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  水是糖果里的重要組成部分。盡管糖是糖果里zui重要的原料，水分的重要性居于其次，而且水分會對糖果產品的口感、質構和貨架穩定都會有一個很大的影響。

  糖果產品通常對霉菌和微生物的生長是安全的，但測量和控制產品水分對于保持合適的口感和質構是至關重要的，并且可以在儲藏期間防止質量問題。

  一直以來，糖果生產企業都知道水分含量是糖果生長中的重要參數。柔軟耐嚼的糖果隨著含水量的降低而變得更加困難。當水分含量增加時，硬糖會損失口感，變得粘稠。玻璃狀糖果可能變得橡膠狀，這一切都是因為水分含量的變化造成的。

  事實上，由于糖果失去或者獲得水分會導致各種問題的發生。這些問題的發生不能從水分含量的測量上來解釋，為了更好地了解這些影響，我們需要測量水的能量，而不是簡單的總量。

  水分活度是測量和監測糖果水分的zui有效方法，因為它描述了系統中水的能量狀態。許多人在并不習慣從能量的角度來考慮水分，但是，大多數人對水分活度的概念有一個直觀的了解。

  想象一下這個實驗：把干海綿浸入一杯水中。玻璃杯中的水和海綿中的水有什么區別？杯中的水是自由的水，海綿中的水在某種程度上是被束縛的。它具有比杯中的水更低的能量狀態。我們知道，要從海綿中取出水，我們必須通過擠壓海綿。

  在海綿中水的能量的減少降低了蒸汽壓，增加其沸點并降低其凝固點。換句話說，海綿中的水和玻璃杯中的水的不同，我們可以進行定量測量。

水分活度的定義

  我們可以通過將海綿放入密封的樣品倉中并等待海綿中的液態水和海綿上方的頂部空間的氣相水平衡來測量能量的變化。樣品上方空氣的相對濕度除以100，是海綿的水分活度。因此，如果相對濕度為56%，海綿的水分活度為0.56 aw。

  水分活度的數值為：相同溫度下，產品上方的蒸汽壓與純水的蒸汽壓比值。純水的水分活度為1.00 aw。水分活度的范圍為0到1.00 aw。

水分活度測量的傳感器

  通常有三種不同的傳感器用于測量樣品頂部空間的相對濕度：電容傳感器、鏡面冷凝露點傳感器和可調二極管激光傳感器。

  電容傳感器由兩個吸濕聚合物膜隔開的電路板組成。當膜吸水時，其持有電荷的能力發生變化。該變化與相對濕度的變化成正比。

  當根據已知的鹽標準進行校準時，可將其轉化為水分活度讀數。因為它們需要校準，電容傳感器是一個二級方法。

  鏡面冷凝露點方法和可調二極管激光方法是測量水分活度的主要方法。鏡面冷凝是使用聚焦在微小的鏡面上的紅外光束來確定樣品的露點溫度，然后將露點溫度轉化為水分活度。

  可調二極管激光是在樣品上方的頂部空間發射微調的激光。由于水蒸汽在近紅外具有強吸收，所以傳感器可以非常地測量水蒸汽的存在。小于1納米的激光對于常見的水同位素具有特異性。

水分活度和糖果

      20世紀50年代，William James Scott發現食品穩定性的*預測指標是水分活度，而不是水分含量。他用水分活度作為微生物穩定性的預測因子，但后來的研究表明，水分活度也是物理和化學穩定的*指標。

  糖果的質構和口感對其身份和吸引力至關重要。水分在質構和口感上都起著關鍵作用。在給定的溫度下水分活度和水分含量的關系曲線稱為水分吸附等溫線。每個產品都有*的等溫線，這些等溫線可用于優化重要的質構特征的參數，并且zui大限度地提高質量和口感。

測量

  水分活度可以為水分的測量帶來所需要的精度。大多數糖果往往具有較低的水分。例如，一種棉花糖糖漿的重量只有約5%。根據生產這種糖果的公司，產品的水分必須在4.4%到6.3%之間才可以接受。這個只有1.9%的水分含量范圍—使用常見的水分儀很難進行準確的測量。

  幸運的是，當低水分產品中的水分含量變化非常小時，水分活度的讀數變化卻非常大。在這種特殊的糖果中，4.4%水分對應的水分活度為0.450 aw，而6.3%對應的水分活度為0.600 aw。所以水分活度有150個單位的差別。如果使用準確性為±0.003 aw的水分活度儀，則很容易獲得規范所需要的準確性。

  在這種情況下，水分活度比水分含量的準確性高15倍。雖然這種關心因產品而異，但對于大多數低水分糖果來說，效果是相似的。

水分遷移

  當產品放在貨架上，即使使用的生產技術的產品也會被水分遷移所破壞。即使產品放著不動，水仍然能從高能量轉移到低能量。想象一壺開水，從壺里面上升的蒸汽代表從高能量（沸水）向較低能量的方向（大氣）進行遷移。

  雖然糖果不同組分之間的能量差異并不是的，但是隨著時間的推移，水將從填充物遷移到涂層中（反之亦然），原來可接受的產品可能變得粘稠、硬、破裂、變味或者其他不能接受的形式。

  水分活度是預測產品組分之間水和水是否會遷移或者往哪個方向遷移的*方式。依靠水分含量的測量并不能得到滿意的結果。因為具有相似水分含量的組分可能具有非常大差別的水分活度，能量的差別（通過測量水分活度）是決定水分遷移方向的決定因素。

  為了避免發生意外，調整和均衡配方中不同組分的水分活度，使其在貨架期過程高質量的產品。

防潮措施

  使不同組分的水分活度達到一致可以解決水分遷移問題，但有時難以在不改變其質地的情況下調解產品組分的水分活度。

  例如，在巧克力涂層的焦糖和餅干中，生產具有足夠低的水分活度的軟焦糖或具有足夠高的水分活度的酥脆餅干難以防止水分在這些組分之間的遷移。在這種情況下，可能需要有防潮層。

  這可以是一種保護每個組分的包裝，或者他們可以用減緩水分遷移的可食用膜。巧克力通常用作可使用的阻隔層，但也可以使用脂類、蛋白質和纖維素涂層。

貨架期

  水分遷移并不是影響貨架期的*因素。例如，單層包裝的太妃糖，隨著時間的推移，它們會變得粘在包裝上。同時，會透過包裝失去水分，zui終變得堅硬。我們可以通過測量太妃糖的水分活度和包裝紙的水分滲透率來了解和預測該產品的保質期將會發生什么。

  實際上，由于水分活度和許多貨架期結束時間的因素有關，因此對于大多數糖果產品來說，它是貨架期的一個很好的預測指標。它也可以用于進行配方的調整以滿足特定的保質期目標，并可用于選擇合適的包裝。

  利用在各種儲存調價下預測包裝性能和正確的臨界水分活度模型來決定*的包裝。可以使用水分吸附等溫線來確定臨界水分活度，以找到玻璃化轉變和相態變化，或者可以基于感官分析或者微生物限度來決定。

水分活度是一個強大的工具

  雖然糖果產品經常測量水分含量，但是水分活度是測量和監測水分的zui有效方式。因為它是產品中水的能量的測量，它和產品質構、品質的許多其他屬性密切相關。使用水分活度模型發現早期潛在的問題比發現問題后再來糾正更加容易。

  水分活度可用于預測和解決水分遷移和儲藏穩定性的問題。它可以確定微生物生長是否是一個問題，也是選擇正確包裝條件和進行貨架期加速研究的關鍵參數。可以對新進的原料進行測試，在產線上確保產品的一致性和品質，并且在QC實驗室作為放行指標。

  總之，水分活度是一個非常有用的強大的工具，可以在糖果生產的每個過程進行使用。

      Aqualab水分活度儀是目前世界上使用zui廣泛的水分活度儀，在大中型企業和科研院所中超過80%的用戶都在使用Aqualab儀器。采用的鏡面冷凝露點技術，在5分鐘內即可得到準確的讀數，準確性為±0.003 aw，由于其快速及其準確的讀數，上所有的標準組織，如美國FDA、AOAC、ISO等都推薦其為技術。

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