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ACTIVIDAD ACUOSA EN
LOS ALIMENTOS
Enero 2011
Marcos Báez F.
Procesos Alimentos; Prof. M. Báez 2011
Antecedentes
Tradicionalmente se ha observado que la vida de
anaquel de los alimentos, disminuye con la
presencia de agua, es decir, a mayor
concentración menor vida útil.
Algunos de los alimentos perecederos como la
leche fluida, la carne roja, filete de pescado,
pollo fresco, reducen su vida de anaquel porque
hay crecimiento microbiano en forma inmediata.
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COMPONENTES DE LOS
ALIMENTOS






Carbohidratos y azúcares simples.
Proteínas (enzimas) y aminoácidos.
Grasas y aceites.
Fibra vegetal (celulosa, inulina, pectina,
etc.).
Vitaminas.
Minerales.
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GRUPOS DE ALIMENTOS
Los alimentos que consumimos se dividen en 9
grupos principales 5 (vegetal) y 4 (animal):
 Alimentos vegetales: cereales y sus productos.
Azúcar y productos azucarados. Verduras y
derivados. Frutas y derivados. Leguminosas y
derivados.
 Alimentos animales: Carne y derivados. Aves y
huevos. Pescados y otros alimentos marinos.
Leche y derivados.

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Propiedades f-q del agua pura:





Calor específico
Calor latente de
fusión
Calor latente de
vaporización
Conductividad térmica
Viscosidad
Constante dieléctrica
 Cuando el agua actúa
como solvente:
- Constante dieléctrica
- Momento dipolar
- Tensión superficial
 Actividad acuosa = 1
(adimencional)

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Características f-q de soluciones
acuosas (propiedades coligativas):
Disminución de la
presión de vapor
 Elevación del punto
de ebullición
 Descenso del punto
de congelación
 Descenso de la
tensión superficial

Aumento de la
viscosidad
 Formación de
gradientes de presión
osmótica a través de
membranas
semipermeables
 Incremento de la
fuerza iónica
(polaridad)

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Distribución de agua en alimentos:
Se observa que el agua presente en los
tejidos vegetales y animales puede ser:
 “Agua libre” = “Agua congelable” = “Agua
capilar” es agua que está retenida en la
finísima red de espacios capilares
extracelulares que se encuentran en el
tejido de los alimentos. Sus valores de
humedad están por arriba del 90 %.
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Distribución de agua en alimentos:

“Agua ligada” = “Agua no congelable” = “Agua
de solución” es agua que forma verdaderas
soluciones con azúcares o sales. Esta solución
tiene la Pv ligeramente más baja que la del agua
pura y además tiene un punto de congelación
más bajo. Los alimentos contienen nutrimentos
solubles en agua (vits, minerales, prots,) las
cuales forman verdaderas soluciones y
dependiendo de la concentración de c/u de ellos
hace que cambien sus propiedades coligativas.
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Proporción de agua congelada según la temperatura (L.
Riedel)
Prod
%H2O A
Total Con
-5°C
G
ge
-10°
U
la
-15°
A
da
-20°
% del H2O
total Incon
gelad
-30°
Bacal
ao
80.5
77
84
87
89
91
9%
Huev
o ent
74
85
89
91
92
93
7%
Pan
40
15
45
53
54
54
46%
Jugo
88
72
85
90
93
96
4%
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Distribución de agua en alimentos:

“Agua monocapa” = “Agua adsorbida” = “Agua
BET” es el agua adsorbida en la superficie del
alimento formando una sola capa
monomolecular retenida por fuerzas químicas en
la “superficie” de las proteínas o de los
polímeros de carbohidratos. Al eliminar esta
capa de moléculas, en general se desnaturaliza
o destruye el alimento. Sus valores oscilan entre
2 a 9 % de agua (en función del alimento).
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Distribución de agua en alimentos:

“Agua de composición” = “Agua de
hidratación” es el agua que está
combinada, en una unión química, con los
constituyentes del alimento como
proteínas (formando puentes de
hidrógeno), ácidos orgánicos (hidratados),
sales minerales (mono o dihidratados),
etc. Su composición es menor al 1 %.
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Definición de ACTIVIDAD ACUOSA
Se define como la cantidad de agua
disponible en los alimentos para llevar a
cabo reacciones químicas, enzimáticas y
microbianas.

P del agua del alimento
HR
Aw = ------------------------------- = -----Po del agua pura
100

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Definición de ACTIVIDAD ACUOSA
f
Ma
Aa = ----------- = -------------------f°
Ma + Ms
P = presión de vapor del agua del alimento a T
Po = “
“
“
“
“ pura a T
f = fugacidad en un determinado estado a T
f=
“
“ “ estado estándar a T
Ms = moles de soluto ( g / PM )
Ma = moles de agua ( g / 18 )
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Actividad Acuosa (20°C) en soluciones saturadas:
Ingrediente
Peso
Molecular
% p/p
Fructosa
180.16
75.00
0.63
NaCl
58.35
26.50
0.75
Sacarosa
342.30
67.90
0.86
Glucosa
180.16
47.00
0.92
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Aw
Actividad Acuosa (20°C) en alimentos:
Frutas frescas
Verduras frescas
Jugos de fruta
Huevo
Carne fresca
Filete de pescado
Leche fresca
0.97
0.97
0.97
0.97
0.97
0.97
0.97
Queso fresco
Pan
Mermeladas
Frutas secas
Miel de abeja
Galletas
Cereales
Azúcar
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0.96
0.96
0.86
0.80
0.75
0.10
0.10
0.10
Valores de la monocapa BET de los
alimentos:
Alimento Valor monocapa g H2O / 100 g ss
Pollo cocido
4.00
Betabel
5.40
Lactosa amorfa
5.70
Lenteja
6.00
Papa
9.00
Almidón
9.90
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Requerimientos de Actividad Acuosa en
las bacterias:
Clostridium botulinum A
Cl. Perfringens
Shigella sp
Staphylococcus aureus
Salmonella oranienberg
Pseudomonas fluorescens
Escherichia coli
Listeria monocitogenes
0.93
0.93 – 0.95
0.96
0.91
0.95
0.97
0.95
0.90 – 0.92
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Requerimientos de Actividad Acuosa en
las hongos y levaduras:
Aspergillus flavus
Penicillium citrinum
Aspergillus clavatus
Monascus bisporus
Torulopsis candida
Saccharomyces cerevisiae
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0.78 - 0.80
0.80
0.85
0.61
0.65
0.89 - 0.92
Estabilidad de los alimentos f Aw
El agua contenida en un alimento ejerce
una Pv menor que la del agua pura.
 La isoterma de adsorción de humedad es
la expresión de la relación funcional entre
el contenido de humedad y la Aw.
 La ec. de BET es una de las + adecuadas
para los alimentos, especialmente en los
límites de Aw de 0.1 a 0.5 (monocapa).

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Estabilidad de los alimentos f Aw
Los cambios deteriorativos que acontecen en los
alimentos dependen de la Aw.
 Estos cambios son: colapso de la estructura
física, reacciones enzimáticas, crecimiento mo,
oscurecimiento no enzimático, peroxidación de
lípidos, etc.
 El mapa de estabilidad de los alimentos
propuesto por Labuza resume estos cambios. El
punto de máxima estabilidad de cualquier
alimento es el de la monocapa.

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Medición de la Aw
Son métodos orientados a la determinación
de isotermas de sorción. Las técnicas de
análisis se basan en conceptos de
psicrometría, higrometría mecánica,
mediciones del punto de rocío, higrometría
eléctrica, hidrometría gravimétrica,
conductividad térmica, índice de refracción,
mediciones de presión y volumen y de
constantes dieléctricas.
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Medición de presión de vapor:
Medición directa:
1) Colocación de la muestra bajo condiciones de
vacío permitiendo que esta llegue a
equilibrarse a T ambiente o controlada con la
atmósfera que la rodea.
2) Medición de la presión de vapor de la
atmósfera que está en equilibrio con la
muestra por medio de un manómetro o un
transductor de presiones.
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Medición de presión de vapor II
Para la obtención de mediciones adecuadas
se deben tomar en cuenta factores como:
 Tamaño de la muestra.
 Tiempo de equilibrio.
 Pérdidas de humedad durante la
evaporación.
 Temperatura.
 Volumen de la atmósfera que rodea a la
muestra.
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Métodos isopiésticos (P cte):
Se permite que la muestra alcance el
equilibrio con un material de referencia
dentro de un desecador, durante un
determinado tiempo y a una temperatura
constante. Después de lograr el equilibrio,
se determina el contenido de humedad del
material de referencia y la Aw de este
último se obtiene de su isoterma de
sorción.
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Objetivo de conocer los valores de
Aw de los alimentos:
Para desarrollo de alimentos de humedad
intermedia.
 Para obtener el valor Aw que estabiliza los
alimentos deshidratados (monocapa BET).
 Para estabilizar los alimentos desde el punto
de vista microbiano.
 Para estabilizar los alimentos desde el punto
de vista fisico químico.
 Para evitar la peroxidación de lípidos.

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Objetivo de conocer los valores de
Aw de los alimentos:
Para evitar reacciones enzimáticas.
 Para conocer las isotermas de adsorción y
desorción de agua de un alimento.
 Para aumentar la vida de anaquel de los
alimentos, a través de factores o métodos
combinados.

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