Ý NGHĨA HOẠT ĐỘNG CỦA NƯỚC TRONG CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN BẢO QUẢN

MỤC LỤC
Mục lục -----------------------------------------------------------------------------1
I/ Họat độ---------------------------------------------------------------------------2
Họat độ của nước là gì?------------------------------------------------2
Tại sao họat độ của nước lại quan trọng như vậy? -----------------3
Đường đẳng nhiệt hấp thụ---------------------------------------------3
II/Ảnh hưởng họat độ nước đến các quá trình thực phẩm---------------------4
1 Anh hưởng sự oxy hóa chất béo------------------------------------4
2 Anh hưởng phản ứng sẫm màu phi enzym------------------------5
3 Anh hưởng đến phản ứng enzym----------------------------------7
4 Sự phát triển của vi sinh vật ----------------------------------------8
5 Anh hưởng đến tính chất lưu biến của thực phẩm----------------10
6 Anh hưởng đến giá trị dinh dưỡng thực phẩm--------------------10
III/ Ảnh hưởng đến cấu trúc trạng thái của sản phẩm thực phẩm------------11
1 Anh hưởng cấu trúc rau quả tươi ----------------------------------11
2 Tham gia vào trạng thái cấu trúc thực phẩm ----------------------11
IV/ Các yếu tố ảnh hưởng đến họat độ -----------------------------------------11
V/ Phương pháp làm giảm họat độ ----------------------------------------------12
VI/ Phương pháp xác định họat độ ----------------------------------------------12
Tài liệu tham khảo ----------------------------------------------------------------13

1
I/ HỌAT ĐỘ
HỌAT ĐỘ CỦA NƯỚC LÀ GÌ?
Gi 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 v 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 định . 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 định , 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
quỵển xung quanh.
Mỗi chất lỏng đều có một áp suất hơi bão hòa nước và dung dịch nước cũng vậy.
Tuy nhiên áp suất hơi của dung môi nguyên chất (nước) khác với áp suất hơi của dung
dịch . 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 dịch nước kém hơn
dung môi nước nguyên chất.
Trong thực phẩm, luôn có một lượng nước nhất định do đó sẽ có một áp suất hơi
riêng phần của nước.
Dựa vào định luật cân bằng nhiệt động cuả Lewis , Scott đ ứng dụng vo thực phẩm
, ơng đưa ra biểu thức:
a
w
=
fo
f

f: tính bay hơi của dung dịch.
f
0
: tính bay hơi của dung môi.
Tuy nhiên, công thức này không chính xác bằng: a
w
=
po
p

Trong đó:
P: áp suất hơi riêng phần cuả nước trong dung dịch.
P
0
: p suất hơi bo hịa của dung mơi.
Theo nghin cứu cho thấy
fo
f
v
po
p
có sự chênh lệch nhau 1% và việc xác định
hoạt độ dư p/p
0
thì chính xác hơn, nhưng trên thực tế ta chỉ thu được aw=
po
p
Hoạt độ của nước nguyên chất theo quy ước là đơn vị.
Bảng : họat độ nước của vi loại sản phẩm
Loại sản phẩm Họat độ nước
2
Thịt vá cá tươi 0,99
Bánh mì 0,95
Phơmai cũ 0,85
Mứt đông 0,80
Bánh puding 0,80
Bắp cải 0,75
Quả khơ 0,60
Kẹo 0,30

Bột sữa 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 trò quan trọng quyết định độ
hoạt động của enzym và vitamin tropng thực phẩm . Ngoài ra aw cịn tc 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:
II/ ẢNH HƯỞNG CỦA HỌAT ĐỘ ĐẾN CÁC QUÁ TRÌNH
THỰC PHẨM
3
Ảnh hưởng của hoạt độ đến phản ứng sẩm màu phi enzym .
Ảnh hưởng của hoạt độ đến phản ứng của enzym tring cc 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 : không tan trong nước chỉ tan trong dung môi phân cực như ete , clorofom…lypit 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 10
6
j/kg) , nguồn cung cấp vitamin A, D, E ,F…..
Lipit cĩ trong thnh phần cc sản phẩm thực phẩm , so với những hợp phần hĩa học
khc thì km 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 thị 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.
4
 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 định thời gian của chu kỳ cảm ứng bị 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 bị 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 định trạng thái hóa trị 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 bị chậm lại do nồng
độ kim lọai bị 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 mỡ.
2_Anh hưởng của họat độ đến phản ứng sẩm màu phi enzym .
Chất lượng của các sản phẩm thực phẩm không những bao hàm giá trị dinh
dưỡng mà còn bao hàm giá trị 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, màu sắc
xuất hiện khi sấy malt, khi nướng bánh mì hoặc trong các sản phẩm chế biến hạt khác lại
hầu như chủ yếu là phản ứng axamin. Nếu như trong các sản phẩm bánh kẹo, màu được
tạo nên chủ yếu là phản ứng caramen hóa các đường thì trong chế biến rau quả được
hình thành nên còn do 1 loạt các phản ứng nữa. Chung qui lại phản ứng tạo màu là những
phản ứng oxy hóa và những phản ứng khác có enzim xúc tác hoặckhông có enzim xúc
tác. Ở đây ta sẽ tìm hiểu đến các phản ứng sẫm màu.
Người ta cho rằng sự sẫm màu có thể là do phản ứng caramen hóa, phản ứng
melanoidin ,phản ứng giữa các sản phẩm oxy hóa các lipit với protein hoặc phản ứng
thoái phân các hợp chất cacbonyl có nối kép đôi luân hợp với vitamin C, các
reducton……
Và như vậy vần đề ở đây là sẽ tìm hiểu xem hoạt độ cà các phản ứng sẩm màu
phi emzym có liến quan gì với nhau .(sẩm màu là dạng hư hỏng cũa các sản phẩm).
Các sắc tố có màu sẫm sẽ được tạo ra ở trong các sản phẩm có hàm ẩm thấp hoặc
trung bình a
w
>0,5 chẳng hạn phản ứng melanoidin sẽ tăng mạnh trong khoảng a
w
=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.
5