化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
關(guān)于水分活度測(cè)定，您真的了解嗎？
閱讀：2238 發(fā)布時(shí)間：2021-9-10水分活度（Water Activity，簡(jiǎn)稱Aw），是表明產(chǎn)品中(食品、藥品、飼料等)平衡狀態(tài)下自由水的量。研究證明，自由水是微生物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)和必要條件，通過(guò)測(cè)量食品的水分活度，選擇合理的包裝和儲(chǔ)藏方法，可以減少防腐劑的使用，判斷食品、藥物、日化品等貨架壽命。因此，測(cè)定和控制水分活度對(duì)于掌握食品品質(zhì)的穩(wěn)定性與儲(chǔ)藏性具有重要意義。
目前，對(duì)于非冷凍和不含揮發(fā)性成分的食品，老師們大多是依據(jù)國(guó)標(biāo)《GB 5009.238-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品水分活度的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定，此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了“康衛(wèi)氏皿擴(kuò)散法"和“水分活度儀擴(kuò)散法"。其中，第一法(康衛(wèi)氏皿擴(kuò)散法)適用食品水分活度的范圍為0.00~0.98;第二法(水分活度儀擴(kuò) 散法)的范圍為0.60~0.90。
傳統(tǒng)的“康衛(wèi)氏皿擴(kuò)散法"，操作步驟繁瑣，至少需要24小時(shí)，耗時(shí)較長(zhǎng)，且需專業(yè)人員操作，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要使用多種化學(xué)試劑，不符合環(huán)保理念；而“水分活度儀擴(kuò)散法"，可以在很短的時(shí)間內(nèi)得到結(jié)果，目前，此方法在很多實(shí)驗(yàn)室已得到廣泛應(yīng)用。
水分活度也可稱作等效平衡相對(duì)濕度(ERH)，在物理化學(xué)上是指：在一定溫度下，樣品的水分蒸汽壓p與純水的蒸汽壓po的比值；而空氣相對(duì)濕度是空氣中的蒸汽壓與飽和水蒸汽壓的比值。因此，當(dāng)蒸汽和溫度的平衡時(shí)，樣品的水分活度就等同于樣品所處的密閉環(huán)境中的空氣相對(duì)濕度。
水活度值對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)、色澤、風(fēng)味、質(zhì)量及食物的儲(chǔ)藏性都有很重要的影響。目前，利用水分活度的測(cè)試，控制微生物的生長(zhǎng)，計(jì)算食品和藥品的保質(zhì)期，已逐漸成為食品，醫(yī)藥，生物制品，糧食，飼料，肉制品等行業(yè)中檢驗(yàn)的重要指標(biāo)。
水分活度的測(cè)定方法很多，如：電子濕度計(jì)法（電容/電阻傳感器法），冷卻鏡面露點(diǎn)傳感器法，電解電阻式傳感器法、二極管激光傳感器等。
市面上，較常見(jiàn)的是：電子濕度計(jì)法（電容/電阻傳感器法），冷卻鏡面露點(diǎn)傳感器法水分活度儀。其中，電容/電阻傳感器法測(cè)試速度慢，準(zhǔn)確度、精度明顯低于其他傳感器，另外傳感器需要經(jīng)常校準(zhǔn)，且隨著時(shí)間延長(zhǎng)容易老化。
冷卻鏡面露點(diǎn)方法，其優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)的速度和精度，可以在5min之內(nèi)測(cè)量完成，且保證精度達(dá)到±0.003 aw （25℃），而且這種傳感器使用壽命長(zhǎng)，一般無(wú)需校準(zhǔn)。即使在臟鏡時(shí)，也能保持較高精度，性能穩(wěn)定。如果有問(wèn)題，可以很容易地接觸到鏡面并對(duì)鏡面進(jìn)行清潔，維護(hù)非常簡(jiǎn)單。冷卻鏡面露點(diǎn)方法是經(jīng)AOAC國(guó)際認(rèn)證的首要的測(cè)量水分活度的方法，并且是可以溯源到國(guó)家國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的方法，同時(shí)也是是美國(guó)USP和FDA推薦使用的方法。
在2020年，中國(guó)藥典以美國(guó)藥典作為參考收錄水分活度指導(dǎo)原則，由此，水分活度的測(cè)定在國(guó)內(nèi)引起了更多人的關(guān)注。
另外，在測(cè)定產(chǎn)品水分活度時(shí)，“溫度"也是一個(gè)比較關(guān)鍵的參數(shù)。國(guó)標(biāo)中，明確規(guī)定“在溫度20~25℃，相對(duì)濕度50%~80%的條件下進(jìn)行校正和測(cè)定"。
由于不同季節(jié)、不同場(chǎng)所，環(huán)境溫度有所差異，在這里小編給大家推薦一款可以控溫的高精度露點(diǎn)水分活度儀---意大利Steroglass 斯特洛 WaterLab，溫度控制范圍：15-50℃，它可以使樣品倉(cāng)內(nèi)溫度迅速達(dá)到溫度（如25℃），大大縮短檢測(cè)時(shí)間。
并且，該水分活度儀測(cè)量原理為“鏡面冷卻露點(diǎn)傳感器"，分辨率高達(dá)0.0001aw，準(zhǔn)確性0.003aw，滿足儀器全量程測(cè)量范圍，5min之內(nèi)即可完成測(cè)試，幫助用戶快速得出準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果。另外，此方法可追溯到中國(guó)藥典、國(guó)標(biāo)，并符合sCE、ISO9001認(rèn)證；ISO21807、ISO18787、AOAC方法等，已在廣大食品、制藥、科學(xué)研究、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)等廣泛應(yīng)用。
WaterLab采用最新一代7" 智能彩色觸摸屏，圖形顯示界面，保證了清晰直觀的操作流程?？蛇B接 Wi-Fi 和以太網(wǎng)，用于本地網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，并自動(dòng)生成樣品曲線圖，具有*的靈活性。帶有USB接口與USB存儲(chǔ)器，可連接外部電腦進(jìn)行操作，便于樣品數(shù)據(jù)的下載、輸出與管理。
另外，該設(shè)備可控制樣品室內(nèi)溫度：15-50℃，并帶有TEST LIFE模擬程序，可以幫助用戶測(cè)定不同溫度條件下樣品的水分活度，為產(chǎn)品的儲(chǔ)存溫度和包裝條件提供有效的判斷依據(jù)，對(duì)于判斷產(chǎn)品真實(shí)貨架壽命具體實(shí)際的參考意義，特別適用于高?？蒲袡C(jī)構(gòu)及大型食品企業(yè)的研發(fā)工作。