水分活度（_aw）は、非凍結状態の食品の品質と安全性を監視するための有用な指標です。しかし、水が氷へと変化した凍結状態では、水分活度は温度によって完全に決定されるため、測定器を用いて測定する必要はなくなります。さらに、非凍結状態では水分活度と重要な安全性・品質要因との間に相関関係が見られますが、凍結状態ではそのような相関関係は存在しません。 幸いなことに、冷凍状態ではほとんどの分解反応が劇的に遅くなるため、非冷凍状態における水分活性と同様の管理が可能となります。

凍結状態では水分活度を測定する必要はありませんが、輸送や保管中に凍結され、消費前に解凍される製品は数多く存在します。 AQUALABに寄せられるよくある質問の一つに、凍結前の原料の水分活度が、解凍後も同様であるかどうかというものがあります。凍結プロセスの複雑さ、凍結しない水分の存在、および凍結による固形分の濃縮などを考慮すると、凍結・解凍サイクルによって、室温で測定した際の製品の水分活度が変化する可能性はありそうです。

そこで、この疑問を解明するため、いくつかの食品を冷凍前後で比較する実験を行いました。分析対象となったのは、黄色いクリーム入りスナックケーキ、チョコレートコーティングされたクリーム入りスナックケーキ、および水分含有量が異なる複数のレーズンです。スナックケーキについては、ケーキ本体、クリームフィリング、アイシングを個別に測定しました。黄色いスナックケーキの場合、ケーキ本体とクリーム成分の水分含有量は、それぞれ22.75%と21.18%でした。 チョコレートスナックケーキについては、ケーキ、クリーム、アイシングの水分含有量はそれぞれ17.78%、12.17%、5.47%でした。レーズンは、水分含有量11%、18%、23%のものを使用しました。製品は、冷凍前にAQUALAB 4TEを用いて25°Cで水活度を2回測定しました。 その後、各製品の試料を2日間、1週間、および30日間冷凍し、25°CでAQUALAB 4TEを用いて再度水分活度を測定した。冷凍庫の温度は-15°Cであったが、各製品の温度は監視されなかった。結果は以下の表に示す。

結果から、凍結融解サイクルの影響はごくわずかであり、特に懸念すべきものではないことが示唆される。 製品を長期間凍結しても、水分活性に大きな変化は見られなかった。むしろ、結果は実験誤差によるものであり、凍結・融解サイクルによる水分活性の変化によるものではないと考えられ、かなりランダムに分布している。水分活性の最大差（0.03 aw）は、黄色のスナックケーキにおいて、凍結前と1週間凍結後の間で認められた。 スナックケーキの各成分について、凍結後の水分活性値はいずれも上昇したが、その差は0.03 awを超えなかった。レーズンの水分活性値は、低水分および高水分のサンプルでは低下したが、中水分のサンプルでは上昇し、いずれのサンプルも0.01 aw以上の変動は見られなかった。結論として、水分含有量が大きく異なる製品であっても、凍結・融解サイクルが水分活性に大きな影響を与えることはなさそうだ。

詳細はこちら

この20分間のウェビナーで、ウォーターアクティビティの要点をまとめて学びましょう。以下の内容をご紹介します：

• ウォーターアクティビティとは
• 水分含有量との違い
• なぜ微生物の増殖を抑制するのか
• 水分活度の理解が、製品の水分管理にどのように役立つか。