水与微生物

三 水分活度与微生物的生长
1、水分活度Aw的定义 水分活度:食品的蒸汽压与同温下纯水的蒸汽压的
比值，即Aw=P/P0 P：食品中水的蒸汽压 P0：食品中纯水的蒸汽压 注意即：Aw当<1P。=P0时，Aw=1，而食品中的P总是小于P0，
此外，水分活度的另外表达式：Aw=f/f0 式中f为溶液中水的逸度，f0为纯水的逸度。
4、水分活度与MSI的关系 在途中可以分为三个区域：
Ⅰ区：Aw为0～0.25含水 量为0～7％主要为单分子层 水
Ⅱ区： Aw为0.25～0.85 含水量为7～27.5％，主要 为多层水和微毛细管水
Ⅲ区： Aw>0.85,含水量 为>27.5％，主要为体相水。
5、水分活度与微生物的生长繁殖
微生物生长需要的Aw值一般来自百度文库高。
在农业生产领域，了解微生物与水的关系有利于农民高效 清洁生产，提高农场品的生产效率和控制有害微生物对健康 的影响，从源头控制，安全高效生产。
在其他领域里，水分含量与微生物的研究也有重大的意义。 例如在医药方面的研究和污水处理方面的研究，能够为我们 提供有效的理论基础为各个领域的研究打下坚实的基础。
此外，微生物与水分的关系在化妆品美容方面的也有一定 的重要意义。比如微生物分泌发酵的一些活性物质利用到化 妆品中期持水效果、抗氧化能力、水溶性等的研究。
换句话说，只有当食品的水分活度大于某一临界 值时，特定的微生物才能在其生长。一般细菌的 Aw>0.9，酵母菌Aw>0.87，霉菌为Aw>0.8，但对 于一般的耐渗透压的微生物除外。具体而言，微 生物与水分活度的关系如下所示：
四 如何控制水分以防止微生物的生长 繁殖以保证食品的品质
1、控制食品的储存环境的湿度 2、控制食品加工过程中微生物的污染 3、对于含水分较多的食品或者果蔬可采取 一定的加工手段进行储存，比如盐腌。 4、掌握微生物生长繁殖的微环境 5、对于含水量较多和容易受微生物感染而 腐败变质的食品要定期进行微生物检测和水 分含量的测定。
五、水与微生物关系在农业上的应用研究
一般谈论到微生物与水的关系我们会立马 反应微生物与食品的品质相关的一系列问题， 比如上面我们谈论到的食品的水分活度与微生 物的关系。但是在实际中水分的含量与微生物 关系不仅仅局限于食品之中，在农业生产，如 对水分条件对水稻微生物群落多样性的研究； 秸秆还田与水分管理对稻田土壤微生物量碳、 氮及溶解性有机碳氮的影响；此外还有像不同 生物肥处理土壤微生物量对温度、水分条件的 响应的研究探讨等等。
（1）毛细血管水 动植物体中毛细管保留的水，位于细胞间隙之中，只
能在毛细管内流动，可以再压力的情况下排出体外。
（2）截留水 食品中被生物膜或者凝胶大分子交联网络所截留下的
那部分水，主要存在于水分丰富的细胞或凝胶块中，它 只能在截留的区域内流动，单个水分子可通过生物膜火 大分子网络而向体外蒸发。截留水与食品的风味、硬度 和韧性感官品质有关，应尽量防止其流失。
水是微生物新城代谢不可缺少的物质 水是微生物自身生存需要依赖的物质基础 水可以维持微生物自身生存环境的平衡 水是微生物与微生物之间进行物质交换必不可少 的媒介
二 水的分类
食品中的水分为以下几类 束缚水：包括单分子层水和多分子层水 自由水：包括毛细管水和截留水
1、束缚水（bound water） 束缚水，又称为结合水或构成水，指细胞内
六 其他方面的应用
对水分含量与微生物的研究在仅仅在 食品行业和农业生产这两个行业有应用， 在其他领域也有重要的应用，如在医药 方面的应用、环境保护中的应用（污水 处理与微生物的研究等）。
七 水分含量与微生物研究的意义
在食品领域，研究水分含量与微生物的关系能够有利于了 解食品的腐败变质和控制食品的微生物指标，延长食品的货 架期，从而为人们提供健康食品，保障全民健康。
被胶体颗粒或大分子吸附或存在于大分子结构 空间，不能自由移动，具有较低的蒸汽压，在 远离0℃以下的温度下结冰，不起溶剂作用， 并对生理过程而言几乎为无效水，不参与代谢， 不能被微生物所利用。
（1）单分子层水 位于第一个水分子层中，与非水组分中的
强极性基团（如羧基、氨基等）以氢键的形式 相结合，其氢键额键能大，结合的键能大，在 蒸发、冻结、转移等过程中均可忽略。有时候， 个别单分子层水的分子可以脱离氢键的键能而 进入外面多分子层水里。此外单分子层水不能 被微生物利用，也不能作为介质进行生化反应。
例如: 对不同生物肥处理土壤微生物量对温度、
水分条件的影响的研究中，对25℃和35℃培养 时各施肥处理在不同水分条件下土壤微生物量 C、N的含量的不同和影响来找出最佳的施肥温 度和水分条件，从而为更合理施肥和提高生物 肥的利用率提供理论依据。
土壤微生物是土壤物质循环的重要参与者， 控制土壤的物质和能量交换，然而土壤微生物 量容易受到外界因素的影响，其中温度和水分 条件影响最大，所以研究不同生物肥处理土壤 微生物量对温度、水分条件的影响对于农业的 高效生产有着重要的意义。
随着Aw的增大，微生物生长速度也不断 地增加，当达到微生物生长的最大速率后, 其生长随着其水分活度值得增加而略有下 降。
在食品中，微生物赖以生存的水主要是 自由水，随着自由水含量的逐渐增加，其 水分活度Aw也随之增加。
所以Aw大的食品比Aw小的食品更易受到 微生物的感染，稳定性也越差。
此外，各类微生物生长都需要一定的水分活度，
水分含量与微生物的生长
内容介绍
水 食品中水的分类 水分活度与微生物的生长 从微生物的和水分的角度来保证食品的品质 水与微生物关系在农业上的应用研究 其他方面的应用 水分含量与微生物研究的意义
一水
生物体系的基本成分包括蛋白质、碳水化合物、 脂质、核酸、维生素、矿物质和水。水是六大营养 素之一，不仅是维持人类正常生命活动必须的基本 物质，对于微生物而言其意义同样重大。 1、水对微生物的作用
水分活度的测定用：一般有水分活度测定仪
2、平衡相对湿度（ERH）
食品中水分蒸发达到平衡时 食品上空已恒定的水蒸汽分压 与在此温度下水的饱和蒸汽压 的比值。它与Aw的关系为 Aw=P/P0=ERH/100。 3、等温吸湿线（MSI）
在恒定温度下，表示食品的 水分含量（g水/g干物质）与 它的水分活度之间关系的曲线， 简写为MSI。即以视频中的水 分含量为纵坐标，以水分活度 为横坐标作图，得到的曲线。 大多数食品的MSI曲线为S型。
（2）多分子层水 多分子层水又称为半结合水，位于单分子
层水的几个水分水分子层，与非水物质结合的 氢键强度仅次于单分子层水的氢键强度，其蒸 发能力较弱。
2、自由水（free water） 自由水又称体相水、游离水，指在生物体内活细胞内
可以自由流动的水，是良好的溶剂和运输工具。自由水 在总水量占的比重也大，其原生质的粘度也就越小，且 呈溶胶状态，代谢也旺盛。能够被微生物所利用。