水活度对微生物的影响及如何降低活度的方法

.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、表、表）。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。2、微生物生长必需的最低水分活度最低 aw 值细菌酵母菌霉菌假单孢杆菌;.0.960.950.940.930.92沙门氏菌 埃希氏杆菌芽孢杆菌梭状芽孢杆菌乳杆菌足 球 菌 分枝杆菌红酵母毕赤氏酵母根霉菌毛霉菌0.900.88小球菌酵母芽枝霉菌汉逊氏酵母假丝酵母圆酵母0.87德巴利氏酵母0.86葡萄球菌0.85青霉菌0.75嗜盐菌0.65曲霉菌0.62接合酵母0.60耐干霉菌3、食品中水分活度与微生物生长在此范围内的最低水分活度一般aw 范围在此水分活度范围内的食品所能抑制的微生物1.00 0.950.95 0.910.91 0.870.87 0.800.80 0.750.75 0.650.65 0.60假单胞菌、大肠杆菌变形杆菌、 志贺氏菌属、克雷伯氏菌属、芽 孢杆菌、 产气荚膜梭状芽孢杆菌、一些酵母沙门氏杆菌属、溶副血红蛋白弧菌、肉毒梭状芽孢杆菌、沙雷氏杆菌、乳酸杆菌属、足球菌、一些霉菌、酵母（红酵母、毕赤氏酵母）许多酵母 （假丝酶母、 球拟酵母、汉逊酶母）小球菌大多数霉菌（产生毒素的青霉 菌），金黄色葡萄球菌、大多数酵母菌属（拜耳酵母）spp、德巴利氏酵母菌大多数嗜盐细菌、产真菌毒素的曲霉嗜旱霉菌（谢瓦曲霉、白曲霉、wall emia sebi）、二孢酵母耐渗透压酵母（鲁酵母），少数霉菌（刺孢曲霉、二孢红曲霉）极易腐败变质（新鲜）食品、罐头水果、 菜、肉、鱼以及牛乳；熟香肠和面包；含 有约 40（质量分数）蔗糖或7氯化钠的食品一些干酪 （英国切达、 瑞士、法国明斯达、意大利波萝伏洛）、腌制肉（火腿）、一 些水果汁浓物；含有55（质量分数） 蔗糖或 12 氯化钠的食品发酵香肠 （萨拉米） 、松蛋糕、 干的干酪， 人造奶油、 含 65 （质量分数） 蔗糖（饱和）或 15 氯化钠的食品大多数浓缩水果汁， 甜炼乳、巧克力糖浆、槭糖浆和水果糖浆、 面粉、米、含有 15 17 水分的豆类食品、 水果蛋糕、家庭自制火腿， 微晶糖膏、重油蛋糕果酱、加柑橘皮丝的果冻、杏仁酥糖、糖渍水果、一些棉花糖含有约 10 水分的燕麦片、 颗粒牛皮糖、砂性软糖、 棉花糖、 果冻、 糖蜜、粗蔗糖、一些果干、坚果含约15 20 水分的果干、一些太妃糖与焦糖、蜂蜜含约12 水分的酱、含约10水分的0.5微生物不增殖调味料0.4微生物不增殖含约 5水分的全蛋粉含 3 5 水分的曲奇饼，脆饼干，面0.3微生物不增殖0.2微生物不增殖包硬皮等含 2 2 水分的全脂奶粉、含约5 水分的脱水蔬菜、含约5 水分的玉米片、家庭自制的曲奇饼、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 种基本干燥方法。（）热空气干燥：用于固体食品如蔬菜、水果和鱼。（）喷雾干燥：用于流体和半流体如牛奶、骨汤。（）真空干燥：用于流体如果汁。（）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。（）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 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。（）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