Đo Độ pH Trong Trái Cây, Rau Củ Và Các Loại Nước Ép Trái Cây Thông Dụng

Đo độ pH trong trái cây và rau củ có vai trò rất quan trọng trong các ngành công nghiệp chế biến và đóng hộp trái cây, rau quả tươi, đông lạnh khác nhau. Trong khi đó đối với các ngành sản xuất nước ép trái cây, tính chất axit cũng khiến việc xác định độ pH của các loại trái cây phổ biến trở thành một tiêu chuẩn quan trọng. Tuy vậy, việc đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy trong kết quả đo pH trong trái cây, rau củ và các loại nước ép là không hề dễ dàng với các điện cực thông thường, có mối nối Ceramic và màng thủy tinh có hình dạng tiêu chuẩn. Trong bài viết này, Thiết bị Hiệp Phát sẽ gửi đến quý khách hàng những khó khăn, quy trình cũng như giải pháp đo pH trong các loại trái cây, nước ép và rau củ một cách chính xác và hiệu quả.

Thang đo pH trong các loại trái cây, rau củ phổ biến

Thang đo pH trong trái cây

Hầu hết các loại trái cây đều có giá trị pH ở mức axit thấp đến trung bình. Trái cây rất giàu axit hữu cơ như axit citric, axit lactic và axit malic. Sự hiện diện của các axit này làm cho trái cây có tính axit. Ngoài các axit hữu cơ điển hình tạo nên hương vị của trái cây, nghiên cứu khoa học cho thấy các axit hữu cơ như axit lactic và axit axetic được tạo ra cùng với ethanol khi trái cây chín quá và đường lên men do hoạt động của vi sinh vật. Phạm vi giá trị pH gần đúng cho trái cây tươi theo cơ quan điều phối LACF (thực phẩm đóng hộp có hàm lượng axit thấp) của FDA (Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm), chính phủ Hoa Kỳ được liệt kê dưới đây.

Thang pH trong rau củ

Hầu hết các loại rau đều có độ pH từ trung bình đến trung tính, từ axit đến kiềm. Khoảng giá trị pH gần đúng cho rau theo LACF (axit thấp) Cơ quan điều phối thực phẩm đóng hộp của FDA (Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm), Chính phủ Hoa Kỳ. được liệt kê dưới đây

Độ ph trong trái cây, rau củ

Tại sao phải kiểm tra chỉ số pH trong các loại trái cây, rau củ?

Ảnh hưởng đến quá trình đóng gói, đóng hộp trái cây, rau củ

Sự hình thành axit trong trái cây có liên quan đến việc giảm độ pH và quá trình này cần được theo dõi bằng phân tích độ pH. Việc xác định độ pH trong trái cây cũng có vai trò quan trọng trong việc xác định các giai đoạn chín chính xác của trái cây trong quá trình sản xuất chất bảo quản hoặc các sản phẩm như thạch hoặc mứt.

Có nhiều kỹ thuật đóng hộp khác nhau để bảo quản trái cây và rau quả theo mùa dựa trên độ pH của nó. Ngâm chua là một phương pháp bảo quản khác đối với rau quả có hàm lượng axit thấp. Trong trường hợp này độ pH dưới 4,6 sẽ được duy trì chủ yếu bằng cách thêm giấm, muối, v.v. Mức độ axit tăng lên giúp tránh sự phát triển của vi khuẩn.

Kỹ thuật chế biến và đóng gói có thể làm thay đổi độ pH ban đầu của sản phẩm muối chua và cần được theo dõi chặt chẽ. Trong công nghệ bao bì không khí biến đổi (MAP) đối với sản phẩm trái cây và rau củ, tốc độ hô hấp của thực phẩm đóng gói được giảm bằng cách hạ thấp nhiệt độ và nồng độ oxy để duy trì hương vị, kết cấu và hình thức bên ngoài. Tài liệu khoa học đề cập đến việc giảm độ pH trong các loại trái cây và rau quả được bảo quản trong MAP như một dấu hiệu cho thấy sự phát triển của vi khuẩn axit lactic. Các quá trình bổ sung này dẫn đến sự suy giảm hương vị và mùi thơm, ảnh hưởng đến chất lượng tổng thể và độ tươi của trái cây và rau quả cắt tươi hoặc nguyên quả. Do đó, phép đo pH có thể giúp nghiên cứu tác động của kỹ thuật bảo quản này đến thời hạn sử dụng của sản phẩm.

Ảnh hưởng đến quá trình bảo quản nước ép trái cây

FDA Hoa Kỳ khuyến nghị HACCP phân tích mối nguy và điểm kiểm soát quan trọng để sản xuất tất cả các loại nước ép trong đó “nước ép” được định nghĩa là chất lỏng dạng nước được vắt hoặc chiết xuất từ ​​​​một hoặc nhiều loại trái cây hoặc rau quả, phần xay nhuyễn của một hoặc nhiều loại trái cây hoặc rau quả, hoặc bất kỳ chất cô đặc nào của chất lỏng hoặc chất xay nhuyễn đó. Bất kỳ loại nước trái cây nào được sử dụng như một thành phần trong đồ uống cần phải được xử lý theo yêu cầu được liệt kê trong CFR Part 120.

Nước trái cây là một sản phẩm tự nhiên, có nghĩa là nó dễ bị hư hỏng do cả hoạt động hóa học (hoạt động của enzyme) và vi khuẩn. Bảo quản là một bước quan trọng trong quá trình sản xuất nước ép. Một trong những phương pháp bảo quản, chế biến nước ép trái cây là thanh trùng. Phương pháp thanh trùng nhiệt độ cao, thời gian ngắn (HTST) được ưa chuộng hơn đối với đồ uống dễ hư hỏng vì nó ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật và duy trì độ tươi, màu sắc và hương vị tốt hơn. Độ pH đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý các thông số của các kỹ thuật bảo quản này.

Trong số một số yếu tố nội tại ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng và tỷ lệ hư hỏng của nước trái cây, độ pH và hoạt độ nước có ảnh hưởng lớn nhất. Sự thay đổi độ pH có thể ảnh hưởng đến hương vị, độ đặc và thời hạn sử dụng. Nước ép trái cây thường có giá trị pH thấp nằm trong khoảng từ 2,0 đến 4,5. Độ pH thấp của nước ép trái cây là do sự hiện diện của các axit hữu cơ thay đổi tùy theo loại nước ép khác nhau. Trong quy trình sản xuất nước ép thô, quy định của FDA yêu cầu giảm 5 log đối với vi sinh vật gây bệnh kháng thuốc nhất. Các bước xử lý nhiệt cần thiết cho phương pháp này phụ thuộc vào giá trị pH ban đầu của nước ép thô.

Thách thức trong quá trình đo độ pH của rau củ, trái cây, nước ép

Thách thức khi đo độ ph trong trái cây, rau củ, nước ép trái cây phổ biến

Thách thức khi đo chỉ số pH trong rau củ, trái cây

Bản chất rắn của trái cây và rau quả khiến điện cực khó xuyên qua mẫu để xác định pH trực tiếp. Hơn nữa, sự tương tác của mẫu rắn với chất điện phân tham chiếu bị hạn chế trong cảm biến pH dựa trên mối nối gốm và các mối nối có thể dễ dàng bị tắc. Điều này ảnh hưởng đến hiệu quả và độ chính xác tổng thể của phép đo pH và người dùng có thể gặp phải kết quả không ổn định và sai sót. Bảng dưới đây nêu những thách thức và tác động tiêu cực đến kết quả đo pH khi sử dụng cảm biến điển hình để đo pH của mẫu trái cây hoặc rau quả.

Người dùng cần phải vượt qua nhiều thách thức xử lý mẫu khác nhau khi đo pH của trái cây hoặc rau quả. Lớp gel mỏng manh hình thành nên màng cảm biến có thể bị xáo trộn khi cố gắng xuyên qua trong quá trình đo. Vì lý do này, một số phòng thí nghiệm chuyển sang kỹ thuật đo gián tiếp, trong đó mẫu được trộn với nước trước khi đo.

Tuy nhiên, quá trình trộn và đồng nhất này ảnh hưởng đến kết quả đo pH, mang lại kết quả không chính xác đồng thời lãng phí thời gian của người vận hành. Phương pháp đo pH trong trái cây hoặc rau quả chính xác nhất là đo trực tiếp, tại đó mẫu được chọc thủng mà không cần trộn với nước.

Phương pháp đo mẫu trực tiếp cũng tiết kiệm thời gian với ít phạm vi sai sót hơn khi so sánh với các phương pháp trộn thay thế. Các phép đo pH lặp đi lặp lại có thể làm bẩn màng cảm biến do tích tụ nhiều chất gây ô nhiễm khó rửa sạch đúng cách. Sự tích tụ này có thể cản trở sự tương tác của chất điện phân tham chiếu và màng cảm biến với mẫu và dẫn đến độ trễ trong phép đo pH. Một mối nối bằng gốm thông thường dễ bị tắc, ngăn chất điện phân trộn thêm với mẫu và do đó gây ra sai số đo.

Thách thức khi đo chỉ số pH trong nước ép trái cây

Bản chất dạng hạt của nước ép trái cây có thể đặt ra những thách thức cho việc đo pH. Mối nối bằng Ceramic thông thường có thể dễ dàng bị tắc do tính chất mẫu hạt phân tán. Điều này có thể hạn chế hơn nữa sự tương tác của mẫu với chất điện phân tham chiếu và có thể ảnh hưởng đến hiệu quả và độ chính xác tổng thể của phép đo pH. Bảng dưới đây nêu ra những thách thức và tác động tiêu cực đến kết quả đo pH khi sử dụng cảm biến thông thường cho các mẫu nước trái cây.

Cần có dòng điện phân tham chiếu ổn định để đạt được kết quả chính xác và chính xác. Điểm nối bị tắc có thể hạn chế dòng chảy này và cản trở sự tương tác của mẫu với chất điện phân tham chiếu. Các màng cảm biến nhạy cảm có thể bị hỏng khi sử dụng trong các dung dịch đậm đặc có mật độ cao các hạt rắn lơ lửng từ trái cây. Vì lý do này, một số phòng thí nghiệm chuyển sang kỹ thuật đo gián tiếp, trong đó mẫu được trộn với nước trước khi đo. Tuy nhiên, quá trình trộn này ảnh hưởng đến kết quả đo pH, dẫn đến sai số và thiếu hiệu quả về thời gian.

Các phép đo pH lặp đi lặp lại có thể làm bẩn màng cảm biến do tích tụ nhiều chất gây ô nhiễm khác nhau và khó rửa sạch. Người dùng có thể gặp kết quả không ổn định và sai sót nếu cảm biến không được vệ sinh đầy đủ cho lần đo tiếp theo.

Giải pháp đo độ pH của rau củ, trái cây, nước ép

Thiết bị và dụng cụ đo pH

Máy đo pH Mettler Toledo SevenDirect SD20 đã được sử dụng cho tất cả các phép đo pH cho mẫu rắn và bán rắn, thu thập dữ liệu và phân tích được xử lý bằng phần mềm LabX®. Độ pH của tất cả các mẫu trong nghiên cứu này được đo bằng máy chuyên dụng, đảm bảo độ chính xác trong kết quả thu được.

Tham khảo thêm về máy đo ph là gì, cũng như các dòng máy đo pH được Hiệp Phát cung cấp

Điện cực chuyên dụng cho mẫu trái cây và rau củ

Điện cực InLab Solids Pro-ISM trang bị cảm biến đo độ pH chuyên dụng, được sử dụng trong các phép đo pH trong các mẫu trái cây và rau củ. Cảm biến có nhiệt độ tích hợp đầu dò và cung cấp Quản lý cảm biến thông minh (ISM), cho phép người dùng nắm bắt chính xác tất cả các thông số đo quan trọng.

Màng cảm biến pH của InLab Solids Pro-ISM được chế tạo từ thủy tinh nhiệt độ thấp (LoT), có điện trở thấp và mang lại kết quả nhanh chóng. Cảm biến có một đầu nhọn hình ngọn giáo làm bằng thủy tinh cường lực cho phép chèn trực tiếp vào các mẫu rắn như rau củ và trái cây, cũng như có khả năng chống vỡ. 

Điện cực đo độ ph trong trái cây, rau củ

Hệ thống tham chiếu polymer XEROLYT®EXTRA rắn mang lại hai lợi ích: 

– Ít phải bảo trì

– Có mối nối mở không bị tắc, giúp ngăn ngừa nguy cơ tắc nghẽn cảm biến.

Thiết kế chuyên dụng và công nghệ cảm biến tổng thể của InLab Solids Pro ISM đảm bảo đo mẫu trực tiếp các mẫu rau quả rắn mà không cần trộn mẫu quá mức với nước. Khả năng đo trực tiếp này rất quan trọng để thu được kết quả chính xác nhất và đảm bảo độ tin cậy cũng như tính nhất quán trong quy trình cũng như kiểm soát chất lượng trong việc đóng gói sản phẩm cuối cùng.

Điện cực chuyên dụng cho mẫu nước ép trái cây

Điện Cực Đo pH Mettler Toledo Inlab Max Pro – ISM điện cực pH thân thủy tinh kết hợp có cảm biến nhiệt độ tích hợp, đầu MultiPin TM và ISM. Được thiết kế cho các ứng dụng đo mẫu nước ép trái cây; khả năng lặp lại cao và nhanh.

Cảm biến có một mối nối ống thủy tinh cố định giúp đo trong các mẫu có chứa các chất dạng hạt phân tán, cho phép đo nhanh hơn.

Dòng ra chất điện phân cao ngăn các chất gây ô nhiễm xâm nhập và làm tắc nghẽn khớp nối, gây nhiễu chỉ số. Do đó, cảm biến có khả năng tự làm sạch.

Inlab Max Pro – ISM này có màng thủy tinh loại HA (thủy tinh có tính kiềm cao) giúp cảm biến chắc chắn. Có thể đo ở các giá trị pH cao với sự can thiệp tối thiểu của các sai số kiềm nhờ màng thủy tinh này.

Điện cực đo độ ph trong nước ép trái cây

Cảm biến có đầu dò nhiệt độ tích hợp (Pro) và cung cấp công nghệ Quản lý cảm biến thông minh (ISM), cho phép người dùng nắm bắt chính xác tất cả các thông số đo quan trọng.

Thiết kế chuyên dụng và công nghệ cảm biến tổng thể của InLab Max Pro-ISM đảm bảo đo mẫu trực tiếp nước ép trái cây mà không cần pha loãng mẫu quá mức với nước. Khả năng đo trực tiếp này rất quan trọng để thu được kết quả chính xác nhất và đảm bảo độ tin cậy cũng như tính nhất quán trong quy trình cũng như kiểm soát chất lượng trong việc đóng gói sản phẩm cuối cùng.

Tiến hành đo độ pH của rau củ, trái cây, nước ép

Quy trình đo pH trong rau củ, trái cây

Một lát trái cây hoặc rau củ được cắt làm mẫu để đo pH. Cũng có thể chèn trực tiếp vào trái cây tùy thuộc vào loại. Đối với các mẫu ngâm hoặc đóng hộp, xả hết dung dịch nước muối và chỉ đo trực tiếp độ pH của trái cây hoặc rau quả. Nếu trái cây hoặc rau củ có vỏ cứng, hãy gọt vỏ để lộ khối bên trong. Nếu trái cây hoặc rau củ có kích thước nhỏ để có thể xuyên trực tiếp vào cảm biến pH, hãy trộn chúng thành hỗn hợp sệt, bằng cách thêm 10 đến 20 ml nước khử ion cho mỗi 100 gm mẫu.

Hiệu chuẩn cảm biến bằng cách sử dụng bộ đệm phù hợp với phạm vi mẫu (trong trường hợp này là pH 4,01 và 7,00). Ghi lại độ dốc hiệu chuẩn và giá trị offset cho điện cực. Giá trị độ dốc 95 -105 % và độ lệch 0 ± 30 mV đảm bảo phép đo đáng tin cậy.

Đo độ pH của trái cây/rau quả bằng cảm biến pH InLab Solids Pro-ISM bằng cách đưa đầu điện cực vào mẫu. Lặp lại phép đo ở các vị trí khác nhau để thu được giá trị pH đại diện. Cảm biến pH phải được lắp sao cho màng cảm biến và mối nối mở của cảm biến tiếp xúc với đủ lượng mẫu. Độ lệch chuẩn trong khoảng 0,05 đơn vị pH cho thấy độ chênh lệch khá lớn trong phép đo pH của mẫu.

Quy trình đo pH trong nước ép trái cây

Hiệu chỉnh cảm biến bằng cách sử dụng bộ đệm phù hợp với phạm vi mẫu (trong trường hợp này, bộ đệm MT pH 2,00, 4,01 và 7,00 được sử dụng). Ghi lại độ dốc hiệu chuẩn và giá trị bù cho điện cực. Giá trị độ dốc 95 -105 % và độ lệch 0 ± 30 mV đảm bảo các phép đo đáng tin cậy.

Nhúng cảm biến pH vào nước ép trái cây sao cho màng cảm biến và các điểm nối tiếp xúc với lượng mẫu vừa đủ. Lặp lại phép đo ba lần để theo dõi phương sai nếu có. Độ lệch chuẩn trong phạm vi ±0,05 đơn vị pH cho thấy độ chênh lệch khá lớn trong phép đo pH của mẫu.

Đo độ ph trong nước ép trái cây

Kết quả nghiên cứu

Độ pH trong một số loại rau củ và trái cây phổ biến

Độ pH trong một số loại nước ép trái cây phổ biến

Lời khuyên đo độ pH trong mẫu rau củ, trái cây, nước ép

• Làm sạch điện cực sau mỗi lần đo pH. Bề mặt điện cực bị nhiễm bẩn dẫn đến phản ứng chậm của cảm biến.
• Để làm sạch hoàn toàn các cặn bám trên bề mặt điện cực sau khi đo mẫu, hãy làm sạch bằng dung dịch xà phòng nhẹ và sau đó rửa sạch bằng nước khử ion.
• Nên điều chỉnh lại điện cực định kỳ trong dung dịch HCl 0,01M, dựa trên hiệu suất của cảm biến. Tần suất phục hồi sẽ phụ thuộc vào số lượng mẫu được phân tích mỗi ngày và tuổi thọ của cảm biến. Cảm biến cũ có thể cần điều hòa thường xuyên so với cảm biến mới. Hãy nhớ hiệu chỉnh lại cảm biến sau khi phục hồi.
• Phạm vi pH cho cảm biến này là từ 1 đến 11 đơn vị pH và do đó không nên tiếp xúc với dung dịch axit mạnh (dưới pH 1,00) hoặc kiềm (trên pH 11,00).
• Giữa các lần đo hoặc khi không sử dụng điện cực trong thời gian ngắn, tốt nhất nên giữ điện cực trong nắp làm ướt chứa đầy Dung dịch bảo quản InLab (30111142).
• Không bao giờ bảo quản điện cực khô hoặc trong nước cất, vì điều này ảnh hưởng đến màng thủy tinh nhạy cảm với pH và rút ngắn tuổi thọ của điện cực.
• Đảm bảo sử dụng đúng bộ đệm theo đúng trình tự. Luôn sử dụng bộ đệm mới. Kiểm tra ngày hết hạn.

Hy vọng rằng qua bài viết trên đây, quý khách hàng đã có thể hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của đo độ pH trong trái cây, rau củ và nước ép trái cây. Thiết bị Hiệp Phát hiện cũng đang là nhà phân phối dòng sản phẩm máy đo pH cùng điện cực đo pH đi kèm, có thể ứng dụng vào quy trình đo pH trong các mẫu trái cây và rau củ phổ biến. Nếu quý khách hàng có nhu cầu tìm mua các dòng sản phẩm kể trên, hoặc cần Demo mẫu thực tế với các dòng máy đo pH của chúng tôi, đừng ngần ngại đừng ngần ngại liên hệ qua Sđt: 0868.986.643 – Mr. Đức Anh hoặc Email: sales7@thietbihiepphat.com để được tư vấn kịp thời.