Точное и быстрое определение активности воды с помощью анализаторов Aqualab от METER Group

Вода – важная составляющая пищевых продуктов. Она предопределяет их консистенцию и структуру, влияет на их внешний вид, вкус, энергетическую ценность. Также вода является источником развития микроорганизмов, которые в конечном итоге влияют на условия хранения и срок годности продуктов. И чтобы обеспечить выпуск высококачественной и безопасной продукции, необходим контроль роста микроорганизмов.

О понятии «активность воды» как важном критерии контроля качества и безопасности пищевых продуктов и анализаторах воды AquaLab от компании METER Group читайте в этой статье, или смотрите видео. 

Существует 4 фактора, которые позволяют контролировать рост бактерий в продуктах:

• Температура
• рН
• Консерванты
• Активность воды

Различие между понятиями «содержание влаги» и «активность воды»

Классическим определением воды в продуктах является высушивание образца при температуре 100 °С до постоянной массы. Такой показатель называют содержанием влаги. Однако содержание влаги и активность воды – отличные между собой понятия.

Чем сильнее связана вода с неводными компонентами в продукте, тем она менее доступна для развития микроорганизмов. Это в свою очередь влияет на срок годности самого продукта.

Мерой активности воды является равновесная относительная влажность. Активность воды сама по себе величина безразмерная и определяется в диапазоне от 0 до 1. Чем ниже значение активности воды, тем сильнее подавляется развитие микроорганизмов.

В зависимости от величины активности воды продукты делятся на три типа:

• С высокой влажностью
• С промежуточной влажностью
• С низкой влажностью

Между активностью воды и содержанием влаги нет прямой зависимости

Это можно увидеть на графике выше: он отражает не прямую, а кривую – она ​​называется изотермой адсорбции. И это подтверждает тот факт, что продукты с одинаковым содержанием влаги могут иметь разное значение активности воды, а следовательно, будут иметь разные сроки годности и по-разному храниться.

Активность воды

Впервые термин активности воды был введен в 50-х годах прошлого века. А сегодня для большинства микроорганизмов уже изучены граничные значения активности воды, за пределами которых замедляются или останавливаются процессы их развития.

Например, порчу кондитерских изделий провоцируют плесень и дрожжи, бактерии могут развиваться в продуктах с высокой влажностью (мясные, рыбные продукты и пр.).

Абсолютным порогом для всех микроорганизмов является значение 0,6: ниже этого значения микроорганизмы не развиваются и не размножаются.

Таким образом, измеряя активность воды, можно найти золотую середину – точку, при которой активность воды будет достаточно низкая, для того чтобы продукт был безопасен, и достаточно высокая, чтобы продукт сохранил свои вкусовые свойства для потребителя. А это, в свою очередь, поможет избежать дополнительных потерь при производстве.

Значение активности воды в продуктах влияет на:

• Органолептические показатели:
  • вкус
  • цвет
  • запах
  • текстуру
• Микробиологическую стабильность:
  • рост бактерий
  • спорообразование
  • развитие микроорганизмов
• Ферментативную стабильность
• Процесс изготовления
• Срок годности

Для примера рассмотрим кондитерский продукт – изюм, покрытый шоколадом. Если значение активности воды у этих двух компонентов будет значительно отличаться между собой, то в продукте произойдут процессы миграции воды из области с более высоким значением активности воды в область с низким значением. Это приведет к изменению текстуры продукта, а появление горечи будет свидетельствовать о микробиологических изменениях. Результат – неудовлетворенные ожидания потребителя.

Чтобы избежать этого, в случае многокомпонентных продуктов необходимо подбирать компоненты с близкими значениями активности воды. Для сухих продуктов, таких как крекер, чипсы, значение активности воды должно быть в области от 0,35 до 0,5, что обеспечит характерный хруст при разламывании.

Активность воды – это лучший показатель для определения возможного роста микроорганизмов, и он может быть применен для:

• Планирования системы опасных факторов
• Прогнозирования микробиологической стабильности
• Выступает критерием оценки хранения продукта

Перечень нормативных документов, отражающих важность определения активности воды

• В приказе МЗ Украины указано, что активность воды является тем самым физико-химическим показателем, определение которого должно отвечать установленным критериям безопасности в течение всего срока годности продукта
• В ДСТУ указаны методы определения активности воды
• Показатель включен в систему стандартов ISO
• Также он применяется в системе HACCP при анализе рисков по контрольным критическим точкам
• Активность воды является обязательным показателем контроля в Евросоюзе, поэтому она важна при экспорте товаров на внешний рынок

Активность воды: как измерить быстро и точно?

Учитывая такую важность этого показателя в контроле качества сырья и продукта, а также его безопасности, измерение должно быть быстрым и точным, а данные должны быть получены в реальном времени.

Помогут в этом приборы американской компании METER Group – портативные и стационарные лабораторные анализаторы AQUALAB для определения активности воды в твердых, жидких и даже летучих продуктах. Применять их можно как в лаборатории, так и на производстве.

Между собой приборы отличаются принципом работы.

Портативный анализатор активности воды в своей работе основывается на определении активности воды с помощью диэлектрического датчика влажности.

Стационарные модели серии 4TE могут быть укомплектованы как диэлектрическим датчиком, так и датчиком определения точки росы в зависимости от выбора клиента. Все модели серии 4TE оснащены датчиком контроля температуры.

Топовая модель – анализатор ТDL с помощью диодного лазера может определять активность воды в очень летучих продуктах.

Портативный анализатор активности воды PAWKIT

Это компактный прибор для определения контроля качества «на ходу». Он легко помещается на ладони и может быть использован во время технологического процесса.

Например, во время сушки снековой продукции или вяленого мяса их легко пересушить, в результате чего производство несет дополнительные убытки за электроэнергию. В результате «пересушки» на выходе масса конечного продукта получается меньше, а это влияет на рентабельность товара в целом. Кроме того, пересушенные продукты теряют вкусовые качества, например, хруст в снековой продукции.

Применение PAWKIT позволит выявить критические точки и сразу же провести корректирующие и предупреждающие действия, то есть подобрать соответствующие условия сушки – температуру и время.

Анализатор активности воды AQUALAB& Pre

Это стационарный прибор для определения активности воды. Применяется в лабораториях контроля качества и на производстве.

Для работы может быть использован один из двух типов датчиков на выбор: диэлектрический датчик влажности или датчик точки определения росы.

Стационарный анализатор активности воды AQUALAB 4TE / 4TE V 

Стационарные модели этой серии могут быть укомплектованы двумя типами датчиков.

В данном оборудовании есть функция температурного контроля, и это позволяет проводить измерения в диапазоне от 15 до 50 °С.

Функция администрирования данных позволяет каждому оператору работать под своим логином и соответственно избегать изменений в рабочих программах.

Приборы используют для контроля различных типов продуктов, например, для сухой продукции – чипсов, печенья; жидких продуктов – кетчупов, майонезов, джемов, соусов и пр.

Стационарный анализатор активности воды AQUALAB 4TDL

Особенностью этой модели является возможность определения активности воды с помощью диодного лазера. Он настроен на полосу поглощения воды шириной не менее 1 нм, что и позволяет ему определять молекулы воды независимо от концентрации летучих веществ.

Прибор можно применять для таких продуктов, как соевый соус, ароматизаторы, приправы, ароматизированные чаи и другие продукты, содержащие высокие концентрации летучих веществ.

Преимущества приборов Aqualab

• Оборудование Aqualab позволяет получить быстрые и точные результаты активности воды до 5 минут
• Модели просты и удобны в использовании
• А их широкое применение в лабораториях контроля качества, на производстве, в разработке новых продуктов питания обеспечивает выпуск качественных и безопасных продуктов

Типовые продукты, для которых важно определение активности воды:

• Кондитерские изделия: печенье, бисквиты, глазированные изделия, карамель, твердые конфеты, желейные конфеты
• Соусы, джемы, повидло, варенье, майонезы
• Снеки: чипсы, сухарики, крекеры, попкорн, сухофрукты, гранола
• Мясные продукты: колбасы, нарезки, консервы, сосиски
• Специи: черный и красный перец, корица, луковый порошок
• Молочная продукция: твердые и мягкие сыры, сливочное масло, маргарин, сухое молоко, сгущенное молоко, йогурты для питья и т.д.

Контроль показателя активности воды позволяет:

• Блокировать «свободную» воду с помощью связывающих компонентов (например, соли, сахара, глицерина)
• Моделировать процессы в режиме времени реальной сушки продукта и таким образом избегать лишних расходов и потери прибыли
• Прогнозировать сроки годности продуктов
• Проводить оценку и контроль качества упаковки

Измерение активности воды позволяет сравнивать результаты с теми, которые были сделаны в прошлом или были сделаны другим оператором. Данные активности воды можно сравнивать от партии к партии. Также проводить контроль качества сырья и ингредиентов, которые вы получаете от поставщиков, и доказывать своим покупателям неизменное качество Вашей продукции.

Если у Вас возникли вопросы, обращайтесь к специалистам ХЛР: info@apk.hlr.ua, +380 (67) 218-71-98.