Đang tải... (xem toàn văn)
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
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 mơi trường bên ngòai thấp , trong điều kiện này nếu có mặt lượng nước nhỏ trong sản phẩm sẽ kiềm hãm một cách đáng kể q 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 vơ 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 lỗng. Ngồi 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 khơng 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 khơng 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 hoặckhơng 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 thối phân các hợp chất cacbonyl có nối kép đơi ln 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 Tốc độ cực đại khi a w =0,75 tương ứng với nồng độ cực đại của các chất tác dụng ở trạng thái hòa tan. Theo nghiên cứu người ta thấy nước cón làm rút ngắn chu kỳ cảm ứng của phản ứng tạo melanoidin .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 a w do đó phản ứng sẽ chậm lại khi a w thấp. a w = 0,6÷0,8 là môi trường rât thuận lợi cho phản ứng làm sẫm màu ở các sản phẩm thực vật và quả , còn ở sản phẩm thịt là 0,3÷0,6 và sản phẩm sữa khô( không có chất béo) là 0,7. Từ những điều trình bày ở trên cần thấy rằng các sản phẩm có độ ẩm trung bình sẽ bảo quản tốt nhất khi a w 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 hoạt độ đến phản ứng enzim trong các sản phẫm thực phẩm. Enzim là những chất hữu cơ có phân tử lượng lớn tử 20000-1000000 dalton có thểhòa tan trong nước , trong dung dịch muối loãng , trong các dung môi hữu cơ có cực,không hòa tan trong dung môi không phân cực.Enzim không bền với tác dụng nhiệt, có tính lưỡng tính có trong tế bào của mọi cơ thể sinh vật không những làm nhiệm vụ xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng hóa học nhất định trong cơ thể sinh vật mà còn là xúc tác cho phản ứng ngoài tế bào . Cơ thể thiếu enzim thì mọi quá trình chuyển hóa sẽ đình chỉ sinh vật không thể sống , sinh sản , phát triển bình thường được ,sự sống của sinh vật sẽ không tồn tại ,Enzim ngày nay được ứng dụng ngày càng rộng rãi và có hiệu quả trong mọi lĩnh cực như :y dược, chăn nuôi, thú y, trong công nghiệp sản xuất :rượu bia , bánh mì , nước mắm, tương. Như ta đều biết enzim xúc tác một phản ứng qua 2 giai đoạn : − Liên kết enzim với cơ chất để tạo ra phức phi đồng hóa trị hoặc hợp chất axyl-enzim. − Phân ly hợp chất này thành sản phẩm phản ứng với enzim. Ơ 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 enzyme 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. Các sản phẩm thực phẩm có hàm ẩm thấp , giá trị họat độ nằm dưới điểm uốn của vùng đơn tầng thì họat động của enzym là cực bé hoặc coi như không có vì nước tự do chưa đủ để thực hiện phản ứng. Hoạt động của phản ứng enzyme thường bắt đầu xuất hiện khi a w >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. Trong các sản phẩm có hàm ẩn thấp và trung bình thì quá trình thủy phân là chủ yếu và thường xảy ra .Do đó khi đề ra điều kiện bảo quản tối ưu các sản phẩm có độ ẩm thấp và trung bình thì cần phải tính đến hoạt độ.Hoạt độ nước phải thấp hơn điểm lên dốc của đường đẳng nhiệt hấp thụ. Cũng với lý do đó khi xử lý nhiệt các enzim ở trong 6 sản phẩm có hàm ẩm thấp sẽ bị vô hoạt với mức độ bé hơn là khi ở trong sản phẩm có hàm cao vì ở trong sản phẩm khô,khung protein của enzim bị biến tính chậm hơn ở trong các sản phẩm ướt rất nhiều. Độ bền của enzym Là chỉ tiêu để xác định xem liệu các enzym cho vào để thực hiện quá trình nào đó trong thực phẩm có đạt được hiệu quả mong muốn hay không hoặc để thay đổi một giai đọan công nghệ bằng cách vô họat hóa các enzym âm tính. Ta biết rằng chế phẩm enzym rắn thường bền hơn các chế phẩm enzym lỏng vì bản chất là protein nên enzym lỏng thường dễ mất họat tính do sự biến tính của protei phụ thuộc vào họat độ , nhiệt độ , độ pH … Để ổn định các chế phẩm lỏng có thể thêm vào NaCl , glycerin , hoặc propylenglycol là những chất có khả năng lấy nước đi làm giảm họat độ của nước vì thế tăng độ bền của enzym. Các enzym thực phẩm có thể giữ được hoạt độ lâu dài nếu được để ở pH gần trung tính , nhiệt độ vừa phải hoặc nhiệt độ thấp . Điều kịên này không những làm cho enzym bi biến tính chậm hơn mà còn ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật có thể làm biến đổi tính chất của enzym, trong đa số trường hợp khi họat độ 3,0≤ sẽ ngăn chặn được quá trình trên. Trong quá trình chế bíến và sản xuất độ bền nhiệt của sản phẩm enzym ở hàm ẩm khác nhau thì quan trọng hơn là độ bền của chế phẩm enzym có thời gian bảo quản ở nhiệt độ bình thường dài hơn. Dùng sorbitol (70%) để làm α - amilase và protease kiềm tính bền , chịu được sự biến tính ở nhiệt độ 80 o C , dung dịch glycerin (70%) , glucose (70%) và saccharose (70%) cũng có tác dụng ngăn chặn sự vô hoạt hóa bằng nhiệt độ của protease. 4_Ảnh hưởng của hoạt độ đến sự phát triển của vi sinh vật. Vi sinh vật có vai trị rất to lớn trong nganh công nghệ thực phẩm , nhờ vi sinh vật (VSV). Người ta có thể sản xuất được các loại thưc phẩm lên men có giá trị như sữa chua (yahourt) , các loại bia, rượu và nhiều các sản phẩm lên men có giá trị dinh dưỡng cao khác . tuy nhiên trong quá trình chế biến v bảo quản thực phẩm , người ta luôn cố gắng hạn chế sự phát triển của (VSV) trong đó , vì (VSV) l nhn tố chính gy ngộ độc thực phẩm và giảm đi các tính chất cảm quan , và chất lượng của thực phẩm . hoạt độ nước đóng vai tró quan trọng trong việc hạn chế sự phát triển của (VSV) trong thực phẩm. Bảng: Hoạt độ giới hạn sư phát triển của (VSV) Hoạt độ Những vi khuẩn bị hạn chế họat động Thực phẩm tương ứng 1.00 – 0.95 Psemdemonas , escherichia ,proteus ,shigella , klebsiella , bacillus , clostridium perfringen v nhiều loại nấm men khc 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 , Nhiếu loại phomát ( cheddar , Swiss , Muenster , Provolone ) , 7 C.botulinum , seratia , lacctobacillus ,pediococcus , nhiều loại nấm men thịt muối , nhiều loại nước ép tri cy , thực phẩm chứa 555 saccaro, hay 15% NaCl 0.91 – 0.87 Nhiều loại nấm men (candida , turolopsis , hensenula) micrococcus Xc xích ln men (salami) , bnh ngọt (sponge cake), phomt khơ ,margarin , thực phẩm chứa 65% saccaro , 15% NaCl 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 Mứt , mức cam (marmalade) bánh hạnh nhân (marzipan) , trái cây 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 đông , mật rỉ , đường mía , quả hố đào 0.65 – 0.60 Nấm men Osmophilic (Saccharomyces rouxii ) , một vi loại nấm mốc (Aspergillus echinulatus , Monascus bisporus) Trái cây sấy khô chứa 15 – 10% độ ẩm , carramels , mật ong , 0.50 Không có vsv phát triển Mì sợi chứa 12% độ ẩm , các loại gia vị chứa 10% độ ẩm 0.40 Không có vsv phát triển Toàn bộ bột trứng độ ẩm xấp xỉ 5% 0.30 Không có vsv phát triển Bnh bích quy , bnh cracker , bread crust chứa 3 -5 % độ ẩm 0,2 Không có vsv phát triển Sữa bột độ ẩm 2 -3 % , rau quả khô độ ẩm 5% Hầu hết nấm mốc có hoạt độ tối thiểu là 0,8 , nấm men ưa khô 0.65 , nấm men có hoạt độ tối thiểu là 0.88 , nấm men ưa thấm là 0,6 , vi khuẩn có hoạt độ tối thiểu là 0.91 , riêng vi khuẩn ưa mặn là 0.75 , nhìn chung vi khuẩn pht triển nhanh nhất so với cc loại nấm , ngay cả ở điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cả hai , thì vi khuẩn vẫn phát triển nhanh hơn. Vi khuẩn chịu mặn phát triển cực đại tại aw = 0.997 – 0.98 , vi khuẩn phát triển ở nồng độ muối cao thì mơi trường sẽ có hoạt độ thấp . nhóm vi khuẩn chịu mặn vừa phải để phát triển bình thường địi hỏi nồng độ muối là 0.2 – 0.5 M , phát triển tối ưu ở nồng độ 1M và có thể phát triển ở nồng độ 3,5 – 4 M , các nồng độ này có thể tạo ra môi trường có hoạt độ tương ứng là 0,99 ; 0,96 và 0,85. Vi khuẩn rất mặn chịu được ỏ nồng độ NaCl 4M (aw = 0.83) , mặc dù vi khuẩn đ thích nghi với hoạt độ rất thấp , nhưng chúng vẫn rất nhạy cảm với các chất hịa tan cĩ khả năng làm giảm a w . 8 Nấm men và nấm mốc phát triển trong điều kiện môi trường acid hơn hay dặc hơn ở vi khuẩn như vậy hoạt độ cần thiết để ngăn cản sự phát triển ở nấm la thấp hơn so với vi khuẩn . Nấm mốc thì ưu khô , trong khi nấm men thì ưu thấm. Nhìn chung nấm mốc v nấm men pht triển dược tại aw <0.85 , các loài nấm men thường phát triển ở a w cao . chẳng hạn Saccharomycescerevisal pht triển ở a w gần 0.9 .Loài ưu thấm như S. rouxii pht triển ở a w tối thiểu l 0.62 trn xiro fructose. Như vậy mỗi loại vi khuẩn , nấm mốc , hay nấm men dều có một giới hạn hoạt độ cho sự phát triển và tồn tại nhất định. a w có sự ứng dụng hưũ hiệu vào việc dự đoán sự phát triển của vi khuẩn , và nấm mốc . một thực phẩm có thời hạn sử dụng tốt mà không cần sự baỏ quản ở nhiệt độ thấp thì điều cần thiết phải điều chỉnh độ acid của thực phẩm , hoạt độ của nước . điều này có thể tăng độ bền của thực phẩm và có thể dự đoán độ bền của thực phẩm nếu biết điều kiện bảo quản xung quanh . Thực phẩm có thể sản xuất ra an toàn và đuợc bảo quản bằng việc hạ thấp hoạt độ của nước đến điểm mà tại đó (VSV) không phát triển được. Chẳng hạn với a w <0.6 sẽ cản trở sự phát triển của nấm men ta biết sự gây độc ở thực phẩm có độ pH < 4,5 với hoạt độ > 0.86 . (VSV) gây độc thực phẩm phát triển chậm tại mức độ ẩm tương đối thấp . thực phẩm mà (VSV) dễ phát triển thướng có hàm ẩm cao. Một ví dụ về sự phát triển cuả một vài loại vi khuẩn trong thực phẩm như Clostridium botulinum đây là vi khuẩn gram ( + ) thuộc họ Clostridium l nhóm kỵ khí bắt buộc có khả năng đồng hóa các polysaccarit , và phân giải protein. Clostridium botulinum có thể gây ngộ độc thịt ( 0,91 < aw< 0,95) một loại độc tố có thể gây tử vong dù với một lượng nhỏ không đáng kể , vi khuẩn này có thể tiết ra độc tố exotoxin ngăn cản sự giải phóng acetincholin tại các xináp thần kinh , hảy hoại thần kinh trung ương và gây tử vong , Clostridium botulinum được phát hiện bởi Van Ermengem (1895) , chịu được nhiệt độ cao , huỷ hoại ở 1000 sau 360 phút . để bảo quản sản phẩm thịt được lâu và không bị vi khuẩn Clostridium botulinum tấn công, người ta có thể cho vào sản phẩmthịt hợp chất nitrit , hợp chất này khi cho vàosản phẩm có thể ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn này , mặt khác con người có thể tiếp nhận hợp chất nitrit , đây là hợp chất không gây độc và tạo được tính chất cảm quan cho sản phẩm xúc xích như tạo xúc xích có màu hồng đặc trưng. 5_Ảnh hưởng của hoạt độ đến tính chất lưu biến của thực phẩm. Tính chất lưu biến của thực phẩm có liên quan đến , độ cứng , độ đàn hồi và độ dai , độ dẻo của thực phẩm. Nhiều nghiên cứu cho thấy điều kiện ẩm của thực phầm khô và bán khô có vai trị 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 ht nước, trương nở , biến tính , tạo gel , tăng khả năng phân tán trong nước hay bị thủy phân . ví dụ độ ẩm của thực phẩm thấp rất cần thiết để tạo độ giịn của bnh bích qui , bắp rang hay khoai ty chin , nguợc lại để taọ độ dính cho sản phẩm kẹo cần hoạt độ không quá thấp , quá trình lm bnh từ đường , sữa bột cà phê cần tránh độ ẩm thấp . 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 . 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. 6_Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến giá trị dinh dưỡng . 9 Hoạt độ nước ảnh hưởng độ bền của một số viitamin hịa tan trong nước. Dựa vaị biểu đồ có thể thấy 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 , v aw cng thấp cng tốt. Vitamin B1 trong bột mì, nếu tăng độ ẩm từ 9,2% đến 14,5% sẽ làm tăng sự tổn thất vitamin B1 lên ,hàm lượng bột mì ở hm ẩm từ 3,6 – 10% được giữ gần như không đổi ở 380C . Nhưng khi hàm ẩm 14%thì gần 80% vitamin B1 bị mất. III / Ảnh hưởnh của hoạt độ đến cấu trúc và trạng thái của sản phẩm thực phẩm. 1_ Ảnh hưởng của nước đến cấu trúc rau quả tươi. Rau quả tươi chứa nhiều nước nên thường có độ căng , độ cứng , độ giịn nhất định , khác với rau quả khi bị ho thì co lại do mất nước. Sự tăng kích thước của tế baị thực vật gần như là do sự hấp thụ nước .Ta biết màng tế bào có tính chất thấm đối với nước mà không thấm các chất hịa tan trong nước > nếu tế bào nhúng trong môi trường nhược trương nó sẽ hấp thụ nước với tốc độ tỷ lệ với hiệu thế của nước trong và ngoài tế bào. Khi nước vào trong tế bào thì chất chứa trong tế bo sẽ gy nn một p suất trong vỏ tế bào. Áp suất thủy tỉnh này gọi lá áp suất trương mà thường tạo ra một độ căng nào đó đối với tế bào nên làm căng kích thước tế bào. 2 Nước tham gia vào trạng thái cấu trúc và trạng thái của các sản phẩm thưc 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 hịa tan nhất định , nước cũng làm biến tính protein , làm phá hủy toàn bộ cấu trúc bậc cao , tạo ra sự biến đổi sâu sắc về lượng khiến cho protein khc với những chất khc. Nhờ biến tính mà sau đó các phân tử protein tương tác với nhau tạo thành mạng lưới có trật tự gọi là gel , nghĩa là tạo ra một cấu trúc mới cho thực phẩm như phomát , … Nước cũng ảnh hưởng đến khả năng tạo bọt của protein do cũng tạo ra một trạng thái cũng như kết cấu đặc trưng của nhiều sản phẩm thực phẩm chứa protein. Nước cũng 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/CC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỌAT ĐỘ Họat độ của nước là hàm số của độ ẩm , thành phần hóa học và cấu trúc của sản phẩm thực phẩm , do đó sản phẩm có độ ẩm cao thường cĩ nhiều nước tự do tương ứng với họat độ cao, việc tăng nhiệt độ sẽ làm nước tự do bay hơi do đó sẽ giảm họat độ của nước. Họat độ nước là hàm số của thành phần hóa học và cấu trúc của thực phẩm , do đó các hợp chất hút nước có khả năng hydrat hĩa như muối NaCl , CaCl , tinh bột … cũng lm ảnh hưởng đến họat độ . Khi nồng độ các chất hydrat hóa cao trong sản phẩm chúng sẽ hút nước lm giảm lượng nước tự do , do đó làm giảm họat độ của nước. Các thực phẩm chứa tinh bột khi gia nhiệt tinh bột có thể bị hồ hóa , trương nở và tạo thành dung dịch có độ nhớt cao nên cũng làm giảm họat độ của nước , ở các sản 10 [...]... protein hoat độ cũng bị ảnh hưởng bởi trạng thi của chng , các sợi protein 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 Nước bị nhốt trong mao quản là nước tự do , còn nước trong thành mao quản là nước liên kết , khi làm ẩm điều đặn thì áp suất hơi nước trên các chổ lõm sẽ thấp hơn áp suất trên bề mặt phẳng... thuộc vào kích thước mao quảng v cấu trc của sản phẩm thực phẩm V / PHƯƠNG PHÁP LÀM GIẢM HỌAT ĐỘ Phần lớn các hóa chất đều làm giảm hoạt độ của nước nhiều hơn khi tính toán theo lý thuyết vì cc lý do sau: − Do sự liên hợp mạnh mẽ giữa các phân tử nước và phn tử cc loại trong dung dịch − Có sự phân ly ít nhiều hoàn toàn của các chất điện ly có mặt − Các lực tác động đến cấu trúc của nước Như vậy aw có liên... nước trên các chỗ lỏm sẽ thấp hơn áp suất hơi nước trên các chổ lỏm Sự giảm hoạt độ nước ũng phụ thuộc vào đường kính của mao quản và dĩ nhiên là phụ thuộc vào cấu trúc của các sản phẩm thực phẩm Theo Karel(1973) nếu mao quảng có đường kính lớn bằng 10-6 cm có aw= 0,9 VI / PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ Không một dụng cụ nào có thể đo hoạt độ của sản phẩm một cách trực tiếp mà hoạt độ cuả nước được... các lypid và các chất kết tinh Cho dịng khí cĩ độ ẩm tương đối xác định đi qua vật liệu điều chỉnh họat độ của nước Phương pháp sấy: dùng nhiêt độ làm bay hơi nước tuy nhiên điều này có thể làm mất những tính chất mong muốn củ thực phẩm Giảm họat độ do lực mao dẫn : Nước bị nhốt trong mao quảng là nước tự do , cịn lớp nước ở thành mao quảng la nước liên kết Khi làm ẩm điều đặn tì p suất hơi nước. .. tổng số nước có trong thực phẩm , sản phẩm có hàm ẩm cao thường có nhiều nước tự do và do đó có hoạt độ cao Bổ sung các chất có khả năng hydrat hóa cao: aw có thể giảm bằng cách tách nước đi , thêm chất hịa tan khc nhau vo sản phẩm để tăng lượng nước liên kết aW khơng chỉ phụ thuộc vo thnh phần hĩa học m cịn phụ thuộc vaị trạng thi vật lý của sản phẩm Protein v tinh bột thường giữ một lượng nước nhiều... hoạt độ sinascope vapor pressure manometer rotronic Fett-Voss Trong máy AQUALAB , một mẫu được cân bằng trong không gian của một buồng kính gồm một gương phẳng , một thiết bị cảm biến quang học , quạt thông gió và thiết bị cảm biến nhiệt độ hồng ngoại Tại điểm cân bằng , độ ẩm tương đối của khôngb khí bên trong buồng kinh là tương đương hoạt độ của mẩu một máy làm lạnh nhiệt điện điều khiển Một cách... sương cánh quạt sẽ được sử dụng cho sự lưu thông không khí làm giảm thời gian cân bằng hơi và điều khiển độ dẫn nhiệt của bề mặt gương Thêm vào đó nhiệt kế hồng ngoại sẽ đo nhiệt độ bề mặt của mẫu Điểm sương và nhiệt độ bề mặt của mẫu quyết định hoạt độ của mẫu trong suốt quá trình đo 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 HÓA HỌC THỰC PHẨM, Lê Ngọc Tú , Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2 HÓA SINH CƠNG NGHIỆP, Lê... nhiệt độ của gương Một máy cảm biến năng suất phản xạ quanh học sẽ phát hiện điểm chính xác khi sự ngưng tụ đầu tiên xảy ra Tia sáng hồng ngoại sẽ chiếu trực tiếp vào gương và phản xạ trở lại vào thiết bị photodetector , máy này sẽ phát hiện sự thay đổi trong năng suất phản xạ khi sự ngưng tụ xảy ra trên bề mặt gương Một cặp nhiệt điện sẽ tiếp xúc với vào gương một cách chính xác để đo nhiệt độ của điểm... xác định độ ẩm tương đối xung quanh mẫu chất , khi không khí và mẫu chất cân bằng về độ ẩm Do đó mẫu phải đặt trong một không gian bao quanh nơi mà sự cân bằng có thể xảy ra , khi điều này xảy ra , aw của mẫu và độ ẩm tương đối của không khí là cân bằng 11 Bảng: Một số phương pháp xác định hoạt độ đối với từng loại thực phẩm: Food aw Baked cake Suc xích Cake icing Vanilla pudding Corn flake 0.93 0.98