02 Quimica Alimentos Actividad de Agua

7/26/2019 02 Quimica Alimentos Actividad de Agua

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ACTIVID AD D E

A G U A


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PROPIEDADES FSICAS Y FISICO QUMICAS DEL AGUA

Referidas a cambios de estado y as

tra!sfere!cias de caor y materia"

Ca#acidad ca$rica %&'(C) * +,-.-/ 0123( 2

Caor ate!te de f4si$! % '(C) * 5,'-& 20

%-,+65 2ca1mo)

Caor ate!te de 7a#ori8aci$! * +',56 20

% /,9': 2ca1mo )

Caor de s4bimaci$! %'(C ) * :',/- 20

%-&,-5 2ca1mo )

;e!si$! s4 er


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Encuentran aplicacin en los siguientes procesos:

Coccin

Esterilizacin

Concentracin Deshidratacin

Congelacin.


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Es 4! i!dicador co!4e e a34a est? atada@estr4ct4rame!te o >4imicame!te a 4!aime!to,

C4a!do se desidrata 4! aime!to@ !o s$ose dismi!4ye s4 co!te!ido de a34a@ si!o>4e se dismi!4ye a dis#o!ibiidad de estaa34a %!o #4ede estar dis#o!ibe #arareaccio!es bio>4imicas o microbio$3icas,

AC;I=IDAD DEAGUA


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ACTIVIDAD DE AGUA.

El pH indica el grado de acidez de un

alimento, por tanto la Aw es un trmino ue

se emplea para indicar la disponi!ilidad delagua.

"a acti#idad disminuida se atri!u$e a la

diluci%n del agua por los solutos. "a acti#idad

del agua es alta en las &rutas, #erduras $

carnes de!ido a la gran 'umedad $ a las


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"os instrumentos de medici%n de la Aw, miden la

cantidad de agua li!re.

Una porci%n del contenido total de agua presente en

el producto est) atada, &uertemente a sitios

espec*+cos en los compuestos u*micos, ue

con&orman el producto, los cuales pueden incluir

grupos 'idroilos o polisac)ridos, grupo car!onil $

amino de las prote*nas $ otros sitios polares.

El agua est) ligada por enlaces de 'idr%geno,

enlaces i%n-dipolo $ otros enlaces u*micos &uertes.


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Aw /w 0 /1w

Donde2

/w 2 presi%n parcial de #apor de agua de un

alimento

/1w 2 presi%n parcial del #apor de agua pura ala misma temperatura

Aw 2 acti#idad de agua, no tiene dimensi%n.

34Aw45 6los constitu$entes u*micos

presentes, mo#ilizan parcialmente el agua $

disminu$en as* su capacidad a #aporizarse $


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DI8/98ICI:; DE" AGUA E; "98 A"I3?

A34a Libre, 8e de+ne como el agua del

alimento ue se comporta como agua pura. Elagua li!re se elimina durante el per*odo de

#elocidad constante de secado cuando la

naturaleza del alimento no tiene un gran e&ecto

en el proceso de secado.

A34a Li3ada, 8e determina midiendo el agua


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A34a i3ada f4erteme!te AB ',6

A34a i3ada moderadame!te AB ',6

a ',9

A34a i3ada si! coesi$! AB ',9

A34a ibre AB -,'

N id d D H d d


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N ecesidades D e H um edad:

Cada microor3a!ismo tie!e s4 #ro#ia y#ec4iar aB $#timo de crecimie!to y s4#ro#io i!ter7ao de 7aores de aB de!trode c4a es ca#a8 de crecer bao 4!a seriedetermi!adas co!dicio!es de medio,

U!a aB desfa7orabe !o s$o ocasio!ar?4!a dismi!4ci$! de a 7eocidad decrecimie!to@ si!o >4e tambi! dar? 43ara 4!a dismi!4ci$! de a #rod4cci$!m?Hima de c4as,

C4a!to m?s desfa7orabe es a aB des4strato@ ta!to mayor es e retraso %faseLa3) co! >4e se i!icia e crecimie!to deos microor3a!ismos o a 3ermi!aci$! de

P i i l G D Ali t Y S V l D a


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Principales Grupos De Alim entos Y Sus Valores De awValores de aw Alimentos.0.98 y superiores Carne y pescado frescos.

Frutas y hortalizas frescas.

Leche y la mayora de las bebidas.

Hortalizas enlatadas en salmuera.

Frutas enlatadas en almbar poco concentrado.

0.93-0.98 Leche eaporada.

!asta de tomate.

"ueso sometido a tratamiento industrial.

Carnes curadas enlatadas.

#mbutidos fermentados $no desecados%.

Frutas enlatadas en almbar concentrado.

"ueso de &ouda.

0.8'-0.93 #mbutidos secos o fermentados.

Cecina de aca.

(am)n fresco.


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0.+0-0.8' Frutas descadas.

Harina.

Cereales.

Compotas y *aleas.

,ueces.

l&unos uesos ie*os.

limentos de humendad intermedia.

/nferiores a 0.+0 Chocolates.

!astelera.

iel.

1izcochos.

2alletas cracers.

!atatas a la in&lesa.

Hueos y hortalizas deshidratados y

leche en polo.


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Valores Mnimos De awQue Permiten La

Multiplicacin De Microorganismos Que Alteran Los

Alimentos

Grupo de microorganismos Valor mnimos deaw

uchas bacterias 0.94

uchas leaduras 0.88

uchos mohos 0.80

1acterias hal)ofilas 0.5'

Hon&os 6er)filos 0.+'

Leaduras osm)filas 0.+0


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Las bacterias@ e7ad4ras y o!3os

crece! y se m4ti#ica! f?cime!te co!

atas AB,

A34!os mtodos de #reser7aci$! deaime!tos tie!e! Hito debido a >4e

dismi!4ye! a AB o s44e os microor3a!ismos so!

i!ca#aces de crecer,

U!a so4ci$! a -' de JaC tie!e AB


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D ETE! IN ACI" N D E# C" N TEN ID " D E

AGUA$

El contenido total de 'umedad se puede determinar

mediante un mtodo gra#imtrico. 8uponiendo ues%lo el agua sale de la muestra, el porcenta(e de

'umedad puede e#aluarse por secado de una

muestra pesada pre#iamente 'asta ue su pesopermanezca constante.


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ECUACI% N D E ! " N EY Y &" N $

Para calcular la actividad de agua de derivados azucarados

tales como mermeladas, cremas de pasta de azcar, y

dulces hervidos, se expresa como:

Aw = 1.0 ! 1.0 " 0.#$ %&

%= es el %mero de moles de azcar por cada 100 g de

agua.'sta (asada e% la ley de )aoult, puede aplicarse e% u%

amplio i%tervalo de co%ce%tracio%es.


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FEJOMEJOS E ISO;ERMAS DE

ADSORCIOJ,

"a relaci%n entre el contenido total de 'umedad

$ la correspondiente acti#idad de agua en un

inter#alo de #alores a una temperatura

constante produce una isoterma de adsorci%nde 'umedad.


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"as isotermas de adsorci%n se utilizan

para el estudio de productos

'igrosc%picos, $ usualmente en la

in#estigaci%n de procesos de secado.


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La adsorci$! de a34a oc4rre i!iciame!te #or

formaci$! de 4!a mo!oca#a e! a s4#era34a,

ISOTERM A DE ADSORCIN Y


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ISOTERM A DE ADSORCIN YFENOM ENOS DE HISTRESIS.

CU@VA DEDE89@CI:;

CU@VA DE AD89@CI:;COJ;EJIDOD

E

K

UMEDAD

AC;I=IDAD DE AGUA


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En teor*a las cur#as2 desorci%n $

adsorci%n, de!er*an seguir el mismotrazo, pero las determinaciones

eperimentales permiten demostrar ue

no siempre ocurre as*. Esta no

coincidencia de las cur#as se denomina

Histresis.


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'EN % ! EN " D E H IST(ESIS$

E trmi!o istresis describe efe!$me!o e! >4e os #asos de

adsorci$! y desorci$! de 4!a isoterma

so! difere!tes, Eo tie!e 4!as

im#ica!cias te$ricas im#orta!tes@ taes

como a irre7ersibiidad de os #rocesosde adsorci$!@ y #4ede ser co!siderado

como 4! meca!ismo de #rotecci$!

fre!te a a atm$sfera seca@ daos y


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LA ECUACIOJ DE E; SE PUEDEENPRESAR*


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Do!de*

Ne

co!te!ido de a34a adsorbida,

Nm 7aor de a mo!oca#a adsorbida,

AB acti7idad de a34a,

Q caor de adsorci$!,

; es a tem#erat4ra,

2 co!sta!te,


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B.E.T.

EH#erime!tame!te se obtie!e! ossi34ie!tes datos*

Awm donde m es humedad en base seca,

1 ...... ...... puede ser e!presada como:" ...... ......

# ...... ...... g de agua $ g de materia seca o % ...... ......

& ...... ...... g de agua $ 1'' g de materia seca( ...... ......

) ...... ......

* ...... ......


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Ecuacin de B.E.T.

AB 1 %%m %-AB)) - 1 %mC) %%C-) 1 %mC)) AB

+ a - b !

do%de *++es el trmi%o depe%die%te a-ustado y * a+ y * b + so% el i%tercepto y la pe%die%te,respectivame%te, ue se o(tie%e% despus dela/uste

/(servese ue e% el a-uste de esta recta se graica

AB 1 %%m %-AB)) f %AB)


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A(uste de la 'umedad de euili!rioBm

De la relaci%n2 Aw 0 66m 65-Aw77despe(amos Bm

m AB 1 %)%-AB) donde Aw es dato eperimental e esel a(ustado o!tenidoanteriormente.

/(servese ue reci% a este %ivel te%emos los

datos reueridos para a-ustar la isoterma:

m%a4st,) f %AB)


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G.A.B.

Eperimentalmente se o!tienen los siguientesdatos2

Aw m do%de m* es humedad e% (ase seca,

1 ...... ...... y puede ser expresada como:

# ...... ......

2 ...... ...... g de agua $ g de materia secao

3 ...... ...... 4 ...... ...... g de agua $ 1'' g de materia seca

5 ...... ......

$ ...... ......

6 ...... ......


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Ecuacin de G.A.B.

m 6c5 F m3 Aw7 0 65- F Aw76 5- F Aw c5 FAw7

&%rmula polinomial2 6Aw0m7 A 6Aw7 6Aw7 C

A C

do%de * 0 + es el trmi%o depe%die%te a-ustado,

depe%die%te de 7* 8 A* y 9* los coeicie%tes y *el trmi%o i%depe%die%te. A*, 9* y * se o(tie%e%

despus del a/uste.

/(servese ue e% el a-uste de esta recta se graica:

6Aw0m7 & 6Aw7


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Ajuste de a is!te"# a$

Una #ez a(ustado B se puede 'allar Bma(ust.

m a(ust. Aw 0 6 Y a4st, 7%

m a(ust. Aw 0 6A %AB)&

%AB) C7

9!ser#ese ue recien gra+camos laisoterma2


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7 m7$m$4-

7%% 4$mC%$C-4%$m

C% :$a*ust.% m$a*ust%

6 y a b a+b(Aw)Aw / (Yajust.)

(1-Aw)

0 0;0


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HLL,>? @C@ y @m@

Aw/((m(1-Aw)) = 1/(mC) + ((C-1)/(mC))Aw

: A a B b 6

:$a*ust.% A 0;'5'= B 48;4' 6

0;'5'= A 4 $mC% dos ecuaciones con dos incognitas

18,15 = (C-1) / (mC)

4$mC% $C-4%$mC% C m

a b $ba%B4 4$aC%

0;'5'= 48;4' 3


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PARA GRAFICAR LA ISOTR!A

:$a*ust.% A a B b$7%D

!e"o Y(ajust.) = Aw/((m(ajust.)(1-Aw))donde todos son conocidos menos #$(ajust.)# , donde

#m(ajust.)# se %a&&a des!ejando.

m$a*ust.% A 7 $ :$a*ust.%$4-7% %


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0 0.1 0.# 0.2 0.3 0.4 0.50.00

1.00

#.00

2.00

3.00

4.00

5.00

$.00

6.00

;.00

10.00

!x& = 16.14x " 0.46

)< = 0.;$

Aw

A

w/m(1-Aw)


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0 0.1 0.# 0.2 0.3 0.4 0.50

0.0#

0.03

0.05

0.06

0.1

0.1#

isotermas .E.2.

Aw

m

3g de agua $ g de m.s.4


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Aw m Aw / m

6 : : a*ust. m a*ust.

4 0;00 0;0< 0;000 0;'


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0.00 0.#0 0.30 0.50 0.60 1.00 1.#00.000

1.000

#.000

2.000

3.000

4.000

5.000

$.000

!x& = 12.15x># " 14.;$x " 0.42)< = 0.6

5ar6bola a/ustada

Aw

Aw $ m


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0.00 0.#0 0.30 0.50 0.60 1.00 1.#00.00

0.04

0.10

0.14

0.#0

0.#4

0.20

0.24

0.30

datos experime%tales

isoterma a-ustada !?A9&

02 Quimica Alimentos Actividad de Agua

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