水分活度儀在烘焙食品質(zhì)量控制方案

       烘焙食品深受消費(fèi)者的喜愛(ài)，是以面粉、酵母、食鹽、砂糖和水為基本原料，添加適量油脂、乳品、雞蛋、添加劑等，經(jīng)一系列復(fù)雜的工藝手段烘焙而成的方便食品，烘焙食品具有品種豐富、口味多樣、營(yíng)養(yǎng)豐富等優(yōu)點(diǎn)，已成為大多數(shù)家庭的早餐主食及外出旅游的主要食品。

烘焙食品存在的主要質(zhì)量問(wèn)題

當(dāng)前烘培食品市場(chǎng)十分廣大，但是食品的品控卻令人憂心。各級(jí)食品生產(chǎn)監(jiān)管部門對(duì)市場(chǎng)中的烘焙食品進(jìn)行監(jiān)督抽查，產(chǎn)品不合格率居高不下。烘焙食品檢測(cè)的不合格項(xiàng)目主要涉及防腐劑、大腸桿菌、菌落總數(shù)、酸價(jià)、鋁殘留量、霉菌、致病菌等。

    據(jù)統(tǒng)計(jì)，烘焙食品存在的主要問(wèn)題有以下3個(gè)方面：

1、微生物超標(biāo)問(wèn)題。烘焙食品豐富的營(yíng)養(yǎng)、較高的含水量是微生物的天然優(yōu)良培養(yǎng)基。造成此情況的因素有很多，如加工過(guò)程中的人員、車間環(huán)境、設(shè)施設(shè)備不注意衛(wèi)生安全將引入生物性、物理性和化學(xué)性污染，另外食品原料的選擇、處理及存貯不當(dāng)也是導(dǎo)致微生物超標(biāo)的主要原因之一。

2、油脂酸敗問(wèn)題。油脂是烘焙食品的重要生產(chǎn)原料，是決定其產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。產(chǎn)品的酸價(jià)或過(guò)氧化值超標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致食品產(chǎn)生明顯的酸敗、哈喇等異味，并對(duì)人體產(chǎn)生不利影響。酸價(jià)及過(guò)氧化值超標(biāo)原因是加工烘焙食品所用的油脂變質(zhì)。另外。散裝形式散裝銷售的烘焙食品長(zhǎng)時(shí)間在自然環(huán)境中放置，油脂會(huì)產(chǎn)生酸敗、酮、醛等各種氧化物，造成酸價(jià)、過(guò)氧化值超標(biāo)。

3、食品添加劑超量超范圍使用問(wèn)題。食品添加劑是現(xiàn)代食品工業(yè)重要的組成部分，它能賦予產(chǎn)品良好的外觀，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期，但超量或超范圍使用會(huì)給消費(fèi)者帶來(lái)健康安全隱患。烘焙食品中食品添加劑指標(biāo)不合格主要涉及防腐劑、色素、膨松劑、甜味劑等這幾類物質(zhì)。造成此種現(xiàn)象的主要原因是添加種類和劑量不合理、添加劑本身的問(wèn)題、濫用添加劑等。同時(shí)值得注意的是，同一功能的食品添加劑在混合使用時(shí)，各自用量占其大使用量的比例之和不應(yīng)該超過(guò)1。

烘焙食品“發(fā)毛”的原因

我國(guó)烘焙食品行業(yè)的特點(diǎn)是企業(yè)眾多但規(guī)模普遍較小。不論大中城市還是較小的鄉(xiāng)村集鎮(zhèn)，都有其生產(chǎn)企業(yè)，規(guī)模從自動(dòng)化生產(chǎn)的大工廠到手工操作的小作坊不等，這眾多的食品安全問(wèn)題中，食品“發(fā)毛”是常見(jiàn)的安全問(wèn)題，給很多企業(yè)帶來(lái)了苦惱，很多企業(yè)都沒(méi)有有效的手段能夠很好地預(yù)防“發(fā)毛”現(xiàn)象。那么烘焙食品“發(fā)毛”的原因是什么呢？

  食品“長(zhǎng)毛”，就是食品發(fā)生了霉變。霉變是一種自然現(xiàn)象，食物中含有一定的淀粉和蛋白質(zhì)，而且或多或少地含有有些水分，而霉菌和蟲卵生長(zhǎng)發(fā)育需要水的存在和暖和的溫度，在一定的條件下，霉菌和蟲卵會(huì)吸收食物中的水分進(jìn)而分解和食用食物中的養(yǎng)分，產(chǎn)生“長(zhǎng)毛”現(xiàn)象。

如何管控烘焙食品“長(zhǎng)毛”

食品中的水分以游離水和結(jié)合水兩種形式存在，微生物在食品上生產(chǎn)繁殖，能利用的水是游離水，而不是食品總含水量（%）。因?yàn)槠渲幸徊糠炙桥c蛋白質(zhì)、碳水化合物及一些可溶性物質(zhì)，如氨基酸，糖，鹽等結(jié)合，這種結(jié)合對(duì)微生物是無(wú)用的，所以水分含量對(duì)食品生產(chǎn)和保存缺乏科學(xué)的指導(dǎo)作用。因此提出了用水分活度來(lái)表示食品中可被微生物利用的水。水分活度是溶液中水的逸度與純水的逸度之比值，也可近似地表示為溶液中水蒸氣分壓與純水蒸汽壓之比。它是指食品中水分的存在狀態(tài)，反映水分與食品結(jié)合或游離的程度，其值越小，說(shuō)明結(jié)合程度越高。

水分活度是酶和微生物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。水在產(chǎn)品中，比如食物，被限制在不同的成分中，如蛋白質(zhì)、鹽、糖。這些化學(xué)綁定的水是不影響微生物的。綁定的水分越多，能夠蒸發(fā)的水汽就越少，所以產(chǎn)品里含水量多，并不等于它表面的水汽分壓就一定高，平衡相對(duì)濕度就一定大，微生物就一定更活躍。水分活度對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性影響很大，如抵抗微生物、香味保持、粉末結(jié)塊、物理特性、化學(xué)穩(wěn)定性及食品保存等都有重要影響。一般來(lái)說(shuō)， 食品的水分活度越低， 其保存期就越長(zhǎng)。但也有例外，若脂肪中的水活度過(guò)低， 則會(huì)加快脂肪的酸敗。

    在預(yù)測(cè)食品的安全性和預(yù)測(cè)有關(guān)微生物生長(zhǎng)、生化反應(yīng)率及物理性質(zhì)穩(wěn)定性兩方面， 水分活度是極其重要的。通過(guò)測(cè)定和控制食品的水分活度， 可以做到以下幾點(diǎn)：

（1）預(yù)測(cè)哪種微生物是潛在的腐爛和污染源；

（2）確保食品的化學(xué)穩(wěn)定性；

（3）使非酶氧化反應(yīng)和脂肪非酶氧化降到較?。?

（4）延長(zhǎng)酶的活性和食品中維生素；

（5）優(yōu)化食品的物理性質(zhì)， 如質(zhì)構(gòu)和貨架期。

各類烘焙樣品保質(zhì)期與水活度的關(guān)系

面包：要保持3-6個(gè)月，水活度要保持0.82以下，防止細(xì)菌的生長(zhǎng)。PH值在5左右。有一部分軟面包、丹麥面包一般水活度在0.82-0.84之間，要保存6個(gè)月很難，但是廠家一般都把產(chǎn)品在市面上流通2-3個(gè)月。

   切片面包：由于切片面包內(nèi)心水分散發(fā)較慢，水活度在0.87-0.88左右，保質(zhì)期在1-2個(gè)月。

軟面包：例如早餐包水分活度在0.86-0.87，保質(zhì)期大多為1-2個(gè)月，單市面上流通的通常在0.9以上，這樣風(fēng)險(xiǎn)高，保質(zhì)期短，除非原料細(xì)菌、微生物控制得特別好。

蛋糕分為兩種：

重油蛋糕：水分活度值在0.76-0.79之間，可以較好地控制水分活度。

輕油蛋糕：口感柔軟 水活度在0.82-0.83之間，如果要控制保質(zhì)期建議控制水分活度值在0.80以下

糕點(diǎn)：含水量少，水分活度大概在0.75-0.80之間，例如肉松餅水分活度0.78

餡料：一般餡料的水分活度比較大，因?yàn)槠浔旧韥?lái)源攜帶微生物高，在0.85.所以餡料也是食品防腐的重要指標(biāo)。 

烘焙食品水分活度的測(cè)定方法

水分活度的測(cè)定：根據(jù)《GB 5009.238—2016》，食品中水分活度的測(cè)定有兩種方法：康衛(wèi)氏皿擴(kuò)散法和水分活度儀擴(kuò)散法。其中直接康衛(wèi)氏皿擴(kuò)散法操作繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)對(duì)化驗(yàn)人員技術(shù)要求較高，在當(dāng)前高產(chǎn)能、高效率的生產(chǎn)環(huán)境下，都有一定的局限性。經(jīng)過(guò)大量對(duì)比試驗(yàn)，針對(duì)烘焙食品行業(yè)，可使用水分活度儀擴(kuò)散法來(lái)檢測(cè)烘焙食品的水分活度。

市面上，較常見(jiàn)的是：電子濕度計(jì)法（電容/電阻傳感器法），鏡面冷凝露  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。

鏡面冷凝露  點(diǎn)方法，其優(yōu)勢(shì)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 。鏡面冷凝露  點(diǎn)方法是經(jīng)AOAC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。

AquaLab 4TE鏡面冷凝水分活度儀廣泛應(yīng)用于科研，生產(chǎn)和質(zhì)量控制。

該方法是基于基本熱力學(xué)原理測(cè)量相對(duì)濕度的主要方法。

儀器可在5分鐘內(nèi)完成準(zhǔn)確性為±0.003 aw的測(cè)量。

由于測(cè)量基于溫度測(cè)定，因此無(wú)需校準(zhǔn)，可以用標(biāo)準(zhǔn)鹽溶液檢查儀器的性能。

儀器樣品倉(cāng)易操作及清潔。

可以實(shí)現(xiàn)水分活度實(shí)時(shí)進(jìn)行在線檢測(cè)，節(jié)約成本提高效率。