水活度对微生物的影响及如何降低活度的方法
水分活度 自由水 结合水
水分活度自由水结合水水分活度、自由水和结合水是物理化学中的重要概念，对于食品、化妆品、药品等方面都有着关键的应用。
在本文中，我们将深入探讨这三种概念的定义、作用以及在实际生产中的应用。
一、水分活度的定义和作用1. 定义：水分活度是指在某一条件下，食品中对微生物生长影响的能力。
它是水分与溶解固体分子之间的平衡关系。
在特定温度下，水分活度等于水分含量与水在食品中最大可能的溶解度之比。
2. 作用：水分活度是判断食品是否容易腐败变质的重要指标。
当水分活度高时，微生物会容易繁殖，导致食品变质；反之，水分活度低时则可以延长食品的保质期。
因此，生产和储存食品时，需要特别注意控制其水分活度。
二、自由水的定义和作用1. 定义：自由水是指在食品中能够流动、不依附于食品物质的水分，是微生物生长的重要条件。
2. 作用：自由水是微生物繁殖的重要基础，过高的自由水含量是食品变质的主要原因之一。
因此，在生产和储存食品时也需要控制自由水的含量，避免微生物生长，保证食品品质。
三、结合水的定义和作用1. 定义：结合水是指在食品中被食品物质结合成化学键的水分。
它与自由水不同，不会导致食品的变质。
2. 作用：结合水是食品物质的一部分，同时也是影响其质量的重要因素之一。
它可以影响食品的口感、色泽等特征，因此在加工过程中，需要控制结合水的含量，保证产品的质量。
在实际生产中，我们需要根据需求和特性进行控制水分活度、自由水、结合水的含量，以保障产品的品质和保质期。
对于食品、化妆品、药品等具有极高要求的产品，掌握好这三个概念更是必不可少的前置知识。
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。
微生物与水分活度的关系
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。
食品工艺学真题及思考题
历年全真试题集一、填空1.食品的变质包括品质下降、营养价值下降和安全性下降、审美感觉下降。
2.在干燥操作中，要提高干燥速率，可对食品作如下处理：升温、加快空气流速、降低空气相对湿度。
3.辐射类型主要有电离辐射（低频辐射线）和非电离辐射（高频辐射线）两类。
食品保藏主要应用电离辐射，在商业上，经常采用人工制备放射性同位素Co60作为辐射源。
4."5.烟熏成分中，酚类物质和羰基化合物是与烟熏风味最相关的两类化合物。
6.在腌渍保藏中，要使腌制速率加快，可选用下列方法选择合适腌制剂、降低体系的粘度、提高温度、提高溶质浓度和降低被腌制物的厚度。
醇类和烃类是与风味无关的物质。
在烟熏成分烃类中，苯并芘、二苯并蒽是致癌物质。
7.表示金属罐封口质量的三个50%分别是指叠接率、紧密度和接缝盖钩完整率。
8.决定罐藏食品是否需要高压杀菌的两个基本因素是PH、Aw，原因是低酸性食品的抑菌能力差，需高温高压杀菌，而酸性食品的抑菌能力强，所以可以常温常压杀菌。
9.食品冷藏温度一般是-2℃～15℃，冻藏温度一般是-18℃。
10.》11.目前食品工业中有哪三类浓缩方法：膜浓缩、蒸发浓缩及冷冻浓缩。
12.影响冻藏食品中冰晶体大小的主要因素有冻结时间和冻结速率。
13.罐藏食品的排气方法：加热、真空、热罐袋。
14.食品保藏的实质是通过物理化学和生物等手段，控制和抑制微生物和酶的活性并尽量减少营养成分损失，使食品的贮藏期提高。
15.当食品处在某一空气相对湿度ψ下达到平衡时某食品的水分活度aw是食品有效水分含量，且在数值上与用百分率表示的相对湿度相等，若aw>ψ,则食品将会有水分蒸发，当aw<ψ，则食品会吸湿。
16.,17.新鲜的果蔬的冷藏温度范围常控制在0～5℃，原因是抑制酶的活动和呼吸作用，延缓储备物质的分解，任何冰点相近的食品，当以不同冻结速度降至冻藏温度时，它们的冷耗量应相同，食品冻结过程中冻结层分解面速度和溶质扩散速度决定了冻结食品内溶质几何分布的程度。
简述水分活度的概念表示方法及意义
简述水分活度的概念表示方法及意义水分活度（aw）是指食品或其他物质中水分可用于生物反应或微生物生长的能力。
它是由水分分子与其他分子间的相互作用决定的，因此水分活度可以表示食品中水分的质量分数相对于纯水的性质。
水分活度的表示方法包括相对湿度法、干燥湿球法和冰点下降法等。
相对湿度法是最常用的方法，它是通过将一定量的水分置于一个封闭的环境中，并测量环境中水蒸气的压力和温度来计算水分活度。
干燥湿球法则是在一个封闭的容器中放置一个干燥的湿球和一个干燥的干球，并通过测量湿球和干球的温度差来计算水分活度。
冰点下降法是通过测量冰点降低来确定水分活度，水分活度越高，冰点降低越大。
水分活度的意义在于评估食品中水的可用性，它对食品的安全性、品质和保质期等方面有着重要的影响。
首先，水分活度与食品的微生物生长密切相关。
微生物在生长和繁殖过程中需要水分，而水分活度是影响微生物生长的重要因素之一、水分活度低于0.6的食品会抑制大多数微生物的生长，因此低水分活度食品较不容易腐败。
细菌、真菌和酵母等微生物的最低水分活度要求因种类而异，通过控制水分活度，可以有效地抑制微生物的生长，保持食品的安全性和新鲜度。
其次，水分活度对食品的品质有着重要的影响。
不同食品对水分活度的要求不同。
例如，面包需要一定的水分活度以确保其质地柔软，但过高的水分活度可能导致霉菌生长；脆皮饼干则需要较低的水分活度以保持其脆脆的口感。
水分活度还与食品的口感、颜色、营养成分的稳定性等有关。
因此，了解和控制水分活度对于保持食品的优良品质非常重要。
此外，水分活度还与食品的保质期相关。
高水分活度的食品更容易受到微生物污染，导致食品变质。
通过控制水分活度，可以减缓或阻止微生物的生长，延长食品的保质期。
在食品加工和储存过程中，了解食品中的水分活度可以帮助制定适当的存储条件和控制食品的质量。
总之，水分活度是食品中水分可用性的指标，它对食品的微生物生长、品质和保质期有着重要的影响。
水分活度定义
水分活度定义水分活度是指食品内部的水分在食品中的自由度和能够与其他物质进行反应的能力。
它是衡量食品中水分可用性和稳定性的重要指标。
水分活度直接影响着食品的理化特性、保质期以及微生物生长情况。
食品中的水分活度受到温度、含水量、溶质浓度和环境条件等因素的影响。
一般来说，水分活度介于0到1之间。
当水分活度为1时，相当于纯水，此时微生物活动最为剧烈，食品变得高度易腐败；而当水分活度为0时，食品中的水分不存在自由度，微生物几乎无法生长。
在食品加工中，水分活度的控制十分关键。
首先，适当控制水分活度可防止微生物滋生和繁殖，从而延长食品的保质期。
其次，不同食品对水分活度的需求也不同。
比如，某些咸酱类产品对水分活度的要求较低，而某些糕点类产品对水分活度的要求则较高。
因此，在食品加工过程中，对不同食品的水分活度进行调控，可以保证产品的质量和风味。
水分活度还与食品的贮存和运输有着密切的关系。
高水分活度的食品在贮存和运输过程中容易引发霉菌和细菌的生长，从而导致食品变质。
为了保证食品的安全性和稳定性，降低水分活度是十分必要的。
食品加工企业在生产过程中可以通过多种方法控制水分活度，如冷冻、烘烤、脱水等。
这些处理可以有效地降低食品中的水分活度，从而保证食品的质量和安全性。
此外，水分活度也与食品口感、颜色和香气等方面密切相关。
对于某些食品来说，适当的水分活度可以提高其口感和风味，使食品更加美味可口。
但是，如果水分活度过高或过低，都会导致食品的口感和风味下降。
因此，食品加工企业在生产和质检过程中，需要密切关注食品的水分活度。
合理控制水分活度，不仅可以延长食品的保质期和稳定性，还可以提高食品的口感和风味。
同时，消费者在购买食品时，也应该关注食品的水分活度，并选择符合自己需求的产品。
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。
饲料水分活度及其对霉菌生长和产毒的影响
最低水分活度值 霉菌 白曲霉 -+@5 -+@7#-+@5 灰绿曲霉 -+@, 亮白曲霉 圆锥曲霉 -+@淡蓝色青霉 -+@-+C5 匍匐曲霉 赤曲霉 -+C5 阿姆斯特单曲霉 -+C5 薛氏曲霉 -+C5
饱和溶液 硝酸镁 碘化钾 氯化钾 氢氧化钾 氯化镁
以水分活度与霉菌的生长及毒素产生的关系是很复 杂的。一般认为， 生毒霉菌的生长所需的水分活度值 要比其毒素形成所需的水分活度值低， 但是霉菌生长
!"
魏金涛等： 饲料水分活度及其对霉菌生长和产毒的影响
饲料防霉
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食品工艺学问答题解答版
第二章食品的干制保藏技术水分活度概念食品在密闭容器内测得的蒸汽压(p)与同温下测得的纯水蒸汽压(p0)之比。
Aw值的范围在0～1之间。
水分活度对微生物、酶及其它反应有什么影响？1、对微生物的影响。
Aw值反映了水分与食品结合的强弱及被微生物利用的有效性。
各种微生物的生长发育有其最适的Aw值，Aw值下降，它们的生长率也下降，最后，Aw可以下降到微生物停止生长的水平。
Aw能改变微生物对热、光和化学试剂的敏感性。
一般情况下，在高Aw时微生物最敏感，在中等Aw下最不敏感。
微生物在不同的生长阶段，所需的Aw值也不一样。
细菌形成芽孢时比繁殖生长时要高。
2、对酶的影响酶活性随Aw的提高而增大，通常在Aw为~的范围内酶活性达到最大。
在Aw<时，酶活性降低或减弱，但要抑制酶活性，Aw应在以下。
3、对其它反应的影响脂肪氧化作用：Aw不能抑制氧化反应，即使水分活性很低，含有不饱和脂肪酸的食品放在空气中也极容易氧化酸败，甚至水分活度低于单分子层水分下也很容易氧化酸败。
非酶褐变：Aw也不能完全抑制该反应。
不同的食品，非酶褐变的最是水分活度有差异，由于食品成分的差异，即使同一种食品，加工工艺不同，引起褐变的最是水分活度也有差异。
Aw对淀粉老化的影响：Aw较高时，淀粉容易老化，若Aw低，淀粉的老化则不容易进行。
Aw的增大会加速蛋白质的氧化作用：当水分含量达4%时，蛋白质的变型仍能缓慢进行，若水分含量在2%一下，则不容易发生变性。
在北方生产的紫菜片，运到南方，出现霉变，是什么原因，如何控制？南方雨水多，空气比较潮湿，温度高，所以容易发生霉变。
用密封袋或密封桶装起来就好了。
（大概答案就这样，大家可以再用自己的话展开来讲）合理选用干燥条件的原则？1、食品干制过程中所选用的工艺条件必须是食品表面的水分蒸发速度尽可能等于食品内部的水分扩散速度，同时力求避免在食品内部建立起和湿度梯度方向相反的温度梯度，以免降低食品内部的水分扩散速率。
微生物水分活度的范围
微生物水分活度的范围
微生物的水分活度是指微生物在一定温度下所需的水分量。
它是一个衡量微生物生长和繁殖能力的重要指标，对于维持微生物的生命活动起着至关重要的作用。
水分活度的范围是多种微生物能够生存和繁殖的关键条件之一。
水分活度的范围可以从较低的极端干燥环境到较高的湿润环境。
在极端干燥的环境中，微生物的水分活度会受到限制，微生物的生长和繁殖会受到抑制。
这是因为水分活度较低时，微生物无法从周围环境中吸收足够的水分来满足其生长和繁殖的需求。
例如，在沙漠等干旱地区，微生物的生存能力非常有限。
然而，在湿润环境中，微生物的水分活度则会增加，这对微生物的生长和繁殖非常有利。
在水分活度较高的环境中，微生物可以更好地吸收周围环境中的水分，以满足其生命活动的需求。
例如，在湿地、海洋等湿润环境中，微生物的数量和种类非常丰富。
除了极端干燥和湿润环境外，微生物还可以适应各种水分活度的中间范围。
在适宜的水分活度条件下，微生物可以更好地生长和繁殖，形成微生物群落。
这些微生物群落在地球上的各个环境中都存在，如土壤中的微生物群落、水体中的微生物群落等。
总的来说，微生物的水分活度范围广泛，包括从极端干燥到湿润的不同环境。
水分活度对微生物的生长和繁殖起着重要作用，不同水
分活度条件下微生物的生存能力也有所不同。
因此，在研究微生物的生态学、环境适应性等方面，水分活度是一个重要的指标和研究对象。
食品化学简答题
1.简述水分活度与食品稳定性的关系.答：(1)水分活度与微生物生长：水分活度在0.6以下绝大多数的微生物都不能生长，Aw越低，微生物越难存活，控制水分活度就抑制微生物的生长繁殖。
(2)水分活度与酶促反应：水分活度在0.25－0.3范围可以有效减缓酶促褐变。
(3)水分活度与非酶褐变,赖氨酸损失：水分活度在0.6－0.7范围最容易发生酶促褐变。
水分活度下降到0.2,褐变基本上不发生。
(4)水分活度与脂肪氧化：水分活度较低和胶高时都容易发生脂肪氧化。
2.举例说明糖类物质在食品贮藏加工过程中发生的化学变化及对食品品质的影响。
答：在食品贮藏加工过程中，糖类物质由于具有醇羟基和羰基的性质，可以发生成酯、成醚、成缩醛等反应和羰基的一些加成反应，产生一系列复杂的化合物，既有利于食品加工品质，又有不利的一面，部分中间产物对食品的品质影响极大。
1) 美拉德反应：羰基和氨基经过脱水缩合，聚合成棕色至黑色的化合物。
食品中有羰氨缩合引起食品色泽加深的现象十分普遍，同时也产生一些挥发性的全类和酮类物质，构成食品的独特的香气。
经常利用这个反应来加工食品，例如烤面包的金黄色、烤肉的棕红色的形成等。
2)焦糖化反应糖和糖浆在高温加热时, 糖分子会发生烯醇化, 脱水, 断裂等一系列反应, 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添加剂,广泛应用于饮料、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稳定，容易发生异构化（烯醇化反应）和分解反应，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：糖与酸共热则脱水生成活泼的中间产物糠醛，例如戊糖生成糠醛，己糖生成羟甲基糠醛。
5）糖氧化与还原反应：醛糖在弱氧化剂作用下可以生成糖酸；在强氧化剂作用下可以生成二元酸，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]。
环境因素对微生物生长的影响
高温对微生物的影响
• 过高的温度会使细菌死亡。高温致死主 要是因为蛋白质、核酸与酶系统等重要 生物高分子的氢键受到破坏。导致菌体 蛋白凝固变性，核酸发生降解变性失活； 破坏细胞组成；热溶解细胞膜上类脂成 分形成极小的孔，使细胞内容物泄露， 从而导致细胞死亡。
4、PH
• 不同种类微生物有其最适生长PH，同种微生 物在不同生长阶段以及不同的生理、生化过程 中对PH的要求也不同。 在微生物的培养过程中，如何调节合适 的PH成了发酵生产中的一项重要措施。 • 大多数细菌最适PH为6～8，可生存PH范围在 4～10之间。
微生物生理学
SK091
环境因素对微生物生长 的影响
一、影响微生物生长的环境因素
二、微生物生长繁殖的控制
一、影响微生物生长的环境因素
1、营养物质 2、水活度 3、温度 4、PH 5、氧
1、营养物质
营养要素：碳源、氮源、能源、生长因 子、无机盐、水
营养元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫等
ห้องสมุดไป่ตู้
营养不足时机体的行为
最适生长PH值偏碱的微生物：最适PH＞8
嗜碱微生物（硝化细菌、放线菌、根瘤菌等） 耐碱微生物（干链霉菌）
最适生长PH偏碱的微生物：最适PH＜5
嗜酸微生物（硫杆菌属等）
耐酸微生物（乳酸菌、醋酸杆菌等）
嗜中性微生物：最适PH5—8
PH对微生物的影响
• 1、导致细胞膜电荷的改变。 • 2、直接影响酶的活性。 • 3、PH值影响环境中营养物的解离状态 及所带电荷的性质。
（2）微好氧菌
• 只能在较低的氧分压下才能生长的微生 物。也通过呼吸链并以氧为最终电子受 体而产能。
• 例如：霍乱弧菌、一些单胞菌属、发酵 单胞菌属等。
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1、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。
2、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。
3、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。
色素的稳定与水分活度：水分活度Aw越大，花青素分解越快。
4、水分活度对食品质构的影响水分活度从0.2~0.3增加到0.65时，大多数半干或干燥食品的硬度及黏性增加，各种脆性食品，必须在较低的Aw下，才能保持其酥脆。
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。
降低食物水活度的方法
降低食物水活度的方法
食物水活度指食物中活性水分子的含量，它介于冻结和液态之间，是决定食物的质量、口感和营养的重要因素。
为了降低食物水活度，
有多种方法可供选择。
首先，对食物进行低温冷冻。
食物在低温下可以减少水活度，使
食物质量更加稳定，也可以延长食物的保存期限。
此外，将食品除湿
也是一种常见的降低水活度的方法。
蒸煮、转熟、烘焙等方式通过提
升温度或通风效果，可以大大改善食物中水分的分布情况，从而降低
食物水活度。
另外，也可以使用化学方法来调节食物的水活度。
有些食品中含
有的豆系成分，采用酸碱法能够降低水活度，这样不仅能够改善食物
的口感，还可以增加防腐剂的效果。
此外，添加膳食纤维或蔗糖也可
以有效降低食物的水活度。
最后，采用脱水方式也是一种有效降低食物水活度的方法。
诸如
真空脱湿、超声波脱湿、干燥脱湿等技术，都可以有效地减少食物中
的水分，大大延长食物的保质期。
以上就是降低食物水活度的几种方法，希望可以帮助到大家。
低温、除湿、调节pH值、添加纤维或蔗糖以及脱水等，都是降低食物水
活度的有效方法，只要按照正确的方法操作，就能有效降低食物的水
活度，提高食物的保质期。
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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
2018-1-26
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。