수분활성도란 무엇입니까?
수분활성도(Aw)는 미생물의 생장과 식품의 풍미, 색, 향을 변화시키는 식품 내의 화학적, 생물학적, 물리적 반응들과 관계되어 있으므로 식품에 있어서 매우 중요한 특성입니다. 식품의 표면 수증기압(P)과 순수한 물의 증기압(P0)의 비율(Aw=P/P0:값0~1)을 나타낸 것으로 이는 식품을 밀폐된 용기에 넣었을때 용기 내의 평형상대습도(E.R.H.%=Aw x 100)를 100으로 나눈 값과 같습니다.
수분의 평형상태로 함은 포장용기 내에서 공기와 물질간의 수분이 평형을 이루었을 때를 말하며 이때 "포장용기내의" 공기 중 상대습도가 수분활성도 입니다. 현재 식품의 물성치로서 수분함량과 함께 제품설계, 품질관리, HACCP 등에서 주요관리 항목으로 활용되고 있습니다.
수분활성도와 수분함량의 차이
Water Activity(수분활성도 Aw): 식품 내 화학적으로 결합된 결합수가 아닌 미생물이 이용가능한 자유수를 나타내는 지표로서 물질의 질량에 관계없이 특성을 나타냅니다.
Moisture Content(수분함량 %): 식품에 함유되어 있는 물의 형태인 자유수와 결합수 전부를 포함하는 양입니다.
자유수와 결합수란?
식품에 포함된 물은 항상 순수한 물의 형태로 존재하지 않고 식염이나 설탕, 단백질과 일부는 결합하고 있습니다. 수분활성도는 식품 내에서 이동성이 높은 자유수의 상태를 반영하고 있으며 미생물의 생장속도와 연관이 있습니다.
Free water(자유수): 식품의 조직안에 물리적으로 갇혀있는 상태로 증발이나 이동이 쉽게 일어나고 미생물의 생장에 자유로이 이용할 수 있는 물
Bound water(결합수): 식품의 탄수화물이나 단백질과 같은 구성성분과 결합되어 자유로운 이동이 불가능한 형태. 미생물의 생장에 이용할 수 없는 물
미생물의 생장에 필요한 최저 수분활성도
몰드: 0.80, 효모: 0.88, 박테리아: 0.91
수분활성도는 수분함량이 증가함에 따라 증가하는 경향이 있지만 균일한 상관관계는 아닙니다. EZ-200은 일본 후생노동성에서 채택한 방식인 전기저항센서를 사용합니다.
예를 들어, 잼은 수분함량이 높지만 대부분의 수분이 설탕과 결합되어 있기 때문에 수분활성도가 높지 않습니다. 반면 흰 빵은 설탕이나 소금을 많이 사용하지 않기 때문에 수분활성도가 0.96으로 아주 높습니다.
수분활성도에 따른 미생물의 증식 범위
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Aw 범위
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오염균
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식품 예
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1.00 - 0.95 |
그람음성간균, 아포세균일부,
일부 효모
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부패하기쉬운 신선식품, 과일통조림,
채소, 고기, 생선, 우유
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0.95 - 0.91 |
대부분의 구균, 젖산균,
일부곰팡이, 간균
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일부 치즈, 절인 고기(햄), 빵 |
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0.91 - 0.87 |
대부분의 효모균 |
발효 소시지, 스펀지 케이크,
건조한 치즈, 마가린
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0.87 - 0.80 |
대부분의 곰팡이,
포도상구균
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과즙농축액, 가당연유, 시럽,
잼, 젤리
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0.80 - 0.75 |
호염세균 |
설탕절인 과일, 육포, 마멀레이드 |
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0.75 - 0.65 |
내건성 곰팡이 |
당밀, 사탕수수 원당, 말린 과일,
견과류, 스낵바
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0.65 - 0.60 |
호삼투압성 효모 |
15 ~ 20% 수분이 함유된 말린 과일,
토피사탕 및 캐러멜, 꿀, 사탕
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0.60 - 0.50 |
미생물은 증식하지 못함 |
건파스타, 향신료, 쌀, 과자, 밀 |
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0.50 - 0.40 |
미생물은 증식하지 못함 |
츄잉껌, 밀가루, 콩 |
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0.40 - 0.30 |
미생물은 증식하지 못함 |
쿠키, 크래커, 시리얼,
애완동물 건사료, 땅콩버터
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0.30 - 0.20 |
미생물은 증식하지 못함 |
분유, 건조 야채, 옥수수 전분,
감자 칩, 옥수수 칩
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