Activity of Water (Aw)

A_w (Activity of water atau aktivitas air) adalah jumlah air bebas yang dapat digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Kandungan air dalam bahan pangan mempengaruhi daya tahan bahan makanan terhadap serangan mikroba yang dinyatakan dengan A_w. Air murni mempunyai A_w 1,0 dan bahan makanan yang sepenuhnya terdehidrasi memiliki A_w = 0. Ketika suhu meningkat, sebuah A_w biasanya meningkat, kecuali dalam beberapa produk dengan kristal garam atau gula. Aktivitas air (A_w) dinyatakan sebagai rasio tekanan vapor air dalam pangan terhadap tekanan vapor air murni pada suhu yang sama, atau pada ERH (equilibrium relatif humidity) udara sekitar sistem pada suhu sama. Ketika makanan diletakkan pada suhu dan RH konstan, akan dicapai keadaan yang seimbang. Keadaan Isoterm sorpsi adalah hubungan antara keseimbangan kadar air dan RH yang terdapat pada makanan yang ditempatkan di suhu yang konstan. Hal ini berarti bahwa suatu bahan pangan dengan kadar air yang telah diketahui dibiarkan mencapai keseimbangan dalam suatu wadah dengan ruang bebas kecil serta tertutup rapat dan tekanan uap parsial yang telah diukur.

Kelembaban lingkungan (relative humidity, RH) penting bagi A_w bahan makanan dan pertumbuhan mikroorganisme pada permukaan bahan makanan. Ruang penyimpanan yang memiliki RH rendah akan menyebabkan bahan makanan yang tidak dikemas mengalami kekeringan pada permukaannya dan mengalami perubahan nilai aktivitas airnya.Produk bahan makanan yang kering ini bila dibawa ke lingkungan yang lembab (RH tinggi) akan menyerap kelembaban sehingga permukaannya dapat ditumbuhi jamur. Hal yang sama akan terjadi bila bahan makanan yang telah didinginkan dibawa ke lingkungan yang lebih hangat. Hal ini akan menyebabkan kondensasi air di bagian permukaannya. Proses ini penting untuk diperhatikan pada pengepakan produk yang mudah membusuk, karena biasanya ruang pengepakan lebih hangat dibandingkan dengan ruang pendingin, sehingga akan terbentuk lapisan tipis air kondensasi. Hal ini akan menyebabkan peningkatan aktivitas air yang pada gilirannya dapat mempermudah pertumbuhan mikroorganisme.

Apabila A_w atau aktivitas air dalam bahan pangan rendah maka air bebas yang terkandung dalam bahan pangan tersebut juga rendah, sehingga mikroorganisme yang tumbuh dalam bahan pangan tersebut akan berkurang. Semakin berkurang jumlah pertumbuhan mikroorganisme dalam bahan pangan, maka bahan pangan tersebut akan semakin awet.

Pengendalian mikroorganisme dalam bahan makanan pada prinsipnya bertujuan untuk membuat bahan makanan menjadi tahan lama, atau dengan perkataan lain bertujuan untuk pengawetan bahan makanan. Pengendalian mikroorganisme berarti mencegah pertumbuhan mikroorganisme yang dapat berarti membunuh atau menghambat pertumbuhan itu sendiri. Biasanya tindakan ini dilakukan dengan perlakuan fisik atau perlakuan kimia. Perlakuan fisik dapat dilakukan dengan cara perlakuan pengeringan. Perlakuan pengeringan dapat dilakukan dengan cara pengeringan atau cara pengeringan beku. Perlakuan kimia dapat dilakukan dengan cara penggaraman, curing, pengasaman, pengasapan dan pemberian bahan pengawet.

Proses pengeringan identik dengan pengurangan aktivitas air. Pada aw kurang dari 0,70 pertumbuhan agen penyebab infeksi dan intoksikasi tidak perlu dikuatirkan lagi. Pada produk yang dikeringkan, mikroorganisme berada dalam fase lag yang diperpanjang. Bila terjadi rekonstruksi (penyerapan air kembali) maka flora yang ada dalam bahan makanan dapat kembali beraktivitas. Secara umum pengeringan dibedakan menjadi pengeringan di bawah tekanan udara dan pengeringan vakum. Proses yang khusus adalah kombinasi antara pembekuan dan penghilangan air dengan atau tanpa vakum. Pengeringan dengan udara dilakukan dalam udara yang bergerak, dalam ruang pengeringan yang dipanaskan.

Selain itu, perlakuan kimia yang sering dilakukan adalah proses penggaraman. Penggaraman ini bertujuan untuk menurunkan aktivitas air dan garam sendiri tidak memiliki pengaruh antimikroba secara langsung. Perlakuan yang lain adalah dengan curing, yaitu perlakuan dengan menggunakan garam dapur dan garam nitrit (natrium nitrit atau kalium nitrit). Perlakuan ini dapat menghambat pertumbuhan dan produksi toxin oleh Clostridium botulinum. Efek utamanya adalah menentukan panjangnya fase lag. Faktor yang mempengaruhi efektivitas nitrit antara lain pH, oksigen, komponen pangan lainnya (konsentrasi garam), pemanasan dan iradiasi. Pengasapan juga merupakan salah satu cara pengendalian mikroorganisme dalam bahan makanan dengan menggunakan metode pengasapan dingin, pengasapan hangat dan pengasapan panas. Pengasaman dan penggunaan bahan pengawet juga lazim dilakukan dengan menggunakan bahan-bahan yang tidak merugikan kesehatan selama diberikan dengan dosis yang tepat untuk tujuan menghambat pertumbuhan mikroorganisme.