水分活度

水分活度

水分活度是指系統中水分存在的狀態,即水分的結合程度(游離程度)。水分活度是對系統中水的能量的測量,水分活度值越高,結合程度越低;水分活度值越低,結合程度越高。

水分活度Aw的定義為一定溫度下食品所顯示的水蒸氣壓P與同一溫度下純水蒸氣壓Po之比,即:Aw=P/Po

基本介紹

  • 中文名:水分活度
  • 外文名:Water Activity
  • :食品中水分存在的狀態
  • :水分與食品結合程度
  • 補充:水分活度值越高,結合程度越低
簡介,測試意義,測試方法,食品安全,

簡介

水分活度數值用Aw表示。
水分活度值等於用百分率表示的相對濕度,其數值在0-1之間。樣品中水的蒸氣分壓P與純水蒸氣壓Q的比值,Aw=P/Q 。

測試意義

水分活度Aw值對食品保藏具有重要的意義。含有水分的食物等由於其水分活度值不同,其儲藏期的穩定性也不同。利用水分活度的測試,控制微生物的生長,計算食品和藥品的保質期,已逐漸成為食品,醫藥,生物製品,糧食,飼料,肉製品等行業中檢驗的重要指標。

測試方法

水分活度的測定方法有傳統的擴散法和ERH水分活度測試法等。傳統的擴散法至少需要24小時,而ERH法在很短的時間內就可以得到結果。
ERH 水分活度測試法:在密閉空間中,通過測試含水物品表面與樣品周圍環境氣體達成平衡狀態的特性,測量周圍環境空氣的相對濕度ERH,即為水分活度,該方法為國際近年來關注的新型理化測試原理。
目前主要的測試方法有:冷鏡露點法、電容感測器法以及電阻感測器法。其中冷鏡露點法的測量精度高和測量時間短(小於5分鐘),其方法可以追溯到NIST以及國家標準方法,為廣大食品科學研究人員和檢驗人員廣泛套用。而電阻感測器等方法則需要等待水分在感測器達到平衡,需要幾十分鐘到一個小時才能得到準確讀數。

食品安全

雖然在食物凍結後不能用水分活度來預測食物的安全性,但在未凍結時,食物的安全性確實與食物的水分活度有著密切的關係。水分活度是確定貯藏期限的一個重要因素。當溫度、酸鹼度和其他幾個因素影響產品中的微生物快速生長的時候,水分活度可以說是控制腐敗最重要的因素。總的趨勢是,水分活度越小的食物越穩定,較少出現腐敗變質現象。具體來說水分活度與食物的安全性的關係可從以下按個方面進行闡述:
a 從微生物活動與食物水分活度的關係來看:各類微生物生長都需要一定的水分活度,換句話說,只有食物的水分活度大於某一臨界值時,特定的微生物才能生長。一般說來,大多數細菌為0.94~0.99,大多數黴菌為0.80~0.94,大多數耐鹽菌為0.75,耐乾燥黴菌和耐高滲透壓酵母為0.60~0.65。當水分活度低於0.60時,絕大多數微生物無法生長。
b 從酶促反應與食物水分活度的關係來看:水分活度對酶促反應的影響是兩個方面的綜合,一方面影響酶促反應的底物的可移動性,另一方面影響酶的構象。食品體系中大多數的酶類物質在水分活度小於0.85 時,活性大幅度降低,如澱粉酶酚氧化酶多酚氧化酶等。
但也有一些酶例外,如酯酶在水分活度為0.3 甚至0.1 時也能引起甘油三酯甘油二酯水解
c 從水分活度與非酶反應的關係來看:脂質氧化作用:在水分活度較低時食品中的水與氫過氧化物結合而使其不容易產生氧自由基而導致鏈氧化的結束,當水分活度大於0.4 水分活度的增加增大了食物中氧氣的溶解。加速了氧化,而當水分活度大於0.8 反應物被稀釋,
氧化作用降低。Maillard 反應:水分活度大於0.7 時底物被稀釋。水解反應:水分是水解反應的反應物,所以隨著水分活度的增大,水解反應的速度不斷增大。

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