水可以说是控制食品稳定性的最关键成分。虽然总水分含量表示存在的水量，但水的可用性（以水活度 (aw) 表示）决定了食品系统中微生物、化学和酶反应的速率。

水分活度与水分含量

水活度定义为食品中水的蒸气压与相同温度下纯水的蒸气压之比（aw = p/p0）。与定量测量的水分含量不同，水活度反映了水的能量状态及其对生物和化学反应的可用性。两种水分含量相同的食品可能具有截然不同的 aw 值，具体取决于水与食品基质的结合强度。

吸附等温线

水分吸附等温线以图形方式表示恒定温度下水分活度和平衡水分含量之间的关系。吸附等温线是通过向干燥样品中添加水来获得的，而解吸等温线是通过干燥水合样品来获得的。磁滞回线（吸附曲线和解吸曲线之间的差距）可以深入了解食品的孔隙结构和历史。 Brunauer-Emmett-Teller (BET) 和 Guggenheim-Anderson-de Boer (GAB) 模型广泛用于拟合吸附数据和估计单层水含量。

单层水和稳定性

单层值（单层水含量）表示与食品基质上的极性位点紧密结合的水量。在单层以下，水基本上不可用，并且大多数降解反应进行得非常缓慢。最大食品稳定性通常在与单层水分含量相对应的 aw 值下实现，通常在 0.20 至 0.40 aw 之间，具体取决于食品。

微生物生长限制

微生物具有特有的 aw 阈值，低于该阈值它们就无法增殖。大多数细菌要求 aw 在 0.91 以上，大多数酵母要求 aw 在 0.87 以上，大多数霉菌要求 aw 在 0.80 以上。嗜盐细菌和嗜干霉菌可以在 aw 值分别低至 0.75 和 0.61 时生长。因此，控制水分活度是食品保存的主要策略。

化学反应速率

水活度也调节化学反应速率。脂质氧化率在单层 aw (0.2–0.4) 时最低，并在较低和较高值时增加。非酶促褐变（美拉德反应）随着 aw 增加至约 0.7 而加速，然后由于反应物稀释而减少。酶活性需要足够的 aw 以允许底物扩散和酶构象灵活性。

玻璃化转变温度

玻璃化转变温度 (Tg) 是无定形食品材料从脆性、玻璃态转变为橡胶态、流动态的温度。这种转变很大程度上取决于水含量，因为水充当增塑剂。储存温度高于 Tg 的食品更容易结晶、发粘和塌陷。

测量方法

使用电子湿度计测量水活度，确定样品上方顶部空间的平衡相对湿度。冷镜露点传感器可提供快速、准确的测量，而电容式传感器适用于日常质量控制。所有测量必须在受控温度（通常为 25 °C）下进行，因为 aw 与温度有关。水分活度与水分含量测定 不同 — 两种水分含量相同的食品可能具有不同的 aw 值。控制 aw 是防止微生物腐败 的关键障碍，可通过干燥和脱水 进行控制。