被宠坏的aquafaba

水活度与微生物生长的关系

有没有想过为什么桃子不能在室温下保存好几天, 但为什么桃子味的糖果或桃子果酱能保存多年呢? 或者为什么新鲜的辣椒放在冰箱里会发霉,而干辣椒多年都不会发霉? 为什么新鲜的山羊奶酪会在几天内发霉, 而未切好的帕尔玛干酪可以储存多年?

水,或者更准确地说,可用的水,在每一种情况下都起着至关重要的作用. 可用的水是用水的活度来描述的, 水的活动性是微生物是否会破坏你的食物的一个很好的预测器!


什么是水活度?

水活度食物的水活度,通常用a缩写w是一种衡量食物中“可用”水分含量的方法. 水活度用0到1之间的值表示. 纯净水的价值是1,所有的水都是可用的. 完全没有水的产品(几乎不存在于食物中)的水活度为零. 要获得更多的细节,十大网赌排行榜将更详细地讨论水活度的理论 here.

水活度不同于含水量. 水含量描述的是产品中物理存在的水的含量,而水活度描述的是水的“自由”含量。. 只有游离的水才能参与化学反应, 在整个产品中迁移, 或者被微生物利用!

非常棒的发酵香肠
干燥香肠,从而降低水分活度,有助于延长其保质期

水活动 & 微型生物

微生物比如酵母、霉菌和细菌,它们生长在十大网赌排行榜周围. 十大网赌排行榜的食物也覆盖着它们. 大多数微生物是无害的,甚至对十大网赌排行榜有益. 它们可能有助于证明面包面团, brew beer or create yogurt. 其他的就不那么好吃了,它们会使食物变质,甚至会让十大网赌排行榜生病.

为了让微生物生长和生存,它们需要食物和水的来源. 大多数食物都含有大量的分子,如淀粉, proteins, 糖类可以作为微生物生长的食物. 尽管有足够的食物, 即使没有足够的水,微生物也无法生长.

你可以使用食物的水活度值来确定是否有足够的水供你关注的微生物生长. 一旦水活度低于特定微生物的最低活度, 它就不能再增长了. 有些微生物需要大量的自由水,而其他微生物则需要少得多的水. 请记住,这并不意味着微生物在这种低水分活度下死亡. 它可能在这样的条件下存活,并在再次有足够的水时开始再次生长.

科学家们已经确定了维生素d的最低要求w-值为大多数与食物有关的微生物.

The aw at which no microorganisms grow (<0,6)

At an aw-值小于0,6,实际上没有微生物能够生长. 那里没有足够的水. Crackers, dried pasta, 干香料, 面粉就是水分活度很低的食物. 因为它们的水分活度很低, 只要储存得当,微生物的腐败就不是问题.

绿酸辣酱上有霉菌
这种香菜酸辣酱的水分活度太高了:霉菌滋生了!

Preventing growth of bacteria (<0,75)

与细菌相比,大多数霉菌可以应对湿度较低的环境. 如果水活度大于0.6,但小于0.【十大网赌排行榜】霉菌将能够生长,而细菌还不能.

而霉菌和酵母在视觉上确实会破坏你的食物, 只要它们不能产生毒素(真菌毒素),大多数都是无害的。. 尽管很多霉菌和酵母可以在水活度低于0的情况下生长.75,在这么低的水活度下,很多都不能产生毒素.

花生酱和干果属于这一类,蜂蜜、坚果和一些果酱也属于这一类.

制作果酱:无花果和葡萄果酱装在碗里
Jam, 它的水活度低到足以阻止许多微生物的生长, 但是霉菌和酵母仍然可以生长.

如何降低水的活度,防止微生物生长

在冰箱可用或广泛冷却之前, 这大大减慢了微生物的生长, 人们需要寻找其他方法来保存食物. 这主要是通过降低食物的水分活度来实现的.

比如腌制肉类, 大大降低它们的水活度,抑制有害微生物的生长. 这也是为什么黄油要加盐,帮助延长保质期. 盐“束缚”了水,使它更难以接近.

另一种常用的方法是在食物中添加大量的糖. 糖还会“束缚”水,使水变得更难获取. Making jams 用水果来保存水果是一种很好的方法. Gingerbread (荷兰语onbijtkoek)也使用这种策略.

或者,你也可以把食物弄干. 通过简单地减少食物中的水分总量, 你降低了食物的水分活度. 干燥的水果, vegetables, 肉类都是降低水分活度和延长食品保质期的有效方法,因为它们能防止微生物的生长!

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结合策略来提高保质期

这就意味着水活度高的食物不能安全储存? 不,幸运的是没有!

水的活性只是决定食物如何变质以及是否变质的众多参数之一. 例如, pH-value (测量酸度)也会影响微生物的生长. 这就是为什么具有相同水分活性的酸果酱和不酸果酱的保质期要长得多.

除了pH值,你还可以用温度来控制微生物的生长. 大多数微生物喜欢温暖的室温或稍高的温度生长. 在冰箱里储存食物, 甚至冰箱, 完全阻止某些微生物的生长或大大降低其生长速度. 热处理热处理,如 巴氏灭菌法,可杀灭微生物. 如果它们死了,就不能再生长了, 尽管你必须非常小心,不要在热处理后重新引入微生物.

免责声明:本文仅供参考,不应用于确定您的食品安全程序或保质期. 适当的咨询, 联系当地的专业人士或专家,了解并评估你的具体情况.

lemon
柠檬的水分活度可能很高, 但ph值很低, 这有助于延长柠檬汁的保质期(一旦柠檬汁出来).

Sources

J. 克雷默Lebensmittelmikrobiologie 5. Auflage 2007

Labcell,食品中的水活性和微生物生长, link

M. Shafiur Rahmann,食品保存手册,2007,第2版,p. 467, link

安全食品360,水活动(aw, 2014年, link

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15 Comments

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  1. Hi. 我的问题与一种物质的蒸汽压有关,比如牛奶,它和水一起含有蛋白质, 脂肪和其他成分. 正如凝固点视频中提到的, 这些溶质分子也会和水一起占据表面,从而减少表面的水量. 这反过来会使具有足够动能的水分子难以逃逸并降低蒸气压. 这也会降低水的活度,因为地表的水更少了.
    牛奶和水的蒸汽压不会有很大的差别吗? 为什么活动仍然保持在0的范围内.95-0.98?
    在这种情况下,我对蒸汽压和水活动的理解是正确的吗?

    • Hi Shriya,

      谢谢你的问题! 我认为你很好地理解了这些概念,也理解了你的困惑.原因是牛奶的水活度仍然很高, 你需要更多的溶质分子来降低水的活性吗. 牛奶仍有85%以上是水. This link 表明使只有水和糖的溶液的水活度降至0以下.95,你需要多达40%的蔗糖! 这也是为什么新鲜水果(实际上含有相当多的糖)仍然有这么高的水分活度, 你真的需要更少的自由水分子来降低它.
      一个快速添加, 脂肪不会影响水的活性(因为它不会溶解在水中).
      此外,牛奶和水的蒸汽压也非常相似 工程的工具箱.

      希望这有助于!

      你也看到十大网赌排行榜的了吗 other post 在水上活动?

  2. 您好,感谢您的详细回复. 我只有一个小问题.
    因为脂肪不溶于水,所以它们不会影响水的活性,因为它们不是系统的组成部分. 然而,大多数较轻的脂肪会浮在水介质或溶剂介质上? 所以它们不会形成一个屏障让溶剂分子蒸发吗? 这会不会反过来产生阻力,降低蒸汽压,从而降低水的活度?
    还是因为与溶剂相比,脂肪在整个系统中的比例要小得多所以对它的影响也就小得多.

    • Hi Shriya,

      我知道你来自哪里,想法不错! 但这并不完全正确:-).

      十大网赌排行榜以饼干为例. 饼干会有一定的水活性, 由水分含量和糖的存在程度决定的, salt, etc. 这种饼干现在可以覆盖一层完整的巧克力. 因为巧克力含有大量的脂肪,这本质上是饼干周围的脂肪屏障.
      你是对的,脂肪会阻止曲奇和环境之间的水分交换. 然而,饼干本身的水活性保持不变. 如果微生物以前能在那里生长, 它们可能仍然可以(假设它们不需要氧气). cookie本身没有改变. 巧克力层的作用是防止饼干变干,或者防止饼干吸收多余的水分. 所以它实际上帮助它保持水的活动性.
      我理解你对蒸汽压的困惑, however, 在这种情况下,你必须观察各个成分来确定水的活度, 尽管食物的保质期取决于整个过程. 这就是食品科学在现实生活中变得复杂的原因之一:-)!

  3. Hi, 我知道水分或含水量与aw没有直接关系, 我的问题是, 对于某一产品, 有没有办法通过加热或干燥来减少aw?
    e.g.: product with 0.含水量为1%,经测试,aw值为0.8. 十大网赌排行榜可以将产品进一步干燥到小于0吗.1%, aw会相对降低吗? Or, 如果十大网赌排行榜不使用糖或盐或任何材料来粘合水, 有没有一种方法可以通过某种活动来减少aw?
    Thanks a lot!

    • Hi Jason,

      尽管它们没有直接联系, 在不改变其他任何东西的情况下,减少水的数量肯定会减少水的活度. 因此,干燥一定会降低水分活度. 这可能需要一些努力来将其降低到您想要的价值.
      希望这有助于!

  4. 什么最能保证烘焙食品的新鲜度(防腐剂)?在制作面包时应该添加多少防腐剂,蛋糕和糕点

    • Hi Adris,

      这是一个非常复杂但很好的问题! 要想在不影响面包质地的情况下长时间保存面包是非常困难的. 例如,一种非常好的法国法棍面包以保质期短而闻名. 不到一天,整个法棍就变硬了. 长时间保持良好的法棍通常质量较差,外脆内软之间没有太大的差别. 你可能会从这里听到什么, 大多数烘焙食品(除非有某种没有完全煮熟的馅料)不会因为微生物而变质. 大多数在几天内就会变质,因为它们会变得陈旧和不新鲜.

      话虽如此,还是有事情要做的,例如:
      – Use sourdough 而不是普通的面团,这往往有助于面团保持柔软.
      – Use enzymes 这有助于分解一些淀粉 逆行.
      -可添加各种添加剂, 举几个甘油的例子(让它保持柔软), 丙酸钙(这种钙可以防止微生物的生长), 磷酸盐或硬脂酰-2乳酸钙. 使用这些添加剂时,请记住贵国的法律. 并不是每一种成分都是允许的,而且在面包店里可能会有不同的类别(e.g. 面包和饼干).

      如果你想为你的特定产品获得一些灵感,你可能会想在超市买一些类似的产品,这些产品可以保存几天,看看它们的成分表. 如果你想帮助理解术语,请给我发电子邮件.

      希望这有助于!

    • Hi Bernice,

      谢谢你能来! 对于这些类型的项目,购买一个水活度测试仪是一个很好的主意. 随着时间的推移,这是一个很好的控制质量的方法,并确保你的产品是一致的. 是否要注意在产品脱水后不久包装,并使用防潮的包装材料. 将它们打开并暴露在空气中可能会再次增加水的活动(特别是在潮湿的日子). 如果你处理好这些脱水产品,它们应该很容易保存几个月,如果不是更长.

      也就是说,你的水活动在一个很好的范围内. 几乎没有任何微生物仍能在低于0的水活度下生长.6以下的值都是安全的. 此外,因为你的水果本身是微酸的,它们往往不会很快腐烂. The 0.你们的西红柿价格有点高, 细菌将不再能够生长,但有些霉菌和酵母仍然可以生长. 如果我是你,我会尽量把温度降到0以下.6. 我一直建议的是,在最初的几批样品中,你自己打包,留一些给自己做一个简单的保质期研究. 按照顾客喜欢的方式储存它们,至少在保质期的一半、四分之三和最后检查一下. 它不仅会告诉你它们是否变质了,还会告诉你它们是否变色(一些水果可能会变成棕色),以及它们的质地是否仍然是你想要的样子. Good luck!

  5. Hi,
    if a palm sugar block, with 水活动 > 0.65、是否有被宠坏的可能? 如果可以的话,可以帮助提到哪一种酵母 & 可能/常见的霉菌、微生物或细菌可以在水活动范围内找到.

    • Hi Hazwan,

      谢谢你的问题! 我假设你的问题打错了你的意思是你的棕榈糖的水活性低于0.65 (< 0.65). 在这种水活动中,只有一组非常特殊的酵母和霉菌仍然可以生长, 嗜渗和嗜干酵母. 这类产品上常见的两种成分是: Saccaromyces rouxxi and Xeromyces孢. 为了防止生长,你需要进一步降低水的活度(理想情况下低于0,6)或热处理产品以杀死任何微生物(确保产品包装的方式,没有新的微生物可以进入).

      在浏览有关这个主题的科学文献时,我偶然发现 这篇文章. 我想这可能对你有帮助, 这是一项十大网赌软件棕榈糖浆的研究(有更高的水活度值),但它们确实提到了很多你可能感兴趣的相关话题.

      希望这有助于!