Aktiviti air ditulis dengan huruf kecil a dan subskrip kecil w, daripada perkataan water: a_w. Ia nombor tanpa dimensi antara 0 dengan 1. Ia sering ditulis dalam peratus sebagai kelembapan relatif seimbang, ERH: a_w = 0.7 sepadan dengan 70 %.
Aktiviti air dan kandungan lembapan produk ialah dua nombor yang berbeza. Kandungan lembapan menyatakan berapa banyak air dalam produk mengikut jisim. Aktiviti pula menyatakan betapa bebasnya air itu. Dalam madu ada kira-kira 17 % air, dalam bijirin kira-kira 14 %, tetapi a_w hampir sama bagi kedua-duanya: gula memegang air seerat kanji.
Di dalam balang kaca ada sekeping roti, dan di dasar balang ada air. Titisan biru naik dari air ke isi roti. Menerusi huruf a_w pada roti, tiga koloni kulat tumbuh merebak, dan spora naik daripadanya. Di bawah penutup, kabus muncul lalu hilang. Di sebelah kanan, jarum higrometer bergerak di sepanjang skala dan sampai ke tanda merah 0.70 — dari situ bermula zon kulat yang hijau.
Helaian unit
mikologi semakan 2026-10Aktiviti air a_w
Kuantiti tanpa dimensi · nisbah tekanan wap di atas sampel kepada tekanan wap di atas air tulen
Mengapa roti kering tahan bertahun-tahun, tetapi roti berkulat dalam seminggu
Letakkan sekeping roti segar dalam balang tertutup. Selepas lima hingga tujuh hari, bintik hijau akan muncul padanya. Roti kering daripada roti yang sama boleh berada dalam balang itu selama setahun tanpa berubah. Spora kulat ada pada kedua-duanya. Bezanya hanya pada air yang dapat mereka ambil.
Ketersediaan air diukur dengan aktiviti air a_w. Ia ialah tekanan wap air di atas produk dibahagi dengan tekanan wap di atas air tulen pada suhu yang sama. Bagi air tulen a_w = 1. Bagi roti segar kira-kira 0.96, bagi roti kering kira-kira 0.3.
Kebanyakan kulat memerlukan a_w tidak kurang daripada 0.8. Yang paling tahan mula tumbuh sekitar 0.7. Di bawah 0.6 hampir tiada apa-apa yang tumbuh. Itulah sebabnya bijirin disimpan kering, arkib dikekalkan pada kelembapan udara sekitar 50 %, dan jem dimasak dengan banyak gula.
01 · Definisi
tekanan wap · isoterma · ambang pertumbuhanAir dalam produk boleh bebas atau terikat. Air terikat dipegang oleh kanji, protein, gula dan garam. Semakin erat dipegang, semakin sedikit molekul air yang keluar ke udara di atas produk. Oleh itu tekanan wap di atas produk lebih rendah daripada di atas air tulen. Nisbah kedua-duanya itulah aktiviti air.
Jika produk dibiarkan dalam isi padu tertutup, udara di atasnya akan mencapai keseimbangan dengannya. Maka kelembapan relatif udara akan sama dengan a_w, didarab 100. Inilah yang digunakan: a_w diukur dengan higrometer dalam kebuk kecil di atas sampel.
Hubungan antara kandungan lembapan produk dan a_w dipanggil isoterma penjerapan. Setiap bahan mempunyai isoterma sendiri. Bijirin dengan kandungan lembapan 14 % dan kertas dengan kandungan lembapan 8 % boleh mempunyai nilai yang sama bagi a_w. Namun bagi kulat, yang penting ialah a_w: ia menentukan sama ada kulat dapat mengambil air.
Bila bintik pertama muncul
Di atas ialah balang kaca dengan sampel: roti, bijirin, buku atau jem. Dengan peluncur, tetapkan kelembapan udara dalam balang; bagi jem, tetapkan kandungan gula. Sampel beransur-ansur mencapai keseimbangan dengan udara, dan nilai a_w ditunjukkan oleh higrometer. Masa berjalan dalam hari. Tiga kulat menunggu ambang masing-masing: Aspergillus xerofilik tumbuh dari 0.70, Penicillium dari 0.80, Mucor dari 0.90. Apabila a_w melebihi ambang, spora bercambah, dan koloni merebak. Biru menunjukkan air, hijau — kulat, merah — ambang. Di bawah ada tiga paparan. “a_w mengikut hari” — bagaimana aktiviti sampel berubah dan bila koloni muncul. “Isoterma” — berapa banyak air dalam bahan pada setiap a_w. “Masa ke kulat” — berapa hari perlu menunggu koloni pertama, bergantung pada a_w.
Balang mengekalkan kelembapan roti itu sendiri
Dalam balang tertutup roti tiada tempat untuk melepaskan air. Sedikit air keluar ke udara, dan udara cepat menjadi selembap roti — kira-kira 95 %. Selepas itu roti hampir tidak kering lagi, dan kulat mempunyai air yang mencukupi. Jika balang dibuka atau gel silika diletakkan di sebelahnya, udara menjadi lebih kering dan roti melepaskan air. Apabila a_w roti itu turun di bawah 0.7, kulat berhenti tumbuh. Beginilah roti kering terhasil.
02 · Konversi
kelembapan udara · produk · ambang mikrobDari aktiviti air kepada kandungan lembapan bahan
Masukkan a_w, kelembapan relatif udara atau tekanan wap. Tab pertama menunjukkan tekanan wap, kandungan lembapan roti, bijirin dan kertas pada a_w ini, dan mikrob yang boleh tumbuh. Tab kedua mengumpulkan a_w bagi produk dan barang biasa. Tab ketiga — ambang pertumbuhan mikrob.
Nilai a_w hanya sedikit berubah dengan suhu. Tetapi apabila disejukkan, udara di tepi dinding sejuk boleh mencapai takat embun. Maka air terkondensasi pada kaca balang atau pada dinding arkib, dan di situ a_w sama dengan satu. Sebab itu barang lembap tidak boleh diletakkan di tepi dinding sejuk.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Alat ukur
kebuk dengan penderia · cermin disejukkan · meter lembapan · pencatatAktiviti air diukur melalui udara di atas sampel
Penganalisis aktiviti air
Sampel diletakkan dalam cawan plastik dan ditolak ke dalam kebuk kecil yang tertutup. Udara dalam kebuk mencapai keseimbangan dengan sampel dalam beberapa minit. Penderia kapasitif mengukur kelembapan udara, dan termometer mengukur suhu. Alat itu menunjukkan a_w dan suhu semasa ia diukur. Kaedah ini diterangkan dalam piawaian ISO 18787.
Cermin disejukkan
Di atas sampel ada sebuah cermin kecil yang disejukkan oleh elemen Peltier. Pancaran cahaya dipantulkan dari cermin ke pengesan foto. Apabila embun terbentuk pada cermin, pancaran terpantul melemah, dan alat itu merekodkan suhu cermin — takat embun. Daripada takat embun dan suhu sampel, dikira tekanan wap dan a_w. Ini cara yang paling tepat, sehingga ±0.003.
Meter lembapan bijirin
Di silo bijirin, yang diukur bukan a_w, tetapi kandungan lembapan bijirin. Bijirin dituang ke dalam sel di antara dua plat, dan alat mengukur kapasitans elektriknya: air mengubahnya dengan kuat. Melalui isoterma, kandungan lembapan ditukar kepada a_w. Bagi gandum, kandungan lembapan 14 % sepadan dengan a_w sekitar 0.7 pada 20 °C, maka bijirin dikeringkan hingga 13—14 %.
Pencatat di arkib
Kertas itu sendiri hampir tidak berkulat selagi udara di sekelilingnya kering. Di arkib dan perpustakaan, pencatat kecil diletakkan pada rak untuk merekod kelembapan dan suhu setiap jam. Jika kelembapan udara kekal melebihi 65—70 % untuk masa yang lama, kertas menyamai udara dari segi a_w, dan bintik muncul pada tulang belakang buku. Bilik simpanan mengekalkan kelembapan sekitar 45—55 %.
05 · Aturan penulisan
pecahan satu · suhu · beza daripada kelembapana_w ditulis sebagai pecahan satu dan dengan suhu
Aktiviti air ditulis sebagai nombor antara 0 dengan 1 dengan dua atau tiga tempat perpuluhan, tanpa unit. Di sebelahnya dinyatakan suhu semasa ia diukur. Kandungan lembapan produk ditulis berasingan dan dalam peratus, dengan catatan sama ada atas jisim basah atau kering.
Aktiviti ialah pecahan satu, manakala 72 % sudah menjadi kelembapan relatif udara dalam keseimbangan. “0.72 %” mengelirukan kedua-dua tulisan itu. 14 % ialah kandungan lembapan bijirin, bukan aktivitinya. Ambang 0.70 merujuk kepada a_w, bukan kepada kandungan lembapan bahan. Alat tidak memberikan lima tempat perpuluhan. Dan kelembapan udara tanpa suhu tidak lengkap: apabila disejukkan, udara yang sama boleh menghasilkan embun.
06 · Satuan tetangga
mikologi · tekanan · larutanAktiviti air ialah nisbah dua tekanan wap, jadi jirannya yang terdekat ialah pascal. Gula dan garam merendahkannya melalui kepekatan larutan, yang diukur dalam mol per liter. Betapa cepat kulat tumbuh apabila air mencukupi ditunjukkan oleh helaian pertumbuhan miselium.
Tekanan wap: 3169 Pa di atas air pada 25 °C.
MSemakin pekat sirap, semakin rendah a_w.
K_rKelajuan koloni apabila air mencukupi.
07 · Bagian sejarah
arkib · dari higrometer rambut hingga ISO 18787Bagaimana diketahui bahawa bagi mikrob yang penting bukan air, tetapi aktivitinya
{title}
{text}
a_w hanya bermakna dalam keseimbangan
Rambut manusia memanjang apabila udara lembap dan memendek apabila kering. Higrometer de Saussure tahun 1783 dibina atas prinsip ini: rambut diregangkan oleh sebuah spring kecil dan memutar jarum melalui tuas. Ia menunjukkan kelembapan udara, bukan produk. Tetapi jika produk berada lama di sebelahnya dalam isi padu tertutup, nombor-nombor ini sepadan.
Kata kuncinya ialah “lama”. Roti segar yang baru diletakkan dalam bilik kering melepaskan air, dan udara di permukaannya lebih lembap daripada udara bilik. Selagi pertukaran berlangsung, a_w pada kerak dan di tengah isi roti berbeza. Sebab itu piawaian menghendaki keseimbangan ditunggu dan suhu dikekalkan tetap.
Di sebelah kanan — apa yang berlaku tanpa keseimbangan. Jarum penderia mula-mula melompat ke kelembapan bilik dan hanya kemudian perlahan-lahan menghampiri a_w sampel. Nilai tempat jarum berhenti itulah yang direkodkan.
Tujuh unit asas SI
Katalog besaran
Mikologi dan air · 12 pasport
Setitis asid menukar warna jus, garam mewarnakan nyalaan, air membeku dengan satu ketukan. Di bawahnya semua halaman Simetrium, mengikut bidang dan mengikut abjad.
Buka indeks →