Aktivitas air

Aktivitas air (singkatan: a_w) adalah intensitas air di dalam unsur-unsur bukan air atau benda padat. Secara sederhana, aktivitas air adalah ukuran status energi air dalam suatu sistem. Hal ini didefinisikan sebagai tekanan uap dari cairan yang dibagi dengan air murni pada suhu yang sama, karena itu, air suling murni memiliki a_w tepat satu.

Semakin tinggi suhu biasanya a_w juga akan naik, kecuali untuk benda yang mengkristal seperti garam atau gula.

Semakin tinggi a_w dalam sebuah benda, semakin memungkinkan mikroorganisme hidup pada lingkungan tersebut. Bakteri biasanya memerlukan a_w paling tidak 0.91 dan jamur paling tidak 0.7.

Grafik jumlah air di udara dalam kelembaban relatif 50 dan 100 persen pada suhu tertentu

Air akan berpindah dari benda dengan a_w tinggi ke benda dengan a_w rendah. Sebagai contoh, jika madu (a_w ≈ 0.6) ditempatkan di udara terbuka yang lembap (a_w ≈ 0.7), maka madu akan menyerap air dari udara.

Rumus

Definisi dari a_w:

${\displaystyle a_{w}\equiv p/p_{0}}$

di mana ${\displaystyle p}$ adalah tekanan uap air di dalam benda dan ${\displaystyle p_{0}}$ adalah tekanan uap air murni pada temperatur yang sama.

Kelembaban udara relatif:

Kelembaban udara relatif dalam sebuah sampel di sebut Equilibrium Relative Humidity (ERH).^[1]

${\displaystyle \mathrm {ERH} =a_{w}\times 100\%}$

Dalam industri makanan, perlu perkiraan umur simpan bebas jamur sebuah produk. Perhitungan ini memasukkan aktivitas air yang berpotensi menunjang hidup jamur sebagai variabel.

Rumus umur simpan (mold-free shelf life, MFSL) pada suhu 21 °C adalah sebagai berikut:^[2]

${\displaystyle \mathrm {MFSL} =10^{7.91-8.1a_{w}}}$

Kegunaan aktivitas air

Aktivitas air merupakan salah satu pertimbangan yang sangat penting dalam industri makanan. Dengan mengukur dan mengontrol aktivitas air pada bahan makanan, dimungkinkan untuk memprediksi mikroorganisme apa yang berpotensi menjadi sumber pembusukan. Pengusaha makanan kemudian dapat melakukan upaya-upaya untuk menjaga kestabilan kimia pada makanan seperti aktivitas enzim dan vitamin dan mengoptimalkan sifat fisik makanan, seperti tekstur dan umur simpan.^[3]

Contoh nilai aktivitas air

Bahan	aw
Air suling	1[4]
Air kran	0.99
Daging mentah	0.99[4]
Susu	0.97
Sari buah	0.97
Sosis	.87[4]
Daging asap	< 0.85
Garam dapur	0.75
Buah kering	0.60[4]
Udara luar	0.5 - 0.7
Madu	0.5 - 0.7

Daya tahan mikroorganisme terhadap nilai aw

Mikroorganisme

Jenis mikroorganisme	aw	Sumber
Clostridium botulinum E	0.97	[5]
Pseudomonas fluorescens	0.97	[5]
Clostridium perfringens	0.95	[5]
Escherichia coli	0.95	[5]
Clostridium botulinum A, B	0.94	[5]
Salmonella	0.93	[6]
Vibrio cholerae	0.95	[5]
Bacillus cereus	0.93	[5]
Listeria monocytogenes	0.92, (0.90 pada 30% gliserol)	[7]
Bacillus subtilis	0.91	[5]
Staphylococcus aureus	0.86	[8]
Sebagian besar kapang	0.80 - 0.9	[9]

Biasanya, pada nilai a_w di bawah 0.6, tidak ada profilerasi mikroba.^[5]