百歐博偉生物：食品安全的管理模式強(qiáng)調(diào)“從農(nóng)田到餐桌”全過程管理，即以預(yù)防為主的原則來減低微生物引起的食源性危害。在食品的加工、儲存和銷售過程中，食品原料受到外界環(huán)境微生物的侵染，加之殺菌不徹底、儲運(yùn)方式不得當(dāng)?shù)仍斐傻奈⑸镂廴?，是?dǎo)致食品腐敗變質(zhì)，威脅消費(fèi)者健康的主要原因。只有有效地控制食品生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)中潛在的微生物污染問題，食品工業(yè)才能生產(chǎn)出讓消費(fèi)者放心的食品。水分活度的控制是阻止有害微生物生長的關(guān)鍵因素。在美國聯(lián)邦法規(guī)第21款中已經(jīng)明確規(guī)定，水分活度是檢驗(yàn)食品安全性的重要指標(biāo)。同時，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）所規(guī)定的食品生產(chǎn)過程良好操作規(guī)范（GM P）中明確地把水分活度定義為反應(yīng)食品安全性的重要指標(biāo)。在危害分析關(guān)鍵控制點(diǎn)（HACCP）監(jiān)測系統(tǒng)中明確定義：“可通過限制水分活度來控制微生物病原體的生長?！泵绹?guī)定，庫存食品水分活度超過0.85就不能上市銷售；日本規(guī)定，庫存食品水分活度超過0.90就不能上市銷售。然而，在我國還沒有這樣的相關(guān)規(guī)定出臺。
食品的水分活度
作為熱力學(xué)概念，水分活度是描述食品中的水分所處的一種能量狀態(tài)，它與食品體系的吉布斯自由能（Gibbs FreeEnergy）有較強(qiáng)的相關(guān)性。它是表示水分的逃逸趨勢（逸度）的指標(biāo)；表示食品中的水與其他物質(zhì)結(jié)合的緊密程度。雖然水分含量和水分活度都是用來描述水分存在的狀態(tài)，但是水分活度是與食品的質(zhì)量安全最相關(guān)的因素。
嚴(yán)格意義上，我們把食品中水的逸度與純水的逸度之比稱為水分活度Aw。
Aw=f/f0
f 是指食品中水的逸度；
f0 是指純水的逸度。
水分逃逸趨勢通常可以近似地用水的蒸汽壓來表示。
水分活度是食品組成和溫度的函數(shù)，受前者影響較大。食品物料中水分存在的形式，通常只是簡單地分為結(jié)合水和非結(jié)合水。嚴(yán)格地說，按照食品中的水分和物料的結(jié)合形式，可將物料中的水分分為：化學(xué)結(jié)合水，物理化學(xué)結(jié)合水（包括吸附結(jié)合水，結(jié)構(gòu)結(jié)合水，滲透壓結(jié)合水）和機(jī)械結(jié)合水。
長期以來，人們了解到食品的腐敗變質(zhì)與食品中水分含量（W）具有一定的關(guān)系。但是，僅僅知道食品中的水分含量不足以預(yù)報食品的質(zhì)量安全性。有一些食品具有相同水分含量，但腐敗變質(zhì)的情況是明顯不同的，如鮮肉與咸肉的水分含量相差不多，但保藏期卻不同；這就存在一個水能否被微生物酶或化學(xué)反應(yīng)所利用的問題；這與水在食品中的存在狀態(tài)直接相關(guān)。
所以，在考量食品質(zhì)量安全的時候，食品中的水分含量并不是一個可靠的標(biāo)準(zhǔn)。例如，一種穩(wěn)定的食品有可能包含15%的水；另一種食品有可能包含8%的水；但是，這不能斷定前者更容易被微生物利用而生長，這是由于有可能這部分水是通過化學(xué)鍵與其他組分結(jié)合，是不能被微生物利用的。
那么水分活度是如何影響微生物的呢？
水活性可以顯著影響食品中微生物的繁殖、代謝(包括產(chǎn)毒)和抗性。
第一，Aw值影響微生物的生長繁殖。大多數(shù)與食品有關(guān)的微生物在Aw值較高的情況下生長比較旺盛，只有少數(shù)能在較低Aw值下生長。因此，如果降低Aw值，食品中可繁殖的微生物種類和數(shù)量就會減少。各類微生物對Aw值要求不同，細(xì)菌對水分活度的要求最高，Aw>0.9時才能生長繁殖；其次是酵母菌，要求Aw>0.87，再次是霉菌，在Aw為0.8時就開始繁殖。另外，同屬而不同種的微生物對Aw要求也不完全相同。
第二，Aw值對微生物代謝活性也有影響。降低Aw值可以使微生物的生長速度降低，進(jìn)而，食品腐敗速度、微生物產(chǎn)毒數(shù)量以及微生物代謝活性也會降低。值得注意的是，中止不同的代謝過程所需的水活性值不同。因此，在有生毒細(xì)菌或霉菌存在的食品中，毒素的存在是極有可能的。由此可以看出對于食品水分活度的監(jiān)控具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
第三，Aw值對微生物抗熱性同樣具有影響。加熱是抑制或殺死食品中微生物的常用有效方法，不同微生物及其孢子的抗熱性不同。決定細(xì)菌的抗熱性的諸因素中，熱溶劑的物理性質(zhì)、化學(xué)組成和Aw值等都是很重要的。一般來說，細(xì)菌孢子的抗熱性隨Aw值的降低而增強(qiáng)，在Aw值為0.2～0.4的范圍內(nèi)最強(qiáng)。有時，在高濃度溶液中細(xì)菌的熱抗性比在稀溶液中低，因?yàn)槿苜|(zhì)本身在加熱過程中會加重細(xì)胞的熱毀壞。
所以，通過對預(yù)殺菌的食品物料水分活度的檢測，可初步判斷熱殺菌的效果。
第四，Aw值對微生物存活能力有明顯的影響。不能生長的微生物會逐漸死亡。因此，如果食物的Aw值低于微生物生長的最低值，那么微生物的數(shù)量就會慢慢減少。通過對沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等食物毒性微生物的生存與Aw之間的關(guān)系的研究證明：在Aw值較低的食品中細(xì)菌孢子數(shù)會降低，這樣的食品在儲藏過程中甚至?xí)兂蔁o菌的。食物中帶有的寄生蟲的生存也受低Aw值的影響，這些寄生蟲在冷凍或干燥過程中可被殺死。在研究肉中旋毛蟲在干燥過程中的生存情況時觀察到：在發(fā)酵香腸中當(dāng)Aw值降低到一定數(shù)值時，這些寄生蟲就會失活，從以上所述可以得出這樣的結(jié)論：通過選擇合適的條件(Aw值、pH值、濕度、保鮮劑等)，可減少或殺死微生物，從而提高食品穩(wěn)定性和安全性。
通過以上的論述，我們可以看出，水分活度對微生物的影響十分顯著，水分活性是食品質(zhì)量控制中的一個重要指標(biāo)。在食品領(lǐng)域及時監(jiān)控水分活性，可有效地估價食品的安全性和穩(wěn)定性。一般，Aw值在0.9～1.0間的食品屬高濕食品，Aw值在0.6～0.9屬于中濕食品，Aw0.0～0.6屬低濕食品。高濕食品腐敗是由于細(xì)菌，中濕食品腐敗主要是由于霉菌和酵母，在低濕食品上,微生物一般不生長，但低濕食品質(zhì)量方面也依賴于Aw。另外，水分活度可用于高濕和中濕食品微生物安全和質(zhì)量穩(wěn)定性的預(yù)測。
在預(yù)測食品的安全性和預(yù)測有關(guān)微生物生長、生化反應(yīng)速率等方面，水分活性扮演著極其重要的角色。通過測定和控制食品的水分活性，可以做到以下幾點(diǎn)：(1)預(yù)測哪種微生物是潛在的腐敗和污染源；(2)確保食品的物理，化學(xué)穩(wěn)定性；(3)使非酶氧化反應(yīng)和脂肪非酶氧化降到最??；(4)延長酶的活性；(5)優(yōu)化食品的物理性質(zhì)，如質(zhì)構(gòu)和貨架期。
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