Môn hoá học – hoá sinh thực phẩmchủ đề 2hoạt độ nước

Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh   Trường Đại học Bách Khoa - MƠN HỐ HỌC – HỐ SINH THỰC PHẨM CHỦ ĐỀ HOẠT ĐỘ NƯỚC Giảng viên hướng dẫn: Tôn Nữ Minh Nguyệt Lớp L01 – Nhóm 16 Chiếng Thiệu Huy 2211152 Nguyễn Mạnh Đức 2210798 Nguyễn Gia Huy 2211214   Năm 2023 – Thành phố Hồ Chí Minh Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh   Trường Đại học Bách Khoa - MƠN HỐ HỌC – HỐ SINH THỰC PHẨM CHỦ ĐỀ HOẠT ĐỘ NƯỚC Giảng viên hướng dẫn: Tôn Nữ Minh Nguyệt Lớp L01 – Nhóm 16 Chiếng Thiệu Huy 2211152 Nguyễn Mạnh Đức 2210798 Nguyễn Gia Huy 2211214  Năm 2023 – Thành phố Hồ Chí Minh Lời mở đầu  Như biết, nước nhân tố thiết yếu tồn người tất loài sinh vật sống Trái Đất Trong công nghiệp thực phẩm, nước đóng vai trị quan trọng khơng Nước thành phần nhiều loại thực phẩm nước ngọt, bia, sinh tố, yaourt,… Nước dùng để vận chuyển, nhào rửa, xử lý chế biến nguyên liệu thực phẩm Nước cịn định nhiều tính chất sản phẩm thực phẩm làm tăng giá trị cảm quan thực phẩm: độ bóng mịn, dẻo, dai… Bên cạnh đó, cơng nghệ bảo quản, hoạt độ nước yếu tố có tính định đến q trình bảo quản thực phẩm Từ năm 1952, W J Scott đưa kết luận chất lượng thực phẩm bảo quản không phụ thuộc vào hàm lượng nước mà phụ thuộc vào hoạt độ nước Hoạt độ nước (aw - water activity) mang tính định đến nhiều trình thực phẩm: ảnh hưởng đến phản ứng oxy hoá chất béo, phản ứng sẫm màu  phi enzyme, phản ứng enzyme, ảnh hưởng đến phát triển vi sinh thực phẩm, … từ ảnh hưởng lớn đến giá trị dinh dưỡng thực phẩm Trong tiểu luận này, nhóm 16 chúng em trình bày Hoạt độ nước qua bốn nội dung chính: hoạt độ nước, ảnh hưởng hoạt độ nước đến trình thực phẩm, số cách kiểm soát hoạt độ nước, phương pháp đo lường hoạt độ nước loại thực phẩm Mục lục Phần nội dung Chương Hoạt độ nước 1.1 Dạng tồn nước 1.1.1 Nước dạng đơn phân 1.1.2 Nước dạng liên hợp 1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến liên hợp nước 1.2 Hoạt độ nước 1.3 Đường đẳng nhiệt hấp phụ 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ nước Chương Ảnh hưởng hoạt độ nước đến trình thực phẩm 2.1 Hoạt động vi sinh vật 2.1.1 Ảnh hưởng vi sinh vật đến thực phẩm .9 2.1.2 Giới hạn hoạt độ nước tối thiểu để vi sinh vật phát triển 2.2 Oxy hoá chất béo 12 2.3 Hoạt động enzyme 12 2.4 Sự hoá nâu phi enzyme 12 2.5 Kết cấu thực phẩm 13 2.6 Dinh dưỡng thực phẩm 13 Chương Một số cách cách kiểm soát hoạt độ nước thực phẩm 14 3.1 Sấy làm đông 14 3.1.1 Sấy 14 3.1.2 Làm đông  14 3.2 Bổ sung các có khả hydrate hố cao 15 3.3 Dùng dịng khí ẩm có độ ẩm xác định 15 Chương Phương pháp đo lường hoạt độ nước 16 Kết luận 17 Tài liệu tham khảo 18 Danh mục hình Hình Cấu tạo H2O Hình Cấu tạo liên hợp nước [H2O]5 Hình Biểu đồ đường đẳng nhiệt hấp phụ Hình  Hypothetical curves showing effects of water activity reduction on bacterial growth Danh mục bảng Bảng Bảng Bảng Bảng Hoạt độ nước số thực phẩm vi sinh vật gây hư hỏng Giới hạn aw tối thiểu để sinh trưởng chuyển hoá chất độc Vi khuẩn  Giá trị hoạt độ nước tối thiểu cho phản ứng enzyme hệ thống thực phẩm chọn  Giá trị tới hạn thành phần sản phẩm thực phẩm mẫu Phần nội dung Chương Hoạt độ nước 1.1 Dạng tồn nước  Nước tồn hai dạng dạng đơn phân H2O dạng liên hợp [H2O]n 1.1.1 Nước dạng đơn phân Cấu tạo nước đơn phân hình tam giác cân, đỉnh nguyên tử oxy đáy hai nguyên tử hidro Góc hai liên kết O-H 104.5o, độ dài liên kết O-H 0.96Ao Hình – Cấu tạo H2O Liên kết O-H liên kết cộng hoá trị, hình thành góp chung electron oxy hidro Nhưng chênh lệch độ âm điện oxy hidro (độ âm điện oxy lớn hidro) mà cặp electron bị hút phía oxy làm cho liên kết O-H phân cực Từ dẫn đến tính  phân cực nước 1.1.2 Nước dạng liên hợp Do nước có tính phân cực nên có khả tạo liên kết hidro Các phân tử nước liên kết với liên kết hidro tạo thành liên hợp nước [H2O]n Một phân tử nước hình thành tối đa bốn liên kết hidro với phân tử nước khác hình thành nên cấu trúc tứ diện Hình – Cấu tạo liên hợp nước [H2O]5 1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến liên hợp nước  Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến liên hợp nước Khi đun nóng nước đến 100oC nước tồn dạng đơn phân H2O Còn làm lạnh nước xuống 0oC nước lại tồn dạng liên hợp [H2O]5 Điều nhiệt độ làm thay đổi tốc độ chuyển động phân tử nước Các chất điện ly làm giảm số liên hợp nước chúng hình thành liên kết hidro với nước làm giảm số liên kết hidro phân tử nước Các chất không phân cực có liên kết kị nước Van der Waals nên chúng làm tăng số liên kết hidro phân tử nước từ làm tăng số liên hợp nước 1.2 Hoạt độ nước Hoạt độ nước tỷ số áp suất bão hồ nước phía bề mặt sản phẩm thực  phẩm áp suất bão hoà nước nguyên chất điều kiện aw  P  P = = đ ộ ẩ m t ươ ng đ ố i c ủ a k h ng k h í   100 Trong đó: aw là hoạt độ nước, P Po lần lượt áp suất bão hoà nước bề mặt sản phẩm nước nguyên chất Ở điều kiện cân bằng, có tương đương độ ẩm tương đối khơng khí hoạt độ nước thực phẩm đặt khơng khí Từ biểu thức tính hoạt độ nước ta nhận thấy hoạt độ nước phụ thuộc vào lượng nước tự có thực phẩm, lượng nước tự cao hoạt độ nước cao 1.3 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Mối quan hệ hàm lượng nước hoạt độ nước thực phẩm thể  bởi đường đẳng nhiệt hấp phụ cho ta biết trạng thái nước thực  phẩm Hình – Biểu đồ đường đẳng nhiệt hấp phụ Đoạn I ứng với vùng hoạt độ nước nằm khoảng đến 0.2 Trong đoạn I, nước dạng liên kết bền, hydrate hố trực tiếp nhóm NH3+, COO –  (protein), OH –   (carbohydrate), … Nước linh động, khơng bị đóng băng dù nhiệt độ – 400C, chiếm khoảng 3% đến 10% tổng lượng nước chất khô Đoạn II ứng với vùng hoạt độ nước nằm khoảng 0.2 đến 0.7 Trong đoạn II, nước dạng liên kết yếu (liên kết hidro) Nước dạng linh động so với đoạn I độ  bền liên kết hidro không cao Đoạn III ứng với vùng hoạt độ nước lớn 0.7 Trong đoạn III, nước chủ yếu dạng tự do, chúng nước ngưng tụ ống mao quản (lỗ hổng thực phẩm), giữ  bởi áp suất thẩm thấu Hai đường cong đẳng nhiệt hấp phụ giải hấp phụ nước không trùng nhau, hàm lượng nước, cân giải hấp phụ tạo nên hoạt độ nước tương ứng nhỏ so với cân hấp phụ Hiện tượng gọi trễ xuất hoạt độ nước lớn 0,2 Nguyên nhân ngưng tụ nước lỗ mao quản Các lỗ mao quản thực phẩm nói chung có bề mặt nhỏ so với chiều sâu Do đó, áp suất cần thiết để lấp đầy cao so với trường hợp lỗ mao quản làm trống Hiện tượng trễ thường gặp rau 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ nước Độ ẩm: Sản phẩm có hàm ẩm cao thường chứa nhiều nước tự do, hoạt độ nước cao Các chất hoà tan: Các chất có khả hydrate hố mạnh (muối, protein, carbohydrate) giữ nước trạng thái liên kết làm giảm hoạt độ nước Lực mao dẫn: Nước bị nhốt mao quản nước tự lớp nước thành mao quản nước liên kết Sự giảm hoạt độ nước phụ thuộc đường kính mao quản cấu trúc thực phẩm  Nhiệt độ: Sấy (nhiệt độ cao) hay làm lạnh (nhiệt độ thấp) phương  pháp lâu đời để bảo quản thực phẩm Sấy làm bốc nước, giảm độ ẩm sản phẩm làm cho hoạt độ nước giảm làm lạnh lại khiến cho nước trạng thái liên hợp nước (đã trình bày phần Trạng thái tồn nước) dẫn đến làm giảm hoạt độ nước Chương Ảnh hưởng hoạt độ nước đến trình thực phẩm 2.1 Hoạt động vi sinh vật 2.1.1 Ảnh hưởng vi sinh vật đến thực phẩm Vi sinh vật sinh vật đơn bào đa bào, nhân sơ, có kích thước nhỏ (chỉ quan sát kính hiển vi quang học hay điện tử, quan sát chúng mắt thường) So với loài sinh vật khác tốc độ sinh trưởng sinh vật nhanh chịu điều kiện khắc nghiệt chúng phân bố rộng rãi toàn hành tinh Chủng loại vi sinh vật nhiều xuất khắp ngóc ngách Trái Đất, bao gồm nơi lạnh Nam Cực, nhiệt độ cao miệng núi lửa hay áp suất lớn đáy đại dương Vì thực phẩm chứa nhiều chất hữu (protein, carbohydrate, lipid, …) chất vơ (muối khống, nước) nên thực phẩm nguồn dinh dưỡng dồi cho vi sinh vật  phát triển Chúng biến đổi thực phẩm tạo mùi hôi thối (indol – mùi phân,…), vị đắng (dipeptide,…) tạo độc tố (aldehyde, ketone, chất độc thần kinh, acid formic,…) 2.1.2 Giới hạn hoạt độ nước tối thiểu để vi sinh vật phát triển  Nước yếu tố thiết yếu sống toàn sinh vật, kể với vi sinh vật Giới hạn hoạt độ nước tối thiểu ngưỡng mà thấp vi sinh vật khơng thể tồn thực trình sinh trưởng Các đường cong biểu diễn ở Hình thấy ảnh hưởng đến sinh trưởng vi sinh vật hoạt độ nước   Hình - Hypothetical curves showing effects of water activity reduction on bacterial growth (From Troller, J A 1987 In: Water Activity: Theory and Applications to Food Rockland, L B and Beuchat, L R eds Marcel Dekker, New York pp 101–117.) Các chất số vi sinh vật chuyển hố có độc tính cao gây ung thư cho người Những yếu tố hình thành bào tử vi sinh vật ảnh hưởng đến q trình chuyển hoá chất độc Nhà khoa học Beuchat, L R có nghiên cứu cho hoạt độ nước có tác động đến q trình hình thành bào tử chuyển hoá chất độc vi sinh vật, điều ứng dụng nhiều vào thực phẩm để kiểm sốt q trình hư hỏng thực phẩm Vi sinh vật gây bệnh phát triển hoạt độ nước khoảng 0,850,86, loại nấm men nấm mốc phát triển khoảng 0,8 Hầu hết loại thực phẩm thường có hoạt độ nước nằm khoảng 0,6 - 0,7 số thực  phẩm có hoạt độ nước cao (Thịt tươi, trái cây, phơ mai…) dễ bị hư hỏng vi sinh vật Bảng – Hoạt độ nước số thực phẩm vi sinh vật gây hư hỏng Bảng – Giới hạn aw tối thiểu để sinh trưởng chuyển hoá chất độc Vi khuẩn 2.2 Oxy hoá chất béo Lipid thành phần thường có sản phẩm thực phẩm, nhiên lipid lại không bền vững với tác động oxy có khơng khí Các nghiên cứu cho thấy lượng nước sản phẩm thực phẩm chứa chất béo dạng liên kết nước với yếu tố cấu thành khác sản phẩm có ý nghĩa lớn Các sản phẩm chứa chất béo dạng khan thường vật thể keo có dạng xốp, chất béo thường phân bố bề mặt vi lỗ Oxy thâm nhập cách tự vào lỗ này, tự oxy hóa chất béo xảy dễ dàng Tuy nhiên, có nước (dạng hấp phụ, hydrate hố) sản  phẩm (aw nằm khoảng 0.2 đến 0.6), kìm hãm cách đáng kể q trình oxy hóa Tác dụng có lẽ tạo lớp nước hấp phụ bảo vệ bề mặt sản phẩm ngăn cản oxy tiếp xúc với lipid, hạn chế oxy hoá lipid 2.3 Hoạt động enzyme Phản ứng xúc tác enzyme xảy thực phẩm có hàm lượng nước tương đối thấp Karel tóm tắt hai đặc điểm kết đề cập tài liệu sau: (i) Tốc độ thủy phân tăng tăng hoạt độ nước, với phản ứng chậm hoạt độ thấp (ii) Ở hoạt độ nước, mức độ thủy phân dường đạt mức tối đa mức độ tăng theo hàm lượng nước Sự dừng lại rõ ràng phản ứng độ ẩm thấp làm ẩm đến hoạt độ nước cao hơn, trình thủy phân tiếp tục với tốc độ đặc trưng hoạt độ nước thu Silver nghiên cứu hệ thống mơ hình bao gồm avicel, sucrose invertase phát tốc độ phản ứng tăng lên với hoạt độ nước Trong môi trường rắn, hoạt độ nước ảnh hưởng đến phản ứng theo hai cách: thiếu tính di động chất phản ứng thay đổi cấu hình hoạt động chất protein enzyme Ảnh hưởng việc thay đổi tỷ lệ enzyme-cơ chất đến tốc độ phản ứng ảnh hưởng Hoạt độ nước lượng kích hoạt phản ứng khơng thể giải thích mơ hình khuếch tán đơn giản mà đòi hỏi định đề phức tạp (i) Khả cản khuếch tán định vị lớp vỏ tiếp giáp với enzyme (ii) Ở mức hoạt độ nước thấp, q trình hydrat hóa giảm tạo thay đổi hình dạng enzyme ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác Tome cộng thử nghiệm giả thuyết liên quan đến khuếch tán đơn giản sở thí nghiệm hệ thống chất lỏng hoạt động nước bị giảm cách bổ sung glycerol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, sorbitol, metanol ethanol Độ pH tối ưu hoạt động dịch chuyển chút phía giá trị kiềm Ba đường cong đặc trưng quan sát: (i) hoạt độ nước thấp, gần bị ức chế hoàn toàn, (ii) khoảng trung bình, tốc độ phản ứng phụ thuộc nhiều vào hoạt độ nước (iii) vùng có hoạt độ nước cao, hoạt độ bị ảnh hưởng yếu chất hữu cơ  Bảng – Giá trị hoạt độ nước tối thiểu cho phản ứng enzyme hệ thống thực  phẩm chọn  Nhìn chung, tốc độ tăng nhanh tăng hoạt độ nước phản ứng dừng mức định trước tiêu thụ hết chất phản ứng; hàm lượng nước cao cao ngun cao Các tác giả khơng thể tìm thấy mối tương quan hoạt động enzyme với độ nhớt, độ hòa tan oxy tyrosine số điện mơi Ngồi ra, hỗn hợp lệch khỏi mức lý tưởng hoạt động enzyme bị ức chế, độ lệch dương hay âm 2.4 Sự hoá nâu phi enzyme Phản ứng hóa nâu ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng, màu sắc, kết cấu Chu kì nâu hóa thời điểm phát màu nâu mắt thường Phản ứng hóa nâu cịn bị ảnh hưởng loại đường amin tham gia phản ứng, độ pH, nhiệt độ, hoạt độ nước,… 2.4.1 loại phản ứng nâu hóa Có ba đường xảy tượng hóa nâu khơng enzyme: q trình caramen hóa nhiệt độ cao, q trình oxy hóa axit ascorbic phản ứng Maillard Phản ứng hóa nâu đường nung nóng đếm điểm nóng chảy khơng có protein axit amin gọi phản ứng caramen hóa Loại phản ứng hóa nâu thứ hai, q trình oxy hóa axit ascorbic (vitamin C), xúc tác độ pH thấp nhiệt độ cao Cuối hản ứng Maillard kết việc khử hợp chất, chủ yếu đường, phản ứng với protein nhóm amin tự Điều làm thay đổi tính chất hóa học sinh lý protein 2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hóa nâu Đầu tiên nước làm chậm tốc độ phản ứng glycosylamine ban đầu dẫn đến ức chế sản phẩm số phản ứng trung gian Yếu tố thứ hai pha loãng thành phần  phản ứng với hàm lượng nước ngày tăng Khả di chuyển chất phản ứng tăng lên độ nhớt giảm hoạt động nước tăng lên Hoạt độ nước tăng làm cho độ nhớt giảm từ làm tăng khả di chuyển chất phản ứng. Strasser Wolf chứng thất lysine methionine phụ thuộc nhiều vào hoạt độ nước,  protein đường Sự phân hủy nhiệt hai axit amin tuân theo động học bậc tốc độ giảm 65°C 115°C tăng hoạt độ nước Sự giảm lysine, tryptophan threonine nhanh hoạt độ nước cao quan sát thấy làm nóng đến 95°C Khả giữ lại tryptophan lớn lysine hoạt độ nước 0,75, khả giữ lysine lớn tryptophan hoạt độ nước 0,22 Khi hoạt độ nước cao hơn, phản ứng Maillard chiếm ưu xảy lysine nhanh chóng Ở hoạt độ nước thấp hơn, q trình hóa nâu diễn với tốc độ chậm phản ứng liên quan đến vòng indole tryptophan trở nên đáng kể Việc sử dụng glucose hệ thống mơ hình bao gồm glucose, bột ngọt, tinh bột ngô lipid q trình hóa nâu khơng dùng enzyme nghiên cứu  bởi Kamman Labuza Tỷ lệ sử dụng glucose hoạt độ nước 0,81 cao mức 0,41 2.4.3 Khoảng bị nâu hóa tối đa Vùng xảy tượng hóa nâu tối đa thường mức hoạt độ nước gần 0,65–0,80 Trong mơ hình thực phẩm đơng lạnh, tốc độ hóa nâu tối đa nằm khoảng 0,40–0,67, bột whey 0,44 thực phẩm khử nước khoảng 0,65–0,75 Petriella cộng nhận thấy nước tương đối ảnh hưởng đến tốc độ hóa nâu mức hoạt độ nước 0,90–  0,95 Ở phạm vi này, độ pH nhiệt độ yếu tố định Ở hàm lượng nước cao, hoạt độ nước lớn 0,95, độ ẩm ức chế mạnh tốc độ hóa nâu cách pha lỗng chất phản ứng Warmbier cộng nghiên cứu ảnh hưởng chất hòa tan đến phạm vi hóa nâu tối đa Ví dụ, glycerol sử dụng để giảm hoạt độ nước, phạm vi hóa nâu tối đa thay đổi từ 0,65–0,75 đến 0,40–0,50 Tác dụng tổng thể glycerol chất giữ ẩm dạng lỏng khác tượng hóa nâu khơng enzym tối đa để chuyển sang hoạt độ nước thấp Obanu cộng quan sát hóa nâu hỗn hợp axit amin glycerol bảo quản 65°C, kết luận thân glycerol tham gia vào phản ứng hóa nâu Hơn nữa, Troller chất lượng sản phẩm liên quan đến tượng hóa nâu cải thiện cách giảm hoạt độ nước quan trọng nhiệt độ giai đoạn sấy cuối Điều nghịch lý mức hoạt độ nước giảm thiểu tượng hóa nâu q trình tự oxy hóa lipid lại đạt mức tối đa 2.5 Kết cấu thực phẩm Kết cấu thực phẩm tính chất vật lý sản phẩm thực phẩm, định tính chất cảm quan sản phẩm Tính chất cảm quan ảnh hưởng đến cảm nhận chấp nhận người tiêu dùng sản phẩm thực phẩm Nhà khoa học Rockland, L B cho kết cấu thực phẩm chia thành vùng sau: - Vùng I (hoạt độ nước thấp, từ đến khoảng 0.3): Sản phẩm có kết cấu khơ, cứng, giịn co lại (Bánh cookies, bánh quy giịn, bột cà phê hồ tan, bột sữa, đường, …) - Vùng II (hoạt độ nước trung bình, từ 0.3 đến 0.7): Sản phẩm có kết cấu khơ, dẻo (kẹo dẻo, trái sấy, hạt hạnh nhân, …) - Vùng III (hoạt độ nước cao 0.7): Sản phẩm có kết cấu ẩm , mọng nước, mềm mại, nhão, phồng, kết dính (thịt tươi, rau tươi, trái tươi, phô mai, sữa, …) Bảng – Giá trị tới hạn thành phần sản phẩm thực phẩm mẫu 2.6 Dinh dưỡng thực phẩm  Nước có ảnh hưởng đến thành phần dinh dưỡng thực phẩm, cụ thể số loại vitamin hoà tan nước vitamin C, B1,… Thời gian bảo quản loại vitamin lâu hoạt độ nước thấp Tuy nhiên vitamin tan chất béo hoạt độ nước cao phá huỷ giảm Chương Một số cách cách kiểm soát hoạt độ nước thực phẩm Hoạt độ nước có ý nghĩa lớn việc bảo quản thực phẩm tính cảm quan thực phẩm (đã trình bày chương 2) Kiểm soát tốt hoạt độ nước giúp ta bảo quản thực phẩm tốt Từ năm 1952, W J Scott đưa kết luận chất lượng thực phẩm bảo quản không phụ thuộc vào hàm lượng nước mà phụ thuộc vào hoạt độ nước Nhìn chung, giảm hoạt độ nước giúp ta ức chế sinh trưởng phát triển vi sinh vật gây hại, kiểm soát hoạt động enzyme phản hoá nâu phi enzyme oxy hố lipid 3.1 Sấy làm đơng 3.1.1 Sấy Sấy nhiệt độ cao phương pháp lâu đời áp dụng để bảo quản thực phẩm Sấy khơ để giảm lượng nước có thực phẩm từ giảm hoạt độ nước Bên cạnh đó, số vi sinh vật tồn nhiệt độ cao nên làm giảm đáng kể số lượng vi sinh vật gây hại không mong muốn Tuy nhiên có số thực phẩm bị  biến tính kết cấu mong muốn nhiệt độ cao  Ngồi cơng nghệ chế biến bảo quản thực phẩm cịn có  phương pháp sấy lạnh, sấy thăng hoa Các phương pháp làm khô sản phẩm nhiệt độ thấp nhiều so với sấy nóng truyền thống 3.1.2 Làm đông  Đưa nhiệt độ 0 oC làm nước thực phẩm tồn dạng dạng liên hợp [H2O] từ giảm hoạt độ nước Bên cạnh đó, vi sinh vật gây hại phát triển nhiệt độ Đông lạnh phương pháp bảo quản thực phẩm hiệu thời gian dài Ta thường thấy phương pháp áp dụng với loại thịt 3.2 Bổ sung các có khả hydrate hố cao Các chất có khả hydrate hố cao (các điện ly, carbohydrate, protein,…) có khả tạo liên kết hidro với nước làm giảm lượng nước tự thực phẩm từ giữ thực  phẩm hoạt độ nước thấp Ví dụ sản phẩm bánh mì, phô mai, nước trái cây, nước ngọt,… Người ta thường bổ sung Calcium Propionate (C2H5COO)2Ca để làm chất bảo quản  Ngoài Sorbitol bổ sung vào nhiều loại thực phẩm để tăng khả bảo quản không làm sản phẩm bị gắt bổ sung saccarose 3.3 Dùng dịng khí ẩm có độ ẩm xác định Để tăng hoạt độ nước, ta cho dịng khí ẩm có độ cao thấp sản phẩm qua sản phẩm cần tăng hoạt độ nước Để giảm hoạt độ nước, ta cho dịng khí ẩm có độ ẩm cao sản phẩm qua sản phẩm cần giảm hoạt độ nước Phương pháp nguyên tắc bổ sung ẩm hút bớt ẩm dịng khí ẩm chưa  bão hoà dựa nhiệt động lực học (áp suất hơi) Chương Phương pháp đo lường hoạt độ nước Một số phương pháp ghi lại tài liệu để đo lường ước tính hoạt độ nước thực phẩm Các phương pháp đo hoạt độ nước bao gồm: - Phương pháp tốc độ hấp phụ cân (phương pháp đẳng áp) - Phương pháp đo áp suất - Phương pháp đo độ ẩm Kết luận Hoạt độ nước (water activity – aw) thông số nằm khoảng từ đến khơng có đơn vị tính Nó có vai trị quan trọng ý nghĩa lớn việc sản xuất bảo quản thực phẩm Mỗi loại thực phẩm khác có số hoạt độ nước khác chúng khác kết cấu (trạng thái vật lý), độ ẩm, thành phần hoá học,… Hoạt độ nước với độ ẩm hai khái niệm hoàn toàn khác Trong độ ẩm (hàm ẩm) cho ta biết lượng nước có thực phẩm hoạt độ nước cho ta biết dạng tồn  bản chất nước có thực phẩm (nước dạng liên kết, hydrate hoá, hấp phụ tham gia vào cấu trúc tinh thể chất sản phẩm hay nước dạng đơn phân tự do) Tuy nhiên chúng lại có mối quan hệ mật thiết với nhau, sản phẩm có độ ẩm cao hoạt độ nước cao  Ngoài hoạt độ nước phụ thuộc vào nhiệt độ chất có thực phẩm  Nhiệt độ cao làm bay nước dẫn đến giảm độ ẩm từ giảm hoạt độ nước Nhiệt độ thấp làm kết tinh nước sản phẩm, đưa nước dạng liên hợp [H2O]5 nên làm giảm hoạt độ nước Các chất có khả hydrate hố mạnh protein, carbohydrate bổ sung vào thực phẩm làm giảm hoạt độ nước chúng hydrate hoá nước, giữ nước trạng thái liên kết  Nhìn chung, hoạt độ nước thấp 0.8, vi sinh vật bị ức chế đồng thời ức chế hoạt động enzyme q trình nâu hố phi enzyme Do kiểm soát tốt hoạt độ nước giúp ta bảo quản thực phẩm cách hiệu Bên cạnh đó, hoạt độ nước định tính lưu biến kết cấu thực phẩm Các thực phẩm có hoạt độ nước thấp có kết cấu khơ, cứng, giịn Các thực phẩm có hoạt độ nước trung bình có kết cấu khơ dẻo Cịn thực phẩm có hoạt độ nước cao có kết cấu ẩm, mộng nước mềm mại dễ hư hỏng nhiều Tài liệu tham khảo - Handbook of Food Preservation Edited By Mohammad Shafiur Rahman - Principles of Food Chemistry Fourth Edition - Hóa học thực phẩm Hồng Kim Anh