水分活度,水活性
水分活度在食品加工中的意义
水分活度在食品加工中的意义
1 水分活度在食品加工中的重要性
随着社会的发展，人们的生活水平越来越高，人们对食品的安全
性和质量要求也比以往更高，水分活度是食品加工很重要的一个指标，它可以帮助从全球范围内获取食品，为销售和加工提供一个经济和安
全的方式。
2 水分活度的重要意义
水分活度是指食品中在常温下克服静水压力而析出的水分，其中
有一种叫做形态水，这种水分可以在析出过程中被抽出，它和组织中
其他分子一起形成一个环境，水分活度对保护食品的质量和安全性十
分关键。
3水分活度的作用
水分活度的检测可以帮助判断食品的新鲜程度和保质期，水分活
度越低，食品质量越好，保质期越长，保持低水分活度的这种情况也
可以有效地保护现成的食品免受空气中水分的影响。
此外，对水分活
度的控制也有助于防止食品中细菌繁殖，从而保证食品的安全性。
4结论
水分活度在食品加工中具有十分重要的作用，它可以在不损害食
品质量的情况下保护食品的新鲜度，保证食品的安全性和质量，行业
更大的发展离不开对水分活度的正确把握。
水分活度测定方法
水分活度测定方法一、引言水分活度是指水分对于某一特定环境条件下物质的相互作用和影响能力。
了解水分活度对于许多行业和领域都具有重要意义，如食品工业、制药工业、农业等。
因此，准确测定水分活度的方法对于保证产品质量、安全性和稳定性具有重要意义。
本文将介绍几种常用的水分活度测定方法。
二、干燥法干燥法是一种常见且简便的水分活度测定方法。
该方法通过将待测样品在一定温度下进行加热，使样品中的水分蒸发，然后根据样品重量的变化计算水分含量。
干燥法的优点是操作简单、成本低，适用于大批量样品的快速测定。
三、半导体传感器法半导体传感器法是一种基于物理原理的水分活度测定方法。
该方法利用半导体传感器对水分分子的物理特性进行测量，通过测量结果来计算水分活度。
半导体传感器法的优点是操作简便、测量速度快，适用于现场快速测定。
四、电阻法电阻法是一种常用的水分活度测定方法。
该方法利用水分对电阻的影响进行测量，通过测量电阻的变化来计算水分活度。
电阻法的优点是测量结果准确可靠，适用于各种物质的水分活度测定。
五、红外光谱法红外光谱法是一种基于光学原理的水分活度测定方法。
该方法利用水分分子对红外光的吸收特性进行测量，通过测量结果来计算水分活度。
红外光谱法的优点是测量范围广泛，适用于各种物质的水分活度测定。
六、核磁共振法核磁共振法是一种高精度的水分活度测定方法。
该方法利用核磁共振技术测量水分分子的旋转、振动等特性，通过测量结果来计算水分活度。
核磁共振法的优点是测量结果精确可靠，适用于对水分活度要求较高的领域。
七、总结水分活度测定方法多种多样，根据不同的需求和实际情况选择合适的测定方法是保证测量结果准确可靠的关键。
干燥法、半导体传感器法、电阻法、红外光谱法和核磁共振法都是常用的水分活度测定方法，每种方法都有其特点和适用范围。
在实际应用中，需要根据样品特性、测量精度要求和实验条件等因素综合考虑，选择合适的水分活度测定方法。
通过准确测定水分活度，可以为相关行业和领域的生产加工提供科学依据，提高产品质量和安全性。
食品化学名词解释与问答题
食品化学习题集（第二版）参考答案第二章水名词解释1.水分活度：水分活度——食品中水分逸出的程度，可以近似地用食品中水的蒸汽分压与同温度下纯水饱和蒸汽压之比表示，也可以用平衡相对湿度表示。
2.吸湿等温线：在恒定温度下，食品水分含量（每单位质量干物质中水的质量）对Aw作图得到水分吸着等温线。
（等温条件下以食品含水量为纵坐标Aw为横坐标得到的曲线。
）3.滞后现象：对于食品体系，水分回吸等温线很少与解吸等温线重叠，一般不能从水分回吸等温线预测解吸现象（解析过程中试样的水分含量大于回吸过程中的水分含量）。
水分回吸等温线和解吸等温线之间的不一致性被称为滞后现象。
问答题1.食品中水的存在状态有哪些？各有何特点？答：食品中水的存在状态有结合水和自由水两种，其各自特点如下：①结合水（束缚水，bound water，化学结合水）可分为单分子层水（monolayer water），多分子层水（multilayer water）作用力：配位键，氢键，部分离子键特点：在-40℃以上不结冰，不能作为外来溶质的溶剂②自由水（ free water）（体相水，游离水，吸湿水）可分为滞化水、毛细管水、自由流动水（截留水、自由水）作用力：物理方式截留，生物膜或凝胶内大分子交联成的网络所截留；毛细管力特点：可结冰，溶解溶质；测定水分含量时的减少量；可被微生物利用。
2.食品的水分活度Aw与吸湿等温线中的分区的关系如何？答：为了说明吸湿等温线内在含义，并与水的存在状态紧密联系，可以将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区：Ⅰ区 Aw=0～0.25 约0～0.07g水/g干物质作用力：H2O—离子，H2O—偶极，配位键属单分子层水（含水合离子内层水）不能作溶剂，-40℃以上不结冰，与腐败无关Ⅱ区 Aw=0.25～0.8（加Ⅰ区，<0.45gH2O/g干）作用力：氢键：H2O—H2O H2O—溶质属多分子层水，加上Ⅰ区约占高水食品的5%，不作溶剂，-40℃以上不结冰，但接近0.8（Aw w）的食品，可能有变质现象。
名词解释水分活性
水活性(Water Activity，又称水分活度、水活度，简写aw)指的是在密闭空间中，某一种食品的平衡蒸气压与相同温度下纯水的饱和蒸气压的比值。
食品的稳定性和安全性与食品中水的含量并不是直接相关，而是与水的“状态”，或者说与食品中水的“可利用性”有关。
因为已有的证据表明，不同种类的食品即便水分含量相同，其腐败变质的难易程度也存在明显的差异。
而且，食品中的水与其非水组分结合的强度是不同的，处于不同的存在状态，强烈结合的那一部分水是不能有效地被微生物和生物化学所利用。
因此，引进了水分活度(wateractivitx)的概念。
[1] 水分活度是指食品中水的蒸汽压与同温度下纯水的饱和蒸气压的比值:Aw=p/p0
式中:Aw是水分活度;p是某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压；p0是相同温度下纯水的饱和蒸汽压。
p/p0 又可以称为相对蒸汽压。
水活性(Water Activity，又称水分活度、水活度，简写aw)指的是在密闭空间中，某一种食品的平衡蒸气压与相同温度下纯水的饱和蒸气压的比值。
纯水的水活性等于1.0。
水活性所量度的是食物中的自由水分子，而这些水分子是微生物生殖和存活的必需品。
大部份生鲜食品的水活性是0.99，而可以抑止多数细菌增长的水活性大约是0.91。
如果把纯水作为食品来看，其水蒸气压p和p0值相等，故Aw=1。
然而，一般食品不仅含有水，而且含有非水组分，食品的蒸气压比纯
水小，即总是p≤p0，故Aw<1。
水分活度的类型
水分活度的类型
水分活度主要分为自由水、结合水和毛细管水三种类型。
1. 自由水：指食品中与非水成分有较弱作用或基本没有作用的水。
水分子可以自由运动，但在宏观上它是被束缚的。
2. 结合水：又称束缚水，是指存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水，是食品中与非水成分结合的最牢固的水。
特点是在-40℃下不结冰，无溶解溶质的能力，与纯水比较分子平均运动为0，不能被微生物利用。
3. 毛细管水：指食品中由于天然形成的毛细管而保留的水分，是存在于生物体细胞间隙的水。
毛细管的直径越小，持水能力越强，当毛细管直径大于0.1μm时，毛细管水实际上已经成为自由水，而当毛细管直径小于0.1μm时则为结合水。
此外，水分活度还可以分为微生物生长的水分活度和食品按其水分活度划分的水分活度类型。
微生物生长的水分活度通常有三种理解：酵母菌和霉菌可在低水分下生长，但是0.85是病原体生长的安全界限；0.85以上水分活度食品需要冷藏或其它措施来控制病原体生长；水分活度0.60～0.85的食品为中等水分食品(这些食品不需要冷藏控制病原体，但由于主要酵母菌和霉菌引起的腐败，要有一个限定货架期。
对大部分水分活度在0.6以下食品，有较长的货架期，也不需冷藏)。
水分活度还可以按照食品的特性进行分类，例如按照水分活度大小进行划分：样品中水的能量状态的体现；或者按照微生物生长的情况进行划分：微生物体都有其生长的最低、最佳、最高水分活度。
以上信息仅供参考，如有需要建议查阅相关文献。
水分及水分活度的测定
水分及水分活度的测定
测定
烘箱预热→称量皿恒重m0 →准确称 样+称量皿重 m1→干燥1h→冷却30min→ 称量→干燥1h→冷却30min→称量→ 反 复至恒重准确称样+称量皿质量 m2 。
取出时先盖好盖子，用纸条取，放入干燥器内，冷 却后称重。
水分及水分活度的测定
2、称量量
样品一般控制在干燥后的残留物为 1.5～3克；固态、浓稠态样品控制在 3～5 克；含水分较高的样品控制在 15～20 克。
水分及水分活度的测定
3、干燥设备
• 对流型干燥箱 • 强力通风型干燥箱 • 真空干燥箱
水分及水分活度的测定
水分及水分活度的测定
例：有关沸点：水 —— 100℃ 苯 —— 80.2 ℃ 水 + 苯 —— 69.25 ℃ 甲苯—— 110.7 ℃ 二甲苯——140 ℃
有关相对密度：(20/4) d水 = 1.00000 d苯 = 0.87900
d甲苯 = 0.86694
水分及水分活度的测定
2.特点和使用范围
• 规定时间——根据经验（准确度要求不高的）
对于易结块或形成硬皮的样品要加入定量的 海砂。
水分及水分活度的测定
（二）直接干燥法
• 原理： 在一定的温度（95～105℃）和压
力（常压）下，将样品在烘箱中加热干 燥，除去水分，干燥前后样品的质量之 差为样品的水分含量。
水分及水分活度的测定
• 适用范围： 不含或含其他挥发性物质甚微且对
水分及水分活度的测定
样品的测定
①称量皿恒重（质量m0） ②准确称样+称量皿质量（m1） ③真空干燥箱40-53KPa，55℃干燥至恒重
阐述测定水分活度的原理和方法
阐述测定水分活度的原理和方法
测定水分活度是指测定物质中水分的能力，即水分对物质的影响程度。
水分活度越高，物质越容易吸收水分，反之则难以吸收。
测定水分活度的原理是基于水分会使物质的化学性质、物理性质和生物学性质发生改变的事实。
常用的测定方法有以下几种：
1. 直接测定法：将物质和水混合，测量其pH值或电导率，依据这些指标来判断水分活度。
2. 相对湿度法：在一定温度下，将物质放置在一定湿度的环境中，测量其失水量，根据失水量计算出水分活度。
3. 重量法：将物质放入已知重量的容器中，加入一定量的水，测量物质和容器的总重量，再将物质干燥，测量干物质和容器的总重量，计算出水分含量和水分活度。
4. 光学法：利用红外线、微波等技术，测量物质和水分的吸收光谱，依据吸收光谱曲线计算出水分活度。
综上所述，测定水分活度的方法多种多样，可以根据不同的需要选择不同的方法，但都是基于物质中水分对其性质的影响而进行的。
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水分活度名词解释食品化学
水分活度名词解释食品化学
你知道啥是“水分活度”不？听我给你讲讲哈。
有一回啊，我买了包薯片。
吃着吃着，我就发现这薯片有时候很脆，有时候就有点软了。
我就好奇这是为啥呢？后来我才知道，这跟一个叫水分活度的东西有关系。
水分活度呢，就是说食品里的水分能被微生物利用的程度。
简单点说，就是食品里的水有多“自由”。
如果水分活度高，那些坏细菌、霉菌啥的就容易在食品里生长，食品就容易坏。
如果水分活度低，那些坏家伙就没法活，食品就能保存得更久。
我记得我有一次自己做面包。
一开始做出来的面包可软乎了，但是放了几天就变得硬邦邦的。
我就想，这是不是水分活度变了呢？后来我去查了资料，才知道面包放久了，里面的水分慢慢变少了，水分活度也降低了，所以就变硬了。
在生活中啊，我们经常会看到一些食品因为水分活度的问题而变质或者变味。
比如说，水果放久了会烂，就是因为水分活度高，细菌容易生长。
而那些干货，像木耳、香菇啥的，能放很久，就是因为水分活度低。
所以啊，水分活度就是一个影响食品质量和保存时间的重要因素。
嘿嘿。
水分活度的定义
一、水分活度定义：
水分活度（Aw，Water Activity）也称水活度或水活性，是在相同温度下样品中水的蒸气压（P）与纯水蒸汽压（Po）的比值。
样品的水分活度也等于在一个密闭的仓内，当蒸气和温度达到平衡时，围绕在样品周围的空气的相对湿度（ERH）。
空气的相对湿度是空气的蒸气压和饱和蒸汽压的比值。
二、水分活度的作用：
水分活度决定了微生物在食品中的萌发的时间、生长速率及死亡率。
不同的微生物在医药、饲料、粮食食品中繁殖时对水分活度的要求不同。
细菌对水分活度最敏感，酵母菌次之，霉菌的敏感性最差。
三、水分活度仪：
水分活度仪采用7寸高分辨率的液晶大屏幕，全程触控式操作模式，自带存储数据功能（GYW-4水分活度仪）可以设置测试模式，校准模式、实时展现样品中的数据变化，同时实时展现样品的测试曲线变化，而且整个测试过程中全自动完成，分析完毕后，仪器屏幕自动锁定最终的数据，提示并报警。
无需人员看护、维护实验过程。
专用的微型打印机在实验结束后，实时打印出检测的有效数据，以便长久保存。
水分活度与氧化作用的关系
水分活度与氧化作用的关系水分活度是指水分子在溶液或食品中活动性的程度，它与氧化作用之间有着密切的关系。
水分活度越高，氧化作用的速度就越快，而水分活度越低，氧化作用的速度就越慢。
我们来了解一下水分活度的概念。
水分活度是饮食领域常用的一个指标，它是指某一食品中水分子的自由活动能力与纯水中水分子自由活动能力之比。
水分活度的数值范围从0到1，其中0表示完全无水分，1表示纯水。
一般来说，食品的水分活度范围在0.2到0.9之间。
为什么水分活度与氧化作用有关呢？这是因为氧化作用是一种与氧气接触导致食品品质变差的化学反应。
许多食品，如肉类、水果、蔬菜等，都含有一定的脂肪、蛋白质和碳水化合物等营养成分，这些成分在与氧气接触后容易发生氧化反应，从而导致食品腐败、变质。
水分活度高的食品，即含有较多水分的食品，有利于氧气的传播和反应，从而加速氧化作用的发生。
例如，葡萄、苹果等水分活度较高的水果在剥开后很容易变色，这是因为果肉中的酶与氧气接触后发生氧化反应导致的。
同样地，水分活度高的肉类容易发生脂质氧化，产生不良的气味和味道。
相反，水分活度低的食品，即含有较少水分的食品，阻碍了氧气的传播和反应，从而减缓氧化作用的发生。
例如，干果、干肉等水分活度较低的食品在保存期间能够保持较长时间的新鲜度，这是因为水分活度低使得氧气的接触和反应受到限制。
水分活度还与食品的保存和加工有关。
在食品加工过程中，降低水分活度可以起到抑制氧化作用的作用。
例如，食品干燥、盐腌等加工工艺可以降低水分活度，从而延缓氧化反应的发生，增加食品的保质期。
水分活度与氧化作用之间存在着密切的关系。
水分活度高的食品容易发生氧化反应，导致食品腐败、变质，而水分活度低的食品能够减缓氧化作用的发生，延长食品的保鲜期。
因此，在食品的储存、加工和保鲜过程中，我们需要合理控制水分活度，以减少氧化作用对食品品质的负面影响。
药品中的水分和水分活度的检测知识
药品中的水分和水分活度的检测知识一、药品水分含量影响及其检测方法药品中的水分包括结晶水和吸附水。
水分含量的多少，对其稳定性、理化性状及药效作用等均有影响。
因此，有必要对药品中的水分进行检查并控制其限度。
（1）散剂：按照《中国药典》水分测定法测定，除另有规定外不得过9.0%（2）浸出制剂：按照《中国药典》规定的方法检查，不含糖块状茶剂以及袋装茶剂与煎煮茶剂的水分不得超过12%，含糖块状茶剂的水分不得过3.0%（3）胶囊剂：除另有规定外，硬胶囊内容物的含水分量不得超过9%，硬胶囊内容物为液体或半固体者不检查水分。
（4）蜜丸：除另有规定外，蜜丸中水分含量不得超过15%（5）水丸：除另有规定外，水丸中水分含量不得超过9%（6）颗粒剂：除另有规定外．颗粒剂含水分不得过8.0%（7）按炮制方法及各药物的具体性状，一般炮制品的水分含量宜控制在7%-13% 水分系指药品中的含水量。
水分偏高通常是药品包装不严，在储存和流通过程中引湿所致。
水分偏高会引起药品的稳定性下降，导致药品水解等。
另外中药材水分的质量问题，为了增加重量，水分含量严重超标。
那么会不会是运输过程中的问题导致药品水分超标呢？药品包装一般都是防潮的，运输过程中受潮可能性很小，应该说是厂家生产质量指标把关不严，导致出厂前水分过大。
所以需要严格把控产品水分。
★水分仪快速检测法：适用于干燥法的检测，将样品放入到样品盘内，合上加热筒，开始检测，等待结果。
二、药品水分活度影响及其检测方法：在药品质量控制中，控制水活度可以恶化微生物的生长环境、抑制微生物的繁殖。
但是必须指出其中的微生物依然存在,当药品所处的环境发生改变（比如一些非独立包装的药品暴露在一般环境中时），水活度会提高，微生物会开始增殖导致药品污染。
在美国药典中，USP1112就是水活度在非无菌产品监测上的应用。
因为无菌药品中不允许微生物的存在即使是休眠的。
从终产品风险控制的角度来说，如果你的产品的水活度在0.90以上，微生物污染的风险就有细菌、霉菌和酵母。
水活度对微生物影响及降低活度
2018-1-26一、常见食品的水分活度1、微生物生长的水分活度每种微生物体都有其生长的最低、最佳、最高水分活度（见表1、表2）。
酵母菌和霉菌可在低水分下生长，但是0.85是病原体生长的安全界限。
0.85是根据金黄色葡萄球菌产生毒素的最低水分活度得来的。
0.85以上水分活度食品需要冷藏或其它措施来控制病原体生长（见表3）。
水分活度0.60～0.85的食品为中等水分食品（见表4），这些食品不需要冷藏控制病原体，但由于主要酵母菌和霉菌引起的腐败，要有一个限定货架期。
对大部分水分活度在0.6以下食品，有较长的货架期，也不需冷藏，这些食品称为低水分食品。
3、水分活度高于0.85）。
值得注意的是面包，多数人认为它是干燥，货架稳定的产品。
实际上，它有相当高的水分活度，它只是因pH值、水分活度的多重屏障，而使之安全，并且霉菌比病原体更容易生长，换言之，它变危险之前就长霉变绿了。
有些独特风味的产品，如酱油，外表像是高水分产品，但因盐、糖或其它成分结合了水分，它们的水分活度很低，其水分活度在0.80左右（见表4）。
度食品为天然低水分活度，例如，糖蜜和面粉，加工时不必控制水分活度。
其它中等和低水分活度食品，如果脯、腌鱼、草莓酱、饼干、酱油和面条，开始是高水分活度食品，加工后，水分活度降低了。
二、降低水分活度的方法控制水分活度分两步。
第一步，科学地设定可保证水分活度为0.85或更低的干燥、盐渍或加工配方，然后严格地执行。
第二步，可取制成品样品测试其水分活度。
降低食品中水分有两种传统方法，即干燥、加盐或糖结合水分子。
1、干燥干燥是食品防腐最古老的方法之一。
除防腐之外，干燥产生了食品的自身特性，如同发酵。
世界上很多地方还在用开放式空气干燥，一般而言有４种基本干燥方法。
（１）热空气干燥：用于固体食品如蔬菜、水果和鱼。
（２）喷雾干燥：用于流体和半流体如牛奶、骨汤。
（３）真空干燥：用于流体如果汁。
（４）冷冻干燥：用于多种产品。
水活性
1.水活性对微生物的影响水分活度与微生物生长的关系（表1）:水分活度(而不是水分含量) 决定微生物生长所需要水的下限值。
大多数细菌在水分活度0. 91 以下停止生长, 大多数霉菌在水分活度0. 8 以下停止生长。
尽管有一些适合在干燥条件下生长的真菌可在水分活度为0. 65 左右生长, 但一般把水分活度0. 70～ 0. 75 作为微生物生长的下限。
环境条件影响微生物生长所需的水分活度。
一般而言, 环境条件越差(如营养物质、pH、O 2、压力及温度等) , 微生物能够生长的水分活度下限越高。
水分活度能改变微生物对热、光线和化学物质的敏感性。
一般来说, 在高水分活度时微生物最敏感, 在中等水分活度时最不敏感,。
微生物产生毒素所需的最低水分活度比微生物生长所需的最低水分活度高。
因此, 通过水分活度来控制微生物生长的一些食品中, 虽然可能有微生物生长,但不一定有毒素的产生。
2水分活度与食品中油脂的氧化水分活度是影响食品中油脂氧化的重要因素之一。
当含油食品的水分含量十分低的时候, 油脂就很容易发生氧化,因此在油脂储藏时, 过高或过低的水分活度都会加速油脂的氧化过程。
一定含水量对油脂氧化的抑制作用, 是因为非酶促褐变能产生抗氧化物质(而抗氧化物质的产生需要一定的水分) , 正是由于抗氧化产物的形成, 抑制了油脂的氧化作用。
此外，一定量的水能在催化油脂氧化的金属离子表面形成水化层, 从而抑制了金属离子的催化作用。
这种抑制作用的程度不仅取决于金属离子的状态和类型, 而且取决于水的含量。
水还可能通过影响初始自由基的浓度、反应物的运动性、接触的程度等来影响油脂与食品其它组分之间的自由基反应。
过氧化的油脂与蛋白质之间的反应受水分活度的影响很大, 提高水分活度能促使蛋白质交联的西佛碱(Sh iff’s base) 反应, 这些被氧化的油脂的双功能残基充当交联剂。
在低水分活度时, 自由基的交联占主导地位, 而蛋白质的交联不需要油脂残基的参与]。
水活度基本原理介绍（一）
水活度基本原理介绍（一）（美国培安科技公司版权所有）相比较水份含量而言，水活度（水份活度）对食品及其它天然食品的物理、化学及生物特性有着更为密切的关系。
食品原料及加工食品的颜色、香味、气味、质地、稳定性及可接受性与水活度的变化范围密切相关。
—Rockland LB & Nishi SK, Food Tech 34:42-59 (1980).1、什么是水活度2、水活度的测量方法3、水活度对于食品安全和质量4、政府规定一、什么是水活度对绝大部分产品的稳定性而言，水即使不是最关键的，也是非常重要的。
很久以前，人们就通过干燥的方法、化学的或结构性粘合来（例如加盐或加糖）来控制食品里的水份，这种方法既控制了微生物的腐败，但同时也控制了其物理和化学稳定性。
1、水分含量本身并不能成为一个可值得信赖的预言家传统上，在讨论食品或成分添加剂中的水时，总是集中讨论水分含量或湿度。
这是一种定量分析，是总含水量的多少或含水百分比。
对多数人而言，大家更熟悉水分含量。
一般情况下，可以通过干燥、红外、核磁、卡尔飞休的方法来测量水份含量。
水分含量的测量在满足产品营养标识规定、配方及过程监控时是关键因素，但是，水分含量本身在微生物的反应特性方面及物质间发生化学反应时却不值得信赖。
2、化学上的结合水对微生物而言是不可利用的用水分含量检测食品安全和品质有一定的局限性，其原因在于水与食品中其它成份的结合程度是有差别的。
一种安全食品的水分含量会因产品的不同而有所区别，也会因产品的配方不同面有所区别。
一种安全稳定的食品，其水含量可能会在15%，而对另外一种安全的产品而言，8%的水分含量可能就会对微生物的生长有利。
当然越潮湿的产品，其水分含量会相应地增加，但这种水是化学上的结合在某种成份上的水，这种结合水对微生物来说是不可利用的。
仅仅靠水分含量指标，是无法知道物品中可利用水的数量的，这样就无法确知这些可利用的水如何来影响微生物的增长，或者影响食品品质。
水分活度与水分含量关系说明-食品伙伴网-（原食品伴侣网
水分活度与水分含量关系说明1．概念水分含量概念就不多说。
根据现代食品科学研究指出：用水分活性（Water Activity －A w ）指导生产和贮藏具有重要的实践意义，因为水分活度既能反映食品中水分存在状态，又能揭示食品质量变化和微生物繁殖对其水分可利用的程度。
因此，近年来国外的食品水分多不用百分比表示，而改用水分活性或平衡相对湿度（Equilibrium Relative Humidity ERH ）表示。
水分活性的定义：在一温度下，溶液状的水分或食品中水分的蒸汽压与相同一温度下纯水的蒸汽压的比值，即：100ERH p p A o w ==P 为食品中水的蒸汽分压，P 0为纯水的蒸汽压。
纯水的P 与P 0是一致的，所以纯水A w 值为1。
而食品中的水分由于有一部分与某些可溶性成分共存（以结合水的形式存在），它的蒸汽压P 总是小于纯水的蒸汽压P 0，所以食品的A w 均小于1。
测定食品的水分活度时，可采用水分活度测定仪（记得我曾经在坛内专门有个这个方法介绍）。
其工作原理是把被测食品置于密封的空间内，在保持恒温的条件下，使食品与周围空气的蒸汽压达到平衡，这时就可以以气体空间的水蒸汽压作为食品蒸汽压的数值。
同时，在一定温度下纯水的饱和蒸汽压是一定的，所以可以应用上述水分活度定义的公式，计算出被测食品的水分活度。
由此可见，测定食品水分活度的方法实际上就是利用空气与食品的充分接触，达到空气中水蒸气分压和食品中水蒸气压的平衡，把食品中水蒸气压以空气的水蒸气分压来表示。
因此在数值上食品的水分活度等于空气的平衡相对湿度。
例如面粉、大米的A w 为0.65，用平衡相对湿度值表示则为65%，在平衡相对湿度的条件下贮藏食品，其水分含量即是它的平衡水分。
在ERH65%条件下贮藏面粉、大米，其平衡水分在14%左右。
这个含水量不仅符合产品质量标准的要求，而且也能达到安全贮藏。
必须指出，食品的水分活度与空气的平衡相对湿度是两个不同的概念，前者表示食品中的水分被束缚的程度，后者表示空气被水蒸气饱和的程度。
第1章 第1节水分和水分活动 (水分活度)
面包硬片
0.20
微生物不繁殖
含5%
的玉米片、脆饼干
食品生物化学
表1-2所列最低水分活度值不是绝对化的，因为食品的pH、 温度、微生物的营养状况以及水中特定溶质的性质，对水分活 度 也 有 影 响 。 如 金 黄 色 葡 萄 球 菌 生 长 的 最 低 Aw， 在 乳 粉 中 是 0.861，在酒精中则是0.973。因此，在具体的食品配方确定时， 必须做细菌学试验，以决定实际水分活度。
（2）水分活度与生化反应的关系 图1-5表示在25℃～45℃ 温度范围几类重要反应的反应速度与Aw之间的关系，为便于比 较，在图1-5f中还加上一条等温吸湿线。
食品生物化学
图1-5 食品稳定性和等温吸湿线 的关系（除f外，所有纵坐标代
表相对速度）
食品生物化学
图1-5表示食品中水分在放湿过程中，水分活度值相当于等 温线区间I和区间Ⅱ的边界位置（Aw＝0.2～0.3）时，许多化学 反应和酶催化反应速度最小。进一步降低水分活度，除图1-5c 的氧化反应外，其余所有的反应仍然保持最小的反应速度。脂 类氧化反应速度在此区间随水分活度的增加而降低，是因为十 分干燥的样品中，最初添加的那部分水（在区间I）能与氢过氧 化物结合并阻止其分解，从而阻碍氧化的继续进行。此外，这 类水还能与催化氧化反应的金属离子发生水合，使催化效率明 显降低。
许多酵母菌(假丝酵母、汉逊酵母、球
发酵 香肠 、蛋 糕、 干奶 酪、
拟酵母属)、小球菌
人造黄油及含 65%蔗糖或 15%NaCl
的食品
大多数霉菌(产霉菌 毒素的青霉菌 )金
大多数果汁浓缩物、甜炼乳、
黄色葡萄球菌、德巴利氏酵母
巧克力糖浆、枫糖浆、果汁糖浆、
面粉、大米、含 15%～17%水分的
水分活度测定方法
水分活度测定方法
水分活度是指在特定温度下，食品中所含水分的有效性。
水分活度的测定方法有以下几种：
1. 常规方法：常用的水分活度测定方法包括冷凝法、干燥法和露点测定法。
- 冷凝法：将待测食品放入密封容器中，通过冷凝器冷却，观
察是否有水珠形成来判断水分活度的高低。
- 干燥法：将待测食品放入恒温恒湿箱中，待样品失去水分后，测定残留物的质量，再通过计算得到水分活度的数值。
- 露点测定法：将待测食品放入特定条件下的试验室中，通过
测量空气中的露点温度，利用露点温度与水分活度之间的关系，计算得到水分活度的数值。
2. 电化学方法：电化学方法主要利用电极与待测样品间的电活性差异来测定水分活度。
常用的电化学方法有电解法和电导法。
- 电解法：将待测样品作为电解质，通过测量电解质的电导率
来计算水分活度。
- 电导法：将待测样品放入电导池中，通过测量样品与电解质
间的电导率差异来计算水分活度。
3. 物理方法：物理方法主要利用样品中水分的物理性质差异来测定水分活度。
常用的物理方法有介电常数法和红外光谱法。
- 介电常数法：通过测量待测样品的介电常数来计算水分活度。
不同水分活度下的样品会有不同的介电常数。
- 红外光谱法：通过测量待测样品在红外光谱范围内的吸收特
征来计算水分活度。
不同水分活度下的样品会有不同的红外光
谱吸收谱线。
这些方法各有优缺点，适用于不同类型的食品和实际应用场景。
选择合适的水分活度测定方法，可以准确评估食品中水分的有效性，从而保证食品的质量和安全性。
水分活度和渗透压
水分活度和渗透压
水分活度和渗透压是生物学中重要的概念，它们与细胞的生存和功能密切相关。
下面将分别介绍水分活度和渗透压的概念、作用和相关知识。
一、水分活度
水分活度（aw）是指水在生物体内的自由能状态，即水分子在生物体内的活跃程度。
它是一个介于0和1之间的数值，表示水分子在生物体内的自由程度和可用性。
水分活度越高，水分子越容易被生物体吸收和利用。
水分活度的作用非常重要，它决定了细胞内外水分的平衡和细胞的生存环境。
当水分活度低于0.6时，细胞会失去生命活力，甚至死亡。
因此，细胞需要维持一定的水分活度，以保持正常的生命活动。
二、渗透压
渗透压是指溶液中溶质分子造成的压力，它是细胞内外水分移动的驱动力。
当两个溶液浓度不同时，渗透压的大小决定了水分子的流动方向。
高渗透压的溶液会吸引低渗透压的溶液中的水分子，使水分子从低浓度溶液流向高浓度溶液。
渗透压的作用也非常重要，它可以维持细胞内外水分的平衡。
当细胞内外的渗透
压不平衡时，会导致水分子的流动方向发生改变，从而影响细胞的正常生命活动。
例如，当细胞处于高渗透压环境中时，细胞内的水分子会流向外部，导致细胞脱水，失去生命活力。
总之，水分活度和渗透压是细胞内外水分平衡的重要因素，它们对细胞的生存和功能具有重要的影响。
细胞需要维持一定的水分活度和渗透压，以保持正常的生命活动。
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水分活度的测定
随着食品科学技术的发展，食品水分活性的重要性愈来愈受到人们的重视，各国科学家正在研究通过控制水分活性来达到免杀菌保存食品的新途径。
1理想公式计算法
根据水分活性（以下简称A w ）的定义，它可近似等于食品在密封容器内的水蒸汽压（P ）与在相同温度下的纯水蒸汽压（Po ）之比：
o
W P P A = 根据拉乌尔定律，若立项溶液的溶质和溶剂摩尔数分别为m 1和m 2，则：
2
12m m m P P A o W +== 设一摩尔理想溶质溶于一千克水（计55.51摩尔），则此理想溶液的水分活性为：
A w ＝55.51/1＋55.51＝0.9823
在含电介质的非理想溶液的A w 值可根据下式计算：
ln A w ＝－υm φ/55.51
式中υ为1分子溶质产生的离子数，m 为溶液的摩尔浓度，φ是由溶质决定的常数。
但是大多数食品是由多种组分构成的复杂系统，它的a w 值难以用一般公式法计算，虽然也有许多推荐公式，但都有一定适用范围，主要在食品的可溶性成分以及数量已经明确的条件下适用。
比如配制微生物培养基以及研制新的中间水分食品推荐下面公式较为适用：
A w ＝A w1×A w2×A w3×……
即总的水分活性A w 等于各组分水分活性值的乘积。
一般说来，实际上测定食品水分活性都采用直接测定法。
2直接测定法
根据蒸汽压、湿度动力学等原理相应出现了不少直接测定仪器。
国外也发展了许多测定水分活性的电子仪器，其测定原理有的是根据二电极中吸湿性物质的电导变化，也有的是直接依靠气体热传导的湿度传感器来检测。
这类仪器具有快速、灵敏、精确度高的优点，我国可加强这类仪器的研制。
在目前情况下，这种电子仪器的造价高，有些尚需进口，不利于推广。
下面介绍一种坐标内插法，它不需要特殊的仪器装置。
一般实验室都可采用。
2.1仪器及用具
康维皿容器，分析天平，恒温箱。
2.2试剂
表4-1标准饱和盐溶液的A w 值表（25℃）
注：本表数据取各种文献数据的平均值
2.3测定方法
主要测定容器是康维皿容器，它分内外二室，测定时在外室加入标准盐饱和溶液，在内室的铝箔皿中加入1克左右的待测试样。
试样应用天平精确称量，记下初读数。
固体食品试样最好切细后放入。
然后用玻璃盖涂上真空脂密封，放入恒温箱在25℃条件下保持2～3小时，然后取出滤波皿再次精确称出试样的重量，算出试样的增减量。
如试样重量增加，说明内室的试样水分活性比外室的盐饱和溶液水分活性低，因此在密封容器内试样由于吸附水分而增重；反之，如试样的水分活性比盐饱和溶液水分活性高，则试样重量减少。
2.4计算
根据试样与二种以上标准饱和盐溶液平衡后试样重量的增减作坐标图（见图4-1），纵坐标为试样重量增减的毫克数，横坐标为水分活性值。
如图4-1的A 点是试样与标准MgCl 26H 2O 饱和溶液平衡后重量减少20.0毫克，试样与标准Mg(NO 3)26H 2O 平衡后失重5.2毫克，相应作出B 点，与NaCl 饱和溶液平衡后试样增加11.1毫克作出C 点，把三点连成一线与横坐标交于D 点，得出试样的水分活性为0.60。
图4-1 坐标法测定水分活性
2.5注意事项
（1）注意称重试样的精确度，否则会造成测定误差。
对试样的A w值范围预先最好有个估计，以便正确选用标准盐饱和溶液。
（2）若试样中含有酒精一类水溶性挥发物质时难以正确测定A w值。
（3）如有米饭类、油脂类食品在25℃下放置2～3小时测不出A w值，可继续放置1～4天，先测定2小时后的试样重量，然后间隔一定时间称重，再作坐标求出。
把首次与横坐标的相交点作为测定值。
为防止试样腐烂，可以加入0.2%的山梨酸钾作为防腐剂。
瑞士Rotronic QQ290—735—202。