Bài giảng Hóa sinh thực phẩm - Bài 1+2 - Phạm Hồng Hiếu

Nội dung text: Bài giảng Hóa sinh thực phẩm - Bài 1+2 - Phạm Hồng Hiếu

1. GiỚI THIỆU MƠN HỌC GIỚI THIỆU MƠN HỌC  Trang bị các kiến thức cơ sở về thành  Tên mơn học : Hĩa Sinh Thực Phẩm II phần hĩa học, cấu tạo, tính chất và khả  Thời lượng : 30 tiết LT năng tương tác giữa các chất cấu thành  Giảng viên : ThS. Phạm Hồng Hiếu thực phẩm  Trang web :  Là ngành học phát triển từ nền tảng là hĩa sinh học và hĩa hữu cơ. vn/phamhonghieu ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 1 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 2 Nội dung mơn học Giáo trình và tài liệu tham khảo  Bài 1: Giới thiệu [1]. Giáo trình Hĩa sinh thực phẩm. ĐH Cơng nghiệp TP.HCM  Bài 2: Nước [2]. George H. Fried, Biology: The study of living organisms, McGraw- Hill.Inc, 1995.  Bài 3: Protein [3]. H. D. Belitz, W. Grosch, Food Chemistry, Springer, 1999. [4]. Rodney F. Boyer, Modern Experimental Biochemistry, The  Bài 4: Enzyme Benjaming/Cummings, 2000. Kiểm tra giữa kỳ [5]. Hồng Kim Anh, Hố học thực phẩm, NXB KHKT, 2006  Bài 5: Glucid [6]. Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Ang, Hĩa sinh học, NXB GD, 1997. [7]. Nguyễn Thị Hiền, Vũ Thị Thư – Hĩa sinh học (nơng nghiệp) – NXB  Bài 6: Lipid Giáo Dục – 2000 [8]. Phạm Quốc Thăng, Nguyễn Thị Quỳnh Anh, Hĩa sinh học, ĐHBK  Bài 7: Vitamin và chất khống Hà Nội, 1994.  Bài 8: Chất màu và chất mùi [9]. Đồng Thị Thanh Thu, Hĩa sinh ứng dụng, Tủ sách ĐH KHTN, 1996. [10]. Lê Ngọc Tú và tập thể tác giả, Hĩa học thực phẩm, NXB KHKT Hà Kiểm tra kết thúc mơn Nội, 1994. [11]. Lê Ngọc Tú và tập thể tác giả, Hĩa sinh cơng nghiệp, ĐH&THCN, Hà Nội, 1997. ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 3 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 4 Bài 1: GiỚI THIIỆU I. VAI TRỊ CỦA MƠN HỌC I. Vai trị của mơn học  Phân tích các quá trình chuyển hĩa II. Thành phần hĩa học của nguyên liệu thực phẩm, làm tăng giá trị của sản và cơ thể sống phẩm III. Phân loại nguyên liệu và sản phẩm  Đa dạng hĩa sản phẩm, tạo thêm thực phẩm nhiều sản phẩm mới IV. Khái niệm về chất lượng, các giá trị  Nâng cao hiệu quả sản xuất đặc trưng của thực phẩm ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 5 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 6 1
2. II.THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ CƠ THỂ SỐNG Các hợp chất hữu cơ  Protein  Nước – Phục vụ cho việc tạo hình, hồi – Chiếm hàm lượng lớn trong phục và đổi mới tế bào nguyên liệu và trong cơ thể sống – Cơ thể sẽ mắc phải nhiều – Cĩ vai trị rất quan trọng trong cơ chứng bệnh nguy hiểm khi thể sống thiếu protein – Hịa tan các phần tử cĩ tính tan – Được tổng hợp nên từ các acid trong nước amin – Mơi trường để các phản ứng hĩa – Cần chiếm một tỷ lệ cao trong học xảy ra khẩu phần ăn (12-15%) – Nơi diễn ra các quá trình trao đổi chất ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 7 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 8  Glucid – Chiếm phần lớn trong khẩu  Lipid phần ăn của người Việt Nam – Cung cấp hơn 50% năng lượng – Tăng vị và tính dinh dưỡng hằng ngày của sản phẩm – Tham gia vào cấu trúc tế bào – Cung cấp năng lượng lớn và – Glucid CO2 + H2O + Q sinh nhiệt cao – Glucid dư tích tụ lại thành – Cơ thể sẽ giảm khả năng lipid dự trữ miễn nhiễm và chống chịu – Là chất dự trữ chủ yếu ở thực vật khi thiếu lipid – Nhu cầu về glucid phụ thuộc rất – Nhu cầu về lipid phụ thuộc nhiều vào cơ thể và nghề nhiều vào lứa tuổi, sức khỏe, nghiệp dân tộc và khí hậu ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 9 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 10 Nguyên tố đa lượng và vi lượng  Vitamin  Đa lượng – Chiếm tỷ lệ nhỏ nhưng rất quan trọng – Calci – Gĩp phần thúc đẩy các phản – Phospho ứng hĩa sinh trong cơ thể – Natri – Thiếu hụt vitamin dẫn đến – Lưu huỳnh nhiều biểu hiện xấu cho sức  Vi lượng khỏe – Sắt – Nhu cầu vitamin phụ thuộc vào – Coban lứa tuổi, khí hậu và điều kiện – Iod mơi trường – Fluor – Đồng ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 11 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 12 2
3. III. Phân loại nguyên liệu và sản phẩm thực phẩm a. Phân loại nguyên liệu:  Dựa vào mục đích cơng nghiệp:  Dựa vào đặc điểm sinh vật học: – Cơng nghiệp đường: mía, củ cải đường – Thơ sơ: Động vật hay thực vật – Cơng nghiệp lên men: bột, malt – Nhĩm lớn: nhĩm hạt, nhĩm rau quả, nhĩm – Cơng nghiệp đồ hộp: thịt, cá, rau, quả thịt cá, hạt lương thực, hạt lấy dầu. – Chi tiết nhỏ: Rau xanh, củ (khoai tây, cà rốt ) ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 13 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 14 b. Phân loại sản phẩm  Theo chất dinh dưỡng:  Phân loại theo mức độ và hình thức chế biến: – Glucid: đường, bột, tinh bột – Tươi sống – Protein: thịt, cá, trứng – Khơ – Lipid: dầu ăn – Đĩng hộp – Vitamin Sự phân loại này chỉ cĩ ý nghĩa tương đối vì khơng một loại sản phẩm nào chỉ chứa riêng một loại chất dinh dưỡng ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 15 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 16 IV. KHÁI NIỆM VỀ CHẤT LƯỢNG, CÁC GIÁ TRỊ ĐẶC TRƯNG CỦA THỰC PHẨM  Phân loại theo mặt hàng cụ thể:  Tùy theo mục đích mà người ta đánh giá về – Bánh mì chất lượng khác nhau. Nhìn chung, những tập – Cơm hợp chất lượng thoả mãn với yêu cầu mục – Thịt hầm đích chế biến gọi là cĩ chất lượng như: – Ăn uống được – Cĩ giá trị thực phẩm nhất định – Khẩu vị (mùi vị thích hợp nào đĩ) ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 17 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 18 3
4.  Đi sâu hơn thì người ta đánh giá chất lượng sản – Giá trị dinh dưỡng: Tức khả năng nuơi sống và bồi phẩm bằng các giá trị đặc trưng như: dưỡng sức lực của các loại thực phẩm đối với con người rất khác nhau. Cĩ loại thực phẩm bổ nhiều, – Giá trị sinh học của sản phẩm thực phẩm: các acid amin khơng thay thế, các acid béo khơng cĩ loại bổ ít và cĩ loại cịn cĩ hại đối với khoẻ con người. no, lipid, vitamin – Giá trị sinh lý của sản phẩm thực phẩm: đối với – Giá trị cảm quan: là phẩm chất của loại thức ăn đĩ được đánh giá bằng các cảm giác của con người hệ tiêu hố, đối với hệ thần kinh (trà, cà phê), đối bao gồm các mặt: với bộ máy tuần hồn – Khả năng sinh năng lượng: • Cách nhìn nhận (thị giác): hình dạng, kích thước, sự đồng đều, màu sắc của thực phẩm • 1g glucid 4,1kcal • Bằng xúc giác: độ cứng, mềm, dẻo • 1g protein 4,1 kcal • Đánh giá bằng ăn, nếm (vị giác): vị đắng, ngọt, • 1g lipid 9,3 kcal chua, mặn ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 19 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 20 • Đánh giá bằng cách ngửi (khứu giác): chỉ cĩ những thành phần thực phẩm bay hơi trong thực phẩm mới cĩ khả năng cho ta cảm giác về mùi. Các chất hố học gây ra mùi của thực phẩm: rượu, aldehyd, xeton, este, ete Các loại mùi mà con người cĩ thể cảm nhận được: o Mùi thơm của hương liệu: thì là, quế o Mùi thơm của hoa: nhài, hồng, huệ o Mùi thơm của quả: chuối, cam, chanh o Mùi thối: H2S, indol, scartol o Mùi cháy khét: pyridin, nicotin, acrolein ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 21 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 22  Nhào rửa nguyên liệu  Nước giữ vai trị quan  Vận chuyển và xử lý trọng trong đời sống. nguyên liệu  Là thành phần chính của cơ thể và của sản phẩm thực phẩm  Là mơi trường cũng là một thành phần của các phản ứng hố sinh ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 23 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 24 4
5.  Đảm bảo giá trị cảm quan của Bài 2: NƯỚC sản phẩm  Tăng cường các quá trình sinh học như hơ hấp, lên men I. Cấu tạo của nước  Tham gia vào quá trình làm lạnh hoặc gia nhiệt II. Tính chất của nước III. Trạng thái của nước trong thực phẩm IV. Hoạt độ của nước và đường đẳng nhiệt hấp thụ V. Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến thực phẩm ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 25 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 26 I. Cấu tạo của nước  Ở thể rắn, trong nước đá, các phân tử  Ở thể hơi nước ở dạng đơn phân (monomer) nước được sắp xếp thành mạng lưới tinh thể và mỗi phân tử nước được bao quanh bỡi 4 phân tử nước khác, với liên kết hydro ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 27 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 28 Trạng thái của nước  Ở trạng thái lỏng, cấu trúc tứ diện vẫn được duy trì cục bộ và tồn tại đồng thời với nước  Điểm ba trạng thái: dạng phân tử cĩ mật độ lớn – Nhiệt độ: 0,00980C (~273,16K) – Áp suất: 4,579 mmHg (0,00603atm = 4,58 tor = 611,73 Pa)  Điểm tới hạn: – Nhiệt độ 3740C – Áp suất: 220 atm ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 29 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 30 5
6. II. TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC II. TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC 2.1 PHẢN ỨNG GIỮA NƯỚC VỚI CHẤT TAN:  Solvat hố các ion: do tính phân cực mạnh, nên các 2.1 PHẢN ỨNG GIỮA NƯỚC VỚI CHẤT TAN: phân tử nước liên kết với các ion của chất tan, tạo  Ion hố các ion: thành lớp vỏ hydrat  Ví dụ: bao quanh K+, Na+ là 6 phân tử nước và Cl- là 2 Ví dụ: ion hố acid hữu cơ: phân tử nước H-O-H + H-O-O-C-R  Nhiệt hồ tan: hồ tan một chất rắn kèm theo sự phát nhiệt hoặc thu nhiệt, tuỳ thuộc lực phản ứng giữa các phân tử chất tan và các phân tử nuớc ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 31 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 32 II. TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC II. TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC 2.2 PHẢN ỨNG GIỮA NƯỚC VỚI CÁC PHÂN TỬ LƯỠNG CỰC: 2.2. PHẢN ỨNG GIỮA NƯỚC VỚI CÁC PHÂN TỬ  Một số dẫn suất của lipid : xà phịng, phospholipid, muối mật là LƯỠNG CỰC: chất lưỡng cực, trong phân tử cĩ đồng thời nhĩm kỵ nước (hydrophobe) và nhĩm háo nước(hydrophile)  Tĩm lại, khi đưa vào nước các chất khác nhau dưới + dạng dung dịch hay dung dịch keo sẽ tạo ra các  Ví dụ: Natri stearate ( CH3-(CH2)16-COO-Na ).Cho vào nước, các ion khơng tạo thành dung dịch mà tạo thành hệ keo phân tán, mỗi thuơc tính kết hợp, tuỳ thuộc vào số lượng phân tử mixen cĩ thể tập hợp từ 20 – 1000 gốc ( đơn vị). Các nhĩm cĩ mặt mà làm thay đổi : giảm áp suất hơi bão hồ, cacboxylate (anion) nằm ở mặt ngồi các mixen, bao bọc bởi lớp tăng điểm sơi, giảm điểm đĩng băng vỏ hydrat, giống như Na+. Vùng trung tâm của các mixen cĩ thể hấp phụ các phân tử kỵ nước như chất béo ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 33 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 34 Sự điện ly của nước Pt Henderson-Hasselbalch  Tích số ion của nước: + – H OH H2O H + OH    K + – H A  H O HA H + A K a 2 HA 0 -16 Ở t = 25 C, K = 1,8.10 mol/l, [H2O] = 1000/18/1 = 55,56 mol/l -16 -14 Tích số ion của H2O: KH2O = K[H2O] = 1,8.10 .55,56 = 10 HA H  Ka 0 KH2O chỉ phụ thuộc t mà khơng phụ thuộc C A  + – HA  Nồng độ [H ], [OH ]: lgH  lg K lg K 10 14 a A  H  H2O OH  OH  HA pH pKa lg pH = -lg [H+], pOH = -lg[OH–] pH + pOH = 14 A  – Mơi trường trung tính: [H+] = [OH–] = 10-7 pH = pOH = 7 A C + -7   b – Mơi trường axit: [H ] > 10 pH 7 a ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 35 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 36 6
7. III. TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG III. TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG THỰC PHẨM THỰC PHẨM  Nhĩm sản phẩm cĩ  Hàm lượng nước ( hoặc độ ẩm) của thực phẩm hàm lượng nước là tỷ lệ giữa khối lượng nước cĩ trong thực phẩm cao (trên 40%) so với khối lượng thực phẩm ướt hoặc so với khối lượng thực phẩm khơ %m(wet basis) = wt. H2O/ (wt. H2O + wt. Food (dry)) %m(dry basis) = wt. H2O/ wt. Food (dry) ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 37 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 38 III. TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG III. TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG THỰC PHẨM THỰC PHẨM  Nhĩm sản phẩm cĩ hàm lượng nước  Nhĩm sản phẩm cĩ trung bình (10-40%) hàm lượng nước thấp (dưới 10%) ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 39 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 40 III. TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG III. TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG THỰC PHẨM THỰC PHẨM  Lợi ích của việc xác định độ ẩm:  Trong thực phẩm nước cĩ thể ở dạng tự do – Cần thiết về cơng nghệ. hoặc ở dạng liên kết. Tuỳ theo mức độ mà – Cần thiết về phân tích cĩ 3 dạng liên kết – Cần thiết cho mua bán – Liên kết hĩa học – Liên kết hĩa lý hay hấp thụ – Liên kết mao quản hay cơ lý ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 41 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 42 7
8. III. TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG III. TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG THỰC PHẨM THỰC PHẨM  NƯỚC TỰ DO: Là chất lỏng giữa các mixen cĩ tính chất của nước nguyên  Liên kết hĩa học: chất Liên kết chặt chẽ với nguyên liệu, thường ở dạng nước hydrat ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 43 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 44 III. TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG III. TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG THỰC PHẨM THỰC PHẨM  Liên kết hĩa lý  Liên kết mao quản hay liên kết cơ lý: hay liên kết hấp – Là dạng liên kết yếu thụ: Độ bền liên kết trung bình, – Nước từ ngồi đi vào bên trong, thường thấy là ngưng tụ và làm đầy các mao quản liên kết hydro ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 45 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 46 IV. HOẠT ĐỘ NƯỚC VÀ ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT HẤP THỤ P 4.1. Hoạt độ nước: a w  Giá trị của thực phẩm, tính chất cảm quan, độ bền của P0 các sản phẩm khi bảo quản phụ thuộc vào thành phần các chất hữu cơ và vơ cơ, trong đĩ nước đĩng vai trị  P là áp suất hơi riêng phần của nước trong quyết định. thực phẩm ở nhiệt độ T  Năm 1952, W.J.Scott đã đưa ra kết luận chất lượng  P0 là áp suất hơi bão hịa của dung mơi nguyên của thực phẩm được bảo quản khơng phụ thuộc vào chất ở nhiệt độ T hàm lượng nước mà phụ thuộc vào hoạt độ nước, được tính theo cơng thức sau: P a w P0 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 47 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 48 8
9. Trong điều kiện cân bằng, aw của dung dịch = P Qui định nước nguyên chất hơi tương đối do dung dịch đĩ tạo ra trong mơi cĩ aw = 1 đơn vị trường quanh nĩ Một dung dịch hay thực phẩm nào đĩ luơn cĩ Hay: aw.100 = độ ẩm tương đối bách phân aw 0.3 : tiếp theo lớp nước đơn phân tử, lần lượt xếp chồng lên các lớp nước khác với lực liên kết yếu dần với các thành phần vơ cơ và hữu cơ của thực phẩm. Nước này dần trở thành nước tự do ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 53 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 54 9
10. IV. HOẠT ĐỘ NƯỚC VÀ ĐƯỜNG IV. HOẠT ĐỘ NƯỚC VÀ ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT HẤP THỤ ĐẲNG NHIỆT HẤP THỤ 4.2. Đường đẳng nhiệt hấp thụ: 4.2. Đường đẳng nhiệt hấp thụ:  Hai đường cong hấp thụ và giải hấp thụ nước khơng trùng nhau. Cùng một hàm lượng nước, sự cân bằng  Ưu điểm: giải hấp thụ tạo nên hoạt độ của nước tương ứng nhỏ – aw trong một thực phẩm càng thấp càng dễ hơn so với sự cân bằng của hấp thụ. Hiện tượng đĩ bảo quản bởi vì hạn chế sự phát triển của gọi là “sự trễ” và chỉ xuất hiện khi a >0.2 w vi sinh vật và các biến đổi hố học  Hiện tượng trễ được giải thích: các lỗ hổng trong thực phẩm, nĩi chung cĩ bề mặt nhỏ hơn so với chiều sâu. – Các đường cong đẳng nhiệt hấp thụ là Áp suất hơi nước cần thiết để lấp đầy cao hơn so với cơng cụ để dự đốn các tính chất của thực trường hợp các lỗ hỏng được làm trống. Hiện tượng phẩm và từ đĩ lựa chọn các chế độ gia trễ thường gặp trong rau quả cơng kỹ thuật và bảo quản thích hợp ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 55 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 56 IV. HOẠT ĐỘ NƯỚC VÀ ĐƯỜNG IV. HOẠT ĐỘ NƯỚC VÀ ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT HẤP THỤ ĐẲNG NHIỆT HẤP THỤ 4.2. Đường đẳng nhiệt hấp thụ: 4.2. Đường đẳng nhiệt hấp thụ:  Ưu điểm:  Ưu điểm: – Tái làm ẩm một thực phẩm khơ: – Ảnh hưởng của sự thay đổi Cùng 1 độ ẩm, thực phẩm được nhiệt độ đối với aw: Ẩm khơng tái làm ẩm cĩ Aw lớn hơn so với đổi, trong bao bì kín, làm tăng thực phẩm được làm khơ từng nhiệt độ sẽ làm tăng aw. Sự thay phần. Đây là trường hợp của đổi với nhiệt độ rất nhạy khi rau,quả. Thực phẩm được tái aw≈0.4. Do đĩ, cần chú ý bảo làm ẩm bị hư hỏng dễ hơn so quản ở nhiệt độ thấp và khơng với thực phẩm sấy khơ từng đổi phần. ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 57 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 58 V. Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến V. Ảnh hưởng của hoạt độ nước thực phẩm đến thực phẩm Ảnh hưởng của hoạt độ của nước lên các phản ứng 5.1. Oxy hố chất béo Đường đẳng nhiệt  Tác dụng lên các gốc tự do và peroxyd: Oxy hĩa tự nhiên Khi aw rất thấp, nước cĩ mặt trên bề mặt phân chia nước- chất béo, cố định peroxyd và ngăn cản sự Nâu hĩa khơng Oxy hĩa do enzym phân ly chúng. Do đĩ cĩ tác dụng bảo vệ ộ(%) ẩm Khi aw ~0.5, nước khơng cịn tác dụng bảo vệ Đ peroxyd và các phản ứng giữa các gốc tự do cĩ thể xảy ra Sự phát triển Tuy nhiên, nước cho phép vận chuyển các chất Hoạt tính của vi sinh vật của enzym chống oxy hố được cho vào như BHA(butyl- hydroxy-anisol), acid ascorbic và các phụ gia này tác Hoạt độ của nước dụng lên các gốc tự do ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 59 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 60 10
11. V. Ảnh hưởng của hoạt độ nước V. Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến thực phẩm đến thực phẩm 5.1. Oxy hố chất béo 5.2. Phản ứng hố nâu phi enzym:  Tác dụng lên các kim loại:  Là phản ứng Maillard – ngưng tụ giữa đường – Khi 0 0.5, oxy hố chất béo tăng do các kim loại linh động cao, hoạt tính xúc tác thắng tác dụng và đạt cực đại ở aw=0.7 chống oxy hố  Khi aw≥0.7 tốc độ phản ứng hố nâu giảm do – Khi aw>0.7, nồng độ kim loại bị pha lỗng nên hoạt sự pha lỗng các chất phản ứng tính xúc tác oxy hố giảm ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 61 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 62 V. Ảnh hưởng của hoạt độ nước V. Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến thực phẩm đến thực phẩm 5.4. Phát triển vi sinh vật: 5.3. Phản ứng thuỷ phân: Vi sinh vật aw  Các phản ứng thuỷ phân, đặc biệt là thuỷ Aspergillus caldidus 0,75 phân enzym tăng song song tăng hoạt tính Aspergillus flavus 0,78 0.2 <Aw<0.9. Khi Aw tăng, tốc độ phản ứng Aspergillus niger 0,77 thuỷ phân tăng nhanh do sự khuếch tán Saccharomyces cerevisiae 0,9 enzym và cơ chất đẩy mạnh, chúng dễ dàng Saccharomyces bailii 0,8 tiếp xúc với nhau Aerobacter aerogenes 0,94 Bacillus cereus 0,95 E. Coli 0,95 Staphylococcus aureus 0,85 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 63 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 64 V. Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến V. Ảnh hưởng của hoạt độ nước thực phẩm đến thực phẩm 5.5. Ảnh hưởng của nước đến tính lưu biến của 5.6. Ảnh hưởng của nước đến giá trị dinh dưỡng sản phẩm  Nước ảnh hưởng rất lớn đến độ bền của các  Độ cứng vitamin tan trong nước  Độ dẻo  Những vitamin bị ảnh hưởng: B1, C  Độ dai  Với những vitamin tan trong dầu thì ngược lại  Độ đàn hồi ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 65 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 66 11
12. V. Ảnh hưởng của hoạt độ nước Ảnh hưởng của nước đến cấu trúc đến thực phẩm của rau quả tươi 5.7. Ảnh hưởng đến cấu trúc và trạng thái của thực phẩm  Áp suất trương của nước bên trong tế bào giúp chế biến cho rau quả tươi cĩ một độ căng bĩng nhất định  Nước tạo lớp vỏ bề mặt, ổn định độ nhớt và khả năng hịa tan  Nước làm biến tính protein, tạo cấu trúc gel (phomat, giị )  Ảnh hưởng đến khả năng tạo nhủ tương và tạo bọt của protein  Nước làm chất hố dẻo của tinh bột, tạo độ dai, độ trong, tạo màng, tạo sợi ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 67 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 68 Air Dried Freeze Dried Vacuum Microwave Dried Ảnh hưởng của nước đến cấu trúc của rau quả tươi Trước khi sấy Sau khi sấy ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 69 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 70 SỰ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG NƯỚC  Trong quá trình bảo quản, rau quả đã tách TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN, khỏi mơi trường sống và cây mẹ, sự bốc hơi BẢO QUẢN THỰC PHẨM nước của rau quả khi bảo quản là nguyên  Trong rau quả, nước chủ yếu nằm ở dạng tự do nhân chủ yếu làm giảm khối lượng của sản trong dịch bào (80-90%). Phần cịn lại cĩ ở: phẩm màng tế bào (nước liên kết với protopectin,  Sự mất nước cịn ảnh hưởng đến: các quá hemicellulose, cellulose), khoảng giữa các tế trình trao đổi bình thường, làm giảm tính bào, trong chất nguyên sinh trường nguyên sinh làm rau quả bị héo. Sự  Nước trong rau quả chủ yếu ở dạng tự do, trong héo làm tăng quá trình phân hủy các chất, đĩ cĩ chứa các chất hồ tan, chỉ cĩ một phần phá huỷ sự cân bằng năng lượng, làm giảm nhỏ (<5%) là ở dạng liên kết trong các hệ keo sức đề kháng bệnh của rau quả của tế bào ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 71 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 72 12
13.  Trong rau quả, củ non, các phần tử keo của nguyên sinh chất và khơng bào giữ nước yếu  Lượng nước mất đi trong quá trình bảo quản dễ bị mất nước cịn tùy thuộc vào từng loại sản phẩm, độ già  Sự thương tổn cũng làm tăng sự mất nước chín, nhiệt độ, ẩm thấp, vận tốc chuyển động (vết thương vài cm2 trên quả cam làm tăng độ khơng khí trong kho bảo quản mất nước lên 3,4 lần) – 1 tấn rau mất 600-800g nước/ngày  Sự mất nước của thực phẩm thay đổi trong – 1 tấn củ, quả mất 300-600g nước/ngày quá trình bảo quản ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 73 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 74  Để chống sự mất nước do bay hơi nước cần:  Trong các sản phẩm thì hàm lượng nước – Hạ thấp nhiệt độ phịng bảo quản được tiêu chuẩn hố. Với hàm lượng nước cao sẽ cho sản phẩm một hướng chất lượng – Phải bảo quản rau quả trong phịng cĩ độ nào đĩ, tốt hoặc xấu. ẩm cao: 85-95% – Hạt lương thực, cĩ hàm lượng nước bằng – Tránh vẩy nước trực tiếp, tạo các hạt nước 14%, nếu cao hơn, hạt lương thực dễ bị hư dư thừa trên bề mặt rau quả là điều kiện hỏng do nấm mốc phát triển thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật – Rau quả tươi khi mất nước 5-7%, dễ bị héo – Xếp rau quả tươi trong hầm chất, vùi trong hay thối cát, đựng trong các túi polyethylen, gĩi giấy – Cơ thể động vật: mất 15-20% thì bị chết ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 75 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 76 Bài tập Câu 1: Đây là ổ bánh mì vừa ra  Nếu ta đặt ổ bánh mì vào lị: trong tủ lạnh.điều gì sẽ xảy 1. Nơi nào nĩng nhất ra ở lớp ngồi cùng của vỏ 2. Nơi nào lạnh nhất bánh mì cĩ bao bì? khơng bao bì 3. Áp suất hơi nước đi từ trung tâm bánh mì ra bên ngồi. Cịn nước đi như thế nào? ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 77 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 78 13
14. Trả lời Bao gĩi sẽ ngăn chặn sự dịch chuyển  Độ ẩm trong bánh mì thay đổi theo thời gian nước ở lớp vỏ ngồi cùng của bánh mì bảo quản. Chúng ta cĩ sang mơi trường khơng khí xung quanh.do thể bổ sung chất gì vậy, nước được giữ lại giúp cho bánh mì vào bánh mì để làm mềm. chậm quá trình này. Ngược lại, nếu khơng bao gĩi sẽ làm bánh mì cứng và dịn. ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 79 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 80 Trả lời Bài tập Bổ sung chất kỳ chất phụ gia nào mà liên Câu 2: Trong quá trình bảo quản sữa bột kết được với nước. Ví dụ: muối, tinh bột ở 400C, khảo sát hoạt tính của nước: khi biến tính Aw =0.68 sữa bột trở nên hố nâu nhưng khi Aw=0.4, phản ứng hố nâu khơng xảy ra. Tại sao? ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 81 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 82 Bài tập Câu 3: Bảo quản một miếng thịt bị ở nhiệt độ phịng trong khoảng thời gian kéo dài: 32% lysine, 12% leucine, 40% tryptophan and 12% methionine bị mất. Tại sao? ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 83 ThS. Phạm Hồng Hiếu Hĩa Sinh Thực Phẩm II – Bài 1,2 84 14