Tài liệu Bộ công thương

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỔ HCM ©©©©©©© Môn : Hóa học thực phẩm Đề tài 14 : Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến biến đổi và chất lượng của sản phẩm thực phẩm GVHD : Trần Thị Minh Hà Hồ Chí Minh 4/2018 DANH SÁCH NHÓM VÀ PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC KÈM ĐÁNH GIÁ STT 1 2 3 4 HỌ VÀ TÊN QUÁCH THIÊN PHƯỚC MSSV 2005140425 PHÂN CÔNG TỔNG HỢP LÀM WORD ĐÁNH GIÁ TỐT Mục lục : .............................................................................................................................. 1 MỞ BÀI ............................................................................................................................... 2 1.Hoạt độ của nước .............................................................................................................. 4 2.Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến tính chất biến đổi và chất lượng của các sản phẩm thực phẩm. ........................................................................................................................... 5 2.1.Ảnh hưửng của hoat đô đến sư oxv hóa chất béo ...................................................... 6 2.2. Ảnh hưởng của hoat đô đến phản ứng sấm màu phi enzvm. .................................... 7 2.3.Ảnh hưởng của hoạt độ đến phản ứng enzim trong các sản phẫm thực phẩm. ......... 9 Ảnh hưởng của hoạt đô đến sự phát triển của vi sinh vật .............................................. 11 2.4.Ảnh hưởng của hoạt đô đến tính chất lưu biến của thưc phẩm................................ 14 2.5.Ảnh hưởng của hoat đô nước đến giá tri dinh dưỡng. ............................................. 15 3.Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến cấu trúc và trạng thái của sản phẩm thực phẩm. ...... 15 3.1.Ảnh hưởng của nước đến cấu trúc rau quả tươi ....................................................... 16 3.2.Nước tham gia vào trạng thái cấu trúc và trạng thái của các sản phẩm thưc phẩm chế biến. ......................................................................................................................... 16 4.PHƯƠNG PHÁP LÀM GIẢM HỌAT Độ .................................................................... 17 Kết Luận ............................................................................................................................ 19 MỞ BÀI Trong thực phẩm chúng ta có thể nói rằng, Nước có vai trò rất quan trọng đối với sự sống. Nước là hợp phần chính chiếm tới 60% cơ thể người và cũng là hợp phần phong phú nhất trong các loại thực phẩm ở trạng thái tự nhiên trừ ngũ cốc. Nước tham gia vào phản ứng quang hợp của cây xanh để tạo nên các chất hữu cơ trên trái đất. to 6CO2 + 6H2O ------------> C6H12O6 + 6CO2 Trong cơ thể người và động vật, nhờ nước mà các phản ứng thủy phân mới tiến hành được. Hầu như tất cả các loại thực phẩm đều chứa nước, nhưng hàm lượng nước trong thực phẩm khác nhau rất nhiều, có loại thực phẩm chứa nhiều nước, có loại thực phẩm chứa ít nước. Nước là nguyên liệu cần thiết không thể thiếu được đối với công nghiệp hóa học và công nghiệp thực phẩm. Nước dùng để nhào rửa nguyên vật liệu, vận chuyển và xử lý nguyên liệu, để chế tạo sản phẩm và xử lý sản phẩm lần cuối. Nước còn dùng để liên kết các nguyên liệu và các chất trong sản phẩm. Nước là thành phần cơ bản của một số sản phẩm như bia, nước giải khát… Nước tham gia trực tiếp vào các phản ứng hóa học và trở thành thành phần của thực phẩm. Nước làm tăng cường các quá trình sinh học như hô hấp, nẩy mầm, lên men… Nước làm tăng chất lượng cũng như làm tăng giá trị cảm quan của thực phẩm. Các tính chất cảm quan như độ bóng, độ mịn, dai, dẻo và dẹp của nhiều sản phẩm phụ thuộc vào sự có mặt của nước. 2 Nước còn dùng để đốt nóng và làm lạnh các động cơ trong nồi hơi và trong các máy ép thủy lực. Trong các sản phẩm thực phẩm nước thường ở dưới 2 dạng: nước tự do và nước liên kết.  Nước tự do là chất lỏng giữa các mixen. Có trong dịch tế bào, hòa tan các chất hữu cơ và vô cơ, tham gia vào quá trình biến đổi sinh hóa, dễ bay hơi khi phơi sấy. Vì vậy, thực phẩm nào chứa nhiều nước tự do càng dễ hư hỏng, khó bảo quản. Nước tự do có tất cả các tính chất của nước nguyên chất.  Nước liên kết được hấp thụ bền vững trên bề mặt các mixen và thường tồn tại dưới một áp suất đáng kể do trường lực phân tử quyết định, là nước không tách tách ra khỏi thực phẩm, không tham gia vào quá trình sinh hóa và quá trình vi sinh vật nên loại nước này không gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng thực phẩm. Tùy mức độ liên kết, dạng nước này lại chia ra làm 3 loại: o Nước liên kết hóa học o Nước liên kết hấp thụ o Nước liên kết mao quản Vì vậy , nước có vai trò rất quan trọng trong thực phẩm và hàm lượng nước cũng ảnh hưởng rất lớn , và hàm lượng nước phụ thuộc vào gì , và ảnh hưởng và biến đổi của nó ra sao ta sẽ tìm hiểu ở đề tài sau : “ Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự biến đổi và chất lượng sản phẩm thực phẩm” 3 1.Hoạt độ của nước Trong một dung dịch hay một thực phẩm một phần bề mặt thoáng bị các phân tử của chất hòa tan hydrat hóa chiếm giữ, nên số phân tử dung môi thoát ra trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích bề mặt sẽ nhỏ hơn so với dung môi nguyên chất, đo đó có cân bằng: <-----Hơi Dung dịch -------> được thiết lập ở áp suất nhỏ hơn so với dung môi nguyên chất. Tỷ số áp suất hơi của dung dịch và dung môi được gọi là haọt độ nước và được ký hiệu là aw: Áp suất hơi sẽ không bị giảm khi dung dịch hay thực phẩm có chứa các chất không hòa tan. Hoạt độ nước là hàm số của độ ẩm, thành phần hóa học và cấu trúc của sản phẩm thực phẩm. aw trước tiên có liên quan đến tổng số nước ở trong sản phẩm. Sản phẩm có hàm ẩm cao thường chứa nhiều nước tự do, do đó có hoạt độ nước cao. aw có thể bị giảm đi không chỉ bằng cách tách nước đi mà còn bằng cách thêm các chất hòa tan khác nhau vào sản phẩm để làm cho hàm lượng nước liên kết tăng lên. aw không chỉ phụ thuộc vào thành phần hóa hcọ mà còn vào trạng thái vật lý cảu sản phẩm. Protein và tinh bột thường giữ một lượng nước nhiều hơn các lipid và các chất kết tinh (ví dụ, các đường) 4 TAI SAO HOAT ĐÔ NƯỚC LAI QUAN TRONG NHƯ VÂY? 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 khỉ những yếu tố khác như nhiệt độ, độ pH ... có thể ảnh hưởng đến sự phát triển nhanh của vỉ 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 ừìến của vi khuẩn ví dụ hầu hết vi khuẩn không phát triền được ỡ hoạt độ <0,91 hau hết nấm mốc ngừng phát triển ờ aw <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 aw cũng đóng vai trò quan trọng quyết định độ hoạt động của enzym và vitamin tropng thực phẩm . Ngoài ra aw chịu tác đông đến sự hiệu nghiệm và độ đặc của dược phẩm. 2.Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến tính chất biến đổi và chất lượng của các sản phẩm thực phẩm. Cường độ hư hỏng của dạng sản phẩm này hay sản phẩm khác là do một loạt các yếu tố bên trong và bên ngoài mà trước hết là do hoạt độ nước của sản phẩm quyết định. Nhìn chung với các sản phẩm có hoạt độ nước cao thì quá trình sinh học chiếm ưu thế. Tuy nhiên, trong sản phẩm có hàm lượng lipid nhiều thì ngay cả khi có aw cao thì quá trình phi sinh học (oxy hóa vẫn trội hơn). Đối với những sản phẩm có hàm ẩm thấp và trung bình thì các quá trình phi sinh học như sự oxy hóa và sự sậm màu rất thường xảy ra. Tốc độ của các quá trình này phụ thuộc rất mạnh vào hoạt độ nước. 5 Influence of Water Activity Chủ thích: 1. phản ứng oxỵ hóa và tự oxy hóa chất béo; 2. phản ứng sẩm màu 3. họat độ enzym; 4. giới hạn họat động của vỉ khuẩn s. Đường đẳng nhiệt bền 2.1.Ảnh hưửng của hoat đô đến sư oxv hóa chất béo Lipid được Bloor đưa ra năm 1925 để chỉ nhóm hợp chất hữu cơ có chung tỉnh chất: không tan trong nước chỉ tan trong dung môi phân cực như ete , clorofom... lipit là chất phổ biến trong tế bào động vật, thực vật, là chất cung cấp năng lượng đáng kể cho cơ thể , nguồn cung cấp vitamin A, D, E~F..... Lipit có trong các sản phẩm thực phẩm , so với những hợp chất hóa học khác bền vững nhất đếỉ với tác động của oxy khí quyển , từ ROOH tạo ra nhũng phẩm vật khác nhau làm ảnh hường chất lượng của sản phẩm: RH R + Ơ2 RO2 + RH    R+H RO2 ROOH + R Nhìn vào đề 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 vởi sự tăng họat độ 6 nước thì cường độ oxy hỏa giảm, cực tiểu khi aw =0,3 sau đó lại tăng đến aw = 0,7 thì sự oxy hóa cực đại. Sự oxỵ 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 do đó Oxy có thể xâm nhập tự do vào đây và sự tự oxy hóa chất béo xảy ra dễ dàng.  Ngay cả khi áp suất phần của oxy trong môi trường bên ngoài 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 các ion kim lọai có hóa trị thay đổi do đó làm ổn định trạng thái hóa trị của chúng, Khi aw > 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 aw rất thấp sự oxy hóa 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 tự nhiên , người ta còn sử dụng các chất oxy hóa tổng hợp như : butyloxy anizol , dodexygalat,... trong bảo quản dầu mỡ. 2.2. Ảnh hưởng của hoat đô đến phản ứng sấm màu phi enzvm. Chất lượng của các sản phâm 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 thết trong kỹ thuật sản xuất thực phẩm 7 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 say 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 aw>0,5 chẳng hạn phản ứng melanoidin sẽ tăng mạnh trong khoảng aw=0,5-ỉ- 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. Tốc độ cực đại khi aw=0,75 tương ứng với nồng độ cực đại của các chất tác dụng ở trạng thái hòa tan. 8 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 aw do đó phản ứng sẽ chậm lại khi aw thấp. aw = 0,6"K),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"K),6 và sản phẩm sữa khô( không có chất béo) là 0,7. Từ những điều trình bày ở ừên cần thấy rằng các sản phẩm có độ ẩm trung bình sẽ bảo quản tốt nhất khi aw vượt quá điểm đặc trưng cho tốc độ sẫm màu cực đại nhưng lại chưa đạt giá ừị bắt đầu gây hư hỏng do vi sinh vật. 2.3.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 thể hòa 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 vực 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 ừị hoặc hợp chất axylenzim.  Phân ly hợp chất này thành sản phẩm phản ứng với enzim. 9 Ở cả 2 giai đoạn của phản ứng nước có vai ừò 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 ừị 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 aw>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 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 đê 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. 10 Ta biết rằng chế phẩm enzym rắn thường bền hơn các chế phẩm enzym lỏng vi bản chất là protein nên enzym lỏng thường dễ mất họat tính do sự biến tỉnh của protei phụ thuộc vào họat độ , nhiệt độ , độ pH ... Đe 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 vi thế tăng độ bền của enzym. Các enzym thực phẩm có thể giữ được hoạt độ lâu dài nếu được để ở pH gàn 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 < 0,3 sẽ ngăn chặn được quá trình ừên. Trong quá trình chế biến 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 a - amilase và protease kiềm tính bền , chịu được sự biến tính ở nhiệt độ 80°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. Ảnh hưởng của hoạt đô đến sự phát triển của vi sinh vật. Vi sinh vật có vai ừị rât 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 ừị như sữa chua (yahourt) , các loại bia, rượu và nhiều các sản phẩm lên men có giá ừị dinh dưỡng cao khác . tuy nhiên trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm , người ta luôn cố gắng hạn chế sự phát triển của (VSV) trong đó , vì (VSV) 1 nhân tố chỉnh gây ngộ độc thực phẩm và giảm đi các tính chất cảm quan , và chất lượng của thực phẩm . hoạt độ nước đóng vai trò quan trọng trong việc hạn chế sự phát triển của (VSV) trong thực phẩm. Bảng: Hoat đô giới han sư phát triển của (VSV) 11 Hoạt độ Những vi khuẩn bị hạn chế Thực phẩm tương ứng 1.00-0.95 họat động Psemdemonas, ,proteus,Shigella, bacillus, 0.95-0.91 escherichia Thực phấm có thể bị héo cao,ừái klebsiella, cấy đóng hộp , rau ,thịt, cá và Clostridium sữa , xúc xích chín , những thực Salmonella, loại phomát ( Cheddar perfringen V nhiều loạiVibrio nấm Nhiếu phẩm chứa 40%saccaro , hay, parahaemolytícus, men khc Swiss , Muenster , Provolone ) , 7% NaCl seratìa, thịt muối, nhiều loại nước ép ừi C.botulinum, 0.91-0.87 lacctobacillus ,pediococcus, cy, thực phẩm chứa 555 saccaro, Nhiều loại nấm men Xc In men (salami) , bnh hay xích 15% NaCl nhiều loại nấm men (iCandida, turolopsis, ngọt (sponge cake), phomt khơ 0.87 - 0.80 hensenula) micrococcus Hầu hết nấm (Mycotoxigenic ,margarin, thực phẩm chứa 65% mốc Nước ép ừái cây, sữa đặc có saccaro, 15%NaCl penicillin) đường, chocolate syrups , bột, Staphylococus aureus , hầu hết gạo , hạt chứa 15- 17% độ ẩm , 0.80- 0.75 Hầu hết vi khuẩn halophilic , Mứt, mứccây,cam saccharomyces(bailii) bánh ừái thịt (marmalade) muối nông Mycotoxigenic Debyriomyces aspergilli 0.75 - 0.65 Nấm mốc (aspergillus 0.65 - 0.60 bánh thôn hạnh nhân (marzipan) , ừái cây tẩm đường , kẹo mềm Xerophillic Yen mạch chứa 10% độ ẩm , (marshmallow) chevalieri, ngũ cốc , kẹo nougats , kẹo A.candidus, Wallemia sebi) mềm, thịt đông , mật rỉ, đường Nấm men Osmophilic Trái cây sấy khô chứa 15 - 10% mía , quả hố đào (Saccharomyces rouxii ) , một độ ẩm , carramels , mật ong , vi loại nấm mốc (.Aspergillus 0.50 0.40 echinulatus, Không có vsv phát triến Monascus Mì sợi chứa 12% độ ấm , các bìsporus) loại gia vị chứa 10% độ ẩm Không có vsv phát triển Toàn bộ bột trứng độ ẩm xấp xỉ 5% 12 0.30 0,2 Không có vsv phát ừiến Bnh bích quy, bnh cracker , Không có vsv phát triển bread crust chứa 3 -5 % độ ẩm 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 các 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 đòi hỏi nồng độ muối là 0.2 - 0.5 M , phát triển tối ưu ở nồng độ IM 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 điều kiện thích nghi với hoạt độ rất thấp , nhưng chúng vẫn rất nhạy cảm với các chất hòa tan có khả năng làm giảm aw. 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 phát triển dược tại aw <0.85 , các loài nấm men thường phát triển ở aw cao . chẳng hạn Saccharomycescerevisal pht triển ở aw gần 0.9 .Loài ưu thấm như s. rouxii phát triển ở aw tối thiểu 1 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. 13 aw 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 aw <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 1 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 càn 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. 2.4.Ảnh hưởng của hoạt đô đến tính chất lưu biến của thưc 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 phẩm khô và bán khô có giá trị quan trọng trong việc tạo ra tính chất lưu biến của thực phẩm nguyên nhân là do sự có mặt của 14 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 chín , 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. 2.5.Ảnh hưởng của hoat đô nước đến giá tri dinh dưỡng. Hoạt độ nước ảnh hưởng độ bên của một số viitamin hòa 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 cũng tốt . Vitamin BI trong bột mì, nếu tăng độ ẩm từ 9,2% đến 14,5% sẽ làm tăng sự tổn thất vitamin BI 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 BI bị mất. 3.Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến cấu trúc và trạng thái của sản phẩm thực phẩm. Rau quả tươi chứa nhiều nước nên thường có độ căng, độ bóng và độ giòn nhất định, khác với rau quả khi bị héo thì teo lại do mất nước. Áp suất thủy tĩnh này gọi là áp suất trương và thường tạo ra một độ căng nào đó đối với tế bào và do đó làm tăng kích thước tế bào. Nước làm biến tính protein là phá hủy hoàn toàn các có thể bậc cao, tạo ra một sự biến đổi sâu sắc về lượng khiến cho protein khác với các chất khác. Nhờ biến tính mà sau đó các phân tử protein tương tác với nhau tạo ra một mạng lưới có trật tự gọi là gel, nghĩa 15 là tạo ra một có thể mới cho những thực phẩm kiểu như phomat, giò…Nước còn ảnh hưởng đến khả năng tạo như tương và khả năng tạo bọt của protein do đó tạo ra một trạng thái cũng như một kết cấu đặc trưng của nhiều sản phẩm thực phẩm chứ protein. Nước còn là chất hóa dẻo của tinh bột do đó mà tinh bột tạo ra độ dai, dẻo, độ đục, độ trong, tạo màng, tạo sợi … cho nhiều sản phẩm thực phẩm. Trong cơ thể người và động vật nhờ nước mà các phản ứng thủy phân thức ăn mới tiến hành được. Nước là nguyên liệu cần thiết không thể thiếu được đối với công nghiệp hóa học và công nghệ thực phẩm. 3.1.Ảnh hưởng của nước đến cấu trúc rau quả tươi 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 hòa 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 bào gây 1 áp 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. 3.2.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 khác với những chất khác . Nhờ biến tính mà sau đó các phân tử protein tương tác với nhau tạo thành mạng lưới có ừật tự gọi là gel, nghĩa là tạo ra một cấu trúc mới cho thực phẩm như phomát, 16 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. 4.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 họp mạnh mẽ giữa các phân tử nước và phân tử các 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 quan đến 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.  Bồ sung các chất có khả năng hydrat hóa cao: aw có thể giảm bằng cách tách nước đi, thêm chất hòa tan khác nhau vo sản phẩm để tăng lượng nước liên kết. aw không chỉ phụ thuộc vô thành phần hóa học mà còn phụ thuộc vào trang thái vật lý của sàn phẩm . Protein và tinh bột thường giữ một lượng nước nhiều hơn các lypid và các chất kết tinh.  Cho dưỡng khí có đô ấm tương đối xác định đi qua vật liệu điều chình họat đô 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 hoat đô do lưc mao dẫn : 17 Nước bị nhốt ừong 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 trên các chỗ lỏm sẽ thấp hơn áp suất hơi nước trên các chổ lỏm . Sự giảm hoạt độ nước ùng 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. 18