Quimica Alimentos Ii.docx

I.

INTRODUCCION

La industria en el desarrollo del procesamiento de los alimentos ha creado métodos para poder eliminar el agua de estos con el fin de garantizar su conservación y mayor tiempo de duración, pero a pesar de que los alimentos pasen por un proceso industrialización contienen agua en mayor o menor proporción. El contenido en agua varía entre un 60 y 95% en los alimentos naturales. El agua en los alimentos existe de forma libre o absorbida, que es la forma predominante, se libera con gran facilidad y es estimada en la mayor parte de los métodos usados para el cálculo del contenido en agua. Y también está presente el agua ligada se halla combinada o absorbida. Se encuentra en los alimentos como agua de cristalización (en los hidratos) o ligadas a las proteínas. Estas formas requieren para su eliminación en forma de vapor un calentamiento de distinta intensidad. Parte de la misma permanece ligada al alimento incluso a temperatura que lo carboniza. Así pues, la frase "% de agua" apenas significa nada menos que se indique el método de determinación usado. La determinación de humedad en los alimentos es de suma importancia, ya que un elevado contenido de ésta influye en la velocidad de multiplicación de los microorganismos, provocando su descomposición y por lo tanto la pérdida de la calidad sanitaria.

 Objetivos: 

Determinar el contenido de agua en algunos alimentos y la materia seca que los mismos poseen.



Eliminar el agua libre que contienen los alimentos y que interviene en el deterioro de los mismos.

II.

REVISION BIBLIOGRAFICA

FUENTES DE AGUA PARA EL SER HUMANO Entre el 60 y 70% del cuerpo humano es agua, aun cuando hay ciertos tejidos como huesos, cabellos y dientes que la contienen escasamente. Es un disolvente líquido inerte, de pH neutro, que sirve de transporte en la sangre y la linfa, y que regula la temperatura corporal; el organismo la pierde continuamente por el sudor, la orina, la respiración y las heces, y requiere un mínimo aproximado de 2,500 mL diarios (depende de la edad, sexo, actividad física, etcétera) para llevar a cabo adecuadamente innumerables reacciones propias de las distintas funciones biológicas. La fuente más importante es la ingesta de líquidos, pero también se adquiere de diferentes alimentos, como los vegetales abundantes en agua, la leche, que tiene un 87%, de los huevos con un 74% y del pan, que con aproximadamente 40% es uno de los alimentos más comunes y con menor cantidad de ella. DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN LOS ALIMENTOS El término contenido de agua de un alimento se refiere, en general, a toda el agua de manera global. Sin embargo, en los tejidos animal y vegetal, el agua no está uniformemente distribuida por muchas razones, por ejemplo, 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, etcétera; el citoplasma de las células presenta un alto porcentaje de polipéptidos capaces de retener más aguaque 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. 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, y esto se puede comprobar fácilmente por las diversas temperaturas de congelamiento que se observan; en general, un alimento se congela a _20ºC, pero aun en estas condiciones una fracción del agua permanece líquida y requiere de temperaturas más bajas, por ejemplo _40ºC, para que solidifique completamente. En el cuadro 1.3 se observa que para el caso de la leche descremada con un 9.3% de sólidos, el 4% de su agua no congela aun a _24ºC 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%).

Este tipo de consideraciones ha llevado a que se empleen términos como agua ligada y agua libre, para hacer referencia a la forma y al estado energético que dicho líquido guarda en un alimento. Aunque en realidad no hay una definición precisa para cada una de estas fracciones, se considera que el agua ligada es aquella porción que no congela a _20ºC, por lo que también se le llama agua no congelable; su determinación se puede efectuar mediante el análisis térmicodiferencial, por resonancia magnética nuclear, etcétera. Por otra parte, el agua libre, también llamada agua congelable y agua capilar, es la que se volatiliza fácilmente, se pierde en el calentamiento, se congela primero y es la principal responsable de la actividad del agua. 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. Algunos investigadores consideran que el “agua ligada” está fuertemente unida al alimento por medio de puentes de hidrógeno, pero otros establecen 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.

CUADRO 1.3 Agua no congelable y su contenido de sólido

Para entender mejor estos conceptos, considérese una molécula de almidón completamente seca con un gran número de hidroxilos libres capaces de retener agua por medio de puentes de hidrógeno; si se cubriera con una sola capa del disolvente, se necesitaría 0.11 g de H2O por gramo de sólido, cantidad suficiente para formar la llamada capa monomolecular BET (Brunawer, Emmett y Teller), la cual es diferente entre los distintos productos; por ejemplo, la gelatina, la lactosa amorfa y la leche en polvo presentan valores de 0.11, 0.06 y 0.03 g/g de sólido, respectivamente. Esta agua está fuertemente unida a la superficie seca, su fugacidad es baja y en consecuencia, su presión de vapor es reducida. Si se continúa añadiendo líquido, se construirán capas superiores sobre la

monomolecular. En este esquema tan sencillo y expuesto sólo con fines didácticos, el agua de las capas más internas se consideraría como “ligada” (que corresponde hasta aproximadamente 0.5 g/g de sólido), mientras que la de las más externas, como “libre”. 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. De igual forma, no hay agua completamente libre debido a que también está 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 (p. 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. Estos conceptos se relacionan con la capacidad de retención de agua de diversas proteínas y polisacáridos, que en forma natural integran tejidos y que por su hidratación le proporcionan frescura a los alimentos; además, por esta misma razón, dichos polímeros se emplean como aditivos en la industria alimentaria. La capacidad de retención de agua es una medida de la cantidad del líquido que puede quedar atrapado en una red, sin que exista exudación o sinéresis. Para efectos estrictamente didácticos y con datos muy generales, se ha elaborado la figura 1.7, en la que se aprecian tres zonas hipotéticas en las que se puede dividir el agua contenida en un producto. La que integra la zona III se considera “libre”, se encuentra en macrocapilares y forma parte de las soluciones que disuelven las sustancias de bajo peso molecular, es la más abundante, fácil de Congelar y evaporar, y su eliminación reduce la actividad del agua a 0.8. En la zona II, el agua se localiza en diferentes capas más estructuradas y en microcapilares; es más difícil de quitar que la anterior, pero al lograrlo se obtienen valores de la actividad del agua de aproximadamente 0.25. Esta fracción correspondería, junto con la monocapa, al agua “ligada”. Por último, el agua en la zona I equivale a la capa monomolecular y es la más difícil de eliminar en los procesos comerciales de secado; en algunos casos se puede reducir parcialmente en la deshidratación, pero esto no es recomendable, ya que, además de que se requiere mucha energía y se daña el alimento, su presencia ejerce un efecto protector, sobre todo contra las reacciones de oxidación de lípidos, porque actúa como barrera del oxígeno. (vargas, 2011).

III.

MATERIALES Y METODOS.  Alimentos Galleta, sandia, manzana y pera.  Placa Petri.

 Estufa.  Pinzas  Balanza analítica. Métodos:     

Pesar una placa Petri vacía. Cortar y triturar los alimentos (5-10g) de alimento fresco Colocar las placas Petri a temperatura 105 °C, durante 24 horas, hasta llegar a un peso constante. Este procedimiento se debe hacer por duplicado por cada alimento. Pesamos dicha placa al día siguiente. Por la diferencia de peso se obtiene la humedad de la muestra y luego se lleva a porcentaje.

Fórmulas: % materia seca = 100% - % % humedad %𝐌𝐡 =

I.

Pi−Pf Pi

% Ms=100 - %Humedad

x 100

CÁLCULOS Y RESULTADOS.  Promedio de muestra humedad y muestra seca de los alimentos de cada grupo de trabajo.  Porcentaje de muestra humedad y muestra seca de los alimentos de cada grupo de trabajo.

a) % de Humedad.

% 𝐌𝐡 =

Pi−Pf Pi

x 100

GRUPO N° 1

A. galleta: 

Placa 01

Pi = 5.0886 Pf = 40.7838 – 35.8866 = 4.8972 % Hbh =

5.0886−4.8972 5.0866

x 100 = 3.7628

%Ms = 100 – 3.7628 % = 96.2372% 

Placa 02

Pi=5.4108 Pf= 41.4702 – 36.2645 = 5.2057 %Hbh =

5.4108−5.2057 5.4108

x 100 = 3.7905

%Ms =100 – 3.7905% =96.2095% Promedio =

3.7628+3.7905 2

=3.7767%

GRUPO N°2 B. sandia: 

Placa 01 Pi =10.6328 Pf = 37.3496 - 36.6728 =0.6768 % Hbh =

10.6328 − 0.6768 10.6328

x 100 =93.6347%

%Ms = 100 – 93.6347% = 6.3653% 

Placa 02

Pi = 10.5279 Pf= 37.2710 – 36.5921 = % Hbh =

10.5279−0.6789 10.5279

x100 = 93.5514%

%Ms = 100 – 93.5514% =6.4486% Promedio =

93.6347 + 93.5514 2

=93.5931%

GRUPO N°3 C. pera: 

Placa 01 Pi = 10.6190 Pf= 35.1278 – 33.6171 = 1.5107 %Hbh =

10.6190−1.5107 10.6190

x 100 = 85.7736%

%Ms = 100 – 85.7736% = 14.2264% 

Placa 02 Pi = 10.3090 Pf =38.7757 - 37.4618 = 1.3139% %Hbh =

10.3090 − 1.3139 10.3090

x100 = 87.2548%

%Ms = 100 – 87.2548 % =12.7452% Promedio % = GRUPO N° 4 A. manzana: 

Placa 01

Pi= 10.0988

85.7736 + 87.2548 2

= 86.5142%

Pf = 38.0804 - 36.8424=1.238 %Hbh =

10.0988 −1.238 10.0988

x100 =87.7411%

% Ms = 100 – 87.7411% =12.2589% 

Placa 02 Pi= 10.1893 Pf= 43.0851 – 41.8803= 1.2048 Hbh =

10.1893 −1.2048 10.1893

x100 =88.1758%

%Ms = 100 – 88.1758% =11.8242% Promedio % =

87.7411 + 88.1758

ALIMENTO

IV.

2

= 87.9584%

% DE HUMEDAD

% DE MATERIA SECA

galleta

3.7767

96.2095

sandia

93.5931

6.4486

pera

86.5142

12.7452

manzana

87.9584

11.8242

DISCUCIONES. 1. Como podemos ver todos los alimentos que utilizamos para analizar, el porcentaje de humedad en ellos es muy alto, con respecto a la muestra de la galleta tiene una humedad muy baja, que por consiguiente indica un elevado contenido de agua en el alimento.

2. El agua libre de un alimento fresco es muy abundante y cómo podemos deducir el agua ligada del mismo es relativamente baja si comparamos con el agua libre; es por esto que este tipo de alimentos son perecibles en un tiempo muy corto y para evitar que esto los ingenieros agroindustriales entran a tallar para extraer el agua libre y alargar su periodo de vida, aplicando para esto diversos métodos.

V.

CONCLUSIONES.

a. Concluyo que el porcentaje de agua en los alimentos frescos en muy elevado, y que la materia seca es baja, puesto que la naturaleza de las frutas y los alimentos frescos tienen una gran cantidad de agua libre y al mismo tiempo disponible. b. Afirmo que los alimentos con más alto contenido de agua son un factor influyente que permite el crecimiento y desarrollo de microorganismos y si no se quiere que esto ocurra hay que quitarle el agua disponible al alimento y darle los factores adversos a los microorganismos para que no se desarrolle.

VI.

RECOMENDACIÓN. a. Se recomienda a las personas que deseen realizar análisis de porcentaje de humedad de los alimentos lo realizan con el mas optimo cuidado y una exactitud en las pesadas. b. Recomendamos a las personas que consuman alimentos frescos puesto que no solo son una gran fuente energética rica en carbohidratos, proteínas, lípidos; sino que también son una gran fuente de agua para el organismo.

VII. BIBLIOGRAFÍA 1. dergal, s. b. (2006). quimica de los alimentos. mexico: pearson. 2. vargas, m. a. (04 de 04 de 2011). blosgpot.com. Obtenido de blosgpot.com: http://innovaindustria.blogspot.pe/2011/04/agua-enlos%20alimentos.html#!/2011/04/agua-en-los-alimentos.html

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN” FACULTAD DE INGENIERIA AGROINDUSTRIA

ASIGNATURA

: QUIMICA DE LOS ALIMENTOS

TRABAJO

: “DETERMINACION DE HUMEDAD DE LOS ALIMENTOS”

CARRERA

: ING.AGROINDUSTRIA

CICLO

:

DOCENTE

:

ING. EPIFANIO MARTINEZ MENA

ALUMNO

:

GINO. J. RENGIFO GANOZA

FECHA

: 11/04/2018

IV

TARAPOTO – SAN MATIN

2018