Distribución del agua en los alimentos
Interacción por formación de puentes hidrógeno con diversos grupos funcionales de
los hidratos de carbono, proteínas y ácidos grasos
microcapilares macrocapilares
Tipos de agua y propiedades
a. Constitucional o de estructura
b. Vecinal (monocapa) o de la capa monomolecular
c. Multicapa
d. Atrapada físicamente, microcapilar o embebida
e. Agua libre (macrocapilares y en solución)
AGUA FUERTEMENTE
LIGADA
AGUA DÉBILMENTE
LIGADA
tipos de agua
Congelación no congelable mayormente congelable congelable
no congelable
a,b c d e
Capacidad solvente ninguna débil a moderada alta alta
Movilidad muy reducida débil alta alta
Calor de vaporización muy elevado elevado ~normal ~normal
% en alimentos
húmedos ~ 0,5 ~3 ~ 96
Propiedades
similar tamaño
interacciones
soluto-solvente
disímil tamaño disímil tamaño
con interacciones
soluto-solvente
q = relación de volumen entre soluto y solvente
β = parámetro de interacción soluto-solvente β >1, buen solvente
β = 1, sin interacciones
soluto-solvente
β <1, mal solvente
Flory-Huggins suponiendo
q = 12,
β = 1
β = 0.64 (mejor ajuste
implicando leve hidrofo-
bicidad de la sacarosa)
Z = -14 (pH=7,0)
q = 900,
β = ?
electrostáticas
e hidrofóbicas suponiendo
disociación
completa
Actividad del agua
Pw = presión parcial de agua en el alimento
Pw o = presión de vapor de agua pura a la misma T
HR = humedad relativa
aw (aa) =
Pw
Pwo
=
HR
100
Medición de la aw
muestra de contenido de
agua conocido
(masa de agua / masa de alimento seco)
T cte
sensor de HR
(eléctrico, de fibras, etc.)
registrador volumen pequeño
Medición del contenido de agua a una determinada aw
T cte
solución de una sal
de actividad de agua conocida
contenido de agua de la muestra
en el equilibrio, determinado
por gravimetría
desecador
base con agujeros
.0
valores mínimos de aw para el crecimiento de
Levadura osmófila 0,60
Salmonella 0,95
Clostridium botulinum 0,95
Escherichia coli 0,96
Staphylococcus aureus 0,86
proteínas y almidones retienen más agua, en la región de menor
aw de las isotermas, que los lípidos y las sustancias cristalinas
(por ej., azúcar).
ISOTERMAS DE SORCIÓN
a partir de producto seco ADSORCIÓN
a partir de producto hidratado DESORCIÓN
< desorción
adsorción
HISTÉRESIS
NO HISTÉRESIS
Causas de histéresis
1) Alta deshidratación, aumento de interacciones
entre componentes, menor cantidad de sitios
disponibles para la rehidratación.
2) No se alcanza el equilibrio termodinámico:
por 1), bajo coeficiente de difusión del agua en
el alimento, etc.)
Influencia de la temperatura (T ó θ)
Clausius-Clapeyron
1
la histéresis tiende a desaparecer con el aumento de temperatura 2
calor
de sorción
q
Contenido de agua para conservación óptima
Legislación: leche en polvo 4 %, lactosuero 2-3 %, caseinato 6%
Alimentos de humedad intermedia
aw: 0,65 – 0,86
contenido de agua: 25 -50 %
Inhibición crecimiento S. aureus
pero no de hongos y levaduras
AGREGADO DE SORBATO,
BENZOATO, ETC. DISMINUCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA:
AGREGADO DE SUSTANCIAS QUE CAPTURAN
AGUA (AZÚCARES, SALES, POLIALCOHOLES,
ÁCIDOS, HIDROLIZADOS DE PROTEÍNAS, ETC.)
DISMINUCIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA
NO REHIDRATACIÓN
NO TRATAMIENTO
TÉRMICO
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