Su aktivitesi küçük a harfi ve alt indis olarak küçük w ile yazılır — water sözcüğünden: a_w. Boyutsuz bir sayıdır, 0 ile 1 arasındadır. Çoğu zaman yüzde olarak, denge bağıl nemi (ERH) biçiminde yazılır: a_w = 0,7, 70 % değerine karşılık gelir.
Su aktivitesi ile ürünün nemi farklı sayılardır. Nem, üründe kütlece ne kadar su olduğunu söyler. Aktivite ise bu suyun ne kadar serbest olduğunu söyler. Balda yaklaşık 17 %, tahılda yaklaşık 14 % su vardır, ama a_w ikisinde de neredeyse aynıdır: şeker suyu nişasta kadar sıkı tutar.
Cam bir kavanozda bir dilim ekmek duruyor, kavanozun dibinde su var. Mavi damlalar sudan ekmek içine doğru yükseliyor. Ekmeğin üzerindeki a_w harflerinin arasından üç küf kolonisi büyüyor ve onlardan sporlar yükseliyor. Kapağın altında sis bir belirip bir kayboluyor. Sağda higrometrenin ibresi skala boyunca ilerleyip kırmızı 0,70 işaretine ulaşıyor — küfün yeşil bölgesi oradan başlıyor.
Birim sayfası
mikoloji rev. 2026-10Su aktivitesi a_w
Boyutsuz büyüklük · numunenin üzerindeki buhar basıncının saf suyun üzerindeki buhar basıncına oranı
Peksimet neden yıllarca durur, ekmek neden bir haftada küflenir
Taze bir dilim ekmeği kapalı bir kavanoza koyun. Beş ila yedi gün sonra üzerinde yeşil lekeler belirir. Aynı ekmekten yapılmış peksimet aynı kavanozda bir yıl durur ve değişmez. Küf sporları ikisinde de vardır. Fark yalnızca alabilecekleri sudadır.
Suyun erişilebilirliği su aktivitesiyle ölçülür: a_w. Bu, ürünün üzerindeki su buharı basıncının, aynı sıcaklıkta saf suyun üzerindeki buhar basıncına bölünmesidir. Saf suda a_w = 1. Taze ekmekte yaklaşık 0,96, peksimette yaklaşık 0,3.
Çoğu küfün büyümesi için a_w en az 0,8 olmalıdır. En dayanıklı olanlar 0,7 civarında büyümeye başlar. 0,6 değerinin altında hemen hiçbir şey büyümez. Bu yüzden tahıl kuru saklanır, arşivler yaklaşık 50 % hava nemiyle tutulur, reçel de bol şekerle kaynatılır.
01 · Tanım
buhar basıncı · izoterm · büyüme eşiğiÜründeki su serbest ya da bağlı olabilir. Bağlı suyu nişasta, protein, şeker ve tuz tutar. Ne kadar sıkı tutulursa, ürünün üzerindeki havaya o kadar az su molekülü geçer. Bu yüzden ürünün üzerindeki buhar basıncı saf suyun üzerindekinden düşüktür. Bu ikisinin oranı tam olarak su aktivitesidir.
Ürün kapalı bir hacimde bir süre kalırsa, üzerindeki hava onunla dengeye gelir. O zaman havanın bağıl nemi şuna eşit olur: a_w, 100 ile çarpılmış hâli. Bundan yararlanılır: a_w numunenin üzerindeki küçük bir odacıkta higrometreyle ölçülür.
Ürünün nemi ile a_w arasındaki ilişkiye sorpsiyon izotermi denir. Her malzemenin kendi izotermi vardır. Nemi 14 % olan tahılda ve nemi 8 % olan kâğıtta aynı olabilen değer: a_w. Küf için ise tam olarak önemli olan a_w: mantarın suyu alıp alamayacağına bu karar verir.
İlk lekeler ne zaman çıkar
Üstte numune bulunan cam bir kavanoz var: ekmek, tahıl, kitap ya da reçel. Kaydırıcıyla kavanozdaki hava nemini ayarlayın, reçelde ise şeker oranını. Numune zamanla havayla dengeye gelir ve numunenin a_w değerini higrometre gösterir. Zaman gün gün akar. Üç küf eşiğini bekler: kserofilik Aspergillus 0,70 değerinden itibaren, Penicillium 0,80 değerinden itibaren, Mucor 0,90 değerinden itibaren büyür. Ne zaman a_w eşiği aşarsa, sporlar çimlenir ve koloniler büyür. Mavi su, yeşil küf, kırmızı eşikleri gösterir. Altta üç görünüm var. «a_w günlere göre» — numunenin aktivitesi nasıl değişir ve koloniler ne zaman belirdi. «İzoterm» — malzemede her a_w. «Küfe kadar süre» — ilk koloni için kaç gün beklemek gerektiğini, farklı a_w.
Kavanoz ekmeğin kendi nemini korur
Kapalı kavanozda ekmeğin suyu verebileceği bir yer yoktur. Biraz su havaya geçer ve hava çabucak ekmek kadar nemli olur — yaklaşık 95 %. Bundan sonra ekmek neredeyse hiç kurumaz ve küfe su yeter. Kavanozu açarsanız ya da yanına silika jel koyarsanız hava kurur ve ekmek suyu verir. Ekmeğin a_w değeri 0,7 değerinin altına düştüğünde küf büyümeyi bırakır. Peksimet böyle olur.
02 · Dönüşüm
hava nemi · ürünler · mikrop eşikleriSu aktivitesinden malzemenin nemine
Şunlardan birini girin: a_w, havanın bağıl nemi ya da buhar basıncı. İlk sekme buhar basıncını, ekmeğin, tahılın ve kâğıdın nemini gösterir; bu a_w değerinde hangi mikropların büyüyebileceğini de gösterir. İkincisi şunu toplar: a_w yaygın ürünler ve eşyalar için. Üçüncüsü mikropların büyüme eşikleridir.
Sıcaklıkla a_w çok az değişir. Ama soğuma sırasında soğuk duvarın yanındaki hava çiğlenme noktasına ulaşabilir. O zaman kavanozun camında ya da arşivin duvarında su yoğuşur ve orada a_w bire eşittir. Bu yüzden nemli eşyalar soğuk duvara yaklaştırılmamalıdır.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Ölçüm aletleri
sensörlü oda · soğutmalı ayna · nem ölçer · loggerSu aktivitesi numunenin üzerindeki havadan ölçülür
Su aktivitesi analizörü
Numune plastik bir kaba konur ve küçük, kapalı bir odaya itilir. Odadaki hava birkaç dakikada numuneyle dengeye gelir. Kapasitif sensör havanın nemini, termometre ise sıcaklığı ölçer. Cihaz a_w değerini ve ölçüldüğü sıcaklığı gösterir. Yöntem ISO 18787 standardında tanımlanmıştır.
Soğutmalı ayna
Numunenin üzerinde, Peltier elemanıyla soğutulan küçük bir ayna durur. Bir ışık huzmesi aynadan fotodedektöre yansır. Aynada çiy oluşunca yansıyan huzme zayıflar ve cihaz ayna sıcaklığını — çiğlenme noktasını — kaydeder. Çiğlenme noktasına ve numune sıcaklığına bakılarak hesaplanan şeyler: buhar basıncı ve a_w. Bu en doğru yöntemdir, doğruluğu ±0,003.
Tahıl nem ölçer
Tahıl silosunda ölçülen şey a_w, tahılın nemidir. Tahıl iki plaka arasındaki hücreye dökülür ve cihaz hücrenin elektrik kapasitansını ölçer: su onu çok değiştirir. Nem, izoterme göre şuna çevrilir: a_w. Buğdayda 14 % nem şu değere karşılık gelir: a_w yaklaşık 0,7 (20 °C'de), bu yüzden tahıl 13—14 % neme kadar kurutulur.
Arşivde logger
Çevredeki hava kuru olduğu sürece kâğıt kendi başına neredeyse hiç küflenmez. Arşivlerde ve kütüphanelerde raflara, her saat nemi ve sıcaklığı kaydeden küçük logger'lar konur. Hava nemi uzun süre 65—70 % üzerinde kalırsa, kâğıt havayla aynı a_w, kitap sırtlarında lekeler belirir. Depolar nemi yaklaşık 45—55 % tutar.
05 · Yazım kuralları
birimin kesri · sıcaklık · nemden farkıa_w birimin kesri olarak ve sıcaklıkla yazılır
Su aktivitesi 0 ile 1 arasında, virgülden sonra iki ya da üç basamaklı, birimsiz bir sayı olarak yazılır. Yanına ölçüldüğü sıcaklık belirtilir. Ürünün nemi ayrı ve yüzde olarak, yaş ya da kuru kütleye göre olduğu belirtilerek yazılır.
Aktivite birimin kesridir, 72 % ise dengedeki havanın bağıl nemidir. «0,72 %» ikisini birbirine karıştırır. 14 % tahılın nemidir, aktivitesi değil. 0,70 eşiği şu değerle ilgilidir: a_w, malzemenin nemiyle değil. Cihaz virgülden sonra beş basamak vermez. Sıcaklığı olmayan hava nemi de eksiktir: soğuyunca aynı hava çiy bırakabilir.
06 · Komşu birimler
mikoloji · basınç · çözeltiSu aktivitesi iki buhar basıncının oranıdır, bu yüzden en yakın komşusu paskaldır. Şeker ve tuz onu çözeltinin derişimi üzerinden düşürür, derişim ise litre başına mol ile ölçülür. Suyu yetince küfün ne kadar hızlı büyüdüğünü miselyum büyümesi sayfası gösterir.
Buhar basıncı: 25 °C'de suyun üzerinde 3169 Pa.
MŞurup ne kadar koyuysa a_w o kadar düşüktür.
K_rSu yettiğinde koloninin hızı.
07 · Tarihsel bölüm
arşiv · saçlı higrometreden ISO 18787'yeMikroplar için önemli olanın su değil, onun aktivitesi olduğu nasıl anlaşıldı
{title}
{text}
a_w yalnızca dengede anlamlıdır
İnsan saçı hava nemlenince uzar, kuruyunca kısalır. 1783 tarihli Saussure higrometresi buna dayanır: saç bir yayla gerilir ve bir kol aracılığıyla ibreyi döndürür. Havanın nemini gösterir, ürünün nemini değil. Ama ürün yanında kapalı bir hacimde uzun süre durursa bu sayılar örtüşür.
Anahtar sözcük «uzun»dur. Kuru bir odaya yeni konmuş taze ekmek su verir ve yüzeyine yakın hava odadakinden daha nemlidir. Değişim sürerken ekmeğin a_w kabukta ve iç kısmın ortasında farklıdır. Bu yüzden standart dengenin beklenmesini ve sıcaklığın sabit tutulmasını ister.
Sağda dengesiz durumda ne olduğu görülüyor. Sensörün ibresi önce odanın nemine sıçrar, ancak sonra yavaşça numunenin a_w değerine yaklaşır. Durduğu değer kaydedilir.
SI’nin yedi temel birimi
Büyüklük kataloğu
Mikoloji ve su · 12 pasaport
Bir damla asit suyun rengini değiştirir, tuz alevi boyar, su bir vuruşla donar. Altlarında Simetrium’un tüm sayfaları, alanlara göre ve alfabetik olarak.
Dizini aç →