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    水活性及滲透壓理論應用

    字體大?。?a href="javascript:setFontSize(16)" title="大號字體">大 | 中 | 小 2006-01-27 07:35 閱讀(4195) 評論(0) 分類(lèi)：行業(yè)報道
    前言 
    就食品而言，保證品質(zhì)防止腐敗乃是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要課題，近年來(lái)健康產(chǎn)品大行其道，著(zhù)重天然、健康、衛生、美味，既要求不摻人工色素，也不要添加人工防腐劑，充分應用食品組成成分所具備的防腐機能來(lái)保護自己的前提下，高滲透壓、低水活性食品觀(guān)念應運而生，其中屬流體性且未完全*食品的品質(zhì)保存指標，液面上可以其水活性（Aw）大小決定產(chǎn)膜、長(cháng)霉的防止能力。而液面下則須由滲透壓（OSP）大小決定其產(chǎn)氣腐敗的防止能力。
    商品的開(kāi)發(fā)成功與否, 可從市場(chǎng)面、生產(chǎn)面及保存面三方面評估,而保存性的問(wèn)題除了在作產(chǎn)品的虐待加速試驗外,可從在設計配方時(shí)即加以調配,予知其保存性好壞,保存期的長(cháng)短,當然也需要經(jīng)保存試驗及品評分析來(lái)做*后確認產(chǎn)品品質(zhì)的變化,不可不慎!
    本文
    由水活性值可以預測食品的微生物安定性及產(chǎn)品保存性。由表1所列為致病細菌生長(cháng)及產(chǎn)生毒素的*低水活性。有表2所列為微生物可破壞食品的特定水活性值。以上表1、表2知道水活性與食物關(guān)系*重要，我們可以直接用儀器測定產(chǎn)品Aw值，另外在產(chǎn)品配方設計時(shí)，能從配方組成中應用“小川”公式（表三），推算滲透壓理論值，再由所得滲透壓值（P）代入換算公式（見(jiàn)公式3—1 或 3—2）求得水活性值，由兩者即可預測產(chǎn)品的保存性表4。茲將有關(guān)程式原理簡(jiǎn)單介紹如下，俾有助益。
    一、     水活性與食品品質(zhì)
    食品按束縛水的程度分為四類(lèi)，依水活性及水含量的變化對微生物的生長(cháng)，酶活性、水解及氧化反應、非酶褐變的影響，第四類(lèi)水活性為1，乃純水系統，在食品中可能出現在礦泉水類(lèi)的產(chǎn)品。第三類(lèi)水活性在0.8—0.99之間食品微生物易滋長(cháng)，酶活性高，化學(xué)反應迅速進(jìn)行。第二類(lèi)區間水活性在0.25—0.8，此時(shí)細菌不能生長(cháng)，霉菌及酵母活性亦減少，甚至不能生長(cháng)，酶活性降低，化學(xué)反應速率亦降低。當水活性介于第二類(lèi)與*類(lèi)之間，水含量在3%—7%，食品品質(zhì)*穩定，微生物不生長(cháng)，油脂氧化速率*低。水分再降低則油脂氧化顯著(zhù)提高，易生油耗味，故食品若含少量水可防止油脂氧化進(jìn)行。
    二、     滲透壓與水活性的關(guān)系
    以食品而論，水活性與滲透壓其實(shí)是一體兩面的關(guān)系，兩者
    可由理論式中導出：
    Aw：WATER ACTIVITY
    Aw=p/po          （1）
    P：樣品于密閉容器中顯示的水蒸氣分壓。
    Po：同樣溫度時(shí)，純水的飽和水蒸氣壓。
    π=K*RTIn(AW)     （2）
    π：滲透壓（OSP）
    K：樣品特性系數
    ∴ Aw=eTE/(-KRT)         (3—1)
    或 Aw=10π/(-2.303KRT)          (3—2)
    小川氏在1988年的報告（注）中指出，液體的滲透壓可由其組
    成之具有滲透壓物質(zhì)成分比例有一定的關(guān)系，據第三項有關(guān)計算式導算出總合滲透壓理論值（表4），而由實(shí)驗證明當食品液體之滲透壓值大于122atm時(shí)，可具有防止酵母及乳酸桿菌滋長(cháng)及產(chǎn)氣能力，抑制生菌數的增加，延長(cháng)產(chǎn)品的壽命。
    三、     有關(guān)滲透壓、水活性計算方程式
    本文提供方程式僅摘記原方程式的一部分，應用EXCEL文檔格式編制而成。（表3）付注
    結論
    *近，中西式速食業(yè)及超市生鮮食品業(yè)蓬勃發(fā)展，沾、烤、煮、腌用調料醬產(chǎn)品*受到歡迎，此產(chǎn)品品質(zhì)穩定安全性問(wèn)題須慎重處理，因為顧及食品原有風(fēng)味的保存等因素，不摻入人工防腐劑且采用商業(yè)*方式生產(chǎn)，故食品保存性與配方設計技術(shù)層面的關(guān)系密切，筆者推薦以下列程序預測產(chǎn)品的Aw及OSP值為其保存性的依據。
    配方組成—→OSP—→Aw—→產(chǎn)膜防止能力—→產(chǎn)品保存性—→產(chǎn)氣防止能力。
    其應用范圍廣泛,包括乳品工業(yè)、飲料工業(yè)、藥業(yè)保健、酒類(lèi)發(fā)酵、糖果工業(yè)、烘焙餅業(yè)、調味工業(yè)、日用化工、動(dòng)物飼料及冷凍冷藏食品加工均可應用此原理來(lái)加以予知,保證產(chǎn)品在貨架及儲運過(guò)程的品質(zhì)的條件可接受考驗。
    表1：公共衛生有關(guān)的微生物生長(cháng)需要的*低水活性值
  • 微生物
    		 
    *低水活性極限
    		 
    生長(cháng)條件
    		 
    毒素產(chǎn)生條件
    		 
    Aspergillus clavatus
    A.flayus
    A.ochraceus
    A.ochraccus
    A.parasiticus
    Bacillus cereus
    Byssochlamys nivea
    Clostridium botulinum
     
     
    Clostridium perfringens
    Penicillium cyclopium
    P.cyclopium
    P.expansum
    P.islandicum
    P.martensii
    P.patulum
    P.viridicatum
    Salmonella spp
    Stachybotrys atra
    Staphylococcus aureus
     
    Trichothecium roseum
    Vibrio parahaemolyticus
    		 
    0.85
    0.78-0.80
    0.77-0.83
    0.76-0.81
    0.82
    0.93-0.95
    0.84
    0.93(A)-0.95(A)
    0.93(B)-0.94(B)
    0.95(E)-0.97(E)
    0.93-0.95
    0.82-0.87
    0.81-0.85
    0.83-0.85
    0.83
    0.79-0.83
    0.81-0.85
    0.83
    0.92-0.95
    0.94
    0.86
     
    0.90
    0.94
    		 
    0.99 (Patulin)
    0.83-0.87
    0.83-0.87 (Ochratoxin)
    0.80-0.88 (Penicillic acid)
    0.87 (Aflatoxin)
     
     
    0.94-0.95(A)
    0.94(B)
    0.97(E)
     
    0.97 (Penicillic acid)
    0.87-0.90 (Ochratoxin)
    0.99 (Patulin)
     
    0.99(Penicillic acid)
    0.85-0.95 (Patulin)
    0.83-0.86 (Ochratoxin)
     
    0.94 (Stachybotryn)
    0.87-0.90 (Enterotoxin A)





    



	
	





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	企業(yè)博客: 中國食品產(chǎn)業(yè)服務(wù)網(wǎng)公司



	
    文章標簽:
	
		由水活性值可以預測食品的微生物安定性及產(chǎn)品保存性
	
		本篇文章是在1986年由荷蘭交流學(xué)生微生物工程碩士生IWAN
	
		BLANKER指導于1989才發(fā)表於食品資訊
	
		水活性理論在先進(jìn)國家食品工業(yè)皆奉為產(chǎn)品保存性評估的奎準
	
		放之四海皆是
	
		是從事食品業(yè)者不可不讀的一篇文字
	
	
    


    











     

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