A vízaktivitást kis a-val és alsó indexben kis w-vel írják — a water szóból: a_w. Dimenzió nélküli szám 0 és 1 között. Gyakran százalékban is írják, egyensúlyi relatív páratartalomként, ERH: a_w = 0,7 értéknek 70 % felel meg.
A vízaktivitás és a termék nedvességtartalma két különböző szám. A nedvességtartalom azt mondja meg, mennyi víz van a termékben tömeg szerint. A vízaktivitás azt, hogy ez a víz mennyire szabad. A mézben kb. 17 % víz van, a gabonában kb. 14 %, de a a_w mindkettőnél szinte azonos: a cukor ugyanolyan erősen köti a vizet, mint a keményítő.
Egy üvegben egy szelet kenyér fekszik, az üveg alján víz van. Kék cseppek emelkednek a víztől a belső felé. Az a_w betűin át a kenyéren három penésztelep nő, és spórák emelkednek fel belőlük. A fedő alatt a pára hol megjelenik, hol eltűnik. Jobbra a higrométer mutatója végigmegy a skálán, és eléri a piros 0,70-es jelet — innen kezdődik a penész zöld zónája.
Egységlap
mikológia rev. 2026-10Vízaktivitás a_w
Dimenzió nélküli mennyiség · a minta feletti gőznyomás és a tiszta víz feletti gőznyomás hányadosa
Miért áll el évekig a kétszersült, és miért penészedik meg a kenyér egy hét alatt
Tegyen egy szelet friss kenyeret zárt üvegbe. Öt-hét nap múlva zöld foltok jelennek meg rajta. Az ugyanabból a kenyérből készült kétszersült ugyanabban az üvegben egy évig is eláll, és nem változik. Penészspóra mindkettőn van. A különbség csak a víz, amelyet fel tudnak venni.
A víz hozzáférhetőségét a vízaktivitással mérik a_w. Ez a termék feletti vízgőz nyomása osztva a tiszta víz feletti gőznyomással azonos hőmérsékleten. Tiszta víznél az a_w = 1. Friss kenyérnél kb. 0,96, kétszersültnél kb. 0,3.
A legtöbb penész számára szükséges, hogy az a_w legalább 0,8 legyen. A legellenállóbbak 0,7 körül kezdenek nőni. 0,6 alatt szinte semmi sem nő. Ezért tárolják a gabonát szárazon, ezért tartják az archívumokat kb. 50 % páratartalmú levegőben, és ezért főznek a lekvárba sok cukrot.
01 · Meghatározás
gőznyomás · izoterma · növekedési küszöbA termékben a víz lehet szabad és kötött. A kötött vizet a keményítő, a fehérjék, a cukor és a só tartja. Minél erősebben tartják, annál kevesebb vízmolekula jut a termék feletti levegőbe. Ezért a termék feletti gőznyomás kisebb, mint a tiszta víz felett. Ezek hányadosa éppen a vízaktivitás.
Ha a termék zárt térben áll, a fölötte lévő levegő egyensúlyba kerül vele. Ekkor a levegő relatív páratartalma egyenlő lesz az a_w, megszorozva 100-zal. Ezt használják ki: az a_w értékét higrométerrel mérik a minta feletti kis kamrában.
A termék nedvességtartalma és annak a_w értéke közötti kapcsolatot szorpciós izotermának nevezik. Minden anyagnak megvan a sajátja. A 14 % nedvességtartalmú gabonának és a 8 % nedvességtartalmú papírnak lehet ugyanaz az a_w. A penésznek pedig éppen az a_w: ez dönti el, hogy a gomba képes-e felvenni a vizet.
Mikor jelennek meg az első foltok
Fent egy üveg van a mintával: kenyérrel, gabonával, könyvvel vagy lekvárral. A csúszkával beállítható az üvegben a levegő páratartalma, lekvárnál a cukor aránya. A minta fokozatosan egyensúlyba kerül a levegővel, és a minta a_w értékét a higrométer mutatja. Az idő napokban telik. Három penész várja a küszöbét: a xerofil Aspergillus 0,70-től nő, a Penicillium 0,80-tól, a Mucor 0,90-től. Amikor az a_w átlépi a küszöböt, a spórák csírázni kezdenek, a telepek pedig nőnek. Kékkel a víz látszik, zölddel a penész, pirossal a küszöbök. Lent három nézet van. „a_w napokra bontva” — hogyan változik a minta aktivitása, és mikor jelentek meg a telepek. Az „Izoterma” — mennyi víz van az anyagban minden a_w. A „Penészig eltelt idő” — hány napot kell várni az első telepre eltérő a_w.
Az üveg a kenyér saját páratartalmát tartja
A zárt üvegben a kenyérnek nincs hova leadnia a vizet. Egy kevés víz a levegőbe kerül, és a levegő gyorsan olyan nedves lesz, mint a kenyér — kb. 95 %. Ezután a kenyér szinte nem szárad tovább, és a penésznek elég a víz. Ha kinyitják az üveget, vagy mellé szilikagélt tesznek, a levegő szárazabb lesz, és a kenyér leadja a vizet. Amikor a kenyér a_w értéke 0,7 alá süllyed, a penész nem nő tovább. Így lesz belőle kétszersült.
02 · Átszámítás
páratartalom · termékek · mikrobaküszöbökA vízaktivitástól az anyag nedvességtartalmáig
Adja meg: a_w, a levegő relatív páratartalmát vagy a gőznyomást. Az első fül megmutatja a gőznyomást, a kenyér, a gabona és a papír nedvességtartalmát az adott a_w mellett, és hogy mely mikrobák nőhetnek. A második összegyűjti a a_w értékeit a szokásos élelmiszerekre és tárgyakra. A harmadik a mikrobák növekedési küszöbeit mutatja.
Maga az a_w kevéssé változik a hőmérséklettel. De lehűléskor a hideg fal melletti levegő elérheti a harmatpontot. Ilyenkor az üveg falán vagy az archívum falán víz csapódik ki, és ott az a_w egyenlő eggyel. Ezért a nedves tárgyakat nem szabad hideg fal mellé tenni.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Mérőeszközök
kamra érzékelővel · hűtött tükör · nedvességmérő · loggerA vízaktivitást a minta feletti levegőből mérik
Vízaktivitás-mérő
A mintát műanyag csészébe teszik, és betolják egy kis zárt kamrába. A kamrában a levegő néhány perc alatt egyensúlyba kerül a mintával. Kapacitív érzékelő méri a levegő páratartalmát, hőmérő pedig a hőmérsékletet. A készülék mutatja az a_w értékét és a hőmérsékletet, amelyen mérték. A módszert az ISO 18787 szabvány írja le.
Hűtött tükör
A minta fölött egy kis tükör áll, amelyet Peltier-elem hűt. A fénysugár a tükörről a fotodetektorba verődik vissza. Amikor a tükrön harmat csapódik ki, a visszavert sugár gyengül, és a készülék megjegyzi a tükör hőmérsékletét — a harmatpontot. A harmatpontból és a minta hőmérsékletéből kiszámítják a gőznyomást és az a_w. Ez a legpontosabb mód, ±0,003-ig.
Gabona-nedvességmérő
A gabonasilóban nem mérik az a_w, hanem a gabona nedvességtartalmát. A gabonát két lemez közötti cellába öntik, és a készülék megméri a cella elektromos kapacitását: a víz erősen megváltoztatja. Az izoterma alapján a nedvességtartalmat átszámítják az a_w. A búzánál a 14 % nedvességtartalom a_w értéke kb. 0,7 (20 °C-on), ezért a gabonát 13—14 %-ra szárítják.
Logger az archívumban
A papír önmagában szinte nem penészedik, amíg a körülötte lévő levegő száraz. Az archívumokban és könyvtárakban a polcokra kis loggereket tesznek, amelyek óránként rögzítik a páratartalmat és a hőmérsékletet. Ha a levegő páratartalma hosszan 65—70 % fölött marad, a papírnak ugyanaz lesz az a_w, és a könyvgerinceken foltok jelennek meg. A raktárak kb. 45—55 % páratartalmat tartanak.
05 · Írásszabályok
az egység törtrésze · hőmérséklet · különbség a nedvességtartalomtólAz a_w-t az egység törtrészeként és hőmérséklettel írják
A vízaktivitást 0 és 1 közötti számként írják, két-három tizedesjeggyel, mértékegység nélkül. Mellé írják a hőmérsékletet, amelyen mérték. A termék nedvességtartalmát külön és százalékban írják, megjelölve, hogy nedves vagy száraz tömegre vonatkozik-e.
Az aktivitás az egység törtrésze, a 72 % viszont már a levegő relatív páratartalma egyensúlyban. A „0,72 %” a két jelölést összekeveri. A 14 % a gabona nedvességtartalma, nem az aktivitása. A 0,70 küszöb az a_w, nem az anyag nedvességtartalmára vonatkozik. A készülék öt tizedesjegyet nem ad. A levegő páratartalma pedig hőmérséklet nélkül hiányos: lehűléskor ugyanaz a levegő harmatot adhat.
06 · Szomszédos egységek
mikológia · nyomás · oldatA vízaktivitás két gőznyomás hányadosa, ezért a legközelebbi szomszédja a pascal. A cukor és a só az oldat koncentrációján át csökkenti, amelyet mol per literben mérnek. Hogy milyen gyorsan nő a penész, ha elég víz van, azt a micéliumnövekedés lapja mutatja.
Gőznyomás: 3169 Pa a víz felett 25 °C-on.
MMinél töményebb a szirup, annál kisebb az a_w.
K_rA telep sebessége, ha elég víz van.
07 · Történeti rész
archívum · a hajszálas higrométertől az ISO 18787-igHogyan jöttek rá, hogy a mikrobáknak nem a víz számít, hanem az aktivitása
{title}
{text}
az a_w csak egyensúlyban értelmezhető
Az emberi hajszál meghosszabbodik, amikor a levegő nedvesedik, és megrövidül, amikor szárad. Erre épül Saussure 1783-as higrométere: a hajszálat rugó feszíti, és emelőn keresztül mutatót forgat. A levegő páratartalmát mutatja, nem a termékét. De ha a termék sokáig fekszik mellette zárt térben, ezek a számok egybeesnek.
A kulcsszó: „sokáig”. A friss kenyér, amelyet épp száraz szobába tettek, vizet ad le, és a felülete melletti levegő nedvesebb, mint a szobában. Amíg a csere tart, az a_w a kéregnél és a belsőnél különböző. Ezért a szabvány megköveteli, hogy megvárják az egyensúlyt, és állandó hőmérsékletet tartsanak.
Jobbra az látszik, mi történik egyensúly nélkül. Az érzékelő mutatója először a szoba páratartalmára ugrik, és csak azután közelít lassan a minta a_w értékéhez. Azt az értéket írják fel, amelyen megáll.
Az SI hét alapegysége
Mennyiségek katalógusa
Mikológia és víz · 12 adatlap
Egy csepp sav megváltoztatja a lé színét, a só megfesti a lángot, a víz egy koppintásra megfagy. Alattuk a Simetrium összes lapja, szakterület és ábécé szerint.
A mutató megnyitása →