水分活度在糖果中的应用

水是糖果生产中最重要的成分之一,我们通常认为水是非常普通的,但并不完全了解水在糖果中的作用。糖果中的水分活度可以分为两类,非活性水和自由水。水分活度是衡量糖果中水的紧密程度或可自由支持微生物活度的度量,或者水分迁移到相邻的组分。结合在糖果中的水部分与多糖中的羟基,蛋白质中的羰基和氨基以及其他极性位点连接。结合在糖果的水部分与多糖(羰基)中的羟基、蛋白质和其他极性位置的氨基相连接。

在以往的糖果生产中我们利用烘箱干燥失重法来测量产品或配料表中的水分含量,但是测定水分含量这一指标并不能很好的解释为什么组分之间不兼容,为什么产品保质期会变短以及糖果变质等等问题,而测定糖果的水分活度有助于我们了解这些现象产生的原因。

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糖果的水分活度可以通过测量保持糖果样品的密闭容器中空气的平衡湿度来确定。这种样品的水分会在一段时间后达到平衡。当液体或者含水的固体在密闭容器中时,分子从液相中逸出的速率是恒定的,水的蒸发与温度有关。分子凝结的速率与蒸汽中分子数成比例。当蒸发速率等于冷凝速率时达到动态平衡。为了更好的了解糖果中水的作用,我们可以使用水分活度作为分析指标,测定这一指标可以帮助我们控制成品的质构、外观、风味和品质。

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以巧克力涂层的葡萄干为例,葡萄干的水分含量约为15%,巧克力的水分含量为0.5%。然而,尽管水分差异很大,但巧克力涂层的葡萄干非常稳定,水分不会从葡萄干进入到巧克力中。组分之间的水分迁移由水分活度预先确定。水分从高水分活度的组分迁移到低水分活度的组分,因此在开发多组分食品之前,就应该知道组分的水分活度值。虽然巧克力含水量低,但是它的水分活度相当高,为0.50 aw。葡萄干具有与巧克力相同的水分活度,这就是涂有巧克力的葡萄干稳定的原因。水分不会从葡萄干迁移到巧克力涂层中。

翻糖生产中水分活度测定也十分重要。翻糖可以作为配料或者最终产品进行出售。翻糖有两个组分,具有糖浆相,其由玉米糖浆固体和溶解在水中的蔗糖组成,此外还有结晶糖。翻糖的保质期和对微生物败腐的抵抗力取决于糖浆的浓度。翻糖中蔗糖结晶会降低糖浆的浓度，而结晶的蔗糖对微生物的生长没有贡献。测量翻糖中的总固体含量并不能充分描述翻糖的保持特性，因此需要知道水分活度的大小。

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翻糖老化后,溶解在翻糖液体中的蔗糖可能会从溶液中析出。这会降低液相的浓度,使翻糖更容易受到微生物败腐的影响。因此,翻糖的水分活度会随时间改变。

当翻糖的水分活度上升到败腐微生物的耐受范围时,微生物活动很快发生。败腐微生物将翻糖分解成能量、水、二氧化碳、酒精和更多的有害物质。这些微生物活动加速了水分活度的升高，促使其他微生物也会开始生长。因此测量翻糖的水分活度可以知道它是否稳定。在水分活度仪的帮助下,可以将配方与所需要的水分活度相匹配,以获得最佳的稳定性。

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低水分活度能够有效的抑制食品的化学变化和微生物的生长繁殖,从而稳定食品质量。原因是食品中的化学反应和酶促反应以及微生物的生长繁殖是引起食品腐败变质的重要原因,因此降低水分活度可以有效抑制这些反应的进行。糖果生产中使用水分活度仪就像一个针对微生物败腐的保险单。