ĐỀ TÀI Ý NGHĨA CỦA HỌAT ĐỘ NƯỚC ĐỐI VỚI QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN THỰC PHẨM

Báo cáo Hố sinh thực phẩm Đề tài Ý NGHĨA CỦA HỌAT ĐỘ NƯỚC ĐỐI VỚI Q TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN THỰC PHẨM GVHD: TS Trần Bích Lam SVTH: Phan Thị Minh Phúc Nguyễn Thị Thu An Nguyễn Đăng Trường Nguyễn Thị Thúy Vân Vũ Cao Ân Lê Hồng Ln Nội dung : I – Họat tính nước II - Ảnh hưởng họat tính nước đến chế biến bảo quản thực phẩm III -Ảnh hưởng họat độ đến trạng thái cấu trúc sản phẩm thực phẩm IV – Các yếu tố ảnh hưởng đến họat độ V – Phương pháp làm giảm họat độ VI – Phương pháp xác định họat độ I- Hoạt tính nước ( aw : water activity ) • • Họat độ nước dung dịch tỉ số áp suất bão hòa dung dịch dung mơi Biểu thức Raoult để tính họat độ nước : aw = P / P0 = N / ( N+n ) • Họat độ nước lọai thực phẩm tỉ số áp suất bão hòa phía bề mặt thực phẩm áp suất bão hòa nước ngun chất P < P0 nên aw < Bảng : họat độ nước vài loại sản phẩm Loại sản phẩm thịt cá tươi bánh mì phơmai cũ mứt đơng bánh puding bắp cải khơ kẹo bột sữa họat độ nước 0,99 0,95 0,85 0,80 0,80 0,75 0,60 0,30 0,20 Tầm quan trọng họat độ nước  Hoạt độ nước nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng , độ an tồn , màu sắc , mùi vị độ bền sản phẩm thực phẩm  Hoạt độ nhân tố quan trọng việc kiểm sốt hủy hoại thực phẩm , thể kiềm hãm phát triển vi khuẩn  aw đóng vai trò quan trọng định độ hoạt động enzym vitamin tropng thực phẩm Ngồi aw tác đơng đến hiệu nghiệm độ đặc dược phẩm Đường đẳng nhiệt hấp phụ Đường đẳng nhiệt hấp thụ dùng để lượng nước giữ thành phần điều kiện cân nhiệt độ định phụ thuộc vào độ ẩm tương đối khí xung quanh II- Ảnh hưởng họat độ đến q trình chế biến bảo quản thực phẩm : Chú thích : – phản ứng oxi hóa khử tự oxi hóa chất béo , – phản ứng sẩm màu – họat độ enzyme , – giới hạn họat động vi khuẩn , – đường đẳng nhiệt bền Ảnh hưởng họat độ đến oxi hóa chất béo :  Lipid chất phổ biến tế bào động vật , thực vật , chất cung cấp lượng đáng kể cho thể (37,6 x 106 j/kg) , nguồn cung cấp vitamin A, D, E ,F…  Lipit có thành phần sản phẩm thực phẩm , so với hợp phần hóa học khác bền vững tác động oxy khí RH R + O2  R + H  RO2 RO2 + RH  ROOH + R  Nhìn vào đồ thị ta thấy : Họat độ nước thấp tương ứng với vùng hình thành lớp đơn phân bề mặt sản phẩm , oxi hóa chất béo xảy mạnh mẽ Cùng với tăng họat độ nước cường độ oxi hóa giảm Ảnh hưởng họat độ đến phản ứng ezyme sản phẩm thực phẩm : Như ta biết enzim xúc tác phản ứng qua giai đoạn :  Liên kết enzim với chất để tạo phức phi đồng hóa trò hợp chất axyl-enzim  Phân ly hợp chất thành sản phẩm phản ứng với enzim Ở giai đoạn phản ứng nước có vai trò làm tăng tính linh động chất sản phẩm phản ứng - Trong phản ứng thủy ngân enzim nước tham gia tích cực ,lượng nước sử dụng trình phụ thuộc số lượng chất chất enzim - Hoạt động phản ứng enzim thường bắt đầu xuất aw>0,45 - Tốc độ trình enzym sản phẩm thực phẩm đònh yếu tố :  Sự phân bố chất tham gia phản ứng sản phẩm  Sự linh động chất trạng thái tập hợp cấu trúc sản phẩm đònh  Họat độ nước nhiệt độ Ảnh ưởng họat độ nứơc đến phát triển vi sinh vật : Hoạt độ nước đóng vai trò quan trọng việc hạn chế phát triển (VSV) thực phẩm Họat độ Những VSV bị hạn chế họat động Thực phẩm tương ứng 1.00 – 0.95 Psemdemonas , escherichia ,proteus ,shigella , klebsiella , bacillus , clostridium perfringen nhiều loại nấm men khác Thực phẩm bị héo cao,trái cấy đóng hộp , rau ,thịt , cá sữa , xúc xích chín , thực phẩm chứa 40%saccaro , hay 7% NaCl 0.95 – 0.91 Salmonella , vibrio parahaemolyticus , C.botulinum , seratia , lacctobacillus ,pediococcus , nhiều loại nấm men Nhiếu loại phomát ( cheddar , Swiss , Muenster , Provolone ) , thịt muối , nhiều loại nước ép trái , thực phẩm chứa 555 saccaro, hay 15% NaCl 0.91 – 0.87 Nhiều loại nấm men (candida , turolopsis , hensenula) micrococcus Xúc xích lên men (salami) , bánh (sponge cake), phomát khơ ,margarin , thực phẩm chứa 65% saccaro , 15% NaCl Họat độ Những VSV bị hạn chế họat động Thực phẩm tương ứng 0.87 – 0.80 Hầu hết nấm mốc (Mycotoxigenic penicillia) Staphylococus aureus , hầu hết saccharomyces(bailii) Debyriomyces Nước ép trái , sữa đặc có đường , chocolate syrups , bột , gạo , hạt chứa 15- 17% độ ẩm , bánh trái , thịt muối nơng thơn 0.80 - 0.75 Hầu hết vi khuẩn halophilic , Mycotoxigenic aspergilli Mứt , mức cam (marmalade) bánh hạnh nhân (marzipan) , trái tẩm đường , kẹo mềm (marshmallow) 0.75 – 0.65 Nấm mốc Xerophillic (aspergillus chevalieri , A.candidus , Wallemia sebi) Yến mạch chứa 10% độ ẩm , ngũ cốc , kẹo nougats , kẹo mềm, thịt đơng , mật rỉ , đường mía , hố đào 0.65 – 0.60 Nấm men Osmophilic (Saccharomyces rouxii ) , vài loại nấm mốc (Aspergillus echinulatus , Monascus bisporus) Trái sấy khơ chứa 15 – 10% độ ẩm , carramels , mật ong 0.50 Khơng có vsv phát triển Mì sợi chứa 12% độ ẩm , loại gia vị chứa 10% độ ẩm 0.40 Khơng có vsv phát triển Tồn bột trứng độ ẩm xấp xỉ 5% 0.30 Khơng có vsv phát triển Bánh bích quy , bánh cracker , bread crust chứa -5 % độ ẩm 0,2 Khơng có vsv phát triển Sữa bột độ ẩm -3 % , rau khơ độ ẩm 5% Ảnh hưởng họat độ đến tính chất lưu biến thực phẩm :  Nhiều nghiên cứu cho thấy điều kiện ẩm thực phẩm khơ bán khơ có vai trò quan trọng việc tạo tính chất lưu biến thực phẩm ngun nhân có mặt nước dẫn đến khả protein , hợp chất cacbonhydrat hút nước, trương nở , biến tính , tạo gel , tăng khả phân tán nước hay bị thủy phân  Nếu tăng độ ẩm tương đối thực phẩm có độ ẩm trung gian gần điểm uốn vùng đơn tầng 20% - 66% tăng độ dính , độ cứng hầu hết thực phẩm  Độ ẩm cực đại cho phép mà khơng ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm khơ 0,35 – 0,5 , tùy thuộc vào loại thực phẩm Ảnh hưởng họat độ nước đến giá trị dinh dưỡng : Họat độ nước ảnh ưởng đến độ bền số vitamin hòa tan nước Vd : hoạt độ thấp 0,1 – 0,3 tăng nhiệt độ phá hủy vitamin c nhanh Ở hệ thống phản hấp thụ vitamin bị phá hủy nhanh hệ thống hấp thụ , để bảo quản vitamin C thực phẩm thời gian dài cần bảo quản thực phẩm nhiệt độ thấp , aw thấp tốt III - Ảnh hưởng họat độ đến cấu trúc trạng thái sản phẩm thực phẩm : Ảnh hưởng đến cấu trúc rau tươi :  Rau tươi chứa nhiều nước nên thường có độ căng , độ cứng , độ giòn định , khác với rau bị héo co lại nước  Sự tăng kích thước tế b thực vật gần hấp thụ nước  Khi nước vào tế bào chất chứa tế bào gây nên áp suất vỏ tế bào Áp suất thủy tỉnh gọi áp suất trương mà thường tạo độ căng tế bào nên làm căng kích thước tế bào Nứơc tham gia vào trạng thái cấu trúc sản phẩm thực phẩm chế biến :  Nước tương tác với nhóm NH2 , COOH , OH , - CO – NH protein để tạo lớp vỏ hydrat làm dung dịch protein có độ nhớt độ hòa tan định , nước làm biến tính protein , làm phá hủy tồn cấu trúc bậc cao , tạo biến đổi sâu sắc lượng khiến cho protein khác với chất khác  Nước ảnh hưởng đến khả tạo bọt protein tạo trạng thái kết cấu đặc trưng nhiều sản phẩm thực phẩm chứa protein  Nước chất hóa dẻo tinh bột , mà tinh bột tạo độ dai độ dẻo , độ …cho nhiều sản phẩm thực phẩm IV – Các yếu tố ảnh hưởng đến họat độ :  Tăng nhiệt độ làm nước tự bay giảm họat độ nước  Các hợp chất hút nước có khả hydrat hóa muối NaCl , CaCl , tinh bột … lám ảnh hưởng đến họat độ  Các sợi protein tương tác với tạo cấu trúc gel trương đầy nước làm giảm họat độ nước  Hoạt độ giảm hậu lực mao dẫn V – Phương pháp làm giảm họat độ :  Bổ sung chất có khả hydrat hóa cao  cho dòng khí có độ ẩm tương đối xác định qua vật liệu điều chỉnh họat độ nước  phương pháp sấy  giảm họat độ lực mao dẫn VI – Phương pháp xác định họat độ : Khơng dụng cụ đo hoạt độ sản phẩm cách trực tiếp mà hoạt độ cuả nước xác định độ ẩm tương đối xung quanh mẫu chất , khơng khí mẫu chất cân độ ẩm  Sau vài phương pháp xác định hoạt độ tưng loại thực phẩm Food Baked cake Xúc xích Cake icing Vanilla pudding Corn flake aw 0.93 0.98 0.78 0.97 0.90 Trà uống liền Phomát xanh Parmesan cheese Mức nho Thịt muối chín 0.17 0.94 0.76 0.85 0.97 phương pháp xác định hoạt độ sinascope vapor pressure manometer rotronic Fett-Voss Tài liệu tham khảo  HĨA HỌC THỰC PHẨM Lê Ngọc Tú , nhà xuất khoa học kỹ thuật  HĨA SINH CƠNG NGHIỆP lê Ngọc Tú , nhà xuất khoa học kỹ thuật  FOOD THEORY AND APPLYCATION Janes Browers , macmillan publishing company  FOOD CHEMISTRY Owen R Fenema university of Wisconsin Cám ơn bạn theo dõi ! [...]... tăng độ ẩm tương đối của thực phẩm có độ ẩm trung gian gần điểm uốn của vùng đơn tầng 20% - 66% tăng độ dính , độ cứng hầu hết của thực phẩm  Độ ẩm cực đại cho phép mà khơng ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm khơ là 0,35 – 0,5 , tùy thuộc vào từng loại thực phẩm 6 Ảnh hưởng của họat độ nước đến giá trị dinh dưỡng : Họat độ nước ảnh ưởng đến độ bền một số vitamin hòa tan trong nước Vd : ở hoạt độ. .. trong các sản phẩm thực phẩm được quyết đònh bởi các yếu tố :  Sự phân bố các chất tham gia phản ứng trong sản phẩm  Sự linh động của cơ chất do trạng thái tập hợp và cấu trúc của sản phẩm quyết đònh  Họat độ nước và nhiệt độ 4 Ảnh ưởng của họat độ nứơc đến sự phát triển của vi sinh vật : Hoạt độ nước đóng vai trò quan trọng trong việc hạn chế sự phát triển của (VSV) trong thực phẩm Họat độ Những VSV... đặc trưng của nhiều sản phẩm thực phẩm chứa protein  Nước còn là chất hóa dẻo của tinh bột , do đó mà tinh bột tạo ra độ dai độ dẻo , độ trong …cho nhiều sản phẩm thực phẩm IV – Các yếu tố ảnh hưởng đến họat độ :  Tăng nhiệt độ sẽ làm nước tự do bay hơi do đó sẽ giảm họat độ của nước  Các hợp chất hút nước có khả năng hydrat hóa như muối NaCl , CaCl , tinh bột … cũng lám ảnh hưởng đến họat độ  Các... độ ẩm 2 -3 % , rau quả khơ độ ẩm 5% 5 Ảnh hưởng của họat độ đến tính chất lưu biến của thực phẩm :  Nhiều nghiên cứu cho thấy điều kiện ẩm của thực phẩm khơ và bán khơ có vai trò quan trọng trong việc tạo ra tính chất lưu biến của thực phẩm ngun nhân là do sự có mặt của nước dẫn đến khả năng protein , hợp chất cacbonhydrat hút nước, trương nở , biến tính , tạo gel , tăng khả năng phân tán trong nước. .. thành sản phẩm phản ứng với enzim Ở cả 2 giai đoạn của phản ứng nước có vai trò làm tăng tính linh động của cơ chất và sản phẩm phản ứng - Trong các phản ứng thủy ngân bởi enzim thì nước tham gia rất tích cực ,lượng nước được sử dụng trong quá trình này phụ thuộc số lượng và bản chất của cơ chất và enzim - Hoạt động của phản ứng enzim thường bắt đầu xuất hiện khi aw>0,45 - Tốc độ của các quá trình enzym... tăng nhiệt độ sự phá hủy vitamin c càng nhanh Ở hệ thống phản hấp thụ vitamin nay bị phá hủy nhanh hơn hệ thống hấp thụ , để bảo quản vitamin C trong thực phẩm trong thời gian dài cần bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp , và aw càng thấp càng tốt III - Ảnh hưởng của họat độ đến cấu trúc và trạng thái của sản phẩm thực phẩm : 1 Ảnh hưởng đến cấu trúc rau quả tươi :  Rau quả tươi chứa nhiều nước nên... tương tác với nhau tạo ra cấu trúc gel trương đầy nước do đó cũng làm giảm họat độ của nước  Hoạt độ cũng có thể giảm do hậu quả của lực mao dẫn V – Phương pháp làm giảm họat độ :  Bổ sung các chất có khả năng hydrat hóa cao  cho dòng khí có độ ẩm tương đối xác định đi qua vật liệu điều chỉnh họat độ của nước  phương pháp sấy  giảm họat độ do lực mao dẫn VI – Phương pháp xác định họat độ : Khơng... thái cấu trúc của các sản phẩm thực phẩm chế biến :  Nước tương tác với nhóm NH2 , COOH , OH , - CO – NH của protein để tạo ra lớp vỏ hydrat làm dung dịch protein có độ nhớt và độ hòa tan nhất định , nước cũng làm biến tính protein , làm phá hủy tồn bộ cấu trúc bậc cao , tạo ra sự biến đổi sâu sắc về lượng khiến cho protein khác với những chất khác  Nước cũng ảnh hưởng đến khả năng tạo bọt của protein... phản ứng  Nếu tăng hoạt độ lên trên 0,7 thì cường độ phản ứng giảm là do nồng độ các chất tác dụng bò giảm xuống  Tốc độ cực đại khi aw=0,75 tương ứng với nồng độ cực đại của các chất tác dụng ở trạng thái hòa tan  Một yếu tố khác rất quan trọng có quan hệ với họat độ nước là ảnh hưởng của nhiệt độ. Năng lượng hoạt hóa của các phản ứng sẫm màu phi enzim sẽ tăng lên dần dần cùng với sự giảm aw do đó... thấp  Từ những điều trình bày ở trên cần thấy rằng các sản phẩm có độ ẩm trung bình sẽ bảo quản tốt nhất khi aw vượt quá điểm đặc trưng cho tốc độ sẫm màu cực đại nhưng lại chưa đạt giá trò bắt đầu gây hư hỏng do vi sinh vật 3 Ảnh hưởng của họat độ đến phản ứng ezyme trong các sản phẩm thực phẩm : Như ta đều biết enzim xúc tác một phản ứng qua 2 giai đoạn :  Liên kết enzim với cơ chất để tạo ra