天然成分入门：干果与坚果中的水分

测量和管理天然原料中的水分含量，是预防其常引发的配方难题、生产延误和质量问题最可靠且最具成本效益的方法之一。

METER食品研发实验室已协助多家全球顶尖食品企业识别并消除其天然原料中的质量不稳定问题。在本期节目中，研发实验室经理玛丽·加洛韦（Mary Galloway）和首席食品科学家扎卡里·卡特赖特（Zachary Cartwright）将分享他们是如何提供帮助的，以及在此过程中所获得的经验。

文字记录，经编辑以求清晰

扎卡里·卡特赖特博士：欢迎收看《天然原料入门》，本期我们将探讨干果和坚果。无论您是将它们作为成品还是作为配料使用，我们都将为您讲解如何控制和监测此类产品中的水分含量。

首先，我们将讨论干果和坚果中存在的变异性。现在我们展示一张图，先从水果开始。这看起来像是一张散点图，横轴表示水分活度，纵轴表示含水量。这是玛丽收集的数据——我把图交给玛丽。也许你可以解释一下我们现在看到的内容。

玛丽·加洛韦：当然。不同种类的水果之间存在很大差异，但同一种水果内部也存在相当大的差异。我们来看看蓝莓的数据吧。

在本场网络研讨会中，我们将以蓝莓和杏仁为例，但这些原则同样适用于其他水果和坚果。

水果中出现的某些差异与其中所含的糖分和纤维素有关。正如我之前提到的，这些因素在不同种类的水果之间会有所不同。以芒果为例——它是一种纤维素含量很高的水果，其水活度与含水量的关系就截然不同。 在芒果中，水分活度与含水率之间存在很大差异。而蓝莓则不同，其水分活度与含水率之间的关系更为可预测。

但即便如此，即便是蓝莓，其糖分和膳食纤维含量也会存在差异。 品种差异会产生影响，干燥方法和加工工艺同样如此。它是作为天然无糖蓝莓加工的，还是添加了糖或其他成分？就连生长季节也会产生很大影响。即使年复一年来自同一位种植者且品种完全相同，由于生长季节的差异，浆果的特性仍可能有所不同。

另一个会出现变化的因素是pH值。pH值对水果的影响往往比对其他原料更为显著。水果通常呈酸性，这意味着其pH值较低。当原料的酸度较高时，水活度可以稍微高一些，因为这样在霉菌限值方面就不会遇到太大问题。

假设你正在生产一种棒状食品或零食，供应商提供的水果pH值处于特定范围。你确定了能确保产品安全的水分活度阈值，然后继续生产。但也许第二年，水果的pH值降低了——现在你就失去了那层安全缓冲。

ZC：很高兴你提到了生长季节。我曾与许多公司合作过，尽管它们年复一年生产干樱桃或同类产品，但每年的产品仍会因生长季节的不同而有所差异。这使得水分测定即使在年与年之间也颇具挑战性。

那么坚果呢？你观察到坚果的数据存在怎样的变异性？是变异性更大还是更小？还是说我们将看到的散点图与之前类似？

MG：这仍然是一个散点图，但数据分布没有那么分散。这里有一张图表，展示了我们之前一项类似研究中涉及的各种坚果。其中包括杏仁、花生、腰果等多种坚果，你可以看到数据分布有些杂乱无章。

如果我们单独看杏仁的数据，可以发现其呈现出一个相当明显的趋势，但这与蓝莓的情况不同。我们的水分活度范围要低得多。虽然波动性不大，但仍然存在差异，且原因与蓝莓类似。

但在此，除了生长季节以及我们之前讨论的内容之外，加工方式也可能是一个重要因素。是生食的吗？是干制的吗？是腌制的吗？是否添加了调味料？这些都会影响坚果的水活度和含水量。

此外，还需要注意的是，坚果的水分活度通常处于较低水平。当水分活度较低时，坚果容易变质。我们在之前的网络研讨会上已经讨论过这一点。

简而言之，当水分活度较低时，脂类更容易暴露在环境中，从而更容易氧化。这是坚果种植者和进口商都需要考虑的因素。

我们可以利用等温线关系来直观地展示这一点。你可以看到水活度与含水量之间存在明确的关联。

但就像水果一样，你必须考虑要将坚果用于何处，以及以何种形式使用。坚果的变异性较小，这固然很好，但我们要将其作为零食，还是作为食材？是整粒的、加盐的，还是酱状的，抑或是碎粒状的？这些因素都会影响调整坚果水分活度和含水量的难易程度。

ZC：很好。总结一下这一部分，我们试图说明的是，无论是水果还是坚果，其中都存在很大的变异性。我们展示了这两张散点图。下一部分我们将重点探讨这种变异性的影响，以及如何降低变异性，随后我们将进入等温线的内容，最后讨论将这些食材混合在一起会产生什么效果。

变异性的影响

ZC：让我们来谈谈多变性带来的影响。我们先从最显而易见的方面入手：质地和味道。玛丽为我们准备了一个小实验。我请她来介绍一下我们眼前这些东西。

MG：是的。我们设置了两种不同的条件，以展示水分过多或水分适中的水果或坚果与过度干燥的食物之间的差异。所以，这里的蓝莓和杏仁，我们已经将它们的水分活度调节到了较高的水平，大约为0.7。

我知道视频里看不太清楚，但对于蓝莓来说，这已经算软了。 它的质地确实很软。对于蓝莓来说这不算太糟，不过你还是得小心，因为霉菌限值是0.7。即便考虑到我之前提到的那个pH值，我也不建议让数值太接近那个临界点。这种软度如果只是单纯吃的话其实很理想——只要它们没发霉就行。

但对杏仁来说，这种水分活度是不合适的。这对杏仁来说太湿了，水分活度太高，导致杏仁会变软。试想一下咬一口软趴趴的坚果是什么感觉。当我用力按压时，能感觉到它稍微下陷。大家都知道那种感觉——可不好受。

与那些水分含量较高的样品相比，这里有干杏仁和蓝莓。对杏仁来说，较低的水活度正是它应有的状态。咬下去时，能感受到美妙的脆感。但对蓝莓来说，这实在太硬了。这种状态对蓝莓来说并不理想。

就像软趴趴的坚果让人觉得恶心一样，硬邦邦的水果也毫无食欲。听听——我在罐子里晃一晃，它们就会叮当作响。真吵。

ZC：是的。你能听出区别。绝对能听出来。

MG：你听说过这些原料已经变干了吧？当我们在试图在水分活度和含水量之间寻找平衡时，必须考虑这对原料会产生什么影响。是水分活度太低导致质地变硬，还是水分活度太高导致质地变软？我们需要在这两者之间找到平衡点。

ZC：我想请教一下，您是如何设计这个实验的。您是如何确定需要达到平衡的水活度的，这些数值又是从何而来的？

MG：我们主要关注原料本身的水分活度。确实有一些案例，我们直接采用原料的天然状态进行混合。你可以想象一下，如果我们不对它们进行任何处理，只是直接从供应商处取来并混合，最终会是什么结果？

我们从它们原本的起始状态开始，然后在此基础上进行调整。当水分活度较低时，确实存在一些原因和挑战，比如坚果类产品容易变质，我们希望避免这种情况。但大多数情况下，我们只是保留了它们的自然状态，然后进行调换——对于杏仁，我们将其置于水分活度较低的区域，蓝莓则放在那里；反之，将蓝莓置于水分活度较高的区域，以获得更湿润的蓝莓口感，并观察这对杏仁会产生什么影响。

ZC：这又回到了我们第一部分讨论的内容，即需要考虑是将蓝莓作为配料使用，还是作为最终产品。因为在制作麦片之类的产品时，你可能希望蓝莓口感更干爽。但如果是要直接当零食吃，那肯定希望蓝莓口感更软糯。只要思考一下这些蓝莓将如何被使用，就能帮助你确定目标。

测量并解释水果和坚果中水分含量的变化

ZC：接下来，我们将讨论如何测量和处理水果及坚果中的变异性。玛丽，我想问一下，目前这方面是如何操作的？人们是如何测量水果和坚果中的含水量的？

MG：是的，他们主要还是靠测定含水率。这两个行业都历史悠久，因此仍沿用一些过时的测定含水率的方法。

通常采用干燥减量法进行测定，有时也会使用水分平衡仪，这意味着可以更快地测得含水率，但仪器内的高温灯会试图驱散水分。这种方法的问题在于，水果和坚果都难以耐受高温。水果含糖量高，因此可能会发生褐变和部分烃类转化；而坚果则可能被烤焦，从而导致测得的含水率出现偏差。

水果行业其实还有其他一些方法，一些更古老的方法，比如通过测量果泥的电导率变化来判断。虽然这不是最精确的方法，但却是传统做法。

当您拥有传统数据时，很难不依赖这种测量方法，毕竟过去所有历史数据都是由此得来的。但这或许是一个绝佳的切入点，可以借此探讨水分含量与水分活度之间的关系，以及为何这一点至关重要。

ZC：是的。在之前的章节中，我们多次提到了水分活度。之所以如此，是因为水分活度是一种更简单、更精确的方法，可以用来理解产品中的水分及其与质量甚至安全性的直接关系。 因此，我们现在展示的这张图，横轴代表水活度，纵轴代表水分含量。我们在之前展示散点图时也展示过这张图。但仔细观察这张图，将有助于理解如何运用这种关系，特别是在我们接下来讨论混合工艺的章节中。

如果我们要绘制特定温度下水分活度与含水率之间的完整关系图，那么就会得到这张完整的含水率图，我们称之为水分吸附等温线。在METER集团，我们拥有一种非常独特的方法来实现这一点。

我们有一种方法叫做动态露点等温线。基本上，这种方法能让我们绘制出分辨率极高的等温线，从而清晰地观察到整个关系。它特别有用的地方在于，随着沿这条曲线上下移动，我们可以更好地理解反应速率等现象。 您刚才提到，脂质氧化等现象会在特定的水分活度下发生。如果我们使用这份水分活度图，就能为杏仁设定合适的目标值，即约0.3的水分活度。此外，随着沿曲线移动，还可能发生褐变反应或酶活性变化等其他现象。 我们还可以利用等温线预测微生物污染可能出现的时机。无论是霉菌、细菌还是酵母，随着水分活度的升高，这些微生物都会开始滋生。在观察这条等温线时，这一点值得您特别留意。

最后需要注意的是质地变化。如果我们讨论的是粉末，这可能表现为结块或结团。即使在讨论质地时，这些质地变化也可能体现在等温线上，并可能帮助我们确定所谓的“临界水分活度”。我们知道，在出现明显变化之前，水分活度必须保持在某个范围内。 我之所以提到这条曲线，是因为它是一个非常好的思路，有助于我们思考所有这些影响产品安全与质量的因素。这条等温线对于我们研究的每种产品或每种成分来说都是独特的。我是否遗漏了什么？关于等温线的应用，您还有什么要补充的吗？

MG：不，你做得非常棒。希望你能像扎克刚才提到的那样，想象一下水分活度对产品可能产生的各种影响，因为随着水分活度的增加，产品会发生各种变化。 其中存在多种不同的作用机制。有些机制可能显而易见，比如美拉德反应，它与物质周围的水有关。随着水活度的升高，这些机制就像在切换不同的模式，但这一切都会对产品产生物理影响，你需要对此有所了解。

ZC：假设我们现在有一条等温线，该如何利用这条等温线来提高精度呢？特别是如果你仔细想想，我记得我们之前用山核桃举过一个例子。

也许你可以结合那个例子，说明水分含量测量的波动会在等温线上如何体现出来。

MG：这正是测量精度至关重要的地方。因为如果我们采用老式的传统方法——这其实是一个真实的案例，涉及某位山核桃种植户——他们测量含水率的方法精度仅为0.5，也就是含水率仅高出0.5个百分点，这听起来似乎还不错，对吧？

ZC：是啊，真的很不错，比我平时看到的要好得多。

MG：是啊。你可能会想，哦，0.5%。我对此很满意。但当我们考察山核桃中水分含量与这一数值的关系时，我们可以看到，我们还有一张辅助图表显示了±0.25的波动范围。0.5%就是这个范围的一半。如果我们设定为0.5%，可能会导致数值略微上升或下降。这对食品安全和霉菌生长意味着什么？

观察等温线时，我们会发现，即使只是稍微向上移动一点，含水率增加0.25%就会使水活度达到0.7，而这正是霉菌开始滋生的临界点。这可是个大问题。 如果你不知道，当你使用的单一测量数据存在这种波动时，仔细分析就会发现，它其实并没有告诉你所有你需要了解的信息。

但水活度的测量精度非常高。 如第二张图所示，水活度的测量范围为0.01，且我们可以精确测定其中的每一微小变化。因此，我们很容易判断实际水分含量会落在哪个区间，而且归根结底，关键在于水活度而非水分含量——正是水活度决定了霉菌滋生的临界点，以及该领域可能出现问题的具体位置。

ZC：再次强调，我只想指出，0.5%这个数值可能并不切合实际——大多数情况下我看到的波动范围是正负1%甚至2%——但这张图表非常生动地说明了：如果产品接近微生物限值，而你仅测量水分含量，那么你的产品很可能出现霉变问题。

我观察到，有些公司试图解决这个问题的方式就是全面过度干燥，但这样做可能会影响产量和收入，甚至可能导致过度干燥，进而引发脂质氧化。

我们想说明的是，如果采用水分活度作为指标，这才是正确的测量方法。您不应仅对最终产品进行测量，而应在整个生产过程中对投入的原料进行监测，同时也要对最终产品进行检测。在生产过程中，有许多环节都需要密切关注水分随时间的变化情况。

MG：没错。这确实是个很好的观点，因为正如我们之前讨论过的，如果你年复一年地使用同一家供应商，他们的产品仍会出现波动，这是不可避免的。 你只需要了解这一点，然后就能相应调整自己的生产流程。正如我所说，即使供应商始终如一，产品仍会出现波动。如果你在进货时进行检测，就能清楚掌握实际到货情况。

水活度之所以是一个更优的指标，是因为它才是驱动微生物生长的关键因素，而非水分含量或其他因素（如水分迁移），这些内容我们将在今后的讨论中涉及。而且，水活度测量简便，其检测速度也比许多水分含量测定方法更快。

ZC：是的。这真是个绝佳的过渡，因为在接下来的部分，我们将讨论如何将这些因素结合起来，预测水分迁移，以及如何利用等温线来实现这一点。

处理水果和坚果时的湿度问题

ZC：接下来，我们将探讨关于水果和坚果的一大难题。那就是当你开始将它们混合在一起时，需要理解水分会如何流动，以及混合过程可能带来的影响。

玛丽，既然我们已经讨论过等温线了，我就把这个问题交给你。我们该如何利用这些等温线来预测将蓝莓和杏仁混合后会发生什么？

MG：有一种误解认为，湿气的移动取决于其数量。当我们讨论这个问题时，实际上指的是含水量。如果某物的含水量较高，那么它就会成为湿气的来源，湿气会从该物体向其他物体扩散。实际上，关键不在于数量，而在于能量水平。当能量更高时，湿气就会发生移动。 这就是物理学。

如果我们看看这里的蓝莓和杏仁，我以这个例子来说明：蓝莓的水活度为0.48，这对蓝莓来说是个相当不错的数值，这里指的是水活度。而这里的杏仁水活度为0.30，这也是个相当不错的数值。这样既能避免变质，又能保持我们之前提到的那种理想口感。 接下来会发生的情况是：由于蓝莓的水活度较高，其中的水分会向下渗透到杏仁本身，或者转移到其他配料中。

这将是关键因素。现在，我们可以通过添加所谓的保湿剂（如糖或盐）来降低蓝莓的水活度。当然，还有其他物质，比如其他甜味剂，也能降低水活度。我之所以提到这一点，是因为如果两者的水活度接近，就不会发生水分迁移。 即使某种食材本身含水量很高，只要我们能将其水分活度降低到与另一种食材相近的水平，水分就不会发生迁移。一个很好的例子就是你刚才提到的谷物早餐中的水果：谷物早餐中的脆片水分活度低、含水量低；而葡萄干显然含水量很高，水分活度也相应较高。

这是怎么一回事？它们怎么能共存于同一个空间呢？这是因为通常会添加糖分。特别是当你观察葡萄干的外表时，糖分会降低水分活度，从而使它们更接近。这是一种思考我们所讨论问题的角度，因为关键其实在于水分活度的差异，而非含水量。 我们有一个例子可以演示，当我们将这些成分混合在一起时，预测性建模会是什么样子？因为这很重要。它们单独存在时都没问题。现在，当我们把它们混合在一起时，会得到什么结果呢？

在这个例子中，我们有两条等温线。蓝莓位于蓝色曲线中，而杏仁则位于橙色曲线中。

我们将这些数据整理在一起：蓝莓的水活度约为0.48，其等温线（你会注意到形状有所不同）；而杏仁的水活度则在0.3左右。我们先来谈谈杏仁，你会注意到那条曲线——即等温线——相当平缓，这意味着水活度会出现较大差异，而含水率的变化却很小。 回过头来看山核桃的例子，如果我们只能测量水分含量，而且测量范围非常宽，那么水活度就会发生巨大变化。这并非我们所期望的。我们希望明确知道最终结果。

对于蓝莓，我们会发现，在相同的水活度范围内，其含水量变化更为显著。我们可以将这些关系结合起来。因此，当我们将它们结合时，在这个具体例子中，我选择了蓝莓质量是杏仁两倍的情况，并将它们混合在一起。 您会注意到，这张图表上有两点我尚未提及。其一是绿色曲线，即混合等温线，它反映了这两种食材混合后的关系，我们可以据此进行预测。另一处是水活度约为0.45时上下波动的蓝色虚线，这正是将这两种食材混合后，水活度最终会达到的数值。

我们可以知道，只要有了等温线，并且知道所有成分的初始状态，就能预测它们最终会达到什么状态。 在确认数值处于合理范围内之前，我们暂时无需实际操作。观察最终的水活度，其值为0.45，而蓝莓的初始水活度为0.48。很明显，蓝莓是决定最终水活度数值的主要因素。接下来需要思考的是：这个数值对蓝莓来说是否合适？ 这个数值应该没问题，已经非常接近了。但对杏仁来说是否合适呢？这是一个好问题。如果按这个比例混合，杏仁会不会变得太软？或者当整体水活度达到0.45时，对杏仁来说会不会太软了？针对这个问题，我们有相应的工具可以分析。

ZC：是的，当然。我们刚才看到的这张图，源自“水分分析工具包”中的一个图表。这是我们去年投入大量精力进行更新并使其真正用户友好的软件，而在该软件中，有一个“混合原料工具”，你可以用它来完成我们现在正在做的事情。你需要为添加的每种原料分别获取一条等温线。 你需要考虑水分将向哪个方向移动。例如，你可能需要为杏仁建立吸收等温线，而为蓝莓建立脱附等温线，但你可以利用这个工具，得到你之前用绿色标出的预测最终等温线。这条等温线实际上可以用来预测保质期，甚至开始为尚未制备的产品或混合物制定包装方案。

你刚才稍微提到了这一点，但我只想进一步说明：如果你拥有这些等温线，就可以坐在办公桌前逐一分析这些混合物，思考不同的配比，或者在实际制作产品之前，先考虑一下杏仁的水活度发生变化会带来什么影响。 我与许多使用该工具的团队合作过。通常收到的反馈是，他们能将产品上市速度提高四到五倍，因为无需进行所有这些物理试验，也不必等待观察质地是否发生变化。他们可以在电脑上直接分析这些混合物。他们会建立一个包含所有常用原料等温线的内部数据库，从而真正加速研发流程。

在工具包中，它会向您展示最终的水活度。它会显示等温线，并为您提供该曲线的系数，以便您分析保质期等指标。这些是我们过去曾提及过的一些内容。 我们专门针对保质期举办过一场网络研讨会，另有一场专门讲解等温线的研讨会，相信下方会列出相关链接。如果您觉得这些内容对您有帮助，请务必查看。此外，我们非常乐意为您演示软件，并带领您的团队逐步操作，向您展示其具体应用效果。

商业案例

MG：现在正是讨论哪些因素会影响您的盈利能力的好时机，同时也可以分享一些实际的商业案例——这些是我们与使用天然原料的客户合作过程中所遇到的情况。

首先，我想谈谈其中一个影响——这是一个重大问题，需要加以考虑。我们已经讨论过产品本身，以及确保清楚了解所获得的产品，但事后会发生什么呢？还有一些我们尚未充分讨论的内容，那就是储存条件和温度。我之所以要提及这些，是因为通常情况下，如果温度升高，几乎所有配料的水活度都会随之增加。

假设你生产了一款巧克力棒或混合零食，在你的工厂里产品状态良好。随后，它被装上卡车运往世界各地——假设卡车内很热——或者装入集装箱，此时湿度和温度可能会对产品造成实质性影响。具体来说，温度升高可能导致水分活度超过安全阈值，从而引发霉菌滋生，而这些在你的工厂里原本是不会发生的。 温度对产品的影响程度也取决于产品本身。这是可以通过研究来了解的。你可以实际测定温度对产品的具体影响关系。但总的来说，我只知道温度升高会增加水分活度，并且需要对此进行考量。

ZC：根据我个人的经验，在与其他食品科学家交流时，大家最关心的问题之一往往是如何避免产品召回。据我观察，许多召回事件的发生，往往是因为储存温度或运输温度略微偏高，导致水分活度达到了我们在前文各章节中提到的阈值。 一旦水活度高到足以让微生物滋生，这充分说明了掌握等温线并理解水活度的重要性。因为如果拥有这些数据且能有效控制，就完全没有理由发生召回事件——而这类事件可能造成数百万美元的损失，并损害企业声誉。掌握正确的数据并懂得如何运用，就能有效避免任何召回事件。

最后我想重点介绍的只是一个商业案例。这是METER集团与某客户合作的一个案例。我过去曾展示过一个非常相似的宠物食品案例，但今天我将采用同样的形式来分析一家西梅生产商。

我们与一家年产量高达约3万吨的西梅生产商合作，他们对西梅的水分含量目标设定为30%。 尽管我们讨论的是水分含量，但随后我们转向水分活度，并绘制了等温线曲线，以此了解在保持客户要求的质量和安全标准的前提下，水分含量最多可提高多少。通过分析等温线，我们发现他们可以将水分含量提高0.5%，同时降低产品间差异，并确保所有产品的水分活度均不超过0.7。

他们的新目标现在定为30.5%。这使他们得以提高产量。如今，他们的收益更高了。由于他们以每吨3,250美元的价格出售该产品，这意味着仅这一微小的含水率变化，一年内就带来了近50万美元的收益增长。 这仅仅是一种产品。再次强调，仅仅是水分含量的一点微小变化，但通过调整或关注水分活度，理解等温线，进而实施或引入一些控制措施——包括环境控制，并审视其包装方案，进行这样的调整其实非常简单。调整完成后，你可以安心入睡，确信产品是安全的，无需担心会发生召回事件。

这确实很好地展示了商业案例。如果您有特定的产品需要处理，或者希望我们为您制定商业案例，这对我们来说非常简单。 我们处理各类产品。今天我们主要聚焦于蓝莓和杏仁，只是因为手头正好有这些样本。演示等温线、水分迁移以及我们刚才提到的这些内容其实非常简单。但再次强调，如果您正在处理某种特定的干果或坚果成品或原料，我相信我们过去肯定已经处理过类似的产品。

MG：我只是想跟大家提一下，这次我们之所以只聚焦于蓝莓和杏仁，是为了让内容保持简单明了，但这其实可以延伸到我们正在讨论的理论，适用于所有食物。所以，如果你在制作坚果酱，我们刚才讨论的内容同样适用，它们会受到同样的影响。 如果你使用果泥（比如椰枣泥）作为能量棒的基底，情况也是一样的。我只是想强调，当我们泛泛地讨论这些内容时，这确实是一种概括，因为它适用于非常多的情况。

还有一点，我们主要关注的是微生物生长、产量等方面，但其实还可能涉及其他方面。首先，我们研究了等温线，即水分活度如何影响不同的反应速率。假设你有一款含有特定营养添加剂的棒状食品，或者是一款营养保健品或功能性食品，这些研究同样适用于它们。所有这些系列的研究结果也同样适用于这些产品。 如果你要做出此类宣称，必须确保能够始终如一地维持该宣称。

ZC：现在让我们进入问答环节。我们将回答几个问题，此外，如果您还有其他问题，可以直接联系我们，或者在会议结束时我们会提供联系方式，以确保能解答您所有的问题。

问答环节

成分之间的水分平衡需要多长时间才能达到，我能否通过某种方式影响这一过程？

MG：这个问题我来回答。这可能需要一点时间。具体取决于食材吸收水分的速度。以蓝莓和杏仁为例，当时我们花了大约一周时间，先将它们置于不同的水分活度环境中，然后静置观察。 但对于大多数产品来说，包装后的预期保质期通常不止一周。这一点请务必记住：最终它们都会达到平衡状态。具体速度可能因产品而异，或快或慢，但所有产品在包装内最终都会达到平衡。您可以放心，这一过程一定会发生。

当水活度差异较大时，这将成为主要驱动力。如果能使水活度更接近，那么首先，水分迁移现象会减少；其次，系统将更快达到良好的平衡状态。尽量缩小这种差异总是很有帮助的。 我强烈建议尽量使各组分的活度趋于一致，这样产品中水分迁移的问题就会大大减少。

如何利用含水率测量结果来预测水分迁移？

ZC：这个问题我来回答。这又回到了我们之前讨论的一个内容：很多人认为应该使用含水率，因为这是一个量值。也许这对他们来说更有说服力，但我希望我们在本次网络研讨会中已经说明，实际上真正需要关注的是水分活度。

水活度是衡量水能量的指标，它决定了水倾向于向哪个方向移动。水总是倾向于从高能态向低能态移动。在我们刚才讨论的例子中，由于蓝莓中的水活度较高，因此水会从蓝莓向杏仁方向移动，以达到平衡状态。如果你关注水分迁移，就不要在意含水量，而应关注水活度。

如果我的产品在水分活度接近微生物限值的情况下进行包装，包装后温度的波动范围达到多少会导致产品发霉？

MG：你确实应该避开那个微生物限值，最好不要太接近它。我的意思是，如果非要说的话——虽然我真的很犹豫该说能接近到什么程度，因为这真的取决于产品本身。它与温度的关系如何？也就是说，它是否真的会受到温度的很大影响？正如我所说，这是你可以查证的，而且不同产品的情况各不相同。 但如果非要我给出一个大致的范围，我会说0.1，这样绝对能让你处于安全范围内。我们的微生物限值为0.7的水活度。如果你在0.6左右，那大概就是我真正希望达到的极限了。

请记住，在那个水分活动范围内，也会发生一些与质地相关的情况。需要考虑的因素很多，但如果你关注的是微生物限值，我建议采用类似的方法。

ZC：我在许多行业都观察到同样的情况，对于水果、坚果及其他产品而言，通常将酶活设定在微生物限值以下0.1，是一个相当稳妥的选择。 但针对这个问题，我还想补充一点：假设你的产品在室温下的活度恰好为0.7，也就是正好处于微生物阈值线上。一旦产品离开生产设施，如果遇到任何高于测试温度的环境，只要温度稍有上升，活度就会有增加的风险。一旦发生这种情况，微生物就会开始繁殖。 这其中存在一个平衡点：既要了解产品可能经历的温度，又要将酶活性设定在足够低的水平以确保安全。如果温度上升，只要酶活性仍保持在0.7甚至0.6以下，就没问题。

MG：如果可以的话，我想快速提两点，这些都是天然产品。大多数情况下，它们没有经过杀菌处理。 我的意思是，如果你在烘烤坚果，那么如果操作得当——我想这么说吧——这应该能杀死任何微生物。但对于很多天然食品来说，微生物仍可能附着在表面。只要能保持较低的水活度，它们就不会繁殖；但如果水活度升高，甚至更高， 我们谈论的霉菌在0.7左右时风险很低，但如果数值升高，当环境条件改变或包装不够严密导致湿度升高（这现在是一个重要因素）时，大肠杆菌或沙门氏菌就可能开始滋生。 虽然水活度已显著升高，但请记住，这些微生物在天然食品中仍能存活，只要保持较低的水活度，它们就无法大量繁殖或生长。

我还想提的一点是包装的影响，我知道你在这方面经验丰富。如果你想讨论一下包装与温度等因素相关的问题。

ZC：是的，当然。简单来说，如果您生产的产品接近微生物限值，要将产品保持在理想的水活度范围内，一种方法是考虑包装材料——包装的水蒸气透过率越低，就越能确保产品在所需范围内，即使在不同的湿度或温度条件下也是如此。 此外，我们还有另一场网络研讨会将对此进行更深入的探讨，我们也很乐意与您讨论包装相关事宜。

在原料初步混合后的任何阶段，是否都需要检测水分或水分活度？

MG：是的。

ZC：是的，当然。

MG：是的。 当然建议采用水分活度，正如我们之前讨论的那样，因为仅靠水分含量无法全面反映情况，无法有效避免我们之前提到的一些问题。然后是工艺控制。利用水分活度可以实现更精准的控制，检测进料原料固然重要，但成品检测同样非常有价值，因为这样你才能确切知道最终生产出了什么。是否达到了预期水平？还有其他意见吗？

ZC：是的。我只想说，我观察到的那些真正能掌控食品中水分或原料含量的成功企业，都会在生产初期进行测量。它们只会接受水分含量在10%误差范围内，或者设定一个具体范围的原料，因为这种波动一旦被纳入考量，就会直接影响最终产品。 我建议在生产初期就对原料进行测定。我们现在甚至提供在线解决方案，确保您始终能达到目标水分活度值。但归根结底，在将产品装入包装的最后阶段，您仍应对其进行测定。 此外，我们还会看到一些企业会进行保质期研究，通过时间推移监测水分活度。这无疑是您需要在整个生产过程中持续监控的指标。通过这样做，您可以避免召回或其他我们今天讨论过的问题。

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