su-aktivitesinem-icerigigida-kalite-kontrolmikrobiyal-guvenlik

Su Aktivitesi (aw) Nedir? Nem İçeriğinden Farkı ve Kalite Parametresi

Su aktivitesi (aw), suyun ne kadar kullanılabilir olduğunu gösteren 0–1 arası orandır; nem içeriği toplam suyu ölçer ve ikisini ürüne özgü izoterm bağlar. Bu oran üremeyi, esmerleşmeyi, dokuyu ve nem göçünü etkiler, ölçüm sıcaklığıyla yazılır; 0,60'ta mikrobiyal çoğalma görülmez.

Hüseyin Serdar Şenoğlu•Kurucu
14 dakika okuma süresi

Bir üründeki suyun buhar basıncını, aynı sıcaklıktaki saf suyun buhar basıncına böldüğünüzde su aktivitesini bulursunuz. Saf su 1,0 verir, tamamen kuru bir malzeme 0'a iner ve aradaki her değer o suyun enerji durumunu anlatır. Nem içeriği aynı ürüne başka bir soruyla bakar ve içinde toplam ne kadar su bulunduğunu söyler. Biri suyun miktarını, öbürü o suyun ne kadar kullanılabilir olduğunu ölçüyor.

Ayrımın pratikteki karşılığı şu: etüv sonucu spesifikasyonun içinde kalan bir parti de depoda küflenebilir ya da kekleşebilir. Mikrobiyal üremenin sınırını suyun toplam miktarından daha iyi aw değeri gösteriyor ve tozlardaki topaklanma da aw değerine bağlı. Bir denetçi ya da ihracat müşterisi size aw değerini sorduğunda nem içeriği bu soruya cevap veremez. Aynı nemdeki iki ürünün suyu çok farklı sıkılıkta bağlanmış olabilir.

Su Aktivitesi Nedir? Buhar Basıncı Oranı ve Denge Bağıl Nemi

Su aktivitesi bir oran olduğu için ölçümü de bir dengeye dayanıyor. Numuneyi kapalı bir hazneye koyduğunuzda üründeki su ile haznedeki hava, buhar basınçları eşitlenene kadar su alışverişi yapar. Denge kurulduğunda havanın bağıl nemi, yani denge bağıl nemi (ERH, equilibrium relative humidity), numunenin aw değerini verir. FDA'nın su aktivitesi teknik rehberi, AQUALAB'ın tanım sayfası ve Decagon'un 2006 tarihli teknik belgesi aynı tanımı aynı formülle yazıyor.

Kapalı bir haznede numune ile baş boşluğundaki hava arasında, buhar basınçları eşitlenene kadar süren su alışverişini ve dengede okunan bağıl nemden aw = p/p0 = ERH/100 formülüyle su aktivitesinin bulunduğunu gösteren şema.

aw = p/p0 = ERH/100 ve 0–1 Ölçeği

Formülde p numunenin üzerindeki su buharı basıncını, p0 ise aynı sıcaklıktaki saf suyun buhar basıncını gösteriyor: aw = p/p0 = ERH/100. İki basınç aynı birimle ölçüldüğü için oranın birimi yoktur ve değer 0 ile 1 arasında kalır. FDA'nın örneğiyle 0,80 değeri, ürünün buhar basıncının saf suyunkinin %80'i olduğu anlamına gelir.

FDA rehberindeki tipik değerler ölçeği somutlaştırıyor: salam 0,82, peynir ezmesi 0,95, karaciğer ezmesi 0,96 civarında duruyor. Bu sayıları birer ürün örneği olarak okumanızı öneriyoruz. Kendi ürününüzün değeri formülasyona ve ölçüm koşuluna göre değişir ve ancak ölçümle kesinleşir.

Sıcaklık: aw Değeri Neden Ölçüm Sıcaklığıyla Birlikte Yazılır

Tanım üç koşula dayanıyor: sistem dengededir, sıcaklık tanımlıdır ve standart hâl saf sudur. Sıcaklık koşulunun pratikte bir karşılığı var, çünkü aw sıcaklıkla değişir. Kaynaklar ise değişimin yönünde ayrışıyor.

FDA rehberi kısaca aw'nin sıcaklıkla arttığını yazıyor. AQUALAB ise yönün ürüne göre değiştiğini, bazı ürünlerde artıp bazılarında azaldığını ve yüksek nemli gıdaların çoğunda değişimin ihmal edilebilir kaldığını söylüyor.

Biz bu yüzden genel bir yön kuralı yazmıyoruz: aw sıcaklığa bağlıdır ve yönü ürüne özgüdür. Ölçümün kendisi de sıcaklığa duyarlı. FDA, Stoloff'un 1978 tarihli çalışmasına dayanarak 25°C'de numune ile üstündeki hava arasındaki 0,1°C'lik farkın yaklaşık 0,005 aw hata yarattığını aktarıyor. Raporlarken aw değerinin yanına ölçüm sıcaklığını yazmanızı bu nedenle öneriyoruz.

Termodinamik Temel: Kimyasal Potansiyel ve Suyun Enerji Durumu

aw'nin bir su miktarı yerine enerji ölçüsü olmasının nedeni termodinamikte yatıyor. Dengede suyun kimyasal potansiyeli sistemin her yerinde aynıdır, yani sıvı faz ile buhar fazı dengedeyse ikisinin potansiyeli eşitlenir. Bu eşitlik sayesinde buhar fazını ölçerek numunedeki suyun enerji durumunu buluyoruz ve numunenin içine girmemiz gerekmiyor.

Kimyasal Potansiyel ve Fugasite

AQUALAB'ın türetmesi kimyasal potansiyelden başlıyor: μ = μ° + RT ln(f/f°). Burada R gaz sabitini, T mutlak sıcaklığı, f ise suyun kaçma eğilimini yani fugasitesini gösteriyor. Standart hâldeki saf suyun fugasitesi f° olduğu için aw = f/f° oluyor. Gıda koşullarında fugasite buhar basıncına çok yakın olduğu için aw, p/p0 oranıyla yaklaşık olarak hesaplanabiliyor.

Decagon aynı fikri Gibbs serbest enerjisi üzerinden anlatır: aw, suyun kısmi özgül Gibbs serbest enerjisiyle yakından ilişkilidir ve serbest suyun aw değeri 1,0'dır.

Suyun Enerjisini Düşüren Üç Etki

Bir üründe aw'yi tek bir neden düşürmüyor ve AQUALAB üç etki sayıyor. Tuz ve şeker gibi çözünenler suyla iyonik ve hidrojen bağları kurar, AQUALAB buna kolligatif etki diyor. Kapiler etkide eğri bir sıvı menisküsünün üzerindeki buhar basıncı saf suyunkinden düşük kalır. Yüzey etkileşiminde ise su, nişasta ve protein gibi çözünmemiş bileşenlerin kimyasal gruplarına doğrudan bağlanır.

AQUALAB ilkini ozmotik etki, diğer ikisini matris etkisi diye grupluyor. Üçü birlikte ürün suyunun enerjisini ve buhar basıncını saf suya göre aşağı çekiyor.

Bağlı Su ve Serbest Su Ayrımı Neden Yanıltır

Eğitim sitelerinde ve satıcı sayfalarında aw sık sık "serbest su miktarı" diye anlatılıyor. Kısayol akılda kalıyor, ama üretici teknik belgeleri sınırını açıkça yazıyor. Decagon'a göre serbest su, enerjisini düşüren hiçbir kuvvete maruz kalmayan sudur; o hâlde gıdadaki bütün su bir ölçüde bağlıdır. Sormamız gereken, suyun ne kadar sıkı bağlandığıdır.

AQUALAB ve Decagon aw'yi bu yüzden ayrık iki hâl yerine bir enerji sürekliliği olarak tarif ediyor. Ozmotik ve matris etkileşimlerinin değişen dereceleri bu sürekliliği yaratıyor. "Serbest su" ifadesini kullanacaksanız bu düzeltmeyi yanında taşımanızı öneriyoruz, çünkü iki kutuplu bir model aynı nemde neden farklı aw ölçtüğünüzü açıklayamaz.

Su Aktivitesi ile Nem İçeriği Arasındaki Fark: Miktar ve Enerji Durumu

Nem içeriği bir üründe ne kadar su olduğunu, su aktivitesi ise o suyun ne kadar kullanılabilir olduğunu söylüyor. İkisi de sayısal bir ölçüm: nem içeriği bir yüzde, aw ise 0–1 arası birimsiz bir oran. Aralarındaki fark sayının türünde yatmıyor, çünkü iki ölçüm farklı bir fiziksel büyüklüğe bakıyor. AQUALAB'ın karşılaştırması nem içeriğini miktar ölçümü, aw'yi ise mikrobiyal güvenlik, nem göçü, tazelik ve doku sorularının ölçümü olarak çerçeveliyor.

Nem İçeriği Neyi Ölçer

Nem içeriği, ne kadar sıkı bağlanmış olursa olsun üründeki toplam suyu verir. Decagon ve AQUALAB yöntemleri sayıyor: etüvde kurutmada ağırlık kaybı, kızılötesi yöntemler, nükleer manyetik rezonans (NMR) ve Karl Fischer titrasyonu. Ağırlıkla satılan bir üründe verim, besin etiketi ve reçete hesabı için bu sayıya ihtiyacınız var. AQUALAB, gıda üretiminde etüvde kurutmayı makul sürede yüksek duyarlık veren bir orta yol olarak anlatıyor.

Bu yöntemler kendi sorularını doğru cevaplıyor. Güçlük, nem yüzdesinden bir mikrobiyal güvenlik ya da raf ömrü hükmü çıkarmaya çalıştığımızda başlıyor, çünkü aradaki ilişki doğrusal ilerlemiyor.

Aynı Nem, Farklı aw; Aynı aw, Farklı Nem

Decagon bu sınırı bir örnekle gösteriyor: güvenli ve kararlı bir ürün %15 su taşırken, yalnızca %8 su taşıyan başka bir ürün mikrobiyal üremeye açık olabilir. Daha nemli üründe su diğer bileşenlere kimyasal olarak bağlı olduğu için mikroplar onu kullanamıyor. Tersini FDA'nın tablosu gösteriyor: %15 nemli fıstık ezmesinin de %8 nemli süt tozunun da aw değeri 0,70.

FDA tablosundan iki ürünü karşılaştıran grafik: fıstık ezmesinin nem içeriği %15, süt tozununki %8; ikisinin su aktivitesi de 0,70.

Bir nem limitini bir üründen ötekine taşıyamamanızın nedeni de bu. Sizin ürününüzde güvenli olan nem düzeyi, başka bir formülasyonda üremeye izin veren bir aw değerine denk gelebilir.

Nem Sorpsiyon İzotermi: İki Ölçümü Bağlayan Eğri

Nem içeriği ile aw'yi aynı grafikte birleştiren araç nem sorpsiyon izotermi. AQUALAB izotermi ürünün nem haritası diye anlatıyor. Sıcaklık sabitken ürün nem aldıkça ya da verdikçe hem nem içeriği hem aw değişir ve ikisini tek bir eğride görürsünüz.

Her maddenin izotermi farklıdır. Bir ürün için bulduğunuz nem limitini başka bir ürüne bu yüzden taşıyamazsınız.

Şematik nem sorpsiyon izotermi: sabit sıcaklıkta bir ürünün nem içeriği ile su aktivitesini tek eğride bağlayan eğri, başka bir ürünün farklı eğrisi, ürün nem alırken adsorpsiyon, verirken desorpsiyon yönü.

Adsorpsiyon, Desorpsiyon ve İzotermin Kullanımı

Ürün ortamdan nem çekerken adsorpsiyon, nem kaybederken desorpsiyon yönünde ilerliyor ve izotermi iki yönde de çıkarabilirsiniz. AQUALAB izotermin üç kullanımını öne çıkarıyor: kekleşme ve doku kaybının başladığı aw düzeyini bulmak, formülasyon değişikliğinin etkisini önceden görmek ve raf ömrünü tahmin etmek. FDA'ya göre izoterm, kurutma süreçlerinin tasarımında ve kurutma sonunda hedeflenen aw değerinde de işe yarıyor.

Geleneksel yöntem numuneleri desikatörlere koyup günlerce ya da haftalarca tartmaya dayanıyordu ve AQUALAB'a göre tek bir grafik bu yolla bir aydan uzun laboratuvar işi demekti. FDA'nın rehberi de iki klasik yol tarif ediyor. Birinde bilinen nemdeki gıdayı kapalı kapta dengeye getirip baş boşluğundaki buhar basıncını ya da bağıl nemi ölçüyorsunuz. Ötekinde küçük bir numuneyi sabit nemli ortamlarda dengeye bırakıp nemini tartıyorsunuz.

Mikrobiyal Güvenlik: Mikroorganizmaların Minimum aw Değerleri

Her mikroorganizma grubunun üremeyi bıraktığı bir minimum aw değeri var. Decagon'a göre mikrobiyal üremenin alt sınırını aw, nem içeriğinden daha iyi gösteriyor; sıcaklık ve pH da rol oynasa da aw çoğu zaman en önemli etken. Bakteriler en yüksek değerlerde duruyor, kseroflik küfler ve ozmofilik mayalar ise çok daha kuru koşullarda üremeyi sürdürüyor.

Grup Bazında Minimum aw Tablosu

Aşağıdaki değerleri Decagon'un 2006 tarihli Fundamentals of Water Activity belgesindeki Tablo 1'den aldık.

Mikroorganizma ya da grupMinimum aw (Decagon, 2006)
Patojen bakterilerin büyük çoğunluğu0,90
Salmonella spp.0,95
Listeria monocytogenes0,92
Staphylococcus aureus, aerobik0,87
Saccharomyces cerevisiae (maya)0,90
Candida (maya)0,88
Bozulma küfleri0,70
Ozmofilik maya, Saccharomyces rouxii (Zygosaccharomyces rouxii)0,62
Kseroflik küf, Monascus bisporus0,61
Bütün mikroorganizmalar0,60'ta mikrobiyal çoğalma yok

Başka kaynaklar aynı gruplar için biraz farklı değerler veriyor. Bu yüzden tablodaki sayıları tek başına bir ürün kararına dayanak yapmamanızı öneriyoruz.

Clostridium botulinum için de kaynaklar tek bir sayıda buluşmuyor. FDA yaklaşık 0,93 veriyor ve bu değerin ürün özelliklerine göre 0,96'ya çıkabildiğini belirtiyor. Decagon ise tip A ve B için 0,94, tip E için 0,97 yazıyor.

Tek bir ifade gerekiyorsa biz "tip A ve B için yaklaşık 0,93–0,94, tip E için daha yüksek" diyoruz. Değerlerin hepsi 0,85'in üzerinde kaldığı için aşağıdaki FDA eşiği bu farktan etkilenmiyor.

Minimum Değerler Üremenin Sınırıdır

Tablodaki her sayı, üremenin durduğu noktayı gösteriyor. Decagon 0,60 için "mikrobiyal çoğalma yok" ifadesini kullanıyor ve suyu çekemeyen mikropların sayısının zamanla azalıp sonunda öleceğini yazıyor, ama bunun için bir süre vermiyor. FDA'ya göre ise aw ile korunan konservelerde aw 0,85'in üzerindeyse, halk sağlığı açısından önemli mikropların vejetatif hücrelerini yok etmek için genellikle ısıl işlem gerekiyor. Biz de aw'yi düşürmeyi üremeyi durduran bir engel olarak okuyoruz.

0,85 Eşiği ve FDA'nın Konserve Düzenlemesi

FDA'nın teknik rehberine göre çoğu gıdanın aw değeri 0,95'in üzerinde ve bakteri, maya ve küf üremesine yetecek suyu taşıyor. Bitmiş üründe aw 0,85 ya da altına çekildiğinde gıda, ABD Federal Düzenlemeler Kodu'nun (CFR) 21. başlığındaki 108, 113 ve 114. kısımların kapsamı dışında kalıyor. FDA'nın düşük asitli konserve gıda (LACF) çerçevesinde bitmiş denge pH'ı 4,6'nın ve aw değeri 0,85'in üzerinde olan gıda düşük asitli konserve sayılıyor. Alkollü içecekler ve bazı domates ürünleri bu tanımın dışında kalıyor.

Böyle bir ürüne hangi ısıl işlemin uygulandığını retort sterilizasyonu anlattığımız yazıda, işlemin öldürme etkisinin nasıl ölçüldüğünü F0 değerini açıkladığımız yazıda bulabilirsiniz. FDA formülasyonla kontrole de kapı açıyor. Koruyucu tuzsa tuz yüzdesi aw kontrolünü belgelemeye yetebilir, ama işletme ya da proses otoritesi o üründe tuz düzeyini aw ile tutarlı bağlayan veriye sahip olmalı. Engel (hurdle) yaklaşımında ise Decagon, aw'nin sıcaklık, pH ve redoks potansiyeli gibi engellerle birleştirilebildiğini yazıyor.

Kimyasal ve Fiziksel Bozulma: Maillard, Lipit Oksidasyonu ve Doku

aw'nin etkisi mikropla bitmiyor ve renk, tat ve dokudaki bozulmalara da uzanıyor. Burada "belirler" yerine "etkiler" diyoruz, çünkü Decagon'un ifadesi de aw'yi ölçüp kontrol etmenin bu bozulmaları en aza indirebileceği yönünde. Renk ya da tat şikâyeti gelen bir üründe yalnızca mikrobiyoloji sonucuna bakmak bu yüzden yetmiyor ve aw değerini de kayda almanızı öneriyoruz.

Maillard Esmerleşmesi ve Lipit Oksidasyonu

Maillard esmerleşmesi enzimatik olmayan bir esmerleşmedir ve Decagon da onu "nonenzymatic browning" başlığıyla anıyor. Enzimatik esmerleşme ayrı bir mekanizma: orada tepkimeyi bir enzim yürütüyor, Maillard'da ise şeker ile amino asit tepkimeye giriyor. Decagon'a göre aw'yi ölçüp kontrol etmek, enzimatik olmayan esmerleşmeyi ve kendiliğinden ilerleyen otokatalitik lipit oksidasyonunu en aza indirebilir. Aynı belge, aw kontrolünün enzim ve vitaminlerin aktivitesini uzatmaya da yaradığını ekliyor.

Doku, Gevreklik ve Topaklanma

Doku tarafında Decagon'un tarifi net. Düşük aw değerindeki ürünler gevrek ve çıtırdır, aw yükseldikçe yumuşayıp sulanır. Nemli ve çiğnenebilir bir ürünün aw değeri düştüğünde ise sertlik, kuruluk, bayatlık ve çiğneme zorluğu ortaya çıkıyor. Ürünün duyusal olarak kabul edilemez hâle geldiği noktayı kritik aw değerleri gösteriyor.

Toz ürünlerde Decagon'a göre topaklanma, kümeleşme, çökme ve yapışkanlık aw değerine, zamana ve sıcaklığa bağlı. Bu yüzden tozun aw değerini nem içeriğinin ve sıcaklığın fonksiyonu olarak bilmeniz işleme, ambalajlama ve depolamada gerekiyor. AQUALAB, topaklanmanın ve doku kaybının başladığı düzeyin izotermden okunabildiğini ekliyor. Bir atıştırmalığı aylarca gevrek tutmak da AQUALAB'ın örneğiyle bir aw işi.

Nem Göçü ve Raf Ömrü: Su aw Farkına Göre Hareket Eder

Çok bileşenli bir üründe su, nemi çok olan bileşenden az olana doğru göç etmiyor; aw değeri yüksek bölgeden düşük bölgeye göç ediyor. Decagon bunu aw'nin bir enerji ölçüsü olmasına bağlıyor: bileşenler arasındaki aw farkı su hareketini sürükleyen kuvvet, göçün hızı ise birçok etkene bağlı. Kuru meyveli bir kahvaltılık tahılda meyvenin aw değeri daha yüksek olduğu için meyve suyunu tahıla veriyor, meyve sertleşip kururken tahıl yumuşuyor.

Decagon'un sorduğu soru nem göçünü iyi açıklıyor: %2 ve %10 nemli iki bileşeni eşit miktarda karıştırdığınızda karışım %6 nemde olur. Aralarında su alışverişi olup olmayacağını ise nem yüzdeleri söylemez. İki bileşenin aw değeri eşitse alışveriş olmaz; nemleri aynı, aw değerleri farklıysa su denge aw'sine varana kadar yer değiştirir. AQUALAB aynı ilkeyi kek ve kremasıyla anlatıyor: aw değerleri eşit olduğu sürece biri öbüründen su çekmiyor.

Kritik aw ve Ambalaj

Raf ömrünü de bu hareketin hızı olarak düşünebilirsiniz. Decagon'a göre ambalajdan geçen nemin hızı ve gıdanın aw değerinin kritik bir sınıra doğru değişme hızı, ürünün raf ömrünü belirliyor. Kritik üst ve alt aw sınırlarını mikrobiyal güvenlik, doku, tat, görünüm ve besin değeri için ayrı ayrı koyabilirsiniz. Depolama sıcaklığını, ortam bağıl nemini ve kritik aw değerlerini biliyorsanız doğru bariyer özellikli ambalajı seçebilirsiniz.

FDA aynı mantığı kurutulmuş ürün için kuruyor: kurutma sonunda aw uygun bir düzeye getirilmeli ve depolama boyunca kabul edilebilir bir aralıkta tutulmalı. Peynirli kraker sandviçi ya da kremalı kek gibi çok bileşenli ürünlerde her bileşenin aw değerini ayrı ölçmenizi öneriyoruz, çünkü göçün yönünü toplam nem gösteremez.

Endüstride Su Aktivitesi: Kalite Kontrol Noktası ve Ölçüm

aw'yi bir kalite parametresi yapan şey, mikrobiyal, kimyasal ve fiziksel kararlılığı aynı sayıyla izleyebilmeniz. Ama bir sayının kontrol noktasına dönüşmesi için doğrulanmış bir limite ve kayıtlı bir ölçüme ihtiyaç var ve ikisi de ölçümün nasıl yapıldığına bağlı.

aw Bir Kritik Kontrol Noktası Olarak

Tehlike Analizi ve Kritik Kontrol Noktaları (HACCP) sisteminde Decagon'un vurguladığı fikir basit: amaç, sorunu hat sonunda yakalamak yerine üretim süreci boyunca denetlemek. Bu mantığa aw iyi oturuyor, çünkü tehlikeli organizmaların gelişmesini önleyecek bir hedef aw belirleyip partiyi o hedefe göre izleyebilirsiniz. FDA'nın düşük asitli konserve düzenlemesinde ise 21 CFR 113.100(a)(6) maddesi, aw ölçümlerine ait kayıt tutma gerekliliklerini düzenliyor.

FDA'nın teknik rehberi bir uyarı daha yapıyor: hammadde tedarikçisinin değişmesi bitmiş ürünün aw değerini değiştirebilir, bu yüzden aw'nin periyodik olarak ölçülmesi uygundur. Kritik kontrol noktası (KKN) olarak kullanacağınız bir aw limitini kendi ürününüzde doğrulamanızı ve her ölçümü sıcaklığıyla birlikte kaydetmenizi öneriyoruz.

aw Nasıl Ölçülür: Kapalı Hazne ve Denge

Ürüne daldırıp aw okuyan bir cihaz yok, bu yüzden aw'yi dolaylı yoldan ölçüyoruz. Decagon'un tarifiyle numune kapalı bir haznede baş boşluğundaki havayla dengeye geliyor ve dengede ölçülen bağıl nem numunenin aw değerini veriyor. FDA da gerekli ekipmanın bir bağıl nem ölçerle aynı olabileceğini, yeter ki algılayıcının numuneyle birlikte yalıtılabileceğini belirtiyor.

Dengedeki baş boşluğunu okuyan algılayıcıları AQUALAB iki gruba ayırıyor. Suyun buharını doğrudan ölçen soğutulmuş ayna çiğ noktası ve ayarlanabilir diyot lazer (TDL) yöntemlerini birincil sayıyor. Bir polimerin ya da elektrolitin elektriksel değişiminden aw çıkaran kapasitif ve dirençli sensörler ise bu sınıflamada ikincil yöntemler arasında yer alıyor. Hangisinin sizin için uygun olduğu ürününüze, ölçmek istediğiniz aralığa ve ölçümü kalite kontrolde mi yoksa Ar-Ge'de mi kullanacağınıza bağlı.

AQUALAB su aktivitesi ölçüm cihazlarını marka sayfamızda inceleyebilirsiniz. Ürününüzü ve ölçmek istediğiniz aw aralığını teklif formundan bize yazın, hangi ölçüm yönteminin uygun olduğunu birlikte belirleyelim.

Sıkça Sorulan Sorular

Su aktivitesi ile bağıl nem aynı şey mi?

İkisi sayısal olarak bağlantılı, ama farklı şeylerin özelliği. Bağıl nem havanın özelliğidir; su aktivitesi ise numunenin özelliğidir ve numune ile hava dengeye geldiğinde ölçülen denge bağıl neminin 100'e bölünmüş hâlidir. Denge bağıl nemi %70 olan bir numunenin aw değeri 0,70 olur.

Su aktivitesinin birimi var mı?

Su aktivitesinin birimi yok, çünkü aw aynı birimle ölçülen iki buhar basıncının oranıdır. Değer 0 ile 1 arasında kalır ve saf su 1,0'dır. Bağıl nemle karışmasın diye aw değerini yüzde işaretiyle yazmıyoruz.

Su aktivitesi kaç olmalı?

Her ürün için geçerli tek bir hedef yok; hedef, önlemek istediğiniz bozulmaya ve ürüne göre değişiyor. FDA açısından bitmiş üründe 0,85 ve altı, gıdayı düşük asitli ve asitlendirilmiş konserve kurallarının dışında tutuyor. Decagon 0,60'ta mikrobiyal çoğalma bildirmiyor, ama doku ve kimyasal kararlılık için ürününüzün kendi kritik aw değerlerini ayrıca belirlemeniz gerekiyor.

Su aktivitesi nasıl düşürülür?

İki yol var: suyu üründen çıkarmak ya da kalan suyu bağlamak. Kurutma birinci yol ve FDA, kurutma sonunda aw'nin uygun bir düzeye getirilmesini istiyor. İkinci yolda tuz ve şeker iş görüyor, çünkü tuz ya da şeker çözeltisinin buhar basıncı saf suyunkinden düşük. FDA da aw ile korunan konservelerde aw'nin genellikle tuz ya da şekerle kontrol edildiğini yazıyor.

Düşük su aktivitesi mikropları öldürür mü?

Düşük aw üremeyi durduruyor, ama bir öldürme adımının yerini tutmuyor. Decagon bu koşulda mikrop sayısının zamanla azalıp sonunda öldüğünü yazıyor, ama bir süre vermiyor. FDA ise aw ile korunan ve aw değeri 0,85'in üzerinde kalan konservelerde vejetatif hücreleri yok etmek için genellikle ısı gerektiğini belirtiyor. İnaktivasyon gereken yerde ısıl işlemi bu yüzden ayrı bir adım olarak planlamanızı öneriyoruz.

Kaynaklar ve Referanslar

  • U.S. Food and Drug Administration, Water Activity (aw) in Foods, Inspection Technical Guide (yayın tarihi belirtilmemiş; Stoloff, L., J. AOAC 61(5), 1978'e atıfla). https://www.fda.gov/inspections-compliance-enforcement-and-criminal-investigations/inspection-technical-guides/water-activity-aw-foods
  • U.S. Food and Drug Administration, Acidified & Low-Acid Canned Foods Guidance Documents & Regulatory Information. https://www.fda.gov/food/guidance-documents-regulatory-information-topic-food-and-dietary-supplements/acidified-low-acid-canned-foods-guidance-documents-regulatory-information
  • AQUALAB, Water activity (aw) definition. https://aqualab.com/learn/water-activity-definition
  • AQUALAB, Moisture content vs water activity: Choosing the right measurement. https://aqualab.com/learn/moisture-content-vs-water-activity-choosing-right-measurement
  • AQUALAB, Water Activity Measurement Methods: Dew Point, TDL, Capacitance, and Resistive Electrolytic Sensors (yayın tarihi belirtilmemiş). https://aqualab.com/learn/water-activity-measurement-methods
  • Decagon Devices, Fundamentals of Water Activity, 2006.