制造商如何在较长的保质期内确保含水量适中的食品在微生物方面安全？

答案往往在于使用保湿剂。什么是保湿剂？一些常见的例子包括甘油、糖以及各种盐类等成分。保湿剂能降低产品的水分活度（aw），因为水会优先与它们结合。每种保湿剂根据其化学组成，都具有独特的降低水分活度的能力。

添加的保湿剂的用量或浓度决定了水活度（aw）的下降幅度。

应该选择哪种保湿剂？

一般而言，保湿剂的分子量越低，其锁水能力就越强。例如，蔗糖这类单糖比淀粉更有效，因为淀粉中相互交联的葡萄糖分子限制了可用的锁水位点。因此，纤维、胶类和蜡类并非有效的保湿剂。

在选择保湿剂时，必须考虑其可能产生的意外影响。例如，当饼干面团中含有蛋白质时，如果使用还原糖将水分活度降低至0.7，就会进入美拉德褐变反应的理想范围。虽然降低水分活度能确保面团在微生物层面安全，但产品仅在数小时后就会变褐。

保湿剂还可能给产品带来不愉快的味道。 甘油是一种理想的保湿剂，因为除高浓度外，它本身无味。它还能与水完全混溶，且当产品中的水分活度发生变化时，不会以固体形式析出。盐或糖则可能带来问题，因为除了会带来风味外，如果浓度达到产品中的饱和点，它们还会形成固体。为应对这些不同的挑战，许多制造商会采用多种保湿剂的组合。

在选择保湿剂时，必须考虑其可能产生的意外影响。

降低水分活度的基本步骤。

产品开发人员可以按照以下步骤，确定需要添加多少以及何种类型的保湿剂（或多种保湿剂的组合），以达到所需的水分活度（aw）。

• 测定产品的当前水分活度
• 确定你想进行哪种水上活动
• 选择候选保湿剂
• 确定每种保湿剂的反应性系数
• 通过计算（详见下文）预测水分活度的变化
• 利用吸湿等温线，通过建模提升确定最佳组合的能力

如何预测水分活度的变化

您可以使用诺里什方程（Norrish equation）或格罗弗方程（Grover equation）来预测保湿剂对产品水分活度的影响程度。这些方程包含经科学测定的常数和系数，可供您进行预测。（有关科学原理的更多详情，请参阅相关文献列表。）

“水分分析工具包”是一款内置了这些方程的软件程序。其预测工具利用您产品的具体数据，预测为达到目标水分活度所需的保湿剂用量或保湿剂组合。表 1 展示了当我们在糖浆中添加甘油时，该预测工具的预测效果如何。

水活度预测方程在配方开发中是一种非常有力的工具。如需了解这些方程的更多信息，请联系 AQUALAB 的技术支持团队。

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相关出版物

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