i Actividad Acuosa

8/16/2019 i Actividad Acuosa

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Enero 2011Marcos Báez F.

Procesos Alimentos; Prof. M. Báez 2011


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AntecedentesTradicionalmente se ha observado que la vida de

anaquel de los alimentos, disminuye con la

presencia de agua, es decir, a mayor concentraciónmenor vida útil.

Algunos de los alimentos perecederos como la lechefluida, la carne roja, filete de pescado, pollo fresco,

reducen su vida de anaquel porque haycrecimiento microbiano en forma inmediata.



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COMPONENTES DE LOS ALIMENTOS Carbohidratos y azúcares simples.

Proteínas (enzimas) y aminoácidos.

Grasas y aceites. Fibra vegetal (celulosa, inulina, pectina, etc.).

Vitaminas.

Minerales.

Procesos Alimentos; Prof. M.Báez 2011


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GRUPOS DE ALIMENTOS Los alimentos que consumimos se dividen en 9

grupos principales 5 (vegetal) y 4 (animal):

Alimentos vegetales: cereales y sus productos. Azúcar y productos azucarados. Verduras yderivados. Frutas y derivados. Leguminosas yderivados.

Alimentos animales: Carne y derivados. Aves yhuevos. Pescados y otros alimentos marinos. Leche y derivados.



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Propiedades f-q del agua pura: Calor específico

Calor latente de fusión

Calor latente de vaporización

Conductividad térmica

Viscosidad

Constante dieléctrica

Cuando el agua actúa

como solvente:- Constante dieléctrica

- Momento dipolar

- Tensión superficial

Actividad acuosa = 1(adimencional)



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Características f-q de soluciones acuosas

(propiedades coligativas): Disminución de la

presión de vapor

Elevación del punto de

ebullición Descenso del punto de

congelación

Descenso de la tensión

superficial

Aumento de la viscosidad

Formación de gradientes

de presión osmótica através de membranassemipermeables

Incremento de la fuerza

iónica (polaridad)



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Distribución de agua en alimentos:Se observa que el agua presente en los tejidos vegetales y

animales puede ser:

“Agua libre” = “Agua congelable” = “Agua capilar” esagua que está retenida en la finísima red de espacioscapilares extracelulares que se encuentran en el tejidode los alimentos. Sus valores de humedad están por

arriba del 90 %.



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Distribución de agua en alimentos: “Agua ligada” = “Agua no congelable” = “Agua de

solución” es agua que forma verdaderas solucionescon azúcares o sales. Esta solución tiene la P vligeramente más baja que la del agua pura yademás tiene un punto de congelación más bajo.Los alimentos contienen nutrimentos solubles enagua (vits, minerales, prots,) las cuales forman

verdaderas soluciones y dependiendo de laconcentración de c/u de ellos hace que cambiensus propiedades coligativas.



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Proporción de agua congelada según la temperatura (L. Riedel)

Prod %H2OTotal

ACon

-5°C

Gge

-10°

Ula

-15°

Ada

-20°

% deltotal

-30°

H2OIncon

gelad

Bacalao 80.5 77 84 87 89 91 9%

Huev

o ent

74 85 89 91 92 93 7%

Pan 40 15 45 53 54 54 46%

Jugo 88 72 85 90 93 96 4%



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Distribución de agua en alimentos: “Agua de composición” = “Agua de hidratación” es el

agua que está combinada, en una unión química, conlos constituyentes del alimento como proteínas(formando puentes de hidrógeno), ácidos orgánicos(hidratados), sales minerales (mono o dihidratados),etc. Su composición es menor al 1 %.



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Definición de ACTIVIDAD ACUOSA Se define como la cantidad de agua disponible en los

alimentos para llevar a cabo reacciones químicas,enzimáticas y microbianas.

P del agua del alimento HR

Aw = ------------------------------- = ------

Po del agua pura 100



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Definición de ACTIVIDAD ACUOSAf M a

Aa = ----------- = --------------------f° M a + M s

P = presión de vapor del agua del alimento a TPo = “ “ “ “ “ pura a T f = fugacidad en un determinado estado a T

f = “ “ “ estado estándar a T Ms = moles de soluto ( g / PM )Ma = moles de agua ( g / 18 )



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Actividad Acuosa (20°C) en soluciones saturadas:

IngredientePeso

Molecular % p / p A w

Fructosa 180.16 75.00 0.63

NaCl 58.35 26.50 0.75

Sacarosa 342.30 67.90 0.86

Glucosa 180.16 47.00 0.92



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Actividad Acuosa (20°C) en alimentos:Frutas frescas 0.97

Verduras frescas 0.97

Jugos de fruta 0.97Huevo 0.97

Carne fresca 0.97

Filete de pescado 0.97

Leche fresca 0.97

Queso fresco 0.96

Pan 0.96

Mermeladas 0.86Frutas secas 0.80

Miel de abeja 0.75

Galletas 0.10

Cereales 0.10

Azúcar 0.10



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Valores de la monocapa BET de los alimentos:

Alimento Valor monocapa g H2O / 100 g ss

Pollo cocido 4.00

Betabel 5.40

Lactosa amorfa 5.70

Lenteja 6.00

Papa 9.00

Almidón 9.90



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Requerimientos de Actividad Acuosa en las

bacterias: Clostridium botulinum A 0.93

Cl. Perfringens 0.93 – 0.95

Shigella sp 0.96Staphylococcus aureus 0.91

Salmonella oranienberg 0.95

Pseudomonas fluorescens 0.97Escherichia coli 0.95

Listeria monocitogenes 0.90 – 0.92



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Requerimientos de Actividad Acuosa en las

hongos y levaduras: Aspergillus f lavus 0.78 - 0.80

Penicillium citrinum 0.80

Aspergillus clavatus 0.85

Monascus bisporus 0.61

Torulopsis candida 0.65

Saccharomyces cerevisiae 0.89 - 0.92



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Estabilidad de los alimentos f Aw

El agua contenida en un alimento ejerce una Pv menorque la del agua pura.

La isoterma de adsorción de humedad es la expresión

de la relación funcional entre el contenido dehumedad y la Aw.

La ec. de BET es una de las + adecuadas para losalimentos, especialmente en los límites de Aw de 0.1 a

0.5 (monocapa).



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Estabilidad de los alimentos f Aw Los cambios deteriorativos que acontecen en los

alimentos dependen de la Aw.

Estos cambios son: colapso de la estructura física,reacciones enzimáticas, crecimiento mo,oscurecimiento no enzimático, peroxidación delípidos, etc.

El mapa de estabilidad de los alimentos propuestopor Labuza resume estos cambios. El punto demáxima estabilidad de cualquier alimento es el dela monocapa.



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Medición de la Aw

Son métodos orientados a la determinación de isotermas

de sorción. Las técnicas de análisis se basan enconceptos de psicrometría, higrometría mecánica,mediciones del punto de rocío, higrometría eléctrica,hidrometría gravimétrica, conductividad térmica, índice

de refracción, mediciones de presión y volumen y deconstantes dieléctricas.



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Medición de presión de vapor:Medición directa:

1) Colocación de la muestra bajo condiciones de

vacío permitiendo que esta llegue a equilibrarsea T ambiente o controlada con la atmósfera quela rodea.

2) Medición de la presión de vapor de la atmósfera

que está en equilibrio con la muestra por mediode un manómetro o un transductor de presiones.



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Medición de presión de vapor II

Para la obtención de mediciones adecuadas se deben

tomar en cuenta factores como: Tamaño de la muestra.

Tiempo de equilibrio.

Pérdidas de humedad durante la evaporación.

Temperatura. Volumen de la atmósfera que rodea a la muestra.



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Métodos isopiésticos (P cte):Se permite que la muestra alcance el equilibrio con un

material de referencia dentro de un desecador, duranteun determinado tiempo y a una temperatura

constante. Después de lograr el equilibrio, sedetermina el contenido de humedad del material dereferencia y la Aw de este último se obtiene de suisoterma de sorción.



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Objetivo de conocer los valores de Aw de los

alimentos:

Para desarrollo de alimentos de humedad intermedia.

Para obtener el valor Aw que estabiliza los alimentos

deshidratados (monocapa BET). Para estabilizar los alimentos desde el punto de vista

microbiano.

Para estabilizar los alimentos desde el punto de vista

fisico químico. Para evitar la peroxidación de lípidos.



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Objetivo de conocer los valores de Aw de los

alimentos:

Para evitar reacciones enzimáticas.

Para conocer las isotermas de adsorción y desorción deagua de un alimento.

Para aumentar la vida de anaquel de los alimentos, através de factores o métodos combinados.

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