【理化】为什么要检测食品中的水分活度？

     今天小编开讲的水分活度这一个专题，水分活度除了可以影响食品中微生物的繁殖、代谢（包括产毒）、抗性及生存，还可以影响食品中的酶促反应和非酶反应。因此测定和控制水分活度对于掌握食品品质的稳定性与储藏性具有重要意义。水分活度也逐渐成为预包装谷物制品、肉制品、奶粉等食品质量检验的重要指标。 
    来吧，一起学习吧~
 
    为什么要检测食品中的水分活度？
 
    水活度——一个未被广知及重视的指标，但对质量控制能比传统的水分含量测量提供更多的有效帮助信息。它是关于产品保质期、质地、味道及微生物和化学稳定性的关键参数。现代食品在全世界范围内广泛流通，严格控制产品的水活度有助于对保质期的控制，保证可以提供安全、无污染的食品给到消费者手中。
 
    什么是水活度（Water Activity）?
 
    水分活度表示食品中水分存在的状态，反映水分与食品的结合程度或游离程度。和水分含量没有直接的对比关系，水活度值范围在0(绝对干燥)和1（100%相对湿度）之间。
 
    当物质与环境空气发生水分交换活动会在表面形成对微生物生长的理想条件，这样会影响微生物的稳定性。水活度同时也是影响食品中化学反应的重要因素。水分活度数值用AW表示，在同一条件下（温度、湿度、压力），水分活度值近似等于食品水分蒸气压（P）与纯水蒸气压（PO）的比值，即：
 
    水活度对食品的影响
 
    一个产品的平衡相对湿度值，是通过确定其表面水蒸汽压力值得到的，取决于化合物成分，温度，水分含量，存储环境（T / RH），绝对压力和包装。样品中的“自由水”可以被有害微生物-如细菌和霉菌的生长所使用，产生毒素和其它有害物质，而且也影响如化学/生化反应（如美拉德反应），下列产品的性质将受到其影响：点击打开原图
 
    微生物的稳定性（生长）
 
    化学稳定性
 
    蛋白质和维生素含量
 
    颜色、口味和营养价值
 
    稳定性和耐久度
 
    存储和包装
 
    溶解性和质地
 
    食品中发生的化学反应和酶促反应是引起食品品质变化的重要原因之一，降低食品的水分活度可以延缓酶促褐变和非酶褐变的进行。低水分活度能抑制食品的化学变化，稳定食品质量。
 
    水分活度除影响化学反应和微生物生长外，还影响干燥和半干燥食品的质地。例如，欲保持饼干、膨化玉米和油炸马铃薯的脆性，防止砂糖、奶粉和速溶咖啡结块，以及硬糖果、蜜饯等粘结，均应保持适当低的水分活度。
 
    综上所述，产品性能的优化和稳定需要控制水活度值在一个较窄的范围之内，所以水分活度的测量应广泛应用在研究，开发，生产及质量控制等领域。
 
    例：烘焙产品的水分活度检测SOP
 
    一、实验目的
 
    1、了解食品水分活度的概念
 
    2、学会直接法（水分活度测定仪）测定食品水活度的方法
 
    二、实验原理
 
    食品中的水分，都随环境条件的变动而变化，当环境空气的相对湿度低于食品的水分活度时，食品中的水分向空气中蒸发，食品的质量减轻；相反，当环境空气的相对湿度高于食品的水分活度时，食品就会从空气中吸收水分，质量增加。不管是蒸发水分还是吸收水分，最终是食品和环境的水分达平衡为止。
 
    三、实验器材和试剂
 
    仪器：AW-1型智能水分活度测定仪、组织捣碎机、玻璃器皿、氯化钾饱和溶液、碘化钾饱和溶液、硝酸镁饱和溶液。
 
    四、配置标准盐饱和溶液
 
    取适量的氯化钾、碘化钾、硝酸镁分别用纯水充分稀释搅拌，如果有晶体析出，即表示所配盐溶液饱和了，把玻璃器皿盖好备用。新配置的溶液需静置24小时以上，盐溶液才会充分饱和。
 
    五、校准
 
    1、去配置好的标准盐溶液，倒入玻璃器皿的1/2处，用镊子把玻璃器皿小心放入测试盒，旋紧测试盒。打开电源开关后选择测试盒中相对应的标准盐，且同时按“+”“-”键，进入校准状态。如环境温度大于20℃，仪器校准时间为60分钟。
 
    2、校准时间到，即“时间”显示00时，记录AW显示的数值为此饱和溶液的水分活度值。
 
    3、对照附件1看此标准溶液在该温度下的水活度和附件中标准值对照是否正确，如正确表明可进行测量。
 
    六、检测
 
    水分活度的实验流程一般如下图所示：
 
    2.样品的制备
 
    a.将样品用组织捣碎机捣碎成芝麻大小状。
 
    b.将待测样品放入玻璃器皿中1/2处，把玻璃器皿放入测试盒中，旋紧测试盒。按“-”进入检测状态。（选什么饱和溶液校准就用什么饱和溶液检测）
 
    c.测试时间到，记录AW只和温度，即为该产品在当时温度下的水分活度值。
 
    4、测试盒打开取出样品，传感器放置3-5分钟检测下一个样品。
 
    附录：