AGUA

AGUA Trasformaciones biológicas. Funciones biológicas. Constituyente principal de los seres

vivos 96-97% en alimentos (influye en los

alimentos) Se encuentra en tres estados físicos.

Estructura molecular La estructura de la

molécula del agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno los cuales se unen a través de un enlace covalente polar.

Forman una estructura tetraédrica.

El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno, Tienen cargas parciales negativas y positivas ( momento dipolar fuerte)

•Produce un momento dipolar fuerte. Pero si un dipolo eléctrico potente que le permite crear puentes de

hidrogeno estables.

INTERACCIONES DEBILES EN SOLUCIONES ACUOSAS

Enlaces o puentes de hidrogeno

ATRACCIÒN ELECTROSTATICA.

MUY DEBILES EN CONPARACION CON

ENLACES COVALENTES(20KJ/mol en con

los 460KJ/mol.)

ESTRUCTURAS TRIDIMENSIONALES,

estables en agua y hielo ( responsables de

propiedades fisicas)

DAN PROPIEDADES REOLOGICAS A LOS ALIMENTOS(TURGENCIA, ATRIBUTOS ORGANOLEPTICOS)

ESTADO DE AGREGACIÓN DEL AGUA

•≤OºC – HIELO Y ≥ 100 ºc –ES VAPOR

• POR PRESIÒN Y TEMPERATURA

SOLIDO LIQUIDO GASEOSO

LA LIOFILIZACION : PROCESO DONDE EL AGUA SE ELIMINA POR SUBLIMACION ( SOLIDO-GAS sin pasar por liquido ) 1) Congelación2) Reducción de presión3) Calor

AGUA EN LOS ALIMENTOS

AGUA EN LOS ALIMENTOS

Elemento esencial para la vida, además uno de los principales componentes de los alimentos. Factor determinante para su conservación y seguridad.

El agua de los alimentos está directamente relacionada con su textura y con la proliferación de los microorganismos patógenos.El agua es el único componente químico de los alimentos que se puede considerar presente en todos ellos.

PROPORCIÓN DE AGUA SEGÚN EL TIPO DE ALIMENTO

ALIMENTOS % CONTENIDO DE AGUA

FRUTAS Y VERDURAS 85 – 90 %

LECHE 87 %

CARNE 60 - 70 %

PESCADO 65 - 80 %

QUESO DURO 37 %

PAN 39 %

LEGUMBRES SECAS 8 – 15 %

CEREALES 15 %

FRUTOS SECOS 4 - 25 %

INFLUENCIA EN LA VIDA UTIL

VIDA UTIL:

Tiempo limite en que un alimento bajo determinadas condiciones de almacenamiento conserva sus propiedades nutritivas, organolépticas y físico-químicas y sigue siendo apta para consumo humano.

A menor actividad de agua de un alimento, mayor es su vida útil. 

METODOS PARA AUMENTAR LA VIDA UTIL

DESECACION O DESHIDRATACIONConsiste en eliminar la mayor cantidad posible de agua o humedad del alimento seleccionado bajo una serie de condiciones controladas como temperatura, humedad, velocidad y circulación del aire.

Se lleva a cabo a través de diferentes procedimientos mediante: -Aire caliente -vacío -Aspiración.

En alimentos trozados como las verduras o la carne, su rehidratación depende en gran medida, de la estructura de los trozos y del grado en que retiene agua.

CONCENTRACIONProceso de reducción del contenido de agua de los alimentos sin pasar al estado solidó. Se utiliza para preparar extractos cárnicos, concentrados de tomate, zumos de frutas,, etc.Actividad de agua (Aw) del alimento a valores entre 0.6 y 0.8 (humedad intermedia).

Concentración por eliminación de agua:a) Concentración por Evaporaciónb) Concentración por Membranas (Osmosis Inversa).c) Concentración por Congelación (Crio-concentraciónLos productos concentrados requieren técnicas coadyuvantes de conservación:- Refrigeración- Congelación-Tratamiento Térmico y Envasado al vacío- Adición de conservadores, etc.

Actividad de agua(aw)

Actividad de agua

En 1952, Scott llegó a la conclusión de que la vida útil de los alimentos no dependía del contenido acuoso, sino de la (aw).

Actividad de agua

Se define como el descenso de la presión de vapor que experimenta el agua en el alimento de que se trate, referida a la misma presión de vapor del agua a esta misma temperatura.

Aw= P/P0 Aw= HRE/100

Humedad relativa porcentual / 100

PROPIEDADES FÍSICAS

aw elevada tienen una textura más jugosa, tierna y masticable.

aw disminuye, la textura se endurece y el producto se seca más rápido.

Aw baja son crujientes y quebradizos.

Diferencia Humedad / aw

awHumedad

Se refiere al % de agua que posee el alimento.

Es la cantidad de agua libre en el alimento.

1) AGUA LIBRE: (95 %)

Responsable de la actividad de agua.Disponible para el crecimiento de

microorganismos.Siempre se va a eliminar.Es la que se volatiliza fácilmente, se

pierde en el calentamiento.Se congela primero, por lo que es

llamada “agua congelable”. Permite que ocurran reacciones

química y microbiana.

El agua se distribuye en forma HETEROGENEA en los alimentos.

2) AGUA LIGADA : (5%)Está fuertemente unida al alimento por

puentes hidrógeno.NO se congela a 20 ºC.Sólo está físicamente atrapada en una

matriz muy viscosa que no le permite movilidad ni difusión, y por lo tanto, no está disponible.

Se puede encontrar ligada a las proteínas o formando parte de otro compuestos.

CAMBIOS QUE OCURREN EN LOS ALIMENTOS EN FUNCIÓN

DE LA aw

Procesos para controlar la aw.

1. Adición de solutos como sales y azúcares estos compuesto comprometen al agua libre a través de interacciones intermoleculares como puentes de hidrógeno o interacciones ión dipol.

2. Congelación: La congelación reduce la velocidad de reacciones químicas enzimáticas y el crecimiento microbiano.

3. Deshidratación: Remoción del agua libre del alimento.

LAS ISOTERMAS

Está formada por 3 “isotermas locales” , que se indican por A, B y C y que reflejan los tres tipos de agua ligada: mono capa, de agua ligada u orientada.multicapa, de agua absorbida químicamente.solución, capilar-móvil.

Son dependientes de la temperatura. A la misma humedad relativa cuanto mayor es la temperatura menor será el contenido en agua. Y con contenidos en agua iguales, a mayor temperatura, mayor  actividad de agua.La composición y estructura del alimento también influye (grasa, sales, etc.). La sal por ejemplo interacciona con el agua lo que modificara la actividad de agua.

Factores que influyen en las Isotermas

HISTÉRESIS DE LAS ISOTERMAS DE ADSORCIÓN

La isoterma de desorción para un producto dado y una temperatura determinada, no es superponible a la isoterma de adsorción.

Ésta no coincidencia de las

dos curvas se denomina Histéresis.

Estabilidad de los Alimentos

y su actividad acuosa

Los diversos métodos

de conservación se basan

en el control de

PH

Disponibilidad de nutrimentos y de reactivos

Potencial de acido

reduccción

presión

aw

T°

presencia de conservadores

La aw es de fundamental

importancia, y con base en ella

podemos conocer el

comportamiento de su producto.

Mientras más alta sea la aw y más se acerque a 1.0

(agua pura), mayor es su estabilidad.

el contenido de agua por sí solo no proporciona información sobre estabilidad, por eso, productos

con la misma humedad, presentan distintas vidas de anaquel; dicha estabilidad se predice

mejor con la aw

• La estabilidad de vitaminas está influida por la aw de los alimentos de baja humedad;

las hidrosolubles se degradan poco a valores de 0.2-0.3

viéndose mas afectadas con la aw.

La aw tambien influye en el oscurecimiento no enzimático aún

cuando cada azúcar tiene un distinto poder reductor afectando la

velocidad de la reacción.

La gráfica

explica los

cambios que

ocurren en los

alimentos en

función de la

aw.

ACTIVIDAD DE AGUA Y LOS

MICROORGANISMOS

La aw es un factor crítico que determina la vida útil de los productos. Este parámetro establece el limite para el desarrollo de muchos microorganismos, mientras que otros parámetros como temperatura, pH o contenido en azúcares, generalmente influyen en la velocidad de crecimiento.

1. Tienen aw de 0,98 o superior :  las carnes y pescados frescos, las frutas, hortalizas y verduras frescas, la leche, las hortalizas en salmuera enlatadas, las frutas enlatadas en jarabes diluidos.

2. Tienen aw entre 0,98 y 0,93 :la leche concentrada por evaporación, el concentrado de tomate, los productos cárnicos y de pescado ligeramente salados, las carnes curadas enlatadas.

3. Tienen aw entre 0,93 y 0,85:  los embutidos fermentados y madurados, el queso Cheddar salado, el jamón tipo serrano, la leche condensada azucarada.

4. Tienen aw entre 0,85 y 0,60:  los alimentos de humedad intermedia, las frutas secas, la harina, los cereales, las confituras y mermeladas, las melazas, el pescado muy salado, los extractos de carne, algunos quesos muy madurados, las nueces.5. Tiene aw inferior a 0,60 : los dulces, el chocolate, la miel, los fideos, las galletas, las papas fritas, las verduras secas, huevos y leche en polvo.

Los microorganismos no se multiplican por debajo de una aw de 0,60 pero pueden

permanecer vivos durante largos períodos de tiempo.

AGUA POTABLE

Se denomina agua potable al agua “bebible” es decir, que puede ser consumida sin que exista peligro para la salud, el término se aplica al agua que ha sido tratada para consumo humano según unos estándares de calidad determinados por las autoridades locales e internacionales.

CRITERIOS DE CALIDAD DEL AGUA

Debe ser limpia, incolora, inodora y de sabor agradableDebe estar aireada, es decir, debe contener aire disuelto, de lo contrario sería insípida e indigesta Debe contener cierta proporción de sales minerales (cloruros, sulfatos de sodio, calcio, potasio, etc.)Debe disolver el jabón sin formar grumos y cocer bien las legumbresNo debe contener gérmenes patógenosNo debe tener nitratos ni nitritos

.

CARACTERÍSTICAS DEL AGUA POTABLE

Características físicasCaracterísticas químicasCaracterísticas microbiológicas

1. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

El agua que se destina a la bebida humana no debe presentar ni color, ni olor, ni materias en suspensión que le confiera turbiedad o aspecto desagradable.

Turbiedad: Es causada por la presencia de partículas en suspensión coloidal que limitan el paso de la luz a su través produciendo un efecto que hace ver el agua como si tuviera barro o estuviera sucia. Color: Se debe al efecto que producen las sustancias disueltas o en suspensión. Incide sobre el aspecto estético del agua quitándole transparencia.Olor y sabor: No están directamente relacionadas con la seguridad sanitaria.Temperatura: Retarda o acelera la AW biológica.

2. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS

“De gusto agradable y con una cantidad de sales disueltas que no sean ni excesivas, ni exigua.”.En cuanto a la naturaleza de estas sales, no debe originar perjuicios ni trastornos a la salud humana. En este sentido se define como agua potable “el agua que no contiene sustancias perjudiciales ni toxicas, con respecto a la fisiología humana.”

Potencial hidrógeno: Intensidad de las condiciones ácidas o básicas del agua, mediante la concentración del Ion hidrógeno. Tiene influencia en :procesos de coagulación , desinfección y ablandamiento.Acidez: Es la capacidad que tiene el agua de neutralizar alcalinidad, esto es iones [OH ].Alcalinidad: Básicamente es la medida de la capacidad del agua para neutralizar acidez. Dureza: La presencia de cationes polivalentes, principalmente los cationes de calcio y de magnesio da origen a la dureza de las aguas.

3.CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS

Debe estar exenta de toda bacteria u organismo patógeno.

Deberá confirmarse la ausencia de Escherichia coli y P. aeruginosa en 100 ml.

NORMAS OFICIALES PARA LA CALIDAD DEL AGUA PERÚ

Artículo 9.• Ninguna muestra de agua destinada a consumo humano debe contener coliformes termotolerantes en 100 mililitros de muestra de agua .•El agua sea blanda, haya sido ablandada o desalinizada y es abastecida para bebida, cocina o producción de alimentos, debe cumplir con los requisitos mínimos de dureza y alcalinidad establecidos.