Agua en los alimentos

JIMÉNEZ CUÉLLAR EDGAR ISRAEL GRUPO: 1701 EQUIPO: 1 FECHA: 28/SEPTIEMBRE/2015

AGUA EN LOS ALIMENTOS

TIPOS DE AGUALos líquidos que contiene el organismo provienen de dos fuentes importantes que son:

Agua exógena: se obtiene a partir de la ingestión de líquidos, que se absorben por diferencias en el gradiente osmótico entre la luz del intestino delgado y el plasma.

Agua endógena: Proviene de la combustión de los alimentos, que proporcionan este vital líquido como producto de la oxidación. El metabolismo de cada 100 calorías de lípidos, carbohidratos o proteínas libera alrededor de 14 mL de agua. El consumo promedio diaria de agua en un individuo de 70 kg de peso en condiciones normales es de 2500 mL.

ACTIVIDAD ACUOSA Y SU INFLUENCIA LOS ALIMENTOS

La actividad de agua (Aw) es la cantidad de agua libre en el alimento, es decir, el agua disponible para el crecimiento de microorganismos y para que se puedan llevar a cabo diferentes reacciones químicas, puede definirse también como la relación existente entre la presión de vapor de un alimento en relación con la presión del vapor de agua pura ambos a la misma temperatura, tiene un valor máximo de 1 y un valor mínimo de 0. Cuanto menor sea este valor, mejor se conservará el producto.

La actividad de agua está relacionada con la textura de los alimentos: a una mayor actividad, la textura es mucho más jugosa y tierna; sin embargo, el producto se altera de forma más fácil y se debe tener más cuidado.

A medida que la actividad de agua disminuye, la textura se endurece y el producto se seca más rápido. Por el contrario, los alimentos cuya actividad de agua es baja por naturaleza son más crujientes y se rompen con facilidad. En este caso, si la actividad de agua aumenta, se reblandecen y dan lugar a productos poco atractivos.

En ambos casos, el parámetro de la actividad de agua del alimento es un factor determinante para la seguridad del mismo y permite determinar su capacidad de conservación junto con la capacidad de propagación de los microorganismos.


CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS DEPENDIENTES DEL AGUAEl agua es probablemente el factor que individualmente más contribuye al deterioro de los alimentos, la reducción de su contenido prolonga la vida útil de los alimentos. La actividad de agua en el alimento indica la disponibilidad del agua para las diferentes actividades biológicas y reacciones químicas, un método para reducir el nivel de agua es la desecación y la adición de solutos como la sal, hidratos de carbono, proteínas, aditivos que reducen considerablemente los niveles de agua en los alimentos. La desecación, concentración y deshidratación son los sistemas más clásicos de eliminación de agua.

El secado afecta a la calidad de los productos, dado que origina alteraciones físicas y químicas que modifican las características organolépticas y nutricionales. La concentración se basa en la reducción parcial del agua del alimento mediante ebullición, evaporación al vacío, etc. La concentración de sólidos totales reduce la actividad de agua y mejora la conservación. La industria utiliza este método como etapa previa a los procesos de deshidratación, esterilización, congelación y reducción del peso y volumen para disminuir costes de transporte y almacenamiento y para facilitar su empleo.

La desecación consiste en extraer la humedad del alimento, en condiciones ambientales sin control o mediante procesos controlados. Esta técnica sigue siendo muy utilizada en la actualidad. En algunos casos se añaden sustancias que ayudan a la desecación, como sal (secado de jamones, embutidos, pescado) y en otro sólo se aplica calor (secado de pastas alimenticias, etc.). La humedad residual de estos productos suele ser inferior al 20%.

La deshidratación consiste en la extracción del agua en condiciones controladas. Esta operación se lleva a cabo por evaporación a presión atmosférica o presión reducida o, en el caso de la liofilización, por sublimación del agua previamente congelada. El contenido de agua en productos deshidratados suele ser del 3%.

La conservación de alimentos abarca una serie de acciones que se adoptan para evitar el deterioro de su calidad y garantizar su estabilidad durante el periodo que dura su vida, desde la producción hasta el momento de su consumo.

Los métodos que se aplicar para una buena conservación del alimento que asientan en dos formas:

a) Físicos: constituyen la refrigeración, ultracongelación, pasteurización, esterilización, enlatado, liofilización, irradiación, presurización y otros.


b) Químicos: consiste en la utilización de agentes conservadores que reduzcan la disponibilidad del agua, o de otros, que impidan el crecimiento de microorganismos.

SECADO, REFRIGERACIÓN, CONGELACIÓN, OTROS.

Secado

Técnica basada en el poder estabilizador por el frío de las reacciones enzimáticas y del desarrollo microbiano del alimento, el cual se mantiene a temperaturas ligeramente superiores a 0º C, durante cortos períodos de tiempo, por debajo de la temperatura de multiplicación bacteriana.

En esta técnica se utilizan dos tipos de frigoríficos: a) mecánicos, que funcionan por compresión de un vapor, b) por sistema criogénico, que utilizan líquidos que se vaporizan o sólidos que se subliman, en sistema abierto, a diferencia de los frigoríficos mecánicos que lo hacen en Sistema corrido.

Aunque esta técnica puede utilizarse como método básico de conservación, muchas veces es previo a otros. Se usa especialmente para carnes, pescados, huevos, lácteos, hortalizas y frutas, alimentos perecederos. No suele modificar las características deseables de los alimentos, como son: sabor, flavor, textura y valor nutritivo.

Congelación y ultracongelación

Estas técnicas someten los alimentos a un enfriamiento muy rápido, a temperaturas del orden de -30ºC con el fin de que no se lleguen a formar macrocristales de hielo que romperían la estructura y apariencia del alimento.

Se detiene la vida orgánica, cuando enfrían el alimento hasta los 20º bajo cero (en congeladores industriales llega hasta 40º bajo cero). Es una buena metódica, aunque la rapidez en el proceso influye en la calidad de la congelación. Con estos métodos se reducen de forma importante las reacciones físicas, químicas y bacterianas de los alimentos. Se producen alteraciones de los alimentos al destruirse las fibras y las células, que en la descongelación expulsan al exterior el agua junto con los nutrientes esenciales de cada uno de ellos.

El alimento almacenado se mantiene durante largos períodos de tiempo, durante semanas o meses, mediante la transformación del agua del alimento en hielo.


Refrigeración

Es el tratamiento de conservación de alimentos más extendido y el más aplicado, tanto en el ámbito doméstico como industrial, permite conservar los alimentos durante un tiempo relativamente corto (días-semanas).

La temperatura de refrigeración reduce considerablemente la velocidad de crecimiento de los microorganismos termófilos y muchos de los mesófilos, en cambio los de tipo psicótropo pueden multiplicarse. Los microorganismos psicótropos son los que producen las alteraciones en los alimentos refrigerados debido a que sus enzimas siguen activas, esto produce alteraciones principalmente de tipo organoléptico.

Los factores que debemos controlar cuando refrigeramos alimentos en refrigeración son los siguientes:

1) Temperatura: cada alimento tiene una temperatura óptima de conservación. La temperatura óptima en líneas generales oscila entre 0-5ºC.

2) Humedad relativa: es otro factor a tener en cuenta, ya que si el ambiente es muy seco se producirá paso de humedad desde el alimento al medio, con el consiguiente descenso de peso por parte del alimento.

3) La luz: influye en la oxidación, principalmente de las grasa. Las cámaras de refrigeración permanecen a oscuras para evitar la oxidación, principalmente de las grasas.

4) Composición de la atmósfera: influye en la vida útil de los alimentos. Si aumentamos la concentración en CO2 retrasamos el periodo de maduración. En cambio, si aumentamos el contenido en oxígeno aceleramos la maduración.

Pasteurización

Proceso que se realiza a temperaturas inferiores a los 100ºC. Puede ser a) pasterización en frío, a una temperatura entre 63 y 65ºC durante 30 minutos, y b) en caliente, a una temperatura de 72 - 75ºC durante 15 minutos. Cuanto más corto es el proceso, más garantías existen de mantener las características organolépticas de los alimentos. Tras el tratamiento térmico, el producto se enfría con rapidez hasta alcanzar 4 - 6ºC y, a continuación, se procede a su envasado.


Los productos que habitualmente se someten a pasterización son la leche, la nata, la cerveza y los zumos de frutas. Conserva los alimentos a corto plazo, durante 2 a 4 días.

Enlatado

Este método proporciona productos seguros y de vida prolongada. Al producto a enlatar se le somete previamente a una preparación, en frío o en caliente.

Se utilizan envases metálicos, de acero recubierto con una capa de estaño. Además, todo ello se recubre con un barniz adecuado al tipo de alimento. Una vez llena la lata con el producto, se procede a cerrarla herméticamente. Para ello se le somete a un proceso de calentamiento apropiado, dependiente del alimento y de las variables de acidez propias del cada alimento. Tras el calentamiento se realiza un proceso de enfriamiento. Con esta técnica se garantiza la destrucción de posibles organismos patógenos y no es necesario agregar conservadores químicos al alimento.

Irradiación

La irradiación es un proceso por el que los alimentos son expuestos a energía procedente de fuentes como rayos gamma, rayos X o haces de electrones. Durante este proceso, los alimentos ni se calientan, ni retienen radiación, ni son radioactivos.

La ventaja principal de esta técnica es que destruye microorganismos nocivos y otros capaces de producir intoxicaciones alimentarias (Salmonella, Campylobacter, E. coli y otras bacterias). Tiene además otra, cual es la de retrasar la maduración y la germinación de los alimentos con lo que se prolonga su período de buena utilización. Se ha demostrado que con este tratamiento tan solo se pierden pequeñas cantidad de algunas vitaminas, hecho que también sucede con otros métodos de procesado de alimentos.

VALOR DEL AGUA COMO NUTRIMENTOEL agua es el nutriente más importante para el organismo en términos de supervivencia. Aunque los animales pueden sobrevivir a la pérdida de casi toda su grasa corporal y más de la mitad de sus proteínas, la pérdida de sólo el 10% del agua corporal produce la muerte. Alrededor del 70% del peso corporal del adulto corresponde al agua, y muchos tejidos del organismo contienen un 70-90% de agua. El líquido intracelular constituye en torno al 50-45% del peso corporal, y el líquido extracelular el 20-25%. La presencia de un


medio acuoso en el interior de las células y en muchos tejidos es imprescindible para que se produzcan la mayoría de los procesos metabólicos y las reacciones orgánicas.

El agua actúa en el organismo como solvente que facilita las reacciones celulares y como medio de transporte para los nutrientes y los productos finales del metabolismo celular. Debido a su elevado calor específico puede absorber el calor que generan las reacciones metabólicas con un mínimo aumento de temperatura.

Esta propiedad permite que se produzcan en el organismo muchas reacciones generadoras de calor con un mínimo cambio de temperatura corporal. Además el agua contribuye a la regulación térmica, eliminando el calor de los órganos activos a través de la sangre, y en algunas especies evaporándose como sudor en la superficie externa del cuerpo. El agua es un elemento básico de la digestión normal, ya que es necesaria para la hidrólisis, es decir, la fragmentación de moléculas grandes en otras más pequeñas por la adición de agua. Las enzimas digestivas del tracto gastrointestinal se secretan disueltas en agua, este medio acuoso facilita la interacción de los componentes alimenticios con la enzimas digestivas. La eliminación de los productos de desecho por lo riñones también exige una gran cantidad de agua, que actúa como disolvente para los metabolitos tóxicos y como medio de transporte. El hombre elimina de manera continua, constante y normal, cantidades notables de agua por la orina, el aire espirado, a través de la transpiración y con las evacuaciones.

Bibliografía- Garrido P.A. Fundamentos de bioquímica metabólica. 2a ed. Madrid: Tébar; 2006

- Silverthorn D.U. Fisiología humana: un enfoque integrado. 4a ed. Madrid: Médica Panamericana; 2009

- Grimm P. Nutrición: texto y atlas. Madrid: Médica Panamericana; 2007

-Salvador M. Conocimiento quirúrgico y apoyo en trauma. 5ª ed. México: McGraw-Hill; 2013.

Cuestionario1.- Define actividad acuosa

2.- Importancia de la actividad acuosa en la industria farmacéutica

3.- ¿Cómo afecta la actividad de agua en los m.o. en los alimentos?


4.- ¿Cómo afecta el agua en las propiedades organolépticas?

5.- ¿Cuál es el mejor método para conservar los alimentos?

6.- Importancia del agua en las producciones farmacéuticas

7.- Usos del secado en la industria farmacéutica

8.- ¿Qué procesos metabólicos requieren de más agua para llevarse a cabo?

9.- ¿Cómo se regula el agua dentro del organismo?

10.- ¿Qué provocaría un exceso de agua en el organismo?

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