水活度对微生物的影响及如何降低活度的方法

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。

大部分生肉、水果和蔬菜属于水分较高的食品（见表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）。

所以食品按其水分活度可划分为三类（见表３、表４、表５）。有些中等和低水分活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。

2018-1-26

制的曲奇饼、脆饼干

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。

2、加盐或糖

另一种降低食品水分活度的方法是加盐或糖。

这种类型食品的例子有酱油、果酱和腌鱼，这不需要非常特殊的设备。对流体或半流体产品，如酱油或果酱，用配方加工控制。对固体食品如鱼或熏火腿，可用盐干燥，即放入盐溶液或浸入盐水中。

（１）盐藏

食品经盐藏不仅能抑制微生物的生长繁殖，并可赋予其新的风味，故兼有加工的效果。食盐的防腐作用主要在于提高渗透压，使细胞原生质浓缩发生质壁分离；降低水分活性，不利于微生物生长；减少水中溶解氧，使好气性微生物的生长受到抑制等。

各种微生物对食盐浓度的适应性差别较大。嗜盐性微生物，如红色细菌、接合酵母属和革兰氏阳性球菌在较高浓度食盐的溶液（15％以上）中仍能生长。无色杆菌属等一般腐败性微

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生物约在 5％的食盐浓度，肉毒梭状芽孢杆菌等病原菌在7％～10％食盐浓度时，生长也受到抑制。一般霉菌对食盐都有较强的耐受性，如某些青霉菌株在25％的食盐浓度中尚能生长。

由于各种微生物对食盐浓度的适应性不同，因而食盐浓度的高低就决定了所能生长的微生物菌群。例如肉类中食盐浓度在5％以下时，主要是细菌的繁殖；食盐浓度在５％以上，存在较多的是霉菌；食盐浓度超过20％，主要生长的微生物是酵母菌。

（２）糖藏

也是利用增加食品渗透压、降低水分活度，从而抑制微生物生长的一种贮藏方法。

一般微生物在糖浓度超过50％时生长便受到抑制。但有些耐透性强的酵母和霉菌，在糖浓度高达70％以上尚可生长。因而仅靠增加糖浓度有一定局限性，但若再添加少量酸（如食醋），微生物的耐渗透力将显著下降。

例如，果酱产品，因其原料果实中含有有机酸，在加工时又添加蔗糖，并经加热，在渗透压、酸和加热等三个因子的联合作用下，很容易杀灭酵母菌和霉菌，可得到非常好的保藏性。根据栅栏因子理论，水分活度（Aw）是个很重要的栅栏因子，通过降低水分活度就可以控制食品的安全。当然，我们还可以通过测定产品的水分活度，来确定产品中需要控制的微生物种类，在工艺制订时有针对性地制定控制方案，同时也能很方便地预估产品保质期。