什么是水分活度？大多数样品中的水对于产品的稳定性来说是非常重要的。控制产品中的水分有多种方法，比如干燥或者化学/结构结合（加盐或糖）长久以来都被人类用来保存产品。这不仅仅控制了微生物的繁殖，而且也使产品达到了化学和物理稳定。只用水分含量不是一个可靠的预测依据传统上来说，对于产品或者添加剂的水分的探讨集中在水分含量，这是对于产品中的水分总量的分析测量。产品中的水分对于大多数人来说都非常熟悉。其中测量的方法是烘干失水干燥、红外、核磁或者卡尔费休滴定法。水分含量的测量对于符合产品营养法规的要求、特定的配方以及监控生产工艺来说是非常基本的。然而，只用水分含量并不是一个可靠的预测依据，特别是对于微生物的反映以及化学反应方面。化学结合的水分不能被微生物利用水分含量测量作为产品的安全性和质量保证方面的指标的局限性主要是在于产品中的水分是否和其他组分的结合程度存在差异。每个产品的安全水分含量都是不一样的，比如，某个产品的安全水分是15%，而另外一个产品的水分含量为8%时就有可能造成微生物生长。尽管更湿的产品含的水更多，但是水分与其他组分结合在一起就无法为微生物所利用。只利用水分含量的数值，不可能知道产品中有多少水分是可以被利用来支持微生物的生长或者影响产品的质量。水分活度与产品的质量和安全问题更相关水分分析另一个重要的指标是水分活度（aw）。水分活度描述了水的能量状态或者样品中水的逃逸倾向性。水分活度描述了在产品中水是怎样结合在一起。水分活度和水分含量两者结合分析才能明确描述水的状态。然而，水分活度是和产品的质量和安全问题最直接相关的。水分活度与系统中的吉布斯自由能有很大的关系。这样，水分活度是一个热动力学的概念，需要进行测量。测量时需要系统确定在稳定状态以及温度和标准的相态。纯水作为一个参考值或者标准态，产品中的水分以纯水为依据。从吉布斯自由能公式可以得到，纯水的化学势等于标准态的化学势，所以纯水的水分活度值为1。水分活度是蒸汽压的比值水分活度是在相同温度下产品中水分的蒸汽压(p)和纯水的蒸汽压(po)的比值。空气的相对湿度是空气中水分的蒸汽压和饱和蒸汽压的比值。当蒸汽和温度达到平衡时，样品中的水分活度等于在密闭的测量空间里样品周围空气的相对湿度。水分活度乘以100即为平衡相对湿度（ERH）。aw = p/po = ERH (%) / 100从上面公式可以看到，水分活度是蒸汽压的比值，是一个无量纲的数值。范围是0.0aw到1.0aw。结合的水并不是完全固定不动的水分活度有时也被理解为样品中的“结合水”和“自由水”概念。尽管这些概念非常容易理解，但是它并不是对水分活度概念的准确描述。“自由水”并没有遇到任何阻力来减少其自身的能量，因此，食品中的所有水分是“结合水”。问题是不是来区分哪些水是“结合水”，而是这些结合的程度如何。水分活度是测量水分结合的程度以及把水从系统中移除所需要的力。结合的水分不要认为是完全固定不动的。微生物和化学过程与这些“结合”能量状态是一个非常基本的过程。因为水分呈现出不同的能量状态，测量样品中所有水分含量的方法并不总是与产品的安全和质量有关，而水分活度则能反映真实情况。“结合水”和“自由水”不是非常有用的描述系统中有多种因素影响水分活度，比如渗透、基质以及毛细现象等。水分活度是所有这些因素的综合表现，这些因素会降低水分的能量，从而相比于纯水而言，降低样品上方的蒸汽压。由于渗透和基质情况不一样，水分活度描述的是系统中水的能量状态连续性，而不是静态的“结合”。“自由水”和“结合水”不是一个非常有用的概念，因为它试图用离散态的概念来对连续性进行描述。两种不同分析方法的水分活度仪目前没有设备能够直接把仪器放到样品中来测量水分活度。然而，水分活度可以通过间接测量的方法得到。水分活度通过对样品中的水分进行平衡后测量密闭空间中空气的相对湿度得到。水分活度的测量方法在AOAC的分析方法中有详细说明。新技术的发展在水分活度测量速度、准确性和重复性方面得到了很大的提高。可靠的实验室仪器用于保证产品的安全以及加强政府的法规要求。目前有两种不同类型的水分活度仪可以提供，一个是镜面冷凝露点技术，另外一个是利用相对湿度传感器来改变电阻或电容得到。每种技术都有优势和缺点。各种方法在准确性、重复性、测量速度、稳定性、线性以及使用方便性方面有很大的区别。镜面冷凝露点技术在镜面冷凝露点技术中，样品放在样品杯中并在一个有传感器的密闭空间中，里面有露点传感器、红外温度传感器以及风扇。露点传感器测量气体中的露点温度、样品温度通过红外传感器测量。通过测量这两个温度可以计算得到空气中的相对湿度。通过计算露点温度饱和蒸汽压和在相同温度下的饱和蒸汽压的比值得到。当样品中的水分活度和空气中的相对湿度达到平衡时，气体的相对湿度测量就是样品的水分活度。风扇的作用是加快平衡以及控制露点传感器边界层的传导性。5分钟内测量水分活度镜面冷凝露点法的最大优势是在于测量速度和准确性。镜面冷凝露点是基于基本的热动力学原理，是测量相对湿度的首选方法。镜面冷凝露点仪器可以在5分钟内测量得到的准确性为±0.003aw。由于测量是基于温度的测量，这样无需进行校准，但是建议在测量样品前做一次标准盐溶液来检查确认仪器是否正常工作。如果测量结果有问题，需要对镜面和仪器进行清洁。对于大多数应用而言，快速的测量可以使工厂能够在现场快速的检测样品的水分活度。电子湿度计另外一种水分活度测量仪器是利用电阻或电容传感器来测量相对湿度。这些传感器的材料是吸水性聚合物以及相关的线圈，可以得到平衡相对湿度的电流信号。商品化仪器测量全范围水分活度，准确性为±0.015aw。由于这些仪器测量相对湿度所对应的电流变化，所以必须要用已知的标准盐溶液进行校准。另外，平衡相对湿度等于样品水分活度是需要在样品和传感器温度一致的情况。正确的测量水分活度需要有一个很好的控温技术或者准确的测量。电容传感器的优势在于设计简单以及价格便宜。

        纵观水分活度50多年的发展里程，有大量的文献来描述测量水分活度的方法和手段。本文并不是对水分活度测量的文献综述，而是对水分活度测量一些关键的方法和仪器做重点介绍。在Scott的发现之前，已经有许多较早的水分活度测量方法，比如对大气相对湿度测量方法的改进，以及对土壤水势测量技术的引入等。问题是在于没有可以把仪器直接放入食品中来测量水分活度的设备。相反，水分活度是通过直接或间接测量水蒸汽分压或者其他和水蒸汽分压的一些参数来得到的。不同的水分活度测量方法和仪器在准确性、重复性、测量速度、校正稳定性、线性以及使用便利性方面差别很大。        Sott在关于水分活度和微生物生长的关系的开拓性研究中采用了双温度平衡装置，如图1所示。1947年Stokes最早采用了这个方法和装置，利用它来测量饱和盐溶液的水分活度，饱和盐溶液的水分活度参考值到现在还在使用。由于Scott用这个方法和饱和盐溶液水分活度参考表，已经表明如果有一个水分活度测量的参考方法，这个方法就很有可能是双温度平衡技术。尽管这并不是一个快速的测量技术，但是它可以通过精确的温度控制来得到准确的水分活度值。水分活度在两个不同温度下，通过温湿度表中的蒸汽压比例计算得到。图1 双温度平衡装置        另一个早期的方法是使用压力测量法对食品的蒸汽压进行直接测量。1943年Makower和Myers介绍了用于测量食品水分活度的这种技术，但是它错误地等同了所有水分的蒸汽压。图2描述了蒸汽压测量的装置。通过良好的技术和精确的温度控制，这些仪器有一个相对高的精度（0.002 aw）。而且这个仪器价格相对便宜，但是使用非常满发以及非常容易破碎。图2 蒸汽压测量装置 Troller, JA & Christian JHB 1978, Water Activity and Food, Academic Press, NY pp13-47.        多年以来，基于食品或者其他参考材料的水分吸附等温线这类技术来测量水分活度。这些方法包括：等压平衡，图形插值和盐浸渍滤纸法等等。这些技术的一个主要的优势在于所需要的仪器和耗材价格便宜。只需要一个干燥器，盐和天平。图3所示为等压平衡室的示意图。但是他们需要很长的平衡时间，因此不用于常规或者质量控制测试。这些年来，这些技术已经得到了很大的改进，但是还是需要1至24个小时来测量水分活度。图3 等压平衡室        在60年代和70年代初，已经有食品公司利用水分活度技术开始研发中等水分的食品。专用于测量食品水分活度的商业化仪器也开始出现，这些仪器包括：毛发或高分子湿度计、凝固点冷凝、热电偶湿度计、电子湿度计以及镜面冷凝露点（请参考仪器和传感器的插图侧栏）。这些早期的仪器的平衡仍然很慢（需要1至24小时），测量范围也有限，准确性差。电子湿度计传感器技术在70年代和80年代得到了改进，测量时间缩短到大约30分钟，准确性为±0.015 aw。直到1987年，Decagon Devices公司推出了Aqualab镜面冷凝露点水分活度仪，测量时间缩短到了5分钟，准确性达到了0.003 aw，从此水分活度的测量更适用于质控和工艺控制。        在2000年，近红外光谱（NIR）应用于水分活度，近红外用于测量食品中的水分含量，脂肪，蛋白以及碳水化合物和灰分。然而，用NIR测量水分活度是一个非常新的概念。NIR水分活度测量包括一台光谱仪和化学计量学软件，首先需要对特定产品进行建模，然后利用模型来快速预测样品的水分活度。Decagon已经对这项技术进行了商业化，Decagon公司的科学家对许多不同类型的食品进行了测量，并且准确性达到了0.01 aw。利用近红外技术测量水分活度的潜在优势是：1)NIR测量水分活度几乎是瞬时，大大减少了测量时间。2) NIR方法可以扩大应用范围，比如在线分析。3)NIR测量样品中的水，而不是样品在气体中平衡的水分。        随着技术的发展，水分活度的测量时间已经有极大的缩短。在50年前有文献报道利用热电偶湿度计测量水分活度时，平衡时间需要1个星期。早期的机械湿度计 需要一天甚至更长时间来测量食品中的水分活度。20年前Decagon公司的SC10A热电偶湿度计用于测量食品中的水分活度需要20分钟的热平衡时间以及1-2分钟的测量时间。同时可以测9个样品。随着材料和传感器技术的改进，Aqualab露点水分活度仪只需要2-5分钟，而利用NIR技术测量时间只需要6秒钟。未来会发展什么技术呢？

根据美国疾病预防控制中心（CDC）的统计，食源性疾病是造成每年约7600万生病，325000人次住院和5000人死亡的主要原因。已知的病原体，如沙门氏菌，大肠杆菌O157：H7，空肠弯曲菌和李斯特菌占了有1400万生病，住院6万以及1800的死亡人数。美国农业部食品安全及检验局（FSIS）（USDA）和美国食品药品管理局（FDA）有责任确保食品的安全、卫生和准确标识。设施检查及后续的执法行动，民事和刑事来补充政府部门的上市前审批程序，以保持潜在不安全产品到达美国消费者手中。产品召回，预警和严重警告产品召回是由公司采取从市场上撤走产品的行动。召回行动会造成数百万美元的产品损失和耽误运营，有损消费者信心和企业的信誉。然而，保护消费者是产品召回的首要任务。召回分三类，包括企业的主动召回，美国FDA的要求或者FDA根据法定权限的命令。Class I一级召回涉及危害健康的情况，其中有合理的可能是吃的食物会导致健康问题或者死亡。肉类致病菌的污染，如即食食品的李斯特菌，生牛羊肉的大肠杆菌O157:H7，以及含有毒素botulinal等都属于这一类食物。Class II二级召回涉及的产品是可能导致导致临时或可逆的医疗健康问题或仅造成严重的健康后果可能长期潜在的危害健康的情况。例如，不在目录里的乳蛋白，II类过敏源都有可能导致召回。Class III三级召回发生在所吃的食物不会造成不良健康后果的情况。比如，不正确的产品标识，由于产品实际所含的项目比所标识的要少，这一类会造成三级召回。由于认识到需要更多的资源用于食品安全，美国总统克林顿早就宣布“从农场到餐桌的食品安全计划”。早在1997年，多家政府机构努力改善美国食品供应的安全性。满足某个公司最灵活的方式是HACCP（危害分析与关键控制点）。许多 公司已经自愿使用HACCP。这两个方案都包括需要一个 预警系统的步骤、风险评估、完善的检测/控制方法，改善检查和合规性。水分活度影响微生物在食品中繁殖的能力。因此，检测水分活度是许多企业的关键控制点。在食品安全项目中水分活度和其他科学指标测试的 结合确保最高质量和最安全的食品供应。食源性疾病防治仍将是从食品加工到政府监管部门的核心问题。

无论你是一个实验室技术人员，QA/QC经理，研究科学家，还是学生，对水分活度基础知识的深入了解可以帮助你做出更好的决策，更好的测量。在这个水分活度基础课程101中，Decagon公司的科学家Brady Carter会详细讲解水分活度的基本问题，包括：什么是水分活度？水分活度和水分含量有什么区别？水分活度为什么能控制微生物的生长？内容: 水分活度课程 101 主讲人: Dr. Brady Carter, Decagon Devices 时间: Wed, Jun 22, 2016 1:00 AM - 2:00 AM 北京时间如果有兴趣参加此次网上研讨会，请点击链接：https://attendee.gotowebinar.com/register/6410214736825198082?utm_source=PTT+Full+List&utm_campaign=509f28d060-PTT_May_Newsletter5_16_2016&utm_medium=email&utm_term=0_80d9d64bbd-509f28d060-311434009

   30多年前，Decagon Devices走上了商业之路。一开始，Decagon公司只有两个人，一个闲置的卧室作为工作室。当时，我们有且仅有的产品为SC-10干湿度计，用来测量土壤水势。Henry博士不知从哪里听说了这个仪器，并邀请Gaylon Campbell博士来参加展示仪器在食品上的应用。他告诉我们说土壤水势的测量可以很简单地转换成食品科学家所关心的水分活度。他说所有当时能够提供的模型都非常昂贵，并且速度也很慢，他正在寻找可以替代的仪器。他认为他的同事会对此仪器非常感兴趣。    有了这些信息后，Decagon公司的第一任总裁Joe Harris和Campbell博士一起开车到2500英里外的新奥尔良市第一次参加了IFT会议。每人轮流开100英里。在IFT会议上，我们展示了SC-10这台仪器。Harris先生回想说在展会上引起了参观者很大的兴趣。然而，水分活度在当时还是一个相当新的概念。在展会上，第一次遇到了在水分活度理论和测量方面的权威科学家Ted Labuza博士。在之后的数年，Labuza博士对我们的仪器的反馈意见都是非常重要的。    SC-10有个很大的缺点是样品量非常小（尽管可以同时平衡10个样品）。每个样品杯只能装1.5 mL样品，1984年IFT展会上推出了SC-3，可以同时平衡3个样品，每个样品为7 mL。SCI-3所用的热电偶干湿度计测量方法与SC-10一样。仪器的传感器是两个非常小的电线，一个镍铬合金，而另外一个是铜镍合金。这两个电线焊接在一起，节点处涂上一层陶瓷材料。为了测量水分活度，陶瓷末端放入水中，并放到样品上方。水分从样品中蒸发到样品上方的空气中导致了节点处电压的变化，这个电压的变化用来计算水分活度。后来发现，这个传感器在经常使用的时候非常容易受损。然而，用户对这个仪器非常感兴趣，也是我们开始全新设计的动力。    1986年我们聘请了华人科学家Chen Xing（这也是CX型号的由来）开始对新传感器的研究。所有Aqualab仪器上都用到的Decagon专利的冷镜露点传感器面世了。冷镜露点传感器通过对镜面冷却后形成冷凝来测量水分活度。冷凝发生的温度即为露点温度，无需校正直接转化成水分活度。利用露点方法测量水分活度的第一代仪器是CX-1，最初CX-1的设计需要依赖Campbell Scientific的帮助。在1987年的IFT会议上，我们推出了CX-1，这个露点传感器的设计达到了高精度和快速的测量，证明是非常成熟有效的。后来经过重新设计，在1989年的IFT上推出了CX-2。    1990年我们在CX-2基础上加了循环水的选项以达到控温的目的，型号为CX-2T。90年代早期，我们采用了Aqualab这个名字，1998年推出了Aqualab的新一代仪器Series 3以及Series 3TE。Series 3型号在人性化设计和操作方便性方面得到了很多改进。代替CX-2T的Series 3TE采用了内置半导体制冷来控制温度，这样就无需用外置的水浴。    在2000年开始推出的Pawkit是世界上第一款真正的便携式水分活度仪。仅为10 cm和113克的pawkit便携式水分活度仪是目前世界上最小的水分活度仪。Pawkit内置电池可用于生产的快速测量以及在野外也科技进行快速的测量。    2007年，Aqualab又一次领导了行业的创新，推出了Aquasorp等温线分析仪。通过Decagon专利的动态露点技术，它代表了对以往传统既慢又繁琐的干燥器方法的根本性改变，为研发以及质控实验室提供快速及可靠的方法来生成水分吸附等温线。AquaSorp IG在2007年推出即获得了IFT创新大奖。    2008年推出的Aqualab Series 4是目前行业领先的水分活度分析仪。对以往准确性和精确度的继承，Series 4全新的系统管理功能以及更加友好的操作界面，全新的设计提供更加可靠的以及更容易清洁样品舱。    随着AquaSorp IG的成功，Aqualab水分吸附分析仪VSA在2011年推出，再一次提高了标准。VSA具有DDI和DVS两种等温线技术，它正在改变以往我们从没想象过的工业和应用。    在过去的30多年，仪器、技术甚至外观都发生了巨大的改变。然而，我们对于科学和创新的承诺始终不变。我们在实验室里有许多了不起的技术，迫不及待的想展示出来。我们期待下一个三十年技术上的巨大变化。

水分活度在食品中的重要性Anthony J. Fontna Jr.  美国DECAGON DEVICES公司高级科学家    水分活度在微生物生长、食品变质反应方面，进行食品的稳定性和安全性预测是一个重要的参数。几个世纪以来，人们都是通过干燥、冷冻、加糖或盐的方法来控制食品中的水，利用此方法来保存食品或控制食品安全。    水分活度是对系统中水的能量状态的一个测量（或是水被“束缚”的程度的测量），因此它可以成为溶剂并加入到化学反应、生化反应、微生物增长中。    为了更好地理解这个概念，让我们假设有两箱水，一箱装10000加仑，另一箱装1加仑，这两箱的水会如何移动呢？水的体积不发生任何作用。压力是唯一的影响因素。将含1加仑水的水箱抬上山顶，不管体积如何，一加仑的水会向山下低压力的水流动。同理可知，水含量是不能预测水分迁移方向的，但水分活度可以告诉你答案。    食品安全的目标之一就是防止有害微生物的生长并产生毒素。这些微生物的生长有一个水分活度的限制，低于该水分活度，这些有害微生物将无法生长。水分活度而非水含量决定着微生物生长的最低限度。绝大部分食品变质细菌在水分活度高于0.9的情况下会生长。除了微生物和水分活度存在一定的关系，水分活度也会影响食品微生物的其它方面，例如：孢子形成、发芽及毒枝菌素的生长。    水分活度不但会影响微生物的变质，化学反应和酶解反应与水分活度也存在一定的关系。水可以通过影响食品系统的粘性来充当溶剂或反应物或改变反应物的变动。水分活度会影响非褐酶变反应、脂质氧化、维他命降解、酶解反应、蛋白质变性、淀粉变性和面粉沉降的速度和程度。    随着水分活度的提高，非酶褐变反应的机率也会随之提高，水分活度在0.6-0.7之间时，会达到最大值。虽然受不同机制的影响，当水分活度存在中间范围并在最高和最低之间变化时，脂质氧化率可以达到最低。这些反应都会导致异样的味道和气味的变化。食品系统里水溶性维他命的降解随着水分活度的提高而增加。酶和蛋白质的稳定性由于其相对易碎性会明显地受到水分活度的影响。水分活度也会影响淀粉糊化温度和回生进程。    除了预测各种化学反应和酶解反应的机率，水分活度还会影响食品的构造结构。水分活度值高的食品被描述成水分大、多汁、柔软的食品，当这些食品的水分活度降低时，食品会发生意想不到的组织变化，例如：变干、变硬、味道陈腐。水分活度值低的食品常常应该是这样的：脆脆的、易碎，而高水分活度的食品会使其结构成吸水性结构。干燥的、谷物类食品和面粉类食品如饼干、曲奇、薯片、爆米花，当水分活度增加时，会失去其脆脆的口感。通过利用GLASSY MATERIALS过度或快速干燥或重复吸收水分可以导致你不想得到的效果：例如食品失去脆感，易断裂。    水分活度在多种成分的食品中控制水分迁移的一个重要参数。一些食品包含一些不同水分活度的物质， 例如，带果脯的燕麦。除非水分活度得到控制，否则的话水分就会从水分活度较高的果脯里迁移到水分活度低的燕麦中，造成水果变的又干又硬，而燕麦则变的湿了。    水分活度也是影响存储过程中粉末和脱水产品稳定性的重要因素。控制水分活度是粉末产品维持产品该有的结构、质地、稳定性、密度和持水性，这些在加工、处理、包装和存储过程中都很重要的属性。    水分活度也决定着产品的货架期。水分活度高低关键值可以根据食品中微生物以及食品的质地、味道、外观、香味、营养和烹调质量这些因素来确定。食品透过包装的水分交换律和朝一个aw极限关键值变化的aw的变化率决定着产品的货架期。    美国FDA的GMP管理条例中引入了水分活度指南来定义食品安全规则。GMP规范的目的是详细阐述行业具体的要求和应当遵照的做法来保证食品在卫生的环境下生产，保证食品纯净、卫生和食用安全。    在过去测量食品的水分活度是一项耗时和困难的过程。但新型的仪器技术极大地提高了测量的速度、准确度和可靠性。    露点法是已经使用了几十年的基本的蒸汽压测量法。露点仪器使用镜面冷凝技术，精确、快速且使用简单。商用露点仪的aw测量范围在0.030到1.000之间，精度0.001，误差在0.003, 测量时间一般在5分钟之内。    使用Aqualab水分活度仪，样品会在一个装有一面镜子、光学传感器、红外温度传感器的密封腔体内达到平衡。达到平衡时，腔体内空气的相对湿度与样品的水分活度相同。一个热电冷却器可以精确地控制镜面的温度，光学反射率传感器准确地检测出在哪一点凝结首先出现,而镜子上热电偶准确地检测出露点的温度。一个红外温度计测量出样品的温度。露点和样品的温度用来决定水分活度。    使用随仪器附带的一系列预混合的标准盐溶液可以完成Aqualab仪器的标定和日常维护。  每个食品生产商都需要知道当他们的产品在货架上时将会发生什么。耐存储意味着不会发霉，但它也包含着很多食品质量其他方面问题。举一个知名的美国提子麦麸麦片制造商的例子：提子麦麸麦片的生产商和消费者都希望麦片干脆而提子耐嚼，当消费者吃到了一颗坚若顽石的提子而崩掉了一颗牙齿时候也极为惊讶，生产商不久也因为收到了诉讼而吃惊。幸运的是并不是所有的水分迁移问题在法庭收场，但如果你生产和销售含有离散的原料，你需要知道当产品在货架上时水分往哪里迁移。    一个水果蛋糕制造商想要预测经过一段时间之后她的水果蛋糕状况。她不想当水果片变干变硬时蛋糕变湿，所以她测量了水分含量。蛋糕含有30%的水分，水果含水量是50%。她知道水分会达到平衡，所以她以为水分会从湿度大的组分（水果）迁移到湿度小的组分（蛋糕）里面。    不幸的是她想错了。当她在关注水分含量并对此深信不移的时候，一个遵循着水分活度的完全不同的游戏正在进行着。如果她还是不知道这个游戏准则，最后也将会对这个例子的结局——蛋糕更干，水果更湿感到惊讶，因为虽然水分含量如此，但蛋糕的水分活度比水果高。    在这个例子中，水分含量只是一个干扰项，关注这个数字结局只不过是被戏弄而已。确实，除非施加其他的力量，水分都会达到平衡。但只有在系统中每个地方每一部分的吉布斯自由能达到一致时才会达到平衡。水分活度是吉布斯自由能的一种测量方式，而水分含量却和水的能量无关。为了更好的理解这个概念，想象之前讲到的两箱水，一箱装有10,000加仑几乎装满了，另一箱只有1加仑几乎是空的。水将会怎么移动？知道这两箱水的水分含量完全是一个误导，水的体积并不重要。水是从压力高的地方流向压力低的地方，并不是从多的地方流向少的地方。如果我们将这个近乎空的水箱抬到满箱水的上面来提高它的压力，那么最后一加仑的水也会从空水箱跑到。    同样的，水分活度而不是水分容量预测着产品中水分将如何迁移。水果蛋糕生产商可以开发出一个蛋糕和水果片中含有相同水分活度的食谱。那么当这个蛋糕在存储和销售的过程中都不会引起任何因为水分而吃惊的事件了，它是一款安全、美味、耐存储的产品。    解决水分迁移问题的一个方案是提高或者降低分散组分里的水分活度直到它们含有相同的水分活度值。你也能通过增大组分的粘度来阻止发生在组分之间的扩散过程。一个可以食用的屏障，像一个圆锥形的冰淇淋外面附一层巧克力外壳可以阻止水分迁移。有时候水分活度不同而不能平衡需要独立的包装。    基于目录商业后来发展成为在线零售和商业街上销售的巧克力连锁店Hotel Chocolat是英国知名的巧克力生产商。这家公司一直很重视高质量的巧克力，它现在正在开发一系列填充巧克力。但是，填充物的货架期要短的多，不像巧克力那样通常都有12个月甚至更长的货架期。为了保证这种新型的填充巧克力的安全，Hotel Chocola的开发实验室采购了一台Decagon公司的Aqualab Series 4TE水分活度分析仪。    Hotel Chocolat使用的Aqualab Series 4TE 是一款实验室级别的仪器，可以极其快速地给出准确的水分活度实验结果。它的分辨率可以达到±0.001aw，精度达到±0.003aw，内置温度平衡系统。    Hotel Chocolat的技术经理Adam Geileskey 解释到他们为什么选择Aqualab Series 4TE，“大家普遍认为这是一款性价比非常高、性能非常好的产品，其他的巧克力制造商也已经在使用这款产品。没有Aqualab我们不能启动我们的新产品开发项目来创造这一系列的填充巧克力。”Aqualab Series 4TE不仅能提供很高的分辨率和高的精确度，它的使用也很简单，Geileskey先生说到，“对于初次使用者来说，它的操作、清洁、标定都非常直观，而且它只需要最少的维护，而且完全可信。”    Hotel Chocolat 现在已经有一个产品线的填充巧克力在销售，还有更多正在开发中。Geileskey先生补充到，“一旦产品生产跟上了开发，我们也将使用Aqualab来控制产品质量。它操作起来很容易，检测也非常快，能够立即扮演好产品开发和质量控制两个角色。”