Декагонни устройства
Разпределение на водата в продукта
Както знаете, водата в системата (в продукта) може да бъде разделена на три компонента: „свободна“, абсорбирана и свързана вода. Свободната вода има същата енергия и свойства като чистата вода. Абсорбираната вода е по-малко свързана с продукта и има различни свойства и по-ниска енергия от чистата вода. „Свързаната“ вода има по-ниски енергийни свойства поради наличието на йонни връзки. Всъщност водните молекули се движат свободно между тези три форми и е много трудно да се определи количественото състояние на всяка от трите форми. Освен това цялостният енергиен статус на водата се определя като сбор от енергиите на всяка форма. Намаляването на енергийния статус на системата (или активността на водата) води до намаляване на „наличната“ вода за протичане на химични и биологични реакции. Определянето на съдържанието на влага в даден продукт не ни дава информация за разпределението му във формите.
Титруването по Карл Фишер може дори да ни даде количествена стойност на "свързаната" вода и се счита за по-добър метод от изсушаването на продукта. Въпреки това, като ни дава количествената стойност на "свързаната" вода, методът на титруване на Карл Фишер не ни дава информация за енергийното състояние на водата. В същото време активността на водата ни казва енергийния статус на водата или нейната "наличност" и не зависи от общото съдържание на влага (зависи от разпределението на влагата във формите). Следователно активността на водата дава по-точно съответствие на биологичните и химичните реакции от метода на Карл Фишер.
Какво е водна активност?
В по-научен план активността на водата може да се опише катосъотношението на налягането на парите върху продукта (p) към налягането на парите върху чистата вода (po) при същата температура.
Защо е необходимо да се контролира активността на водата?
Съществува също връзка между активността на водата и стабилността на продукта. Разликата във водните активности на компонентите, които изграждат крайния продукт, или между продукта и неговата среда, води до движение (миграция) на влага в продукта. Да знаете дали даден продукт ще абсорбира или отделя влага е важно, за да предотвратите влошаване на качеството на продукта, особено ако един от компонентите е чувствителен към влага. Например, ако компонент 1 с 2% влага трябва да се смеси с равно количество компонент 2 с 10% влага, влагата на компоненти 1 и 2 ще взаимодейства ли? Крайният продукт ще има съдържание на влага от 6%, но реакцията на пренос на влага ще зависи от стойността на водната активност. Тоест, ако водната активност на компоненти 1 и 2 е еднаква, тогава няма да има движение на влага между тях.
Замяна на метода на Карл Фишер с водна активност
Анализът на Карл Фишер дава добри резултати само при добре контролирани условия. Освен това този вид анализ изисква използването на вредни химикали и изисква специално обучение за извършване на тестовете. Следователно е необходимо да се намери по-проста замяна на това преживяване. Водната активност е отличен заместител на метода на Карл Фишер. дава по-важна информация за състоянието на водата в системата. Данните за водната активност по никакъв начин няма да съответстват на резултатите, получени по метода на Карл Фишер, но ще дадат по-добро съответствие по отношение на растежа на микроорганизмите, химическата стабилност и физичните свойства на продукта. Това става особено забележимо за продукти, които изпитват големи проблемипромени в стабилността с малки промени в съдържанието на влага в продукта.