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水分活度測(cè)定及重要意義

2023
02-14

11:41:41

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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(duì)于食品的品質(zhì)要求也越來越高。其中,微生物的生長(zhǎng)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(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)成分中的活性物質(zhì),嚴(yán)重影響產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)性,并且在冷鏈運(yùn)輸過程中也會(huì)存在溫度失控的問題。

2

控制酸度,但會(huì)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(chǔ)藏性的同時(shí)也增加了食品的健康風(fēng)險(xiǎn)——高糖會(huì)增加糖尿病風(fēng)險(xiǎn),高鹽會(huì)增加心腦血管病的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)部分高滲透壓的芽孢桿菌在如此環(huán)境中也會(huì)長(zhǎng)期存在且會(huì)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(shí)也會(huì)殺滅人體的正常有益菌群,嚴(yán)重?cái)_亂了人體腸道微生物系統(tǒng),長(zhǎng)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(zhǎng),延長(zhǎng)食品貨架壽命。


水分活度的嚴(yán)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(zhǎng)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(jìn)行。同時(shí),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(gè)較窄的范圍之內(nèi),因此水分活度的測(cè)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(duì)掌握食品品質(zhì)的穩(wěn)定性與儲(chǔ)藏性具有重要意義。


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

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通過測(cè)定和控制食品的水分活度, 可以做到以下幾點(diǎn):



① 預(yù)測(cè)哪種微生物是潛在的生長(zhǎng)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(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)體系:如GB中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),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(diǎn)水分活度儀,采用鏡面冷卻露點(diǎn)傳感器和創(chuàng)新的智能控制模式,分辨率高達(dá)0.0001aw,準(zhǔn)確性0.003aw,5min之內(nèi)即可完成測(cè)試,可以準(zhǔn)確、快速測(cè)出樣品的水活度值(aw)。
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并且,該設(shè)備運(yùn)用新的校準(zhǔn)和精確的溫度控制系統(tǒng),可以使樣品倉(cāng)內(nèi)溫度迅速達(dá)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(cè)定不同溫度條件下樣品的水分活度,為產(chǎn)品的儲(chǔ)存溫度和包裝條件提供有效的判斷依據(jù),對(duì)于判斷產(chǎn)品真實(shí)貨架壽命具體實(shí)際的參考意義。

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