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食品安全的目標(biāo)之一就是防止有害微生物的生長(zhǎng)并產(chǎn)生毒素。為了表示食品中所含的水分作為生物化學(xué)反應(yīng)和微生物生長(zhǎng)的可用價(jià)值, 提出了水分活度的概念。

水分活度定義為物質(zhì)中水分含量的活性部分或者說自由水。比水分含量能更可靠的預(yù)示食品穩(wěn)定性、安全和其他性質(zhì)，成為一個(gè)能指示產(chǎn)品穩(wěn)定性和微生物安全的參數(shù)。在食品行業(yè)，常用來檢測(cè)產(chǎn)品的保質(zhì)期和質(zhì)量。

1. 水分活度與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系

一般來說, 食品的水分活性越低, 其保藏期就越長(zhǎng)。不同種類的微生物其存活和生長(zhǎng)與水分活度有關(guān)系，同一種類微生物在不同的生長(zhǎng)階段也要求不同的水分活度。酵母菌和霉菌可在低水分下生長(zhǎng)，但是0.85是病原體生長(zhǎng)的安全界限。0.85是根據(jù)金黃色葡萄球菌產(chǎn)生毒素的最低水分活度得來的。

大部分生肉、水果和蔬菜屬于水份較高的食品（水分活度高于0.85）。值得注意的是面包，多數(shù)人認(rèn)為它是干燥，貨架穩(wěn)定的產(chǎn)品。實(shí)際上，它有相當(dāng)高的水分活度，它只是因pH、水分活度的多重屏障，而使之安全，并且霉菌比病原體更容易生長(zhǎng)，換言之，它變危險(xiǎn)之前就長(zhǎng)霉變綠了。

有些獨(dú)特風(fēng)味的產(chǎn)品如醬油外表像是高水分產(chǎn)品，但因鹽、糖或其它成分結(jié)合了水分，它們的水分活度很低，其水分活度在0.80左右。因果醬和果凍的水分活度可滿足酵母菌和霉菌生長(zhǎng)，它們需在將包裝前輕微加熱將酵母菌霉菌殺滅以防止腐敗。

2. 水分活度與食品化學(xué)變化的關(guān)系

降低食品中的水分活度，可以延緩酶促褐變和非酶褐變的進(jìn)行，減少營(yíng)養(yǎng)成分的破壞，防止水溶性色素的分解。但水分活度太低，反而會(huì)加速脂肪的氧化酸敗。要使食品具有最高的穩(wěn)定性，最好將水分活度保持在結(jié)合水范圍內(nèi)。這樣，既可使化學(xué)變化難以發(fā)生，同時(shí)又不會(huì)使食品喪失吸水性和持水性。

對(duì)于含水較多的食品，如凍布丁、蛋糕、面包等，它們的Aw大于周圍空氣的相對(duì)濕度，保存時(shí)需要防止水分蒸發(fā)。通過食品的包裝創(chuàng)造適宜的小環(huán)境，盡可能達(dá)到不同食品對(duì)水分活度的要求。

3. 水分活度與食品水分遷移控制的關(guān)系

水分活度在多種成分的食品中是控制水分遷移的一個(gè)重要參數(shù),食品透過包裝的水分交換率和朝一個(gè)水分活度極限關(guān)鍵值變化的水分活度的變化率決定著產(chǎn)品的貨架期。

一些食品包含一些不同水活度的物質(zhì)，例如，帶果脯的燕麥。除非水分活度得到控制，否則水分就會(huì)從水分活度較高的果脯里遷移到水分活度低的燕麥中，造成水果變的又干又硬，而燕麥則變的濕了。

水果蛋糕生產(chǎn)商可以開發(fā)出一個(gè)蛋糕和水果片中含有相同水分活度的食譜。那么當(dāng)這個(gè)蛋糕在存儲(chǔ)和銷售的過程中都不會(huì)引起任何因?yàn)樗侄泽@的事件了，它是一款安全、美味、耐存儲(chǔ)的產(chǎn)品。水分活度高低關(guān)鍵值可以根據(jù)食品中微生物以及食品的質(zhì)地、味道、外觀、香味、營(yíng)養(yǎng)和烹調(diào)質(zhì)量這些因素來確定。

水活度值高的食品被描述成水分大、多汁、柔軟的食品，當(dāng)這些食品的水活度降低時(shí)，食品會(huì)發(fā)生意想不到的組織變化，例如：變干、變硬、味道陳腐。水活度值低的食品常常應(yīng)該是這樣的：脆脆的、易碎，而高水活度的食品會(huì)使其結(jié)構(gòu)成吸水性結(jié)構(gòu)。干燥的、谷物類食品和面粉類食品如餅干、曲奇、薯片、爆米花，當(dāng)水活度增加時(shí)，會(huì)失去其脆脆的口感。