Tema 1: Agua (Quimica Alimentos)

isotermas de desorcion y adsorcion

- son especificos para cada producto - histeresis: nunca se cruzan ya que no es un proceso reversible - afectada por la temperatura (mayor T mayor aw) libera alguna agua ligada

efectos del azúcar en la congelacion

1. hay menos agua disponible 2. es mas rapido 3. llega a menor temperatura 4. se mantiene frio mejor

Interacción del agua con solutos NIVEL MACROSCOPICO

1. hidratación 2. capacidad de retener agua

Funciones QUIMICAS del agua en los alimentos

1. solvente 2. forma estados de dispersion 3. reactivo para sintetizar/hidrolisar 4. estructural de proteinas y ácidos nucleicos

velocidad de congelación

rapida: 1. tarda momentos o horas 2. forma cristales pequeños lenta: 1. tarda muchas horas o días 2. forma cristales grandes y daña el producto

congelación

reducción de la temperatura de un alimento 1. inhibe rxn químicas y enzimaticas 2. inhibe crecimiento microbiano

Estados de la materia del agua

solido: vibra liquido: vibra, rota gaseoso: vibra, rota, desplaza

congelación criogénica

-alta velocidad de congelacion -se congela hasta el centro del producto -presión rompe células

Efecto del aw y pH en la estabilidad

-pH menor a 4.6 y aw menor a 0.86 mas estables -pH mayor 4.6 y aw mayor a 0.86 menos estables -pH mayor 4.6 y aw menor 0.86 estable por baja agua

clasificación de los alimentos según su humedad

1. Alta humedad: 50% < H 0.86 < aw ex. carne 2. Humedad intermedia: 25-50% H 0.6-0.86 aw ex. pan caja 3. Baja humedad: 25% > H 0.6% > aw ex. galleta maria

tipos de congelamiento

1. IQF: individually quick frozen 2. bandas en túnel 3. nitrógeno liquido 4. criogenica

Características del agua monomolecular (BET)

1. Muy baja fugacidad 2. aw = 0.2 - 0.4

Alimentos humedad intermedia

1. autoestables 2. solo necesitan conservadores antifungicos 3. no rehidratacion 4. no enfriamiento 5. fabricacion por remover agua / anadir solutos altamente hidratables

¿Que es la actividad de agua?

1. aw = P/Pº = HR/100 = Ma / Ma + Ms 2. determinada por el agua libre 3. disponible para congelar, reacciones, deshidratar 4. sustenta reacciones quimicas y enzimaticas 5. determina la vida de anquel

problemas en la congelación

1. cambios en sabor, color, textura, valor nutricional 2. cambio de turgencia y textura

modificaciones por congelación

1. cambios químicos: cambios de pH y viscosidad 2. cambios físicos: dañas en tejidos, aumenta volumen

Categorias de distribución del agua en los alimentos (Fennema)

1. constitucional 2. monomolecular (BET) 3. vecinal 4. multicapa 5. libre 6. atrapada

¿Que propiedades del alimento dependen de su contenido de agua?

1. densidad calorica 2. procesamiento 3. frescura 4. vida de anaquel

aw en el contenido de humedad determinado

1. desorcion: aw menor pierde agua 2. adsorcion: aw mayor absorbe agua

Características del agua constitucional

1. incongelable (-40 ºC) 2. nula capacidad solvente 3. < 0.03 de humedad en (alimentos muy humedos) 4. aw = 0.3 - 0.5 g. Estructura de la molecula

Interacción del agua con el medio ambiente NIVEL MOLECULAR

1. iones: union fuerte, cambia estructura del agua pura 2. polares: puente hidrogeno (-OH, CO, etc.) 3. no polares: caltratos, interaccion hidrofobica

reglas en la congelación

1. menor temperatura menor agua 2. agua ligada no se congela

Influencia del actividad de agua

1. propiedades reologicas 2. propiedades texturiales 3. reacciones quimicas 4. reacciones enzimaticas 5. crecimiento microbiano

Funciones del agua (6)

1. regular temperatura 2. solvente 3. transporte de nutrientes 4. reactivo 5. medio de reacción 6. estabilizador

Conservadores antifunguicos

1. sulfitos 2. sorbatos 3. benzoatos 4. propinatos

Funcionalidad del agua en los alimentos (3)

1. vehículo de sabor 2. textura 3. apariencia

¿Que es el agua ligada?

Agua de las capas mas internas 1. no se congela a baja temperatura (-40ºC) 2. no es disponible como solvente para otros solutos. 3. Existe de manera cercana a los solutos 4. Propiedades diferentes a las del agua total 5. 3-6% del agua total

¿Que es el agua libre?

Agua que esta en macrocapilares y define el aw 1. forma partes de las soluciones 2. facil de congelar y evaporar 3. su eliminacion reduce aw a 0.8

Influencia del Pm de los solutos en la temperatura

Menos Pm, sube la temperatura en menor cantidad que un Mayor Pm.

solutos que bajan el aw

NaCl > glicerol > glucosa > sorbitol > sacarosa > jarabe de maiz

¿Todas las reacciones de deterioro se evitan bajando el nivel de aw?

No, la oxidacion de lipidos, entre otros, ocurren aun con bajos niveles de agua

Humedad o contenido de humedad

agua en el alimento (% gr)

Humedad relativa

agua en el ambiente

higroscopia

agua exterior migra al interior (aw incrementa) alimdones > proteínas > azúcares

almacenamiento de congelación

al congelar rapidamente, se debe de mantener la temperatura, para detener crecimiento microbiano

Humedad relativa en equilibrio

alimento no absorbe el agua del ambiente (H parecida)

Valores de actividad de agua

aw = 0-1 0.86 = limite crecimiento microorganismos patogenos 0.60 = limite crecimiento microbiano

solución para algunos problemas de congelación

blanching: sumergir frutas y verduras unos segundos en agua hirviendo proposito: deter reacciones y matar microbios

Interacción del agua con solutos NIVEL MOLECULAR

cambia las propiedades coligativas del agua 1. disminuye Tc 2. aumenta Tb 3. disminuye Pv 4. cambio π (presión osmotica)

¿Que cambio del liquido al solido en el agua es mas rápido?

congelación mas rapida que la descongelacion

¿Qué es el agua en los alimentos?

es el componente mayoritario se usan sus propiedades en el procesamiento

¿Que es HPSF?

high pressure shift freezing -enfriar bajo presión 200 mp a -20 ºC -no forma hielo -no rompe células -la presión es igual en todas partes

Interacción del agua con el medio ambiente NIVEL MACROSCOPICO

humedad del producto cambia: 1. Mayor humedad en el ambiente: alimento absorbe agua 2. Menor humedad en el ambiente: alimento deshidrata

Diagrama de fases del agua pura

punto de fusion = 0 ºC ebullición = 100 ºC punto triple = 0.01 ºC y 4.58 mmHg

Factores que afectan aw

temperatura composicion intercambio con el medio ambiente

Fugacidad

tendencia de un liquido a escaparse de una disolucion

Características de la molécula del agua

tetraedro polar puentes de hidrogeno H2O