Hoạt độ nước là gì? Vai trò của nó đối với thực phẩm

Chu Văn An

Hoạt độ nước là lượng nước tự do có trong sản phẩm. Đây là chỉ số quan trọng trong việc đánh giá chất lượng thực phẩm. Hãy theo dõi bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn về vai trò của nó trong thực phẩm, phương pháp xác định và các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ nước.

1. Hoạt độ nước là gì?

Hoạt độ nước là hàm lượng nước tự do có trong sản phẩm, ký hiệu là aw. Nó có nghĩa là tỷ lệ áp suất hơi của nước chứa trong vật liệu chia cho áp suất hơi của nước tinh khiết trong cùng điều kiện nhiệt độ.

Hoạt độ nước không phải là thước đo độ ẩm của sản phẩm vì nước thường tồn tại dưới dạng nước tự do hoặc liên kết. Chỉ có nước tự do mới có thể bay hơi vào không khí, làm tăng áp suất xung quanh sản phẩm.

Hoạt độ nước là gì?

Công thức xác định hoạt độ nước:

aw = p/po= ERH (%)/100

Trong đó:

– p là áp suất hơi nước trong vật liệu.

– po là áp suất hơi của nước tinh khiết.

– ERH là độ ẩm tương đối bằng nhau.

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ nước

Một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến aw là nhiệt độ. Vì khi nhiệt độ tăng sẽ làm thay đổi tính liên kết, mức độ phân ly và độ hòa tan của các chất trong nước. Đồng thời, trạng thái của chất nền cũng thay đổi. Đối với một số sản phẩm, khi nhiệt độ tăng thì hoạt tính cũng tăng nhưng cũng có trường hợp ngược lại. Vì vậy, chúng ta không thể dự đoán chính xác sự thay đổi hoạt tính theo nhiệt độ.

Nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt động của nước

3. Vai trò của hoạt độ nước trong thực phẩm

Hoạt độ nước giúp mô tả trạng thái năng lượng của nước trong thực phẩm, đây là đặc tính quan trọng giúp đánh giá độ ổn định và an toàn của thực phẩm. Cụ thể như sau:

3.1. Vi sinh vật

Ở một giới hạn hoạt độ nước nhất định, vi sinh vật sẽ không thể phát triển được. Mức hoạt độ nước thấp nhất mà hầu hết các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm sẽ phát triển là khoảng 0,90. Mỗi loại vi sinh vật sẽ có mức giới hạn khác nhau. Ví dụ, vi khuẩn Staphylococcus Aureus trong điều kiện yếm khí sẽ bị ức chế ở mức hoạt độ nước là 0,91. Trong môi trường hiếu khí là 0,86.

Dưới đây là bảng giá trị aw để ức chế vi sinh vật:

3.2. Đồ ăn

– Hoạt độ nước còn ảnh hưởng đến các phản ứng hóa học, sinh học của thực phẩm như:

+ Ảnh hưởng đến quá trình hóa nâu không enzyme.

+ Quá trình oxy hóa lipid: Trường hợp giá trị aw nằm trong khoảng từ 0,3 đến 0,5 thì phản ứng oxy hóa chất béo sẽ giảm.

+ Phân hủy vitamin.

+ Hoạt tính enzyme, phân hủy protein, tinh bột: Khi aw dưới 0,3 thì quá trình biến tính enzyme sẽ bị ngăn cản.

– Tác động đến kết cấu thực phẩm, thực phẩm có aw cao sẽ có kết cấu ẩm, đầy đặn, mềm và dai. Đối với thực phẩm có aw giảm, kết cấu sẽ cứng, khô và giòn.

– Kiểm soát quá trình phân hủy thực phẩm, ức chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc.

4. Phương pháp đo hoạt độ nước

Để xác định chỉ số hoạt độ nước, chúng ta có thể dựa vào các phương pháp sau:

4.1. Máy đo độ ẩm điện giải

– Nguyên lý: Sử dụng phần tử cảm biến ở dạng chất điện phân lỏng được giữ giữa 2 thanh thủy tinh nhỏ bằng lực mao dẫn. Chất điện phân sẽ thay đổi giá trị điện trở khi hấp thụ hoặc mất đi hơi nước.

– Mối tương quan giữa điện trở với độ ẩm tương đối và với hoạt độ nước được lấy mẫu có thể được kiểm tra bằng cách kiểm tra hoặc hiệu chuẩn bằng hỗn hợp nước muối. Lượng độ ẩm không khí sẽ được xác định và tái tạo trong buồng đo.

– Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất đo: Các chất dễ bay hơi, đặc biệt là các chất phân ly trong chất điện phân. Điều này có thể được hạn chế bằng cách sử dụng bộ lọc bảo vệ hóa học giúp hấp thụ các hợp chất dễ bay hơi trước khi tiếp cận cảm biến.

Máy đo hoạt độ nước

4.2. Độ ẩm điện dung

– Cấu tạo: Là thiết bị có 2 tấm ngăn cách nhau bằng màng điện môi polymer.

– Nguyên lý hoạt động: Màng hút nước sẽ làm tăng khả năng giữ điện tích. Điện dung sẽ có giá trị tỷ lệ thuận với hoạt độ nước sẽ được xác định bằng hiệu chuẩn cảm biến.

Yếu tố tác động: Không bị ảnh hưởng bởi hóa chất dễ bay hơi và có thể nhỏ hơn nhiều so với các cảm biến thay thế.

4.3. Máy đo độ ẩm phun sương điện

– Cấu tạo: Có gương trong buồng mẫu kín.

– Nguyên lý hoạt động: Gương sẽ được làm lạnh cho đến khi nhiệt độ điểm sương được đo bằng cảm biến quang học. Nhiệt độ này sẽ được sử dụng để xác định độ ẩm tương đối của buồng.

– Về lý thuyết, đây là phương pháp cho kết quả chính xác và nhanh nhất.

– Chú ý vệ sinh máy, đặc biệt khi có cặn bẩn tích tụ trên gương.

Bài viết trên chia sẻ với độc giả về vai trò của hoạt độ nước trong thực phẩm. Nếu có thắc mắc vui lòng để lại thông tin bên dưới bài viết để đội ngũ chuyên nghiệp của chúng tôi giải đáp.