微生物与水分活度的关系
保鲜原理与技术：第五章 物理保鲜技术
气流干燥的特点
特点：
接触面积大，物料应具有适宜的粒度范围、 可与其他淀粉.葡萄糖.鱼粉等.
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4.流化床干燥
使颗粒食品在干燥床上呈流化状态或缓慢沸腾 状态（与液态相似）。
适用对象：粉态食品（固体饮料，造粒后二段 干燥）
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5.喷雾干燥
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2. 水分活度对食品的影响
大多数情况下，食品的稳定性（腐败、 酶解、化学反应等）与水分活度是紧密 相关的。
2.1 水分活度与微生物生长的关系 2.2 水分活度对酶反应的影响 2.3 水分活度对食品中其它化学反应的影响
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2.1.1 水分活度与微生物的发育
水为微生物生长所必需。微生物经细胞壁从外 界摄取营养物质并向外界排泄代谢废物时都需要 水分作为溶剂或媒介质。
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当食品水分和环境达到平衡时： Φ＝ aw×100％ 食品水分含量恒定不变。 aw测定方法? aw 为溶液和物质中水分状态，而相对湿度则为
溶液或物质周围空气的状态。两者处于平衡状 态时它们的数值可以互换。
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将食品放置在恒定的各种温度和相对湿度的空 气中直至它们的水分相互间扩散达到平衡一致， 而物料本身的水分稳定不变时，就能确定各种 温度下各种食品相应的水分活度。
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常见食品的含水量和水分活度
食品 冰
鲜肉 面包 面粉 通心粉 饼干 奶粉 土豆片
水分含量% 100 70 40 14.5 10 5.0 3.5 1.5
水分活度 1.00 0.985 0.96 0.72 0.45 0.20 0.11 0.08
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在一定温度下，反映食 品物料中水分活性与水 分含量关系的平衡曲线 称为吸附等温线。
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四、食品的干制方法
水分活度对微生物食品质构及化学反应的影响
水分活度对微生物食品质构及化学反应的影响水分活度（aw）是指食品中水分的自由活动水分的比例，它是指食品中的水分可用于微生物生长和化学反应的水分量。
水分活度的值范围从0到1，其中0表示无活水，1表示100%的自由活动水。
水分活度直接影响微生物的生长和活性，同时也对食品的质构和化学反应产生影响。
首先，水分活度对微生物的生长和活性具有重要影响。
绝大多数微生物需求水分才能生存和繁殖，且每个微生物株对水分活度的要求不同。
高水分活度提供了微生物所需的水分，促进其生长和繁殖。
然而，如果食品中的水分活度较低，则微生物无法生存，并且其代谢和酶活性也会受到限制。
因此，可降低食品中的水分活度来控制微生物的生长，增加食品的保藏期限。
其次，水分活度对食品的质构具有显著影响。
水分活度直接影响食品的纹理、硬度和口感等方面的特性。
较高的水分活度可以使食品保持柔软和有弹性的特点，而较低的水分活度则会导致食品变得硬而干燥。
例如，在面包制作过程中，较高的水分活度可以形成柔软的面包，而较低的水分活度则会产生坚硬的饼干。
最后，水分活度对食品化学反应也有直接影响。
许多食品的化学反应需要水分参与，例如淀粉的糊化和蛋白质的水解等。
在较高的水分活度下，这些化学反应可以更容易地进行。
而在较低的水分活度下，食品化学反应受到限制，例如面团的发酵过程会因为水分不足而受到影响。
综上所述，水分活度在微生物、食品质构和化学反应方面都具有重要的影响。
了解食品中的水分活度可以帮助我们控制微生物的生长，改善食品的质构特性，并促进化学反应的进行。
因此，在食品加工和贮存过程中，根据特定食品的需要，可以调整食品的水分活度，以获得最佳的品质和保质期限。
食品水分活度与微生物的关系
水分活度与微生物食品中各种微生物的生长发育是由其水分活度而不是由其含水量决定的。
食品的水分活度决定了微生物在食品中萌发的时间、生长速率及死亡率。
细菌对水分活度最敏感。
水分活度﹤0.90时，细菌不能生长；酵母菌次之，水分活度﹤0.87时大多数酵母菌受到抑制；霉菌的敏感性最差，水分活度﹤0.80时大多数霉菌不生长。
水分活度﹥0.91时，微生物变质以细菌为主；水分活度﹤0.91时可抑制一般细菌的生长。
在食品原料中加入食盐、糖后，水分活度下降，一般细菌不能生长，但一种嗜盐菌却能生长，就会造成食品的腐败。
有效抑制方法是在10℃以下的低温中贮藏，以抑制这种嗜盐菌的生长。
毒菌生长的最低水分活度在0.86－0.97。
在真空包装的水产和畜产加工制品，流通标准规定其水分活度要保持在0.94以下。
水分活度对酶促反应的影响水分活度水分活度﹤0.85时，导致食品原料腐败的大部分酶会失去活性，一些生物化学反应就不能进行。
酶的反应速率还与酶能否与食品相互接触有关。
当酶与食品相互接触时，反应速率较快；当酶与食品相互隔离时，反应速率较慢。
水分活度对食品化学变化的影响食品中存在着氧化，褐变等化学变化，食品采用热处理的方法可以避免微生物腐败的危险，但化学腐败仍然不可避免。
食品中化学反应的速率与水分活度的关系是随着食品的组成、物理状态及其结构而改变的，也受大气组成(特别是氧的浓度)、温度等因素的影响。
水分活度对脂肪氧化酸败的影响：水分活度高，脂肪氧化酸败变快。
水分活度为0.3－0.4时速率较慢；水分活度﹥0.4时，氧在水中的溶解度增加，并使含脂食品膨胀，暴露了更多的易氧化部位。
若再增加水分活度，又稀释了反应体系，反应速率开始降低。
水分活度对美拉德反应的影响：水分活度在0.6－0.7时最容易发生，水分在一定范围内时，非酶褐变随水分活度增加而增加。
水分活度Aw降到0.2以下，褐变难以进行。
水分活度大于褐变的高峰值，则因溶质受到稀释而速度减慢。
食品中与水相关的食品学问题及相关技术原理
淀粉：淀粉的食品学特性主要体现在老化和糊化上。老化是淀粉颗粒 结构、淀粉链空间结构发生变化而导致溶解性能、糊化及成面团作用变差 的过程。在含水量大30～60%时，淀粉的老化速度最快；降低含水量老化速 度变慢；当含水量降至10～15%时，淀粉中的水主要为结合水，不会发生老 化。
脂肪：影响脂肪品质的化学反应主要为酸败，而酸败过程的化学本质 是空气氧的自动氧化。脂类的氧化反应与水分含量之间的关系为：在Ⅰ区， 氧化反应的速度随着水分增加而降低；在Ⅱ区，氧化反应速度随着水分的 增加而加快；在Ⅲ区，氧化反应速度随着水分增加又呈下降趋势。其原因 是在非常干燥的样品中加入水会明显干扰氧化，本质是水与脂肪自由基氧 化中形成的氢过氧化合物通过氢键结合，降低了氢过氧化合物分解的活性， 从而降低了脂肪氧化反应的速度；从没有水开始，随着水量的增加，保护 作用增强，因此氧化速度有一个降低的过程；除了水对氢过氧化物的保护 作用外，水与金属的结合还可使金属离子对脂肪氧化反应的催化作用降低。 当含水量超过Ⅰ、Ⅱ区交界时，较大量的水通过溶解作用可以有效地增加 氧的含量，还可使脂肪分子通过溶胀而更加暴露；当含水量到达Ⅲ区时， 大量的水降低了反应物和催化剂的浓度，氧化速度又有所降低。
0.95～0.91 0.91～0.87 0.87～0.80
大多数霉菌、金黄色葡萄球菌、大多 数酵母菌属
大多数嗜盐细菌、产真菌毒素的曲霉 嗜旱霉菌、二孢酵母 耐渗透压酵母、少数霉菌 微生物不增殖
0.80～0.75 0.75～0.65 0.65～0.6 小于0.5
由上表可以看出：a.不同种类的微生物其正常生长繁殖所需要的水分 活度不同，由此可以正确推断影响不同含水量食品质量的主要微生物；b. 表中每一个水分活度区间的下限为相应微生物正常生长的水分活度阈值， 即在此水分活度以下，该类微生物不能正常生长。 不同种类的微生物其存活和生长与水分活度有关系，同一种类微生物 在不同的生长阶段也要求不同的水分活度。一般讲，细菌形成芽孢时比繁 殖时所需的水分活度要高；产毒微生物在产生毒素时所需的水分活度高于 不产毒时所需的水分活度。 由以上讨论可以得出结论，当食品的水分活度降低到一定的限度以下 时，就会抑制要求水分活度阈值高于此值的微生物的生长、繁殖或产生毒 素，使食品加工和贮藏得以顺利进行。当然发酵技术中要求所用微生物能 正常快速增殖，此时则要给予合适的、必要高的水分活度；另外，利用水 分活度控制食品质量或加工工艺时还要考虑pH、营养成分、氧气等因素对 于微生物的影响。 3.4.3 水分活度与食品化学变化的关系 食品中的水分活度与食品中所发生的化学变化的种类和速度有密切的 关系；而食品中的化学变化是依赖于各类食品成分而发生的。以各类食品 成分为线索，其化学变化与水分活度关系的一般规律总结如下：
食品化学期末考试整理
食品化学期末考试整理1.食品化学期末考试整理食品化学期末考试整理中；由于同时存在2个氢键的给体和受体；可形成四个氢键；能够在三维空间形成较稳定的氢键网络结构。
（了解宏观上水的结构模型。
⏹（1）混合模型：混合模型强调了分子间氢键的概念；认为分子间氢键短暂地浓集于成簇的水分子之间；成簇的水分子与其它更密集的水分子处于动态平衡.⏹（2）填隙式模型水保留一种似冰或笼形物结构；而个别水分子填充在笼形物的间隙中。
⏹（3）连续模型分子间氢键均匀分布在整个水样中；原存在于冰中的许多键在冰融化时简单地扭曲而不是断裂。
此模型认为存在着一个由水分子构成的连续网；当然具有动态本质。
）2.食品中水的类型及其特征？⏹根据水在食品中所处状态的不同；与非水组分结合强弱的不同；可把固态食品中的水大体上划分为三种类型：束缚水、毛细管水、截流水⏹束缚水：不能做溶剂；与非水组分结合的牢固；蒸发能力弱；不能被微生物利用；不能用做介质进行生物化学反反应。
毛细管水：可做溶剂、在—40℃之前可结冰；易蒸发；可在毛细管内流动；微生物可繁殖、可进行生物化学反应。
是发生食品腐败变质的适宜环境。
截流水：属于自由水；在被截留的区域内可以流动；不能流出体外；但单个的水分子可通过生物膜或大分子的网络向外蒸发。
在高水分食品中；截留水有时可达到总水量的90%以上。
截留水与食品的风味、硬度和韧性有密切关系；应防止流失。
3．水分活度的定义。
冰点以下及以上的水分活度有何区别？1）水分活度（Aw）能反应水与各种非水成分缔合的强度。
Aw ≈p/p.=ERH/100 式中；p为某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压；p。
为在同一温度下纯水的饱和蒸汽压;ERH为食品样品周围的空气平衡相对湿度。
2）①定义不同：冰点以下食品的水分活度的定义：Aw = Pff / P。
(scw) = Pice / P。
(scw) Pff ：部分冻结食品中水的分压P。
(scw) ：纯过冷水的蒸汽压（是在温度降低至-15℃测定的）Pice ：纯冰的蒸汽压②Aw的含义不同⏹在冰点以上温度；Aw是试样成分和温度的函数；试样成分起着主要作用；⏹在冰点以下温度；Aw与试样成分无关；仅取决于温度。
水分活度对微生物生长规律的影响
水分活度对微生物生长规律的影响水分活度对微生物生长规律的影响，这个话题看似有些枯燥，但说实话，它其实挺有趣的，尤其是我们从日常生活的角度来看。
当你在厨房里忙活，看到面包发酵得像小山一样膨胀，或者打开冰箱，看到上面结了一层霜，那这些看似普通的场景，背后其实都在悄悄地跟水分活度这东西扯上关系。
水分活度，简单来说，就是物质中水的可用性。
听起来挺复杂的，但别着急，咱们慢慢聊。
微生物就是那些看不见摸不着的小家伙，它们在我们的生活中无处不在。
吃的、喝的、甚至空气中都有它们的身影。
它们有个特点，就是喜欢“湿乎乎”的环境。
你想，谁不喜欢清爽的水源？但水不是越多越好，水分活度低了，微生物的“饭碗”就空了，水多了，它们又能大快朵颐，成群结队地繁殖起来。
所以，水分活度的高低，决定了微生物能不能在一个环境里愉快地生长。
你看看，面包发酵的时候，面团中水分活度适中，酵母菌得到了滋养，空气中的二氧化碳也在不断膨胀，面包就膨胀起来了。
水分太少，酵母菌就不高兴，面包发酵慢，甚至可能不发酵。
水分太多，可能微生物不仅仅是酵母菌，其他不那么友好的细菌也会入侵，搞得整个面包发酵失败。
所以啊，水分活度的微妙平衡，真的很重要。
在自然界里，微生物更是把水分活度当作生存的一个“天条”。
例如，土壤中的微生物如果水分活度太低，它们就像是被“禁锢”在干旱的环境里，没法展开它们的活动，基本上就是“饿死”。
而如果水分活度太高，环境变得过于湿润，可能就会让一些不受欢迎的微生物出现，像霉菌、菌什么的，成群结队地来“捣乱”。
不过，水分活度不仅仅对微生物有影响，还能影响它们的种类和数量。
你想啊，如果环境特别干燥，那些能耐干旱的微生物，比如一些真菌和耐旱细菌，就会成为“主角”，它们能在这种环境下“笑傲江湖”。
但水分充足时，喜欢湿润环境的细菌、真菌就会迅速增加，它们会占领整个“战场”，一时间风头无两。
所以呀，这种水分活度的变化，简直就是一场微生物的“战斗”，而我们不过是看客罢了。
微生物水分活度的范围
微生物水分活度的范围微生物的水分活度范围是指微生物在生活过程中所需要的水分含量的范围。
水分活度是指在特定温度下，溶液中可用水的比例，范围从0到1。
对于微生物而言，水分活度对其生长、繁殖和代谢都起着重要的作用。
在微生物的水分活度范围中，0水分活度代表无水分的情况，微生物无法在此条件下生存。
当水分活度接近0时，微生物的代谢几乎停止，细胞内的酶活性也大大降低。
而当水分活度超过0.6时，微生物的生长速率将显著增加，代谢活性也相应增强。
因此，对于绝大多数微生物而言，适宜的水分活度范围为0.6到1之间。
不同的微生物对水分活度的要求有所不同。
一些耐干燥的微生物可以在较低的水分活度下存活，甚至可以在极端干燥的环境中休眠。
而一些嗜水的微生物则需要较高的水分活度才能正常生长。
这种差异主要取决于微生物的生理特性和适应能力。
水分活度对微生物的生长和繁殖有着直接影响。
较高的水分活度能够提供充足的水分供应，有利于微生物细胞内的代谢和物质运输。
水分活度过低则会导致细胞内的水分流失，影响细胞内各种生化反应的进行。
此外，适宜的水分活度还能够保持细胞结构的稳定性，维持细胞膜的完整性。
微生物的水分活度范围还与环境因素密切相关。
温度、气体浓度、pH值等因素对微生物的水分活度要求也有影响。
例如，某些微生物在高温环境下可以在较低的水分活度下生存，而在低温环境下则对水分活度的要求较高。
微生物的水分活度范围是微生物生存和繁殖所必需的，不同微生物对水分活度的要求有所差异。
了解微生物的水分活度范围对于控制微生物的生长和繁殖具有重要意义，有助于保持食品、药品等领域的卫生安全。
(完整版)食品化学简答题整理
1.简述水分活度与食品牢固性的关系.0.6 以下绝大多数的微生物都不能够生长，Aw越低，微生物越难存答： (1)水分活度与微生物生长：水分活度在活，控制水分活度就控制微生物的生长生殖。
(2)水分活度与酶促反响：水分活度在－ 0.3 范围能够有效减缓酶促褐变。
(3) 水分活度与非酶褐变 ,赖氨酸损失：水分活度在－ 0.7 范围最简单发生酶促褐变。
水分活度下降到 0.2,褐变根本上不发生。
(4)水分活度与脂肪氧化：水分活度较低和胶高时都简单发生脂肪氧化。
2.举例说明糖类物质在食品储蓄加工过程中发生的化学变化及对食质量量的影响。
答：在食品储蓄加工过程中，糖类物质由于拥有醇羟基和羰基的性质，能够发生成酯、成醚、成缩醛等反响和羰基的一些加成反响，产生一系列复杂的化合物，既有利于食品加工质量，又有不利的一面，局部中间产物对食品的质量影响极大。
1)美拉德反响：羰基和氨基经过脱水缩合，聚合成棕色至黑色的化合物。
食品中有羰氨缩合惹起食品色彩加深的现象十分宽泛，同时也产生一些挥发性的全类和酮类物质，组成食品的独到的香气。
经常利用这个反响来加工食品，比方烤面包的金黄色、烤肉的棕红色的形成等。
2)焦糖化反响糖和糖浆在高温加热时 , 糖分子会发生烯醇化 , 脱水 , 断裂等一系列反响 , 产生不饱和环的中间产物，产生的深色物质有两大类：糖的脱水产物和裂解产物〔醛、酮类〕的缩合、聚合产物。
黑色产物焦糖色是一种食品增加剂,宽泛应用于饮料、烘烤食品、糖果和调味料生产等。
3)在碱性条件下的变化：单糖在碱性条件下不牢固，简单发生异构化〔烯醇化反响〕和分解反响，生成异构糖和分解成小分子的糖、醛、酸和醇类化合物；还可能发生分子内氧化和重排作用生产糖精酸。
4〕在酸性条件下的变化：糖与酸共热那么脱水生成爽朗的中间产物糠醛，比方戊糖生成糠醛，己糖生成羟甲基糠醛。
5〕糖氧化与复原反响：醛糖在弱氧化剂作用下能够生成糖酸；在强氧化剂作用下能够生成二元酸，酮糖在强氧化剂作用下在酮基处裂解生成草酸和酒石酸。
水分活度名词解释微生物
水分活度名词解释微生物
嘿，你知道什么是水分活度吗？这可太重要啦！水分活度呀，就好
比是微生物的“舒适小窝”。
咱举个例子哈，想象一下，微生物就像是
一群调皮的小孩子，它们得找个舒服的地方玩耍呀，水分活度就是它
们特别喜欢待的那个地方。
当水分活度合适的时候，微生物那叫一个欢快呀，它们在里面能尽
情地生长、繁殖，就像小孩子在游乐园里尽情嬉戏一样。
可要是水分
活度不合适呢，它们就难受啦，就像小孩子到了一个不喜欢的地方，
会变得无精打采的。
你说微生物咋就这么在意这个水分活度呢？哎呀呀，这可关系到它
们的生存和发展呀！水分活度合适了，它们就能活得滋润，各种搞事情。
比如说，一些细菌、霉菌呀，就能在合适的水分活度环境下疯狂
生长，然后可能就会让我们的食物变质啦，这多烦人呀！
“哎呀，那怎么控制这个水分活度呀？”有人可能会这么问。
嘿，这
就是关键啦！我们可以通过一些方法来调节呀，比如干燥呀、加盐呀
等等。
就像我们给小孩子调整玩耍的环境一样，让微生物没那么舒服，它们就没法猖狂啦！
咱再想想，要是没有水分活度这个概念，我们得多头疼呀！不知道
怎么对付这些微生物，食物都保存不了多久，那可咋办哟！所以说呀，了解水分活度真的太重要啦！
我觉得呀，水分活度就是微生物世界里的一个关键指标，我们得好好重视它，才能更好地和这些微生物“斗智斗勇”呀！。
饲料生产中水分活度的作用及检测
2018-01-25许多水产饲料生产企业都测量水分活度来防止保存期间发生霉变。
他们认为水分活度只和微生物以及霉变有关，但是忽略了利用这个有多种用途的指标也可以用来提高质量和收益。
加工过头导致损失霉变是水产饲料在贮存期间造成损失的最普遍原因之一。
因为产品的水分活度在小于0.65aw不会发生霉变，生产企业可能会误认为更低的水分活度更好因为这是绝对安全的。
但是，对于水分活度低于0.65 aw来说，对水产饲料的安全性和货架期没有任何的改善，因为所有的致病菌都在0.86 aw以上，而霉菌的生长都在0.65 aw停止。
实际上，过于干燥可能会导致质量和利润的损失。
一个过于干燥的水产饲料会对制粒过程和质构有影响。
对于水产饲料来水是按重量交易，过于干燥的饲料同时也会直接影响收益。
对于了解与水分活度相关的安全性和质量的生产企业来说，生产的饲料会在一个稍低于0.65aw的最佳指标，来获取最大的安全性、质量以及收益。
水分分析水分活度和微生物生长的直接关系使得水分活度是一个非常重要的安全性指标。
然而水分含量可以是一个很重要的标准指标，从安全性方面考虑的最佳指标是水分活度，为什么呢？霉菌和其他微生物，比如李斯特菌和沙门氏菌的生长和繁殖需要水，细菌通过细胞膜来获取水分。
水进入细胞的动力是来自于细胞内外水的能量的差异。
水从能量高的地方移动到能量低的地方。
想象一壶烧开的水，壶里水分子的能量比室内气体中的水分子能量要高，可以想象到的是水变成蒸汽，然后从壶里移动到室内气体中。
实际上，水总是在运动。
包装袋中的水产饲料在潮湿的环境中吸收水分，而在一个干燥环境中会失水。
水分活度是一种测量水的能量的方法，可以准确的预测水分子如何运动，或者是否可以被霉菌和微生物所利用。
水分活度的范围是从0到1.0，纯水的能量为1.0。
霉菌和微生物生长水分活度的概念被微生物学家和食品技术人员接受已经几十年，是食品安全和质量最普遍的使用标准。
微生物和霉菌有一个最低的水分活度生长限值,水分活度而不是水分含量决定微生物生长可利用的最低限值。
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]。
微生物对水活性(aw)的要求是
微生物对水活性(aw)的要求是
水活性是一种能够影响水环境发生变化的重要生物指标。
由于水活性的不同，
微生物的发育和繁殖也受到不同程度的影响。
水活性较弱通常指水体中的总溶解固体数量降低、正常的酸碱状态等，而微生物对水活性的要求也相应变得越来越高。
首先，微生物对水活性的最基本要求是水质也必须在特定的pH范围内，只有
在合适的酸碱状态下，营养物质才能被完全摄取，特定种类的微生物才能得到充足的营养并正常地发育。
如果pH不合适，微生物可能会减少或甚至死亡。
此外，微生物对水活性的要求还有其他因素。
例如，水中二氧化碳的含量也是
影响溶气和溶解物种类数量的不可忽视的因素，一般来说，水体中的二氧化碳的浓度必须较高，以便为微生物提供充足的氧气。
此外，水活性还受到其他外界因素的影响，例如污染物的污染、水温的变化等，污染物对微生物发育和繁殖有不利影响，而水温升高可以降低水活性和改变水体的酸碱状态。
综上所述，微生物对水活性的要求是指水质应具有一定的酸碱状态，水体中二
氧化碳含量应较高，而存在的污染物和水温也应符合微生物生长繁殖的要求。
因此，只有提供有利的水活性条件，微生物才能得到充足的营养，从而得到良好的发育和繁殖环境。
思考题整理完整版
部份杀菌量：细菌在T℃温度时的热力致死时间为I分钟，在T℃加热了t钟，则在T℃温度下完成的杀菌程度为t/τ。
9.说明比奇洛基本推算法的基本原理，并用图表示杀菌时间的推算方法。
基本原理：找出罐头食品传热曲线和各温度时细菌热力致死时间性的关系，为罐头食品杀菌操作（理论上达到完全无菌程度）推算预定杀菌温度工艺条件下需要的加热冷却时间。
罐藏容器：容器的的传热特性；热阻：罐壁的厚度与热导率的比值，即δ/λ。
热传递方向： １）加热介质（蒸汽或热水ɑ１）→罐壁→食品（对流型ɑ2、传导型与厚度δf及导热系数λf）
２）总热阻：１／ɑ１＋δ/λ＋１／ɑ2（δf/λf)
杀菌时各部分热阻的相对比值：
传导型食品杀菌时，加热时间决定于食品的导热性而不决定于罐壁热阻，对流传热型食品则取决于容器的热阻。
（图自己补，分别是食品传热曲线，热力致死时间曲线，致死率曲线，三幅图加上文字表述）
9.杀菌方法的选择与酸度有什么关系？（网上找的）
食品的酸度对微生物耐热性的影响很大。对绝大多数微生物来说，在pH中性范围内耐热性最强，pH升高或降低都可减弱微生物的耐热性。特别是在偏酸性时，促使微生物耐热性减弱作用更明显。酸度不同，对微生物耐热性的影响程度不同。同一微生物在同一杀菌温度，随着pH的下降，杀菌时间可以大大缩短。所以食品的酸度越高，pH越低，微生物及其芽胞的耐热性越弱。酸使微生物耐热性减弱的程度随酸的种类而异，一般认为乳酸对微生物的抑制作用最强，苹果酸次之，柠檬酸稍弱。由于食品的酸度对微生物及其芽胞的耐热性的影响十分显著，所以食品酸度与微生物耐热性这一关系在罐头杀菌的实际应用中具有相当重要的意义。
⑵水分挥发要完全对于一些糖和果胶、明胶所形成冻胶中的结合水。它们结合的很牢固，不宜排除，有时样品被烘焦以后，样品中结合水都不能除掉。因此，采用常压干燥的水分，并不是食品中总的水分含量。
微生物水分活度的范围
微生物水分活度的范围
微生物水分活度是指微生物在特定环境条件下生长和繁殖所需的水分量。
水分活度范围广泛，对微生物的生存和繁殖起着重要作用。
在微生物学中，水分活度是指环境中水的有效利用程度，是一个介于0和1之间的数值。
水分活度为1表示水的利用完全，为0表示没有水可供利用。
微生物的生长和繁殖与水的利用密切相关，水分活度的不同对微生物有着不同的影响。
对于大多数微生物而言，最适宜的水分活度范围在0.9到0.99之间。
在这个范围内，微生物的生长速度最快，代谢活性最高。
当水分活度低于0.9时，微生物的生长速度会受到限制，代谢活性降低。
当水分活度低于0.6时，细菌的生长通常会停止，真菌和酵母菌也无法正常繁殖。
然而，并非所有微生物都对水分活度敏感。
一些特殊的微生物可以在极端的干旱或高盐环境下存活和繁殖。
这些微生物具有特殊的适应机制，可以利用有限的水分资源进行生存。
另一方面，水分活度过高也会对微生物的生长和繁殖产生负面影响。
当水分活度超过1时，微生物容易受到细胞内外的渗透压差异影响，细胞膜可能发生破裂，导致微生物死亡。
微生物水分活度的范围对不同环境中的微生物生态系统具有重要意义。
例如，在食品工业中，控制水分活度可以有效防止微生物的生
长和食品腐败。
在医疗卫生领域，了解微生物的水分活度范围可以指导控制感染的措施。
微生物水分活度的范围对微生物的生长和繁殖具有重要的影响。
了解和控制水分活度可以有效地控制微生物的生态系统，保证人类的健康和安全。
干制贮藏的原理
干制贮藏的原理干藏的原理是：1、水分活度与微生物生长的关系；食品的腐败变质通常是由微生物作用和生物化学反应造成的，任何微生物进行生长繁殖以及多数生物化学反应都需要以水作为溶剂或介质。
干藏就是通过对食品中水分的脱除，进而降低食品的水分活度，从而限制微生物活动、酶的活力以及化学反应的进行，达到长期保藏的目的。
2、干制对微生物的影响；干制后食品和微生物同时脱水，微生物所处环境水分活度不适于微生物生长，微生物就长期处于休眠状态，环境条件一旦适宜，又会重新吸湿恢复活动。
干制并不能将微生物全部杀死，只能抑制其活动，但保藏过程中微生物总数会稳步下降。
由于病原菌能忍受不良环境，应在干制前设法将其杀灭。
3、干制对酶的影响；水分减少时，酶的活性也就下降，然而酶和底物同时增浓。
在低水分干制品中酶仍会缓慢活动，只有在水分降低到1%以下时，酶的活性才会完全消失。
酶在湿热条件下易钝化，为了控制干制品中酶的活动，就有必要在干制前对食品进行湿热或化学钝化处理，以达到酶失去活性为度。
4、对食品干制的基本要求。
干制的食品原料应微生物污染少，品质高。
应在清洁卫生的环境中加工处理，并防止灰尘以及虫、鼠等侵袭。
干制前通常需热处理灭酶或化学处理破坏酶活并降低微生物污染量。
有时需巴氏杀菌以杀死病原菌或寄生虫。
扩展资料：干藏在历史上曾是最主要的食品保藏手段，当时没有现代化的机器设备，一直到今天我们在生活中仍采用干藏这一既经济又实用的储藏手段，如：谷物、麦片、肉禽类、鱼等的干藏。
延长保藏期并不是食品干制的唯一目的，食品干制后，重量大大减少、液体食品变为固体食品、食品的体积也会或多或少地减小（冷冻升华干燥等除外），使得食品的贮运费用减少，贮藏、运输和使用变得比较方便。
此外，干制后，食品的口感、风味发生变化，还可产生新的食品产品。
有些脱水过程，如油炸、炒制花生、烤肉、烤制面包等，由于存在其它实质性的变化，其重要性远胜于对干制的要求，因此，不属于食品干制的范畴。
食品保藏的基本原理
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第一节 温度对食品变质腐败
的抑制作用
一、温度与微生物的关系
（一）高温对微生物的杀灭作用 1、微生物的耐热性
• 分类：嗜热菌、中温性菌、低温性菌、嗜冷菌 • 产芽孢菌比非芽孢菌耐热 • 芽孢具有较强的耐热性
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2、影响微生物耐热性的因素
• 微生物的种类 • 微生物的生理状态 • 培养温度 • 热处理温度和时间 • 初始活菌数 • 水分活度 • PH值 • 蛋白质 • 脂肪 • 盐类（取决于盐的种类和浓度） • 糖类（取决于糖的种类和浓度） • 其他因素（防腐剂、真空度等）
第二章 食品变质腐败的抑 制—食品保藏的基本原理
•无生机原理 •假死原理 •不完全生机原理 •完全生机原理
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本章的主要内容及重点
▪ 温度对食品变质腐败的抑制作用 ▪ 水分活度对食品变质腐败的抑制作用 ▪ PH对食品变质腐败的抑制作用 ▪ 电离辐射对食品变质腐败的抑制作用 ▪ 其他因素对食品变质腐败的抑制作用
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3、耐热性的表示方法
◆加热时间与细菌芽孢致死率之关系
热力致死速率曲线 图2-4 D值（指数递减时间）——在一定的环境和热力致死 温度下，杀死某细菌群原有残存活菌数的90%所需要的加 热时间。 D值越大，表示细菌死亡速率越慢，细菌的耐热性就 越强。 TRT（热力指数递减时间）——在任何热力致死条件 下将细菌或芽孢数减少到原有残存活菌数的1/10n时所需 要的加热时间。 TRT值本质上与D值相同 TRT=nD
低甚至不产生毒素
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三、水分活度与酶的关系
• 必须控制水分活度在最低AW 以上酶才能起催化作用。 • 当水分活度在中等偏上范围内增大时，酶活性也逐
水分活度测定在非无菌制剂微生物控制中的应用分析
以美国药典（USP）收载的1112 章节“水分活度测定在非无菌制剂中的应用”为参考，从水分活度的概念，测定原理与方法、与微生物的关系以及在药品质量控制中的应用、意义、问题和不足等角度，介绍和分析水分活度测定在非无菌制剂中的应用。
微生物指标是反映药品安全性和有效性的重要指标，而水在药品生产中用量大，使用广，用于生产过程及药物制剂的制备，药品中不可避免地含有水分。
长期以来，水分含量是反映药品质量安全和稳定的一个重要参数。
然而，用于控制微生物导致的变质，水分活度（water activity）是比水分含量更重要的一个参数，它是产品中微生物可利用水的量度，是影响微生物生长的关键因素之一。
过低或过高的pH，营养缺乏，含某些表面活性剂，添加的抑菌剂以及低水分活度等产品属性，都将有助于防止微生物生长繁殖。
美国药典（USP）<1112> 水分活度测定在非无菌制剂中的应用于2006 年发布，用以指导水分活度在非无菌制剂微生物控制中的应用，包括一系列微生物生长需要的水分活度数据和基于产品水分活度的微生物限度检查建议，推荐水分活度的测量方法等内容。
本文浅析非无菌制剂水分活度测定的应用，探讨应用水分活度以实现药品的微生物控制。
1水分活度概述水分活度（aw），是相同温度下产品水蒸气压（P）与纯水蒸气压（Po）的比值。
它在数值上等于封闭系统中由产品产生的相对湿度（RH）的1/100。
RH 可通过直接测量蒸汽压或露点的方法获得，也可通过传感器间接测量，传感器的物理或电学特性会随着所处环境的相对湿度的变化而变化。
水分活度和平衡相对湿度（ERH）之间的关系由以下等式表示：ERH=aw×100%水分活度是物理化学术语，反映产品中水的能量状态，表示水与产品成分之间结合的紧密程度，aw 值介于0~1。
水分活度测定一般采用物理或化学方法，最常用的方法有水分活度仪测定法和恒定相对湿度平衡法（康卫氏皿扩散法）。
国际上多采用仪器测定法，我国食品安全国家标准一直以来均采用恒定相对湿度平衡法（康卫氏皿扩散法），现行版《食品安全国家标准食品水分活度的测定》首次收载仪器测定法作为第二法。
食品工艺学导论4
湿物料进入的一端——湿端
干制品离开的一端——干端 热空气气流与物料移动方向一致——顺流 热空气气流与物料移动方向相反——逆流
(1) 逆流式隧道干燥设备
■
基本结构
湿端即冷端，干端即热端
特点及应用
A 湿物料遇到的是低温高湿空气，虽然物料含有高水分， 尚能大量蒸发，但蒸发速率较慢，这样不易出现表面硬化 或收缩现象，而中心能保持湿润状态，因此物料能全面均 匀收缩，不易发生干裂；
一、常压空气对流干燥法(空气干燥法)
箱式干燥 ①固定接触 式对流干燥 隧道式干燥 带式干燥
常压空气对 流干燥法
②悬浮式 接触干燥
以热空气作为干燥介质， 通过对流方式与食品进 行热量与水分的交换， 使食品获得干燥
泡沫干燥
气流干燥
流化床干燥
喷雾干燥
(一)固定接触式对流干燥
食品堆积在容器或其它 支持器件上进行干燥
4、干制过程的特性
食品在干制过程中，食品水分含量逐渐减少，干燥 速率逐渐变低，食品温度也在不断上升。
水分含量的变化（干燥曲线） 干燥速率曲线 食品温度曲线
（2）干燥速度曲线
食品被加热，水分被蒸发 加快，干燥速率上升，随 着热量的传递，干燥速率 很快达到最高值；是食品 初期加热阶段； 然后稳定 不变，为恒率干燥阶段， 此时水分从内部转移到表 面足够快，从而可以维持 表面水分含量恒定，也就 是说水分从内部转移到表 面的速率大于或等于水分 从表面扩散到空气中的速 率，是第一干燥阶段； 到 第一临界水分时，干燥速 率减慢，降率干燥阶段， 说明食品内部水分转移速 率小于食品表面水分蒸发 速率； 干燥速率下降是 由食品内部水分转移速率 决定的 当达到平衡水分 时，干燥就停止。
滞化水：细胞组织中的显微 和亚显微结构与膜所阻留的 水，一般不易流动。 毛细管水：生物组织的细胞间隙 和食物组织的毛细结构中由于毛 细管力所系留的水。
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水活性和微生物的关系
为什么要测量水活性？
水活性定义为物质中水分含量的活性部分或者说自由水。
它影响物质物理、机械、化学、微生物特性，这些包括流淌性、凝聚、内聚力和静态现象。
食物上架寿命、颜色、味道、维生素、成分、香味的稳定性；霉菌的生成和微生物的生长特性都直接受水活性值影响。
左边的表格显示了部分微生物生长所需要的最低水活性值。
水活性的控制对产品的保质期非常重要。
如果我们能测出食物中水活性我们就能预知哪种微生物是导致食物腐败的潜在原因，并能分检出来。
让我们考虑一下水活性值为0.81的蛋糕，其保质期为21℃时24天。
如果水活性提高到0.85，这些指标将降低为21℃时12天。
这表明是水活性值决定了微生物生长率。
同样的，水活性对制药业也非常重要，它提供的数据表达了如下信息：药片的内聚力，药粉的粘结力，包衣的粘着性等等。
水活性与微生物生长
水活性值微生物
1.00 - 0.91 多数细菌
0.91 - 0.87 多数酵母菌
0.87 - 0.80 多数霉菌
0.80 - 0.75 多数嗜盐细菌
0.75 - 0.65 干性霉菌
0.65 - 0.60 耐渗透压酵母菌
什么是水活性？
水活性是吸湿物质在很小的密闭容器内与周围空间达到平衡时的相对湿度，用0...1.0aw表示。
水活性测量主要用在食品行业，常用来检测产品的保质期和质量。
什么是平衡相对湿度(ERH)?
平衡相对湿度(ERH)是指吸湿物质与周围环境水汽交换达到平衡时的相对湿度，用0...100%RH 表示。
平衡相对湿度典型应用在造纸和医药领域。
同样也应用到任何对湿气敏感的产品中。
水活性与ERH？
水活性是指食品中的水分存在的状态，即水分与食品的结合程度或者游离程度。
结合程度越高，水活性越低，结合程度越低，水活性就越高。
而平衡相对湿度(ERH)是指食品周围空气的状态。
什么是水分含量？
水分含量是指固体物质中水占总质量的百分比。
水活性与水分含量的关系？
食品的水分含量越高，水活性越大；但两者并不存在简单的正比关系。
在恒定温度下，食品
水分含量（%）对水活性（Aw）作图得到水分等温吸附线MSI(Moisture Sorption isotherms)，如右图，水分等温吸附线一般是S型曲线。
温度固定，对于同一种材料，这个图是唯一的，两者之间的关系是对应的。
但事实上，很多天然原料和食品的成分、化学性质都不可能完全一致，如果关心的是水的比例，则测量水分，如果关心物质对水的吸附和同外界的交换能力则测水活性。
为什么要测量水活性？
水活性是药品和食品行业重要的参数。
它指产品中自由水的量，是酶和微生物生长的基础数据。
水在产品中，比如食物，被限制在不同的成分中，如蛋白质、盐、糖。
这些化学绑定的水是不影响微生物的。
绑定的水分越多，能够蒸发的水汽就越少，所以产品里含水量多，并不等于它表面的水汽分压就一定高，平衡相对湿度就一定大，微生物就一定更活跃。
水活性对产品稳定性影响很大（抵抗微生物，香味保持），对粉末结块、化学品稳定，物理特性如纸张尺寸等都有重要影响。