Tính toán các tham số trong phương trình BET, GAB và Oswin nhằm phỏng đoán khả năng bào quản thực phẩm ở các độ ẩm khác nhau. Dựa trên việc xác định độ ẩm cân bằng của thực phẩm với môi trường có độ ẩm không khí khác nhau (bằng các dung dịch muối bảo hòa) (theo định nghĩa là độ hoạt độ của nước aw).
Trang 1BÀI 4 KHẢO SÁT QUAN HỆ GIỮA ĐỘ ẨM VÀ NƯỚC HOẠT
ĐỘNG (aw) CỦA THỰC PHẨM
I- MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Tính toán các tham số trong phương trình BET, GAB và Oswin nhằm phỏng đoán khả năng bào quản thực phẩm ở các độ ẩm khác nhau
II- TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
Nguyên tắc: Dựa trên việc xác định độ ẩm cân bằng của thực phẩm với môi trường có độ ẩm không khí khác nhau (bằng các dung dịch muối bảo hòa) (theo định nghĩa là độ hoạt độ của nước aw)
Phương tiện thí nghiệm: 5 hộp chứa dung dịch bảo hòa phía trên dung dịch có quạt nhằm rút ngắn thời gian cân bằng giữa môi trường và sản phẩm Các mẫu thực phẩm bánh tây đặt ở trên, làm kính bình, tiến hành mở quạt (độ
ẩm không khí có quan hệ mật thiết với nhiệt độ nên cần xác định ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau) Sau khoảng thời gian xác định (1h), tiến hành cân mẫu, khi mẫu có khối lượng không đổi tiến hành xác định độ ẩm của thực phẩm ( bằng phương pháp cân sấy)
Dung dịch muối bảo hòa trong thí nghiệm:
TT Dung dịc muối bảo hòa Độ ẩm không khí tại 300C
III- CÁC CÔNG THỨC THÍ NGHIỆM
a Phương trình BET
Phương pháp GAB (Guggenheim, Anderson & de Boer) mô tả mối quan
hệ giữa độ hoạt động của nước (aw) và độ ẩm cân bằng (equilibrium moisture content) (X kg nước/kg chất khô) có liên quan đến 2 hằng số K, C và độ ẩm tới hạn Xm (moisture content “monomolecular layer)
[ ( a K)( a K a C K) ]
K C a X
X
w w w
w
.
−
=
Phương trình GAB có thể chuyển đổi:
Trang 22 1 1 2
1
1
.
1
w m
w M
M
C X
K a C X
K C X X
a
− +
− +
=
Đồng dạng với phương trình y=a0+a1.x+a2.x2
Với:
y =
X
a w
và x= aw
Từ các hệ số của phương trình đồng dạnh thu nhận Giải hệ thống 3 phương trình:
a0 = X C K
M 1
a1=
−
C
X M
2 1 1
a2=
−1 1
C X
K
m
Các tham số Xm, C, K trong Phuong trình GAB được xác định
b Phương trình Oswin
Phương trình Oswin
Phương trình thể hiện mối quan hệ giữa aw và độ ẩm cân bằng
Phương trình có dạng:
X=A
B
w
w a
a
−
1 Với: A và B là 2 hằng số
Tính toán hằng số A, B được thực hiện bằng chuyển đổi:
log(X) = log(A) + B.log − w
w
a
a
1
Phương trình đồng dạng với phương trình y = a0 + a1.x
Với y = log(X) và x = log − w
w
a
a
1
Hệ số góc a1 = B a0 = log(A) hay A = 10a0
c Phương trình BET
Trang 3Phương trình BET
Phương trình BET dùng để mô tả qua hệ giữa độ ẩm cân bằng của vật liệu (kg nước/kg chất khô) và độ hoạt động của nước
Phương trình có dạng :
m m
w
C X
C C X X a
a
.
1
1 1
− +
=
−
Với :
aw độ hoạt động của nước
X : độ ẩm cân bằng (kg nước/ kg chất khô)
Xm : độ ẩm tới hạn
C : hằng số
Phương trình PET có thể đồng dạng với phương trình y=a0 + a1.x
Với :
y=( a )X
a w
w
−
1 và x = aw
Giải hệ phương trình
a0 = X m.C
1
Và
a1 =( )
C X
C
m.
1
−
Ta sẽ tìm được độ ẩm tới hạn Xm và hằng số C
IV- BÁO CÁO KẾT QUẢ:
Độ ẩm nguyên liệu :5.67%
Các số liệu trong quá trình thí nghiệm:
Trang 41 Kết qủa thí nghiệm.
Thời
9h:00 Khối lượng bánh và quả cầu 36,70 35,85 37,31 36,56 39,11
Trang 5Bảng thu nhận số liệu từ thí nghiệm.
Tính toán các tham số :
Phương trình BET có dạng :
C: hằng số.
Trang 6mà a 1 = = 185.164 => X m =8,7.10 -3
Phương trình GAB mô tả mối liên hệ giữa hoạt độ nước và độ ẩm cân bằng có liên
Bảng chuyển đổi dữ liệu:
Trang 7Bảng kết quả
