1食品中水分存在形式及其對品質(zhì)的影響

食品中水分有兩種存在形式，一種是自由水（游離的水分子），一種是結(jié)合水（就是和食品中蛋白、糖等成分以氫鍵結(jié)合的水）。一般意義上的含水量，即水分含量，往往是指自由水和結(jié)合水的總和。食品中水分含量的測定依據(jù)國標(biāo)GB 5009.3-2016。食品中水分含量的多少會直接影響感官、穩(wěn)定性和保質(zhì)期。但水分含量相同的不同食品，其變質(zhì)的難易程度也會存在明顯的差異。因為食品變質(zhì)多是由于微生物的生長，或發(fā)生一些酶反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)而引起的，而這些過程都需要水的參與或以水作為溶質(zhì)，只有自由水能夠在上述過程中發(fā)揮作用，結(jié)合水是被一些大分子“固定化"的束縛水，不能有效地被微生物生長和生物化學(xué)反應(yīng)所利用。

因此，食品的穩(wěn)定性和保質(zhì)期長短與食品中的水分含量相關(guān)，但與水存在狀態(tài)更相關(guān)，食品水分含量中的活性部分，也就是自由水含量才是更關(guān)鍵因素。食品中的自由水含量，可通過水分活度指標(biāo)來衡量。

水分活度（Water Activity，水活度，Aw）是指在密閉空間中，某一食品的平衡蒸氣壓與相同溫度下純水的飽和蒸氣壓的比值。食品中微生物的生長繁殖都要求有一定量低限度的水分活度，如大多數(shù)細(xì)菌為0.99~0.94，大多數(shù)霉菌為0.94~0.80，大多數(shù)耐鹽細(xì)菌為0.75，當(dāng)Aw低于0.60時絕大多數(shù)微生物就無法生長。

食品水分活度檢測方法依照GB 5009.238-2016，其中方法一為康衛(wèi)氏皿擴(kuò)散法，操作繁復(fù)費時，已很少使用，目前使用更多的是簡潔快速的水分活度儀法檢測。

2乳粉中的水分及水分活度

乳粉產(chǎn)品既要保持其應(yīng)有的營養(yǎng)價值和功能特性，又必須容易復(fù)原、適宜包裝，并在貯藏過程中發(fā)生程度的變質(zhì)。單從水分的角度看，全脂乳粉（WMP）和脫脂乳粉（SMP）含水量不超過5%（GB 19644-2010），一般典型值在4%左右。在討論乳粉變質(zhì)考慮的重要的因素就是水分含量，但更確切的說是水分活度（Aw），在相同水分含量下，全脂乳粉的Aw高于脫脂乳粉，因為全脂乳粉26%比例的乳脂肪成分為非水溶性，對產(chǎn)品的Aw是不起作用的。

乳粉變質(zhì)主要包括：結(jié)塊、霉變和氧化異味等。

1）乳粉結(jié)塊對乳粉的性能，如分散性、溶解性和流動性都會造成不良影響。乳粉的結(jié)塊主要是含水量太高或環(huán)境中吸收水分而造成高水分活度，水分在乳粉表面凝結(jié)，引起乳粉顆粒粘結(jié)導(dǎo)致結(jié)塊，甚至乳粉全部硬化。

2）乳粉的霉變多是含水量過高，水分活度達(dá)到霉菌生長限度所致。

3）氧化：對于全脂奶粉而言，產(chǎn)品中脂肪氧化會產(chǎn)生明顯的異味。但與其他反應(yīng)不同，脂肪氧化隨著Aw的降低而增加，在Aw在0.3左右是乳脂肪的自發(fā)氧化反應(yīng)速度小，因此必須保持一個平衡的水分活度值，即防止乳粉發(fā)生脂肪氧化產(chǎn)生異味，又要防止結(jié)塊。

3乳糖中的水分及水分活度

作為食品原料的乳糖產(chǎn)品主要為含有一結(jié)晶水，α-乳糖結(jié)晶（一結(jié)晶水）具有非吸濕性，與其他糖相比，在高濕條件下吸收水分量很少，是良好的分散劑。一水乳糖的含結(jié)晶水量理論上約在5%，美國乳清及乳糖產(chǎn)品參考手冊中闡明乳糖產(chǎn)品的乳糖含量99%，是指包括結(jié)晶水的含量。而總水分往往是包括結(jié)合水和自由水的。

在乳粉生產(chǎn)中受干燥塔水分快速蒸發(fā)，這個轉(zhuǎn)化程度不足，因而乳粉中部分乳糖是具有吸濕性的β-乳糖，因而乳粉具有吸濕性（在給定溫度下乳粉吸收水分的能力）。高乳糖含量的乳清通過控制產(chǎn)品干燥工藝條件，可以限度的得到α-乳糖，以保持乳清產(chǎn)品的非吸濕性。

總之，乳品的穩(wěn)定性和保質(zhì)期長短與乳品中的水含量相關(guān)，但與水分活度（Aw）存在狀態(tài)更相關(guān)。乳粉的Aw隨著溫度的升高而增加，因此乳粉必須保持良好的貯存溫度。

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