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长期以来，人们了解到食品的腐败变质与食品中水分含量具有一定的关系。但是，在考量食品质量安全的时候，食品中的水分含量并不是一个可靠的标准。相对于食品中水分含量来说，水分活度(AW)已经被认为更加重要，它和食品及其原料的化学、物理、生物学特性都紧密联系的科学指标。

想象一下，优质咖啡生豆到达买家手中，结果却发现在杯测时分数/品质下降。其中的原因和水活性有关，水活性有可能缩短生豆的最佳保质期/风味期，在杯子中产生不好的味道，甚至导致霉菌出现。

含水率与水活性的区别

含水率是我们在咖啡贸易中经常听到的术语。从农场到杯子的过程中，咖啡豆内部储存水分不一样。这可能影响味道，质量，以及后期的烘焙。

咖啡浆果中的咖啡种子充满了水。经过处理后，水洗处理法咖啡通常含有45-50%的水分。在干燥后，ICO建议咖啡豆含水率为11-12.5%(尽管许多烘焙商更喜欢10.5%甚至10%)。这意味正确的干燥对咖啡品质至关重要。然而，并非所有的水分都是一样的。让我们科学地看看咖啡豆里面不同类型的水。

自由水:

指在生物体内或细胞内、细胞之间可以自由流动的水。细胞中绝大部分的水以游离的形式存在（约占细胞内全部水分的95.5%）。人们吃梨，从手中滑落的果汁，这是自由水。

自由水特点：

(1)游离在组织间隙中，具有流动性。

(2)可作为溶媒。

(3)会因加热而蒸发流失。

(4)微生物（细菌和酶）生长繁殖可以利用之水。（这意味着发酵的可能性）

(5)会结冰。

结合水：

无论你如何挤压手中的梨，你也不会得到结合水。结合水在生物体内或细胞内与蛋白质、多糖等物质相结合，失去流动性。结合水是细胞结构的重要组成成分，不能溶解其它物质，不参与代谢作用。它不能被酶和细菌所利用，也就是说它不参与发酵.它的蒸汽压可以忽略不计,在极端的温度下它可以蒸发也可以冻结。

蒸汽压(vapor pressure):

一定外界条件下(如加热壶中的水直到水开始蒸发），液体中的液态分子会蒸发为气态分子，同时气态分子也会撞击液面（和壶的内壁）回归（凝结）为液态。在一定的时间点上，在一定的温度下，凝结速率和蒸发速率即可达到平衡。平衡时，气态分子含量达到最大值，这些气态分子撞击液体所能产生的压强，简称蒸汽压(vapor pressure)。


 

蒸汽压与咖啡生豆有什么关系？蒸汽压显示了自由水的挥发性，这与发酵、霉菌生长和咖啡豆内部物质分解有关。这就引出了水活性的一个重要话题。水活度(aW)（本文中指）是咖啡生豆或其他食物内部的蒸汽压，水活性指数是对这种蒸汽压的量化表现。换句话说:含水量是指咖啡里有多少水分。水活性表明咖啡豆与周围空间达到平衡时的相对湿度，水活性（度）用0...1.0aw表示。

如何测量和控制咖啡豆中的水活性

咖啡豆的水活性应该是多少？

水活度是以0到1.0的尺度来测量的，0为dry，1.0pure water。咖啡生豆中里总会有自由水——这意味着水活性总是会存在的。咖啡豆的水活性（度）应该低于0.6。如何在在0.6到0.9之间微生物活动的可能性增加了，可能会导致霉菌和真菌进入咖啡豆。

水活性与微生物生长

水活性值        微生物

1.00 - 0.91        多数细菌

0.91 - 0.87        多数酵母菌

0.87 - 0.80        多数霉菌

0.80 - 0.75        多数嗜盐细菌

0.75 - 0.65        干性霉菌

0.65 - 0.60        耐渗透压酵母菌

霉菌，特别是含有霉菌毒素和赭曲霉毒素的霉菌，会危害健康。此外，还有对口味的影响:霉菌和真菌缺陷的咖啡中可以尝到发霉、泥土、甚至是酚的味道。即使没有产生霉菌，不稳定的水活性可能导致咖啡的保质期减少，影响咖啡豆的颜色、味道、维生素、成分、香气。

咖啡生豆具有吸湿性，这意味着它能吸收空气中的水分。因此，它的含水率和水活性可能会增加。有很多元素可以导致水活性的变化，如温度、湿度、大气湿度、海拔、甚至咖啡产地。这是质量控制在咖啡加工和干燥过程中如此重要的原因之一，无论是水洗处理，日晒处理，还是蜜处理咖啡。一场突然的降雨可能都是灾难性的。

一旦咖啡干燥完成之后，储存和运输条件差也会带来风险。理想情况下，咖啡豆会被保存在干燥，阳关不直晒，可调控温度的环境中。然而，当咖啡在运输途中，却很难控制这些因素。

如何控制水活性（度）减少风险

首先，你应该确保你有一个测量水活性的工具。市场上有几个品牌如Rotronic，Measurement Solutions，Meter Group. Graintec Scientific。

其次，假设你的豆子已经完全干燥到合适的水平，你应该注意储存条件。良好的储存条件是控制水活性的重要因素，经常监测房间的温度、湿度和光线。

此外，生豆包装应该可以阻隔氧气和水分。麻袋或棉袋已经使用了几十年，但它们不会保护你的咖啡生豆免受温度和湿度变化的影响，（从而导致水活性的增加）。建议在多层和/或密封包装中储存咖啡生豆。

烘焙师，杯测师在打开袋子收集样品时，他们也应该小心。小心地重新包装，以防止咖啡生豆受空气中的湿度和温度的影响。