水分活度

水分活度 _aw）源于热力学和物理化学的基本原理。作为一项热力学原理，在定义水分活度 必须满足水分活度 要求：纯水（_aw= 1.0）为标准状态，系统处于平衡状态，且温度已明确规定。

在平衡状态下

μ = μo + RT ln (f/fo)

其中：μ(J mol⁻¹) 是系统的化学势，即每摩尔物质的热力学活度或能量；μ₀是纯物质在温度T(°K) 下的化学势；R为气体常数（8.314 J mol⁻¹ K⁻¹）；f为物质的逸度或逸出倾向；fo为纯物质的逸出倾向（van den Berg 和 Bruin，1981）。某物质的活度定义为a = f/fo。在涉及水时，需为该物质标注下标

_aw= f/fo

_aw是水的活度，即系统中水的逸出倾向除以无曲率半径的纯水的逸出倾向。在实际应用中，对于食品所处的绝大多数条件而言，逸度可近似视为蒸气压（f ≈ p），因此

_aw= f/fo ≅ p/po

当系统中各处的μ值相同时，系统便达到平衡。液相与气相之间的平衡意味着这两个相中的μ值相同。正是基于这一事实，通过测量气相中的μ值，可以确定水分活度 。

水分活度 在相同温度下，物料中水的蒸气压（p）与纯水的蒸气压（po）之比。 空气的相对湿度定义为空气蒸气压与其饱和蒸气压之比。当达到蒸气-温度平衡时，样品水分活度 等于密封测量室中样品周围空气的相对湿度。将水分活度 即可得到平衡相对湿度（ERH），单位为百分比。

_aw= p/po = ERH (%) / 100

水分活度 衡量系统中水能量状态的指标。有几个因素会影响水分活度 ：

1. 溶质（如盐或糖）的渗透作用是通过偶极-偶极相互作用、离子作用和氢键与水相互作用的
2. 毛细现象：由于水分子之间氢键发生变化，弯曲液面（液面凸起）上方的水蒸气压低于纯水的蒸气压
3. 表面相互作用是指水通过偶极-偶极力、离子键（HO 或 OH）、范德华力（疏水键）以及氢键，与未溶解成分（如淀粉和蛋白质）上的官能团直接相互作用3–

正是这三种因素在食品中的综合作用，降低了水的能量，从而使相对湿度低于纯水。这些因素可大致分为两类：渗透效应和基质效应。

由于渗透作用和基质相互作用程度各异，水分活度 系统中水分能量状态的连续谱。 水在不同程度上受到各种力的“束缚”。这是一种能量状态的连续体，而非静态的“束缚”状态。水分活度 为系统中的“自由水”、“束缚水”或“有效水”。尽管这些术语更易于理解，但它们未能充分水分活度的所有方面。

水分活度 温度水分活度 。 温度水分活度 水的结合状态、水的解离、溶质在水中的溶解度或基质状态水分活度 。尽管溶质的溶解度可能是一个控制因素，但通常主要受基质状态的影响。由于基质状态（玻璃态与橡胶态）取决于温度，因此温度会影响水分活度 也就不足为奇了。 温度对水分活度 影响因产品而异。有些产品的水分活度 温度升高_而 增加，有些_则随 温度升高_而 降低，而大多数高水分食品水分活度 水分活度 随温度变化微乎其微。因此，甚至无法预测水分活度 温度变化的方向，因为这取决于温度如何影响水分活度 控制水分活度 各项因素。

作为一种势能指标，它是推动水分从水分活度 高的区域水分活度 水分活度低的区域移动的驱动力。水分活度 这一动态特性的水分活度 ：多相食品（如饼干-奶酪三明治）中的水分迁移、水分从土壤向植物叶片的移动，以及细胞膨压。 由于微生物细胞是由高浓度溶质包围在半透膜内构成的，因此渗透作用对水自由能的影响对于确定微生物的水关系，进而决定其生长速率至关重要。

掌握基础知识

在这场20分钟的网络研讨会中，您将掌握水分活度 核心知识水分活度 您将了解到：

• 什么是水分活度
• 它与含水率有何不同
• 它为何能抑制微生物的生长
• 了解水分活度 如何帮助您控制产品中的水分。