Ý nghĩa hoạt độ nước trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm

Báo cáo Hóa học Thực phẩm Ý nghĩa hoạt độ nước trong q trình CB&BQ thực phẩm
MỤC LỤC
Mục lục ---------------------------------------------------------------------------trang 1
I./ Họat độ------------------------------------------------------------------------trang 2
Họat độ của nước là gì-----------------------------------------------trang 2
Tại sao họat độ của nước lại quan trọng như vậy ----------------trang 3
Đường đẳng nhiệt hấp thụ-------------------------------------------trang 3
II/Ảnh hưởng họat độ nước đến các quá trình thực phẩm------------------trang 4
1 nh hưởng sự oxy hóa chất béo----------------------------------trang 4
2 nh hưởng phản ứng sẫm màu phi enzym----------------------trang 5
3 nh hưởng đến phản ứng enzym--------------------------------trang 7
4 Sự phát triển của vi sinh vật --------------------------------------trang 8
5 nh hưởng đến tính chất lưu biến của thực phẩm--------------trang10
6 nh hưởng đến giá trò dinh dưỡng thực phẩm------------------trang 10
III/ nh hưởng đến cấu trúc trạng thái của sản phẩm thực phẩm---------trang11
1 nh hưởng cấu trúc rau quả tươi ---------------------------------trang11
2 Tham gia vào trạng thái cấu trúc thực phẩm -------------------trang11
IV/ Các yếu tố ảnh hưởng đến họat độ --------------------------------------trang11
V/ Phương pháp làm giảm họat độ -------------------------------------------trang12
VI/ Phương pháp xác đònh họat độ --------------------------------------------trang12
Tài liệu tham khảo --------------------------------------------------------------trang 13

GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt – Trường ĐHBK TPHCM Trang 1
Báo cáo Hóa học Thực phẩm Ý nghĩa hoạt độ nước trong q trình CB&BQ thực phẩm
I/ HỌAT ĐỘ
• HỌAT ĐỘ CỦA NƯỚC LÀ GÌ
Giá trị thực phẩm cũng như tính chất cảm vị , độ bền của các sản phẩm thực phẩm
khi bảo quản là do thành phần các chất hữu cơ và vơ cơ trong chúng quyết định .Trong
các thực phẩm đó nước cóảnh hưởng lớn hơn cả
Tương tác giửa sản phẩm khô và nước trong sản phẩm thực phẩm cũng khác
nhau : các hợp chất như đường , muối vô cơ , các hợp chất thơm và các sắc tố thì

hòa tan trong nước trong khi đó protein ở trang thái keo , hoặc lypit thì không tan
trong nước
Thực tế chứng tỏ khi nghiên cứu các điều kiện tối ưu người ta thấy hàm ẩm
tuyệt đối của các sản phẩm thực phẩm không phải là yếu tố quyết đònh . chẳng hạn
đường kính có độ ẩm 0,12% , chè có độ ẩm 8% , pho mát là 40 % vẫn có thể baỏ
quản trong cùng một độ ẩm tương đối của không khí là 70% . Như vậy độ ẩm tuyệt
đối của sản phẩm thực phẩm chưa phải là chỉ số quyết đònh , mà chỉ số quan trọng là
họat độ nước , đó là chỉ tiêu đặc trưng cho mức độ tíêp nhận của thực phầm đối với
sự tác động của khí qển xung quanh
Mỗi chất lỏng đều có một áp suất hơi bão hòa nước và dung dòch nước cũng
vậy. Tuy nhiên áp suất hơi của dung môi nguyên chất (nước) khác với áp suất hơi
của dung dòch . Do sự tương tác giữa các phân tử dung môi với các phân tử chất hòa
tan và sự phân ly của các chất điện ly nên khả năng bay hơi nước của dung dòch
nước kém hơn dung môi nước nguyên chất
Trong thực phẩm, luôn có một lượng nước nhất đònh do đó sẽ có một áp suất
hơi riêng phần của nước
Dựa vào định luật cân bằng nhiệt động cuả Lewis , Scott đã ứng dụng vào thực
phẩm , ơng đưa ra biểu thức
Aw =
fo
f

f tính bay hơi của dung dịch
f0 là tính bay hơi của dung mơi
tuy nhiên cơng thức này khơng chính xác bằng aw =
po
p

trong đó P là áp suất hơi riêng phần cuả nước trong dung dịch
P0 là áp suất hơi bão hòa của dung mơi

Theo nghiên cứu cho thấy
fo
f
và
po
p
có sự chênh lệch nhau 1% và việc xác định
hoạt độ dự trên P/P0 thì hính xác hơn , nhưng trên thực tế ta chỉ thu được aw=
po
p
Hoạt độ của nước ngun chất theo quy ước là đợn vị
GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt – Trường ĐHBK TPHCM Trang 2
Báo cáo Hóa học Thực phẩm Ý nghĩa hoạt độ nước trong quá trình CB&BQ thực phẩm
Bảng : họat độ nước của vài loại sản phẩm
Loại sản phẩm họat độ nước
thịt và cá tươi 0,99
bánh mì 0,95
phômai cũ 0,85
mứt đông 0,80
bánh puding 0,80
bắp cải 0,75
quả khô 0,60
kẹo 0,30
bột sửa 0,20
• TẠI SAO HỌAT ĐỘ NƯỚC LẠI QUAN TRỌNG
NHƯ VẬY
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 trong khi những yếu tố
khác như nhiệt độ , độ pH … có thể ảnh hưởng đến sự phát triển nhanh của vi khuẩn.
Hoạt độ là nhân tố quan trọng trong việc kiểm soát sự hủy hoại thực phẩm , hoạt

độ có thể kiềm hảm sự phát triển của vi khuẩn ví dụ hầu hết vi khuẩn không phát triển
được ở hoạt độ <0,91 hầu hết nấm mốc ngừng phát triển ở a
w
<0,8.
Bằng việc đo hoạt độ có thể tiên đoán được vi khuẩn nào là nguồn gốc tiềm tàng
cho sự hủy hoại thực phẩm .Đồng thời a
w
cũng đóng vai troø 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 THỤ
Đường đẳng nhiật hấp thụ dùng để chỉ lượng nước được giữ bởi một thành phần nào
đó ở điều kiện cân bằng và tại một nhiệt đô nhất định phụ thuộc vào độ ẩm tương đối của
khí quyển xung quanh , hay ngược lại nó chỉ áp suất hơi của một thực phẩm phụ thuộc vào
hàm lượng nước của chính thực phẩm đó
Ta có biểu đồ sau
GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt – Trường ĐHBK TPHCM Trang 3
Báo cáo Hóa học Thực phẩm Ý nghĩa hoạt độ nước trong q trình CB&BQ thực phẩm
II/ ẢNH HƯỞNG CỦA HỌAT ĐỘ ĐẾN CÁC QUÁ TRÌNH
THỰC PHẨM
 ảnh hưởng của hoạt độ đến phản ứng sẩm màu phi enzym
 ảnh hưởng của hoạt độ đến phản ứng của enzym tring các sản
phẩm thực phẩm
 ảnh hưởng của hoạt độ đến sự phát triển của vi sinh vât
 ảnh hưởng của hoạt độ đến tính chất lưu biến củ thực phẩm
 ảnh hưởng của hoạt độ đến giá trị dinh dưỡng
Sau đây ta sẽ xét những ảnh hưởng đó:
Chú thích : 1. phản ứng oxy hóa và tự oxy hóa chất béo; 2. phản ứng sẩm màu
3. họat độ enzym; 4. giới hạn họat động của vi khuẩn
5. Đường đẳng nhiệt bền

1_ Ảnh hưởng của hoạt độ đến sư oxy hóa chất béo
lipid dược Bloor đưa ra năm 1925 để chỉ nhóm hợp chất hữu cơ có chung tính
chất : khơng tan trong nước chỉ tan trong dung mơi phân cực như ete , clorofom…lypit là
GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt – Trường ĐHBK TPHCM Trang 4
Báo cáo Hóa học Thực phẩm Ý nghĩa hoạt độ nước trong q trình CB&BQ thực phẩm
chất phổ biến trong tế bào động vật , thực vật , là chất cung cấp năng lượng đáng kể cho
cơ thể (37,6 x 10
6
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 , từ ROOH tạo ra
nhũng phẩm vật khác nhau làm ảnh hưởng chất lượng của sản phẩm
RH Ψ R + H
R + O
2
Ψ RO
2
RO
2
+ RH Ψ ROOH + R
Nhìn vào đồ thò ta thấy họat độ nước thấp tương ứng với vùng hình thành lớp
đơn phân trên bề mặt sản phẩm , sự oxy hóa chất béo xảy ra mạnh mẽ , cùng với sự
tăng họat độ nước thì cường độ oxy hóa giảm , cực tiểu khi a
w
=0,3 sau đó lại tăng
đến a
w
= 0,7 thì sự oxy hóa cực đại
Sự oxy hóa xảy ra mạnh mẽ ở lớp đơn phân vì những lý do sau
 Các sản phẩm chứa chất béo ở dạng khan thường là những vật thể keo có

lổ xốp , chất béo thường phân bố ở bề mặt của vi lổ .dođđó Oxy có thể xâm
nhập tự do vào đây và sự tự oxy hóa chất béo xảy ra dễ dàng
Ngay cả khi áp suất phần của oxy trong môi trường bên ngòai thấp , trong điều
kiện này nếu có mặt lượng nước nhỏ trong sản phẩm sẽ kiềm hãm một cách đáng kể
quá trình oxy hóa
 Tạo ra lớp nước hấp thụ bảo vệ trên bề mặt sản phẩm do đó hạn chế sự xâm
nhập của oxy khí quyển
 Khi có mặt của lượng ẩm nhất đònh thời gian của chu kỳ cảm ứng bò kéo dài
và lượng ROOH tự do ở giai đọan này sẽ thấp là do tạo thành liên kết hydro
giữa nước và hydro peoxit khiến cho sự phân giải hợp chất này bò chậm lại .
 Tác dụng kiềm hãm của nước còn quan hệ với việc làm vô họat hóa các hợp
chất chứa kim loại có hoạt tính xúc tác do tạo phức tạo liên kết phối trí với cá
ion kim lọai có hóa tri thay đổi do đó làm ổn đònh trạng thái hóa trò của chúng
Khi a
w
> 0,5 thì sự oxy hóa lại tăng là do ở mức ẩm nàycác kim lọai khuếch
tán dễ dàng hơn đến các miền oxy hóa . ở a
w
rất thấp sự oxyhóa có thể bò chậm lại
do nồng độ kim lọai bò pha loãng.
Ngoài ra người ta đã tìm ra được các chất như tocoferon , xemazon ,
phosphatit …là những chất chống oxy hóa tụ nhiên , người ta còn sử dụng các chất
oxy hóa tổng hợp như : butyloxy anizol , dodexygalat ,… trong bảo quản dầu mở
2_nh hưởng của họat độ đến phản ứng sẩm màu phi enzym
Chất lượng của các sản phẩm thực phẩm không những bao hàm giá trò dinh
dưỡng mà còn bao hàm giá trò cảm quan đó chính là màu sắc của thực phẩm . Màu
sắc thích hợp sẽ giúp cho cơ thể đồng hóa thực phẩm dễ dàng , vì thế trong kỹ thuật
sản xuất thực phẩm người ta không chỉ bảo vệ màu sắc tự nhiên mà còn thêm màu
mới tạo ra những màu sắc thích hợp với , tính chất và trạng thái của sản phẩm
các phản ứng tạo màu trong thực phẩm thường phức tạp và đa dạng. Chẳng

hạn như màu sắc của nước chè là do phản ứng oxy hóa các poly phenol bằng enzim,
GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt – Trường ĐHBK TPHCM Trang 5