烘焙处理 - 水活性效果

水分子是两个与一个氧结合的氢原子。

水活动

什么是水活动？

水活动（αw）是一种表示食品的微生物活性的测量，也意味着食品的储存稳定性。

例如，诸如饼干或椒盐脆饼之类的干燥良好将具有低（α）w）价值和表现出较高的存储稳定性，而较高的蛋糕（α）w）会表现出一小段保质期。

水活性（αw食物的）是食物本身的蒸气压之间的比率，当时与周围的空气介质完全不受干扰，在相同条件下蒸馏水的蒸气压力。1水活性为0.80表示蒸气压为纯水的80％。它与食品质量和安全问题有关。1

起源

维护水分低的食物已用于保护食品质量和安全数千年。近几十年来，水活动已成为普遍用来回答这个问题的传统方法：“干燥程度如何？”

它是如何工作的？

αw食物描述了食物中水“绑定”的程度，其参与化学/生化反应的可用性以及其可用性以促进微生物的生长。低水活性可以帮助抑制微生物的生长。细菌细胞只能将营养物质转移到细胞壁上，并将其废料传递出来。材料必须以可溶性形式渗透到细胞壁。因此，微生物的生长需要某些“可用”水。

测量

没有设备可以直接测量水活动。相反，αw用间接方法测量。它是通过在样品中用蒸汽相水平的液相水平衡的，在封闭腔室的顶空中，并测量了顶空的相对湿度。在AOAC国际的官方分析方法中详细介绍了水活动确定方法。

水活动如何影响保质期？

应用

水活动（αw）是最常用的安全性和质量标准。2图1显示了微生物生长极限和降解反应的速率随水活性的函数而言。2

水活动与食物稳定性的图。

图1：水活动与食物稳定性的图。2

通过测量和控制水活动，可以：2

  • 预测哪些微生物将成为腐败和感染的潜在来源
  • 保持产品的化学稳定性
  • 最小化非酶褐变反应和自发的自催化脂质氧化反应
  • 延长酶和维生素的活性
  • 优化水分迁移，质地和保质期等产品的物理特性。

需要注意几点。它可以与其他防腐剂（例如温度，pH，氧化还原电位等）结合使用，以建立抑制微生物的疾病。3

αw可以通过多种方法在食物中操纵，包括添加盐或糖等溶质，通过干燥或烘烤的物理去除水，或者水与食物中各种大分子分子结合。3

局限性和新方法

水活动测量需要热力学平衡系统。但是，食品系统处于动力学上的，动态约束的玻璃状状态。4玻璃状态是两个不同平衡状态之间的过渡。

溶质在相同α上抑制微生物的能力会有所不同w价值。例如，较低的αw已经发现，肉毒梭菌A型梭状芽胞杆菌的生长限制为0.94，NaCl为溶质，而甘油作为溶质为0.92。3

尽管测量有局限性，但它仍然是食品安全和质量保护的良好衡量标准。伟德2021年欧洲杯

FDA法规

FDA定义了具有pH和α的低酸和酸化罐头食品w并为酸化和低酸罐头食品的商业处理器提供指导。5FDA还调节食物不被视为潜在危险食品（PHF）w为0.85或更低。6

参考

  1. “食物中的水活动（AW）。”美国食品和药物管理局，2015年1月27日。www.fda.gov/iceci/inspections/inspectionguides/inspectionTechnicalGuides/ucm072916.htm。2017年2月2日访问。
  2. “水活动的基本面。”华盛顿铂尔曼：迪克加工具，2006年。http://nfscfaculty.tamu.edu/talcott/courses/fstc605/papers%20reviewed/fundamentals%20OF%20AW-decagon.pdf。2017年2月2日访问。
  3. “对潜在危险食品的评估和定义 - 第3章。影响微生物生长的因素。”美国食品和药物管理局，2015年3月19日。www.fda.gov/food/foodscienceresearch/safepracticesforfoodprocesses/ucm094145.htm。2017年2月3日访问。
  4. 斯莱德，路易丝，哈里·莱文和大卫·雷德。“除了水活动之外：基于对食品质量和安全评估的替代方法的最新进展。”食品科学与营养的批判性评论30.2-3（1991）：115-360。
  5. “酸化和低酸罐头食品的商业处理器指南。”美国食品和药物管理局，2016年11月8日。www.fda.gov/food/guidanceregulation/guidancedocuments regulatorationInformation/acidifiedlacf/default.htm。2017年2月2日访问。
  6. “对潜在危险食品的评估和定义 - 第2章。第2章和拟议的“潜在危险食品”的定义”。美国食品和药物管理局，2014年11月26日。www.fda.gov/food/foodscienceresearch/safepracticesforfoodprocesses/ucm094143.htm。2017年2月3日访问。