Medición de la presión de vapor de agua

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

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         INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ

DISTRIBUCIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA EN LOS ALIMENTOS        1

Clasificación de alimentos de acuerdo a la humedad        2

Determinación de la humedad        2

ACTIVIDAD DE AGUA        3

Influencia de la  en los alimentos        4[pic 11]

Determinación de la actividad de agua        5

Medición de presión de vapor        5

Depresión del punto de congelación        5

Higrómetro del punto de rocío        5

Psicrómetro de termopar        5

CURVA DE CALENTAMIENTO        5

DISTRIBUCIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA EN LOS ALIMENTOS

El agua es el principal componente de muchos alimentos, cada alimento presenta su propio y característico contenido de este componente. Sin embargo, el agua no está uniformemente distribuido por distintas razones, por ejemplo, debido a complejos hidratados que se producen con proteínas, con carbohidratos y diversas estructuras internas propias de cada alimento. Esta situación de heterogeneidad de la distribución de agua también se encuentra presente en los productos procesados debido a que sus componentes se encuentran en distintas formas de dispersión. Es por ello que los químicos en alimentos han empleado los términos de agua ligada, agua libre y agua de la capa monomolecular BET.

El agua libre (Fig. 1 Zona III) es aquella que se encuentra débilmente unida a otras moléculas, encontrándose en macropilares y forma parte de soluciones que disuelven las sustancias de bajo peso molecular, es la más abundante, se congela y evapora primero en los tratamientos térmicos. Además, es la que se encuentra disponible para interactuar en las reacciones químicas y permite el crecimiento de microorganismos.

En la Zona II que se muestra en la Fig. 1 se localiza el agua en micropilares, es decir aquella que interacciona con las macromoléculas (proteínas y carbohidratos), de acuerdo a Badui (2006) el agua de esta zona tiene movilidad restringida, no congela a 0 °C (normalmente a -40 °C) y tampoco actúa como solvente.

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Por último, el agua en la Zona I equivale a la capa monomolecular, siendo la más difícil de eliminar en los procesos comerciales de secado. Esta porción de agua interacciona íntimamente con la superficie polar del alimento, es por ello que es recomendable no eliminarla dado que ejerce un efecto protector, sobre todo contra las reacciones de oxidación de lípidos, actuando como barrera del oxígeno.

Clasificación de alimentos de acuerdo a la humedad

De acuerdo a su contenido de humedad y de actividad de agua, los alimentos que contienen más del 50% de agua y >0.86 de  son considerados alimentos húmedos. Por otro lado, aquellos que productos con  de 0.65 y 0.86 y de 25% a 50% de agua, son considerados alimentos de humedad intermedia. Finalmente, los que contienen < 25 % de agua y <0.65 se conocen como alimentos secos.[pic 14][pic 15]

Los alimentos de humedad intermedia son estables dado que al valor de 0.86 de  es suificiente para inhibir bacterias patógenas, como el Staphylococcus aureus, aunque es insufucuente para evitar hongos y levaduras, por lo que en su elaboración se añaden sorbatos y benzoatos.[pic 16]

Determinación de la humedad

Los métodos de secado son los más comunes para valorar el contenido de humedad en los alimentos; se calcula el porcentaje en agua por la perdida en peso debida a su eliminación por calentamiento bajo condiciones normalizadas.

El principio operacional del método de determinación de humedad utilizando estufa con o sin utilización complementaria de vacío, incluye la preparación de la muestra, pesado, secado, enfriado y pesado nuevamente de la muestra. No obstante, antes de utilizar este procedimiento deben estimarse las posibilidades de error y tener en cuenta una serie de precauciones:

1. Los productos con un elevado contenido en azúcares y las carnes con un contenido alto de grasa deben deshidratarse en estufa de vacío a temperaturas que no excedan de 70°C.
2. Los métodos de deshidratación en estufa son inadecuados para productos, como las especias, ricas en sustancias volátiles distintas del agua.
3. La eliminación del agua de una muestra requiere que la presión parcial de agua en la fase de vapor sea inferior a la que alcanza en la muestra; de ahí que sea necesario cierto movimiento del aire; en una estufa de aire se logra abriendo parcialmente la ventilación y en las estufas de vacío dando entrada a una lenta corriente de aire seco.

El contenido de humedad expresa la cantidad de agua en un material sólido y se representa en base seca y base húmeda

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Donde

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Contenido de humedad en base seca compara la masa de agua que tiene un material sólido con la de su masa seca. Por ejemplo, en un material que presente  expresa que la masa de  está presente en el material dos veces su masa seca.[pic 21][pic 22]

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El contenido de humedad en base húmeda representa el porcentaje de  que contiene la muestra respecto a su masa total [pic 25][pic 26]

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ACTIVIDAD DE AGUA

Cómo se mencionó anteriormente el agua se dividió en “libre”, “ligada” y “capa monomolecular”. Dado que la primera es la única que se encuentra disponible para el crecimiento de los microorganismos y para intervenir en las reacciones químicas, ya que las otras dos no están disponibles debido a que interactúan más íntimamente con otros componentes de los alimentos.

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