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什么是水分活度?什么是游离水?与水分相关的基础知识普及

发布时间:2018-01-16      点击次数:3218

 

题记:

在我们研发产品时,水分不仅赋予产品本身所需的柔软与良好的组织,同时与长时间品质保持也有极大的关系。如何在风味不变的情况下,尽可能使水分状态符合长时间保存的要求,是一门科学。

要想搞懂,首先需要明白基本原理,方可灵活运用。我们了解知识,不仅要明白字面意义,而且要结合实际,明白其背后的机理,这样才有可能举一反三。照搬与硬套,都不可取。

实践的过程会出现各种现象,可能与理论感觉不一,理论的东西在特定条件下,一般没有错误,实践有偏差,是因为条件有偏差,我们要明白为什么有偏差,基本上就找到了问题的答案。

 水分含量与品质

1,名词解释:

干焙烤食品:水分含量<10% 的焙烤食品,一般有饼干、小西饼之类的

半干焙烤食品:水分含量10%~30% 如部分蛋糕,月饼等

湿焙烤食品:水分含量超过30% 如多数的面包,蛋糕等

2,相对的品质保持措施

干的焙烤食品,需要在干燥条件下保藏,防止吸湿返潮;干焙烤食品不易老化;

半干焙烤食品性质相对稳定,保藏条件50%相对湿度

湿焙烤食品,易于腐化变质,是重点防护对象

水分存在状态

1,什么是水分存在状态?

焙烤食品中的水分将糖、酸、盐等水溶性成分溶解在组织内形成溶液;或者被淀粉、蛋白质等亲水胶体物质吸附,形成凝胶,在产品组织中起重要作用;或者与油脂一起形成乳状液乳化分散在焙烤食品中等。

2,自由水(游离水):

自由水与普通液体水性质完全相同,在焙烤食品中存在,随着时间变化,导致品质恶化,为微生物利用。

3,结合水(单分子层吸附水)

结合水是与亲水物质结合在一起的水,水分子处于束缚状态,蒸发困难,0°c之下不结冰,没有溶解其他物质的能力。特别是不能为微生物利用。

4,半结合水(溶解水)

部分结合部分游离的水

 

与水分存在状态相关的状况

 

1,离浆(析水)

一般含水量较高的胶体,在环境条件不改变的情况下,随着时间的推移也会析出水滴,发生所谓的出汗现象,这种现象称为离浆(析水),不仅口感会差,也是微生物增殖的前兆。

     解决这种问题一般的措施有:

     1)选择合适的胶体

     2)添加糖类或糖醇,比如海藻糖等。

     3)工艺合理

     4)乳化好

     5)配料比例合适

     6)保藏环境合适

 

2,放湿

      食品水分向外析出,称之为放湿,一般是外界环境的水分活度低于食品的水分活度时进行。导致的现象就是结晶析出,返砂现象等。

      措施:

      1)添加使用抑制结晶物质

      2)采用溶解度较高的配料

      3)采用适合的包材

      4)组织质构体系稳定处理

 

3,吸湿

食品吸收外界的水分,称为吸湿,一般指外界环境的水分活度高于食品的水分活度时发生。导致的现象就是食物表面黏液状出现、产品湿润感增加、水活度上升等。

  措施:

    1)体系稳定

    2)包材选择

    3)稳定的保藏条件

 

无论吸湿放湿,对产品品质,都是不利的,风味,组织以及霉变加速。所以,在夏季潮湿的环境中,不易过量添加吸湿性较高的山梨醇甘油等。

水活度

水分活度Aw Water activity) 即食品表面的蒸汽压P与纯水的蒸汽压之比,反映了样品束缚水分逸出的能力

Aw越小,自由水比例越小,越大,自由水比例越大。

范围为1之下。 常规的面包为0.96--0.85之间  蛋糕 0.8~0.9,饼干及巧克力为0.33之下   

通常情况下:

保质期要到3个月以上,需要水分活度0.83之下 

保质期1个月左右,水分活度0.9之下

保质期36个月,水分活度0.78之下

水分活度作为产品的品控指标,国家并没有要求,但是企业内控需要,一般会将这个指标作为产品zui重要的指标进行参考和考核。尤其是做保质期较长的产品,该指标结合微生物指标以及管理水平,通常可以判断该产品保质期会是怎样的状态。

 

AquaLab是美国专业的水分活度解决方案,采用可溯源的镜面冷凝露点方法,是美国FDAUSPAOACISO等标准推荐使用的方法,能够在5分钟内快速测量样品的水分活度,是世界上*无需进行维护和校准的水分活度仪,并且读数能够长期保持稳定。目前大部分企业都在使用Aqualab水分活度仪。

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美国METER Group, Inc公司北京办事处
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