微生物污染：水分活度如何助力避免高昂的食品召回損失

微生物污染可能導致食品制造商面臨產品召回和財務損失。AQUALAB強調了含水量（用于衡量水的體積）與水分活度之間的關鍵區別，其中水分活度能夠反映水的能量狀態，且對于評估微生物生長情況至關重要。

食品制造商有責任確保其產品可安全食用，且不會帶來任何食品安全風險。為實現這一目標，他們必須制定一份食品安全計劃，明確識別出最高的安全風險，并制定關鍵控制機制，將這些風險降低至可接受水平。這些控制機制通過具體規范來體現，產品必須滿足這些規范才能上市銷售。如果這些規范設置得當，并通過常規測試進行持續監控，那么產品應能保持安全且盈利。然而，如果未能妥善監控這些規范，或者所制定的規范有誤，就可能導致產品出現問題、引發召回，甚至造成嚴重疾病。

了解食品安全風險

對于中高水分食品而言，最常見的風險之一便是微生物污染。致病性細菌可引發食源性疾病，而霉菌則會產生霉菌毒素并導致異味。在產品生產后發現任何類型的微生物污染都可能導致強制召回，造成產品浪費、物流成本增加以及聲譽受損，這些都會帶來長期的財務影響。因此，確定針對微生物污染的適當關鍵控制機制并設定正確的放行規范至關重要。

利用水分活度控制微生物生長

許多公司依賴水分含量作為放行規范以確保產品安全。然而，水分含量只是衡量水的量，并不能控制微生物生長。相反，水分活度（衡量水的能量狀態）才是控制微生物生長的適當放行規范。

最近，一家大型食品制造商痛苦地認識到，依據水分活度而非水分含量來放行產品的重要性。20多年來，他們生產的產品優質，鮮有投訴。然而，突然間，他們開始收到多起關于產品發霉且可能含有霉菌毒素的投訴。這是怎么回事呢？20年來，他們一直依據相同的水分含量規范放行產品，從未出現問題。盡管水分含量規范未變，但霉菌卻意外出現。隨后的召回、關公活動和原因調查活動耗費了數百萬美元。

食品產品中微生物生長的原因是什么？

該公司的第一個錯誤是使用水分含量規范而非水分活度來控制霉菌生長。每種微生物都有一個理想的內部水分活度（即水的能量），這對于它們的繁殖和生長至關重要。（1,2）當微生物遇到水分活度低于其內部水分活度的環境時，它們會經歷滲透壓應激，并開始向環境中失水，因為水會從高水分活度區域流向低水分活度區域。（1）微生物并不關心水的量（水分含量），它們只關心水分活度（能量）是否足夠高，以便它們能夠利用。

如圖1所示，每種微生物生長所需的最小水分活度水平各不相同，霉菌生長的實際限值為小于0.70aw。如果該公司使用0.65aw作為放行規范而非水分含量，本可避免任何霉菌生長問題。

導致突然出現發霉的另一個因素是測量水分含量所用儀器的變化。新方法在不知情的情況下提供了比實際水分含量更低的讀數（圖1）。這意味著，盡管公司認為他們遵循的是相同的水分含量規范，但實際水分含量卻高出三到四個百分點。這一增加的水分含量對應的水分活度高于霉菌的生長限值。如果該公司一直在跟蹤水分活度，他們本會立即注意到這一變化，并意識到生產出的產品水分活度高于0.70aw。實施基于水分活度的放行規范本可避免這些問題，并節省數百萬美元的收入損失。

Addium, Inc.公司的AQUALAB水分活度儀可以提供高至±0.003的準確性，而且可以在5分鐘內完成其他電阻或電容傳感器所無法完成的測量。另外TDL 2采用激光方法測量水分活度，是目前市面上一唯能測量高揮發性成分樣品的水分活度儀。無論是冷鏡露點法還是激光法，AQUALAB都可以提供完整的解決方案。

圖1. 常見腐敗微生物生長所需的水分活度下限

水分活度：解決霉菌問題的方案

首先做出的改變是立即改用低于0.70aw的水分活度放行規范，確保無論水分含量如何，任何未達到此規范的產品都不會被放行。這一舉措迅速消除了所有關于發霉的投訴。其次，他們對水分含量測量方法進行了校正，以確保測量結果與歷史數值保持一致。在此過程中，他們意識到當前配方限制了產品在保持安全水分活度水平的同時所能含有的水分量。因此，下一步是調整配方，在滿足新實施的水分活度放行規范的前提下，盡可能提高產品可達到的水分含量水平。這一調整將使他們在確保不再出現產品發霉問題的同時，實現利潤化大最。