Su aktivitesi
ya da a
w
substrattaki
kısmi
buhar basıncının standart durumdaki suyun kısmi basıncına oranıdır. Gıda bilimi alanında, standart durum co?unlukla aynı
sıcaklıktaki
suyun kısmi basıncı olarak tanımlanır. Bu ozel tanımı kullanarak, saf distile su tam olarak bir su aktivitesine sahiptir.Sıcaklık arttıkca, a
w
(kristalli
tuzlu
ya da
?ekerli
bazı urunler haric) tipik olarak artar.
Yuksek a
w
substratlar
mikroorganizmalara
daha fazla destek e?ilimindedirler. Genellikle
bakteriler
en az 0.91 ve
mantarlar
en az 0.7 su aktivitesine gereksinim duyarlar.
[1]
ayrıca
fermantasyon
agoz atabilirsiniz.
Su yuksek a
w
de?eri olan yerden du?uk a
w
de?eri olan yere do?ru goc eder. Orne?in, e?er
bal
(a
w
? 0.6) nemli
havaya
maruz kalırsa (a
w
? 0.7)
havadan su ceker
.
Salam
(a
w
? 0.87) kuru havaya maruz kalırsa (a
w
? 0.5) kurur.
Burada p substrattaki su buharı basıncıdır ve p? aynı sıcaklıkta saf suyun buhar basıncıdır.
l
w
su aktivitesi katsayısı ve x
w
sulu fraksiyondaki suyun mol fraksiyonu.
- Ba?ıl nem
ile ili?ki: dengedeki havanın ba?ıl nemi
Ba?ıl Nem Dengesi
olarak da anılır (ERH).
[2]
- Tahmini kuf-21 °C'de gun icinde serbest raf omru
[3]
Su aktivitesi gıda urunleri tasarımı ve gıda guvenli?i icin onemli bir husustur ..
Gıda ureticileri gıdaların raf omrunu hesaplayabilmek icin su aktivitesini kullanırlar. Bir urun belirli bir su aktivitesi altında tutuldu?u takdirde, kuf uremesi baskılanır ve bu raf omrunu uzatır.
Su aktivitesi de?eri farklı urunlerden yapılan bir gıda urununde nem gocunu sınırlandırmada yardımcı olabilir. Daha yuksek su aktivitesine sahip uzum ve daha du?uk su aktivitesine sahip kepek ekme?i bir arada paketlenirse uzumdeki nemin bir kısmı kepek ekme?ine goc eder ve uzum kururken kepek ekme?i de nemli bir hal alır. Gıda tasarımcıları, ne kadar nem gocunun urunlerini etkileyece?ini tahmin edebilmek icin su aktivitesini kullanırlar.
Su aktivitesi
HACCP
programlarında
kritik kontrol noktaları
gibi bircok durumda kullanılır. Gıda urunleri ornekleri aralıklı olarak gıda uretim yerlerinden alınır ve su aktivite de?erleri olculur,
gıda guvenli?i
ve gıda kalitesi acısından bu de?erler belirlenen aralıkta olmalılardır. olcumler asgari dakika icinde yapılır ve onemli gıda uretim tesislerinde duzenli olarak yapılmalıdır.
Ara?tırmacıla yıllarca bakteri co?alması ile su etkinli?ini kıyasladılar ve bu de?erlerin evrensel olmadı?ını ke?fettiler, bu de?erler her bir gıda urunu icin farklıdır. W. J. Scott bakteri co?almasının su iceri?i ile de?il su aktivitesi ile ili?kili oldu?unu ilk olarak 1953 yılında ortaya koydu. Bakteri co?almasının belirli su aktivite de?erlerinde kısıtlandı?ı hakkında sa?lam deliller ortaya koydu.
FDA
'nın orta nemli gıdalar icin duzenlemeleri bu de?erlere dayanır.
Bir gıda urunundeki du?uk su aktivitesi oldurucu bir onlem gibi gorulmemelidir. Sut tozu calı?malarında cok du?uk su aktivitesi de?erlerinde hayatta kalabilen hucrelerin oldu?unu ancak co?alamadıklarını gosterdi.
[
kaynak belirtilmeli
]
Du?uk de?erlerde zamanla bakteri duzeyleri du?er
Su aktivitesi de?eri direncli elektrolitik,
kapasitans
ya da a
ciy noktası
higrometre
ile elde edilir.
Rezistif elektrolitik higrometreler, kılcal guc ile iki kucuk cam cubuk arasında sıvı elektrolit ?eklinde algılama elemanı kullanırlar. Su buharı kazancında veya kaybında elektrolitller de?i?ikli?e u?rarlar. Direnc ba?ıl nem ile ve numunenin su aktivitesi ile do?ru orantılıdır (buhar-sıvı dengesi sa?landıktan sonra). Bu ili?ki olcum odasındaki iyi tanımlanmı? ve yeniden uretilebilir hava tuz-su karı?ımları kullanılarak do?rulama veya kalibrasyon ile kontrol edilebilir.
Kapasitans higrometreler ve sensorler gibi bir gecikme ya?anmaz ve yuzey etkin bir algılama mekanizması olmadı?ından temizleme i?lemi gerektirmez. Ucucular prensip olarak, olcum performansı etkilerler?ozellikle eletrolitler icinde ayrı?ırlar ve boylece elektrolit direncini de?i?tiriler. Bu tarz etkiler kimyasal koruma filtreleri ile ucucu bile?iklerin sensore gelmeden once absorbe edilmesini sa?layarak kolayca engellenebilir.
Kapasitans higrometre bir
yapay membran
yalıtkanla
ayrılan iki yuklu plakalardan olu?ur. Zar suyu emer,
yuk
tutma kabiliyetindeki artı? ve kapasitans (direnc) olculur. Bu de?er kabaca, sensor-ozel kalibrasyon ile tanımlanan su aktivitesiyle orantılıdır.
Kapasitans higrometreler ucucu kimyasallardan etkilenmezler ve di?er alternatif sensorlerden cok daha kucuk olabilirler. Temizlenmeleri gerekmez, ancak do?rulukları ciy noktası higrometrelerinden daha azdır (+/- 0.015 a
w
). Duzenli kalibrasyon kontrolleri yapılmalıdır ve yapay membranda kalan sudab etkilenebilirler.
Kırmızı cizgi doygunlu?u gosterir
Temiz yuzeylerdeki
ciy
tanelerindeki sıcaklık
buhar basıncı
ile do?rudan ili?kilidir. Ciy noktası higrometresi kapalı numune odasının uzerine bir yansıtıcı koyarak calı?ır. Yansıtıcı ciy noktası sıcaklı?ına kadar
optik sensor
ile ilculerek so?utulur. Bu sıcaklık daha sonra
psikometrik
grafikler vasıtası ile odanın ba?ıl nemini bulmak icin kullanılır.
Bu yontem teorik olarak en do?ru yontemdir (+/- 0.003 aw ) ve genellikle hızlıdır. Yansıtıcıda kalıntı birikmesi durumunda sensoru temizlemek gerekir.
Her iki yontemde de ornek odasında
buhar-sıvı dengesi
gercekle?melidir Bu zamanla gercekle?ir ve oda icinde bir fan ilavesiyle desteklenebilir.
Su aktivitesi,
nem emme izoterm
e?risi olarak bilinen do?rusal
olmayan bir ili?kideki
su iceri?i ile ilgilidir. Bu izotermler substrat ve sıcaklı?a ozgudur. izotermler, farklı depolama ?artlarında zaman icinde urun stabilitesini ongormekte yardımcı olabilirler.
Kendi su aktivitesi, cevresindeki ba?ıl nemden daha fazla olan bir cozeltide net evopotasyon meydana gelir. Su aktivitesi,cevresindeki ba?ıl nemden daha az olan bir cozelti net olarak kendine su ceker. Bu nedenle, kapalı bir ortamdaki nemi dengelemek icin farklı cozleltiler kullanılabilirler.
[4]
Gıdalar
Mikroorganizmalar
- ^
Rockland, L.B.; Beuchat, L.R. (1987).
- ^
Young, Linda; Cauvain, Stanley P. (2000).
- ^
Man, C.M.D.; Jones, Adrian A. (2000).
- ^
Demchick PH (1984).
- ^
a
b
c
d
Marianski
, 5
- ^
Shaw
, 1
- ^
Ryser, Elliot T.; Elmer, Marth H. (2007).
- ^
a
b
Marianski
, 7
- Rockland, L.B.; Beuchat, L.R. (1987).
Water Activity:Theory and Applications to Food
(2nd ed.).
New York: Marcell Dekker.
- Marianski, Stanley; Marianski, adam (2008).
The Art of Making Fermented Sausages
. Denver, Colorado: Outskirts Press.
ISBN 978-1-4327-3257-8
.
- Shaw, Angela (2013).
Salmonella: Create the most undesirable environment
.
Ames, IA: Iowa State University.
- Reineccius, Gary (1998).
Sourcebook of Flavors
. Berlin: Springer.
ISBN 0-8342-1307-9
.
- Fennema, O.R., ed. (1985).
Food Chemistry
(2nd ed.).
New York: Marcell Dekker, Inc. pp. 46?50.
- Bell, L.N.; Labuza, T.P. (2000).
Practical Aspects of Moisture Sorption Isotherm Measurement and Use
(2nd ed.).
Egan, MN: AACC Egan Press.
- Ryser, Elliot T.; Elmer, Marth H. (2007).
Listeria, Listeriosis and Food Safety
(3rd ed.).
CRC Press. pp. 173?174.
- Water Activity in Foods: Fundamentals and Applications. G. Barbosa-Canovas,A. Fontana, S. Schmidt, and T.P. Labuza (eds.). IFT Blackwell Press. Ames, IA.