水分儀活度儀GYW-2G檢測方法是應用于糕點(diǎn)中的蛋糕、面包、奶油、餅干、曲奇、餡料、茶葉、糧食、辣椒醬等食品中的活度值的快速檢測，全自動(dòng)模式效率更高。

水活度定義為物質(zhì)中水分含量的活性部分或者說(shuō)自由水。它影響物質(zhì)物理、機械、化學(xué)、微生物特性,這些包括流淌性、凝聚、內聚力和靜態(tài)現象。

 

食品水分

食品中的水可分為結合水和自由水兩類(lèi)，自由水能被微生物所利用, 結合水則不能。食品中水分含量，不能說(shuō)提出了水分活性( 亦稱(chēng)水分活度,Water activity) 的概念。水活度是吸濕物質(zhì)在很小的密閉容器內與周?chē)臻g達到平衡時(shí)的相對濕度，用0...1.0aw表示。水活性測量主要用在食品行業(yè)，常用來(lái)檢測產(chǎn)品的保質(zhì)期和質(zhì)量。

G.N. Lewis 從平衡熱力學(xué)定律嚴密地推導出物質(zhì)活度的概念, 而Scott 首先將它應用于食品。水分活度的嚴格定義是: Aw=f/f0

式中: f 為溶劑的逸度( 逸度是溶劑從溶液逃脫的趨勢) ; f0 為純溶劑的逸度。

研究發(fā)現, 在低壓( 例如室溫) 下, Aw =P/P0 。此等式只有在溶液是理想溶液和存在熱力學(xué)平衡的前提下才能成立。然而, 在食品體系一般不符合上述兩個(gè)條件, 故在食品中用一個(gè)近似式表示, 即Aw≈P/P0 。另外, 還有Aw =ERH/100 的表示法。

式中: Aw 為水分活度, P 為食品中的水蒸氣分壓力; P0 為在相同情況下的純水的蒸汽壓; ERH 為平衡相對濕度(Equilibrium Relative Humidity), 即食品既不散濕也不吸濕時(shí)的大氣相對濕度。Aw 與ERH 并不是一回事, 水分活性是樣品固有的一種特性, 而平衡相對濕度是空氣與樣品中的水蒸氣達到平衡時(shí)大氣所具有的一種特性。

 

活度

Aw 值對食品的營(yíng)養、色澤、風(fēng)味、質(zhì)構以及食品的保藏性都有重要的影響。一般來(lái)說(shuō), 食品的水分活性越低, 其保藏期就越長(cháng), 但也有例外, 例如,如果脂肪中的水活性過(guò)低, 則會(huì )加快脂肪的酸敗。因此, 食品中水分活性的測定具有重大意義。

水活性是藥品和食品行業(yè)重要的參數。它指產(chǎn)品中自由水的量，是酶和微生物生長(cháng)的基礎數據。 水在產(chǎn)品中，比如食物，被限制在不同的成分中，如蛋白質(zhì)、鹽、糖。這些化學(xué)綁定的水是不影響微生物的。綁定的水分越多，能夠蒸發(fā)的水汽就越少，所以產(chǎn)品里含水量多，并不等于它表面的水汽分壓就一定高，平衡相對濕度就一定大，微生物就一定更活躍。水活性對產(chǎn)品穩定性影響很大（抵抗微生物，香味保持），對粉末結塊、化學(xué)品穩定，物理特性如紙張尺寸等都有重要影響。

 

水分活度的重要性

從水分活性定義很容易看出, 在預測食品的安全性和預測有關(guān)微生物生長(cháng)、生化反應率及物理性質(zhì)穩定性?xún)煞矫? 水分活性是極其重要的。通過(guò)測定和控制食品的水分活性, 可以做到以下幾點(diǎn):

①預測哪種微生物是潛在的腐敗和污染源;

②確保食品的化學(xué)穩定性;

③使非酶氧化反應和脂肪非酶氧化降到最小;

④ 延長(cháng)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)構和貨架期

①雖然在食物凍結后不能用水分活度來(lái)預測食物的安全性，但在未凍結時(shí)，食物的安全性確實(shí)與食物的水分活度有著(zhù)密切的關(guān)系。水分活度是確定貯藏期限的一個(gè)重要因素。當溫度、酸堿度和其他幾個(gè)因素影響產(chǎn)品中的微生物快速生長(cháng)的時(shí)候，水分活度可以說(shuō)是控制腐敗最重要的因素?？偟内厔菔?，水分活度越小的食物越穩定，較少出現腐敗變質(zhì)現象。具體來(lái)說(shuō)水分活度與食物的安全性的關(guān)系可從以下各個(gè)方面進(jìn)行闡述：

②從微生物活動(dòng)與食物水分活度的關(guān)系來(lái)看：各類(lèi)微生物生長(cháng)都需要一定的水分活度，換句話(huà)說(shuō)，只有食物的水分活度大于某一臨界值時(shí)，特定的微生物才能生長(cháng)。一般說(shuō)來(lái)，大多數細菌為0.94~0.99，大多數霉菌為0.80~0.94，大多數耐鹽菌為0.75，耐干燥霉菌和耐高滲透壓酵母為0.60~0.65。當水分活度低于0.60時(shí)，絕大多數微生物無(wú)法生長(cháng)。

③從酶促反應與食物水分活度的關(guān)系來(lái)看：水分活度對酶促反應的影響是兩個(gè)方面的綜合，一方面影響酶促反應的底物的可移動(dòng)性，另一方面影響酶的構象。食品體系中大多數的酶類(lèi)物質(zhì)在水分活度小于0.85 時(shí)，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。

但也有一些酶例外，如酯酶在水分活度為0.3 甚至0.1 時(shí)也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。

④從水分活度與非酶反應的關(guān)系來(lái)看：脂質(zhì)氧化作用：在水分活度較低時(shí)食品中的水與氫過(guò)氧化物結合而使其不容易產(chǎn)生氧自由基而導致鏈氧化的結束，當水分活度大于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，而當水分活度大于0.8 反應物被稀釋?zhuān)?氧化作用降低。Maillard 反應：水分活度大于0.7 時(shí)底物被稀釋。水解反應：水分是水解反應的反應物，所以隨著(zhù)水分活度的增大，水解反應的速度不斷增大。

 

測定方法

至今仍沒(méi)有通過(guò)放入食品內部而直接測定水分活性的裝置, 水活度采用間接的方法來(lái)測定, 其步驟是將試樣置于一個(gè)密閉的容器內, 待達到表觀(guān)平衡( 試樣恒重) 后測定容器內的壓力或相對濕度。主要應用的檢測方法和儀器有: 水分活度測定儀( 或被改進(jìn)的新型水分活度自動(dòng)檢測儀) 、擴散法、溶劑萃取法、公式模擬法及冰點(diǎn)法。

傳統的擴散法，是中國的國標方法。特點(diǎn)是精確度較高，但方法陳舊，耗時(shí)長(cháng)，且操作復雜。國際上應用最廣的是鏡面冷凝露點(diǎn)儀器法，我國也在向國際標準看齊，近兩年，也即將要出臺的糧食水活度和藥品水活度的儀器測定方法。新的水活度標準，采用現在應用最廣的Aqualab鏡面冷凝露點(diǎn)儀器法，在測量精確度和測量時(shí)間上將有很大的提高。精確度達到0.003，測定時(shí)間5min。這種儀器方法不但準確度和重復性更高，且操作簡(jiǎn)便且耗時(shí)短。將更適合于生產(chǎn)線(xiàn)上的過(guò)程控制，達到快速精確檢測的目的。

 

水分活性(Aw) 

水分活性是肉制品中的水的蒸汽壓與相同溫度下純水的蒸汽壓之比。當環(huán)境中的水分活性值較低時(shí)，微生物需要消耗更多的能量才能從基質(zhì)中吸取水分?；|(zhì)中的水分活性值降低至一定程度，微生物就不能生長(cháng)。一般地，除嗜鹽性細菌(其生長(cháng)最低aw值為0.75)、某些球菌(如金黃色葡萄球菌，aw值為0.86)以外，大部分細菌生長(cháng)的最低aw均大于0.94且最適aw均在0.995以上;酵母菌為中性菌，最低生長(cháng)aw在0.88-0.94;霉菌生長(cháng)的最低aw為0.74-0.94,aw在0.64以下任何霉菌都不能生長(cháng)。

當人類(lèi)以高糖、濃鹽、重油浸透食品而延長(cháng)食品時(shí)候，也許是最?lèi)芤庾约旱膭?chuàng )造；但隨之而來(lái)的是三高與糖、濃鹽、重油的威脅與抵御。我們知道面包的含鹽量超過(guò)1%、糖量超過(guò)20%、油脂超過(guò)20%，其發(fā)酵力非常緩慢、酵母菌延伸、繁殖變得非常困難，以下六個(gè)表顯示了食物與微生物與水分活性存在的關(guān)系：食品中主要微生物類(lèi)群生長(cháng)的最低Aw值范圍、食品的水分活度、水分較高的食品（水分活度高于0.85）、中等水分食品（水分活度在0.60~0.85之間）、微生物生長(cháng)必需的最低水分活度、食品中水分活度與微生物生長(cháng)。

看到這些以后，大家或者非常興奮，如果把糕點(diǎn)、面包蛋糕、綠豆餅、焙烤烘焙食品的Aw控制在0.7以下、產(chǎn)品不就不發(fā)霉了嗎？！想法非常好！問(wèn)題是：當你一周內檢驗Aw、也許可以，但是你能保證兩周后、或者一個(gè)月后蛋糕面包會(huì )保濕濕潤、柔軟富有彈性嗎？產(chǎn)品發(fā)干掉渣、氧化、褪色、風(fēng)味變異、水分逃逸...

糕點(diǎn)烘焙產(chǎn)品說(shuō)它是系統工程，這里除了防腐長(cháng)保質(zhì)期是食品防腐系統工程，更主要的是蛋糕、面包、綠豆餅等糕點(diǎn)產(chǎn)品：不發(fā)霉、難道不發(fā)干嗎？這就需要乳化技術(shù)；不發(fā)霉、難道不氧化嗎？這就需要協(xié)同抗氧化技術(shù)？若桃酥、餅干產(chǎn)品，是不發(fā)霉，但是他會(huì )發(fā)干、變硬、掉渣、哈喇味、褪色...所以、我們的防腐技術(shù)更多延伸包涵：乳化技術(shù)、抗氧化技術(shù)、保濕保險技術(shù)等的協(xié)作系統食品工程。

我們要做的就是知道：

①原料水分：

濕性原料-水100%，蛋75%，奶85%，山梨糖醇25%，35%甘油，其它液體糖醇10-30%（果葡糖漿、麥芽糖漿、飴糖、轉化糖漿等），55%酒（啤酒、紅酒、白酒），10-15%餡料，12%面粉，含水黃油5-10%等。

②配方含水：

蛋糕、面包、饃片、麻花、月餅-配方含水量百分比%。

③冷卻水分：

烘烤、油炸、蒸制后冷卻揮發(fā)逃逸水分（逃逸水分8-13%）

④乳化技術(shù)：

使用何種乳化劑協(xié)作，最終可以既讓產(chǎn)品一個(gè)季度柔軟（保濕、鎖住成品后水分、使其長(cháng)期達到0.75Aw閾值范圍）：HIB＋糖醇＋保濕甘油。糖醇與甘油必須控制在合理投料標準，否則會(huì )抑制酵母菌、乳酸菌等發(fā)酵；更主要的是糖醇超量會(huì )導致配方不平衡，人體會(huì )食之腹瀉、甘油純度不夠會(huì )發(fā)苦發(fā)澀等諸多因素。