水分含量和水分活度：影響食品安全的兩個(gè)因素

所有食物都有水。通常需要兩種形式：自由水或可利用的水。與蛋白質(zhì)和碳水化合物等不同分子結(jié)合的水，可利用的水可以支持細(xì)菌，酵母和霉菌的生長(zhǎng)，這可能會(huì)影響食品的安全和質(zhì)量。

食物中的含水量

含水量或含水量是食物中含有的總水分的量度。它通常表示為總重量的百分比：

Mw（濕基）=（w-d）×100/w     

Mw =以濕重為基準(zhǔn)的水分含量

w =濕重

d =干重

水分活度

水分活度是生物反應(yīng)利用水分的衡量標(biāo)準(zhǔn)。它決定了微生物生長(zhǎng)的能力。如果水分活度減少，具有生長(zhǎng)能力的微生物也將減少。

水分活度（aw）表示為食物（P）中水的蒸氣壓與純水的蒸氣壓（P0）的比值。它預(yù)測(cè)水是否可能從食品轉(zhuǎn)移到可能存在的微生物細(xì)胞中。

aw=P/P0

例如，0.90 aw的水分活度意味著蒸氣壓為純水的90％。由于水的性質(zhì)的變化，水分活度隨溫度升高，例如溶質(zhì)如鹽和糖的溶解度，或食物的狀態(tài)。

水分含量與水分活度之間的關(guān)系

水含量本身不足以確定食品安全或預(yù)測(cè)產(chǎn)品保質(zhì)期。水分含量與水分活度之間的關(guān)系是復(fù)雜的，與食物的相對(duì)濕度及其含水量有關(guān)。必須確定每個(gè)特定食品的這種關(guān)系。

很容易認(rèn)為，含水量較高的食品的水分活度要高于干性食品，但并不是所有的食品都是這樣的。具有相同含水量但水分活度非常不同的產(chǎn)品是可能的。例如，薩拉米香腸和熟牛肉的含水量相當(dāng)于約60％。然而，臘腸的水分活度為0.82 aw，熟牛肉約為0.98 aw。

普通食品的水分活度

大多數(shù)食物的水分活度大于0.95，這支持細(xì)菌，酵母和霉菌的生長(zhǎng)。了解食物的水分活動(dòng)在制定危害分析關(guān)鍵控制（HACCP）計(jì)劃時(shí)非常重要。在進(jìn)行危險(xiǎn)分析并完成許多產(chǎn)品的表格1時(shí)，產(chǎn)品或成分的水分活動(dòng)是必要的。

食品                                                            水分活度aw

鮮肉和魚(yú)                                                      0.99

生蔬菜（例如：胡蘿卜，花椰菜，胡椒）    0.99

生水果（例如：蘋果，橘子，葡萄）            0.98

熟肉，面包                                                   0.91-0.98

肝泥香腸                                                        0.96

魚(yú)子醬                                                            0.92

潮濕的蛋糕（例如胡蘿卜蛋糕）                    0.90-0.95

香腸，糖漿                                                     0.87-0.91

面粉，大米，豆類，豌豆                                0.80-0.87

薩拉米                                                             0.82

醬油                                                                 0.80

牛肉干                                                             <0.80

果醬，果醬，果凍                                           0.75-0.80

花生醬                                                             0.70

干果                                                                 0.60-0.65

干香料，奶粉                                                   0.20?0.60

餅干，巧克力                                                   <0.60

普通食品的含水量

水分測(cè)量在某些情況下可能是有用的，例如確定產(chǎn)量。然而，水的活動(dòng)是預(yù)測(cè)食品安全和質(zhì)量的更為合適的衡量標(biāo)準(zhǔn)。一些典型食物的含水量近似如下：

食品                                          水分含量

蘋果                                          84

橙子                                          87

葡萄                                          81

草莓                                          92

西蘭花                                      91

黃瓜                                          96

胡椒                                          92

土豆                                          79

生牛肉                                      73

生雞肉                                      69

熟牛肉                                      62

熟雞肉                                      62

薩拉米香腸，牛肉                    60

面包                                          36

干果                                          31

果醬/蜜餞                                 30

牛肉干                                      23

面粉                                          11

餅干/餅干                                 6

花生醬                                      2

典型的生物活動(dòng)水分活度限制

通過(guò)降低水分活度，食物可以安全存放。下表顯示了可以支持特定生物群體生長(zhǎng)的水分活度水平。

霉菌具有生長(zhǎng)??和毒素生產(chǎn)的zui小水活動(dòng)。大多數(shù)霉菌需要比生長(zhǎng)霉菌毒素的zui低生長(zhǎng)要求更高的水分活度。下表顯示了霉菌生長(zhǎng)和毒素生產(chǎn)的一些常見(jiàn)的霉菌毒素和zui低水分活度。

糧食行業(yè)經(jīng)常在收獲糧食時(shí)對(duì)水分進(jìn)行測(cè)試。加拿大糧食委員會(huì)制定了以下文件：良好的經(jīng)營(yíng)實(shí)踐：糧食，油籽和豆類糧食加工設(shè)施，具有有用的信息：

濕粒安全儲(chǔ)存時(shí)間框架

成品水分（FPM）將由于高水分顆粒而使真菌毒素發(fā)育的風(fēng)險(xiǎn)zui小化。FPM水平為：

小麥<14.6％

大豆<14％

豆<16.1％

扁豆<13.1％

豌豆<16.1％

芥菜種子<9.6％

當(dāng)進(jìn)料谷物的水分含量超過(guò)FPM水平時(shí)，安全儲(chǔ)存時(shí)間為：

如果在40天內(nèi)水分> FPM并且<= 18％干燥至低于FPM

如果20天內(nèi)水分> 18％，并且<= 20％干燥至低于FPM

如果水分> 20％，并且<= 22％在10天內(nèi)干燥至低于FPM

如果水分> 22％，并且<= 24％在5天內(nèi)干燥至低于FPM

如果水分在三天內(nèi)> 24％干燥至低于FPM

影響水分活動(dòng)的因素

干燥：通過(guò)物理去除水分減少水分（例如：牛肉干）。

溶質(zhì)：通過(guò)加入溶質(zhì)如鹽或糖來(lái)降低水分活度（例如：果醬，腌肉）。

冷凍：通過(guò)凍結(jié)降低水分活度（例如：以冰的形式除去水分）。

組合：上述中的一種或多種可以組合以對(duì)水的活動(dòng)產(chǎn)生更大的影響（例如：鹽漬和干燥魚(yú)）。

什么時(shí)候測(cè)試水分活度或含水量

水分活度值在以下情況下很有用：確定產(chǎn)品的安全性或貨架穩(wěn)定性

含水量值在以下情況下很有用：

確定食物或成分的干重

確定產(chǎn)量

確認(rèn)了干燥過(guò)程的終點(diǎn)

如何測(cè)試含水量（水分）和水分活度

有各種測(cè)試方法和設(shè)備可用于測(cè)定食品和其他商品中的含水量（水分）和水分活動(dòng)，包括：

含水量：*AOAC分析方法  水分測(cè)定儀

水分活度（aw）：加拿大衛(wèi)生部 - 分析方法綱要（第3卷） 水分活度儀

加拿大衛(wèi)生部和糧食委員會(huì)推薦美國(guó)Decagon Devices公司生產(chǎn)的AquaLab水分活度儀，具有讀數(shù)快（小于5分鐘）、準(zhǔn)確性高以及免維護(hù)和校準(zhǔn)等特點(diǎn)，其采用的鏡面冷凝露點(diǎn)法作為標(biāo)準(zhǔn)推薦的技術(shù)。