MÀNG TINH BỘT VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM
5.2.8. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Các sản phẩm thực phẩm cĩ thể được tiếp xúc với khoảng nhiệt độ rộng trong quá trình chế biến, và thường được lưu trữ ở nhiệt độ thấp xung quanh. Nhiệt độ ảnh hưởng đến tất cả các hiện tượng nhiệt động lực học và động học và, do đĩ ảnh hưởng đến sự vận chuyển độ ẩm. Miễn là khơng làm biến đổi cơ cấu lớp phim hoặc lớp phủ cơ do nhiệt độ, độ thấm, độ khuếch tán, và hệ số độ hịa tan khác nhau theo định luật Arrhenius, như được mơ tả bởi phương trình sau đây.
P = P0 exp(- Ea,P / RT ),
D = D0 exp(− Ea,D / RT ),
S = S0 exp(−H S / RT ).
Trong phương trình này, Ea,P và Ea,D là các nguồn năng lượng kích hoạt biểu kiến của sự thấm và hiện tượng khuếch tán. ΔHS là enthalpy của sự hấp thụ (kJ mol-1); P0, D0, và (kJ mol-1); S0 là những giá trị tham chiếu của độ thấm, sự khuếch tán và độ hịa tan, tương ứng; R là hằng số khí lý tưởng (8,31 kJ mol-1 K-1) và T là nhiệt độ (K).
Từ định nghĩa của độ thấm, đĩ là sản phẩm của độ hịa tan và hệ số khuếch tán, mối quan hệ giữa năng lượng được mơ tả bởi các phương trình dưới đây
Ea,P = Ea,D + H S .
ΔHS luơn luơn là một giá trị âm cho hơi nước, cĩ nghĩa là trong phương trình này, độ hịa tan giảm tỷ lệ như tăng nhiệt độ, trong khi Ea, D mang gia trị âm và độ khuếch tán tăng cùng với nhiệt độ. Dựa theo mức dịch chuyển, mà chủ yếu là do hiện tượng động học hay nhiệt động học độ thấm tăng hoặc giảm khi nhiệt độ tăng. Ví dụ, hơi nước thấm của sáp polyethylene tăng lên khi nhiệt độ thay đổi 25-40 ° C; kích hoạt năng lượng trong khoảng 5-15 kJ mol-1. Quan sát này cho thấy dường như sự dịch
chuyển ẩm chủ yếu phụ thuộc vào sự khuếch tán. Kester và Fennema (1989b) đã thơng báo độ vận chuyển ẩm tăng khi nhiệt độ giảm, giấy lọc được sử dụng như một hỗ trợ cơ học làm tăng sự hấp thụ. Các tác giả khác khơng đưa ra tác động nào của nhiệt độ lên sự vận chuyển độ ẩm, vì tỉ lệ vận chuyển liên quan trực tiếp đến áp suất hơi nước, quan sát thấy khihydro hĩa dầu hạt bơng và bơ ca cao trong khoảng nhiệt độ 3-26,7 ° C, hoặc 21-27 ° C cho acetylstearyl glycerol tinh khiết. Vượt quá khoảng nhiệt độ trên, một số tác giả đã quan sát (1) cĩ sự giảm đi của độ thấm ẩm sovới nhiệt độ, và (2) sự gia tăng tính thấm khi nhiệt độ thấp. Thật vậy, hiện tượng này cũng đã được quan sát trên bao bì nhựa, lớp màng thực phẩm gồm hỗn hợp acid béo hoặc sáp ong acid-béo và sơ cơ la-hay ca cao. Sự gia tăng tính thấm ẩm cĩ thể liên quan đến một hằng số hay sự gia tăng tỷ lệ vận chuyển hơi nước, mặc dù nhiệt độ giảm. Đối với lớp màng lipid, chẳng hạn như socola hay bơ cacao, nhiệt độ biến đổi hàm lượng chất béo rắn, và do đĩ ảnh hưởng đến cả cấu trúc và hiệu suất chắn. ngồi ra tỷ lệ vận chuyển hơi nước của socola giảm từ 26-200C, nhưng vẫn giữ nguyên ở 20-100C, thực tế là SFC tăng từ 80% ở 26 ° C và 90% ở 200C.
Tác động của nhiệt độ đến tỷ lệ vận chuyển hơi nước và chất lỏng (WTR) qua màng cacao.
Nhiệt độ dưới 0 ° C cho phép bảo quản tốt hơn các loại thực phẩm, đặc biệt ức chế sự phát triển nấm mốc. Nhưng phản ứng hĩa học và hĩa lý vẫn xảy ra, mặc dù chúng bị chậm lại đáng kể do nhiệt độ dưới điểm đơng.