Actividad De Agua En Un Alimento

• Objetivo general:

 Diferenciar y analizar el comportamiento de la actividad de agua de un alimento al construir su isoterma de sorción.

• Objetivos específicos:

 Comprobar los conocimientos teóricos acerca del comportamiento de la actividad de agua de alimentos a través de la construcción de isotermas de sorción.

 Conocer la importancia del conocimiento del comportamiento de la actividad de agua para la industria alimenticia, y el campo de aplicación más favorable.

 Aprender a construir isotermas de sorción de alimentos.

 Identificar los sectores A, B y C, dentro de un gráfico de isotermas de sorción, para diferenciar el campo de adsorción y el de desorción de agua libre.

• Introducción:

En esta primera práctica de laboratorio de química de los alimentos aprenderemos a construir isotermas de sorción de alimentos, en base al comportamiento de su actividad de agua, para determinar si el alimento está sufriendo deshidratación o si está siendo rehidratado, en palabras más simples, si está ganando o perdiendo agua del medio en el que se encuentre. Como ya sabemos, diferentes factores influyen en la pérdida o ganancia de agua libre para los alimentos, entre ellos el ambiente, la composición del alimento, la cantidad de agua libre que posea este alimento (no influye para la pérdida de agua, el agua muy ligada al alimento), la temperatura a la cual está expuesto el alimento, el tipo de sistema en el que se encuentre, etc.

También sabemos que el conocimiento de la actividad de agua de los alimentos es de importancia tanto microbiológica como química, debido a su influencia en el crecimiento microbiano, ya que una actividad de agua superior implica una mayor propensión en el crecimiento microbiano del alimento.

Es así que se considera de importancia el conocimiento de la actividad de agua de los alimentos para poder determinar su vida útil, sin propiedades organolépticas, microbiológicas o químicas de dicho alimentos.

• Marco Teórico

Comportamiento de un alimento en relación a su Aw.

La aw de un alimento se puede reducir aumentando la concentración de solutos en la fase acuosa de los alimentos mediante la extracción del agua o mediante la adición de solutos. Algunas moléculas del agua se orientan en torno a las moléculas del soluto y otras quedan absorbidas por los componentes insolubles de los alimentos. En ambos casos, el agua queda en una forma menos reactiva.

Varios métodos de conservación utilizan estos conceptos. La deshidratación es un método de conservación de los alimentos basado en la reducción de la aw (lo que se consigue eliminando el agua de los productos). También el agregado de solutos desciende la aw lo cual se da durante el curado y salado, así como en el almíbar y otros alimentos azucarados.

La aw de un alimento o solución se define como la relación entre la presión de vapor del agua del alimento (p) y la del agua pura (po) a la misma temperatura

A medida que una solución se concentra, la presión de vapor disminuye y la aw desciende a partir de un valor máximo de 1 para el agua pura (en ausencia de capilares o fuerzas de adsorción). La aw está relacionada con el punto de congelación y con el de ebullición así como con la humedad relativa en equilibrio (HRE) y la presión osmótica.

Relación entre la Actividad de Agua y el contenido de agua

La relación entre la composición de un alimento y su aw es bastante compleja. Para conocer esta relación lo habitual es determinar los valores de la awdel alimento a diferentes concentraciones de agua, los que se representan gráficamente con el fin de obtener la isoterma de sorción de agua.

Los factores que reducen la presión de vapor de agua en los alimentos y, por tanto, la aw son la adsorción de las moléculas de agua a las superficies, las fuerzas capilares y las sustancias disueltas que se han mencionado anteriormente. Normalmente se acepta que el primer ascenso de la isoterma representa la adsorción del agua formando una monocapa de moléculas en los lugares de adsorción del producto sólido. Al añadir más agua, la isoterma crece rápidamente a medida que los solutos se disuelven y se llenan los espacios capilares. Estos fenómenos se solapan y algunos pueden no estar representados en la isoterma. Puede no verse la monocapa en los alimentos que contienen poco material estructural si las fuerzas capilares tienen poca influencia.

Relación entre la Actividad de Agua y la Temperatura:

La actividad de agua depende de la temperatura dado que ésta influye también sobre la presión de vapor de agua de las soluciones pero el efecto es pequeño con la mayoría de los solutos salvo que las soluciones sean saturadas. En tales casos, las cantidades de algunas sustancias de la solución, y, por tanto, la aw, pueden variar marcadamente con la temperatura.

La actividad agua y la conservación de los alimentos

Muchos alimentos logran estabilidad, desde el punto de vista microbiológico, eliminando el agua que contienen (deshidratación) o mediante el agregado de solutos hasta alcanzar un valor bajo de aw.

En la deshidratación, se le aplica energía al alimento en forma de calor, aumentando la presión de vapor del agua presente hasta un nivel tal que el agua de la superficie de los alimentos se evapora. La evaporación conlleva un descenso de la temperatura de la superficie y se necesita un aporte adicional de calor para mantener la presión de vapor a un nivel adecuado. A medida que se va evaporando el agua superficial se va reemplazando por otra procedente del interior que migra merced a procesos de difusión, convección, flujo capilar y retracción. La evaporación de la humedad de los alimentos se debe a la diferencia entre la presión de vapor de la atmósfera y la presión superficial del alimento. A medida que avanza la deshidratación, desciende la velocidad de eliminación del agua porque la migración de agua a la superficie tiene un límite; las capas superficiales se hacen menos permeables y el aumento de la concentración de solutos reduce la presión de vapor de la superficie. Por ello, para alcanzar el grado de desecación deseado se hace necesario reducir la presión de vapor ambiental o aumentar la temperatura del alimento. Se puede realizar deshidratación de muchas maneras diferentes, por secado al sol, en secaderos con aire caliente

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