水分活度不僅是控制飼料質量的關鍵參數，也是各種飼料成分保存和處理的關鍵參數。

食品**是當前的熱點話題之一。在此之前，食品**問題更多關注點在于人和寵物食品，與動物飼料關系關注較少。但隨著時間的推移，消費者不僅慢慢意識到牲畜飼養的質量方面，而且也越來越意識到用于飼養家禽和牛的攝入食物的質量。預制飼料質量的穩定性是我們*終食用食品的質量穩定性的一個重要因素。

       飼料的物理、化學或微生物特性的變化可以被認為是失去了穩定性。水分活度(Aw)是影響家畜飼料穩定性的幾個重要參數之一。水分活度是衡量食品中自由水分的一個重要指標。被定義為物質的水蒸氣壓除以同一溫度下純水的蒸氣壓的熵。

水分活度等級從0(極干)到1.0(純凈水) ，但大多數食物的水分活度等級從0.2(極干)到0.99(新鮮食物)不等。

      水分活度不應與水分含量混淆。水分含量是自由水和結合水的總量。自由水是指可以參與物理，化學和生物反應的水。

水分活性對飼料原料和*終牲畜飼料的微生物穩定性起著至關重要的作用。**、霉菌和酵母菌的生長需要水，而且每一種微生物在水下都有它們不會生長的*低限度的水活度。

霉菌可以在水分活度低至0.61的水平下生長。霉菌的類型、溫度和水分活度在決定生長特性方面起著重要作用，例如羅克福爾青霉菌在25 ℃ 的0.82 Aw、30 ℃ 的0.86 Aw 條件下可以生長，而在37 ℃條件下則無法生長。

霉菌**的形成還取決于霉菌的類型、基質和貯存條件，包括 pH 值、溫度和水活度。玉米、小麥等谷物上容易滋生****，高溫可以殺死霉菌，但不能去除已經形成的**。

在原材料的儲存和運輸過程中，霉菌污染也會發生。通過將*終水活度保持在**水平之下，可以避免在碾磨、貯存或運輸原料、*終產品過程中霉菌污染。

多年來，水分含量一直被用作控制糧食、飼料和飼料穩定性變質的計量標準。水分含量，簡單地說，是一種物質或材料中存在的水的數量。它影響產品的物理性能，例如密度、重量、導電性、粘度等 (Jung, Lee and Yoon, 2018)。測量水含量的方法包括化學法(Karl Fischer 滴定法)、光譜法、電導率和熱重分析(Zambrana et al., 2019)。在這個行業中，熱重分析通常用于測量水分含量，而水分含量通常是由干燥時的失重量決定的。然而，在飼料行業，檢測水分含量一般會設置更高的溫度(120℃-130℃)，這種操作會使得到的結果的準確性降低1-2%(Ahn at al., 2014) 。在此不做討論。

人們之所以需要引入水分活度作為衡量標準，是因為系統中的水分含量不是飼料顆粒中化學反應和微生物反應的可靠指標，它只是一種確定飼料中水分總量的定量分析。例如，一種產品可能含有12% 的水分但不變質，而另一種只含有10.5% 的水分的產品可能更容易變質。

水分活度是飼料質量控制的可靠指標。水活度曾經被定義為產品中“自由”或“可用”水的量，而不是“結合”水。這個定義比較容易，但未能界定水活度的概念。問題不在于水是“結合”還是“自由”，而在于它在系統內的“結合”程度。正確的定義應該是能量狀態或樣品中水的逸出傾向的度量。它表明了水在化學或結構上的結合程度。產品中總水含量的一部分強烈地結合在特定的位置，如多糖的羥基或蛋白質的羧基和氨基。水分活度表示為:

     它是在完全未受干擾的平衡狀態下，物質中水的蒸汽壓與相同條件下純水的蒸汽壓之比。平衡相對濕度(% ERH)是指物質在特定溫度下既不失去也不獲得水分的周圍相對濕度。例如，我們假設顆粒與周圍空氣達到平衡，那么可以說顆粒的運動軌跡將大于或等于吸入冷卻器的空氣的 ERH (%)/100。范圍從0(優良干燥)到1.0(純凈水)。

實驗室常用的水活度儀有臺式水活度儀，飼料廠也常用的便攜式水活度儀。在顆粒飼料生產中，可采集混合機、冷卻機和*終包裝的飼料樣品，并測定水分活度，以確定飼料的**性和質量。

影響水分活度的因素有很多，比如溫度、溶質的存在或兩者的結合。水的活性與溫度有關。隨著溫度的降低，大多數產品的耗氧量都會降低。因此，在溫度波動不大區域測量顆粒的水分活度是至關重要的。系統中存在的糖或鹽等溶質也會影響 aw，因為它們與水緊密結合，降低能量狀態或樣品中水的逸出趨勢。

水分活度是決定飼料質量和**性的重要參數之一。這是因為水溶解了反應物，增加了反應物在系統中的流動性，這兩者都會導致飼料**性、貨架期、風味、質地和氣味更快地惡化。了解飼料的抗腐蝕性對預測微生物生長、化學和生化反應速率、物理特性等方面的穩定性和**性非常有益。通過控制水分活度，預測潛在的腐敗和感染來源，保持化學穩定性，控制非酶和酶反應速率，優化物理特性，如水分遷移，質地等。

降解反應速率方面的穩定性和作為水活度函數的微生物生長極限

水分活度和微生物生長極限的穩定性平衡關系

      雖然 pH 值、溫度和其他因素可以影響生物體在產品中的生長速度，但水分活度可能是控制腐敗的*重要因素。微生物有一個限制性的水分活度，低于這個水分活度微生物就不能生長，而水分活度是決定微生物生長所需的可用水的下限的水平。即使在高水分含量，如果水分活度足夠低，微生物就不能利用水來支持自己的生長。

不同微生物生長的水分活度限值

不控制水分活度帶來的損失

系統中水的“可用性”影響生化反應的速度，如非酶褐變、酶反應、脂質氧化、營養物質降解、蛋白質變性、預煳化淀粉、淀粉回生和支持微生物生長。一般來說，當水分活度降低時，生化反應的速率就會降低。因此，從糧食儲備、飼料生產到畜牧業生產的各個階段，控制水分活動都是至關重要的。

飼料在高溫貯存濕度條件

在高溫高濕的環境中，游離的水分子在飼料袋中，水分活度增加到0.7aw，飼料表面的自由水分子凝結，飼料發霉，整袋飼料嚴重質量問題。

在高溫低濕的環境中，水分子會從飼料中蒸發出來。飼料中水分的損失會導致飼料的收縮，盡管 aw 不會增加到足以使微生物生長的0.70。在這個過程中，自由水分子也會作為一種溶劑降解必需的微量營養素和脂質，損害其化學穩定性。

左圖為 50kg 袋飼料在高溫高濕環境下儲存，右圖為 50kg 飼料在高溫低濕環境下儲存。

膨化魚飼料在潮濕、通風條件差的存放

   雙層墊袋不一定能提供更好的飼料質量和延長保質期。熱量蒸發了擠壓飼料中的水分子，雙層袋自由水分被困在袋子里。這些移動的自由水分子作為一種溶劑，降解微量營養素和脂質，損害飼料的營養和價值。飼料中水分的持續釋放，使飼料中水分活度增加到0.70以上，有利于微生物的生長，導致飼料發霉。

左圖為濕熱貯藏飼料袋通風。右圖儲存在雙層內襯袋中的膨化魚飼料