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水分活度測定及重要意義

2023
02-14

11:41:41

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472
來源:青島圣吉儀器系統(tǒng)有限公司



隨著人們生活水平的不斷提高和生活節(jié)奏的日益加快,大家對于食品的品質(zhì)要求也越來越高。其中,微生物的生長繁殖是導(dǎo)致食品變質(zhì)的重要因素。




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據(jù)了解,控制微生物生長的方法大概有以下幾種:

1

“熱殺菌”方式,但這樣可能破壞食品本身營養(yǎng)成分中的活性物質(zhì),嚴重影響產(chǎn)品的營養(yǎng)性,并且在冷鏈運輸過程中也會存在溫度失控的問題。

2

控制酸度,但會受到口味等因素的制約。

3

控制滲透壓,這種方法需要在食品中添加較多的糖類以及鹽類物質(zhì),但這樣在增加產(chǎn)品儲藏性的同時也增加了食品的健康風(fēng)險——高糖會增加糖尿病風(fēng)險,高鹽會增加心腦血管病的風(fēng)險,同時部分高滲透壓的芽孢桿菌在如此環(huán)境中也會長期存在且會分泌大量的內(nèi)毒素。

4

采用防腐劑,用化學(xué)物質(zhì)殺滅微生物,但防腐劑在人體內(nèi)無法分解,而且腸道內(nèi)有著人體的正常菌群,防腐劑殺滅食品中有害微生物的同時也會殺滅人體的正常有益菌群,嚴重擾亂了人體腸道微生物系統(tǒng),長期使用后患無窮。



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除此之外,通過控制食品中的水活度,使微生物失去賴以生存的水分環(huán)境,可更方便、有效地控制微生物的生長,延長食品貨架壽命。


水分活度的嚴格定義是: 在一定溫度下,溶液狀的水分或食品中水分的蒸氣壓p與相同溫度下純水的蒸氣壓po的比值,即Aw=p/po。主要用于反應(yīng)食品平衡狀態(tài)下的微生物能利用的或者能參與化學(xué)反應(yīng)的有效水分、產(chǎn)品穩(wěn)定性和微生物繁殖能力。






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由上圖,可以看出水活度和產(chǎn)品中的脂類氧化、褐變、維生素流失、酶的活性以及微生物生長有著密切關(guān)系。產(chǎn)品中發(fā)生的生化反應(yīng)(如美拉德反應(yīng))和酶促反應(yīng)是引起產(chǎn)品品質(zhì)變化的重要原因之一,降低產(chǎn)品的水分活度可以延緩酶促褐變和非酶褐變的進行。同時,低水分活度能抑制產(chǎn)品的化學(xué)變化,穩(wěn)定食品質(zhì)量。

綜上所述,為了保證產(chǎn)品性能的穩(wěn)定,需要控制水活度值在一個較窄的范圍之內(nèi),因此水分活度的測定被廣泛應(yīng)用于研發(fā)、生產(chǎn)及質(zhì)量控制等領(lǐng)域,對掌握食品品質(zhì)的穩(wěn)定性與儲藏性具有重要意義。


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下表是水活度和微生物生長的關(guān)系,在低于這些值的條件下,對應(yīng)的菌類不能生長繁殖:

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通過測定和控制食品的水分活度, 可以做到以下幾點:



① 預(yù)測哪種微生物是潛在的生長和污染源

② 確保食品的化學(xué)穩(wěn)定性

③ 使非酶氧化反應(yīng)和脂肪非酶氧化降到最小

④ 延長酶的活性和食品中維生素

⑤ 優(yōu)化食品的物理性質(zhì), 如質(zhì)構(gòu)和貨架期





值得注意的是,產(chǎn)品水分含量與水分活度并不存在統(tǒng)一的相關(guān)性。例如:醬油、果醬,外表像是高水分產(chǎn)品,但大部分水分與鹽、糖或其它成分相結(jié)合,因此它們的水分活度值很低,在0.80左右。

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目前,水分活度儀廣泛應(yīng)用在食品/藥品/化妝品/飼料等領(lǐng)域,已被納入眾多標準體系:如GB中國國家標準,F(xiàn)DA、USDA法規(guī)和GMP、HACCP等。
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意大利Steroglass斯特洛WaterLab 高精度露點水分活度儀,采用鏡面冷卻露點傳感器和創(chuàng)新的智能控制模式,分辨率高達0.0001aw,準確性0.003aw,5min之內(nèi)即可完成測試,可以準確、快速測出樣品的水活度值(aw)。
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并且,該設(shè)備運用新的校準和精確的溫度控制系統(tǒng),可以使樣品倉內(nèi)溫度迅速達到溫度(如25℃)。另外,該設(shè)備可控制樣品室內(nèi)溫度:15-50℃,并帶有TEST LIFE模擬程序,可以幫助用戶測定不同溫度條件下樣品的水分活度,為產(chǎn)品的儲存溫度和包裝條件提供有效的判斷依據(jù),對于判斷產(chǎn)品真實貨架壽命具體實際的參考意義。

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