肉制品中水分活度的影响
水分活度在食品加工中的意义
水分活度在食品加工中的意义
1 水分活度在食品加工中的重要性
随着社会的发展，人们的生活水平越来越高，人们对食品的安全
性和质量要求也比以往更高，水分活度是食品加工很重要的一个指标，它可以帮助从全球范围内获取食品，为销售和加工提供一个经济和安
全的方式。
2 水分活度的重要意义
水分活度是指食品中在常温下克服静水压力而析出的水分，其中
有一种叫做形态水，这种水分可以在析出过程中被抽出，它和组织中
其他分子一起形成一个环境，水分活度对保护食品的质量和安全性十
分关键。
3水分活度的作用
水分活度的检测可以帮助判断食品的新鲜程度和保质期，水分活
度越低，食品质量越好，保质期越长，保持低水分活度的这种情况也
可以有效地保护现成的食品免受空气中水分的影响。
此外，对水分活
度的控制也有助于防止食品中细菌繁殖，从而保证食品的安全性。
4结论
水分活度在食品加工中具有十分重要的作用，它可以在不损害食
品质量的情况下保护食品的新鲜度，保证食品的安全性和质量，行业
更大的发展离不开对水分活度的正确把握。
肉干、香肠、腊肉与水分活度
肉干属于中等水分含量食品，为了达到长期保藏的目的，传统方法往往通过长时间烘干将
产品的水分控制在16%（水分活度Aw<0.7）左右，但这样势必造成产品组织干硬，嫩度
较差，色泽灰白，加入甘油作为保湿剂可以保持低水分活度的条件下，提高水分含量，从
而改善嫩度。
添加3%的食品级甘油时可使产品水分活度Aw<0.7，而水分含量控制在20%，产品组织柔软，嫩度改善。
Decagon Devices公司所生产的Aqualab水分活度仪是水分活度解决方案的黄金标准，在美
国超过80%的百强食品企业都选择Aqualab水分活度仪作为研发和质控的重要工具。
Aqualab水分活度仪采用专利的镜面冷凝露点方法，测量时间只需5分钟，分辨率达到
0.0001 aw，是市面上测量速度最快，精度最高的水分活度仪。
在加工制作时，将甘油用50度以上纯粮酒稀释后，均匀喷洒在肉上或切好的肉中，充分
搓揉或搅拌。
起到锁水、保湿，达到增重效果，延长保质期，提高产品口感、色感、香味。
建议添加量1.2—3%
具体使用方法一、先将腌制好的肉干、肉脯进行初烤至达到必须保持的水份时，取出将食
品级甘油均匀喷洒在肉干肉脯上，揉搓后再进行加工，用量为每100kg，加入本产品1.2—1.5公斤。
二、香肠的使用方法：将切好的肉，以每100公斤计算，用食品级甘油1.2公斤，用500毫升50度以上的纯粮酒稀释，拌入100公斤切好的肉中充分搅拌后按照要求
加入其它配料、搅拌后即可进行灌肠。
水分活度在食品加工中的影响
水分活度对食品中主要化学变化的影响一、食品中水的组成:食品中的水不是单独存在的，它会与食品中的其他成分发生化学或物理作用，因而改变了水的性质。
按照食品中的水与其他成分之间相互作用强弱可将食品中的水分成结合水、毛细管水和自由水。
结合水：又称为束缚水，是指存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水，是食品中与非水成分结合的最牢固的水。
自由水：是指食品中与非水成分有较弱作用或基本没有作用的水。
毛细管水：指食品中由于天然形成的毛细管而保留的水分，是存在于生物体细胞间隙的水。
毛细管的直径越小，持水能力越强，当毛细管直径小于0.1μm 时，毛细管水实际上已经成为结合水，而当毛细管直径大于0.1μm则为自由水，大部分毛细管水为自由水。
结合水与自由水的区别：结合水在食品中不能作为溶剂，在-40℃时不结冰，而自由水可以作为溶剂，在-40℃会结冰。
食品中的结合水的产生除毛细管作用外，大多数结合水是由于食品中的水分与食品中的蛋白质、淀粉、果胶等物质的羧基、羰基、氨基、亚氨基、羟基、巯基等亲水性基团或水中的无机离子的键合或偶极作用产生的。
根据与食品中非水组分之间的作用力的强弱可将结合水分成单分子层水和多分子层水。
单分子层水：指与食品中非水成分的强极性基团如：羧基—、氨基+、羟基等直接以氢键结合的第一个水分子层。
在食品中的水分中它与非水成分之间的结合能力最强，很难蒸发，与纯水相比其蒸发焓大为增加，它不能被微生物所利用。
一般说来，食品干燥后安全贮藏的水分含量要求即为该食品的单分子层水。
若得到干燥后食品的水分含量就可以计算食品的单分子层水含量：A w/m(1-A w) =1/m1 c+(c-1)A w /m1 c式中：A w—水分活度，m—水分含量，m1—单分子层水含量，c-常数。
多分子层水：是指单分子层水之外的几个水分子层包含的水。
二、水分活度:自由水和结合水的比例可以用水分活度（Aw）表示，水分活度也可看作食品表面的蒸汽压p与纯水的蒸汽压p0之比。
肉制品水分活度控制
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乳酸钠等盐类可促进水溶 性蛋 白的溶 出． 而蛋 白质
． ． ． 肉品实验研究． ： ．
由囔鼻 业
ＭＥＡＴ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
鸡胸 肉 ， 六和 公 司生 产 ； 复 配型 海 藻 酸钠 ， Ｄ Ｏ Ｍ－ Ｅ Ｘ公 司生 产 。
作者简介 ： 翟海港 ， 男， 汉族 ， ３ ４岁 ， 工程师 ， 现从 事 肉 制 品 加工 及 研 究 。
Ｅ —ｍａ ｉ ｌ ： ｚ ｈ ｇ ｓ ｐ＠ ｓ ｏ ｈ ｕ ． ｃ ｏ ｍ
ｇ ｅ ｓ ｔ ，ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗｅ ｄ ｂ ｙ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｔ ． Ｔｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｌ ｏ ｗ Ａｗ ｏ ｆ
水分 活度 的测 定采 用水 分活 度仪 扩散法 。
１ ． ３ 西式 火腿 生产 工 艺
盐 水配 制
由水 不仅 决 定 肉制 品 中 的 总水 量 ， 也 是决 定 可 被 微
生 物利用 水分 多少 的标 志 。 肉制 品 中的水 分 被 微 生 物 利用 的程 度 ． 用 水分 活度 来表示 。 水 分活 度在 肉制 品生 产 中具 有 重要 意 义 。控 制
水分活度对食品的意义
水分活度对食品的意义食品中的水分以游离水和结合水两种形式存在，微生物在食品上生产繁殖，能利用的水是游离水，而不是食品总含水量（%）。
因为其中一部分水是与蛋白质、碳水化合物及一些可溶性物质，如氨基酸，糖，盐等结合，这种结合对微生物是无用的，所以水分含量对食品生产和保藏缺乏科学的指导作用。
因此提出了用水分活性（Aw值）来表示食品中可被微生物利用的水。
水分活度（Aw值）是溶液中水的逸度与纯水的逸度之比值，也可近似地表示为溶液中水蒸汽分压与纯水蒸汽压之比。
它是指食品中水分的存在状态，反映水分与食品结合或游离的程度，其值越小，说明结合程度越高。
水分活度指产品中自由水的量，是酶和微生物生长的基础数据。
水在产品中，比如食物，被限制在不同的成分中，如蛋白质、盐、糖。
这些化学绑定的水是不影响微生物的。
绑定的水分越多，能够蒸发的水汽就越少，所以产品里含水量多，并不等于它表面的水汽分压就一定高，平衡相对湿度就一定大，微生物就一定更活跃。
水分活度对产品稳定性影响很大，如抵抗微生物、香味保持、对粉末结块、化学品稳定、物理特性及食品保藏性等都有重要影响。
一般来说，食品的水分活度越低，其保藏期就越长。
但也有例外，若脂肪中的水活度过低，则会加快脂肪的酸败。
从水分活度定义易看出，在预测食品的安全性和预测有关微生物生长、生化反应率及物理性质稳定性两方面，水分活度是极其重要的。
通过测定和控制食品的水分活度，可以做到以下几点（1）预测哪种微生物是潜在的腐败和污染源；（2）确保食品的化学稳定性；（3）使非酶氧化反应和脂肪非酶氧化降到最小；（4）延长酶的活性和食品中维生素；（5）优化食品的物理性质，如质构和货架期。
水分活度对肉制品保藏的影响
水分活度对肉制品保藏的影响。
熏煮香肠火腿制品的基本生产流程包括：选料→修整→配料→腌制→熏烤→蒸煮→冷却→包装。
而其他的肉制品包括腌腊肉制品、酱卤肉制品、熏烧烤肉制品、发酵肉制品等也均经过选料、配料、腌制、包装几个相同的过程。
而其中腌制、晾晒等过程就起到了降低肉制品中水分活度的作用。
而低水分活度在肉制品的保藏中起到了重要的作用。
鲜肉中的水分活度大多在0.95~0.98。
部分肉制品中的水分活度：生火腿0.88~0.96，广式腊肠0.62~0.75，酱牛肉约0.75，肉脯0.65等。
通过向肉制品中添加盐、糖等物质以及晾晒干燥等程序来降低水分活度，从而可以达到提高食品稳定性的作用。
其机理：1、降低水分活度，食品中水的存在状态变化，结合水比例增加，结合水不能作为反应物的溶剂，从而抑制化学反应、酶促反应的进行。
2、降低体相水的含量，抑制某些反应物离子化和水合化，不能进行离子反应。
3、降低体相水是需要有水参加的化学反应和生物反应，如蛋白质的水解反应，美拉德反应等。
4、水在酶促反应中起到反应物的作用、运送介质、水化酶和底物从而活化，但低水分活度对酶的活力进行抑制。
5、适宜微生物生长的A w：细菌0.99~0.94，霉菌0.94~0.80，耐盐细菌0.75，耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母菌0.65~0.60。
降低水分活度，可以有效地抑制微生物的生长繁殖。
结合以上机理，可以看出水分活度对肉制品的保藏具有重要影响。
肉制品的保存性与微生物的生长繁殖密切相关。
新鲜肉中水分活度大多在0.98以上，各种微生物生长繁殖旺盛。
水分活度为0.90是，不分析均受到抑制，当水分活度降到0.80~0.85时，部分适应能力强的霉菌还会繁殖，只有当A W降到0.75一下，微生物的腐败变质才能显著减慢。
一般在室温下贮藏肉制品，水分活度应将到0.70。
加工过程中添加糖、盐类等辅料，结合水比例增大，有利于肉质品的保藏。
肉制品中的油脂是重要的营养成分，也是影响肉制品品质的重要指标之一。
肉的保水性及其影响因素
肉的保水性即持水性、系水性，指肉在压榨、加热、切碎搅拌等外界因素的作用下，保持原有水分和添加水分的能力。
肉的保水性是一项重要的肉质性状，这种特性对肉品加工的质量和产品的数量都有很大影响。
理化基础肌肉中的水是以结合水、不易流动水和自由水三种形式存在的。
其中不易流动水主要存在于细胞内、肌原纤维及膜之间，度量肌肉的保水性主要指的是这部分水，它取决于肌原纤维蛋白质的网状结构及蛋白质所带的静电荷的多少。
蛋白质处于膨胀胶体状态时，网状空间大，保水性就高，反之处于紧缩状态时，网状空间小，保水性就低。
p Hp H对保水性的影响实质是蛋白质分子的静电荷效应。
蛋白质分子所带的净电荷对蛋白质的保水性具有两方面的意义：其一，净电荷是蛋白质分子吸引水的强有力的中心。
其二，由于净电荷使蛋白质分子间具有静电斥力，因而可以使其结构松弛，增加保水效果。
添加酸或碱来调节肌肉的p H，并借加压方法测定其保水性能时可知，保水性随p H的高低而发生变化。
当p H在5.0左右时，保水性最低。
保水性最低时的p H几乎与肌动球蛋白的等电点一致。
如果稍稍改变p H，就可引起保水性的很大变化。
任何影响肉p H变化的因素或处理方法均可影响肉的保水性，尤以猪肉为甚。
在肉制品加工中常用添加磷酸盐的方法来调节p H至5.8以上，以提高肉的保水性。
动物因素畜禽种类、年龄、性别、饲养条件、肌肉部位及屠宰前后处理等，对肉保水性都有影响。
兔肉的保水性最佳，依次为牛肉、猪肉、鸡肉、马肉。
就年龄和性别而论，去势牛>成年牛>母牛>幼龄>老龄，成年牛随体重增加而保水性降低。
试验表明：猪的岗上肌保水性最好，依次是胸锯肌>腰大肌>半膜肌>股二头肌>臀中肌>半键肌>背最长肌。
其他骨骼肌较平滑肌为佳，颈肉、头肉比腹部肉、舌肉的保水性好。
僵直和成熟当p H降至5.4～5.5，达到了肌原纤维的主要蛋白质肌球蛋白的等电点，即使没有蛋白质的变性，其保水性也会降低。
干制肉品加工企业控制水分含量、水分活度的意义,加工流程
干制肉品加工企业控制水分含量、水分活度的意义，加工流程干肉制品包括肉干、肉松和肉脯等。
干肉制品是以新鲜的畜禽瘦肉为主要原料，加以调味，经熟制后再经脱水干制，水分降低到一定水平的干肉制品。
现代肉干制品的加工，主要目的不是为了长期保藏，而是加工成肉制品满足各种消费者的喜好。
干肉制品营养丰富、美味可口、体积小、质量小、食用方便、质地干燥、便于保存和携带，因此备受人们的喜爱。
一、干肉制品又称肉脱水干制品，是肉经过预加工后利用自然或人工的方法脱出肉中一定量的水分，将其水分活度降低到微生物难以利用的程度而制成的一类熟肉制品。
肉类等易腐食品的脱水干制，既是一种贮藏手段，也是一种加工方法，对于不同类别的干肉制品来说，脱水干制可能是其主要的加工过程，也可能只是整个加工工艺过程中的一个环节。
二、干肉制品加工工艺流程原料选择→预处理→冷冻→切片,切丝等→解冻、腌制→摊贴→烘焙→烤熟→切块→冷却→包装三、干制肉品控制水分活度的意义和水分含量，水分活度值肉品水分是各种微生物生长发育过程中所必需的一类营养物质，但并非所有的水分都能被微生物所利用，如添加一定数量的糖、盐的水溶液，其大部分水分就不能被微生物利用。
因此，把能被微生物、酶化学反应所利用的水分称为有效水分，并采用水分活度（Aw）来衡量有效水分的多少。
每一种微生物生长，都有所需的最低水分活度值，当肉品中水分活度值低于最低值时，微生物繁殖受到抑制，当肉品中水分活度值高于最低值时，微生物则极易繁殖。
通常鲜肉、煮制后鲜制品的水分活度在0.99左右，而霉菌、酵母菌需要的水分活度分别在0.80、0.88之上，细菌生长所需的水分活度在0.91～0.99之间。
由此可见，仅仅将肉类进行煮制并不能达到长时间贮藏的目的，只有将煮制后的肉品再进行干制，降低水分活度才能抑制肉制品中大多数微生物的生长，进而达到延长贮藏时间的目的。
但是必须指出，一般干燥条件下，并不能使肉制品中的微生物完全致死，只是抑制其活动，若以后环境适宜，微生物仍会继续生长繁殖。
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肉制品中水分活度的影响
水分活度的定义
水分活度与水分含量（g水/g总质量）不能直接等同，它指的是当前样品中自由水的体积和可用性。
水分活度通过a w值评价，范围是0（绝对干燥）~1（简明湿度）。
只有该组分能活跃的与环境湿度进行水分交换，并且有可能形成表面微生物生长的合适培养基，它才能影响微生物的稳定性。
水分活度对食品中的化学反应也有重要的影响。
样品达到平衡湿度（水蒸气分压）后，可以通过检测aw值确定相对湿度。
相对湿度和
aw值可以按比例换算。
在检测过程中样品只有保持恒定温度，才可能准确有效的测量aw
值。
Novasina公司的LabMaster-aw是一台新型高精度的水分活度检测仪，其检测室有着0°C ~50°C的控温范围。
LabMaster-aw系列可以在生产线上直接进行测量。
菜单导航基于Windows系统并且有着非常直观化指令。
“多用户”系统能设置不同的用户权限。
因此，它符合有关安全和可追溯性的各项规章制度。
智能化可换的传感器能被校正并储存所有校正信息。
机器精度是+/- 0.003 aw，重复率是+/- 0.002 aw。
样品的预控温室减少了测量时间。
该系统具有适用于PC和打印机的应用程序接口，以及可视化界面和分析工具。
至多9个附加的检测室（LabPartner-aw）能通过总线作为模块连接在LabMaster-aw上。
食品中水分活度的影响
产品的湿度平衡值可以通过表面的水蒸气分压确定，这取决于产品的化学成分、温度、水分含量、储存环境（T/rh）、绝对压力和包装。
有害微生物（例如细菌和真菌）会产生毒素或其他有害物质，而产品中的“自由”水与其生长密切相关。
不仅如此，化学或生化反应（例如褐变反应）的加速发生也与之相关，并且可能改变产品中的下列因素：
∙微生物稳定性（生长）
∙化学稳定性（见表）
∙蛋白质和维生素成分
∙颜色、味道和营养价值
∙组分的稳定性和保质期
∙储存和包装
∙可溶性和质地
肉和肉制品
因为水分活度对产品的化学反应能力、微生物的存活和抵抗能力影响很大，因此在肉和肉制品中水分活度的检测变得越来越重要。
因此，水分活度对食品的保存非常重要。
有多种方法保存食品，例如盐制、糖渍、干燥和冻干，能减少产品中的湿度对微生物的影响。
以上所有方法增加了食品的渗透压，这也意味着水分活度的降低。
水分活度的降低能稳定让食品损坏和有毒的微生物，因此能延长货架期和肉制品的安全性。
不同的微生物能存活的最低水分活度不同。
一旦达到了水分活度的下限，微生物将不再生长，在这样的环境中也不能存活。
肉制品因为高水分含量而处于食品中高水分活度的范围。
鲜肉的水分活度非常大（a w>0.99）。
在鲜肉变成肉制品的过程中，因为盐分的影响，水分活度下降了。
例如法兰克福式香肠，肝香肠，血肠一般有0.97至0.96的水分活度。
干肉制品，如干香肠或生火腿，由于相对较低的高含盐量，水分活度在0.92至0.80，甚至更低。
许多外部和内部因素会影响肉制品的微生物稳定性。
所涉及的外部因素包括：肉类生产的卫生状况，加工时卫生状况以及加工技术等等。
内部因素包括水分活度（aw），酸度（pH值），氧化还原电位（Eh），亚硝酸盐/硝酸盐含量和竞争性菌群。
在这个稳定因素的清单里，水分活度是可以轻易而准确地测量参数之一。
肉制品的保鲜
通过干燥降低水分含量和活度是一种非常古老的延长保质期的办法。
有几种不同的干燥法，例如：热风干燥、真空干燥或最温和的冷冻干燥。
最终产品的水分含量保持在 3 - 10％。
干制品的保质期受脂肪氧化及美拉德反应限制。
烘干和腌制是重要的肉类保鲜方法。
这个方法通常由干燥和烟熏联合应用。
干猪肉（熏肉、火腿）、牛肉、羊肉和干香肠降低水分活度保鲜的主要方法是加盐。
但有时也在干肉中加亚硝酸盐和硝酸盐。
亚硝酸盐在肉类烘干时扮演了多个角色。
最明显的是，它结合了新鲜的肌肉中的肌红蛋白并在加热时形成理想的“红色”耐热亚硝基肌红蛋白复合物。
它的另一个作用是通过影响pH 值抑制腊肉中一些腐败菌的生长。
它扮演的一个重要角色是抑制腊肉罐头中肉毒杆菌的生长。
烟熏常被用来结合腌制。
受烟熏过程影响，水分含量下降10-40％。
热熏（例如煮香肠）和冷熏（例如生香肠或火腿）有显著不同。
在烟熏过程中，烟雾中具有杀菌和抗氧化作用的化合物将渗透在肉中。
为了生产一个稳定的、口感良好的产品，应在生产过程中按照HACCP法规进行监测，而水分活度的测量正是法规的组成之一。
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参考文献:
- Troller, J.A., Christian, J.H.B., (1978). Water Activity and Food, Academic Press, New York
- Belitz, H.-D. und Grosch, W. (1992). Lehrbuch der Lebensmittelchemie,
Springer Verlag, Berlin
- Rödel, W., Scheuer, R., Wagner, H., (1990), A new method of determining water activity in meat products, Fleischwirtsch. international, Heft 4
- Krispien, K., Rödel, W., (1976). Bedeutung der Temperatur für den aw-Wert von Fleisch und Fleischerzeugnissen, "Die Fleischwirtschaft", Heft 5, Frankfurt am Main。