Tipos De Agua

TIPOS DE AGUA

El contenido de agua de un alimento es toda el agua de manera global.

En los tejidos animal y vegetal, el agua no está uniformemente distribuida debido a los complejos hidratados que se producen con proteínas, a los hidratos de carbono y otros, a las diversas estructuras internas propias de cada tejido, a los microcapilares que se forman, a su incompatibilidad con los lípidos que no permiten su presencia, etc.

El citoplasma de las células presenta un alto porcentaje de polipéptidos capaces de retener más agua que los organelos que carecen de macromoléculas hidrófilas semejantes.

Esta situación de heterogeneidad de la distribución del agua también se presenta en productos procesados debido a que sus componentes se encuentran en distintas formas de dispersión.

A -20 ºC se congelan generalmente los alimentos, pero aún a esta temperatura hay una fracción de agua que permanece sin congelar.

Por estas razones, en los alimentos existen diferentes estados energéticos en los que se encuentra el agua; es decir, no toda el agua de un producto tiene las mismas propiedades fisicoquímicas. Así, el agua se encuentra en dos formas: como agua libre o congelable, y agua ligada o no congelable.

Un ejemplo de estos aspectos se observa que para el caso de la leche descremada con un 9.3% de sólidos, el 4% de su agua no congela aún a - 24°C por la presencia de una solución con 72% de sólidos; por su parte, en la leche concentrada con un 26% de sólidos, el agua no congelada aumenta a 12%, ya que contiene una mayor cantidad de sólidos totales (26%), y en solución (74.5%).

El agua ligada es aquella porción de agua de un alimento que no congela a -20C, generalmente corresponde al 5%.

o El agua ligada requiere de temperaturas más bajas, por ej. de -40º C.

o Lo mismo sucede al secarlo o deshidratarlo, el agua ligada es la que se evapora fácil y rápidamente, mientras la ligada es más difícil de evaporar y tarda más tiempo, y por su puesto, no se llega a eliminar totalmente, ya que se afectarían las propiedades tanto físicas como químicas del alimento.

o Está fuertemente unida al alimento por puentes hidrógeno.

o Su determinación se puede efectuar mediante el análisis térmico-diferencial, por resonancia magnética nuclear, etc.

o El agua ligada se divide dentro de dos tipos: el agua de combinación y el agua adsorbida.

 La primera se encuentra unida químicamente como agua de cristalización o como hidratos.

 La segunda es el agua asociada físicamente con la monocapa de la superficie de los constituyentes.

 Por ello es que estos dos tipos de agua se encuentran íntimamente ligadas a los constituyentes sólidos de los alimentos.

o Se encuentra en las capas más internas de los alimentos, y corresponde hasta aproximadamente 0.5 g/g de sólido.

o Algunos consideran que el "agua ligada" está fuertemente unida al alimento por medio de puentes de hidrógeno, y otros, que dicha agua sólo está físicamente atrapada en una matriz muy viscosa que no permite su movilidad y difusión y, por lo tanto, no está disponible.

o Por ejemplo, si se considera una molécula de almidón con un gran número de hidroxilos libres que retienen agua, y si se cubriera con una sola capa del disolvente, se necesitaría 0.11 g de H20 por gramo de almidón, la cual es suficiente para formar la llamada capa monomolecular BET (Brunawer, Emmett y Teller). Esta agua está fuertemente unida a la superficie seca, su fugacidad es baja y en consecuencia, su presión de vapor es reducida.

 La capa monomolecular BET es diferente para cada alimento; por ejemplo, para la gelatina es de 0.11 g/g de sólido, para la lactosa amorfa de 0.06 y para la leche en polvo de 0.03. Otros alimentos más comunes se muestran en la siguiente tabla.

El agua libre o congelable o de la fase masiva o capilar es la que se volatiliza fácilmente, por lo que se pierde en el calentamiento, y también es la que se congela primero. Generalmente corresponde al 95%.

o Es la principal responsable de la actividad de agua (aw).

o Sólo está físicamente atrapada en una matriz muy viscosa que no le permite movilidad ni difusión, y por lo tanto, no está disponible.

o Es utilizable como solvente.

o Permite que ocurran reacciones químicas, microbianas y enzimáticas.

o Tiene propiedades semejantes a las del agua de una solución salina diluida.

o La entalpía de vaporización es similar a la del agua pura.

o Este tipo de agua se encuentra en las capas más externas del alimento.

Existen algunas relaciones y consideraciones entre estos dos tipos de agua:

o La relación de concentraciones entre la "libre" y la "ligada" se incrementa en la medida en que el producto contiene más agua, mientras que en los deshidratados, dicha relación se reduce considerablemente.

o Realmente no existe ninguno de estos tipos de agua, ya que aun la más fuertemente ligada, que incluye a la capa BET, tiene cierta movilidad, ya que ejerce una presión de vapor mensurable. Tampoco hay agua completamente libre debido a que ésta se encuentra unida a otras moléculas de su misma especie o con otros constituyentes que la estabilizan y la retienen en el alimento; no es libre puesto que no se libera del alimento (por ej. frutas y hortalizas), cuando se somete a esfuerzos mecánicos ligeros y no fluye cuando se corta un trozo de carne fresca, aun en tamaños minúsculos.

o Estos tipos de agua se relacionan con la capacidad de retención de agua (CRA: es una medida de la cantidad del líquido que puede quedar atrapado en una red, sin que exista exudación o sinéresis) de diversas proteínas y polisacáridos, los cuales por sus propiedades hidratantes se emplean como aditivos para proporcionar frescura a los alimentos.

o En la siguiente figura se determinan tres zonas hipotéticas en las que se puede dividir el agua contenida en un producto.

 En la zona III se encuentra el agua "libre", se encuentra en macrocapilares

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