要理解水分活度(Water Activity,簡(jiǎn)稱(chēng)Aw)對(duì)奶制品的影響,首先需明確其核心定義:水分活度并非指奶制品中的 “總水分含量",而是指食品中自由水的比例(即可被微生物利用、參與化學(xué)反應(yīng)的水分),數(shù)值范圍為0(絕對(duì)干燥)-1(純水)。
奶制品品類(lèi)繁多(如鮮牛奶、酸奶、奶酪、奶粉、乳飲料等),其水分活度差異極大,進(jìn)而從微生物安全性、化學(xué)品質(zhì)穩(wěn)定性、物理特性、貨架期四個(gè)核心維度,深刻影響產(chǎn)品的品質(zhì)與安全。
微生物(細(xì)菌、酵母、霉菌)的生長(zhǎng)繁殖,直接依賴(lài)于食品中的 “自由水"——Aw 值越高,自由水越充足,微生物越易存活;Aw 值低于某一閾值時(shí),微生物會(huì)因 “缺水" 而停止生長(zhǎng)甚至死亡。
奶制品中的化學(xué)劣變(如風(fēng)味變差、顏色改變)和酶促反應(yīng)(如蛋白質(zhì) / 脂肪分解),均需自由水作為 “反應(yīng)介質(zhì)"——Aw 值越高,反應(yīng)速率越快,產(chǎn)品品質(zhì)劣變?cè)矫黠@。
常見(jiàn)的劣變反應(yīng)及與 Aw 的關(guān)系如下:
脂肪氧化:產(chǎn)生 “哈喇味"
奶制品(尤其是全脂奶、奶酪、奶粉)富含乳脂肪,自由水會(huì)加速脂肪與氧氣的接觸,引發(fā)氧化反應(yīng),生成醛、酮類(lèi)物質(zhì),產(chǎn)生刺鼻的 “哈喇味"(酸敗味)。
美拉德反應(yīng):導(dǎo)致 “褐變與風(fēng)味異常"
奶制品中的蛋白質(zhì)(含氨基)與乳糖(含羰基),在自由水參與下會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)品顏色變深(如奶粉褐變、奶酪表面發(fā)黑),同時(shí)產(chǎn)生焦苦味,破壞原有乳香。
酶促反應(yīng):破壞質(zhì)地與營(yíng)養(yǎng)
奶制品中天然存在蛋白酶(分解蛋白質(zhì))、脂酶(分解脂肪)等酶類(lèi),自由水會(huì)激活這些酶的活性:
水分活度直接影響奶制品的 “物理狀態(tài)",如是否結(jié)塊、軟硬程度、黏稠度等,進(jìn)而影響消費(fèi)者的食用體驗(yàn)。
結(jié)塊與吸潮:奶粉、奶酪粉的核心問(wèn)題
低 Aw 的粉狀奶制品(如奶粉、乳清粉)若包裝不嚴(yán),會(huì)吸收空氣中的水分,導(dǎo)致 Aw 升高 —— 自由水會(huì)使粉末顆粒間形成 “水橋",導(dǎo)致結(jié)塊(從松散粉末變?yōu)閳?jiān)硬塊狀),不僅難以沖調(diào),還會(huì)間接加速化學(xué)劣變。
質(zhì)地變化:奶酪、酸奶的口感關(guān)鍵
不同硬度的奶酪,本質(zhì)是通過(guò)控制 Aw 實(shí)現(xiàn)的:
軟質(zhì)奶酪(如奶油奶酪):Aw=0.90-0.95,自由水充足,質(zhì)地柔軟順滑;
硬質(zhì)奶酪(如帕瑪森):Aw=0.70-0.75,自由水少,質(zhì)地堅(jiān)硬、有嚼勁;
若硬質(zhì)奶酪吸潮(Aw 升高),會(huì)變軟、發(fā)黏,失去原有口感;若軟質(zhì)奶酪脫水(Aw 降低),會(huì)變硬、開(kāi)裂。
黏稠度:酸奶、乳飲料的穩(wěn)定性
酸奶的黏稠度依賴(lài)于蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)對(duì)水分的 “束縛能力"—— 若 Aw 過(guò)高(如添加過(guò)多自由水),凝膠網(wǎng)絡(luò)無(wú)法束縛水分,會(huì)出現(xiàn) “析水"(表面浮一層清水),口感變稀,品質(zhì)下降;若 Aw 過(guò)低,則質(zhì)地過(guò)于濃稠、結(jié)塊,影響飲用體驗(yàn)。
水分活度是決定奶制品貨架期的核心指標(biāo)——Aw 值越低,微生物風(fēng)險(xiǎn)、化學(xué)劣變、物理變化越慢,貨架期越長(zhǎng);反之則貨架期極短,需依賴(lài)?yán)滏溁蚣庸な侄窝娱L(zhǎng)。
冠亞牌水分活度儀產(chǎn)品介紹
冠亞牌水分活度測(cè)定儀采用高精度進(jìn)口傳感器,通過(guò)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì),具有性能穩(wěn)定,檢測(cè)精度高,測(cè)量時(shí)間短,操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。通過(guò)觸摸彩屏顯示,可設(shè)定屏幕背光亮度,實(shí)現(xiàn)了友好的人機(jī)交互界面。可開(kāi)啟多個(gè)通道同時(shí)測(cè)量,測(cè)量或校正時(shí)間10分鐘左右,可根據(jù)被測(cè)物不同進(jìn)行時(shí)間設(shè)定。校正周期長(zhǎng),無(wú)需頻繁校正。同時(shí)帶有打印輸出功能、曲線(xiàn)繪制功能以及上位機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。能夠更方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄和采集,可供后期數(shù)據(jù)的比較與分析。
冠亞水分活度儀已被廣泛引用到食品行業(yè)的很多品種類(lèi)型的原料、半成品、成品等生產(chǎn)過(guò)程中,如:面粉、糕點(diǎn)、蛋糕、餅干、糖果、冷凍食品、辣條、肉類(lèi)、蛋制品、干果、淀粉、面粉、掛面、糖漿、蜂蜜、食品添加劑、調(diào)味品、面包、蛋糕、餅干、醬料、方便食品、脫水蔬菜、食品餡料等各種樣品活度的快速測(cè)試。
冠亞牌水分活度儀技術(shù)指標(biāo)
(1)傳感器:進(jìn)口傳感器
(2)準(zhǔn)確性:0.010AW
(3)分辨率: 0.001AW
(4)重 復(fù) 性:≤0.005
(5)測(cè)量范圍:0.000~0.990AW
(6)測(cè)量精度:溫度± 0.1℃
活度±0.015 25℃)
(7) 測(cè)量時(shí)間:一般樣品10-15分鐘(最長(zhǎng)時(shí)間為60分鐘)
(8) 測(cè)量通道:單通道(多通道可選)
(9)顯示屏:7寸大觸摸彩屏
(10)校準(zhǔn)方式: 自動(dòng)校準(zhǔn)(校正值補(bǔ)償)
(11)操作方式:觸摸
(12)顯示速度:實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)曲線(xiàn)
(13)樣品皿容量:20ml
(14)溫度顯示:0-50℃
(15)輸出方式:微型打印機(jī)
(16)數(shù)據(jù)接口:RS232
(17)工作環(huán)境:溫度0~50℃ 濕度0~95%RH
(18) 功 耗:20W
(19)供電電壓:交流220V
(20)外形尺寸:280mm×226mm×120mm
水分活度儀在奶制品行業(yè)應(yīng)用的重要意義

