Aktywność wody aw jest zdefiniowana jako stosunek ciśnienia pary wodnej nad żywnością do ciśnienia pary wodnej nad czystą wodą w tej samej temperaturze. W praktyce parametr ten określa podatność żywności na namnażanie się w niej drobnoustrojów. Aktywność wody czystej chemicznie wynosi 1. Ze wzrostem stężenia związków rozpuszczalnych aktywność wody maleje. Większość drobnoustrojów może się rozwijać w środowisku, gdzie aktywność wody wynosi powyżej 0,95, chociaż wzrost niektórych z nich można stwierdzić nawet przy aw = 0,6.
Całkowitą zawartość wody w danym materiale żywnościowym wyznacza się termograwimetrycznie, czyli wykorzystując utratę masy pod wpływem ogrzewania. Ogrzewanie przeprowadza się w piecu, przy użyciu promieniowania podczerwonego lub mikrofali. Najczęściej ilość wody wyznacza się z różnicy masy ciała próbki danego produktu przed i po wysuszeniu go do stałej masy w temperaturze 105°C. Zawartość wody jest wyrażana w procentach w przeliczeniu na suchą masę materiału wilgotnego. Gdy żywność zawiera znaczne ilości soli lub tłuszczu, zaznacza się, czy zawartość tych składników w danym oznaczeniu jest uwzględniona.
Zrozumienie właściwości wody w żywności prowadzi do wytwarzania produktów żywnościowych o lepszych właściwościach i do zwiększenia ich asortymentu.
Zależność między zawartością wody a trwałością żywności jest oczywista. Jej zawartość decyduje o możliwości rozwoju niebezpiecznej dla człowieka mikroflory. Jednakże produkty żywnościowe o takiej samej zawartości wody znacznie się różnią podatnością na psucie. Już pól wieku temu zaobserwowano, że większość parametrów decydujących o jakości i trwałości żywności nie jest powiązanych z całkowitą zawartością wody, ale jej aktywnością.
Zakres zmian fizycznych, biochemicznych, chemicznych i mikrobiologicznych zachodzących w czasie przechowywania żywności w znacznym stopniu można ograniczyć przez zmniejszenie zawartości wody lub przeprowadzenie wody wolnej w wodę związaną, niedostępną dla wymienionych przemian pogarszających jakość żywności.
Najczęściej stosowanymi metodami są: suszenie, wędzenie, zamrażanie i dodawanie substancji zmniejszających.
• Suszenie jest najstarszym sposobem utrwalenia żywności. Znane jest od zarania historii ludzkości. Przez suszenie można zmniejszyć zawartość wody do poziomu 3-10%. Taki poziom odwodnienia uniemożliwia rozwój mikroflory i hamuje większość przemian powodujących psucie. Pełne zabezpieczenie trwałości suszonych produktów żywnościowych w czasie ich przechowywania uzyskuje się przez dobór właściwego opakowania i warunki składowania zabezpieczające przed ponownym wchłanianiem wilgoci.
• Wędzenie i solenie ma podobny skutek. Dodanie odpowiedniej ilości soli zabezpiecza żywność przed psuciem.
• Zamrożenie unieczynnia wodę dzięki przeprowadzeniu jej w lód. Wymrożeniu ulega woda wolna i częściowo woda słabo związana. Aktywność wody w produkcie zamrożonym zależy od rodzaju produktu i od temperatury końcowej. Niezależnie od składu produktu mrożonego ( roztwór wodny, zawiesina komórek czy tkanka), woda w nim zawarta zostaje przekształcona w lód o wysokim stopniu czystości.
• W metodach osmoaktywnych utrwalania żywności, obniżenie aktywności wody polega na częściowym odwodnieniu lub dodawaniu substancji mających zdolność trwałego wiązania wody. W pierwszym przypadku mamy do czynienia z zagęszczaniem. Metoda ta znalazła zastosowanie do zagęszczenia mleka, soków zup. Stosuje się dodatkowo obróbkę cieplną. Inna metodą jest połączenie zagęszczania z dodawaniem substancji wiążących wodę.
Wszystkie wymienione metody mają na celu skuteczną ochronę żywności przed rozwojem niebezpiecznych dla człowieka drobnoustrojów i procesami pogarszającymi jej jakość. Trzeba jednak pamiętać, że usunięcie wody przez odwodnienie lub krystalizację poważnie zmienia natywne właściwości każdego materiału biologicznego. Powtórne nawodnienie lub zamrożenie nie przywraca w pełni stanu wyjściowego.