水活性是藥品和食品行業(yè)重要的參數(shù)。它指產(chǎn)品中自由水的量,是酶和微生物生長的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 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(wěn)定性影響很大(抵抗微生物,香味保持),對粉末結(jié)塊、化學(xué)品穩(wěn)定,物理特性如紙張尺寸等都有重要影響。
1,什么叫水活度?怎樣檢測它?
食品水分活度的測定隨著食品科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,食品水分活性的重要性愈來愈受到人們的重視,各國科學(xué)家正在研究通過控制水分活性來達(dá)到免殺菌保存食品的新途徑。1理想公式計算法根據(jù)水分活性(以下簡稱Aw)的定義,它可近似等于食品在密封容器內(nèi)的水蒸汽壓(P)與在相同溫度下的純水蒸汽壓(Po)之比:根據(jù)拉烏爾定律,若立項溶液的溶質(zhì)和溶劑摩爾數(shù)分別為m1和m2,則:設(shè)一摩爾理想溶質(zhì)溶于一千克水(計55.51摩爾),則此理想溶液的水分活性為:A w=55.51/1+55.51=0.9823在含電介質(zhì)的非理想溶液的A w值可根據(jù)下式計算:ln A w=-υmφ/55.51式中υ為1分子溶質(zhì)產(chǎn)生的離子數(shù),m為溶液的摩爾濃度,φ是由溶質(zhì)決定的常數(shù)。但是大多數(shù)食品是由多種組分構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng),它的a w值難以用一般公式法計算,雖然也有許多推薦公式,但都有一定適用范圍,主要在食品的可溶性成分以及數(shù)量已經(jīng)明確的條件下適用。比如配制微生物培養(yǎng)基以及研制新的中間水分食品推薦下面公式較為適用:A w=Aw1×Aw2×Aw3×……即總的水分活性Aw等于各組分水分活性值的乘積。一般說來,實際上測定食品水分活性都采用直接測定法。2直接測定法根據(jù)蒸汽壓、濕度動力學(xué)等原理相應(yīng)出現(xiàn)了不少直接測定儀器。國外也發(fā)展了許多測定水分活性的電子儀器,其測定原理有的是根據(jù)二電極中吸濕性物質(zhì)的電導(dǎo)變化,也有的是直接依靠氣體熱傳導(dǎo)的濕度傳感器來檢測。這類儀器具有快速、靈敏、精確度高的優(yōu)點,我國可加強(qiáng)這類儀器的研制。在目前情況下,這種電子儀器的造價高,有些尚需進(jìn)口,不利于推廣。下面介紹一種坐標(biāo)內(nèi)插法,它不需要特殊的儀器裝置。一般實驗室都可采用。2.1儀器及用具康維皿容器,分析天平,恒溫箱。2.2試劑表4-1標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液的Aw值表(25℃)標(biāo)準(zhǔn)試劑 Aw 標(biāo)準(zhǔn)試劑 AwLiClH2OK2C2H2O2MgCl2 6H2OKCO3Mg(NO3)26H2O 0.110.230.330.430.52 NaBr2H2ONaClCdCl2KNO3K2C2O3 0.580.750.820.930.98注:本表數(shù)據(jù)取各種文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的平均值2.3測定方法主要測定容器是康維皿容器,它分內(nèi)外二室,測定時在外室加入標(biāo)準(zhǔn)鹽飽和溶液,在內(nèi)室的鋁箔皿中加入1克左右的待測試樣。試樣應(yīng)用天平精確稱量,記下初讀數(shù)。固體食品試樣最好切細(xì)后放入。然后用玻璃蓋涂上真空脂密封,放入恒溫箱在25℃條件下保持2~3小時,然后取出濾波皿再次精確稱出試樣的重量,算出試樣的增減量。如試樣重量增加,說明內(nèi)室的試樣水分活性比外室的鹽飽和溶液水分活性低,因此在密封容器內(nèi)試樣由于吸附水分而增重;反之,如試樣的水分活性比鹽飽和溶液水分活性高,則試樣重量減少。2.4計算根據(jù)試樣與二種以上標(biāo)準(zhǔn)飽和鹽溶液平衡后試樣重量的增減作坐標(biāo)圖(見圖4-1),縱坐標(biāo)為試樣重量增減的毫克數(shù),橫坐標(biāo)為水分活性值。如圖4-1的A點是試樣與標(biāo)準(zhǔn)MgCl26H2O飽和溶液平衡后重量減少20.0毫克,試樣與標(biāo)準(zhǔn)Mg(NO3)26H2O平衡后失重5.2毫克,相應(yīng)作出B點,與NaCl飽和溶液平衡后試樣增加11.1毫克作出C點,把三點連成一線與橫坐標(biāo)交于D點,得出試樣的水分活性為0.60。圖4-1 坐標(biāo)法測定水分活性2.5注意事項(1) 注意稱重試樣的精確度,否則會造成測定誤差。對試樣的Aw值范圍預(yù)先最好有個估計,以便正確選用標(biāo)準(zhǔn)鹽飽和溶液。(2) 若試樣中含有酒精一類水溶性揮發(fā)物質(zhì)時難以正確測定Aw值。(3) 如有米飯類、油脂類食品在25℃下放置2~3小時測不出Aw值,可繼續(xù)放置1~4天,先測定2小時后的試樣重量,然后間隔一定時間稱重,再作坐標(biāo)求出。把首次與橫坐標(biāo)的相交點作為測定值。為防止試樣腐爛,可以加入0.2%的山梨酸鉀作為防腐劑。
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