Bài giảng phân tích thành phần thực phẩm chương 1 vũ hồng sơn

Vũ Hồng Sơn ĐHBK HN 1 PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN THỰC PHẨM CHƯƠNG 1 NƯỚC TRONG THỰC PHẨM 1 1 Vai trò và tác dụng của nước trong đời sống và sản xuất • Là thành phần phong phú nhất trong thực phẩm tự nhiên •[.]

Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 1

PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN

THỰC PHẨM

CHƯƠNG 1 NƯỚC TRONG THỰC PHẨM

1.1 Vai trò và tác dụng của nước trong đời sống và sản xuất

• Là thành phần phong phú nhất trong thực phẩm tự nhiên

• Nước tham gia vào phản ứng quang hợp của cây xanh tạo hợp chất hữu cơ

• Nước tham gia thủy phân các chất hữu cơ trong cơ thể người và động vật

• Là nguyên liệu không thể thiếu trong công nghệ hóa học và thực phẩm: là thành phần cơ bản của một số sản phẩm, dung môi cho các phản ứng hóa học, tăng cường các quá trình sinh học, tăng cường giá trị cảm quan thực phẩm

• Là nhiên liệu rẻ tiền nhất và là nhiên liệu có khả năng phục hồi sau không khí

• Viện sĩ Cacpinxki: “Nước là loại khoáng sản quí giá nhất Nhưng nước không đơn thuần là nguyên liệu khoáng Đó không chỉ là phương tiện để phát triển nông nghiệp và công nghiệp mà nước thực sự là người dẫn đường của nền văn hóa nhân loại Đó là thứ máu sống để tạo nên sự sống ở

Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 3

1.2 Hàm lượng và trạng thái nước trong sản phẩm thực phẩm

• Hàm lượng

– Hàm lượng nước cao: w >40%

– Hàm lượng nước trung bình: w= 10-40%

– Hàm lượng nước thấp: w<10%

• Trạng thái

– Nước tự do – Nước liên kết hóa học – Nước liên kết hóa-lý (hấp thụ) – Nước liên kết mao quản (cơ lý)

1.3 Hoạt độ nước

Ký hiệuaw

• Nước có ảnh hưởng lớn hơn cả đến độ bền của sản phẩm trong bảo quản

Ví dụ: khoai tây sấy khô w=6% Ứng với 3,1 mol tinh bột và 0,46 mol Protein có 3,6 mol H2O

• Hàm ẩm tuyệt đối của sản phẩm không có ý nghĩa quyết định

Ví dụ:

– Đường kính:w=0,12%

Vẫn có thể bảo quản trong cùng điều kiện ở φkk=70%

Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 5

• Độ ẩm tương đối khụng khớ (φkk)

Trong đú:

– P(T): ỏp suất hơi nước riờng phần trong khụng khớ ở nhiệt độ T – PO(T): ỏp suất hơi nước bóo hũa trong khụng khớ ở nhiệt độ T

• Hoạt độ nước (aw)

Trong đú:

– P(T): ỏp suất hơi nước riờng phần trờn bề mặt sản phẩm ở nhiệt độ T – PO(T): ỏp suất hơi nước bóo hũa trờn bề mặt nước nguyờn chất ở nhiệt

độ T

PoT

kk

oT

w

P 1 0 0

PT kkcb

a  

1.4 Đường đẳng nhiệt hấp thụ và phản hấp thụ

• Định nghĩa:

• Cỏch xõy dựng:

0 25 50 75 đ ộ ẩm tơ ng đối

Hỡnh 1.1.Đường đẳng nhiệt hấp thụ và phản hấp thụ

Phản hấp thụ

Hấp thụ

H 2

5 25

15

Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 7

• Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ nước

Hỡnh 1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ nước

H 2

a T - t a T a T + t

đ ờng đẳng nhi ệt ở nhi ệt độ :

T - t T

T + t

5 Phương phỏp xỏc định hàm lượng nước

1 Xỏc định hàm lượng nước tuyệt đối (dựng trong phũng phõn tớch) Nguyờn

tắc:tạo một cõn bằng thực giữa sản phẩm và một khớ quyển cú ỏp suất hơi nước bằng khụng

Nhiệt độ sấy: 50-80oC Tỏc nhõn sấy: P2O5(tạo ỏp suất hơi nước =10-4Pa ở 20oC)

Peclorat Mg khan [Mg(ClO4)2] Rõy phõn tử (tạo ỏp suất hơi nước =10-3Pa ở 20oC)

Ưu điểm: cho kết quả chớnh xỏc Nhược điểm: thời gian phõn tớch dài, cú mẫu kộo dài 150h

• Phương phỏp Karl Fischer Nguyờn tắc:

SO2+ I2+ 2H20 2 I- + 4H++ SO4-2

Thuốc thử Karl Fischer gồm SO2, I2, piridin và một rượu (thường là metanol hoặc 2 metoxy-etanol)

Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 9

• Phương pháp chưng cất Nguyên tắc

Dung môi hay dùng: benzen, toluen, xylen

2 Phương pháp sấy tiêu chuẩn (nhiệt độ: 100-130 o C)

3 Phương pháp đo nhanh

• Phương pháp vật lý

– Đo độ dẫn điện – Đo điện dung – Đo độ hấp thụ điện từ trường (tần số cực cao 10GHz) – Đo độ hấp thụ hồng ngoại

– Cộng hưởng từ hạt nhân – Đo chỉ số khúc xạ (dùng cho sản phẩm dạng lỏng)

6 Phương pháp xác định hoạt độ nước

1 Hoạt độ nước của dung dịch lý tưởng

Áp dụng định luật Raun, ta có:

Trong đó: -n số phân tử gam chất hòa tan trong N phân tử gam H2O

2 Phương pháp áp kế

3 Đo điểm ngưng tụ

Nhiệt độ ngưng tụ (TR)

w

w P

P

n

Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 11

Ẩm kế khô ướt

Cấu tạo của nó gồm hai nhiệt kế:nhiệt kế khôvànhiệt

kế ướt Bầu của nhiệt kế ướt được quấn quanh bằng một lớp vải mỏng bị thấm ướt do đầu dưới của lớp vải nhúng trong một cốc nước nhỏ Nhiệt kế khô chỉ nhiệt

độ không khítkvà nhiệt kế ướt chỉ nhiệt độ bay hơita

của nước ở trạng thái bão hoà Nếu không khí càng khô thì độ ẩm tương đối càng nhỏ Khi đó nước bay hơi từ lớp vải ướt càng nhanh và bầu nhiệt kế ướt bị lạnh càng nhiều,tacàng nhỏ hơntk Hiệu nhiệt độ(tk–

ta)phụ thuộc độ ẩm tương đối của không khí

Biết được hiệu nhiệt độ(tk– ta)ta có thể dùng bảng tra cứu để xác định độ ẩm tương đối của không khí ứng với nhiệt độ chỉ trên nhiệt độ khô

4 Phương pháp thể tích

Áp dụng phổ biến cho các dung dịch đường (Smith 1971)

5 Phương pháp nội suy

3 phương pháp – Phương pháp 1: dùng muối tinh thể – Phương pháp 2: dùng chất chuẩn khô đã biết trước dạng đường cong đẳng nhiệt hấp thụ

– Phương pháp 3 (Landrock-Proctor)

6 Phương pháp chiết bằng dung môi

7 Một số phương pháp khác

Dùng các đầu đo ẩm chuẩn