Aktivita vody sa píše malým a s dolným malým w — od slova water: a_w. Je to bezrozmerné číslo od 0 do 1. Často sa zapisuje v percentách ako rovnovážna relatívna vlhkosť, ERH: a_w = 0,7 zodpovedá 70 %.
Aktivita vody a vlhkosť produktu sú rôzne čísla. Vlhkosť hovorí, koľko vody je v produkte podľa hmotnosti. Aktivita hovorí, nakoľko je táto voda voľná. V mede je vody asi 17 %, v obilí asi 14 %, ale a_w je u nich takmer rovnaká: cukor drží vodu rovnako pevne ako škrob.
V sklenenom pohári leží krajec chleba, na dne pohára je voda. Modré kvapky stúpajú od vody k striedke. Cez písmená a_w na chlebe sa rozrastajú tri kolónie plesne, od nich stúpajú spóry. Pod vrchnákom sa hmla striedavo objavuje a mizne. Vpravo ručička hygrometra ide po stupnici a dôjde k červenej značke 0,70 — od nej začína zelená zóna plesní.
List jednotky
mykológia rev. 2026-10Aktivita vody a_w
Bezrozmerná veličina · pomer tlaku pary nad vzorkou k tlaku pary nad čistou vodou
Prečo suchár vydrží roky a chlieb zaplesnivie za týždeň
Dajte krajec čerstvého chleba do zatvoreného pohára. O päť až sedem dní sa na ňom objavia zelené škvrny. Suchár z rovnakého chleba vydrží v rovnakom pohári rok a nezmení sa. Spóry plesní sú na oboch. Rozdiel je len vo vode, ktorú môžu odobrať.
Dostupnosť vody sa meria aktivitou vody a_w. Je to tlak vodnej pary nad produktom delený tlakom pary nad čistou vodou pri rovnakej teplote. Pri čistej vode je a_w = 1. Pri čerstvom chlebe je to asi 0,96, pri suchári asi 0,3.
Väčšina plesní potrebuje a_w aspoň 0,8. Najodolnejšie začínajú rásť okolo 0,7. Pod 0,6 nerastie takmer nič. Preto sa obilie skladuje suché, archívy sa udržiavajú pri vlhkosti vzduchu okolo 50 % a džem sa varí s veľkým množstvom cukru.
01 · Definícia
tlak pary · izoterma · prah rastuVoda v produkte býva voľná a viazaná. Viazanú drží škrob, bielkoviny, cukor a soľ. Čím pevnejšie ju držia, tým menej molekúl vody uniká do vzduchu nad produktom. Preto je tlak pary nad produktom nižší ako nad čistou vodou. Ich pomer je aktivita vody.
Ak produkt leží v uzavretom objeme, vzduch nad ním sa s ním dostane do rovnováhy. Potom sa relatívna vlhkosť vzduchu bude rovnať a_w, vynásobené číslom 100. Toho sa využíva: a_w sa meria hygrometrom v malej komôrke nad vzorkou.
Vzťah medzi vlhkosťou produktu a jeho a_w sa nazýva sorpčná izoterma. Každý materiál má svoju. Obilie s vlhkosťou 14 % a papier s vlhkosťou 8 % môžu mať rovnakú a_w. A plesniam záleží práve na a_w: tá rozhoduje, či huba dokáže vodu odobrať.
Kedy sa objavia prvé škvrny
Hore je sklenený pohár so vzorkou: chlieb, obilie, kniha alebo džem. Posuvníkom nastavte vlhkosť vzduchu v pohári, pri džeme podiel cukru. Vzorka sa postupne dostáva do rovnováhy so vzduchom a jeho a_w ukazuje hygrometer. Čas plynie po dňoch. Tri plesne čakajú na svoj prah: xerofilný Aspergillus rastie od 0,70, Penicillium od 0,80, Mucor od 0,90. Keď a_w prekročí prah, spóry vyklíčia a kolónie sa rozrastajú. Modrou je znázornená voda, zelenou pleseň, červenou prahy. Dole sú tri pohľady. „a_w po dňoch“ — ako sa mení aktivita vzorky a kedy sa objavili kolónie. „Izoterma“ — koľko vody je v materiáli pri každej a_w. „Čas do plesne“ — koľko dní čakať na prvú kolóniu pri rôznej a_w.
Pohár udržiava vlhkosť samotného chleba
V zatvorenom pohári nemá chlieb kam odovzdať vodu. Trochu vody prejde do vzduchu a vzduch sa rýchlo zvlhčí na úroveň chleba — asi 95 %. Ďalej už chlieb takmer nevysychá a plesniam vody stačí. Keď pohár otvoríte alebo vedľa nej dáte silikagél, vzduch vyschne a chlieb vodu odovzdá. Keď jeho a_w klesne pod 0,7, pleseň prestane rásť. Tak vzniká suchár.
02 · Prevod
vlhkosť vzduchu · potraviny · prahy mikróbovZ aktivity vody na vlhkosť materiálu
Zadajte a_w, relatívnu vlhkosť vzduchu alebo tlak pary. Prvá záložka ukáže tlak pary, vlhkosť chleba, obilia a papiera pri tejto a_w a ktoré mikróby môžu rásť. Druhá zhromažďuje a_w bežných potravín a vecí. Tretia obsahuje prahy rastu mikróbov.
Samotná a_w sa s teplotou mení len málo. Ale pri ochladení môže vzduch pri studenej stene dosiahnuť rosný bod. Vtedy sa na skle pohára alebo na stene archívu vyzráža voda a tam a_w je rovná jednej. Preto sa vlhké veci nesmú stavať k studenej stene.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Meracie prístroje
komora so snímačom · chladené zrkadlo · vlhkomer · loggerAktivita vody sa meria zo vzduchu nad vzorkou
Analyzátor aktivity vody
Vzorka sa vloží do plastovej misky a zasunie do malej uzavretej komory. Vzduch v komore sa so vzorkou dostane do rovnováhy za niekoľko minút. Kapacitný snímač meria vlhkosť vzduchu a teplomer teplotu. Prístroj ukáže a_w a teplotu, pri ktorej bola nameraná. Metóda je popísaná v norme ISO 18787.
Chladené zrkadlo
Nad vzorkou je malé zrkadielko, ktoré chladí Peltierov článok. Svetelný lúč sa odráža od zrkadielka do fotodetektora. Keď sa na zrkadielku vyzráža rosa, odrazený lúč zoslabne a prístroj si zapamätá teplotu zrkadielka — rosný bod. Z rosného bodu a teploty vzorky sa vypočíta tlak pary a a_w. Je to najpresnejší spôsob, až ±0,003.
Vlhkomer obilia
V sile sa nemeria a_w, ale vlhkosť zrna. Obilie sa nasype do bunky medzi dve dosky a prístroj meria jej elektrickú kapacitu: voda ju silno mení. Podľa izotermy sa vlhkosť prepočíta na a_w. Pre pšenicu zodpovedá vlhkosti 14 % a_w okolo 0,7 pri 20 °C, preto sa obilie suší na 13—14 %.
Logger v archíve
Papier sám osebe takmer nepodlieha plesni, kým je okolitý vzduch suchý. V archívoch a knižniciach sa na police dávajú malé loggery, ktoré každú hodinu zaznamenávajú vlhkosť a teplotu. Ak vlhkosť vzduchu dlho zostáva nad 65—70 %, papier dospeje k rovnakej a_w, a na chrbtoch kníh sa objavia škvrny. Depozitáre udržiavajú vlhkosť okolo 45—55 %.
05 · Pravidlá zápisu
zlomok jednotky · teplota · rozdiel od vlhkostia_w sa zapisuje ako zlomok jednotky a s teplotou
Aktivita vody sa zapisuje číslom od 0 do 1 s dvoma až tromi desatinnými miestami, bez jednotky. Vedľa sa uvádza teplota, pri ktorej bola nameraná. Vlhkosť produktu sa zapisuje osobitne a v percentách, s poznámkou, či na vlhkú, alebo suchú hmotnosť.
Aktivita je zlomok jednotky, kým 72 % je už relatívna vlhkosť vzduchu v rovnováhe. „0,72 %“ oboje zamieňa. 14 % je vlhkosť obilia, nie jeho aktivita. Prah 0,70 sa vzťahuje na a_w, a nie na vlhkosť materiálu. Päť desatinných miest prístroj nedáva. A vlhkosť vzduchu bez teploty je neúplná: pri ochladení môže rovnaký vzduch vytvoriť rosu.
06 · Susedné jednotky
mykológia · tlak · roztokAktivita vody je pomer dvoch tlakov pary, preto je jej najbližším susedom pascal. Cukor a soľ ju znižujú cez koncentráciu roztoku, ktorá sa meria v moloch na liter. Ako rýchlo pleseň rastie, keď má vody dosť, ukazuje list o raste mycélia.
Tlak pary: 3169 Pa nad vodou pri 25 °C.
MČím hustejší sirup, tým nižšia a_w.
K_rRýchlosť kolónie, keď je vody dosť.
07 · Historický oddiel
archív · od vlasového hygrometra po ISO 18787Ako sa zistilo, že mikróbom nezáleží na vode, ale na jej aktivite
{title}
{text}
a_w má zmysel len v rovnováhe
Ľudský vlas sa predlžuje, keď vzduch vlhne, a skracuje, keď schne. Na tom je postavený Saussurov hygrometer z roku 1783: vlas je napnutý pružinkou a cez páčku otáča ručičkou. Ukazuje vlhkosť vzduchu, nie produktu. Ale ak produkt leží dlho vedľa neho v uzavretom objeme, tieto čísla sa zhodujú.
Kľúčové slovo je „dlho“. Čerstvý chlieb, práve vložený do suchej miestnosti, odovzdáva vodu a vzduch pri jeho povrchu je vlhkejší ako v miestnosti. Kým výmena prebieha, a_w je na kôrke a v strede striedky rôzna. Preto norma vyžaduje počkať na rovnováhu a udržiavať stálu teplotu.
Vpravo je vidieť, čo sa deje bez rovnováhy. Ručička snímača najprv skočí na vlhkosť miestnosti a až potom sa pomaly približuje k a_w vzorky. Zapisuje sa hodnota, na ktorej sa zastaví.
Sedem základných jednotiek SI
Katalóg veličín
Mykológia a voda · 12 pasportov
Kvapka kyseliny zmení farbu šťavy, soľ zafarbí plameň, voda zamrzne po klepnutí. Pod nimi všetky listy Simetria podľa odborov a abecedne.
Otvoriť register →