Hiện tượng thẩm thấu và những ứng dụng

Hiện tượng thẩm thấu và những ứng dụng

1/13/20101Ẩ ẤHIỆN TƯỢNG THẨM THẤUVÀ NHỮNG ỨNG DỤNGBùi Hữu ThuậnBộ môn Công Nghệ Thực PhẩmTrường Đại Học Cần ThơNguyên liệu sinh học và sự ổn định• Các nguyên liệu được dùng làm thực phẩm, thịt cá rau trái củ vi sinh vậtvv thườngthịt, cá, rau, trái, củ, vi sinh vật v.v… thường chứa nhiều nước khi thu hoạch. •Lượng nước quá nhiều này làm cho độ hoạt động của nước (water activity, Aw) cao và như vậy theo qui luật, các sản phẩm mau hư. • Tách nước hay giảm Awlà phương pháp cơ bản trong việc kéo dài thời gian sử dụng thực phẩm. 1/13/20102 1/13/20103 1/13/20104 1/13/20105• Có những phương pháp cơ bản để giảm AAw:• Lấy nước ra: người ta lấy nước ra khỏi nông sản bằng cách làm cho nước bốc hơi như trong trường hợp cô đặc các dung dịch (cô đặc nước trái cây) hay lấynướcdịch (cô đặc nước trái cây) hay lấy nước ra bằng cách sấy thực phẩm dạng rắn (sấy thịt, cá, rau, trái …)Bốc hơi 1/13/20106Sấy• Thêm chất tan vào (chất làm khô thực phẩm): Chất tan được thêm vào cũng làm giảm Aw, do ồ ấ ếggwtăng nồng độ chất liên kết với nước, và giúp bảo quản thực phẩm. • Bên cạnh đó chúng thêm vị vào sản phẩm, làm các sản phẩm có hương vị tốt hơn. •Các chất thêm có thể còn có vai trò trợ giúp bảo quản sản phẩm nhờ các gia vị có chất bảo quản tự nhiên như chống vi sinh vậtvàchống oxy hóatự nhiên như chống vi sinh vật và chống oxy hóa v v (hành, tỏi, gừng, riềng ….). •Chất thêm được dùng nhiều nhất là muối, đường, acid các gia vị. 1/13/20107Ướp muối 1/13/20108Muối phó mát Muối phó mát kỹ nghệ 1/13/20109• Kết hợp hai phương pháp: vừa lấy bớt ớ ừ thấ hất t à để ảnước ra, vừa thấm chất tan vào để sản phẩm lâu hư, bảo vệ chất thực phẩm có giá trị cao (vitamin, chất chống oxy hóa tự nhiên), tăng vị, cải thiện giá trị cảm quan cho sản phẩm. Chúng ta có thể kể đến các sản phẩm như các thứ xốt rau, trái, thịt khô, vịt lạp, trái cây khô, các sản phẩm độ ẩm trung gian .Vịt lạp 1/13/201010 [...]... 1/13/2010 22 •Nếuhiệntượng này xảyraở mộtnơibị ngăn cản bởi các màng tự nhiên hay nhân tạo ở đócản bởi các màng tự nhiên hay nhân tạo ở đó các màng này chỉ cho phép những phân tử nhỏ đi qua, những phân tử lớnhơn không qua được, hiệntượng này phụ thuộc vào kích thước các phân tử,nógọilàthẩmthấunếunhư chỉ cho nước đi qua và thẩm phân nếunhư cho ấthêm mộtcỡ nào đócácchấttanlớnhơn đi qua. •Hiệntượng như vậythường... dịch thẩmthấuvàthờigian xử lý (Bùi và các cộng sự, 2009). • Kết quả này đúng hơn và bao quát hơn những kếtKết quả này đúng hơn và bao qt hơn những kết quả trước đây,vìlờigiảitrướcchorằng sự chảy củalưuchất khơng ảnh hưởng đến quá trình thấm, bỏ qua sứccản ngoạivàsự co rút. •Sự chính xác củakếtquả dựđốn bằng mơ hình và kết quả thực nghiệm cịn cho thấy vàhình và kết quả thực nghiệm cịn cho thấy và giảithíchđượcbằng...1/13/2010 36 Thẩm thấu ngược •Thẩmthấungượclàmộttiếntrìnhthẩmthấu ởđó nước di chuyển theo chiều hướng ngược lại trongnước di chuyển theo chiều hướng ngược lại trong thẩmthấutự nhiên. • Khi ngườitatácđộng một ngoạilựcbằng cách dùng bơm để tạốpsuấtcaođủ thắng đượcáp suấtthẩmthấu, nướcsẽ di chuyểntừ nơicónồng độ chấttancaođếnnơicónồng độ chấttanthấp. • Tiến trình này có nhiều ứng dụng để cơ đặc sữa... lựccủatiếntrìnhcũng thể hiện qua các thơng số về tính chấttruyềncủavậtchấtnhư hệ số truyềnvậtchấtcủa dung dịch thẩmthấu hay hệ số khuếch tán hiệuquả củavậtliệusinh học.học. • Đãcónhiềunghiêncứu trong các lĩnh vực này để tiếpcậnhiệntượng và mơ hình hóa các trường hợpriêngrẽđểdùng trong những áp dụng kỹ nghệ mang lạinhững lợi ích về phẩm chất, năng suất, hiệuquả trên toàn thế giới. 1/13/2010 25 Thẩm thấu • Khi hai... sao khi ngâm trong dung dịch đậm đặc đường thấm vào ít hơnsovới dung dịch loảng (Bùi và các cộng sự, 2009). • Quan sát này đã đượcphúctrìnhbởivàitác giả trước đây (Raoult Wack 1994, Kaymak-giả trước đây (Raoult Wack 1994, Kaymak Ertekin và Sultanoglu, 2000). Kếtquả này hứahẹnc những ứng dụng vào qui mô nghiên cứu pilot và sảnxuất. 1/13/2010 29 Động lực và trở lực của tiến trình • Động lựccủatiến trình... bào Tế bào, mô luôn hiện hữu trong sinh giới tạo một thế hóa học và chọn lọc sự khuếch tán Khuếch tán thẩm thấu là cơ chế vận chuyển quan trọng qua các màng tế bào sinh học Mỗi tế bào, mô (phổi, thận, ruột v v ) luôn luôn xảy ra hiện tượng khuếch tán để điều hòa sự sống 1/13/2010 2 1/13/2010 35 • Trong những nămgần đây, giá năng lượng tăng cao và có khuynh hướng dàilượng tăng cao và có khuynh hướng... cách sấy chân không, tách nướcthẩmthấuvàkếthợp, các nhà nghiên cứu đãthấyrằng lycopene đượcbảovệ tối đa ở dạng tự nhiên trans-lycopene khi xử lý thẩmthấu trong dung dịch saccharose, không biếndạng thành cis-lycopene so với phương pháp sấy chânthành cis lycopene so với phương pháp sấy chân không và sấybằng khơng khí nóng (Shi và các cộng sự 1999). Do đómàucủacàchuatáchnước thẩmthấu đỏ đẹpnhư cà chua tươi... thấmvào dung dịch đậm đặchơn để giảm gradient nồng độ. •Sự di chuyểnnướcsẽ ngưng khi nào nồng độ của hai dung dịch bằng nhau. Thể tí h ủ hầ d dị h lã ẽ iả l i• Thể tích củaphần dung dịch lỗng sẽ giảm lại và thế tích củaphần dung dịch đậm đặcsẽ tăng lên sau khi tiến trình chấmdứt. Thẩm thấu 1/13/2010 32 khác biệt nồng độ sinh năng lượng Bơm thẩm thấu 1/13/2010 37 •Nhiều tiến trình áp dụng khác dựa vào... cơ thể sinh vật hay ở nơng sảnthựcphẩm. Màng và sự khuếch tán Vai trị của màng, loại màng quan trọng trong sinh học, tự nhiên, kỹ thuật v v 1/13/2010 50 •Vớinhững hiểubiếtmớinhất đó, cơng nghệ tách nước thẩm thấu cà chua được mô phỏng thànhnước thẩm thấu cà chua được mô phỏng thành cơng bằng luậtkhuếch tán Fick 2, áp dụng có lớp film ở mặt phân chia pha, và có tính đếnsự co rút vậtliệuvới 5 thông... trong các tiến trình tách nước thẩmthấuvừagiữ màu sắctươi đẹpvừabảovệ tồn vẹn tính chấtchứcnăng. Tiếntrìnhthẩmthấu cịncótácdụng bảovệ clorophyll, vitamin C trong quá trình tồntrữ sảnphẩm. Bảo vệ chlorophyll 1/13/2010 45 Khóm sấy • Bảo vệ lycopene của tiến trình thẩm thấu • Trong nghiên cứu về sự biến đổi của lycopene vàTrong nghiên cứu về sự biến đổi của lycopene và các dạng đồng phân của lycopene . 1/13/20101Ẩ ẤHIỆN TƯỢNG THẨM THẤUVÀ NHỮNG ỨNG DỤNGBùi Hữu ThuậnBộ môn Công Nghệ Thực PhẩmTrường Đại Học Cần ThơNguyên liệu sinh học và sự ổn định• Các. trình này.Nhiềuynghiên cứu đã đượcthựchiệntại nhiềunướctrên thế giới để hiểuthêmtínhchấtcủahiệntượng và ứng dụng chúng.•Tácdụng củacácloạichất tan, phân tử