Bài giảng Hóa sinh và thí nghiệm hóa sinh: Chương 1 - Nước trong thực phẩm

Bài giảng Hóa sinh và thí nghiệm hóa sinh: Chương 1 - Nước trong thực phẩm được biên soạn với các nội dung chính sau: Nước trong thực phẩm; Khái niệm hoạt độ nước aw; Hấp thụ nước đẳng nhiệt; Ảnh hưởng hoạt độ nước tới vận tốc phản ứng; Nguyên tắc ổn định chất lượng sản phẩm dựa trên aw. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng để nắm được nội dung chi tiết nhé!

Chương 1

Nước trong thực phẩm

• Nước trong thực phẩm

• Khái niệm hoạt độ nước aw

• Hấp thụ nước đẳng nhiệt

• Ảnh hưởng hoạt độ nước tới vận tốc phản ứng

• Nguyên tắc ổn định chất lượng sản phẩm dựa trên aw

Các liên kết cơ bản trong nguyên liệu thực phẩm

Bản chất liên kết

Lực hút tĩnh điện giữa nguyên tử H liên kết với nguyên tử âm điện (O, N )

Liên kết tĩnh điện giữa các nhóm tích điện

Sự sắp xếp các phân tử có cực quanh phân tử không cực (hoặc ngược lại),

Lkết giữa hai nguyên tử không tiếp xúc

do tương tác các lớp điện tử ngoài,

Sự góp chung cặp điện tử của các nguyên tử

Covalent bond

Bốn dạng liên kết yếu

trong nguyên liệu thực

phẩm trong môi trường

nước

1 Liên kết hydro

- các nhóm trung tính

- liên kết peptit

2 Liên kết ion

- Lực hút

- Lực đẩy

3 Tương tác kỵ nước

4 Tương tác van der Waal

5 Cộng hoá trị

Thành phần nguyên liệu và sản phẩm thực phẩm

• Nước: tới 95%

• Protein

• Gluxit

• Lipit

• Vitamin

• Khoáng

• Chât màu

• Chất thơm

Vai trò của nước

• Dung môi có cực: tạo liên kết Hydrogen trong tạo cấu trúc/hòa tan

• Tạo cấu trúc thực phẩm: Phân tán các cấu tử trong

• Hòa tan chất tan trong pha nước

• Hệ keo phân tán

• Tạo gel: pha phân tán của nước+ phân tử

• Tạo hệ nhũ: hai pha lỏng không trộn lẫn

• Chất lượng cảm quan TP: vị, cấu trúc

• Khả năng bảo quản sản phẩm TP

•

Trạng thái của nước trong thực phẩm

• Dạng khí

phẩm

– Liên kết hydrogen

– Liên kết cộng hóa trị

– Liên kết cầu muối

– Tương tác Van der waal

• Dạng rắn: trạng thái đông đá

Trạng thái nước trong thực phẩm

– Là dung môi cho phản ứng (điều kiện phản ứng)

– Có thể đông đá (có thể phá hủy TP sau rã đông)

– Dễ tách ra (khi sấy, cô đặc…)

kết vật lý/ hóa học với thành phần khác trong TP

– Hấp phụ trên bề mặt, mao quản: có thể được tách ra, không đông đá

– Liên kết hóa học với các thành phần khác (muối,

gluxit…): khó tách, không đông đá

– Giảm vận tốc phản ứng, giảm hoạt động của vi sinh vật

– Tăng độ ổn định của sản phẩm

Xác định nước trong thực phẩm

cho

– Kiểm soát quá trình

– Dán nhãn thực phẩm

– Hướng dẫn vận hành quá trình

dự đoán

– Độ ổn định của SP trong thời gian lưu

hành SP

– Độ an toàn của thực phẩm

- 87%

- Aw: 0,98

- 87%

- Aw: 0,83

Hoạt độ nước-Aw

thái năng lượng của nước trong hệ thống (ở trạng thái tự do hay liên kết, mức độ liên kết)

trạng thái cân bằng với môi trường xung quanh và áp suất riêng phần của hơi nước của nước tinh khiết ở cùng điều kiện

A w = 01

Aw= ERH*100

(equilibrium relative humidity)

- Biểu thị lượng nước tự do trong sản phẩm

Xác định aw: tham khảo https://youtu.be/g4xa3e3T5s8

Nước tinh khiết Vật liệu

Đường hấp thụ nước đẳng nhiệt của thực phẩm

• Aw và trạng thái nước trong vật phẩm

• Khả năng đông đá của nước trong vật phẩm

Đường hấp thụ nước đẳng nhiệt

Không đông đá Có thể đông đá Đông đá

Cần năng lượng lớn để tách nước

• Độ trễ giữa hấp thụ và phản hấp thụ

• Aw và trạng thái nước trong vật phẩm

• Khả năng đông đá của nước trong vật phẩm

Aw ảnh hưởng vận tốc phản ứng

Phản ứng tạo màu phi enzym

PHF: Possible hazardous food-thực phẩm có nguy cơ (không an toàn)

Vùng an toàn

VSV không phát triển

Nấm men, nấm mốc

Vi khuẩn

A w trong thực phẩm và khả năng phát triển của vi sinh vật

Lưu ý rằng:

- Hoạt độ nước, (mà không phải độ ẩm) xác định giới hạn phát triển của vi sinh vật

- Quy định kiểm soát dựa trên CCP dựa trên hoạt độ nước

A w trong thực phẩm và khả năng phát triển của vi sinh vật

Tương quan nhiệt độ - hấp thụ đẳng nhiệt -Aw

Vật phẩm trong bao bì kín

Nhiệt độ

Aw

Không ổn định sản phẩm

Độ trễ đường hấp thụ đẳng nhiệt và Aw

Nước được hấp thụ

trong các mao quản:

nước tự do tăng, aw

tăng

- Cùng hàm lượng nước: SP hấp thụ nước có aw cao hơn, nguy cơ không

ổn định sản phẩm

- Cùng Aw: SP hấp thụ nước có hàm lượng nước cao hơn, tạo cấu trúc khác biệt, giá trị cảm quan khac biệt (thực phẩm)

Kiểm soát aw trong thực phẩm

• Thiết kế aw cho sản phẩm

– Tách/bổ sung nước (sấy hoặc hòa tan) tới aw mong muốn

– Bổ sung các chất giữ nước (humectant):

muối, đường, glycol, glycerol, polyme

– Chất hút ẩm (trong bao bì)

• Giải pháp bao bì:

– Bao bì chống thấm nước

– Bao bì có thể tách hơi nước

• Ỏn định điều kiện lưu giữ sản phẩm (nhiệt

độ, áp suất so với thiết kế sản phẩm)

Lưu ý

bảo quản sản phẩm

tạo tinh thể đá, nguy cơ phá vỡ cấu trúc tế bào khi tan đông