Hoạt độ nước là gì? Tại sao phải đo hoạt độ nước

Hoạt độ nước là lượng nước tự do tồn tại trong sản phẩm hoặc vật chất. Nó được xác định như là tỷ lệ giữa áp suất bay hơi của nước trong vật chất chia cho áp suất bay hơi của nước tinh khiết ở cùng điều kiện nhiệt độ. Nước cất có hoạt độ nước bằng 1,0.

Hoạt độ nước là gì?

Hoạt độ nước (aw) hay độ ẩm tương đối cân bằng (ERH) là thông số đặc trưng cho lượng nước tự do tồn tại trong sản phẩm, được xác định bằng tỷ lệ áp suất hơi bay hơi của nước trong sản phẩm với áp suất bay hơi của nước tinh khiết ở cùng điều kiện nhiệt độ. Và được tính toán theo công thức: aw = p / ps
Trong đó: p là áp suất hơi nước trên bề mặt vật thể. Ps là áp suất hơi nước tinh khiết ở cùng nhiệt độ.

Giá trị hoạt độ nước nằm trong khoảng từ 0 ~ 1.

ERH = 100 x aw

Như trong khái niệm trên thì hoạt độ nước có phần nào đó liên quan đến độ ẩm --> điều này giải thích vì sau sensor đo độ ẩm và hoạt độ nước thì liên quan với nhau hay nói đúng hơn là cùng một loại. nếu đo được hoạt độ nước thì chắc chắc phải đo được độ ẩm.

Nói như thể không có nghỉ là giống nhau hoàn toàn. Hoạt đô nước thường bị nhầm lẩn với hàm lượng ẩm. Hàm lượng ẩm của một sản phẩm được định
nghĩa là phần trăm khối lượng nước chứa trong sản phẩm với khối lượng khô của sản phẩm đó.

Thực tế chứng tỏ rằng khi nghiên cứu điều kiện tối ưu thì hàm ẩm tuyệt đối không phải là yếu tố quyết định. Hoạt độ nước là chỉ tiêu đánh giá độ tiếp
nhận nước của sản phẩm với môi trường xung quanh.

Aw luôn có xu hướng đạt trạng thái căn bằng với môi trường khí xung quanh. Nước sẽ chuyển dịch từ nơi có aw cao đến nơi có aw thấp, và chuyển dịch
cho đến khi đạt được trạng thái căn bằng. hiện tượng này gọi là chuyển vị nước.Ở điều kiện cân bằng, mối tương quan giửa phần trăm nước và hoạt độ nước có thể biểu diển bằng đường cong: đường hấp thụ đẳng nhiệt. Với mổi giá trị hoạt độ nước, đường đẳng nhiệt hấp thụ chỉ ra một giá trị hàm lượng ẩm tương ứng tại nhiệt độ không đổi. mổi một sản phẩm có đường đẳng nhiệt hấp thụ tương ứng.

Tại sao phải đo hoạt độ nước

Lấy một ví dụ, vào một buổi sáng vì sợ trể giờ làm bạn quên đóng nắp hộp ngũ cốc. Và khi bạn trở về nhà chiều hôm đó bạn sẽ nhận ra rằng các hạt ngũ cốc đã mềm nhũng và không còn giòn nửa.Hầu hết các ngũ cốc sẽ mất đi độ giòn khi aw > 0.4. Trong trường hợp này, độ ẩm tương đối của môi trường nơi bạn để hộp ngũ cốc trên 40 % rh. Nước sẽ dịch chuyễn từ không khí (nơi có độ ẩm cao) vào ngũ cốc (nơi có aw thấp).

Trong công nghiệp thực phẩm có hai trường hợp chính mà chuyển dịch nước là nguyên nhân tạo ra:

Trường hợp thứ nhất là khi các sản phẩm hoàn chỉnh chứa các thành phần khác nhau, mổi thành phần có mức aw khác nhau.
Rất quan trọng khi đo lường aw chứ không phải hàm lượng ẩm vì hàm lượng ẩm không giúp quá trình chuyển dịch nước tạo ra.
Nếu chúng ta lấy ví dụ về chiết bánh pho mát, pho mát có aw = 0.95, trong khi đó bánh qui có aw = 0.3. Nước sẽ dịch chuyển từ pho mát vào bánh qui tạo thành vùng nhảo cho bánh quy và pho mát bị khô đi.

Một giải pháp cho vấn đề này là cho thêm vào chất giữ ẩm (đường, muối…) chất giữ ẩm sẽ giảm aw nhưng không giảm hàm lượng ẩm
Tùy vào sản phẩm mà có thể giảm aw bằng phương pháp khử nước hay làm lạnh (đóng băng).

Thứ hai là lưu trữ sản phẩm hoàn chỉnh với môi trường không khí. Tùy thuộc vào aw của sản phẩm và độ ẩm tương đối của không khí mà quá trình chuyển dịch nước được diễn ra.

Giải pháp chính để tránh quá trình chuyển dịch nước trong trường hợp này là sử dụng bao bì không thấm và bảo quản ở điều kiện thích hợp.