HƯỚNG DẪN ĐO pH TRONG THỰC PHẨM

Bạn đã bao giờ đo pH trong thực phẩm chưa ? Làm  thế nào để bạn có thể tự tin rằng kết quả đo được là chính xác ?

Ngày nay yêu cầu kiểm tra độ pH trong lĩnh vực công nghiệp thực phẩm là rất cần thiết vì để đảm bảo cả về mặt an toàn và chất lượng sản phẩm. Những tiến bộ trong công nghệ cho phép bạn có được kết quả đo chính xác dù cho bạn không phải là một chuyên gia hay một nhà khoa học. Trong bài viết này chúng tôi sẽ mang đến cho bạn những kiến thức cần thiết khi đo pH trong thực phẩm qua những nội dụng sau đây:

1. pH trong thực phẩm là gì
2. Lựa chọn máy đo pH và điện cực kết hợp
3. Hiệu chuẩn
4. Bảo dưỡng
5. Bảo quản

pH trong thực phẩm là gì

Về mặt kỹ thuật, pH là hoạt độ ion hydro trong dung dịch. pH được đo trên thang từ 0 đến 14, với pH 7 là trung tính. Việc kiểm tra pH trong ngành công nghiệp thực phẩm được thực hiện siêng suốt trong quá trình sản xuất thực phẩm từ khâu kiểm tra nguyên liệu thô đến các công đoạn sản xuất cho đến khi thành phẩm.

Ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm

pH là một thông số thiết yếu vì nó ảnh hưởng đến các đặc tính của thực phẩm như kết cấu, hương vị, mùi thơm,.... Phô mai là một ví dụ điển hình về ảnh hưởng của pH đến các đặc tính lý hóa của thực phẩm.

Khi độ pH giảm, các liên kết chéo protein bị thay đổi và casein mất khả năng tương tác với nước. Điều này làm phô mai đặc cứng (ví dụ như phô mai lâu năm và phô mai mốc trắng).

Chất nền casein của phô mai được tạo ra bởi liên kết protein. Ở những loại phô mai có độ pH ban đầu cao hơn 5.0, có sự liên kết chéo của canxi photphat và casein tương tác mạnh với nước, làm phô mai đàn hồi, mịn hơn (ví dụ như phô mai Thụy Sĩ và phô mai cheddar).

Quy định và An toàn Thực phẩm

pH đóng một vai trò quan trọng trong việc ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Vì lý do này mà các cơ quan chính phủ Hoa Kỳ, chẳng hạn như Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA), điều chỉnh mức độ pH trong nhiều sản phẩm thực phẩm thương mại.

Nói chung, thực phẩm được chia thành hai loại theo 21CF114. Những thực phẩm có độ pH tự nhiên nhỏ hơn 4.6 được gọi là thực phẩm axit trong khi thực phẩm axit thấp có độ pH cao hơn 4.6.

Thực phẩm axit hóa

Khi axit được thêm vào để giảm độ pH thành phẩm của thực phẩm xuống dưới 4.6, những thực phẩm này được gọi là thực phẩm axit hóa. Ví dụ hàng đóng hộp, salsas và nước sốt.

Trong quá trình sản xuất thực phẩm axit hóa, độ pH cuối cao hơn 4.6 sẽ tạo ra môi trường thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn có hại mà khi tiêu thụ có thể gây bệnh. Thực phẩm hỏng không chỉ gây nguy hiểm cho sức khỏe mà còn có thể làm ảnh hưởng đến hoạt động kinh doanh.

Các phương pháp tối ưu nhất để đo pH

Việc xác định các phương pháp tối ưu nhất để đo độ pH của thực phẩm có thể là một thách thức do có nhiều phương pháp lấy mẫu, lựa chọn máy đo và thiết kế điện cực khác nhau.

Trên thế giới có rất nhiều quy định liên quan đến các phương pháp và mức độ lấy mẫu thích hợp mà tại đó các thông số nhất định phải có để được coi là an toàn cho tiêu dùng. Một số phương pháp tiêu chuẩn thậm chí còn yêu cầu cụ thể đối với loại thiết bị và mức độ phân giải cần thiết.

Mặc dù có sẵn các chỉ thị pH và các phương pháp cơ bản khác, nhưng phương pháp tối ưu nhất là sử dụng máy đo pH và điện cực. Phương pháp này cung cấp độ chính xác cao nhất và ít chủ quan hơn so với phương pháp sử dụng chất chỉ thị màu để xác định độ pH.

Lựa chọn máy đo pH và điện cực kết hợp

Chọn một máy đo pH và điện cực cụ thể để đo pH trong thực phẩm là rất quan trọng để có được kết quả chính xác và đáng tin cậy

Máy đo

Điều quan trọng là phải xem xét các điểm lấy mẫu trong quá trình sản xuất mà bạn sẽ đo. Một máy đo cầm tay, bền cung cấp khả năng di động để kiểm tra độ pH ở bất kỳ đâu, bất kỳ lúc nào trong cơ sở sản xuất, trong khi máy đo để bàn chỉ phù hợp cho việc sử dụng trong phòng thí nghiệm

Điện cực HALO Foodcare Bluetooth mới của Hanna và ứng dụng Hanna Lab cho phép bạn sử dụng điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng của mình làm máy đo pH hoặc bạn có thể ghép nối nó với máy đo hỗ trợ Bluetooth. Không cần dây!

Nhiều máy đo pH cầm tay và để bàn hiện có bộ nhớ để ghi dữ liệu và khả năng chuẩn đoán nâng cao để giúp việc kiểm tra pH dễ dàng nhất với người dùng.

Các yêu cầu tối thiểu đối với máy đo pH do Hanna Instruments đề xuất để kiểm tra thực phẩm sẽ bao gồm:

• Độ phân giải 0.01 pH
• Hiệu chuẩn 2 điểm
• Tự động bù nhiệt (ATC)

Điện cực

Mặc dù các tính năng trong máy đo đều quan trọng nhưng việc chọn điện cực pH thích hợp cho ứng dụng của bạn cũng không kém phần quan trọng.

Hanna Instruments có đầy đủ các dòng điện cực pH Foodcare được thiết kế cho các ứng dụng cụ thể. Để lựa chọn điện cực pH cho một mục đích sử dụng cụ thể cần cân nhắc về hình dạng, loại thủy tinh, vật liệu chế tạo junction và thân điện cực.

Trong số các cân nhắc về thiết kế, loại junction tham chiếu được sử dụng là một trong những điều quan trọng nhất. Junction tham chiếu là một đường dẫn điện giữa mẫu và tế bào tham chiếu bên trong. Có nhiều loại vật liệu có thể được sử dụng cho junction tham chiếu.

Gốm sứ

Phổ biến nhất là loại sứ xốp hoạt động tốt trong môi trừơng nước.

PTFE

Một vật liệu khác là Polytetrafluoroethylene (PTFE) có tác dụng đẩy lùi chất rắn. Junction được làm bằng PTFE là lý tưởng cho các dung dịch có hàm lượng chất rắn cao như nước trái cây vì nó giúp ngăn ngừa tắc nghẽn.

Gel

Hanna cung cấp điện cực pH với thiết kế junction mở. Có một loại gel cứng được gọi là viscolene để ngăn cách mẫu với chất tham chiếu bên trong. Thiết kế junction mở có khả năng chống tắc nghẽn cực kỳ tốt khiến nó trở thành thiết kế tốt nhất cho chất bán rắn, nhũ tương và đo trực tiếp các sản phẩm thực phẩm.

Đây chỉ là một vài trong số các loại junction được cung cấp bởi Hanna Instruments.

Các tính năng điện cực bổ sung bao gồm:

• Cảm biến nhiệt độ tích hợp để tự động bù nhiệt độ

• Phiên bản kỹ thuật số dựa trên bộ vi xử lý lưu trữ dữ liệu GLP và số seri để truy xuất nguồn gốc

• Thủy tinh chịu nhiệt cao để sử dụng trong quá trình nấu ăn

Trang bị điện cực pH phù hợp cho sản phẩm thực phẩm của bạn sẽ đảm bảo kết quả tốt nhất có thể và kéo dài tuổi thọ cho điện cực.

Hiệu chuẩn

Khi hiệu chuẩn điện cực pH, điều quan trọng là phải chọn bộ đệm phù hợp cho kết quả dự kiến. Nên hiệu chuẩn pH ở các điểm trên và dưới giá trị pH dự kiến ​​của mẫu.

Cách hiệu chuẩn hoạt động

Khi đặt một đầu dò pH vào bất kỳ dung dịch nào, một điện thế sẽ được tạo ra và chuyển đổi thành giá trị pH. Dung dịch hiệu chuẩn pH là dung dịch có giá trị đã biết.

Giá trị Offset

Máy đo pH thường sẽ chấp nhận ± 60 mV đối với dung dịch đệm pH 7.01. Giá trị này được gọi là điện thế offset. Những thay đổi lớn trong điện thế offset có thể chỉ ra rằng dung dịch đệm không còn là giá trị pH được ghi trên chai hoặc có lớp phủ trên điện cực pH. Hanna Instruments khuyến nghị rằng độ lệch phải là ± 30 mV.

Giá trị Slope

Việc hiệu chuẩn điện cực pH ở pH 4.01 hoặc 10.01 được gọi là hiệu chỉnh slope. Giá trị này, liên quan đến giá trị offset, xác định slope của đường thẳng được máy đo sử dụng để tương quan giữa mV của mẫu với giá trị pH của nó.

Một đầu dò có slope 100% sẽ tạo ra 59.16 mV / đơn vị pH từ pH 7.01 ở 25^oC. Hầu hết các máy đo pH sẽ hiệu chỉnh ở slope từ 85 đến 105% (50 mV - 62 mV / đơn vị pH ở 25 ^oC). Slope của điện cực pH phải lớn hơn 90%.

Tất cả các điện cực pH sẽ bị suy giảm slope theo thời gian. Nó thường là một quá trình dần dần. Bất kỳ sự thay đổi lớn nào về slope từ lần hiệu chuẩn này sang lần hiệu chuẩn tiếp theo đều là dấu hiệu cho thấy dung dịch đệm pH bị nhiễm bẩn.

CAL Check^TM

Nếu khái niệm Offset và slope nghe có vẻ quá kỹ thuật? Chúng tôi cung cấp bộ CAL Check^TM để giúp bạn dễ dàng hơn!

Hanna Instruments cung cấp các máy đo với CAL Check^TM để giúp bạn nhận biết khi nào giá trị offset và slope không còn lý tưởng nữa. Máy đo với CAL Check^TM sẽ hiển thị “clean electrode”, “check buffer” và báo cáo tình trạng đầu dò tổng thể hoặc tình trạng của điện cực bằng cách theo dõi các đặc tính của điện cực trong quá trình hiệu chuẩn. Nếu cần theo dõi offset và hoặc slope, thì máy đo pH có chức năng GLP có thể được sử dụng để hiển thị thông tin.

Bảo dưỡng

Bảo dưỡng thường xuyên và bảo quản thích hợp là rất quan trọng để các phép đo chính xác. Chất béo, dầu và protein có trong thực phẩm để lại cặn trên bề mặt cảm ứng thủy tinh của điện cực, làm tắc nghẽn junction và dẫn đến hiệu suất kém.

Các dung dịch làm sạch cho từng ứng dụng cụ thể là rất cần thiết vì chúng được nghiên cứu đặc biệt để làm sạch điện cực dựa trên thành phần của mẫu đo chẳng hạn như chất tẩy rửa bằng enzym cho các mẫu có hàm lượng protein cao như thịt.

Bảo quản

Để bảo quản trong thời gian dài hoặc ngắn hạn, tốt nhất là sử dụng dung dịch bảo quản để giữ cho bầu thủy tinh pH luôn ẩm và ngăn chặn sự tắc nghẽn của junction với các muối trong dung dịch tham chiếu.

Không bao để điện cực pH bị khô hoặc bảo quản điện cực trong nước tinh khiết (nước cất, nước khử ion hoặc nước RO ) vì điều này gây sẽ làm giảm tuổi thọ điện cực và giảm khả năng phản hồi của điện cực.