Giáo trình Hóa học - Hóa sinh thực phẩm - Chương 4: Nước

Nội dung text: Giáo trình Hóa học - Hóa sinh thực phẩm - Chương 4: Nước

1. CAÁU TAÏO PHAÂN TÖÛ NÖÔÙC CAÁU TAÏO PHAÂN TÖÛ NÖÔÙC Lieân hôïp phaân töû nöôùc Lieân hôïp phaân töû nöôùc Quaù trình taïo lieân hôïp nöôùc hydrat hoùa nöôùc ° Coâng thöùc: [H O]n vôùi n = 2,3,4, 2 Quaù trình taùch lieân hôïp nöôùc dehydrat hoùa nöôùc ° Taïo thaønh do lieân keát hydro giöõa caùc phaân töû nöôùc ⇔⇔ ⇔ nH 2O [H 2O]n ° Moät phaân töû nöôùc coù theå gaén vôùi toái ña 4 phaân töû nöôùc khaùc [H O]n ⇔⇔ ⇔[H O]n-1 + H O taïo neân caáu truùc töù dieän 2 2 2 Yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình lieân hôïp nöôùc • Nhieät ñoä laøm thay ñoåi toác ñoä dao ñoäng cuûa caùc phaân töû nöôùc • Caùc chaát ñieän ly Na+, K+,Cl- coù theå taïo lieân keát Hydro vôùi nöôùc • Caùc chaát khg phaân cöïc laøm giaûm ch đoäng nhieät cuûa ptöû nöôùc 5 6 GIAÛN ÑOÀ PHA CUÛA NÖÔÙC CAÁU TAÏO PHAÂN TÖÛ NÖÔÙC Traïng thaùi toàn taïi cuûa nöôùc Loûng: 0 – 100 oC (V mL) hydrat hoùa  dehydrat hoùa 100 oC nöôùc soâi  caùc phaân töû nöôùc ôû daïng ñôn phaân Khí: Taïi ñieåm hoùa hôi (100oC)  daïng ñôn phaân (P atm) đông đặc Hóa hơi Raén: Taïi ñieåm ñoâng ñaëc (0oC)  daïng lieân hôïp Caáu truùc tinh theå cuûa nöôùc ñaù: töù dieän ñeàu vaø caáu truùc roãng nóng chảy Ngưng tụ Thăng hoa 7 8
2. HOAÏT TÍNH NÖÔÙC HOAÏT TÍNH NÖÔÙC (aw : water activity) Xaùc ñònh hoaït ñoä nöôùc (aw : water activity) Hoaït ñoä nöôùc cuûa moät loaïi thöïc phaåm = laø tyû soá aùp suaát hôi baõo hoøa phía treân beà maët thöïc phaåm vaø aùp suaát hôi baõo hoøa cuûa nöôùc nguyeân chaát Bieåu thöùc Raoult ñeå tính hoaït tính nöôùc: P - aùp suaát hôi baõo hoøa cuûa nöôùc nguyeân chaát P < P 0 neân aw < 1 Po - aùp suaát hôi baõo hoøa cuûa nöôùc treân saûn phaåm khoâng coù ñôn vò tính N – soá mol nöôùc trong dung dòch n – soá mol chaát tan trong dung dòch Ñoä aåm (%W; g/100g) = haøm löôïng nöôùc töï do coù trong thöïc phaåm = % nöôùc töï do trong toaøn boä khoái löôïng saûn phaåm thöïc phaåm (ño baèng phöông phaùp saáy tôùi khoái löôïng khoâng ñoåi) 13 14 HOAÏT TÍNH NÖÔÙC HOAÏT TÍNH NÖÔÙC (aw : water activity) (aw : water activity) AÛnh höôûng cuûa hoaït ñoä nöôùc ñeán cheá bieán vaø baûo quaûn thöïc phaåm Caùc phöông phaùp giaûm hoaït tính nöôùc ñeå baûo quaûn thöïc phaåm
   Saáy: naâng nhieät ñoä leân laøm bay hôi nöôùc. khoâng phaûi saûn phaåm naøo cuõng coù theå qua saáy ñöôïc
   Boå sung caùc chaát coù khaû naêng hydrat hoùa cao: Glucid, protein
   Cho doøng khí coù ñoä aåm töông ñoái xaùc ñònh ñi qua vaät lieäu caàn ñieàu chænh hoaït ñoä nöôùc 15 16
3. ÑÖÔØNG ÑAÚNG NHIEÄT HAÁP PHUÏ ÑÖÔØNG ÑAÚNG NHIEÄT HAÁP PHUÏ Vaät lieäu coù ñoä aåm cao Loaïi I (aw = 0 – 0,2) Khoai taây Nöôùc lieân keát = ion (COO-, NH3+, OH-), 0–20–40–60–80–100 oC + hydro + Van der Waals Haáp phuï maïnh, keùm linh ñoäng nhaát Khoâng ñoâng ñaëc ôû -40 oC Khoâng coù khaû naêng hoøa tan chaát tan Chieám 3 – 10% löôïng nöôùc Loaïi II (aw = 0,2 – 0,7) Vaät lieäu khaùc nhau Nöôùc haáp phuï, thaåm thaáu, hydrat hoùa Ñoä beàn lieân keát khoâng cao Caùc phaân töû nöôùc linh ñoäng hôn Loaïi III (aw > 0,7) Nöôùc töï do = mao quaûn (aw = 0.9) + thaám öôùt (aw > 0.9) A. Vaät lieäu khoâng Giöõ ñöôïcù tính chaát cuûa nöôùc, tham gia ñoùng raén phaûn öùng vaø laøm dung moâi B. Thöïc phaåm C. Chaát raén 21 22 ÑÖÔØNG ÑAÚNG NHIEÄT HAÁP PHUÏ VAI TROØ CUÛA NÖÔÙC Vai troø sinh hoïc Hieän töôïng treã ° Tham gia vaøo thaønh phaàn caáu truùc cuûa teá baøo: lieân keát haáp phuï vôùi caùc polime sinh hoïc taïo thaønh dòch teá baøo ° Dung moâi hoøa tan caùc chaát vaø laø moâi tröôøng ñeå xaûy ra caùc phaûn öùng hoùa hoïc o Ñöôøng cong treã haáp ° Tham gia caùc phaûn öùng thuûy phaân, hydrat hoùa, oxy hoùa phuï khöû ° Vaän chuyeån caùc chaát ñeán caùc cô quan caàn thieát haøm aåm – aw (saáy) ° Ñieàu hoøa thaân nhieät vaø oån ñònh nhieät cho cô theå o Nguyeân lieäu khaùc ° Laø chaát ñeäm oån ñònh pH ôû pH trung tính nhau thì coù ñöôøng ° Baûo veä teá baøo, moâ, cô quan, khôùp xöông nhôø phaàn ñeäm cong treã haáp phuï nöôùc ôû caùc gian baøo khaùc nhau. ° Ñaøo thaûi ñöôïc caùc chaát dö thöøa, caën baõ, chaát ñoäc vaø vi sinh vaät coù haïi ra khoûi cô theå (thaän) Thieáu nöôùc: roái loaïn sinh lyù, coù theå cheát khi löôïng 23 nöôùc maát hôn 12 % so vôí khoái löôïng cô theå. 24
4. NƯỚ C TH ẢI QUY CHU ẨN K Ỹ THU ẬT QU ỐC GIA VỀ N ƯỚ C TH ẢI CÔNG NGHI ỆP National Technical Regulation on Indus trial Wastewater QCVN 40:2011/BTNMT 31 32