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康寶智信測量技術（北京）有限公司
主營產品： 水分吸附分析儀,水分吸附等溫線,蒸汽吸附分析儀 |
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2017-6-13 閱讀(10560)
所有食物都有水。通常需要兩種形式：自由水或可利用的水。與蛋白質和碳水化合物等不同分子結合的水，可利用的水可以支持細菌，酵母和霉菌的生長，這可能會影響食品的安全和質量。
食物中的含水量
含水量或含水量是食物中含有的總水分的量度。它通常表示為總重量的百分比：
Mw（濕基）=（w-d）×100/w
Mw =以濕重為基準的水分含量
w =濕重
d =干重
水分活度
水分活度是生物反應利用水分的衡量標準。它決定了微生物生長的能力。如果水分活度減少，具有生長能力的微生物也將減少。
水分活度（aw）表示為食物（P）中水的蒸氣壓與純水的蒸氣壓（P0）的比值。它預測水是否可能從食品轉移到可能存在的微生物細胞中。
aw=P/P0
例如，0.90 aw的水分活度意味著蒸氣壓為純水的90％。由于水的性質的變化，水分活度隨溫度升高，例如溶質如鹽和糖的溶解度，或食物的狀態(tài)。
水分含量與水分活度之間的關系
水含量本身不足以確定食品安全或預測產品保質期。水分含量與水分活度之間的關系是復雜的，與食物的相對濕度及其含水量有關。必須確定每個特定食品的這種關系。
很容易認為，含水量較高的食品的水分活度要高于干性食品，但并不是所有的食品都是這樣的。具有相同含水量但水分活度非常不同的產品是可能的。例如，薩拉米香腸和熟牛肉的含水量相當于約60％。然而，臘腸的水分活度為0.82 aw，熟牛肉約為0.98 aw。
普通食品的水分活度
大多數食物的水分活度大于0.95，這支持細菌，酵母和霉菌的生長。了解食物的水分活動在制定危害分析關鍵控制（HACCP）計劃時非常重要。在進行危險分析并完成許多產品的表格1時，產品或成分的水分活動是必要的。
食品 水分活度aw
鮮肉和魚 0.99
生蔬菜（例如：胡蘿卜，花椰菜，胡椒） 0.99
生水果（例如：蘋果，橘子，葡萄） 0.98
熟肉，面包 0.91-0.98
肝泥香腸 0.96
魚子醬 0.92
潮濕的蛋糕（例如胡蘿卜蛋糕） 0.90-0.95
香腸，糖漿 0.87-0.91
面粉，大米，豆類，豌豆 0.80-0.87
薩拉米 0.82
醬油 0.80
牛肉干 <0.80
果醬，果醬，果凍 0.75-0.80
花生醬 0.70
干果 0.60-0.65
干香料，奶粉 0.20?0.60
餅干，巧克力 <0.60
普通食品的含水量
水分測量在某些情況下可能是有用的，例如確定產量。然而，水的活動是預測食品安全和質量的更為合適的衡量標準。一些典型食物的含水量近似如下：
食品 水分含量
蘋果 84
橙子 87
葡萄 81
草莓 92
西蘭花 91
黃瓜 96
胡椒 92
土豆 79
生牛肉 73
生雞肉 69
熟牛肉 62
熟雞肉 62
薩拉米香腸，牛肉 60
面包 36
干果 31
果醬/蜜餞 30
牛肉干 23
面粉 11
餅干/餅干 6
花生醬 2
典型的生物活動水分活度限制
通過降低水分活度，食物可以安全存放。下表顯示了可以支持特定生物群體生長的水分活度水平。
微生物組 | 生長所需的zui低aw |
大多數革蘭氏陰性細菌 | 0.97 |
金黃色葡萄球菌產生 | 0.93 |
大多數革蘭氏陽性菌 | 0.90 |
大多數酵母菌 | 0.88 |
金黃色葡萄球菌 | 0.86 |
大多數霉菌 | 0.80 |
嗜鹽細菌（在高鹽濃度下生長） | 0.75 |
干燥霉菌（可在干燥食物上生長） 和滲透酵母菌（可在高濃度有機化合物 存在下生長，例如：糖） | 0.62-0.60 |
霉菌具有生長??和毒素生產的zui小水活動。大多數霉菌需要比生長霉菌毒素的zui低生長要求更高的水分活度。下表顯示了霉菌生長和毒素生產的一些常見的霉菌毒素和zui低水分活度。
霉菌毒素 | 霉菌 | zui低水分活度aw要求 | |
毒素產生 | 生長 | ||
黃曲霉素 | 黃曲霉菌 | 0.83-0.87 | 0.82 |
赭曲霉毒素 | 黑曲霉 | 0.85 | 0.77 |
| 圓弧青霉菌 | 0.87-0.90 | 0.82-0.85 |
棒曲霉素 | 青霉菌 | 0.99 | 0.81 |
| 青霉菌 | 0.95 |
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糧食行業(yè)經常在收獲糧食時對水分進行測試。加拿大糧食委員會制定了以下文件：良好的經營實踐：糧食，油籽和豆類糧食加工設施，具有有用的信息：
濕粒安全儲存時間框架
成品水分（FPM）將由于高水分顆粒而使真菌毒素發(fā)育的風險zui小化。FPM水平為：
小麥<14.6％
大豆<14％
豆<16.1％
扁豆<13.1％
豌豆<16.1％
芥菜種子<9.6％
當進料谷物的水分含量超過FPM水平時，安全儲存時間為：
如果在40天內水分> FPM并且<= 18％干燥至低于FPM
如果20天內水分> 18％，并且<= 20％干燥至低于FPM
如果水分> 20％，并且<= 22％在10天內干燥至低于FPM
如果水分> 22％，并且<= 24％在5天內干燥至低于FPM
如果水分在三天內> 24％干燥至低于FPM
影響水分活動的因素
干燥：通過物理去除水分減少水分（例如：牛肉干）。
溶質：通過加入溶質如鹽或糖來降低水分活度（例如：果醬，腌肉）。
冷凍：通過凍結降低水分活度（例如：以冰的形式除去水分）。
組合：上述中的一種或多種可以組合以對水的活動產生更大的影響（例如：鹽漬和干燥魚）。
什么時候測試水分活度或含水量
水分活度值在以下情況下很有用：確定產品的安全性或貨架穩(wěn)定性
含水量值在以下情況下很有用：
確定食物或成分的干重
確定產量
確認了干燥過程的終點
如何測試含水量（水分）和水分活度
有各種測試方法和設備可用于測定食品和其他商品中的含水量（水分）和水分活動，包括：
含水量：*AOAC分析方法 水分測定儀
水分活度（aw）：加拿大衛(wèi)生部 - 分析方法綱要（第3卷） 水分活度儀
加拿大衛(wèi)生部和糧食委員會推薦美國Decagon Devices公司生產的AquaLab水分活度儀，具有讀數快（小于5分鐘）、準確性高以及免維護和校準等特點，其采用的鏡面冷凝露點法作為標準推薦的技術。
