Nươc trong thực phẩm

1. 1
CHƯƠNG 6
NƯỚC
Nước giữ vai trò quan
trọng đối với sự sống
Là thành phần chính
của cơ thể (60%) và
của sản phẩm thực
phẩm
Là môi trường và cũng
là một thành phần của
các phản ứng hóa sinh
VAI TRÒ VÀ TÁC DỤNG CỦA NƯỚC TRONG
ĐỜI SỐNG & SẢN XUẤT THỰC PHẨM
Nước là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp
chế biến thực phẩm, là yếu tố liên kết các nguyên liệu và
các chất trong thực phẩm
Nhào rửa nguyên liệu
Vận chuyển và xử lý
nguyên liệu
Đảm bảo giá trị cảm
quan của sản phẩm
Tăng cường các quá
trình sinh học như
hô hấp, lên men
Tham gia vào quá
trình làm lạnh hoặc
gia nhiệt
VAI TRÒ VÀ TÁC DỤNG CỦA NƯỚC TRONG
ĐỜI SỐNG & SẢN XUẤT THỰC PHẨM
HÀM LƯỢNG NƯỚC VÀ TRẠNG THÁI CỦA
NƯỚC TRONG SẢN PHẨM THỰC PHẨM
Dựa vào hàm lượng nước, có thể chia thực phẩm thành
3 nhóm:
- Nhóm sản phẩm thực phẩm có hàm lượng nước cao
(trên 40%) – Thực phẩm tươi chưa qua chế biến
- Nhóm sản phẩm thực phẩm có hàm lượng nước trung
bình (10-40%) – Thực phẩm đã qua chế biến hoặc xử lý
nhiệt
- Nhóm sản phẩm thực phẩm có hàm lượng nước thấp
(dưới 10%) – Các thực phẩm được xử lý nhiệt có thể
được bảo quản trong đk nhiệt độ môi trường
Trong thực phẩm, nước tồn tại ở hai dạng, nước tự do và nước
liên kết.
- Nước tự do
- Nước liên kết: tuỳ theo mức độ có 3 dạng liên kết
+ Nước liên kết hoá học: Liên kết chặt chẽ với nguyên
liệu, thường ở dạng nước hydrat
+ Nước hấp phụ (lk hóa lý): Độ bền liên kết trung
bình, thường thấy là liên kết hydro
+ Nước liên kết mao quản (lk cơ lý): Là dạng liên kết
yếu. Nước từ ngoài đi vào bên trong, ngưng tụ và làm
đầy các mao quản
TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG THỰC PHẨM
Trong quá trình chế biến bảo quản, tùy theo điều
kiện có thể làm nước tự do chuyển thành nước
liên kết và ngược lại.
Thí dụ: Trong sản xuất bánh mì
- Giai đoạn nhồi bột có + tinh bột tự do →
nước liên kết
- Giai đoạn nướng: nước liên kết → nước
tự do

2. 2
Cấu tạo phân tử nước
• Phân tử nước gồm
– 2 nguyên tử H
– 1 nguyên tử O
Nước có độ phân cức lớn
nên có khả năng hòa tan
và ion hóa nhiều hợp
chất khác nhau
Cấu trúc của mạng lưới phân tử nước
Dạng phân tử liện hợp [H2O]x x- không xác đinh và luôn
biến đổi. Hiện tượng liên hợp luôn xảy ra và luôn bị phá vỡ
Liên kết hydro
Khi đông lạnh dưới 4 °C
Cấu trúc tinh thể của phân tử
nước đá thuộc cấu trúc tứ
diện tâm là nguyên tử ôxy
Khi nhiệt độ đạt 1000C
Các phân tử nước tồn
tại dưới dạng đơn phân
tử
Khả năng hòa tan trong nước
• Hòa tan tốt các ion
• Chất không phân cực không tan
Hoạt độ nước (aw)
Hoạt độ nước là lượng nước tự do tồn tại trong sản phẩm hoặc
vật chất. Nó được xác định như là tỷ lệ giữa áp suất bay hơi của
nước trong vật chất chia cho áp suất bay hơi của nước tinh
khiết ở cùng điều kiện nhiệt độ.
aw = P/Po
P: áp suất hơi của dung dịch
Po: áp suất hơi nước tính khiết (= 1)
Nước cất có hoạt độ nước bằng 1,0.
Khi nhiệt độ tăng thì aw tăng, ngoại trừ một số sản phẩm
tinh luyện với muối hoặc đường.
Hoạt độ nước của một số loại thực phẩm
0,5 - 0,6Quả khô
0,5 - 0,7Mật ong
0,5 - 0,7Không khí trong phòng (điển hình)
0,75Dung dịch NaCl bão hòa
< 0,85Thịt đã nấu chín
0,97Nước quả
0,97Sữa
0,99Thịt chưa chế biến
0,99Nước máy
1Nước cất
awTên thực phẩm

3. 3
- Ở điều kiện cân bằng, có sự bằng nhau giữa hoạt độ
nước của một thực phẩm và áp suất hơi tương đối do
thực phẩm đó tạo ra trong khí quyển bao quanh nó.
- Độ ẩm tương tối và hoạt độ nước là hai đại lượng tỷ lệ
thuận
aw= độ ẩm tương đối bách phân/100
Hay aw x 100 = độ ẩm tương đối bách phân
Hoạt độ nước (aw) Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến tốc độ phản ứng
Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến tính chất biến đổi và
chất lượng của thực phẩm
- Ảnh hưởng của hàm lượng nước đến phản ứng oxy hoá chất
béo
- Hiệu ứng hoạt độ nước đến phản ứng sẫm màu phi enzym
- Ảnh hưởng đến phản ứng enzym trong các sản phẩm thực
phẩm
- Ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật
- Ảnh hưởng đến tính chất lưu biến của thực phẩm
- Ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng
Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự
oxy hóa chất béo
• Các sản phẩm có chứa chất
béo ở dạng khan thường có
những lỗ xốp trên bề mặt do
đó ôxy dễ dàng xâm nhập và
sự oxy hóa chất béo xảy ra
nhanh chóng
• Khi aw > 0.3 tạo lớp nước hấp
thụ trên bề mặt sản phẩm hạn
chế sự xâm nhập của ôxy quá
trình oxy hóa giảm
• aw > 0,5 sự ôxy hóa tăng là do
KL khuếch tán dễ dàng.
Hiệu ứng hoạt độ nước đến phản ứng
sẫm màu phi enzym
• Phản ứng gây sẫm màu phi enzym: caramen hóa, melanoidin, quá
trình oxy hóa lipid với protein…
• Sự sẫm màu thường xảy ra đối với những sản phẩm có hàm ẩm
thấp hoặc trung bình (aw > 0,5).
• Để giảm mức độ sẫm màu trong các sản phẩm có hoạt độ nước từ
0,6 – 0,8 bằng cách sử dụng glyxerin như là chất làm ẩm có thể
làm giảm aw từ 0,75 xuống 0,65; từ 0,5 đến 0,4.
Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến
phản ứng của enzyme
• Nước tham gia tích cực trong các phản ứng thủy phân
• Làm tăng tính năng động của cơ chất với sản phẩm
phản ứng
• Phản ứng thủy phân khó xảy ra trong điều kiện thiếu
nước đặc biệt là nước tự do
• Hoạt động của phản ứng enzyme thường bắt đầu xuất
hiện khi aw > 0,45

4. 4
Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến
sự phát triển của vi sinh vật
• Vi sinh vật ảnh hưởng sâu sắc đến chất lượng sản phẩm
• Nước là môi trường cho những vi sinh vật này phát triển,
sinh trưởng và trao đổi chất
• Mật độ và chủng loại vi sinh vật phụ thuộc nhiều vào hoạt
độ nước
- Vi khuẩn: 0,91
- Nấm men: 0,88
- Nấm mốc: 0,80
Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến
sự phát triển của vi sinh vật
0,85Staphylococcus aureus
0,95E. Coli
0,95Bacillus cereus
0,94Aerobacter aerogenes
0,8Saccharomyces bailii
0,9Saccharomyces cerevisiae
0,77Aspwegillus niger
0,78Aspergillus flavus
0,75Aspergillus caldidus
awVi sinh vật
Ảnh hưởng của hoạt độ nước
đến tính lưu biến của sản phẩm
• Độ cứng
• Độ dẻo
• Độ dai
• Độ đàn hồi
• …..
Ảnh hưởng của hoạt độ nước
đến giá trị dinh dưỡng
• Nước ảnh hưởng rất lớn đến độ bền của các vitamin
tan trong nước
• Những vitamin bị ảnh hưởng: B1, C…
• Với những vitamin tan trong dầu thì ngược lại
Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến cấu trúc
và trạng thái của sản phẩm thực phẩm
* Ảnh hương của nước đến cấu trúc của rau quả tươi
* Nước tham gia và sự tạo cấu trúc và trạng thái của
các sảm phẩm thực phẩm chế biến
Ảnh hưởng của nước đến cấu trúc của rau
quả tươi
• Khi nước vào trong tế bào thì chất chứa trong tế bào
sẽ gây nên một áp suất trong vỏ tế bào .Áp suất thủy
tỉnh này gọi là áp suất trương mà thường tạo ra một
độ căng nào đó đối với tế bào nên làm căng kích
thước tế bào
• Áp suất trương của nước bên trong tế bào giúp cho
rau quả tươi có một độ căng bóng nhất định

5. 5
Ảnh hưởng đến cấu trúc và trạng thái của thực
phẩm chế biến
• Nước tạo lớp vỏ bề mặt, ổn định độ nhớt và
khả năng hòa tan
• Nước làm biến tính protein, tạo cấu trúc gel
(phomat, giò…)
• Ảnh hưởng đến khả năng tạo nhũ tương và
tạo bọt của protein
• Nước làm chất hoá dẻo của tinh bột, tạo độ
dai, độ trong, tạo màng, tạo sợi…
Độ ẩm của thực phẩm
• Là lượng nước tự do có trong thực phẩm
Trong quá trình bảo quản, rau quả đã tách khỏi môi
trường sống và cây mẹ, lượng nước mất đi không
được bù đắp nên bản thân chúng một mặt phải hạn
chế sự bốc hơi, mặt khác nhiệt sinh ra chỉ mất đi bằng
con đường bức xạ nhiệt ra môi trường xung quanh.
Sự bốc hơi nước của rau quả khi bảo quản là nguyên
nhân chủ yếu làm giảm khối lượng của sản phẩm.
Sự mất nước còn ảnh hưởng đến: các quá trình trao
đổi bình thường, làm giảm tính trường nguyên sinh
làm rau quả bị héo. Sự héo làm tăng quá trình phân
huỷ các chất, phá huỷ sự cân bằng năng lượng, làm
giảm sức đề kháng bệnh của rau quả.
SỰ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG NƯỚC TRONG QUÁ TRÌNH
CHẾ BIẾN, BẢO QUẢN THỰC PHẨM
- Trong rau quả, củ non, các phần tử keo của nguyên
sinh chất và không bào giữ nước yếu → dễ bị mất
nước
- Sự thương tổn cũng làm tăng sự mất nước (vết
thương vài cm2 trên quả cam làm tăng độ mất
nước len 3,4 lần)
- Sự mất nước của thực phẩm thay đổi trong quá
trình bảo quản
SỰ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG NƯỚC TRONG QUÁ TRÌNH
CHẾ BIẾN, BẢO QUẢN THỰC PHẨM
- Lượng nước mất đi trong quá trình bảo quản còn
tùy thuộc vào từng loại sản phẩm, độ già chín,
nhiệt độ, ẩm thấp, vận tốc chuyển động không khí
trong kho bảo quản
+ 1 tấn rau mất 600-800g nước/ngày
+ 1 tấn củ, quả mất 300-600g nước/ngày
Trong các sản phẩm thì hàm lượng nước được tiêu
chuẩn hoá. Với hàm lượng nước cao sẽ cho sản
phẩm một hướng chất lượng nào đó, tốt hoặc xấu.
- Hạt lương thực, có hàm lượng nước bằng 14%,
nếu cao hơn, hạt lương thực sẽ giòn, dễ vỡ; dễ bị
hư hỏng do nấm mốc phát triển.
- Rau quả tươi khi mất nước 5-7%, dễ bị héo hay
thối
- Cơ thể động vật: mất 15-20% thì bị chết
SỰ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG NƯỚC TRONG QUÁ TRÌNH
CHẾ BIẾN, BẢO QUẢN THỰC PHẨM

6. 6
Để chống sự mất nước do bay hơi nước cần:
- Hạ thấp nhiệt độ phòng bảo quản
- Phải bảo quản rau quả trong phòng có độ ẩm
cao: 85-95%
- Tránh vẩy nước trực tiếp, tạo các hạt nước dư
thừa trên bề mặt rau quả là điều kiện thích hợp
cho sự phát triển của vi sinh vật
- Xếp rau quả tươi trong hầm chất, vùi trong
cát, đựng trong các túi polyethylen, gói giấy
SỰ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG NƯỚC TRONG QUÁ TRÌNH
CHẾ BIẾN, BẢO QUẢN THỰC PHẨM