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長期以來，人們瞭解到食品的腐敗變質與食品中水分含量具有一定的關係。但是，在考量食品質量安全的時候，食品中的水分含量並不是一個可靠的標準。相對於食品中水分含量來說，水分活度(AW)已經被認爲更加重要，它和食品及其原料的化學、物理、生物學特性都緊密聯繫的科學指標。

想象一下，優質咖啡生豆到達買家手中，結果卻發現在杯測時分數/品質下降。其中的原因和水活性有關，水活性有可能縮短生豆的最佳保質期/風味期，在杯子中產生不好的味道，甚至導致黴菌出現。

含水率與水活性的區別

含水率是我們在咖啡貿易中經常聽到的術語。從農場到杯子的過程中，咖啡豆內部儲存水分不一樣。這可能影響味道，質量，以及後期的烘焙。

咖啡漿果中的咖啡種子充滿了水。經過處理後，水洗處理法咖啡通常含有45-50%的水分。在乾燥後，ICO建議咖啡豆含水率爲11-12.5%(儘管許多烘焙商更喜歡10.5%甚至10%)。這意味正確的乾燥對咖啡品質至關重要。然而，並非所有的水分都是一樣的。讓我們科學地看看咖啡豆裏面不同類型的水。

自由水:

指在生物體內或細胞內、細胞之間可以自由流動的水。細胞中絕大部分的水以遊離的形式存在（約佔細胞內全部水分的95.5%）。人們喫梨，從手中滑落的果汁，這是自由水。

自由水特點：

(1)遊離在組織間隙中，具有流動性。

(2)可作爲溶媒。

(3)會因加熱而蒸發流失。

(4)微生物（細菌和酶）生長繁殖可以利用之水。（這意味着發酵的可能性）

(5)會結冰。

結合水：

無論你如何擠壓手中的梨，你也不會得到結合水。結合水在生物體內或細胞內與蛋白質、多糖等物質相結合，失去流動性。結合水是細胞結構的重要組成成分，不能溶解其它物質，不參與代謝作用。它不能被酶和細菌所利用，也就是說它不參與發酵.它的蒸汽壓可以忽略不計,在極端的溫度下它可以蒸發也可以凍結。

蒸汽壓(vapor pressure):

一定外界條件下(如加熱壺中的水直到水開始蒸發），液體中的液態分子會蒸發爲氣態分子，同時氣態分子也會撞擊液麪（和壺的內壁）迴歸（凝結）爲液態。在一定的時間點上，在一定的溫度下，凝結速率和蒸發速率即可達到平衡。平衡時，氣態分子含量達到最大值，這些氣態分子撞擊液體所能產生的壓強，簡稱蒸汽壓(vapor pressure)。


 

蒸汽壓與咖啡生豆有什麼關係？蒸汽壓顯示了自由水的揮發性，這與發酵、黴菌生長和咖啡豆內部物質分解有關。這就引出了水活性的一個重要話題。水活度(aW)（本文中指）是咖啡生豆或其他食物內部的蒸汽壓，水活性指數是對這種蒸汽壓的量化表現。換句話說:含水量是指咖啡裏有多少水分。水活性表明咖啡豆與周圍空間達到平衡時的相對溼度，水活性（度）用0...1.0aw表示。

如何測量和控制咖啡豆中的水活性

咖啡豆的水活性應該是多少？

水活度是以0到1.0的尺度來測量的，0爲dry，1.0pure water。咖啡生豆中裏總會有自由水——這意味着水活性總是會存在的。咖啡豆的水活性（度）應該低於0.6。如何在在0.6到0.9之間微生物活動的可能性增加了，可能會導致黴菌和真菌進入咖啡豆。

水活性與微生物生長

水活性值        微生物

1.00 - 0.91        多數細菌

0.91 - 0.87        多數酵母菌

0.87 - 0.80        多數黴菌

0.80 - 0.75        多數嗜鹽細菌

0.75 - 0.65        乾性黴菌

0.65 - 0.60        耐滲透壓酵母菌

黴菌，特別是含有黴菌毒素和赭麴黴毒素的黴菌，會危害健康。此外，還有對口味的影響:黴菌和真菌缺陷的咖啡中可以嚐到發黴、泥土、甚至是酚的味道。即使沒有產生黴菌，不穩定的水活性可能導致咖啡的保質期減少，影響咖啡豆的顏色、味道、維生素、成分、香氣。

咖啡生豆具有吸溼性，這意味着它能吸收空氣中的水分。因此，它的含水率和水活性可能會增加。有很多元素可以導致水活性的變化，如溫度、溼度、大氣溼度、海拔、甚至咖啡產地。這是質量控制在咖啡加工和乾燥過程中如此重要的原因之一，無論是水洗處理，日曬處理，還是蜜處理咖啡。一場突然的降雨可能都是災難性的。

一旦咖啡乾燥完成之後，儲存和運輸條件差也會帶來風險。理想情況下，咖啡豆會被保存在乾燥，陽關不直曬，可調控溫度的環境中。然而，當咖啡在運輸途中，卻很難控制這些因素。

如何控制水活性（度）減少風險

首先，你應該確保你有一個測量水活性的工具。市場上有幾個品牌如Rotronic，Measurement Solutions，Meter Group. Graintec Scientific。

其次，假設你的豆子已經完全乾燥到合適的水平，你應該注意儲存條件。良好的儲存條件是控制水活性的重要因素，經常監測房間的溫度、溼度和光線。

此外，生豆包裝應該可以阻隔氧氣和水分。麻袋或棉袋已經使用了幾十年，但它們不會保護你的咖啡生豆免受溫度和溼度變化的影響，（從而導致水活性的增加）。建議在多層和/或密封包裝中儲存咖啡生豆。

烘焙師，杯測師在打開袋子收集樣品時，他們也應該小心。小心地重新包裝，以防止咖啡生豆受空氣中的溼度和溫度的影響。