糖浆煮到125摄氏度

什么是水的活性(食物中的)?

它是决定食品保质期最重要的参数之一. 这就解释了为什么你的派皮会随着时间变软. 水的活动听起来比实际更复杂. 对于任何食品科学家来说, 水活性对食品的开发和改良起着重要的作用.

但对某些人来说,水的活性可能是一个有点抽象的概念. 有些人可能认为水的活度代表了食物中的水分. 虽然这两者是有联系的,但它们并不相同! 十大网赌排行榜会深入研究水活动的理论来解释它到底是什么.


注意: 如果你想知道水的活性对微生物生长的重要性, 阅读十大网赌排行榜的文章 致力于这段关系. 如果你对水分活动和水分迁移的关系感兴趣, 读这篇文章.


什么是水活度(aw)?

知道你的食物中有多少水是相对简单的. 如果你不知道它是什么,可以通过干燥食物来确定. 干燥过程中的重量损失代表了水分的多少. 如果你知道构成产品的成分的水分含量, 你可以计算出这些成分混合物的含水量. 您可能需要考虑一些蒸发,但一般来说,基本的数学就足够了.

然而,知道你的食物中含有多少水分并不总是足够的. 相反,在某些应用中,你需要知道有多少水是“可用的”. 例如,有些水可能与产品中的其他成分结合在一起, 因此不是免费的. 例如,众所周知,糖和盐都能保持水分. 被束缚的水是不可得的. 微生物不能利用它来促进它们的生长, 它也不能在你的食物中扩散或迁移.

这就是水的活动性,通常缩写为aw,. 水活度是可用水量的量度. 水活度的值在0到1之间. 数值为0意味着绝对没有可用的水,这在食物中是非常罕见的. 值为1表示产品中所有的水都是可用的,都是纯水. 大多数食物在0的范围内徘徊.2和0.水活动99.

的例子w值在食品

一般来说,产品越湿润,水分活度越高. 正如您在下面的列表中所看到的,这些值中的大多数仍然是非常直观的.

食品典型的水活动
新鲜的水果 & 蔬菜0.99
新鲜的肉0.99
牛奶0.99
培根0.97
面包0.95
玉米粉薄烙饼0.92
堵塞0.8
酱油0.8
花生酱0.7
大米0.5-0.6
蜂蜜0.5-0.6
烤咖啡豆0.1-0.3
各种食品中水分活度近似值的一些例子. 请记住,单个产品在一个类别中可能有很大的差异, 所以一定要查看/衡量你的特定产品的价值.
一罐烤咖啡豆
刚烤好的咖啡豆水分活度很低.

水活度的公式

水活度是一种物理测量,可以用一个基本公式来描述:

aw = p蒸汽 / p0

地点:

  • p蒸汽 你食物的蒸汽压
  • p0 (在相同条件下)纯水的蒸汽压

液体的蒸汽压是衡量液体蒸发的难易程度的指标. 更正式地说, 它是在密闭容器中,液体在液体上方蒸发产生的压力.

液体总是在某种程度上蒸发. 如果你在工作台上放了一杯水, 杯子里的水会随着时间的推移而减少. 水的活性比较的是你的食品中的水与纯水相比蒸发的容易程度. 如果你食物里的水被束缚了, 因此无法获得, 它不会轻易蒸发, 从而降低水的活度. 纯水的水活度总是最高的.

你如何降低(或增加)水的活性?

尽管含水量和水分活度不是同一件事,但它们是相关的. 一般来说, 保持其他一切不变, 添加更多的水, 比如会增加水的活度吗. 水少确实会降低水的活度. 例如,干燥的饼干比潮湿的面包水分活度低. 所以你可以通过干燥来降低食品中的水分活度.

对水分活动的另一个主要影响是食物中的其他成分. 例如,糖非常善于结合水分,从而降低水分含量. 盐也可以这样做,但程度较低(不会因为太咸而无法食用)!).

蔓越莓果酱在玻璃罐里
果酱中的高糖含量会降低水分的活性.

为什么水的活性在食物中很重要?

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了解食物中的水分含量有几个好处, 都是为了食品的安全, 以及它的质量.

微生物的增长

首先, 水的活度可以告诉你微生物是否可以在食物中生长,以及哪些类型的微生物可以在食物上生长. 水活度越高, 在你的食物上生长的微生物越多(也就越危险). 然而,一旦你低于设定的限度,只有无害的微生物可以生长. 进一步降低水的活度,几乎没有任何微生物能够生长和破坏你的食物.

十大网赌排行榜写过更详细的内容 在这里.

质量 & 松脆

当两个具有不同水活度的组分接触时, 水分通常会从一个地方移动到另一个地方. 水活度最高的组分(e.g. 新鲜的水果馅)将迁移到水分活度较低的成分(例如.g. 脆脆的馅饼皮). 了解和理解这些差异对于开发稳定的产品是至关重要的. 例如, 你可能需要在水果馅中添加更多的糖,以降低水分活度,让它更接近外壳.

十大网赌排行榜更详细地写了防止这种迁移的理论和方法 在这里.

脆脆的(低水分活度)地壳, 会不会因为湿润(高水分活动)的水果填充而变得浸湿!

湿度和水分活度

十大网赌排行榜周围的空气也含有水分. 空气中有多少水分取决于你生活的地方和你生活的气候类型. 在更潮湿的地区,空气中含有的空气要比干燥的沙漠地区多得多.

空气中有多少水,用相对湿度来表示. 你可能在天气预报中见过它. 其取值范围为0 ~ 100%,0%表示空气完全干燥.

产品的相对湿度和水分活度是密切相关的. 如果你把产品留在空气中特定的相对湿度,它们的水分含量会随着时间的推移而平衡. 换句话说, 如果空气非常潮湿,产品的水分活度很低, 这种产品会吸收空气中的水分. 它的水活度会增加. 然而, 如果空气的相对湿度很低,则会发生相反的情况, 这种产品会随着时间变干.

测量水的活动

科学家利用空气和食品之间的水分平衡现象来确定食品的水分活度. 如果你把食品密封在一个小房间里, 周围空气的湿度将与样品的湿度保持平衡. 通过测量平衡相对湿度值(ERH),你就知道了食物的水分活度. 这可以用一个非常简单的公式来表示:

aw = erh / 100

重要的是要记住,这种测量测量了整个样品的水活度. 然而,如果你的食物是由不同的成分组成的.g. 你会想要测量这些单独成分的水分活度. 这些结果会让你了解当所有这些成分放在一起时,水分将如何在你的最终产品中移动.

一旦你知道了食物中的水分活动,你就能了解它在不同条件下的表现. 例如, 您可能需要以特定的方式包装产品, 避免水分流失或吸收. 你也会知道它是否会 对微生物容易 在你的食物上生长!

水活度是许多应用中的一个核心参数, 而知道它的价值仅仅是个开始. 如果你想了解你的食物在一定的湿度值下的表现, 你会想用 水分吸附等温线 为了更好地理解.

参考文献

食品中的水活度(aw), 1984年4月16日, link

Meter Food,食品制造商十大网赌软件水活性的完整指南, link

普渡大学,蒸汽压, link

雪莱J. 施密特和安东尼·J. 小丰塔纳.附录E:特定食品成分和产品的水活度值,食品中的水活度, link

加州大学戴维斯分校,食物中的水分活动, link

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