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
những nơi chưa có sự sống.”
Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 2
PhD. Vũ Hồng Sơn-ĐHBK 1
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%
• Trạngthái
– Nước tự do
– Nước liên kết hóa học
– Nước liên kết hóa-lý (hấp thụ)
– Nước liên kết mao quản (cơ lý)
Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 4
1.3. Hoạt độ nước
Ký hiệu aw
• 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 ýnghĩa quyết định
Ví dụ:
– Đường kính:w=0,12%
–Chè: w=8%
–Phomat: w=40%
Vẫn có thể bảo quản trong cùng điều kiện ở φkk =70%
PhD. Vũ Hồng Sơn-ĐHBK 2
Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 5
•Độ ẩm tương đối không khí (φkk )
Trong đó:
–P(T) :áp suất hơi nước riêng phần trong không khí ở nhiệt độ T
–PO(T) :áp suất hơi nước bão hòa trong không khí ở nhiệt độ T
• Hoạt độ nước (aw)
Trong đó:
–P(T) :áp suất hơi nước riêng phần trên bề mặt sản phẩm ở nhiệt độ T
–PO(T) :áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nước nguyên chất ở nhiệt
độ T
P
oT
kk
P
Tx100%
oT
wP100
P
Tkkcb
a
6
1.4. Đường đẳng nhiệt hấp thụ và phản hấp thụ
• Định nghĩa:
•Cách xây dựng:
025 50 75 đé Èm t¬ng ®èi
Hình 1.1.Đường đẳng nhiệt hấp thụ và phản hấp thụ
Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN
Ph¶n hÊp thô
HÊp thô
Hµm lî ng H2O
(g H2O/100g chÊt kh«)
5
25
15
PhD. Vũ Hồng Sơn-ĐHBK 3
Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 7
• Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ nước
Hình 1.2.Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ nước
0aw
Hµm lî ng H2O
aT - t aTaT + t
đêng ®¼ng nhi Öt ë nhi Öt ®é :
T - t
T
T + t
Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 8
5. Phương pháp xác định hàm lượng nước
1. Xác định hàm lượng nước tuyệt đối (dùng trong phòng phân tích) Nguyên
tắc: tạo một cân bằng thực giữa sản phẩm và một khí quyển có áp suất hơi
nước bằng không.
• Sấy mẫu ở nhiệt độ thấp trong khí quyển có φkk =0
Nhiệt độ sấy: 50-80oC
Tác nhân sấy: P2O5(tạo áp suất hơi nước =10-4 Pa ở 20oC)
Peclorat Mg khan [Mg(ClO4)2]
Rây phân tử (tạo áp suất hơi nước =10-3 Pa ở20oC)
Ưu điểm: cho kết quả chính xác
Nhược điểm: thời gian phân tích dài, có mẫu kéo dài 150h
• Phươngpháp Karl Fischer
Nguyên tắc:
SO2+ I2+2H202 I-+4H++SO4-2
Thuốc thử Karl Fischer gồm SO2, I2, piridin và một rượu (thường là
metanol hoặc 2 metoxy-etanol)
PhD. Vũ Hồng Sơn-ĐHBK 4
Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 9
• Phươngpháp chưng cất
Nguyên tắc
Dung môi hay dùng: benzen, toluen, xylen
2. Phương pháp sấy tiêu chuẩn (nhiệt độ: 100-130oC)
3. Phương pháp đo nhanh
• Sấy nhanh ở nhiệt độ cao (≥200oC)
• Phươngpháp 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)
Vũ Hồng Sơn-ĐHBK HN 10
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
aN
oT
oTR
wP
P
a
n
ooNn Nn
ppp
PhD. Vũ Hồng Sơn-ĐHBK 5