1食品中水分存在形式及其对品质的影响

食品中水分有两种存在形式，一种是自由水（游离的水分子），一种是结合水（就是和食品中蛋白、糖等成分以氢键结合的水）。一般意义上的含水量，即水分含量，往往是指自由水和结合水的总和。食品中水分含量的测定依据国标GB 5009.3-2016。食品中水分含量的多少会直接影响感官、稳定性和保质期。但水分含量相同的不同食品，其变质的难易程度也会存在明显的差异。因为食品变质多是由于微生物的生长，或发生一些酶反应或化学反应而引起的，而这些过程都需要水的参与或以水作为溶质，只有自由水能够在上述过程中发挥作用，结合水是被一些大分子“固定化”的束缚水，不能有效地被微生物生长和生物化学反应所利用。

因此，食品的稳定性和保质期长短与食品中的水分含量相关，但与水存在状态更相关，食品水分含量中的活性部分，也就是自由水含量才是更关键因素。食品中的自由水含量，可通过水分活度指标来衡量。

水分活度（Water Activity，水活度，Aw）是指在密闭空间中，某一食品的平衡蒸气压与相同温度下纯水的饱和蒸气压的比值。食品中微生物的生长繁殖都要求有一定量低限度的水分活度，如大多数细菌为0.99~0.94，大多数霉菌为0.94~0.80，大多数耐盐细菌为0.75，当Aw低于0.60时绝大多数微生物就无法生长。

食品水分活度检测方法依照GB 5009.238-2016，其中方法一为康卫氏皿扩散法，操作繁复费时，已很少使用，目前使用更多的是简洁快速的水分活度仪法检测。

2乳粉中的水分及水分活度

乳粉产品既要保持其应有的营养价值和功能特性，又必须容易复原、适宜包装，并在贮藏过程中发生程度的变质。单从水分的角度看，全脂乳粉（WMP）和脱脂乳粉（SMP）含水量不超过5%（GB 19644-2010），一般典型值在4%左右。在讨论乳粉变质考虑的重要的因素就是水分含量，但更确切的说是水分活度（Aw），在相同水分含量下，全脂乳粉的Aw高于脱脂乳粉，因为全脂乳粉26%比例的乳脂肪成分为非水溶性，对产品的Aw是不起作用的。

乳粉变质主要包括：结块、霉变和氧化异味等。

1）乳粉结块对乳粉的性能，如分散性、溶解性和流动性都会造成不良影响。乳粉的结块主要是含水量太高或环境中吸收水分而造成高水分活度，水分在乳粉表面凝结，引起乳粉颗粒粘结导致结块，甚至乳粉全部硬化。

2）乳粉的霉变多是含水量过高，水分活度达到霉菌生长限度所致。

3）氧化：对于全脂奶粉而言，产品中脂肪氧化会产生明显的异味。但与其他反应不同，脂肪氧化随着Aw的降低而增加，在Aw在0.3左右是乳脂肪的自发氧化反应速度小，因此必须保持一个平衡的水分活度值，即防止乳粉发生脂肪氧化产生异味，又要防止结块。

3乳糖中的水分及水分活度

作为食品原料的乳糖产品主要为含有一结晶水，α-乳糖结晶（一结晶水）具有非吸湿性，与其他糖相比，在高湿条件下吸收水分量很少，是良好的分散剂。一水乳糖的含结晶水量理论上约在5%，美国乳清及乳糖产品参考手册中阐明乳糖产品的乳糖含量99%，是指包括结晶水的含量。而总水分往往是包括结合水和自由水的。

在乳粉生产中受干燥塔水分快速蒸发，这个转化程度不足，因而乳粉中部分乳糖是具有吸湿性的β-乳糖，因而乳粉具有吸湿性（在给定温度下乳粉吸收水分的能力）。高乳糖含量的乳清通过控制产品干燥工艺条件，可以限度的得到α-乳糖，以保持乳清产品的非吸湿性。

总之，乳品的稳定性和保质期长短与乳品中的水含量相关，但与水分活度（Aw）存在状态更相关。乳粉的Aw随着温度的升高而增加，因此乳粉必须保持良好的贮存温度。

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