บทที่ 3 ทั่วไป การพิจารณาสำหรับการเก็บรักษาของผักและผลไม้
3.1 Water activity ( Aw ) แนวคิดและบทบาทในการเก็บรักษาอาหาร
3.1.1 AW แนวคิดแนวคิดของ AW ได้รับประโยชน์มากในการถนอมอาหาร และกระบวนการพื้นฐานที่หลายอาจจะดัดแปลงเรียบร้อยแล้ว และผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ออกแบบมา น้ำได้รับการเรียกว่าตัวทำละลายสากลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตการเผาผลาญอาหารและการสนับสนุนของปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างที่เกิดขึ้นในผลิตภัณฑ์อาหาร ฟรีเกี่ยวกับน้ำในผลไม้หรือผักมีน้ำใช้ได้สำหรับปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อสนับสนุนการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ และทำหน้าที่ขนส่งขนาดกลางสำหรับสารประกอบ ในรัฐจำกัด น้ำไม่สามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำไว้ด้วย เช่น น้ำตาล เกลือ เหงือก ฯลฯ( โดยรวม ) และโดยผลของพื้นผิวพื้นผิว ( เมทริกซ์ผูกพัน ) เหล่านี้น้ำผูกผลลดความดันของสารอาหารตามราอุลต์คือกฎหมาย การเปรียบเทียบนี้ความดันไอกับของน้ำบริสุทธิ์ ( ที่อุณหภูมิเดียวกัน ) ผลลัพธ์ในส่วนที่เรียกว่ากิจกรรมน้ำ ( AW ) น้ำบริสุทธิ์มี AW 1 หนึ่งโมแลล โซลูชั่นของน้ำตาล - 0.98 ,และโมแลลสารละลายโซเดียมคลอไรด์ - 0.9669 . สารละลายอิ่มตัวของโซเดียมคลอไรด์มี water activity ของ 0.755 . เกลือโซลูชั่นเดียวกันนี้ในภาชนะบรรจุที่ปิดสนิทจะพัฒนาความชื้นสัมพัทธ์สมดุล ( ERH ) ในหัวของ 75.5 % ความสัมพันธ์ระหว่างและจึงหมายถึง AW เนื่องจากทั้งสองจะขึ้นอยู่กับแรงดันไอ
ซึ่งหมายถึงของผลิตภัณฑ์อาหารหมายถึงความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศรอบ ๆอาหารที่ซึ่งผลิตภัณฑ์และผลประโยชน์ หรือสูญเสียความชุ่มชื้นตามธรรมชาติของมันและอยู่ในสมดุลกับสิ่งแวดล้อม การศึกษาจุลินทรีย์ VS อ่าค่า
ความหมายของความชื้น เชื้อโรค หรือจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดการเน่าเสียในเงื่อนไขที่ไม่สามารถเติบโตเป็นสำคัญยิ่งเพื่อรักษาอาหาร .มันเป็นที่รู้จักกันดีว่าจุลินทรีย์มีการอ่าแต่ละด้านล่างซึ่งการเจริญเติบโตไม่สามารถเกิดขึ้นได้ ตัวอย่าง เชื้อจุลินทรีย์ไม่สามารถเจริญเติบโตที่ AW < 0.86 ; ยีสต์และเชื้อราที่มีใจกว้างมากขึ้นและมักจะไม่มีการเจริญเติบโตเกิดขึ้นที่ AW < 1 . ที่เรียกว่าอาหารกึ่งแห้ง ( IMF ) ได้อ่าค่าในช่วงของ 0.65-0.90 ( รูปที่ 1 ) .
รูปที่ 31 ความสัมพันธ์ของอัตราการเสื่อมสภาพอาหารฟังก์ชันเป็นฟังก์ชันของกิจกรรมน้ำ
3.1.3 เอนไซม์ และการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับอ่าค่า
ความสัมพันธ์ระหว่างเอนไซม์และสารเคมีในอาหาร เป็นส่วนหนึ่งของกิจกรรมน้ำจะแสดงในรูปที่ 3.1 . กับ AW ที่ 0.3 , ผลิตภัณฑ์ที่มีเสถียรภาพมากที่สุดเกี่ยวกับการออกซิเดชันของไขมัน , สีน้ำตาล , กิจกรรมของเอนไซม์ และแน่นอนจุลินทรีย์ต่าง ๆค่า เป็น AW เพิ่มไปทางขวา โอกาสของผลิตภัณฑ์อาหารที่ทวีเพิ่มขึ้น
ตาม Rahman และ labuza ( 1999 ) , เอนไซม์ปฏิกิริยาสามารถเกิดขึ้นได้ในอาหารที่มีปริมาณน้ำค่อนข้างต่ำ . ผู้เขียนสรุปได้สองลักษณะของผลเป็นดังนี้ :
1อัตราการย่อยสลายเพิ่มขึ้น เพิ่มกิจกรรมในน้ำแต่เป็นกิจกรรมต่ำมากช้ามากด้วย .
2 สำหรับแต่ละอินสแตนซ์ของกิจกรรมทางน้ำมีปรากฏเป็นจำนวนเงินสูงสุดของการย่อยสลาย ซึ่งเพิ่มขึ้นตามปริมาณน้ำ .
หยุดที่ชัดเจนของปฏิกิริยาที่ความชื้นต่ำ ไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากการของเอนไซม์เพราะเมื่อ humidification กับกิจกรรมน้ำสูงขึ้น ปฏิกิริยาต่อในอัตราใหม่ บรรลุน้ำลักษณะของกิจกรรม ราห์มาน และ labuza ( 1999 ) รายงานการตรวจสอบรูปแบบของระบบประกอบด้วยเซล , ซูโครส , เปรียบเทียบและพบว่าปฏิกิริยาความเร็วเพิ่มขึ้นด้วยฤทธิ์น้ำการเปลี่ยนแปลงที่สมบูรณ์ของพื้นผิวเป็นสังเกตสำหรับกิจกรรมทางน้ำมากกว่าหรือเท่ากับ 0.75 . สำหรับกิจกรรมทางน้ำด้านล่าง 0.75 , ปฏิกิริยาต่อ 100% ย่อยสลาย . ในสื่อที่เป็นของแข็ง , กิจกรรมน้ำมีผลต่อปฏิกิริยาสองวิธี : การขาดการเคลื่อนไหวและโครงสร้างของสารสลับการใช้งานของพื้นผิว และ เอนไซม์ โปรตีนผลจากการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนผสมเอนไซม์ความเร็วปฏิกิริยาและผลกระทบของกิจกรรมในการกระตุ้นพลังงานสำหรับปฏิกิริยาที่ไม่สามารถอธิบายด้วยแบบจำลอง diffusional ง่าย แต่ต้องใช้สมมุติฐานที่ซับซ้อนมากขึ้น :
1 ความต้านทาน diffusional เป็นภาษาท้องถิ่นในเปลือกที่ติดกับเอนไซม์ .
2 กิจกรรมที่น้ำต่ำลดความชุ่มชื้นส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในเอนไซม์ที่มีผลต่อฤทธิ์ของมัน
ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณน้ำและน้ำเป็นกิจกรรมที่ซับซ้อน เพิ่มอ่า โดยปกติมักจะมีการเพิ่มปริมาณของน้ำ แต่ในแฟชั่นที่ไม่ใช่เชิงเส้นความสัมพันธ์ระหว่างน้ำและความชื้นเนื้อหากิจกรรมที่ให้อุณหภูมิที่เรียกว่า ไอโซเทอมการดูดซับความชื้น . เส้นโค้งเหล่านี้ถูกกำหนดโดยและเป็นลายนิ้วมือของระบบอาหาร 3.1.4 แนะนำอุปกรณ์สำหรับวัดอ่า
หลายวิธีการและเครื่องมือวัดในห้องปฏิบัติการ มีกิจกรรมของน้ำในอาหารวิธีการจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติคอลลิเกทีฟของโซลูชั่น กิจกรรมน้ำสามารถประเมินโดยการวัดความดันต่อไปนี้ :
-
-
- ความดันออสโมติกจุดเยือกแข็งของน้ำ
- ความชื้นสัมพัทธ์สมดุลของเหลวหรือของแข็ง
-
- จุดเดือดสูงจุดน้ำค้าง และเปียกซึม
- หลอดดูดที่มีศักยภาพ หรือ โดยการใช้วิธี isopiestic
บริการ bithermal สมดุล
-
- hygrometers ไฟฟ้าผม hygrometers 3.1.4.1 ความดันไอ
น้ำกิจกรรมแสดงเป็น อัตราส่วนของความดันบางส่วนของน้ำในอาหารให้ความดันไอของน้ำบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิเดียวกันกับที่เป็นอาหาร ดังนั้น การวัดความดันของน้ำในระบบอาหารโดยตรง ส่วนใหญ่วัดของอ้ออาหารตัวอย่างวัด อนุญาติให้สมดุลกัน และวัดได้โดยใช้เครื่องวัดหรืออุปกรณ์ตัวแปลงสัญญาณที่ปรากฎในรูปที่ 3.2 . วิธีนี้สามารถได้รับผลกระทบโดยขนาดของตัวอย่าง เวลา อุณหภูมิ และปริมาณ equilibration . วิธีนี้ไม่เหมาะกับวัสดุทางชีวภาพที่การหายใจหรือวัสดุที่มีขนาดใหญ่ปริมาณสารระเหย .
รูปที่ 3เครื่องวัดความดัน 2 ไอ
( ดัดแปลงจาก barbosa-c . kgm โนวา และ Vega Mercado , 1996 )
3.1.4.2 จุดเยือกแข็งและจุดหลอมเหลวสูง
วิธีนี้เป็นวิธีที่ถูกต้องสำหรับของเหลวในช่วงกิจกรรมน้ำสูง แต่ไม่เหมาะกับอาหารแข็ง ( barbosa-c . kgm โนวา และ Vega Mercado , 1996 ) น้ำสามารถประมาณโดยใช้กิจกรรมต่อไปนี้สองสำนวนจุดเยือกแข็ง :
:- เข้าสู่ระบบอ่า = 0.004207 ฟรี 2.1 e-6 dt2f ( 1 )
ที่ร้านเป็นภาวะซึมเศร้าในการแช่แข็งอุณหภูมิของน้ำที่จุดเดือดสูง :
-
ล็อกอ่า = 0.01526 dtb - 4.862 e-5 dt2b ( 2 )
ที่ dtb เป็นระดับความสูงในอุณหภูมิเดือดของน้ำ แรงดันน้ำ 3.1.4.3
กิจกรรมสามารถ จะเกี่ยวข้องกับความดันออสโมติก ( P ) ของการแก้ปัญหาด้วยสมการต่อไปนี้ :
p = RT / VW LN ( AW ) ( 3 )
ที่ VW เป็นปริมาตรต่อโมลของน้ำในสารละลาย R สากลก๊าซคงที่และอุณหภูมิสัมบูรณ์ แรงดันออสโมซิส หมายถึง เครื่องกลความดันต้องป้องกันตาข่ายการไหลของตัวทำละลายผ่านเยื่อกึ่งซึมผ่านได้ . เป็นโซลูชั่นที่เหมาะสม ( 3 ) สามารถนิยามใหม่ :
p = RT / VW ใน ( xw ) ( 4 )
ที่ xw เป็นฟันกราม ส่วนน้ำในสารละลายสำหรับโซลูชั่นไม่เหมาะ การแสดงออกแรงดันออสโมซิสสามารถเขียนใหม่เป็น :
p = rtfnmb ( mwvw ) ( 5 )
n คือจำนวนโมลที่ไอออนที่เกิดขึ้นจากหนึ่งโมลของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ซึ่งบางครั้งเป็นฟันกราม , และความเข้มข้นของน้ำและตัวทำละลาย ตามลำดับ และค่าการกำหนด F , :
F = - MW LN ( AW ) / nmb ( 6 )
3.1.4.4 จุดน้ำค้างไฮโกรมิเตอร์ความดันไอสามารถหาได้จากจุดน้ำค้างของอากาศและน้ำในส่วนผสม อุณหภูมิที่จุดน้ำค้าง ที่เกิดขึ้นจะถูกกำหนดโดยการควบแน่นสังเกตบนพื้นผิวเรียบเย็น เช่น กระจก อุณหภูมินี้สามารถที่เกี่ยวข้องกับแรงดันไอใช้ไซโคเมตริกชาร์ต . การก่อตัวของน้ำค้างที่ตรวจพบ photoelectrically ตามที่แสดงในแผนภาพด้านล่าง :
รูปที่ 33 . จุดกำหนดกิจกรรมน้ำ
( ดัดแปลงจาก barbosa-c . kgm โนวา และ Vega Mercado , 1996 )
3.1.4.5 thermocouple ไซโครมิเตอร์
กิจกรรมน้ำการวัดจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิกระเปาะเปียก ภาวะซึมเศร้า เป็นเทอร์โมคัปเปิ้ลอยู่ในห้องที่ใช้เป็น equilibrated . น้ำแล้วพ่นบนดินก่อนที่จะได้รับอนุญาตให้ระเหย ก่อให้เกิดการลดลงของอุณหภูมิการลดลงของอุณหภูมิมีความสัมพันธ์กับอัตราการระเหยของน้ำจากผิวของดิน ซึ่งเป็นฟังก์ชันของความชื้นสัมพัทธ์สมดุลกับตัวอย่าง วิธีการ 3.1.4.6
isopiestic วิธี isopiestic ประกอบด้วยเดือนก่อนทั้งสองตัวอย่างและวัสดุอ้างอิงในการอพยพเดซิกเคเตอร์จนสมดุลถึง 25 ° Cความชื้นของวัสดุอ้างอิงแล้วพิจารณาและโอ้ที่ได้จากการดูดซับไอโซเทอม . ตั้งแต่ตัวอย่างอยู่ในสมดุลกับวัสดุอ้างอิง , aw ของทั้งสองจะเหมือนกัน 3.1.4.7 hygrometers
ไฟฟ้าไฮโกรมิเตอร์ส่วนใหญ่มีสายไฟฟ้าที่เคลือบด้วยพอลิสไตรีนซัล hygroscopic เกลือหรือเจลที่ให้ค่าความจุการเปลี่ยนแปลงเป็นเคลือบหรือดูดความชื้นจากตัวอย่าง ข้อเสียหลักของไฮโกรมิเตอร์ชนิดนี้เป็นแนวโน้มของเกลือ hygroscopic กลายเป็นปนเปื้อนด้วยสารโพลาร์ ซึ่งผิดพลาดอ่า determinations .
3.1.4.8 ไฮโกรมิเตอร์เส้นผมไฮโกรมิเตอร์เส้นผมจากการยืดของเส้นใยเมื่อสัมผัสกับกิจกรรมน้ำสูง พวกเขามีความไวน้อยกว่าเครื่องมืออื่น ๆในระดับของกิจกรรม ( < 0.03 อ่า ) และข้อเสียหลักของประเภทนี้ของเมตรเป็นประวิงเวลาในการเข้าถึงสมดุลและแนวโน้มแบบ .
วันนี้เราเจอหลายยี่ห้อเมตรกิจกรรมน้ำในตลาดส่วนใหญ่ของพื้นที่เหล่านี้จะขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่าง ERH และระบบอาหาร แต่แตกต่างในเรื่องส่วนประกอบภายในและการตั้งค่าของซอฟต์แวร์ที่ใช้ หนึ่งในกิจกรรมที่ใช้มากที่สุดในวันนี้คือมาตรวัดน้ำรุ่น acqualab ชุด 3 เพื่อพัฒนาอุปกรณ์สิบเหลี่ยม ซึ่งเป็นประติมากรรม
การแปล กรุณารอสักครู่..
