水分活度,水活性
名词解释水分活性
水活性(Water Activity,又称水分活度、水活度,简写aw)指的是在密闭空间中,某一种食品的平衡蒸气压与相同温度下纯水的饱和蒸气压的比值。
食品的稳定性和安全性与食品中水的含量并不是直接相关,而是与水的“状态”,或者说与食品中水的“可利用性”有关。因为已有的证据表明,不同种类的食品即便水分含量相同,其腐败变质的难易程度也存在明显的差异。而且,食品中的水与其非水组分结合的强度是不同的,处于不同的存在状态,强烈结合的那一部分水是不能有效地被微生物和生物化学所利用。因此,引进了水分活度(wateractivitx)的概念。[1] 水分活度是指食品中水的蒸汽压与同温度下纯水的饱和蒸气压的比值:Aw=p/p0
式中:Aw是水分活度;p是某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压;p0是相同温度下纯水的饱和蒸汽压。p/p0 又可以称为相对蒸汽压。
水活性(Water Activity,又称水分活度、水活度,简写aw)指的是在密闭空间中,某一种食品的平衡蒸气压与相同温度下纯水的饱和蒸气压的比值。纯水的水活性等于1.0。水活性所量度的是食物中的自由水分子,而这些水分子是微生物生殖和存活的必需品。大部份生鲜食品的水活性是0.99,而可以抑止多数细菌增长的水活性大约是0.91。
如果把纯水作为食品来看,其水蒸气压p和p0值相等,故Aw=1。然而,一般食品不仅含有水,而且含有非水组分,食品的蒸气压比纯
水小,即总是p≤p0,故Aw<1。
水分含量 水分活度
水分含量水分活度
水分含量和水分活度是食品中常见的两个概念。水分含量指的是食品中水分的重量比例,通常用百分比表示。而水分活度则是描述食品中水分在微观水平上的活性程度,它与食品的保质期和微生物生长密切相关。
水分含量不同的食品在储存和加工过程中需要采取不同的措施。例如,低水分含量的干果可以在室温下保存较长时间,而高水分含量的面包需要密封保鲜,以防霉菌滋生。此外,水分含量还会影响食品的口感和质地。
水分活度是微生物在食品中生长繁殖的关键指标。当食品的水分活度达到一定水平时,微生物就能够在其中生长,从而影响食品的品质和安全性。因此,许多食品行业的技术员都会关注食品的水分活度,并根据其来制定适当的加工和储存条件。
综上所述,水分含量和水分活度是食品中非常重要的两个概念。了解它们的含义和影响,有助于我们更好地保护食品的品质和安全性。
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水分活度的名词解释
水分活度的名词解释
水分活度是指一种用于描述水分分子活动性质的物理量。它是指溶液中水分子
相对于固体溶质分子的自由度。水分活度的概念广泛应用于食品科学、制药工程和环境科学等领域,在这些领域中具有重要的意义。
一、水分活度的基本概念
水分活度(aw)的取值范围是0-1之间,其中0表示无水分存在,1表示表明
水存在于自由状态。在溶液中,当水分活度为1时,水分子的活动性接近于纯水,在这种情况下,水分子可以任意移动并快速扩散。而当水分活度接近于0时,水分子的自由度受到固体溶质分子的限制,水分子的活动性极低。
二、水分活度的测量方法
测量水分活度的常用方法有质量法、湿度法和水活度计法。质量法是基于干燥
物质与水分的相互吸附作用进行测定,通过测量吸附剂的重量变化来推测水分的活度。湿度法是利用湿度变化来间接测量水分活度,通过测量湿度传感器的电阻值或电容值来推算水分活度。水活度计法则是使用特制的仪器来直接测量水分的蒸汽压,通过测量蒸汽压与大气压之间的差异来计算水分活度。
三、水分活度对食品质量和安全的影响
水分活度在食品中扮演着至关重要的角色。对于食品储存和保鲜而言,水分活
度是一个重要的指标。高水分活度会导致微生物的生长和繁殖,从而加速食品的变质;同时还会促使食品品质的降低,如影响口感、颜色和营养成分的损失等。此外,水分活度还对食品中的酶活性、化学反应速率和自氧化关键反应产生影响,进而影响食品的品质和安全。
四、控制水分活度的方法
为了保持食品的品质和安全,控制水分活度是至关重要的。以下是一些常用的控制水分活度的方法:
1. 调整温度:通过调节食品的存储温度可以改变水分活度。低温可以降低水分分子的活动性,从而减缓食品中微生物的生长速度。
水分活度公式
水分活度与水分含量关系说明
1.概念
水分含量概念就不多说。
根据现代食品科学研究指出:用水分活性(Water Activity -A w )指导生产和贮藏具有重要的实践意义,因为水分活度既能反映食品中水分存在状态,又能揭示食品质量变化和微生物繁殖对其水分可利用的程度。因此,近年来国外的食品水分多不用百分比表示,而改用水分活性或平衡相对湿度(Equilibrium Relative Humidity ERH )表示。
水分活性的定义:在一温度下,溶液状的水分或食品中水分的蒸汽压与相同一温度下纯水的蒸汽压的比值,即:
100
ERH p p A o w ==
P 为食品中水的蒸汽分压,P 0为纯水的蒸汽压。纯水的P 与P 0是一致的,所以纯水A w 值为1。而食品中的水分由于有一部分与某些可溶性成分共存(以结合水的形式存在),它的蒸汽压P 总是小于纯水的蒸汽压P 0,所以食品的A w 均小于1。
测定食品的水分活度时,可采用水分活度测定仪(记得我曾经在坛内专门有个这个方法介绍)。其工作原理是把被测食品置于密封的空间内,在保持恒温的条件下,使食品与周围空气的蒸汽压达到平衡,这时就可以以气体空间的水蒸汽压作为食品蒸汽压的数值。同时,在一定温度下纯水的饱和蒸汽压是一定的,所以可以应用上述水分活度定义的公式,计算出被测食品的水分活度。由此可见,测定食品水分活度的方法实际上就是利用空气与食品的充分接触,达到空气中水蒸气分压和食品中水蒸气压的平衡,把食品中水蒸气压以空气的水蒸气分压来表示。因此在数值上食品的水分活度等于空气的平衡相对湿度。例如面粉、大米的A w 为0.65,用平衡相对湿度值表示则为65%,在平衡相对湿度的条件下贮藏食品,其水分含量即是它的平衡水分。在ERH65%条件下贮藏面粉、大米,其平衡水分在14%左右。这个含水量不仅符合产品质量标准的要求,而且也能达到安全贮藏。必须指出,食品的水分活度与空气的平衡相对湿度是两个不同的概念,前者表示食品中的水分被束缚的程度,后者表示空气被水蒸气饱和的程度。因此,用水分活度来指导食品的生产和贮藏,具有更科学
水分活度aw名词解释
水分活度aw名词解释
水分活度(Water content)是指水中溶解的水分与固体水分的百分比,通常用符号aw表示。它是描述水分在物质中含量的一个指标,反映了物质中水分的存在状态和分布情况。
水分活度是一个重要的化学、物理和工程学概念,在许多不同的领域中都有广泛的应用。在化学中,水分活度可以用来描述化学反应中水分的参与度,以及在水溶液中离子的水解程度。在物理学中,水分活度可以用来描述物质中水分子的分布和运动情况,以及水分子的相互作用对物质性质的影响。在工程学中,水分活度可以用来设计水力学系统、控制水分子的分布和流动,以及评价水资源的可利用性。
水分活度是一个非常重要的概念,其大小和分布对物质的性质和行为都有着深远的影响。了解水分活度的概念和性质,可以帮助我们更好地理解和应用相关的技术和理论,从而更好地服务于人类的生产和生活。
水分与水分活度的介绍
水分与水分活度介绍
水分活度 - 简介
水分活度是指食品中水分存在的状态,即水分与食品结合程度(游离程度)。物理化学上水分活度是指食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压的比值,可以用公式 a w =P/P0,也可以用相对平衡湿度表示a w=ERH/100。
水分活度 - 内容
水分活度值越高,结合程度越低;水分活度值越低,结合程度越高;
(2) 水分活度数值:用Aw表示,水分活度值等于用百分率表示的相对湿度,其数值在0-1之间。 (3)水分活度的测试意义:Aw值对食品保藏具有重要的意义。含有水分的食物等由于其水分活度之不同,其储藏期的稳定性也不同。利用水分活度的测试,反映物质的保质期,已逐渐成为食品,医药,生物制品等行业中检验的重要指标。 (4) 测试方法:水分活度的测定方法有传统的扩散法和ERH水分活度测试法等。ERH 水分活度测试法:通过测试含水物品表面与样品周围环境气体达成平衡状态的特性,进而测试水分活度,该方法为国际近年来关注的新型理化测试原理。HBD5MS2100水分活度测试仪就是应用ERH法测试水分活度Aw值。
水分活度
水分活度,一般是指以ERH方法(通过测试含有水分的物品表面与周围环境气体达成平衡状态的特性,进而测试水分活度)为基础的测试方法来表征水份含量情况。这种表征方法能直接地反映许多生产中的水分特性。
食品水分活度是决定食品腐败变质和保质期的重要参数,对食品的色香味、组织结构以及食品的稳定性都有着重要影响,各种微生物的生命活动及各种化学、生物化学变化都要求一定的活度值,在含有水分的食物中,由于其水分活度值不同其保藏期的稳定性也不同,利用水分活度原理控制水分活度从而提高产品质量,延长食品保藏期,在食品工业生产中已得到越来越广泛的重视,近年来,美国、日本等发达国家已将其列为食品检测项目。
水分活度的名词解释
水分活度的名词解释
水分活度是指水在食品或其他物质中的可用性和可溶性程度。它是指水分分子能在某种物质中活动并参与化学反应的能力。水分活度通常用aw表示,其值介于0和1之间。
水分活度对于食品贮存和保鲜非常重要。高水分活度的食品更容易腐败和变质,因为水分活跃地参与了微生物生长和酵素活性。而低水分活度可以抑制微生物的生长,延长食品的保质期。
在食品加工中,水分活度也会影响到产品的质地和口感。比如,在糖果制造过程中,水分活度的控制可以影响到软硬程度和储存稳定性。在面包制作中,水分活度的调节可以影响到面团的柔软度和保持时间。
除了食品行业,水分活度在其他领域也有重要应用。在药物制造中,水分活度可以影响到药物的稳定性和溶解度。在化妆品制造中,水分活度的控制可以影响到乳液或霜状产品的稳定性和质地。
总之,水分活度是指水在物质中的可用性和可溶性程度,它对于食品贮存和保鲜、食品质地和口感的控制以及其他行业的产品稳定性都起着重要的作用。通过控制水分活度,可以延长产品的保质期,改善产品的质地,并确保产品的稳定性和品质。
系列水分活度标准物质的研制
背景介绍
水分活度是样品水分活性程度的指标。美国食品与药品管理局(FDA)规定,包装食品的水分活度不得超过0.85,因此水分活度的准确测定对食品安全计量具有重要的意义。水分活度仪通常采用电容式、电阻式、冷镜露点式或激光可调吸收光谱式传感器,可以快速测量食品的水分活度。水分活度仪需要使用标准物质校准,以保证量值溯源。目前国内外缺少量值准确可靠的水分活度标准物质。
文章亮点
1.采用重量法配制了7种氯化锂和氯化钠不饱和溶液水分活度标准物质,分别采用质量平衡法和电位滴定法测定了高纯氯化锂的纯度;
2.深入研究电解质溶液理论,根据德拜-休克尔方程,采用电解质渗透系数的国际标准数据、溶液浓度和水的分子量,计算了溶液的水分活度;
3.该系列标准物质填补了国际空白,可用于水分活度仪的计量校准和方法验证,保障测量结果的量值溯源,实现准确可靠和等效一致。
内容介绍
1 实验部分
1.1主要仪器与试剂
1.2实验方法
1.2.1标准物质的制备
1.2.2 LiCl纯度定值策略
有两种方法来确定LiCl的纯度:电位滴定法和质量平衡法,如图1所示。以这两种方法的结果的平均值作为LiCl的纯度的标准值。
1.2.3 LiCl水分的测定
采用卡尔·费休库仑法测定LiCl中的水分。将库仑法水分仪和分析天平放入手套箱。在手套箱内称取LiCl样品,然后打开水分仪滴定池的盖子,直接进样。根据法拉第定律,根据电解电量计算样品水分。
1.2.4 LiCl金属杂质含量的测定
1.2.5 LiCl阴离子杂质的测定
1.2.6 LiCl不溶物的测定
1.2.7 电位滴定法测定LiCl纯度
水分活度的表示符号
水分活度的表示符号
水分活度(Water potential)的确切定义和表示符号在不同的学
科和专业中可能有所不同。以下是一般情况下水力学中的表示符号: 1. 海平面上的水分活度:在国际单位制(SI)中,水分活度通常表
示为水分子的电离常数,其符号为 Ksp。例如,海水的 Ksp 值约为
1.22。
2. 陆地上的水分活度:在地球科学领域中,水分活度通常用于描
述陆地上水分子的分布和水分子的流动性。通常用微咸度(μSv)或微干旱度(μg/g)来表示。其中,μSv 表示单位体积(1 cm3)的海水中含有多少水分子的咸度,而μg/g 表示单位重量(1 g)的陆地某一物体
表面含有多少水分子的干旱程度。
3. 大气中的水分活度:在气象学中,水分活度是指大气中的水汽
含量。通常用水汽饱和点的温度(°C)和水汽凝结核的数量(个/m3)
来表示。
4. 实验室中的水分活度:在实验室中,水分活度通常是指某种样
品中水分子的电离程度。不同的样品和实验条件会影响水分活度的值。
水活性
1.水活性对微生物的影响
水分活度与微生物生长的关系(表1):
水分活度(而不是水分含量) 决定微生物生长所需要水的下限值。大多数细菌在水分活度0. 91 以下停止生长, 大多数霉菌在水分活度0. 8 以下停止生长。尽管有一些适合在干燥条件下生长的真菌可在水分活度为0. 65 左右生长, 但一般把水分活度0. 70~ 0. 75 作为微生物生长的下限。
环境条件影响微生物生长所需的水分活度。一般而言, 环境条件越差(如营养物质、pH、O 2、压力及温度等) , 微生物能够生长的水分活度下限越高。
水分活度能改变微生物对热、光线和化学物质的敏感性。一般来说, 在高水分活度时微生物最敏感, 在中等水分活度时最不敏感,。
微生物产生毒素所需的最低水分活度比微生物生长所需的最低水分活度高。因此, 通过水分活度来控制微生物生长的一些食品中, 虽然可能有微生物生长,
但不一定有毒素的产生。
2水分活度与食品中油脂的氧化
水分活度是影响食品中油脂氧化的重要因素之一。当含油食品的水分含量十分低的时候, 油脂就很容易发生氧化,因此在油脂储藏时, 过高或过低的水分活度都会加速油脂的氧化过程。
一定含水量对油脂氧化的抑制作用, 是因为非酶促褐变能产生抗氧化物质(而抗氧化物质的产生需要一定的水分) , 正是由于抗氧化产物的形成, 抑制了油脂的氧化作用。此外,一定量的水能在催化油脂氧化的金属离子表面形成水化层, 从而抑制了金属离子的催化作用。这种抑制作用的程度不仅取决于金属离子的状态和类型, 而且取决于水的含量。
水还可能通过影响初始自由基的浓度、反应物的运动性、接触的程度等来影响油脂与食品其它组分之间的自由基反应。
水分活度的定义
一、水分活度定义:
水分活度(Aw,Water Activity)也称水活度或水活性,是在相同温度下样品中水的蒸气压(P)与纯水蒸汽压(Po)的比值。样品的水分活度也等于在一个密闭的仓内,当蒸气和温度达到平衡时,围绕在样品周围的空气的相对湿度(ERH)。空气的相对湿度是空气的蒸气压和饱和蒸汽压的比值。
二、水分活度的作用:
水分活度决定了微生物在食品中的萌发的时间、生长速率及死亡率。不同的微生物在医药、饲料、粮食食品中繁殖时对水分活度的要求不同。细菌对水分活度最敏感,酵母菌次之,霉菌的敏感性最差。
三、水分活度仪:
水分活度仪采用7寸高分辨率的液晶大屏幕,全程触控式操作模式,自带存储数据功能(GYW-4水分活度仪)可以设置测试模式,校准模式、实时展现样品中的数据变化,同时实时展现样品的测试曲线变化,而且整个测试过程中全自动完成,分析完毕后,仪器屏幕自动锁定最终的数据,提示并报警。无需人员看护、维护实验过程。专用的微型打印机在实验结束后,实时打印出检测的有效数据,以便长久保存。
水分与水分活度的介绍
水分与水分活度介绍
水分活度- 简介
水分活度是指食品中水分存在的状态,即水分与食品结合程度(游离程度)。物理化学上水分活度是指食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压的比值,可以用公式a w =P/P0,也可以用相对平衡湿度表示a w=ERH/100。水分活度- 内容
水分活度值越高,结合程度越低;水分活度值越低,结合程度越高;(2) 水分活度数值:用Aw表示,水分活度值等于用百分率表示的相对湿度,其数值在0-1之间。(3)水分活度的测试意义:Aw值对食品保藏具有重要的意义。含有水分的食物等由于其水分活度之不同,其储藏期的稳定性也不同。利用水分活度的测试,反映物质的保质期,已逐渐成为食品,医药,生物制品等行业中检验的重要指标。(4) 测试方法:水分活度的测定方法有传统的扩散法和ERH水分活度测试法等。ERH 水分活度测试法:通过测试含水物品表面与样品周围环境气体达成平衡状态的特性,进而测试水分活度,该方法为国际近年来关注的新型理化测试原理。HBD5MS2100水分活度测试仪就是应用ERH法测试水分活度Aw值。
水分活度
水分活度,一般是指以ERH方法(通过测试含有水分的物品表面与周围环境气体达成平衡状态的特性,进而测试水分活度)为基础的测试方法来表征水份含量情况。这种表征方法能直接地反映许多生产中的水分特性。食品水分活度是决定食品腐败变质和保质期的重要参数,对食品的色香味、
组织结构以及食品的稳定性都有着重要影响,各种微生物的生命活动及各种化学、生物化学变化都要求一定的活度值,在含有水分的食物中,由于其水分活度值不同其保藏期的稳定性也不同,利用水分活度原理控制水分活度从而提高产品质量,延长食品保藏期,在食品工业生产中已得到越来越广泛的重视,近年来,美国、日本等发达国家已将其列为食品检测项目。此外,在固形物组分一定时,水分含量和水分活度有着直接的关系,当水分含量增加时水分活度也增加,在生产中通过对水分活度的测定可以快速监控水分含量的变化,从而作为水分含量监控的重要手段
微生物水分活度的范围
微生物水分活度的范围
微生物水分活度是指微生物在特定环境条件下生长和繁殖所需的水分量。水分活度范围广泛,对微生物的生存和繁殖起着重要作用。
在微生物学中,水分活度是指环境中水的有效利用程度,是一个介于0和1之间的数值。水分活度为1表示水的利用完全,为0表示没有水可供利用。微生物的生长和繁殖与水的利用密切相关,水分活度的不同对微生物有着不同的影响。
对于大多数微生物而言,最适宜的水分活度范围在0.9到0.99之间。在这个范围内,微生物的生长速度最快,代谢活性最高。当水分活度低于0.9时,微生物的生长速度会受到限制,代谢活性降低。当水分活度低于0.6时,细菌的生长通常会停止,真菌和酵母菌也无法正常繁殖。
然而,并非所有微生物都对水分活度敏感。一些特殊的微生物可以在极端的干旱或高盐环境下存活和繁殖。这些微生物具有特殊的适应机制,可以利用有限的水分资源进行生存。
另一方面,水分活度过高也会对微生物的生长和繁殖产生负面影响。当水分活度超过1时,微生物容易受到细胞内外的渗透压差异影响,细胞膜可能发生破裂,导致微生物死亡。
微生物水分活度的范围对不同环境中的微生物生态系统具有重要意义。例如,在食品工业中,控制水分活度可以有效防止微生物的生
长和食品腐败。在医疗卫生领域,了解微生物的水分活度范围可以指导控制感染的措施。
微生物水分活度的范围对微生物的生长和繁殖具有重要的影响。了解和控制水分活度可以有效地控制微生物的生态系统,保证人类的健康和安全。
第1章 第1节水分和水分活动 (水分活度)
许多酵母菌(假丝酵母、汉逊酵母、球
发酵 香肠 、蛋 糕、 干奶 酪、
拟酵母属)、小球菌
人造黄油及含 65%蔗糖或 15%NaCl
的食品
大多数霉菌(产霉菌 毒素的青霉菌 )金
大多数果汁浓缩物、甜炼乳、
黄色葡萄球菌、德巴利氏酵母
巧克力糖浆、枫糖浆、果汁糖浆、
面粉、大米、含 15%~17%水分的
豆类、水果糕点、火腿、软糖
食品生物化学
图1-5表示中等至高水分活度(Aw=0.7~0.9)的食品中的 化学反应速度,对食品的稳定性显然是不利的。要使食品具有最 高稳定性所必需的水分含量,最好将水分活度保持在结合水范围 内,即最低的水分活度。因为结合水是水分子与食品中的蛋白质、 糖类等的活性基团以氢键结合起来的。将水分活度保持在结合水 范围内,既能防止氧对活性基团的作用,又能阻止蛋白质、糖类 等物质间的相互作用,从而使褐变难于发生,同时又不会使食品 丧失吸水性和复原性。
食品生物化学
第一章 水和矿物质
• 第一节 水分与水分活度
一、水在生物体内的含量与作用 二、食品中水分状态与分类 三、水分活度
食品生物化学
学习目标 1.了解水在生物体内的含量和水的生理作用。 2.掌握食品和生物组织中水的状态。 3.理解水分活度的概念,了解水分活度与食品稳定性的关系。 4.掌握成碱食物与成酸食物的概念。 5.掌握影响矿物质生物有效性的因素。
水分活度
水分活度
水活性定义为物质中水分含量的活性部分或者说自由水。它影响物质物理、机械、化学、微生物特性,这些包括流淌性、凝聚、内聚力和静态现象。食物上架寿命、颜色、味道、维生素、成分、香味的稳定性;霉菌的生成和微生物的生长特性都直接受水活性值影响。左边的表格显示了部分微生物生长所需要的最低水活性值。水活性的控制对产品的保质期非常重要。如果我们能测出食物中水活性我们就能预知哪种微生物是导致食物腐败的...
控制水分活度是一种低耗高效安全的防霉的新思路。
(一)、常见食品的水分活度
如同pH,每种微生物体有其生长的最低、最佳、最高水分活度。酵母菌和霉菌可在低水分下生长,但是0.85是病原体生长的安全界限。0.85是根据金***葡萄球菌产生毒素的最低水分活度得来的。
0.85以上水分活度食品需要冷藏或其它措施来控制病原体生长。水分活度0.60至0.85的食品为中等水分食品,这些食品不需要冷藏控制病原体,但由于主要酵母菌和霉菌引起的腐败,要有一个限定货架期。对大部分水分活度在0.6以下食品,有较长的货架期,也不需冷藏,这些食品称为低水分食品。
常见食品的水分活度
水分活度分类控制要求
0.85以上水份较大的食品要求冷藏或其他措施控制病原体生长
0.6—0.85 中等水份食品不需要冷藏控制病原体由于因酵母和霉菌引起的腐败而限制货架期
0.6以下低水份食品较长货架期,也不需要冷藏
水份较高的食品(水分活度高于0.85 )的一些例子:
水份较高的食品水分活度
生鱼 0.99
苹果 0.99
牛奶 0.98
熏火腿 0.87
面包 0.95
食品水分活度的测定
食品水分活度的测定
在食品工业中,水分活度是一个重要的参数。它用于评估食品中水
的可用性,从而对食品的储存、贮藏和保质期进行合理的管理和控制。本文将介绍食品水分活度的定义、测定方法以及其在食品工业中的应用。
一、水分活度的定义
水分活度(aw)是指食品中水分分子在自发蒸发时的溶液活性,它
是食品中水的可用性指标。水分活度与食品的质构、微生物生长、酶
活性等密切相关。根据水分活度的不同范围,食品可以被分为不同的
类别,如低活度食品(aw<0.6)、中活度食品(0.6 ≤ aw ≤ 0.85)和高
活度食品(aw>0.85)。
二、水分活度的测定方法
水分活度的测定可以使用多种方法,以下是其中几种常用的方法:
1. 高渗透压法
高渗透压法是通过将食品样品与不同浓度的盐溶液接触,通过盐溶
液渗透进样品内部,测定样品吸湿度变化,进而计算水分活度。这种
方法适用于大多数食品样品,但需要较长的测试时间。
2. 改良质量损失法
改良质量损失法是通过观察食品样品在不同相对湿度下的质量变化,进而计算水分活度。这种方法快速简便,适用于各种食品样品。
3. 饱和盐溶液浸泡法
饱和盐溶液浸泡法是将食品样品浸泡在已知水分活度的饱和盐溶液中,通过观察食品样品的质量变化或测定溶液的pH值或电导率等指标,间接计算样品的水分活度。
三、水分活度在食品工业中的应用
水分活度在食品工业中有着广泛的应用。以下列举几个典型的应用
场景:
1. 保质期控制
食品的水分活度对微生物生长和酶活性有着重要的影响。借助水分
活度的测定,可以制定适宜的包装、储藏和贮藏条件,从而控制食品
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水分活度的测定
随着食品科学技术的发展,食品水分活性的重要性愈来愈受到人们的重视,各国科学家正在研究通过控制水分活性来达到免杀菌保存食品的新途径。
1理想公式计算法
根据水分活性(以下简称A w )的定义,它可近似等于食品在密封容器内的水蒸汽压(P )与在相同温度下的纯水蒸汽压(Po )之比:
o
W P P A = 根据拉乌尔定律,若立项溶液的溶质和溶剂摩尔数分别为m 1和m 2,则:
2
12m m m P P A o W +== 设一摩尔理想溶质溶于一千克水(计55.51摩尔),则此理想溶液的水分活性为:
A w =55.51/1+55.51=0.9823
在含电介质的非理想溶液的A w 值可根据下式计算:
ln A w =-υm φ/55.51
式中υ为1分子溶质产生的离子数,m 为溶液的摩尔浓度,φ是由溶质决定的常数。
但是大多数食品是由多种组分构成的复杂系统,它的a w 值难以用一般公式法计算,虽然也有许多推荐公式,但都有一定适用范围,主要在食品的可溶性成分以及数量已经明确的条件下适用。比如配制微生物培养基以及研制新的中间水分食品推荐下面公式较为适用:
A w =A w1×A w2×A w3×……
即总的水分活性A w 等于各组分水分活性值的乘积。
一般说来,实际上测定食品水分活性都采用直接测定法。
2直接测定法
根据蒸汽压、湿度动力学等原理相应出现了不少直接测定仪器。国外也发展了许多测定水分活性的电子仪器,其测定原理有的是根据二电极中吸湿性物质的电导变化,也有的是直接依靠气体热传导的湿度传感器来检测。这类仪器具有快速、灵敏、精确度高的优点,我国可加强这类仪器的研制。在目前情况下,这种电子仪器的造价高,有些尚需进口,不利于推广。下面介绍一种坐标内插法,它不需要特殊的仪器装置。一般实验室都可采用。
2.1仪器及用具
康维皿容器,分析天平,恒温箱。
2.2试剂
表4-1标准饱和盐溶液的A w 值表(25℃)
注:本表数据取各种文献数据的平均值
2.3测定方法
主要测定容器是康维皿容器,它分内外二室,测定时在外室加入标准盐饱和溶液,在内室的铝箔皿中加入1克左右的待测试样。试样应用天平精确称量,记下初读数。固体食品试样最好切细后放入。然后用玻璃盖涂上真空脂密封,放入恒温箱在25℃条件下保持2~3小时,然后取出滤波皿再次精确称出试样的重量,算出试样的增减量。如试样重量增加,说明内室的试样水分活性比外室的盐饱和溶液水分活性低,因此在密封容器内试样由于吸附水分而增重;反之,如试样的水分活性比盐饱和溶液水分活性高,则试样重量减少。
2.4计算
根据试样与二种以上标准饱和盐溶液平衡后试样重量的增减作坐标图(见图4-1),纵坐标为试样重量增减的毫克数,横坐标为水分活性值。如图4-1的A 点是试样与标准MgCl 26H 2O 饱和溶液平衡后重量减少20.0毫克,试样与标准Mg(NO 3)26H 2O 平衡后失重5.2毫克,相应作出B 点,与NaCl 饱和溶液平衡后试样增加11.1毫克作出C 点,把三点连成一线与横坐标交于D 点,得出试样的水分活性为0.60。
图4-1 坐标法测定水分活性
2.5注意事项
(1)注意称重试样的精确度,否则会造成测定误差。对试样的A w值范围预先最好有个估计,以便正确选用标准盐饱和溶液。
(2)若试样中含有酒精一类水溶性挥发物质时难以正确测定A w值。
(3)如有米饭类、油脂类食品在25℃下放置2~3小时测不出A w值,可继续放置1~4天,先测定2小时后的试样重量,然后间隔一定时间称重,再作坐标求出。把首次与横坐标的相交点作为测定值。为防止试样腐烂,可以加入0.2%的山梨酸钾作为防腐剂。
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