TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

PHẠM LÊ HẢO
MSSV 2030340

KHẢO SÁT MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA
ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA NƯỚC VỚI
CÁC YẾU TỐ HÀM LƯỢNG MUỐI NGẤM,
ĐỘ ẨM Ở CÁC NHIỆT ĐỘ BẢO QUẢN
SẢN PHẨM KHÔ CÁ LÓC
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÃ NGÀNH 08

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Th.s VĂN MINH NHỰT

Năm 2008


Luận văn đính kèm sau đây với tựa đề “KHẢO SÁT MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA
ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA NƯỚC VỚI CÁC YẾU TỐ HÀM LƯỢNG MUỐI
NGẤM, ĐỘ ẨM Ở CÁC NHIỆT ĐỘ BẢO QUẢN SẢN PHẨM KHÔ CÁ
LÓC” do Phạm Lê Hảo thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn
thông qua

Giáo viên hướng dẫn

Giáo viên phản biện

Trường Đại học Cần Thơ

Luận văn tốt nghiệp khóa 29

TÓM LƯỢC
Từ phương pháp muối cá, phơi khô truyền thống và các tài liệu về bảo quản khô cá,
đề tài tiến hành nghiên cứu để tìm ra điều kiện thích hợp bảo quản sản phẩm khô cá
lóc.
Sản phẩm khô cá lóc rất dễ bị hư hỏng bởi nấm mốc nên cần tiến hành khảo sát mối
tương quan giữa hoạt độ của nước với các yếu tố hàm lượng muối ngấm, độ ẩm
cuối và nhiệt độ bảo quản để có thể bảo quản sản phẩm ổn định trong thời gian dài.
Thí nghiệm được tiến hành như sau: cho cá ngấm muối với 3 hàm lượng muối ngấm
khác nhau (1%, 3% và 5%), sau đó tiến hành sấy đến các độ ẩm cuối (18%, 24%,
30% và 36%). Sấy xong, bao gói sản phẩm bằng bao bì nhôm và bảo quản ở 2 điều
kiện nhiệt độ (nhiệt độ mát khoảng 10 0C và nhiệt độ thường khoảng 30 0C)
Kết quả thí nghiệm cho thấy, cá ngấm muối 1-5% và độ ẩm cuối là 30% thì bảo
quản tốt ở nhiệt độ mát. Còn ở nhiệt độ thường cá ngấm muối 5%, 30% ẩm được
bảo quản ổn định hơn. Các sản phẩm đều có vị mặn vừa và không quá cứng.

Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

ii


Trường Đại học Cần Thơ

Luận văn tốt nghiệp khóa 29

MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ......................................................................................................................... i


2.2

Giới thiệu về muối ăn ........................................................................................ 4

2.2.1

Thành phần và tính chất của muối ăn ............................................................ 4

2.2.2

Tác dụng của muối ăn.................................................................................... 4

2.3

Nguyên lý ướp muối.......................................................................................... 5

2.3.1

Các giai đoạn của quá trình muối cá.............................................................. 5

2.3.2

Kỹ thuật ướp muối......................................................................................... 6

2.3.3

Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình ướp muối ............................... 7

2.4


2.5.4

Ảnh hưởng của aw trong quá trình bảo quản thực phẩm.............................. 16

2.6

Sự biến đổi của khô cá trong quá trình bảo quản ............................................ 18

Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

iii


Luận văn tốt nghiệp khóa 29

Trường Đại học Cần Thơ

2.6.1

Sự hút ẩm..................................................................................................... 18

2.6.2

Sự thối rửa và biến chất ............................................................................... 18

2.6.3

Sự oxy hóa của khô cá ................................................................................. 18



3.1.3

Thiết bị......................................................................................................... 21

3.2

Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 21

CHƯƠNG 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................................. 24

4.1

Sự thay đổi độ ẩm của cá theo thời gian sấy ................................................... 24

4.2

Giá trị aw sau khi kết thúc quá trình sấy........................................................... 25

4.3

Khảo sát aw theo độ ẩm cuối của các mẫu không ngâm muối......................... 26

4.4

Khảo sát aw theo nồng độ muối ngấm vào cá .................................................. 26

4.5


Khả năng bảo quản của mẫu 30% ẩm ở nhiệt độ thường ........................... 33

4.6.4

Khả năng bảo quản của mẫu 36% ẩm ở nhiệt độ thường ............................ 35

4.7

Khảo sát độ cứng của khô cá lóc ..................................................................... 37

Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

iv


Luận văn tốt nghiệp khóa 29

CHƯƠNG 5

Trường Đại học Cần Thơ

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................... 40

5.1

KẾT LUẬN ..................................................................................................... 40

5.2


nhiệt độ mát ......................................................................................................................... 30
Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi aw của các mẫu 36% ẩm trong thời gian bảo quản ở
nhiệt độ mát ......................................................................................................................... 31
Hình 4.9 Mẫu 36% ẩm, không ngấm muối bị hư khi bảo quản ở nhiệt độ mát .................. 31
Hình 4.10 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi aw của các mẫu 18% ẩm trong thời gian bảo quản ở
nhiệt độ thường.................................................................................................................... 32
Hình 4.11 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi aw của các mẫu 24% ẩm trong thời gian bảo quản ở
nhiệt độ thường.................................................................................................................... 33
Hình 4.12 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi aw của các mẫu 30% ẩm trong thời gian bảo quản ở
nhiệt độ thường.................................................................................................................... 34
Hình 4.13 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi aw của các mẫu 36% ẩm trong thời gian bảo quản ở
nhiệt độ thường.................................................................................................................... 35
Hình 4.14 Mẫu 36% ẩm không ngâm muối bị hư hỏng khi bảo quản ở nhiệt độ thường ... 36
Hình 4.15 Mẫu 36% ẩm ngấm 1% muối bị hư khi bảo quản ở nhiệt độ thường................. 36
Hình 4.16 Mẫu 36% ẩm ngấm 3% muối bị hư khi bảo quản ở nhiệt độ thường................. 36
Hình 4.17 Mẫu 36% ẩm ngấm 5% muối bị hư khi bảo quản ở nhiệt độ thường................. 37
Hình 4.18 Đồ thị biễu diễn sự thay đổi độ cứng theo độ ẩm cuối của khô cá lóc .............. 37
Hình 4.19. Sản phẩm khô cá lóc được bảo quản trong bao bì nhôm................................... 39
Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

vi


Luận văn tốt nghiệp khóa 29

Trường Đại học Cần Thơ

Hình P.L.1.1 Phương pháp đo aw bằng máy đo độ ẩm .......................................................... x

Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng


viii


Trường Đại học Cần Thơ

Luận văn tốt nghiệp khóa 29

CHƯƠNG 1
1.1

GIỚI THIỆU

Đặt vấn đề

Nguồn thủy sản tập trung rất nhiều ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Các loài
cá nước ngọt là nguồn cung cấp thủy sản chính ở khu vực này. Trong đó cá lóc là
đối tượng nuôi quan trọng và là nguồn thực phẩm rất tốt và quen thuộc với nhiều
người.
Sản phẩm khô cá lóc ra đời nhằm làm đa dạng hóa sản phẩm từ cá lóc, tạo sự thuận
lợi cho người tiêu dùng và cung cấp sản phẩm quanh năm nhằm khai thác triệt để
nguồn nguyên liệu cá lóc.
Tuy nhiên, sản phẩm khô cá lóc thường dễ hỏng do nấm mốc và nếu muốn bảo quản
tốt thì hay được muối rất mặn. Do đó, việc nghiên cứu tìm ra điều kiện vừa có thể
bảo quản lâu vừa giữ được giá trị cảm quan tốt cho sản phẩm khô cá lóc là điều rất
cần thiết
1.2

Mục tiêu nghiên cứu


núm. Thực quản ngắn, vách dày, bên trong thực quản có nhiều nếp nhăn.
Dạ dày to hình chữ Y. Cá Lóc là loài cá dữ, ăn động vật rất điển hình. Quan sát ống
tiêu hóa của cá cho thấy, thức ăn là cá chiếm 63,01 %, tép 35,94 %, ếch nhái 1,03 %
và 0,02 % là bọ gạo, côn trùng và mùn bã hữu cơ ( Nguồn: www.ctu.edu.vn)

Hình 2.1 Hình dạng cá lóc

• Đặc điểm sinh sản
Cá lóc 1-2 tuổi bắt đầu đẻ trứng, mùa vụ sinh sản từ tháng 4-7, tập trung vào tháng
5-6. Cá thường đẻ vào sáng sớm, sau những trận mưa rào một hai ngày, nơi yên
tĩnh, có nhiều thực vật thủy sinh. Sức sinh sản của cá lóc dao động từ 80.000 100.000 trứng/kg cá cái. Đường kính trứng dao động từ 1,26 – 1,6 mm. Ở nhiệt độ
20-350C sau 3 ngày trứng nở thành cá bột, khoảng 3 ngày sau cá tiêu hết noãn
hoàng và bắt đầu ăn được thức ăn tự nhiên bên ngoài. (Nguồn vietlinh.com.vn)
• Đặc điểm hình thái

Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

2


Trường Đại học Cần Thơ

Luận văn tốt nghiệp khóa 29

Cá lóc hay thường gọi là cá quả thường gặp và phân bố rộng có 2 loài là :
Ophiocephalus maculatus và Ophiocephalus arbus, nhưng đối tượng nuôi quan
trọng nhất là loài O.maculatus thuộc Bộ cá quả, họ cá quả, giống cá quả.
Vây lưng có 40-46 vây; vây hậu môn có 28-30 tia vây, vảy đường bên 41-55 cái.
Ðầu cá lóc O.maculatus có đường vân giống như chữ "nhất" và 2 chữ bát còn đầu
cá O.arbus tương đối nhọn và dài giống như đầu rắn (Nguồn www.ctu.edu.vn)


Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

3


Luận văn tốt nghiệp khóa 29

2.2

Giới thiệu về muối ăn

2.2.1

Thành phần và tính chất của muối ăn

Trường Đại học Cần Thơ

Muối ăn có thành phần chính là NaCl, ngoài ra trong muối ăn còn có các tạp chất
với các hàm lượng muối khác nhau. Các loại tạp chất trong muối ăn có thể chia làm
2 loại:
- Những chất không có hoạt tính hóa học như nước và các chất không tan (sỏi,
cát,…)
- Những chất có hoạt tính hóa học như các hợp chất Clor của Ca2+, Mg2+, Fe2+,
Fe3+ và muối của gốc sunfat (SO4).
Ngoài ra, trong muối thường tồn tại Kali (muối mỏ chứa Kali nhiều hơn muối biển)
có thể ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng. Các loại tạp chất có ảnh hưởng xấu
đến chất lượng muối như: làm cho màu muối trở nên ngà, dễ hút ẩm, làm giảm độ
hòa tan của NaCl và gây vị đắng (vì trong muối có CaCl2 và MgCl2 có độ hòa tan
cao hơn NaCl nhiều lần và có vị đắng).


Luận văn tốt nghiệp khóa 29

Trong môi trường nước muối, sự hoạt động của các enzyme phân giải như protease,
lipase,…bị ức chế. Qua nghiên cứu, các loại vi khuẩn khác nhau thì có khả năng
chịu muối khác nhau (Nguyễn Trọng Cần và Đỗ Minh Phụng, 1990)
Bảng 2.2 Khả năng chống chịu được muối của một số loài vi khuẩn

Loài không chịu được muối
Loài chịu muối nhẹ
Loài chịu muối cao
Loài chịu muối rất cao


Giai đoạn 3: hệ cá và dung dịch muối dưới tác động của áp suất thẩm thấu hạ dần
đến khi đạt giá trị không. Sự chuyển dịch muối từ dung dịch vào cá được tiếp tục,
còn nước ra khỏi cá bị dừng lại. Kết quả là khối lượng cá tăng lên. Nồng độ dung
dịch muối trong dịch bào ở tất cả các bộ phận của cơ thể tiến gần tới nồng độ của
dung dịch muối ở bên ngoài cá và cuối cùng đạt tới thời điểm cân bằng nhau. Thịt
cá đặc lại, có vị muối rõ rệt, mùi và vị của cá tươi không còn nữa. Những dấu hiệu
này đặc trưng kết thúc quá trình muối khi sản xuất loại cá muối mặn (hàm lượng
muối lớn hơn 14%) (Lê Văn Hoàng, 2000)
2.3.2 Kỹ thuật ướp muối
Các phương pháp ướp muối:
- Dựa vào nhiệt độ ướp muối chia làm 2 phương pháp ướp muối ở nhiệt độ
thường (10-300C) và ướp muối ở nhiệt độ thấp (
độ co rút của sợi cơ giảm, muối khó thẩm thấu hơn. Điều này giải thích cho kết quả
sau khi tăng đến giá trị tương đối cao thì hàm lượng muối ngấm vào lại giảm. Sự
khuếch tán của muối và nước rất phức tạp do sự thẩm thấu rất khác nhau của nó.
Sau khi cá chết độ thẩm thấu của cơ thịt tăng, đặc biệt nó không ngừng tăng lên
trong thời kỳ tự phân giải. Sự thẩm thấu thay đổi do tác dụng khác nhau của muối.
Ban đầu cơ thịt cá sống đặc biệt là da, muối không thể thẩm thấu qua được. Nhưng
sau khi cá chết muối bắt đầu ngấm vào cơ thịt phá hủy lớp vỏ solvat hóa của các
phân tử protein làm tăng khoảng trống giữa chúng, điều đó tự nó làm tăng tính thẩm
thấu của cơ thịt.
Ở 20C hàm lượng muối ngấm vào cao nhất sau 40 giờ tồn trữ. Còn ở 80C và 200C
thì hàm lượng muối ngấm cao nhất sau 16 và 2 giờ tồn trữ (nhanh hơn). Nguyên
nhân là do nhiệt độ bảo quản khác nhau, thời gian tê cứng cũng khác nhau. Cá bảo
quản ở nhiệt độ thấp thì thời gian tê cứng chậm và thời gian kéo dài sự tê cứng càng
lâu. Ngược lại thời gian tê cứng càng nhanh và thời gian kéo dài sự tê cứng càng
được rút ngắn lại (Huỳnh Hồng Hạnh, 2004).
2.3.3 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình ướp muối
•

Biến đổi về khối lượng

Trong quá trình ướp muối khối lượng nguyên liệu bị giảm. Nguyên nhân là lượng
muối ngấm vào nguyên liệu chậm hơn nhiều so với sự hao hụt các chất trong
nguyên liệu. Các chất bị hao hụt chính gồm
Nước
Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

7


Luận văn tốt nghiệp khóa 29

thì protein bị phân giải càng nhiều và tổn thất càng lớn.
• Sự tự chín của nguyên liệu trong quá trình ướp muối
Sự tự chín của cá mặn là quá trình lên men phân giải các thành phần của nguyên
liệu (protein, lipid,…) Tốc độ phân giải các chất phụ thuộc vào thành phần hóa học
của nguyên liệu, nhiệt độ, thời gian ướp muối, nồng độ nước muối và lượng muối
ngấm vào thịt cá. Về bản chất đây là quá trình lên men trong điều kiện có muối.
Đầu tiên, các enzyme trong nội tạng và cơ thịt cá hoạt động mạnh thủy phân các
chất tạo ra các sản phẩm hòa tan tạo điều kiện cho các vi sinh vật phát triển. Sau đó,
các vi sinh vật phát triển càng nhiều và sản sinh ra các enzyme tương ứng góp phần
Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

8


Luận văn tốt nghiệp khóa 29

Trường Đại học Cần Thơ

vào việc phân giải protein, lipid. Trong môi trường nước muối 12% trở lên thì các
vi sinh vật có hại bị ức chế, chỉ còn các vi sinh vật có lợi phát triển và sinh ra các
men phân giải.
Quá trình tự chín của nguyên liệu làm cho màu sắc của nguyên liệu tươi mất dần và
sản sinh ra mùi vị thơm ngon đặc biệt. Các protein trong thịt cá bị phân giải thành
các peptone, peptid rồi các acid amin. Còn lipid bị phân giải thành các acid béo và
glycerin. Cá nhiều mỡ qua quá trình tự chín sẽ cho mùi vị thơm ngon hơn cá ít mỡ.
Qua thực nghiệm người ta thấy các loại cá thể hiện quá trình chín rất tốt còn một số
cá lại không thể hiện rõ. Điều đó thể hiện quá trình tự chín của nguyên liệu khi ướp
muối phụ thuộc rất nhiều vào giống loài cá. Ngoài ra, nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến
quá trình này. Ở nhiệt độ cao quá trình tự chín xảy ra nhanh nhưng mùi vị của sản
phẩm kém, còn ở nhiệt độ thấp quá trình tự chín xảy ra chậm nhưng lại cho mùi vị

Cần đảo trộn sản phẩm nhiều lần trong ngày.

-

Sản phẩm dễ bị bẩn do bụi.

Khi sấy khô bằng phương pháp tự nhiên cần lưu ý chọn vị trí sân phơi để nguyên
liệu nhận được nhiều năng lượng mặt trời nhất. Sân phơi phải khô ráo, thoáng mát.
Tốt nhất là phơi trên giàn cao 0,8-1m vừa nhanh khô, vừa đảm bảo vệ sinh đồng
thời thao tác dễ dàng.
Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

9


Luận văn tốt nghiệp khóa 29

Trường Đại học Cần Thơ

Phơi khô cá là phương pháp cổ truyền dùng trong dân gian, nhưng không thích hợp
cho công nghiệp chế biến (Phan Thị Thanh Quế, 2005)
•

Sấy khô nhân tạo

Quá trình làm khô bằng năng lượng nhân tạo gọi là phương pháp sấy khô nhân tạo.
Theo phương pháp này cá được làm khô trong các thiết bị sấy. Thiết bị sấy là một
phòng kín, không khí trong phòng được đốt nóng do bộ phận cung cấp nhiệt đặt
phía dưới, bên trên có lá chắn kim loại, nhiên liệu đốt nóng là than đá hoặc năng
lượng điện,…Cá được xếp trên các sàn thưa đặt trên giàn, có nhiều lớp và mỗi lớp

-

-

Phi lê riêng thịt cá và phơi, sấy nhằm làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

Trước khi phơi, sấy có thể ướp muối theo phương pháp ướp muối khô, nếu tốc
độ phơi, sấy nhanh có thể không cần ướp muối (Phan Thị Thanh Quế, 2005)
2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy khô cá
•

Nhiệt độ không khí

Trong cùng điều kiện về độ ẩm không khí, tốc độ gió,…nếu nâng cao nhiệt độ làm
khô thì tốc độ làm khô nhanh. Nhưng tăng nhiệt độ chỉ trong giới hạn cho phép vì
nhiệt độ làm khô cao quá sẽ làm cho cá dễ bị sấy chín và tạo nên màng cứng ở bề
mặt nguyên liệu làm cản trở sự thoát nước từ trong cá ra ngoài. Nhiệt độ làm khô
thấp quá cũng không tốt vì như thế tốc độ làm khô chậm, làm giảm năng suất của

Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

10


Luận văn tốt nghiệp khóa 29

Trường Đại học Cần Thơ

thiết bị, cá dễ bị thối rữa. Nhiệt độ làm khô thích hợp được xác định dựa vào bản
chất của từng nguyên liệu.

Cần và Đỗ Minh Phụng,1990)
2.4.3 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy khô cá
• Biến đổi vật lý
Có hiện tượng co thể tích, khối lượng nguyên liệu giảm xuống do mất nước.
Có sự biến đổi nhiệt độ do tạo gradient nhiệt độ ở mặt ngoài và mặt trong của
nguyên liệu.
Có sự biến đổi cơ lý như: có hiện tượng biến dạng, hiện tượng co, tăng độ giòn hoặc
nguyên liệu bị nứt nẻ.
Có thể có hiện tượng nóng chảy và tụ tập của các chất hòa tan trên bề mặt làm ảnh
hưởng đến bề mặt sản phẩm, làm tắc nghẽn các mao quản thoát nước, kèm theo đó
là sự đóng rắn trên bề mặt.
Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

11


Luận văn tốt nghiệp khóa 29

Trường Đại học Cần Thơ

• Biến đổi hóa lý
Có hiện tượng khuếch tán ẩm: trong giai đoạn đầu của quá trình làm khô ẩm khuếch
tán từ lớp ngoài vào lớp trong vật liệu sấy. Quá trình này được thực hiện bởi nhiệt
khuếch tán và do kết quả co dãn của không khí bên trong các mao quản, nhiệt
chuyển dời theo hướng có nhiệt độ thấp hơn từ bề mặt nóng bên ngoài vào sâu trong
vật liệu kèm theo ẩm. Đây là hiện tượng dẫn nhiệt ẩm làm cản trở quá trình làm
khô. Đến khi có hiện tượng bốc hơi nước từ bề mặt vật liệu đến tác nhân sấy, lượng
ẩm bên trong vật liệu sẽ di chuyển ra bề mặt để bù vào lượng ẩm bay hơi. Nếu
không có quá trình này, bề mặt vật liệu nóng quá và bị phủ kín bằng lớp vỏ cứng
ngăn cản sự thoát nước dẫn đến hiện tượng sản phẩm khô không đều,bị nứt.


Luận văn tốt nghiệp khóa 29

Màu sắc: sản phẩm được làm khô thường có màu thẫm, nâu do phản ứng caramel,
phản ứng maillard.
Mùi: sau khi làm khô một số hợp chất mùi tự nhiên của sản phẩm bị mất do phân
hủy ở nhiệt độ cao. Bên cạnh đó, cũng có một số hợp chất thơm mới được hình
thành nhưng cần chú ý đến mùi ôi khét của sự oxy hóa chất béo tạo ra vì chúng làm
giảm giá trị cảm quan của sản phẩm đáng kể.
Vị: do độ ẩm giảm nên nồng độ các chất vị tăng lên, cường độ tăng lên nhiều nhất là
vị ngọt và vị mặn.
Trạng thái: sản phẩm thường tăng tính đàn hồi, tính dai, tính giòn hoặc có biến đổi
về hình dạng. Một số sản phẩm bị co trong quá trình làm khô. Hiện tượng co không
đều là nguyên nhân làm cho sản phẩm bị cong méo và nứt nẻ, dẫn đến thay đổi hình
dạng sản phẩm (Lê Bạch Tuyết, 1994)
2.5

Độ hoạt động của nước (aw)

2.5.1 Định nghĩa
Hoạt độ của nước thu được từ các nguyên lý cơ bản của nhiệt động học và hóa lý
học. Các nguyên lý cơ bản của nhiệt động học là điều kiện cần thiết để xác định
hoạt độ của nước. Những điều kiện cần thiết là: nước tinh khiết (aw=1) là trạng thái
chuẩn, hệ thống phải cân bằng và nhiệt độ được xác định.
Trong trạng thái cân bằng:
µ=µ0 + RTln(f/f0)
Trong đó :
µ là thế hóa của hệ thống hoạt động nhiệt động học hoặc năng lượng trên mole của
chất.
µ0 là thế hóa của chất tinh khiết ở cùng điều kiện nhiệt độ T (0K)

Hoạt độ của nước là sự đo lường trạng thái năng lượng của nước trong hệ thống. Có
một vài nhân tố có thể điều khiển hoạt độ của nước. Ảnh hưởng của các chất hòa
tan (như đường, muối) tương tác với nước thông qua hệ lưỡng cực, các ion và các
liên kết hydro. Sự ảnh hưởng là nơi mà áp suất hơi của nước ở trên mặt cong của
chất lỏng thấp hơn áp suất hơi của nước tinh khiết vì có sự thay đổi liên kết hydro
giữa các phân tử nước. Sự tương tác bề mặt mà có nước tương tác trực tiếp với gốc
hóa học trong cấu tử không hòa tan (như tinh bột, protein) thông qua lực liên kết
lưỡng cực, liên kết ion (H3O+ hoặc OH-), lực Van de Waals (liên kết kỵ nước) và
liên kết hydro. Có sự kết hợp của ba yếu tố trên trong sản phẩm thực phẩm thì sẽ
làm giảm bớt năng lượng của nước và vì vậy làm giảm độ ẩm tương đối như khi
được so sánh với nước tinh khiết. Những nhân tố này có thể được nhóm lại thành
hai loại tổng quát là ảnh hưởng thẩm thấu và ảnh hưởng chất nền (Nguồn
www.wateractivity.org)
2.5.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến aw
Hoạt độ của nước (aw) thì phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt độ thay đổi aw có liên quan
đến sự thay đổi trong liên kết nước, sự phân ly của nước, độ tan của chất tan trong
nước, hoặc trạng thái của chất nền. Mặc dù độ tan của chất tan là nhân tố có thể điều
chỉnh được, nhưng thông thường người ta nên điều khiển trạng thái của chất nền.
Trạng thái của chất nền thường phụ thuộc vào nhiệt độ và vì thế nhiệt độ ảnh hưởng
đến aw trong thực phẩm. Sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt độ của nước trong thực
phẩm thì rất là đặc biệt. Vài sản phẩm aw tăng khi nhiệt độ tăng, vài sản phẩm khác
aw giảm khi nhiệt độ tăng, trong khi hầu hết các loại thực phẩm có hàm ẩm cao thì
aw có sự thay đổi không đáng kể theo nhiệt độ (Nguồn www.wateractivity.org )

Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

14


Trường Đại học Cần Thơ

R là hằng số khí lí tưởng
T là nhiệt độ (K)
Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng

15