水分含量和水分活度：它们是什么？

访问我们网站的许多人都会提出以下问题：

• “水分含量如何影响水分活度？”
• “水分含量与水分活度有何不同？”
• “我能从水分含量转化为水分活度吗？

我们网站上之前发表了很多关于水分活度的文章，现在希望澄清水分活度和水分含量之间的差异。鉴于这两种测量都涉及与材料相连的水，我们必须首先了解产品中的水分含量。

简而言之，水分含量或含水量是物质含有的水量。水可以以多种方式存在：

• 作为化学反应吸附
• 结合水合物吸收和形成
• 产物结构分子扩散
• 表面能结合
• 毛细管冷凝（形成溶液）
• 简单的表层水

我相信这表明产品的水分是一个复杂的概念。

根据这种理解，这里有几个简单的定义。

            水分含量是指材料中含有多少水。

            水分活度是去指水从材料中挥发的难易程度。

有两种基本的直接方法测量样品中的水分含量。干燥失重通过加热去除水分。Karl Fischer通过化学反应​​以释放水分。此外，有许多间接方法也可以测量水分含量，但必须参考直接测量。

通过使样品在一定温度下的密闭的腔体中达到平衡相对湿度来测量水分活度。在该温度下自然释放的水形成蒸汽并达到平衡。当产生的蒸汽压达到稳定时，样品中的水分和上方空气的水分会达到动态平衡。

水分活度对于包装尤其重要。高水分活度样品放入密封容器时可能会释放水分。然后，这种水分可以与细菌，霉菌和其他病原体发生反应，破坏产品特性并引发疾病。因此，了解水分活度非常重要。

相反，水分含量也很重要，因为它会影响物理/机械性能、产量、质构 - 通常还会影响材料的销售价格。它也是控制生产过程可重复性的重要因素。 

我们如何将水分活度与水分含量联系起来？这种关系因材料和温度变化而异。

通过测量水分含量并测量许多不同水分含量和温度下的水分活度，可以得到水分与水分活度的关系。鉴于需要测量水分含量和水分活度，该过程通常是繁琐且耗时的。但是，现在也有仪器可以在几天内自动完成测试。每次水分活度测量只需要5分钟。此外，当材料在吸湿和解吸时，这些相关性是不同的。 

水分吸附等温线是给定温度下水分含量和水分活度的关系。虽然水分活度的增加几乎总是伴随着水分含量的增加，但这些等温线是非线性的。因此，简单的经验法则转换无效。

水分含量和水分活度之间的相关性可以通过单个产品的实验测量收集来开发。然后，所得的水分吸附等温线可用于预测给定产品的水活度和水分含量。对于繁琐的数据开发过程没有已知的替代方案。 

AquaLab作为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ISO、AOAC和美国USP、FDA等推荐使用的方法，能够在5分钟内快速测量样品的水分活度。目前有80%的用户都选择使用AquaLab水分活度仪。

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