网络研讨会

如何在一分钟内测定水分活度

AQUALAB的首席食品科学家兼研发实验室经理探讨了哪些突破性进展使得1分钟内完成水分活度测定成为可能——以及这些结果是否真正可靠。

多年来,水分活度的测量技术已取得长足进步,AQUALAB的最新技术凭借其突破性的能力——仅需一分钟即可完成水分活度测量——引领了行业潮流。请继续阅读,深入了解水分活度测量的历史,以及速度如何在降低测量不确定性方面发挥关键作用,并带来显著的积极影响。

水活度测定:历史与科学

最早的水活度测量仪器诞生于20世纪60年代,当时需要大约60分钟才能得出读数。在随后的几十年里,技术发生了翻天覆地的变化,到20世纪80年代末,已能实现5分钟内完成测定——尽管这一过程仍面临诸多挑战。最终,在2020年,AQUALAB公司实现了1分钟内完成水活度测定,从而将技术标准提升到了新的高度。

考虑到测定水分活度的复杂性,水分活度读数的改进令人印象深刻。例如,从物理学角度来看,水分活度涉及多个一阶过程,每个过程的时间常数各不相同,其中包括样品及其温度和水蒸气、测定室的温度和蒸汽压,以及传感器的湿度。这些因素的时间常数各不相同,而且因产品而异,并在不同条件下发生变化。 近期测试结果还证实,基于一阶模型的其他挑战包括运行时间过长和结果不一致。

二阶建模是由物理学家开发的一种更为复杂的建模过程,它借鉴了环境建模中的预测策略,要求对样本进行识别以选用正确的系数,并且需要对特定样本进行三次测量才能开始构建模型。

图1. 支持二阶建模的仪器速度更快、精度更高。

一分钟阅读与降低不确定性

AQUALAB 产品能够实现一分钟水活度测定,这得益于以下几个因素:

AQUALAB的“标准”读数通常与竞争对手的“快速”读数一样快

AQUALAB 已从产品中去除了会吸附水分的材料和表面

我们已经拥有了可以应用二阶建模的精确仪器和传感器。

鉴于此,固有变异性对不确定度的影响大于对精度的影响。因此,降低水活度读数不确定度的最佳方法是增加测量次数。例如,进行十次各一分钟的测量,比进行一次十分钟的测量更能有效降低不确定度。

图2。降低不确定性的最佳方法是进行更多的水分活度测定。

积极影响与现实案例

在食品生产中,水分活度测定结果存在不确定性的最主要原因在于测量次数不足——这一难题往往与时间限制直接相关。快速水分活度测定——尤其是1分钟水分活度测定——不仅能解决这一问题,还能带来其他积极效益。这些效益包括:建立更可靠的检测流程、加快生产线上的决策速度、消除生产瓶颈、优化物流,以及将货物放行速度提升至原来的5倍。

但别光听我们的一面之词。现实中的行业案例足以说明一切。例如,一家知名腌制肉类制造商表示,利用一分钟水活度检测数据,使他们能够以极短的时间完成烤箱和腌制室的清理工作。他们还报告称,产量提高了40%,并在计划用于扩大生产的投资中节省了超过100万美元。 一家烤燕麦棒公司和一家葵花籽生产商也报告了类似成果,包括大幅缩短生产周期、减少批次报废和不必要的返工、缩短批次放行延迟,以及更准确地掌握产品包装时机。

图3. 快速测定水分活度可对业务产生显著的积极影响。

速度是关键

一分钟内完成水分活度测定,这无疑是一项革命性的突破。由于水分问题总是伴随着成本,因此对生产过程实现更有效的控制具有不可估量的价值。这通常能带来六位数至七位数的产量增长(更不用说一致性和质量的提升),因此对于生产常温保存型、中等含水率食品的制造商而言,快速水分活度测定是一项值得投资的举措。

如需了解水分活度背后的科学原理以及我们竞争对手研究中涉及的具体食品和产品数据的更多详情,请观看完整的网络研讨会。

封面设计包含AQUALAB by Addium的标志、“水活度完全指南”的标题以及堆叠的抽象蓝色数据层图标

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