VI SINH VẬT TRONG THỰC PHẨM VÀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI - XÁCĐỊNH HOẠT ĐỘ NƯỚC
Microbiology of foodand animal feeding stuffs - Determination of water activity
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này đưara các nguyên tắc và các yêu cầu cơ bản đối với các phương pháp vật lý để xácđịnh hoạt độ nước của các sản phẩm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi.
Hoạt độ nước có thểđược dùng để dự báo sự phát triển vi khuẩn và xác định độ ổn định vi sinh vậtcủa sản phẩm thực phẩm và đồng thời cung cấp tiêu chí quan trọng để có thể ướctính được thời gian bảo quản của thực phẩm.
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu việndẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệuviện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệuviện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả cácsửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 6404 (ISO7218), Vi sinh vật trong thực phẩm vàtrong thức ăn chăn nuôi - Nguyên tắc chung về kiểm tra vi sinh vật.
3. Thuật ngữ và định nghĩa
Trong tiêu chuẩnnày sử dụng thuật ngữ và định nghĩa sau đây:
Hoạt độ nước (water activity)
aw
Tỷ số của áp suấthơi nước trong thực phẩm với áp suất hơi của nước tinh khiết tại cùng một nhiệtđộ.
aw = Cem/100 = Pf(T) / Ps(T)
trong đó
CEM làđộ ẩm cân bằng tương đối của không khí tiếp xúc với thực phẩm;
pF(T) làáp suất hơi nước từng phần cân bằng với thực phẩm tại nhiệt độ T (được giữkhông đổi trong quá trình đo);
pS(T) làáp suất từng phần bão hòa của hơi nước tinh khiết tại nhiệt độ T; giá trị nàycó thể thu được từ các bảng tham chiếu của áp suất hơi nước.
CHÚ THÍCH Hoạt độ của nước là đại lượng không thửnguyên, mẫu thử hoàn toàn không chứa nước có hoạt độ nước là 0,0 và nước tinhkhiết không chứa muối là 1,0. Hoạt độ nước của hầu hết thực phẩm ở giới hạntrên thang chia độ này, phạm vi từ khoảng 0,992 đối với thịt nguyên liệu chưathể chế biến đến khoảng 0,800 đối với sản phẩm đã khô và được ướp muối.
4. Nguyên tắc của phép đo và thiết bị
Có nhiều nguyên tắcđo có thể được dùng để xác định hoạt độ nước của thực phẩm (về chi tiết có thểxem [2] và [3]), gồm phép xác định trực tiếp hoặc gián tiếp áp suất hơi nướccân bằng trong các hệ thống kín. Các ví dụ về các phương pháp như sau:
a) phép đo áp suấtbằng đo áp trực tiếp;
b) đo nhiệt ngưng(điểm sương);
c) xác định sự thayđổi điện dung của tụ điện;
d) xác định sự thayđổi độ dẫn điện của chất điện ly;
e) đo sự thay đổitrong chiều dài ngưỡng đo;
f) xác định sự tăngkhối lượng của chất hấp phụ;
g) xác định sự thayđổi nhiệt độ (đo vi ẩm) khi sự cân bằng được thiết lập trong các hệ thống kín;
h) xác định điểm đóngbăng trong hệ thống mở mà không thiết lập sự cân bằng.
5. Yêu cầu đối với các phép đo hoạt độ nước
Phải tuân thủ cácnguyên tắc chung về kiểm tra vi sinh vật nêu trong TCVN 6404 (ISO 7218).
Các dữ liệu về hoạtđộ nước được ghi lại trong các tài liệu phần lớn dựa vào nhiệt độ đo ở 25 oCvà nhiệt độ này thường áp dụng cho hầu hết các bảng hiệu chuẩn dùng để kiểm tracác dụng cụ đo.
Đối với các phươngpháp a) đến g) trong Điều 4, thì khuyến cáo đo aw ở 25 oC.Các biến thiên ±0,1 oC trong nhiệt độ đo thực tế sẽ có ảnh hưởng không đáng kể vềhoạt độ nước.
Các phép xác địnhgiá trị aw của các loại thực phẩm phải đáp ứng các yêu cầu sau đây:
a) phương pháp phảichính xác và có tính tái lập và có điểm kết thúc rõ ràng. Tốc độ đo, dễ sử dụngvà thời gian đo cũng là những thuộc tính quan trọng khác liên quan đến việcchọn phương pháp;
b) phương pháp cóthể thao tác từ dải trên của aw từ 0,999 đến 0,600.
c) việc hiệu chuẩnphương pháp phải được thực hiện, độ chính xác đo được, dùng các chuẩn đối chứngcủa các dung dịch muối bão hòa khác (xem Phụ lục A) hoặc các dung dịch củanatri clorua (xem Phụ lục B).
d) giới hạn lặp lạiphải ứng với độ lệch chuẩn 0,002 sn-1 đối với aw từ 0,999xuống đến 0,600.
e) phương pháp phảicó thể đo được một lượng mẫu đủ lớn và đại diện.
6. Hướng dẫn sử dụng dụng cụ đo
6.1. Người sử dụng phải tuân thủ các chỉdẫn của nhà sản xuất về dụng cụ đo có liên quan và phải kiểm tra rằng các yêucầu trong Điều 5 đã áp ứng đầy đủ.
Từ 6.2 đến 6.8 ápdụng cho các phương pháp thực hiện trong các hệ thống kín [nghĩa là các phươngpháp a) đến g) trong Điều 4], còn từ 6.9 đến 6.11 áp dụng cho phương pháp h).
6.2. Trước khi tiến hành một hoặc một dãycác phép thử, thì dụng cụ phải được hiệu chuẩn lại (tối thiểu là mỗi ngày) dùngcác dung dịch muối chuẩn nêu trong Phụ lục A hoặc B. Nếu dụng cụ được sử dụngkhông hiệu chuẩn nội bộ được thì có thể thực hiện bằng cách dựng đường chuẩnbằng thực nghiệm dựa vào giá trị aw xác định được khi sử dụng dungdịch muối cụ thể trên trục x và giá trị aw lý thuyết trên trục y.(Xem Phụ lục B về ví dụ của đường chuẩn).
Sử dụng ít nhất bađiểm đo để hiệu chuẩn, chọn sao cho giá trị mẫu đo được nằm trong dải này. Cácgiá trị đo được đối với các dung dịch/muối có thể được kiểm tra theo các dungdịch hiệu chuẩn hiện hành.
6.3. Cần đảm bảo rằng các bước được thựchiện tại một nhiệt độ nhất định trong khi sự cân bằng đã được thiết lập trongbuồng mẫu (cuvet). Nhiệt độ không được vượt quá 1 oC.
6.4. Mẫu thử phải được ổn định ở nhiệt độcủa buồng mẫu (cuvet) trước khi đo. Trong quá trình này mẫu thử phải được giữtrong hộp kín khí để tránh di chuyển hơi nước. Hộp chứa này chỉ được mở ngaytrước khi đặt mẫu vào buồng mẫu và được đậy ngay hộp.
6.5. Để tránh nhiễm bẩn mẫu sang bộ cảmứng, cần phải kiểm tra trước mỗi lần đo và được làm sạch nếu cần, tuân thủchính xác các hướng dẫn của nhà sản xuất.
6.6. Các khí phát ra từ vật liệu mẫu [vídụ: etanol, amoniac (đối với các sản phẩm lên men)] phải tránh ảnh hưởng đếnphép đo bằng cách chọn phép đo thích hợp hoặc bằng các thiết bị bảo vệ (ví dụ:các bộ lọc cacbon hoạt tính).
6.7. Thời gian đo sẽ phụ thuộc vào mẫu thửvà cả phương pháp đo được sử dụng. Đối với các phương pháp từ a) đến g) trongĐiều 4, thì thời gian đo trung bình có thể từ vài phút đến vài giờ vì cần đểthiết lập cân bằng.
6.8. Trong trường hợp các phương pháp màtrong đó giá trị aw được xác định bằng cách sử dụng các quá trìnhhấp phụ [các phương pháp c đến g) trong Điều 4], thì phép đo luôn phải đượcthực hiện sự hút bám vì phép đo đặc trưng có thể được thay bằng ảnh hưởng trễtrong trường hợp đo không hấp phụ. Đối với mục đích này, cuvet phải thông khíđủ lâu cho phép đo tiếp theo bắt đầu ở số đọc càng thấp càng tốt (ví dụ: độ ẩmcủa phòng)
6.9. Trong mọi trường hợp, các dung dịchmuối có nồng độ khá cao vốn không thích hợp cho các hệ thống hiệu chuẩn áp dụngphương pháp h) vì muối có thể kết tủa khi mẫu hiệu chuẩn được làm mát do dungdịch bị cô đặc lại. Nước cất (aw = 1,000) và các dung dịch NaCl cónồng độ đến khoảng 8% có thể được dùng để hiệu chuẩn.
6.10. Tùy thuộc vào mẫu thử mà thời gian đocủa phương pháp h) thường từ 6 min đến 20 min, nhưng có thể rút ngắn hơn bằngcách làm mát mẫu trong tủ lạnh trước khi thực hiện (để ở 2 oC hoặccao hơn).
6.11. Phương pháp h) ít bị ảnh hưởng củanhiễu từ mẫu và các yếu tố bên ngoài.
7. Thu mẫu đại diện
Sự phân bố hoạt độnước có thể được giả sử là phân bố đều khắp trong hầu hết các sản phẩm thựcphẩm. Do đó, không cần thiết phải đồng hóa bằng máy xay. Việc xử lý như vậycũng không được khuyến cáo vì vật liệu mẫu có thể bị nóng trong quá trình bămvà làm bay hơi nước, kết quả đó sẽ không đại diện được cho thực phẩm cần kiểmtra.
Gradient hoạt độnước trong các sản phẩm thịt lên men (ví dụ: xúc xích, giăm bông) được hìnhthành giữa vùng trong và vùng ngoài do sấy khô được loại trừ. Nếu cần, các điềukiện hoạt độ nước có thể được xác định tại các vùng bên trong và bên ngoài,hoặc thậm chí ngay cả tại các điểm phân bố trên khắp mặt cắt ngang, sao để baotrùm hết các thành phần bằng cách chọn các điểm đo một cách hệ thống.
Một ngoại lệ kháclà các nhũ tương nước trong dầu (ví dụ: margarin) có hoạt độ nước không đồngđều kể cả sau khi đã đồng hóa.
PHỤLỤC A
(Quyđịnh)
Muối | aw | Muối | aw |
MgCl2 | 0,328 | KBr | 0,809 |
K2CO3 | 0,432 | (NH4)2SO4 | 0,810 |
Mg(NO3)2 | 0,529 | KCl | 0,843 |
NaBr | 0,576 | Sr(NO3)2 | 0,851 |
CoCl2 | 0,649 | BaCl2 | 0,902 |
SrCl2 | 0,709 | KNO3 | 0,936 |
NaNO3 | 0,743 | K2SO4 | 0,973 |
NaCl | 0,753 | | |
CHÚ THÍCH Dữ liệu được lấy từ [4]. |
PHỤLỤC B
(Quyđịnh)
HOẠTĐỘ NƯỚC CỦA CÁC DUNG DỊCH NACL CÓ CÁC NỒNG ĐỘ KHÁC NHAU Ở 25 oC
Nồng độ phần tử gam | Hàm lượng NaCl (% phần khối lượng) | aw |
0,1 | 0,58 | 0,996 6 |
0,2 | 1,15 | 0,993 4 |
0,3 | 1,72 | 0,990 0 |
0,4 | 2,28 | 0,986 8 |
0,5 | 2,84 | 0,983 5 |
0,6 | 3,39 | 0,980 2 |
0,7 | 3,93 | 0,976 9 |
0,8 | 4,47 | 0,973 6 |
0,9 | 5,00 | 0,970 2 |
1,0 | 5,52 | 0,966 9 |
1,2 | 6,55 | 0,960 1 |
1,4 | 7,56 | 0,953 2 |
1,6 | 8,55 | 0,946 1 |
1,8 | 9,52 | 0,938 9 |
2,0 | 10,46 | 0,931 6 |
2,2 | 11,39 | 0,924 2 |
2,4 | 12,30 | 0,916 6 |
2,6 | 13,19 | 0,908 9 |
2,8 | 14,20 | 0,901 1 |
3,0 | 14,92 | 0,893 2 |
3,2 | 15,75 | 0,885 1 |
3,4 | 16,58 | 0,876 9 |
3,6 | 17,38 | 0,868 6 |
3,8 | 18,17 | 0,860 0 |
4,0 | 18,95 | 0,851 5 |
5,0 | 22,65 | 0,806 8 |
6,0 | 25,97 | 0,759 8 |
CHÚ DẪN
X là giá trị thựcnghiệm của aw
Y là giá trị lýthuyết của aw
Hình B.1 - Ví dụ của đường lýthuyết/thực nghiệm dùng để hiệu chuẩn các phép đo aw sử dụng cácdung dịch NaCl chưa bão hòa
Để xác định Hoạt Độ Nước trong sản phẩm - Công ty chúng tôi cung cấp Máy đo hoạt độ nước - Hãng Novasina Thụy Sỹ
Tài Liệu Tham Khảo - Tiêu chuẩn Việt Nam