水活性作为食物质量和安测量是有用的,因为水活性可以明显的测量水分含量不不利于微生物成长范围。微生物学家,食品工艺师二十年来通常把水活性概念作为安和质量的新标准。它的有用性是不可能被否认。生物细胞和组织都不能是食品安和质量解答。食品对于消费者益处(从营养价值)从物理和化学衡量。水不可能完被忽视作为溶剂的作用。
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,种微生物的生命活动及种化学、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的重视,近年来,、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
水含量和水活动性
水含量和水活性之间的关系是复杂的。a的增量w与在水含量的增量几乎总是伴随,但是非线性地。水活性和水分之间的这个关系在一个特定温度称水分吸着等温线。这些曲线通过实验被确定。虽然含糖多的食物或微溶解分子有一个J类型等温线曲线形状,多数食物的水分吸着等温线呈一反S 形曲线。这种现象不同 aw 对水分价值由二个方法称湿气吸着滞后作用并且由许多食物陈列。许多学科用水含量调控产品质量,然而,水含量测量不,费时和要求一台精密天平。
水分活度对微生物、酶及其他反应的影响
食品的腐败变质通常是由微生物作用和生化反应造成的,任何微生物进行生长繁殖以及多数生化反应都需要以水作为溶剂或介质。
干藏就是通过对食品中水分的脱除,进而降低食品的水分活度,从而限制微生物生物活动、酶的活力以及化学反应的进行,达到长期保藏的目的。
干制对微生物的影响:干制后食品和微生物同时脱水,微生物所处环境水分活度不适于微生物生长,微生物就长期处于休眠状态,环境条件一旦适宜,又会重新吸湿恢复活动。干制并不能将微生物部杀死,只能抑制其活动,但保藏过程中微生物总数会稳步下降。
干制对酶的影响:水分减少时,酶的活性也就下降,然而酶和底物同时增浓。在低水分干制品中酶仍会缓慢活动,只有在水分降低到1%以下时,酶的活性才会完消失。
酶在湿热条件下易钝化,为了控制干制品中酶的活动,就有必要在干制前对食品进行湿热或化学钝化处理,以达到酶失去活性为度。
使用食物损坏
从酵母,霉菌和细菌要求一定数量可利用水来存活,产品的aw在0.6以下能够有效的控制其数量。水活性被定义100(ERH)除的平衡相对湿度。微生物损坏有机体和他们的aw限如下所示。很简单的方式减少水的过程如烹调,烘烤或者失水。高温过程也能热致死微生物,而失水或仅冷冻干燥工作在降低aw台遏制微生物生长。
微生物小组 |
例子 |
水活动性 |
产品影响 |
---|---|---|---|
正常 细菌 |
沙门氏菌 种类 |
新鲜肉,牛奶 |
|
正常 酵母 |
隐球菌病种类 |
果子 浓缩汁液 |
|
正常 霉菌 |
曲霉菌 flavus |
果酱,果冻 |
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嗜盐植物 细菌 |
Wallemia sebi |
蜂蜜 |
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Xerophilic 霉菌 |
曲霉菌 echinulatas |
面粉 |
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Osmophilic 酵母 |
酵母菌 bisporus |
烘干果子 |
束缚自由水和食物设计
第二个方法是加入溶质,通常糖或氯化钠。这创造一种从细胞中水的渗透压不平衡状态。食品工程师面对新的挑战在于维护低aw值与用肥胖代用品。如油脂,自由水,被水或胶凝体替换提供润滑作用。这些胶凝体不减少aw并且控制腐败。
水活性概念--40年
近来,水活动性作为一个physiochemical参量主要仅在二个科学学科被谈论:物理化学和食物微生物学。目前,它测量热力学自由水能量和用于定义食物中微生物的生长。微生物学家用水活性的测量在监控食品微生物损坏发生在水含量的范围水平。 斯科特,在50年代,申请水活性概念描述水为微生物成长。
水活性比水含量能描述微生物的生长
水活性能好预言微生物成长,因为微生物仅能利用罐头中‘可利用的’水和不同溶质。平均,离子束缚多数水,而聚合物束缚很少水; 糖和肽分成一个中间位置。同一分子中,盐比糖能降低水活性。
当黏合剂物质增加到很低水位活动,结果是复杂的。不错的地,将减少水活性的惰性材料可能增加任何其他作用,例如增加的离子good度和减少的表面紧张。实际上,黏合剂物质选择可能有深刻作用。例如,盐和糖混合使用。数量是可以是控制的,以便发生化合物有相同水活动性。但反应的结果将不同由于盐和糖的对生物反应单一影响。(盐和糖形成不同的障碍。)
水活动性和障碍技术
应该认为水活动性一个外在参量象酸碱度或温度。在某些情况下,它将协同其他环境参量作用。在其他情况下它将是确定某一过程的结果单一参量。
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