13
AKTIVNOST VODE - a w KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICA FAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

13.aktivnost vode aw

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 13.aktivnost vode   aw

AKTIVNOST VODE - aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

Page 2: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

Voda je neophodna za metabolizam i rast mikroorganizama s obzirom da čini 80 do 90 % njihove mase.

AKTIVNOST VODE – predstavlja odnos između ravnotežnog pritiska vodene pare u namirnici (p) i pritiska zasićene pare (ps) pri istoj tempraturi:

aw = p / ps

aw = RRV / 100

RRV… ravnotežna relativna vlažnost...relativna vlažnost koja uslovljava da se sadržaj vode u namirnici ne menja (isti je napon pare u vazduhu i iznad namirnice)

aw-vrednost se izražava brojevima od 0 (apsolutno suva matrija) do 1 (destilovana voda).

Page 3: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

aktivnost vode ≠ sadržaj vode !!!

Pojedine namirnice mogu imati isti sadržaj vode ali različite vrednosti aktivnosti vode

Voda koja nije vezana za molekule namirnice dostupna je mikroorganizmima

Aktivnost vode pokazuje u kojoj meri je voda strukturno ili hemijski vezana u namirnicama odnosno u kojoj meri je dostupna mikroorganizmima

Page 4: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

Aktivnost vode zavisi od:

Sadržaja vode

Vrste i količine u vodi rastvorljivih materija (soli, šećeri, neproteinska azotna jedinjenja)

Načina vezivanja vode u namirnici (proteini, ugljeni hidrati, dispergovanje vode u emulzijama..)

Page 5: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

Hipertonični rastvor voda izlazi iz ćelije

Hipotonični rastvor voda ulazi u ćeliju

Uticaj osmotskog pritiska na mikroorganizme

Hipertonični rastvor

Hipotonični rastvorIzotonični rastvor

Strelice pokazuju kretanje vode putem osmoze

Page 6: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

Snižavanje aktivnosti vode postiže se:

-Sušenjem ili smrzavanjem opada sadržaj vode, a raste omotski pritisak usled povećanja koncentracije rastvorljivih materija

-Soljenjem i dodavanjem drugih materija rastvorljivih u vodi povećava se osmotski pritisak

Page 7: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

Značaj aktivnosti vode u mikrobiologiji namirnica

Snižavanjem aktivnosti vode može se onemogućiti rast i razmnožavanje mikroorganizama - aktivnost vode utiče na rast, sporulaciju, germinaciju, produkciju toksina, enzimske reakcije, denaturaciju proteina, geliranje skroba, degradaciju vitamina, oksidaciju masti itd.

Merenjem akivnosti vode u namirnicama moguće je predvideti koji mikrooranizmi mogu biti potencijalni uzročnik kvara ili infekcije odn. trovanja

Page 8: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

Opseg aktivnosti vode

Mikroorganizmi koji su inhibirani najmanjom aw-vrednošću u ovom opsegu

Namirnice čija je aw-vrednost u ovom opsegu

1,00 – 0,95 Pseudomonas, Escherichia, Proteus, Shigella, Klebsiella, Bacillus, Clostridium perfrigens, neki kvasci

Sveža hrana, konzervirano voće, povrće, meso, riba i mleko; hrana koja sadrži prosečno 40 % sukroze ili 7 % NaCl-a

0,95 – 0,91 Salmonella, Vibrio, C. Botulinum, Serratia, Lactobacillus, Pediococcus, neke plesni i kvasci

Neki sirevi, salamureno meso, voćni koncentrati; hrana koja sadrži 55 % sukroze ili 12 % NaCl-a

0,91 – 0,87 Većina kvasaca (Candida, Torulopis, Hansenula), Micrococcus

Fermentisane suve kobasice, suvi sirevi, margarin; Hrana koja sadrži 65 % sukroze ili 15 % NaCl-a

0,87 – 0,80 Staphylococcus aureus, većina plesni (mikotoksinogene Penicillium-vrste), kvasci Saccharomyces spp, Debaryomyces

Suve šunke, većina voćnih koncentrata, zaslađeno kondenzovano mleko, čokoladni sirupi, brašno, pirinač; voćni kolači

0,80 – 0,75 Većina halofilnih bakterija, mikotoksinogene Aspergillus-vrste

Džem, marmelada, marcipan..

0,75 – 0,65 Kserofilne plesni Suvo voće, lešnik, šećerna trska..

Hrana koja sadrži prosečno 10 % vode

0,65 – 0,60 Osmofilni kvasci (Saccharomyces rouxii) i neke plesni (Aspergillus chinulatus, Monascus bisporus)

Suvo voće koje sadrži 15-20% vode, med, karamele

0,20 – 0,50 Nije moguće razmnožavanje mikroorganizama Suve testenine, začini, jaja u prahu, mleko u prahu, keksovi, suvo povrće, krekeri

International Conference on Food Safety, 1998

Page 9: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

Opseg aktivnosti vode

ZARAZNI PATOGENI

0,99 Campylobacter jejuni

0,97 Aeromonas hydrophilia

0,96 Shigella spp.

0,94 Samonella spp.

O,95 Yersinia enterocolitica

0,93-0,95 Escerichia coli

0,90-0,92 Listeria monocytogenes

0,94-0,96 Vibrio parahaemoliticus

International Conference on Food Safety, 1998

Page 10: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

International Conference on Food Safety, 1998

Odnos koncentracije soli i aktivnosti vode (Savić, 1969)

NaCl % aw 25oC

4,0 0,9765

6,0 0,9637

8,0 0,9501

10,0 0,9364

15,0 0,9047

20,0 0,8702

Page 11: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

aw-metar sa vlaknom

Princip rada zasniva se na rastezanju vlakna koje je izloženo povećanoj vlažnosti.

Merenje traje 4h

Temperatura merenja 25oC - termostat

Neophodno je baždarenje pomoću zasićenih rastvora čija je aktivnost vode poznata i priprema baždarne krive radi korigovanja izmerene vrednosti

MERENJE AKTIVNOSTI VODE U NAMIRNICAMA

0,8

0,82

0,84

0,86

0,88

0,9

0,92

0,94

0,96

0,98

1

1,02

0,87 0,89 0,91 0,93 0,95 0,97

Izmerene vrednosti

aw z

asić

enih

ras

tvo

ra

BAŽDARNA KRIVA

Zasićen rastvor aw – poznate vrednosti

KNO3 0,925

BaCl2 0,902

KCl 0,843

K2Cr2O7 0,980

destilovana H2O 1,000

Page 12: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

MERENJE AKTIVNOSTI VODE U NAMIRNICAMA

aw-metar na principu određivanja tačke rose (dew-point, chilled-mirror)Princip rada se zasniva na merenju temperature u momentu pojave kondenza (rose) na ogledalu.Uzorak se nalazi u hermetički zatvorenoj komori koja u gornjem delu sadrži ogledalo. Optički senzor detektuje momenat u kome se na ogledalu pojavi kondenzat. Termokapl koji je dodat na ogledalo meri temperaturu u momentu pojave kondenzata, a termofilni senzor meri temperaturu uzorka. Temperatura ogledala u momentu pojave kondenza i temperatura uzorka određuju aktivnost vode. Instrument ponavlja merenja temperature, dok se ne postigne ekvilibrijum. Pri postizanju ekvilibrijuma relativna vlažnost vazduha u komori je identična aktivnosti vode u uzorku. S obzirom da je merenje zasnovano na određivanju temperature, nije neophodna kalibracija.

Prednost aparata su tačnost, brzina i jednostavnost.

Rezultat merenja se dobija već posle 5 minuta.

Page 13: 13.aktivnost vode   aw

KATEDRA ZA HIGIJENU I TEHNOLOGIJU NAMIRNICAFAKULTET VETERINARSKE MEDICINE – UNIVERZITET U BEOGRADU

MIKROBIOLOGIJA NAMIRNICA

Aw-metar na principu kapaciteta senzora (capacitive sensor)

MERENJE AKTIVNOSTI VODE U NAMIRNICAMA

Ovaj uređaj radi na principu promene provodljivosti ili kapaciteta senzora kada apsorbuje vlagu iz uzorka.

Uređaj sadrži senzor od higroskopnih polimera i srujno kolo koje daje signal, koji zavisi od relativne vlažnosti vazduha. Senzor meri vlažnost vazduha koja odgovara aktivnosti vode uzorka u momentu kada je temperatura uzorka i senzora ista, za šta je nekad potrebno i 30-90 minuta.

S obzirom da ovi instrumenti funkcionišu na principu odnosa elektirčnog signala i aktivnosti vode, moraju da se kalibrišu poznatim standardnim rastvorima.