水分活度的兩種測量方法

    目前沒有一種儀器可以放入食品中直接測量出水分活度的多少。相反，水分活度都是用一種間接的方法得到的。通過使樣品里液體狀態(tài)的水和密閉倉內(nèi)樣品頂部氣體狀態(tài)的水達(dá)到動態(tài)平衡，并測量密閉倉內(nèi)樣品頂部氣體的相對濕度，來測量水分活度的值。AOAC1995分析方法有關(guān)于水分活度測量的的詳細(xì)方法介紹。隨著儀器技術(shù)的發(fā)展，水分活度的測量的速度、性和可重復(fù)性已經(jīng)大大提高。為了保證產(chǎn)品的安全并執(zhí)行政府的規(guī)定，值得信賴的實(shí)驗(yàn)室儀器是*的。目前市場上有兩種水分活度測量儀器，一種是利用鏡面冷凝露點(diǎn)技術(shù)（主要方法），還有一種是利用測量相對濕度傳感器來測量，這種方法是通過改變電阻或電容來測量水分活度。兩類儀器各有利弊。兩種方法的差別性主要體現(xiàn)在度、可重復(fù)性、測量速度，校準(zhǔn)的穩(wěn)定性、線性及使用的方便程度。
1、  鏡面冷凝露點(diǎn)
    在鏡面冷凝露點(diǎn)系統(tǒng)里，樣品被放置在一個(gè)樣品杯內(nèi)，該樣品杯密封在一個(gè)有傳感器的倉內(nèi)。在這個(gè)傳感器倉里是一個(gè)鏡面冷凝露點(diǎn)傳感器和一個(gè)紅外溫度傳感器。露點(diǎn)傳感器測量空氣的露點(diǎn)溫度，紅外測溫儀測量樣品的溫度。當(dāng)樣品的水分活度和空氣的相對濕度達(dá)到平衡時(shí)，樣品頂部相對濕度的測量就可以得到樣品的水分活度值。倉內(nèi)有一個(gè)風(fēng)扇，幫助加速達(dá)到平衡，并控制露點(diǎn)傳感器的邊界層阻力。
    鏡面冷凝露點(diǎn)方法的zui大優(yōu)勢在于速度和度。鏡面冷凝露點(diǎn)方法是基于基礎(chǔ)熱力學(xué)原則測量相對濕度的主要方法。鏡面冷凝水分活度儀在不到五分鐘之內(nèi)測量精度達(dá)到（+0.003Aw），這種測量方法無需校準(zhǔn)。如果有問題，可以很容易地接觸到鏡面并在幾分鐘內(nèi)對鏡面進(jìn)行清潔。對一些應(yīng)用而言，快速讀數(shù)允許廠商進(jìn)行在線監(jiān)測水分活度。Decagon Devices公司 Aqualab 系列是*采用鏡面冷凝露點(diǎn)方法進(jìn)行測量的水分活度儀。
2、電子濕度計(jì)
    其它的水分活度測量儀器是利用電阻或電容傳感器來測量相對濕度。這些濕度計(jì)是用吸濕材料和聯(lián)合電路做成的，傳感器會給出一個(gè)平衡相對濕度的信號。由于這些儀器將電信號和濕度信號起來，傳感器必須用標(biāo)準(zhǔn)鹽容液進(jìn)行校準(zhǔn)。而且，只有當(dāng)樣品溫度和傳感器溫度達(dá)到一致時(shí)，平衡相對濕度才等于樣品水分活度，因此需要很長的時(shí)間（20分鐘-2小時(shí)不等）才能達(dá)到溫度平衡。的測量需要良好的溫度控制或測量，這點(diǎn)不是很容易就可以達(dá)到的。電子濕度計(jì)測量水分活度，在其使用過程需要校準(zhǔn)，時(shí)間長，程序繁瑣，測量精度受測量方式局限，精度多數(shù)無法達(dá)到鏡面冷凝露點(diǎn)的測量精度。傳感器易受污染，保養(yǎng)維護(hù)費(fèi)用高昂。電容傳感器的優(yōu)勢包括簡單的設(shè)計(jì)。
3、兩種測量方法的比較：
    露點(diǎn)是經(jīng)AOAC認(rèn)證的首要的測量水分活度的方法，并且是*可以溯源到國家標(biāo)準(zhǔn)的方法。它的主要優(yōu)點(diǎn)在于度和速度，優(yōu)于電子濕度計(jì)的方法。鏡面冷凝露點(diǎn)是測量相對濕度的首要方法，基于基本熱力學(xué)原理。由于測量是在溫度決定的基礎(chǔ)上，鏡面冷凝露點(diǎn)可以在不到五分鐘達(dá)到±0.003aw測量值，而電容傳感器的一般測量時(shí)間在30-90分鐘，精度多數(shù)也達(dá)不到鏡面冷凝露點(diǎn)的精度。而且鏡面冷凝露點(diǎn)測量的水分活度的范圍也大于電容式傳感器。

      Aqualab是美國專業(yè)的水分活度解決方案，采用可溯源的鏡面冷凝露點(diǎn)方法，是美國USP和FDA推薦使用的方法，能夠在5分鐘內(nèi)快速測量樣品的水分活度。目前大部分企業(yè)都在使用Aqualab水分活度儀。