关于水教学课件

本章提要：理解食品中水的存在状态及性质，掌握水分活度的概念及其与食品稳定性的关系。重点、难点：水分活度，吸着等温线及水分活度与食品稳定性的关系。第二章水2.1引言2.2水和冰的物理性质与结构2.3水-溶质相互作用2.4水分活度和相对蒸汽压2.5分子流动性和食品稳定性水是唯一以三种物理状态广泛存在的物质水是食品中非常重要的一种成分，也是构成大多数食品的主要组分水的含量、分布等对食品的结构、外观、质地、风味以及对腐败的敏感性也有着很大的影响各种食品都有显示其品质的特征含水量（果蔬：75%~95%，肉类50%~80%，谷物10%~15%）2.2水和冰的物理性质与结构2.2.1水和冰的物理性质2.2.2水和冰的结构2.2.3水的结构2.2.4食品中水的存在形式P8表2-2

0℃水与0℃冰的物理性质与食品质量关系：（1）水密度较低，冰的体积比相应的水体积增加，表现出异常的膨胀行为所以，含水食品在冻结过程中组织结构遭到机械性破坏损伤（2）水的热导率较大，而冰的热导率却是水同温度下的4倍所以，冰的热传导速度比非流动水（如动、植物组织内的水）快得多（3）冰的热扩散速度是水的9倍所以，在一定环境条件下，冰的温度变化速度比水大得多思考：想一想：为什么在温差相等的情况下，生物组织的冷冻速率比解冻速率更快常温肌肉块冷冻肌肉块冻结过程解冻过程外表层为水外表层为冰2.2.2水和冰的结构以常规的轨道学说无法来解释水的异常性质，推测水分子之间存在强烈的吸引力，所以推测水的电子受到激发，S轨道和三个P轨道杂化形成sp3杂化。共有18种HOH分子的同位素变异体，此外水中还有氢离子（H3O+）和羟基粒子等其他同位素变体水的物理性质特殊性是由水的分子结构所决定的V型SP3杂化H-O键是较强极性键（1）单个水分子的结构特征H2O分子的四面体结构具有对称型H-O共价键有离子性氧的另外两对孤对电子有静电力H-O键具有电负性由于氧高电负性，所以共价键带有40%离子特征在水分子中，由于两种组原子的电负性差别，氢氧之间的共用电子对强烈偏向氧原子，使氢原子带有部分正电荷而表现出裸质子的特征；而氧原子相应带有部分负电荷，具有吸引质子的能力这个半径小并且带有部分正电荷的质子与另外一个水分子中带有部分负电荷的氧原子之间产生的静电引力，比共价键弱，比纯水之间作用力强，称之为“氢键”。（2）水分子的缔合水分子通过在在三维空间形成的多重氢键键合发生缔合每个水分子具有相等数目的氢键给体和受体，能够在三维空间形成氢键网络结构虚线氢键大圈小圈氧原子和氢原子四面体构型中水分子的氢键P10静电力对氢键键能做出了主要贡献（4）冰的结构冰是水分子有序排列形成的晶体。靠氢键连接，形成低密度的刚性结构。圆圈表示水分子中的氧原子一个水分子可以缔合其他四个水分子P122.2.3水的结构目前提出了3类水的结构模型：混合型结构填隙结构连续结构混合模型：混合模型强调了分子间氢键的概念，认为分子间氢键短暂地浓集于成簇的水分子之间，成簇的水分子与其它更密集的水分子处于动态平衡连续模型：分子间氢键均匀地分布于整个水样，水分子的连续网络构成动态平衡。填隙式模型：水保留在似冰状或笼状结构中，个别的水分子填充在笼状结构的缝隙中。水分子的结构特征水是呈四面体的网状结构水分子之间的氢键网络是动态的水分子氢键键合程度取决于温度随T，配位数，水密度；O-HO距离液体水与冰的结构区别在于：水分子配位数及最接近水分子之间的距离不同随T，最接近水分子间距离，水密度应注意：水具有一定的黏度，也具有流动性黏度：因为水分子在一般情况下以缔合状态存在流动性：因为水分子的氢键缔合是高度动态的，允许各个水分子在毫微秒至微微秒的时间间隔内改变它们与临近水分子之间的氢键键合关系，增加了水的流动性缔合程度与水的存在状态之间的关系：气态：水分子之间的缔合程度很小，可视为以自由分子形式存在液态：水分子之间具有一定程度的缔合，几乎无游离水分子，故水沸点高固态：冻结状态，水分子配位数为4，每个水分子都固定在晶格结点上，故水熔点高邻近水（vicinalwater)在-40℃下不结冰无溶解溶质的能力与纯水比较分子平均运动大大减少不能被微生物利用此种水稳定，不易引起食品的腐败变质多分子层水（Multilayerwater)大多数多层水在-40℃下不结冰，其余可结冰，但冰点大大降低有一定溶解溶质的能力与纯水比较分子平均运动大大降低不能被微生物利用体相水（Bulk-phasewater）能结冰，但冰点有所下降溶解溶质的能力强，干燥时易被除去与纯水分子平均运动接近很适于微生物生长和大多数化学反应，易引起食品的腐败变质，但与食品的风味及功能性紧密相关自由水是一部分没有被非水物质化合的水结合水和自由水之间的区分：1结合水不易结冰2结合水不能作为溶质的溶剂3自由水能为微生物所利用4结合水的蒸汽压比自由水低得多2.3水-溶质相互作用溶质和水混合的时候会同时改变这两个成分的性质水与不同类型溶质之间的相互作用：水与离子和离子基团的相互作用水与具有氢键结合能力的中性基团的相互作用水与非极性物质的相互作用水-溶质相互作用的分类2.3.1水与离子和离子基团的相互作用加入可解离的基团会破坏纯水的正常结构如Na+、Cl-和解离基团-COO-、-NH3+等。Na+与水分子的结合能力大约是水分子间氢键键能的4倍在稀水溶液中一些离子具有净结构结构破坏效应，这些离子大多为负离子和大的正离子，如：K+、Rb+、Cs+、NH4+、Cl-、Br-、I-、NO3-、IO3-、CLO4-等。它们破坏了水的结构，而强加于水的结构不足与弥补正常水结构的损失。负离子阳离子在稀水溶液中，另外一些离子具有净结构形成效应，这些离子大多是电场强度大，离子半径小的离子。如：Li+、Na+、Ca2+、Ba2+、Mg2+、AL3+、F-、OH-等。它们强加于水的结构超过了正常水结构的损失此时溶液具有比纯水差的流动性。如何判断离子对水结构的影响?离子半径小的离子和/或多价离子产生强电场，产生净结构形成效应；离子半径大的离子和/或单价离子产生弱电场，产生净结构破坏效应。2.3.2水与具有氢键键合能力的中性基团（亲水性溶质）的相互作用水与亲水性溶质之间的氢键键合比水与离子之间的相互作用弱，这种氢键作用的强度与水分子之间的氢键相近。水能与某些基团，例如羟基、氨基、羰基、酰胺基和亚氨基等极性基团，发生氢键键合。许多结晶大分子的亲水基团间的距离是与纯水中最邻近两个氧原子间的距离相等。如果在水合大分子中这种间隔占优势，这将会促进第一层水和第二层水之间相互形成氢键在生物大分子的两个部位或两个大分子之间可形成由几个水分子所构成的“水桥”。2.3.3水与疏水基团（非极性物质）的相互作用水中加入疏水性物质疏水基团与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强，结构更为有序疏水基团之间相互聚集，从而使它们与水的接触面积减小非极性物质具有两种特殊的性质：蛋白质分子产生的疏水相互作用；极性物质能和水形成笼形水合物疏水水合向水中添加疏水物质，由于它们与水分子产生斥力，从而使得疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强，使得熵减小，此过程称为疏水水合疏水相互作用当水与非极性基团接触时，为减少水与极性实体的界面面积，疏水基团之间进行缔合，这种作用称为疏水相互作用。球状蛋白质的疏水相互作用疏水基团缔合或发生“疏水相互作用”，引起了蛋白质的折叠。疏水相互作用是蛋白质折叠的主要驱动力。同时也是维持蛋白质三级结构的重要因素笼形水合物是像“冰”那样的包合物，水为“宿主”，它们靠氢键键合形成像笼一样的结构，通过物理方式将非极性物质截留在笼内，被截留的物质称为“客体”。一般“宿主”由20-74个水分子组成，较典型的客体有低分子量烃，稀有气体，卤代烃等水与双亲分子的相互作用Page192.4水分活度与相对蒸汽压含水量是人们日常生活中保藏食品的重要指标之一。但是这种表示方法是否能满足呢？例如：含水量同样在30%的苹果脯和黄豆粉，贮藏性是否也一样？？而含水量13%的干淀粉与含水量34%的苹果具有相同耐藏性含水量相同的食品腐败性质完全不同。金黄色葡萄球菌在以下环境中能正常生长繁殖，从而使得食品变质：干肉：含水量>23%乳粉：含水量>16%脱水肉汁：含水量>63%部分原因是食品中各种非水组分与水的氢键键合能力和大小均不同。与非水组分牢固结合的水不可能被食品污染的微生物生长和化学水解反应所利用。而食品中的水分含量数值不能反映食品中水分存在的状态。食品的品质和贮藏性与水分活度有更紧密的关系但也并非是完全可靠指标所以引入水分活度的概念食品中水分的表示方法食品含水量（或水分含量）：指温度、湿度一定时，与外界环境处于平衡状态时食品的总含水量（结合水与体相水的总和），它与食品腐败性之间存在着一定的关系。但是，不同类型的食品中水分含量相同，而他们的腐败性显著不同。因此，水分含量不是食品腐败的可靠指标水分活度：主要取决于食品水分中结合水分含量，反映出食品中水分的存在状态和被微生物利用的程度（既反映水与非水程度缔合的强度），它与微生物生长和许多降解反应相关。因此成为食品稳定性和微生物安全的有效指标。2.4.1水分活度的定义与测定方法水分活度（wateractivity）：aw=f/f0

f—溶剂（水）的逸度f0—纯溶剂（水）的逸度溶剂逸度：溶剂从溶液中逸出的趋势水分活度是样品的固有特性p—某种食品在密闭容器中达平衡状态时的蒸汽压p0—同一温度下，纯水的蒸汽压相对蒸汽压（RVP）即：p/p0注意：在低压（室温）时，f/f0和p/p0之间的差别小于1%。所以，可以用p/p0表示水分活度即：aw≈p/p0（近似）aw与产品环境的百分平衡相对湿度（ERH）有关：aw=ERH/100注意一：水分活度的物理意义是表征生物组织和食品中能参与各种生理作用的水分含量与总含水量的定量关系。应用aw=ERH/100时必须注意：（1）aw是样品的内在品质，而ERH是与样品中的水蒸气平衡时的大气性质（2）仅当食品与其环境达到平衡时才能应用当样品数量很少时（小于1g），样品和环境之间达到平衡需要很长时间；对于大量的样品，在温度低于50℃时，几乎不可能与环境达到平衡注意二：水分活度与食品中很多降解反应的速度有良好的相关性，食品中的降解反应还受到其他因素影响，例如：食品组分等对于食品体系，使用RVP在食品体系中表示比用aw更为科学，aw是普遍易接受术语溶质的特殊效应使得aw不宜作为食品的稳定性和安全性的指标。即使在理想状态下也是如此。例如：金黄色葡萄球菌生长的最低p/p0与溶质的类型有关水分活度是从（）之间的数值纯水时aw=（）完全无水时aw=（）食品中结合水的含量越高，食品的水分活度越（）随堂测验食品中水分活度与食品含水量的关系食品中水分活度与食品水分含量是两个不同的概念。下表数据可以理解这两种概念：aw=0.7时若干食品中的含水量（g水/g干物质）2.4.2水分活度与温度的关系aw随温度变化的程度是水分含量的函数。上述所描述的关系是：在一定的水分含量范围内，lnaw与1/T是一种线性关系。R:摩尔气体常数T：热力学温度ΔH:样品中水分的等量净吸附热起始aw为0.5，温度系数在2~40℃范围内是0.0034/℃。P23A：从水分含量4%到25%，aw与温度（5~50℃）关系为直线B：水分含量少时，温度所引起的aw变化小书本有个小错误在较大范围内以lnaw对1/T作图时，得到的图形并不总是一条直线：当开始结冰时曲线一般会出现断点，因此在冰点以下时，水分活度的定义需要重新考虑。这时的P0是表示过冷纯水的蒸汽压还是冰的蒸汽压呢？过冷纯水的蒸汽压（1）只有此时，冰点温度以下的aw值才能与冰点温度以上的aw值精确比较（2）如果以冰的蒸汽压来表示P0，那么含有冰晶的样品在冰点温度以下时是没有意义的，因为冰点温度以下的aw值都是一样的。另一方面，冷冻食品中水的蒸汽压与同一温度下冰的蒸汽压相等（过冷纯水的蒸汽压是在温度降低至-15℃时测定的，而测定冰的蒸汽压、温度比前者要低得多），所以能够用下式准确计算冷冻食品的水分活度：原因在于：（1）aw与温度的关系在冰点以下时，也是线性（2）温度对于aw的影响在冰点以下远大于冰点以上（3）样品在冰点时，直线陡然不连续并出现断点比较高于和低于冻结温度下的aw时应注意三个重要差别：a在冻结温度以上时，aw是样品组分与温度的函数，且前者是主要因素；在冻结温度以下，aw与样品组分无关，只取决于温度，不能根据aw预测受溶质影响的冰点以下发生的过程（也就是溶质种类及其含量对体系变化所产生的影响）。冻结温度以上的aw作为食品体系中可能发生的物理化学和生理变化的指标比之冰点以下的aw更有应用价值b冻结温度以上和以下aw对食品稳定性的影响是不同的例如：一种食品在-15℃和aw0.86时，微生物不生长，化学反应进行缓慢，但是同样的aw0.86在20℃，则出现相反情况，某些微生物也能正常生长c.低于冻结温度时的aw不能用来预测冻结温度以上的同一食品的aw因为低于冻结温度时aw值与样品的组成无关，而只取决于温度2.4.3水分吸着等温线（moisturesorptionisotherms)定义：在恒定温度下，食品的水分含量与它的水分活度之间的关系图称为吸着（附）等温线。食品低水分部分水分吸着等温线2.4.3.1MSI定义和区水分含量：用每单位干物质质量中水的质量表示，表达为g水/g干物质）P24如果食品的Aw值低于环境的相对湿度，则食品沿着吸着等温线吸湿；如果食品的Aw值高于环境的相对湿度，则食品沿着解吸等温线散湿。向干燥的样品中添加水，即可绘制回吸等温线（吸着等温线）。大多数食品的等温线为S形，糖制品、水果、含有大量糖和其他可溶性小分子的咖啡提取物等的等温线为J形。1.糖果（主要成分为粉末状蔗糖）2.喷雾干燥菊苣根提取物3.烘焙后的咖啡4.猪胰脏提取粉末5.天然稻米淀粉注：1表示40℃时的曲线，其余的为20℃不同的食品由于其化学组成和组织结构的不同，具有不同MSI食品和生物物质的吸着等温线P25具有不同形状等温线的物质的真实吸附等温线宽水分含量范围的水分吸着等温线P24高水分食品的MSI对食品有意义的数据在低水分区域，故该区域内的MSI图形对于食品浓缩脱水、评价食品的稳定性是十分有价值的表示脱水时各种食品的水分含量范围P24食品低水分部分水分吸着等温线一般形式区间为了深入理解吸着等温线的含义和实际应用，可将左图中的曲线分成三个区间，下面分别叙述每个区间水的主要特性：吸着等温线三区域Ⅰ区：低湿度范围，食品中吸附最牢固最不容易移动的水，在-40℃也不结冰，不能作为溶剂是水分子和食品中成分中的羟基和氨基等离子基团通过水-离子或者水-偶极相互作用牢固结合结合水最强，所以aw也最低占总水量很小一部分它可以简单地看作为（相当于）固体的一部分。在区间Ⅰ的高水分末端（区间Ⅰ和Ⅱ的分界线处）位置的这部分水相当于食品的单分子层水含量（干物质可接近的强极性基团周围形成一个单分子层所需水的近似量）。吸着等温线三区域Ⅱ区：等温线区间Ⅱ的水包括区间I的水加上区间Ⅱ内增加的水（回吸过程）水分占据固形物表面第一层的剩余位置和亲水基团周围的另外几层位置，这部分水即为多分子层水或称为半结合水主要靠水-水和水-溶质氢键键合作用与邻近的分子缔合aw在0.25~0.8之间流动性比体相水稍差，大部分在-40℃不结冰。向含有相当于等温线区间Ⅱ和区间Ⅲ边界位置水含量的食品中增加水，所增加的这部分水将会使得溶解过程开始，促进固体基质初步溶胀，引起体系中反应物移动，使得大多数反应的速度加快属于等温线Ⅰ区和Ⅱ区的水占总水量的5%以下吸着等温线三区域Ⅲ区：等温线区间Ⅲ的水包括区间I和区间Ⅱ内的水加上区间Ⅲ边界内增加的水（回吸过程）区间Ⅲ范围内增加的水是食品中结合最不牢固和最容易流动的水，一般称之为体相水。其蒸发焓基本上与纯水相同，即可以结冰也可作为溶剂，并且还可利于化学反应的进行和微生物的生长。区间Ⅲ的体相水，在高水分含量食品中占到总含水量的95%以上。几点说明：虽然等温线分为3个区，但还不能准确的确定区间的分界线：除化合水外，等温线每一个区间内和区间之间的水都能发生交换在等温线的区间Ⅱ增加水时，区间I水的性质几乎保持不变；同样，向区间Ⅲ增加水时，区间Ⅱ水的性质几乎保持不变注意：食品中结合的最不牢固的那部分水对食品的稳定性起着重要的作用MSI上不同区水分特征在浓缩和干燥过程中，样品水的转移程度与aw有关，从MSI图可以看出食品脱水的难易程度，也可看出如何组合食品才能避免水分在不同物料之间的转移。据MSI可预测含水量对食品稳定性的影响（抑制微生物生长）从MSI还可以看出食品中非水组分与水结合能力的强弱不同食品包装对包装材料阻湿性的要求MSI的实际意义2.4.3.2水分吸着等温线与温度的关系MSI与温度有着密却关系，同一水分含量，温度越高，aw也越大。也就是此时食品的aw随温度的提高而提高。而aw一定时，温度升高，水分含量下降P25p/p0在不同温度下马铃薯的水分吸着等温线2.4.3.3滞后现象定义：对于食品体系，水分回吸等温线（将水加入一个干燥的试样）与解吸等温线并不相互重叠的现象。一般不能从水分回吸等温线预测解吸现象。P/P0P26食品的水分吸着等温线滞后环在一定aw时，食品的解吸过程一般比回吸过程时含水量更高食品中的吸着滞后现象空气干燥的苹果片冷冻干燥熟猪肉冷冻干燥大米滞后环的形状类型（1）高糖、高果胶食品，当Aw>0.65时就不存在滞后现象（2）高蛋白食品，吸附和解吸等温线都呈S形特征（3）淀粉质食品，存在一个大的滞后环，最大的滞后现象出现在Aw=0.70滞后现象产生的原因解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分不规则形状产生毛细管现象的部位，欲填满或抽空水分需要不同的蒸汽压（要抽出P内>P外，要填满则需P外>P内）解吸作用时，因组织改变，当再吸水时无法紧密结合水，由此可导致回吸相同水分含量处于较高的aw。温度、解吸的速度和程度及食品类型等都影响滞后环的形状滞后作用的大小、曲线的形状和滞后回线的起始点和终止点都不相同，它们取决于：食品的性质食品除去水分和加入水分所发生的物理变化温度、解吸速率和解吸时的脱水程度等温度的影响最为显著：高温（约80℃）时往往不能察觉滞后现象，而当温度降低时，滞后现象渐渐明显在一定aw时，食品的解吸过程一般比回吸过程时含水量更高如果食物样品采用解吸而不是回吸方法调整到所要求的aw值，例如鸡肉和猪肉的aw值在0.7~0.84范围时，脂类的氧化作用将进行的更快？？？因为：在给定aw值时，样品解吸比样品回吸过程含有更多的水分，因此高水分样品的粘性较低，催化剂流动性变大；基质发生溶胀而暴露出来的催化位点增加；与低水分（回吸）样品比较，氧的扩散作用也稍微提高，结果是脂类的氧化速度加快思考：结论：由于滞后现象的存在，由解吸制得的食品必须保持更低的水分活度才能与由回吸制得的食品保持相同的稳定性2.4.4水分活度与食品稳定性水分活度、食品稳定性和吸着等温线之间的关系书本P28用Aw比用水分含量能更好的反映食品的稳定性，究其原因与下列因素有关：A.Aw对微生物生长有更密切的关系B.Aw与引起食品品质下降的诸多化学反应、酶促反应及质构变化有高度的相关性C.用Aw比用水分含量更清楚地表示水分在不同区域移动情况D.从MSI图中所示的单分子层水的Aw（0.20~0.30）所对应的含量是干燥食品的水分含量的最佳要求E.另外，Aw比水分含量易测，且不破坏试样所有的化学反应在解吸过程中第一次出现最低反应速率是在等温线区间Ⅰ和Ⅱ的边界（Aw=0.2~0.3）除了非酶氧化外，其他反应均是随着Aw的降低仍然保持最低反应速率。也就是说，有利于食品的稳定性。在解吸过程中，最初出现最低反应速率的水分含量相当于“BET单层”水分含量。2.4.4.1食品水分与食品化学变化的关系图（3）表示脂类氧化和Aw之间的关系，当Aw值很小的时候，脂类的氧化速度和Aw之间出现异常的相互关系。从等温线的左端加水至BET单分子层，脂类氧化速度随着Aw↑而↓，若进一步增加水，直到Aw达到接近区间I和Ⅱ分界线时，氧化速率逐渐增大，一般脂类的氧化速率最低点在Aw0.35左右解释：在Aw=0~0.35范围内，随着Aw↑，反应速度↓的原因是：a水与脂类氧化生成的氢过氧化物以氢键结合，保护氢过氧化物的分解，阻止氧化进行b这部分水能与金属离子形成水合物，降低了其催化性继续加水超过区间Ⅰ和Ⅱ的边界时，加速氧化：加水促氧溶解、大分子溶胀，暴露更多催化位点在较高的Aw时即当Aw>0.8时，随着Aw↑，反应速度增加很缓慢的原因：催化剂和反应物被稀释图（1）、（4）、（5）可见：在中等至高Aw值时，美拉德褐变反应、维生素B1降解、微生物生长都显示最大反应速率。有时，随着Aw↑，反应速度↓的原因是：a水是产物的反应b水对能够提高反应速率的组分产生了稀释效应，结果使反应速率降低所以：中等含水量（Aw=0.7~0.9）时食品中的化学反应速率对食品的稳定性是不利的结论：食品水分与食品化学变化的关系降低食品的水分活度，可延缓很多化学变化的发生，减少食品营养成分的损失，防止水溶性色素的分解食品水分活度太低，反而会加速脂肪的氧化酸败。要使得食品具有最高的稳定性所必需的水分含量最好将Aw保持在结合水范围内，这样，使化学变化难于发生，同时又不会使食品丧失吸水性和持水性在食品的化学反应，其最大反应速度一般发生在具有中等分子含量的食品中（0.7~0.9Aw），这是人们不期望的。而最小反应速度一般首先出现在Aw0.2~0.3，当进一步降低Aw时，除了氧化反应外，其他反应速度都保持在最小值。这时的水分含量是单层水分含量。因此用食品的单分子层水的值可以准确预测干燥产品最大稳定性时的含水量，这具有很大的实用意义。2.4.4.2食品水分与微生物生命活动的关系食品的质量与安全以及食品的加工工艺的确定都与微生物有着密切的关系，而食品中微生物的存活及繁殖生长都与食品中的水分活度有着密切的关系。P29各种微生物生长与食品水分活度的关系阈值：表中每一个水分活度区间的下限为微生物正常生长的水分活度阈值，当食品水分活度低于此阈值时，该类微生物不能正常生长不同种类的微生物，其正常生长能够繁殖所需要的水分活度不同，由此可以正确推断影响不同含水量食品质量的主要微生物。一般而言，影响食品稳定性的常见微生物有：细菌、酵母和霉菌它们对低水分活度的敏感性排序是：细菌>酵母>霉菌结合生活小常识，是不是这样？Aw<0.60时，绝大多数微生物无法正常增殖同一类微生物在不同生长阶段要求不同的水分活度。一般情况，细菌形成芽孢时比繁殖时所需要的水分活度高；产毒微生物在产生毒素时所需要的水分活度高于不产毒时所需要的水分活度。综上所述：A要使得食品加工和储藏得以顺利进行，应将食品水分活度降至低于某些微生物正常繁殖或产生毒素所需要的水分活度阈值B在加工发酵食品时，要求所利用的微生物能正常快速增殖，则应将食品的水分活度维持在合适的、必要高的水平。2.4.4.3水分活度与酶作用的关系当食品的水分活度低于0.8时，大多数酶的活力受到抑制，相应的酶促反应速度降低当食品的水分活度降至0.25~0.30范围内，食品中的淀粉酶和过氧化酶将受到强烈抑制甚至丧失活性不同寻常的是：当食品的水分活度为0.1~0.3时，脂肪酶仍然保持较强活力，即：水分活度太低时，反而会加速脂肪分解除了化学反应、微生物生长外，还影响半干燥和干燥食品的质地较低的Aw值可以使得奶粉、砂糖不宜结块等干燥物质不致造成需宜性损失的允许最大Aw为0.35~0.5范围内2.4.4.4水分活度影响干燥和半干燥食品的质构2.4.4.5单分子层单分子层（BET）：由Brunauer、Emett以及Teller提出的单分子层吸附理论。可以用来准确预测干燥食品最大稳定性时的含水量，因此具有很大的实用意义BET等温线的一般形式：aw:水分活度m:每克固体吸附水的量m1:每克固体吸附水的单层值（或BET单层值）C：与吸附热有关的常数显然以aw/[m(1-aw)]对aw作图，是一条直线BET直线图注：aw大于0.35时，线性关系出现偏差BET单层值计算：P29左图中此例中，单层值相对应的aw为