Hoạt độ nước và ảnh hưởng của nó đến chất lượng thực phẩm, dược phẩm

Hoạt độ nước là một trong những chỉ tiêu không thể bỏ qua khi nghiên cứu bảo quản thực phẩm, dược phẩm. Tuy nhiên, ít người hiểu rõ được bản chất và tầm quan trọng của chỉ tiêu này thực sự như thế nào. Tìm hiểu chi tiết hơn về hoạt độ nước water activity (aw) và ứng dụng của chúng trong nội dung bài viết dưới đây.

Tóm tắt nội dung

Hoạt độ nước là gì?

Hoạt độ nước (aw) là tỷ lệ giữa áp suất hơi của nước trên bề mặt mẫu khi ở trạng thái cân bằng và áp suất hơi của nước cất trong cùng điều kiện nhiệt độ. Hoạt độ nước bằng 0.8 nghĩa là áp suất hơi của mẫu bằng 80% so với nước nguyên chất. Hoạt độ nước bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ nên khi nhiệt độ thay đổi, hoạt độ nước cũng thay đổi.

*Hoạt độ nước là thước đo lượng nước tự do trong sản phẩm*

“The water activity (aw) is the ratio between the vapor pressure of surface, when in a completely undisturbed balance with the surrounding air media, and the vapor pressure of distilled water under identical conditions. A water activity of 0.80 means the vapor pressure is 80 percent of that of pure water. The water activity increases with temperature”

Tại sao cần xác định hoạt độ nước?

Thông thường, nước tồn tại ở hai dạng là nước liên kết và nước tự do. Và chỉ nước tự do mới có thể bay hơi vào không khí và làm tăng áp suất của không khí xung quanh sản phẩm. Hoạt độ nước (aw) mô tả trạng thái năng lượng của nước trong thực phẩm, khả năng hoạt động như một dung môi và tham gia vào các phản ứng hóa học/sinh hóa và sự phát triển của vi sinh vật. Người ta dựa vào hoạt độ nước để nghiên cứu sự ổn định của thực phẩm trong quá trình bảo quản.

Kiểm soát vi sinh vật

Mỗi vi sinh vật có ngưỡng hoạt độ nước phù hợp để sinh trưởng và phát triển, làm hư hỏng thực phẩm, Dưới đây là một số giới hạn hoạt độ nước tương ứng với một số vi khuẩn, nấm men, nấm mốc điển hình:

Pseudomonas, Escherichia, Proteus, Shigells, Klebsiella, Bacillus, Clostridium perfringens: 1.00 – 0.95
Salmonella, Vibrio parahaemolyticus, C.botulinum, Serratia, Lactobacillus, Pediococcus, một số loại nấm mốc, nấm men (Rhodotorula, Pichia: 0.95 – 0.91
Nhiều loại nấm men (Candida, Torulopsis, Hansenula), Micrococcus: 0.91 – 0.87
Hầu hết các loại nấm mốc (mycotoxigenic penicillia), Staphyloccocus aureus, Saccharomyces, Debaryomyces: 0.87 – 0.80
Hầu hết các vi khuẩn ưa mặn, mycotoxigenic aspergilli Jam, marmalade: 0.80 – 0.75
Nấm mốc xerophilic (Aspergillus chevalieri, A. candidus, Wallemia sebi), Saccharomyces bisporus: 0.75 – 0.65
Nấm men chịu được áp suất thẩm thấu cao (Saccharomyces rouxii), một số nấm mốc (Aspergillus echinulatus, Monascus bisporus): 0.65 – 0.6
Không có vi sinh vật phát triển: < 0.6

*Hoạt độ nước ảnh hưởng đến quá trình phát triển của VSV*

Hạn chế phản ứng hóa học và hóa sinh

Không chỉ tác động trực tiếp đến sự phát triển của vi sinh vật, hoạt độ nước còn ảnh hưởng đến các phản ứng sinh hóa trong sản phẩm thực phẩm, dược phẩm. Bởi nước tự do đóng vai trò như 1 dung môi, tham gia trực tiếp vào các phản ứng đó. Nếu hoạt độ nước cao thì đồng nghĩa với nước tự do cao và ngược lại. Một số phản ứng điển hình như quá trình oxy hóa chất béo, phân hủy vitamin, protein và tinh bột, hóa nâu phi enzym và hoạt động của enzym.

Tránh ảnh hưởng đến tính chất vật lý của sản phẩm

Ngoài các phản ứng trao đổi và sự phát triển của vi sinh vật, hoạt độ nước còn ảnh hưởng đến kết cấu sản phẩm. Thông thường, với các loại thực phẩm có aw cao sẽ ẩm, mềm, dai và căng mọng. Khi hoạt độ nước giảm xuống, kết cấu của nó sẽ khô, cứng và dẻo hơn. Nếu aw cao hơn, sẽ chuyển sản phẩm sang trạng thái nhão mềm và ẩm nước. Đặc biệt, nó còn ảnh hưởng đến độ chảy và đóng vón của hạt và bột.

Ứng dụng của đo hoạt độ nước và độ ẩm

Độ ẩm cho biết hàm lượng nước có trong mẫu được tính bằng phần trăm so với lượng chất khô. Độ ẩm và hoạt độ nước đều được ứng dụng trong dự đoán và ngăn ngừa các vấn đề liên quan đến bảo quản các sản phẩm thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.

Xác định hoạt độ nước giúp kiểm soát vi sinh, tránh đóng bánh, vón cục, xây dựng được các sản phẩm có thời hạn bảo quản dài, tăng lợi nhuận, đạt được kết cấu tối ưu, dự đoán được ảnh hưởng của việc lạm dụng nhiệt độ đến quá trình sản xuất.

*Ứng dụng của độ ẩm và hoạt độ nước trong bảo quản*

Độ ẩm là cơ sở để điều chỉnh kết cấu của sản phẩm, xác định được nồng độ thành phần và dinh dưỡng. Ngoài ra, nó còn là một trong những yêu cầu bắt buộc trong ghi nhãn của một số sản phẩm.

Tại sao nên chọn máy đo hoạt độ nước Waterlab?

Waterlab đo hoạt độ nước bằng cảm biến điểm sương đo hoạt độ nước thực tế (aW). Các chế độ kiểm soát và hiệu chuẩn mới cho phép người vận hành tối ưu hóa thời gian ngay cả trong trường hợp phân tích nhiều mẫu với các giá trị aW rất khác nhau. Nhờ vào hệ thống kiểm soát nhiệt độ và tính toán sáng tạo, Waterlab cho phép bạn thực hiện các loại phân tích khác nhau: từ xác định kiểm soát đơn giản đến kiểm tra thời hạn sử dụng cụ thể cho từng trường hợp riêng lẻ.

Đầu dò cảm biến theo yêu cầu của ISO 21807: 2004 được hiệu chuẩn tại 6 điểm 0,250 – 0,500 – 0,760 – 0,920 – 0,984 – 1.000 cho phép giá trị có độ chính xác cao. Dung dịch chuẩn được cung cấp kèm giấy chứng nhận hiệu chuẩn ISO 17025.

Nhờ màn hình đồ họa, màn hình cảm ứng thế hệ mới nhất, khả năng tương thích với Wi-Fi và USB, Waterlab đảm bảo quy trình làm việc đơn giản và trực quan cho phép lưu dữ liệu tự động, nhận dạng ngay lập tức mẫu và người vận hành cũng như khả năng giao tiếp với PC và thiết bị ngoại vi, thẻ nhớ.

Hoạt độ nước aw (water activity) là một chỉ tiêu cực kỳ quan trọng trong bảo quản các sản phẩm thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm. Nếu có nhu cầu tham khảo thêm về máy đo hoạt độ nước Waterlab cũng như các thiết bị khác, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được cung cấp thêm thông tin chi tiết và nhận báo giá tốt nhất.

Hotline: 0912 850 130
Email: nancy.bui@ptchems.comcom