水活度用于食品质量与安全控制的研究进展

□ 林祉延 湖北大学知行学院

1 水活度的定义以及与水分含量的关系

食物中的水主要由结合水和自由水这两种类型组成，微生物可以有效利用自由水，但不能利用结合水。食品中的水分含量并不都可以被微生物利用。所以，为了表明可利用水在食物中含量，提出了水分活度的概念。水分活度主要是指在一个封闭的小容器中，吸湿性物质与四周环境处于平衡状态下的相对湿度，通常运用RH来表示。而水活性的测量通常在食品行业使用，并且对产品的保质期与质量进行检测。

水活度主要是食物在密闭容器内达到平衡时的水分蒸汽压与该温度下纯水的饱和水蒸汽压之比。它在反应食品稳定性方面是一种具有可靠性的热力学概念指标，所以，在食品检测中具有极为重要的意义；含水量大部分是作为一种食品技术和生产指标，能够反映食品的味道和营养价值，并且，还是影响食品保鲜的一个因素[1]。

2 水分活度在食品质量与安全控制中的重要作用

食品企业在开展食品加工、存储、销售的时候，食品的原料可能会受到外界微生物的影响，并且因为杀菌不充分、储存运输的方法不适合导致微生物污染，导致食品质量发生变化，导致消费者身体健康受到危害。面对这一问题必须对食品生产的各个环节进行有效控制，避免在生产过程中被潜在的微生物影响，食品企业才能生产安全、合格的产品。在对不良微生物生长进行控制的过程中，水分活度是极为重要的一项因素，美国联邦法规第21条明确规定，水活度是食品安全的一个重要指标。与此同时，美国食品药品监督管理局（FDA）《食品生产过程规范》（GMP）明确将水活度定义为食品安全的关键指标。在危害分析关键控制点（ACCP）监控体系中明确表名：“可以通过对水分活度进行制约来掌控有害微生物的生长”。并且美国明确规定食品中水活度超出了0.85就不得上市，而日本则表示食品中水活度超出0.9的食品则不能上市，但我国并没有这一相关规定。

3 水分活度在食品质量与安全控制中的有关研究

水活度作为一个热力学概念，是描述食物中水分的一种能量状态，它和食物系统的吉布斯自由能密切相关。并且水活度表示水分逸度指标，对食物中水和其他物质的有效结合程度进行了展示。虽然水分活度与含量都是食品中水分存在形态的表现，但水活度还是食品质量安全控制的重要因素。具体来讲，将食品中的水和纯水的逸度称为水分活度（water activity）Aw。

水分逸度的主要趋势往往可以利用水的蒸汽压来表示，水活度是食物成分与温度的函数，在很大程度上受食物成分的影响[2]。食物中水分的展现形式往往可以分为结合水与非结合水。严格意义来说，根据食品物料与水分的结合状态，能够将其分为化学结合水、物理结合水、机械结合水这3种类型。众所周知，食物腐败与食物中的水分具有紧密的联系，然而，只是了解食品中水分的含量不能对食品的安全与品质进行预测。在一部分食品中，相同的含水量其腐败变质的情况却有所不同，例如：咸肉与鲜肉，其水分相当的情况下，保存时间却具有差异。这就提出了一个问题：水是否可以被微生物酶或者化学反应利用和食物中水分具有直接联系。因此，在检测食品安全质量的过程中，食品中水分并非唯一可靠的指标。比如：在极为稳定的食品中可能具有15%的水分，而另一稳定食品可能具有8%的水分；然而，这并不能说明前者更利于微生物的生长，因为这些水可能是经过化学键和其他成分进行了结合，所以它不能被微生物利用[3]。

经过对食品中水活度的监督和控制，能够确保食品在生产、储藏、运输过程中的安全性，在具有准确、可靠的数据能够证明食品中水活度比已定的水活度更低时，可将其看成该食品中的水不能支撑有害微生物的生长，食品具有安全性。所以，站在主动预防的层面来说，在食品生产、储藏、运输等过程中，应该高度重视对水活度的监督和控制。

4 结论

在食品安全质量控制中，水活度是一项极为重要的指标，经过研究水活度在食品安全质量控制中的作用能够看出，我国对于水分活度的具体指标等方面的研究还不充分，不能有效满足相关需求，迫切需要相关的研究成果。造成这一原因是主要原因不但是研究不够深入，并且水分活度与含量的检测成本相比较更高，生产力与消费水平的高低对于市场导向来说是不可或缺的因素。有关部门应该对这一原因进行高度重视，持续开展有关水活度的研究。