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

Tầm quan trọng của họat độ nước Hoạt độ của nước là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng , độ an toàn , màu sắc , mùi vị và độ bền của các sản phẩm thực phẩm  Hoạt độ là n

Báo cáo Hoá sinh thực phẩm

Đề tài

Ý NGHĨA CỦA HỌAT ĐỘ

NƯỚC ĐỐI VỚI QUÁ 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 Luân

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 của một dung dịch là tỉ số áp suất hơi

bão hòa của dung dịch và dung môi

• Biểu thức Raoult để tính họat độ nước :

aw = P / P0 = N / ( N+n )

• Họat độ nước của một lọai thực phẩm là tỉ số áp suất

hơi bão hòa phía trên bề mặt thực phẩm và áp suất hơi bão hòa của nước nguyên chất

P < P0 nên aw < 1

Bảng : họat độ nước của vài loại sản phẩm

Loại sản phẩm họat độ nước

Tầm quan trọng của họat độ nước

 Hoạt độ của nước là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng , độ an toàn , màu sắc , mùi vị và độ bền của các sản phẩm thực phẩm

 Hoạt độ là nhân tố quan trọng trong việc kiểm soát sự

hủy hoại thực phẩm , thể kiềm hãm sự phát triển của vi khuẩn

 aw cũng đóng vai trò quan trọng quyết định độ hoạt động của enzym và vitamin tropng thực phẩm Ngoài ra aw còn tác đông đến sự hiệu nghiệm và độ đặc của dược phẩm

Đường đẳng nhiệt hấp phụ

Đường đẳng nhiệt hấp thụ dùng để chỉ lượng nước được giữ bởi một thành phần nào đó ở điều kiện cân bằng và tại một nhiệt độ nhất định phụ thuộc vào độ ẩm tương đối của khí quyển xung quanh

II- Ảnh hưởng của họat độ đến các quá trình chế biến và bảo quản

thực phẩm :

Chú thích : 1 – phản ứng oxi hóa khử và tự oxi hóa chất béo , 2 – phản ứng sẩm màu 3 – họat độ enzyme , 4 – giới hạn họat động của vi khuẩn , 5 – đường đẳng nhiệt bền

1 Ảnh hưởng của họat độ đến sự oxi hóa chất béo :

 Lipid là chất phổ biến trong tế bào động vật , thực vật , là

chất cung cấp năng lượng đáng kể cho cơ thể (37,6 x 106

j/kg) , nguồn cung cấp vitamin A, D, E ,F…

 Lipit có trong thành phần các sản phẩm thực phẩm , so với những hợp phần hóa học khác thì kém bền vững nhất đối với tác động của oxy khí quyển

RH  R + H

R + O2  RO2

RO2 + RH  ROOH + R

 Nhìn vào đồ thị ta thấy : Họat độ nước thấp tương ứng với vùng hình thành lớp đơn phân trên bề mặt sản phẩm , sự oxi hóa chất béo xảy ra mạnh mẽ Cùng với sự tăng họat độ nước thì cường

độ oxi hóa giảm

2 Ảnh hưởng của họat độ đến phản ứng màu phi enzyme :

 Người ta cho rằng sự sẫm màu là do phản ứng caramen hóa , phản ứng melanoidin , phản ứng giữa các sản phẩm oxi hóa lipid với protein hoặc phản ứng thóai phân các hợp chất

cacbonyl có nối kép đôi luân hợp với vitamin C

=> Chúng ta sẽ tìm hiểu họat độ và các phản ứng sẫm màu phi enzyme có liên quan gì với nhau ?

Các sắc tố có màu sẫm sẽ được tạo ra ở trong các sản phẩm có

hàm ẩm thấp hoặc trung bình aw>0,5 chẳng hạn phản ứng

melanoidin sẽ tăng mạnh trong khoảng aw=0,5÷ 0,75 là do:

 Thiết lập nên lớp kép của các phân tử nước giữa các lớp mỏng protein, kết quả là các nhóm có cự ở protein được lộ ra và trở thành bão hòa nước

 Các phân tử protein sẻ tăng độ linh động và tăng khả năng sắp xếp trong nội phân tử và giữa các phân tử nghĩa là tăng khả năng phản ứng

 Nếu tăng hoạt độ lên trên 0,7 thì cường độ phản ứng giảm là

do nồng độ các chất tác dụng bị 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 phản ứng sẽ chậm lại khi aw 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 trị bắt đầu gây hư hỏng do vi sinh vật

3 Ảnh hưởng của họat độ đến 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 trong các sản phẩm thực phẩm được quyết định 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 định

 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 bị hạn chế

1.00 – 0.95 Psemdemonas , escherichia ,proteus ,shigella ,

klebsiella , bacillus , clostridium perfringen và

nhiều loại nấm men khác

Thực phẩm có thể bị héo cao,trái cấy đóng hộp , rau ,thịt , cá và sữa , xúc xích chín , những 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 cây , 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 ngọt (sponge cake), phomát khô

,margarin , thực phẩm chứa 65%

saccaro , 15% NaCl

Họat độ Những VSV bị hạn chế họat

0.87 – 0.80 Hầu hết nấm mốc (Mycotoxigenic penicillia)

Staphylococus aureus , hầu hết saccharomyces(bailii) Debyriomyces

Nước ép trái cây , sữa đặc có đường , chocolate syrups , bột , gạo , hạt chứa 15- 17% độ ẩm , bánh trái

cây , thịt muối nông thôn 0.80 - 0.75 Hầu hết vi khuẩn halophilic , Mycotoxigenic

aspergilli hạnh nhân (marzipan) , trái cây tẩm Mứt , mức cam (marmalade) bánh

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

đông , mật rỉ , đường mía , quả hố

đào 0.65 – 0.60 Nấm men Osmophilic (Saccharomyces rouxii ) ,

một vài loại nấm mốc (Aspergillus echinulatus ,

crust chứa 3 -5 % độ ẩm

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 khô

và bán khô có vai trò quan trọng trong việc tạo ra tính chất lưu biến của thực phẩm nguyên 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 hay bị thủy phân

 Nếu 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 không ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm khô 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 thấp 0,1 – 0,3 khi 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 thường có độ căng , độ cứng , độ giòn nhất định , khác với rau quả khi bị héo thì co lại do mất nước

 Sự tăng kích thước của tế baò thực vật gần như là do sự hấp thụ nước

 Khi nước vào trong tế bào thì chất chứa trong tế bào sẽ gây nên một áp suất trong vỏ tế bào Áp suất thủy tỉnh này gọi là

áp suất trương mà thường tạo ra một độ căng nào đó đối với

tế bào nên làm căng kích thước tế bào

2 Nứơc tham gia vào trạng thái cấu trúc của

 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 :

độ của nước

NaCl , CaCl , tinh bột … cũng lám ảnh hưởng đến họat độ

đầy nước do đó cũng làm giảm họat độ của nước

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

 Sau đây là vài phương pháp xác định hoạt độ đối với tưng loại thực phẩm

Food aw phương pháp xác định hoạt độ Baked cake 0.93 sinascope

Phomát xanh 0.94 Fett-Voss

Parmesan cheese 0.76

Mức nho 0.85

Thịt muối chín 0.97

Tài liệu tham khảo

Cám ơn cô và các bạn đã

theo dõi !