt innihalda um 60% vatn en vatnsvirkni spægipylsunnar er aðeins um 0,82 meðan soðna nautakjötið hefur vatnsvirknina 0,98.

Allar örverur þurfa vatn en þó mismikið eftir tegundum og er talið útilokað að þær geti vaxið ef vatnsvirknin er undir 0,6. Í flestum ferskum mat er vatnsvirknin á bilinu 0,95-0,99. Vatnsvirkni í brauði er í kringum 0,95 en það er að sjálfsögðu breytilegt og háð samsetningu. Vatnsvirkni í kexi er aftur á móti mun lægri og oft undir 0,50. Þessi mikli munur skýrir hvers vegna kex getur geymst í langan tíma, mánuði eða jafnvel ár, meðan brauð geymist aðeins óskemmt í örfáa daga.

Eftirfarandi þættir hafa mest áhrif á vatnsvirknina:
  • Þurrkun, en með henni er vatn fjarlægt úr vörunni og vatnsvirknin lækkar, samanber kex og mjög margar þurrkaðar afurðir.
  • Uppleyst efni lækka vatnsvirknina eins og viðbætt salt í saltfiski og sykur í sultu eða smákökum.
  • Frysting lækkar vatnsvirkni þar sem stór hluti vatnsins er bundið sem ískristallar.
  • Samverkandi þættir, til dæmis söltun og þurrkun eða sykur og þurrkun, geta haft meiri áhrif til lækkunar á vatnsvirkni saman en hvort um sig.

Þótt lág vatnsvirkni komi í veg fyrir skemmdir af völdum örvera þá geta aðrir skemmdarferlar af völdum efnahvarfa haft töluverð áhrif eftir því sem líður á líftíma vörunnar. Þar má einna helst nefna þránun og ýmsar litabreytingar.

Mynd:

Höfundur

Páll Gunnar Pálsson

matvælafræðingur

Útgáfudagur

3.11.2023

Spyrjandi

Örn

Tilvísun

Páll Gunnar Pálsson. „Hvers vegna geymist kex lengur en brauð?“ Vísindavefurinn, 3. nóvember 2023. Sótt 24. febrúar 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=85186.

Páll Gunnar Pálsson. (2023, 3. nóvember). Hvers vegna geymist kex lengur en brauð? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=85186

Páll Gunnar Pálsson. „Hvers vegna geymist kex lengur en brauð?“ Vísindavefurinn. 3. nóv. 2023. Vefsíða. 24. feb. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=85186>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvers vegna geymist kex lengur en brauð?
Munurinn á kexi og brauði liggur fyrst og fremst í vatnsinnihaldinu. Samkvæmt Íslenska gagnagrunninum um efnainnihald matvæla (ÍSGEM) þá er heildarvatnsinnihald í kexi um það bil 2-5% meðan brauð inniheldur 35-50% raka.

Heildarvatnsinnihald segir þó ekki alla söguna. Vatnið í matnum okkar er tvenns konar. Annars vegar er hluti þess sagður vera laust vatn, það er vatn sem getur auðveldlega nýst örverum til vaxtar. Hins vegar er talað um bundið vatn sem örverur geta ekki nýtt sér því það er bundið ýmsum efnasameindum svo sem prótínum og kolvetnum.

Það þarf því að mæla vatnsinnihald matvæla með tvennum hætti. Í fyrsta lagi er allt vatn mælt, laust og bundið og niðurstaða slíkra mælinga er yfirleitt birt sem g vatns í 100 g. Í öðru lagi er það mæling sem skiptir töluvert meira máli þegar verið er að skoða geymsluþol matvæla. En sú umrædda mæling gefur niðurstöðu sem kölluð er vatnsvirkni.

Kex inniheldur töluvert minna vatn en brauð og geymist því betur.

Hugtakið vatnsvirkni $a_w$ (e. water activity) er skilgreint sem hlutfall gufuþrýstings matvæla $(P)$ á móti gufuþrýstingi hreins vatns $(P_0)$ við sama hitastig.

$$a_w = \frac{P}{P_0}$$

Ef vatnsvirkni er til dæmis 0,9 þá þýðir það að gufuþrýstingur matvörunnar er 90% af gufuþrýstingi hreins vatns. Vatnsvirkni vex með hærra hitastigi.

Vatnsvirkni segir til um hversu aðgengilegt vatn er til lífrænna hvarfa og þar með um vaxtarskilyrði örvera. Ef vatnsvirkni lækkar dregur það úr möguleikum örvera til að vaxa þar sem aðgengi þeirra að vatni minnkar. Örverurnar drepast þó ekkert endilega þegar vatn skortir, margar þeirra leggjast í nokkurs konar dvala þegar aðstæður verða óhagstæðar en taka svo til starfa þegar aðstæður batna og nægur raki er til staðar á ný.

Ætla má að matvara sem inniheldur mikið vatn hafi hærri vatnsvirkni en þurrari matur. Það er samt ekki ætíð svo því matur sem inniheldur jafnmikið vatn getur til dæmis haft mjög mismunandi vatnsvirkni. Í þessu samhengi má til dæmis benda á að spægipylsa og soðið nautakjöt innihalda um 60% vatn en vatnsvirkni spægipylsunnar er aðeins um 0,82 meðan soðna nautakjötið hefur vatnsvirknina 0,98.

Allar örverur þurfa vatn en þó mismikið eftir tegundum og er talið útilokað að þær geti vaxið ef vatnsvirknin er undir 0,6. Í flestum ferskum mat er vatnsvirknin á bilinu 0,95-0,99. Vatnsvirkni í brauði er í kringum 0,95 en það er að sjálfsögðu breytilegt og háð samsetningu. Vatnsvirkni í kexi er aftur á móti mun lægri og oft undir 0,50. Þessi mikli munur skýrir hvers vegna kex getur geymst í langan tíma, mánuði eða jafnvel ár, meðan brauð geymist aðeins óskemmt í örfáa daga.

Eftirfarandi þættir hafa mest áhrif á vatnsvirknina:
  • Þurrkun, en með henni er vatn fjarlægt úr vörunni og vatnsvirknin lækkar, samanber kex og mjög margar þurrkaðar afurðir.
  • Uppleyst efni lækka vatnsvirknina eins og viðbætt salt í saltfiski og sykur í sultu eða smákökum.
  • Frysting lækkar vatnsvirkni þar sem stór hluti vatnsins er bundið sem ískristallar.
  • Samverkandi þættir, til dæmis söltun og þurrkun eða sykur og þurrkun, geta haft meiri áhrif til lækkunar á vatnsvirkni saman en hvort um sig.

Þótt lág vatnsvirkni komi í veg fyrir skemmdir af völdum örvera þá geta aðrir skemmdarferlar af völdum efnahvarfa haft töluverð áhrif eftir því sem líður á líftíma vörunnar. Þar má einna helst nefna þránun og ýmsar litabreytingar.

Mynd:

...