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EL AGUA El agua es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). El término agua generalmente se refiere a la sustancia en su estado líquido, aunque la misma puede hallarse en su forma sólida llamada hielo y en su forma gaseosa denominada vapor. Es una sustancia bastante común en el universo y el sistema solar, donde se encuentra principalmente en forma de vapor o de hielo. Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida ROL EN PROCESO DE CONGELACION DE LOS ALIMENTOS CONGELACIÓN Es una forma de conservación de alimentos que se basa en la solidificación del agua contenida en estos. CONGELACIÓN DE ALIMENTOS La congelación de alimentos es una técnica que permite conservar y mantener los alimentos. Surgió hace millones de años cuando se utilizaba nieve y hielo para conservar las presas casadas. En la actualidad es aplicable a todo tipo de alimento incluyendo carnes, pescados, alimentos precocinados, frutas, verduras, entre otros. El proceso de congelación convierte el agua que poseen los alimentos en hielo a medida que la temperatura disminuye. Esto permite que se detenga toda actividad bacteriológica y enzimática que descompone los alimentos sin afectar la calidad, presencia y sabor del producto. La cadena de frío no se debe interrumpir hasta que, como mínimo, el alimento haya alcanzado una temperatura de -3°C. Para la congelación de alimentos deben tenerse en cuenta una serie de cuidados o precauciones. 

Los alimentos a congelar deben estar muy frescos, sanos, limpios y secos



envolver bien los alimentos antes de congelar.

Efecto de la congelación 

se produce un efecto de desecación en el alimento.

VENTAJAS 

El proceso de congelación realizado correctamente garantiza una máxima higiene, calidad y seguridad de los alimentos.

ACTIVIDAD DEL AGUA (Aw) Se denomina actividad acuosa (o «actividad del agua») a la relación que existe entre la presión de vapor de un alimento dado en relación con la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura. Se denota con la abreviatura aw (del inglés, water activity). La actividad acuosa es un parámetro estrechamente ligado a la humedad del alimento lo que permite determinar su capacidad de conservación, de proliferación microbiana, etc.

P= Presión del vapor de agua del alimento PO = Presión de vapor de agua pura

Quien modifica la actividad del agua:   

Solutos Temperatura % humedad

El agua se destribuye en forma HETEROGENEA en los alimentos. 1) AGUA LIBRE Responsable de la actividad de agua.     

Disponible para el crecimiento de microorganismos. Siempre se va a eliminar. Es la que se volatiliza fácilmente, se pierde en el calentamiento. Se congela primero, por lo que es llamada “agua congelable” Permite que ocurran reacciones química y microbiana.

2) AGUA LIGADA    

Está fuertemente unida al alimento por puentes hidrogeno. NO se congela a 20°C. Sólo está físicamente atrapada en una matriz muy viscosa que no le permite movilidad ni difusión, y por lo tanto, no está disponible. Se puede encontrar ligada a las proteínas o formando parte de otro compuestos.

DETERIODO DE LOS ALIMENTOS

El deterioro es la alteración negativa en un alimento que afecta su apariencia, su valor nutricional, su estado higiénico y sus características organolépticas. Los alimentos pueden ser deteriorados en su calidad física, química o biológica, pero depende del grado de deterioro el que sean o no aptos para el consumo humano. Acerca de esto es casi imposible opinar, ya que un alimento puede estar deteriorado para algunas personas o ser un platillo exquisito para otras; un ejemplo de esto es el “Funazushi”, como le llaman los japoneses al pez carpa (Cyprinus auratus) deteriorado tras haber estado en salmuera por un año y reposado bajo capas de arroz durante tres, lo cual constituye un plato gourmet en su nación. 2. PRINCIPALES CAUSAS DEL DETERIORO DE LOS ALIMENTOS Existen múltiples factores que influyen en el deterioro de los alimentos; sin embargo, muchas veces no actúan individualmente, sino que puede ser causa de la alteración un conjunto de factores, como por ejemplo el calor y las radiaciones, o la humedad y los mohos. Los principales factores causantes de deterioro son: a. Microorganismos: por el crecimiento y actividad de bacterias, levaduras y mohos principalmente: - Bacterias: las más frecuentes son Clostridium, Pseudomonas, Acinetobacter y Moraxella en carnes, Staphylococcus y Clostridium botulinum en pescados, Pseudomonas en lácteos y huevos, Erwinia y Pseudomonas en frutas y hortalizas, y Bacillus cereus en cereales. - Levaduras: principalmente Saccharomyces cereviseae, que resulta beneficiosa en numerosos casos para las preparaciones como el pan, vino y cerveza; así como Ascomycetes y Basidiomycetes que resultan prejuiciosas en alimentos vegetales, cereales, lácteos, carnes e incluso productos elaborados en salmueras y encurtidos. - Mohos: Rhizopus, Aspergillus y Penicillium son los más destacados entre estos microorganismos, afectan frutas, verduras y productos de pastelería principalmente.

LÍMITES

PARA EL CRECIMIENTO MICROBIANO

MICROORGANISMO Bacterias Levaduras Mohos

Aw 0,91 0,88 0,80

Es la actividad del agua, NO el contenido de agua, lo que determina el límite más bajo permitido para el desarrollo microbiano.

b. Estabilidad química y bioquímica

La actividad del agua es un indicador que permite predecir qué tipo de reacciones ocurrirán, en base a la composición del producto. La actividad del agua influye en la velocidad de las reacciones. El agua puede actuar como: solvente, reactivo, etc.



Actividad enzimatica

Las enzimas se emplean en la industria para una gran variedad de aplicaciones, desde el procesamiento de azucar y almidon hasta la produccion de embutidos y quesos.  La actividad de las enzimas aumenta al aumentar la actividad del agua.  La actividad del agua influye en la movilidad del sustrato y el producto de la accion.  La estabilidad(almacenaje o inactivacion) de las enzimas esta influenciada por la actividad del agua.



Reaccion no enzimatica

Tipos de reaacciones: reaccion de maillard, oxidacion del acido ascorbico, caramelizacion a altas temperaturas. Afecta el valor nutricional, color, sabor, aroma y textura de losalimentos. Puede modificar la aceptabilidad del alimento.



Oxidación de lípidos: Tiene como consecuencias las alteraciones en el aroma, sabor, en el color, la pérdida de determinados nutrientes y la formación de substancias potencialmente nocivas. Todas estas etapas de esta reacción se ven afectadas por la actividad del agua y la temperatura.

La velocidad mínima de reacción es para un valor de Aw de aproximadamente 0,3 – 0,5 Aw . A los valores de la actividad del agua bajos, la reacción es más rápida debido a la menor unión entre el agua y los hidroperóxidos.

A valores de actividad del agua elevados, la velocidad de reacción aumenta por la disolución de iones metálicos, lo que facilita la formación de radicales libres.

c. Cambios en las propiedades físicas 

TEXTURA

Productos duros o crujientes: valores de Aw bajos, se quiebran al aplicar fuerza, se ablandan cuando se someten a Awelevadas. Productos suaves o blando: Aw de intermedio a alto; se doblan al aplicar presión; son húmedos, jugosos y suaves; se endurecen cuando se someten a Aw bajas.



MIGRACION DE LA HUMEDAD

Sistemas multi-componentes: cereales con frutas, masas horneadas – rellenos, masa para pizza congelada – salsas, bocadillos. Zonas con diferente Aw. El agua se mueve desde zonas de mayor Aw hacia las de menor Aw. La fuerza motriz de la migración del agua está directamente relacionada con la diferencia de Aw. La velocidad de migración depende de las propiedades de estructura/ difusión.

La migración de humedad produce: cambios en la textura, crecimiento de microorganismos, reacciones de degradación, cambios organolépticos.

d. Daño físico: tanto golpes como el contacto frecuente con superficies duras afectan la textura, color y composición de los alimentos, ya que la mayoría de estos resultan muy sensibles a este tipo de maltrato.

e.

Luz: la energía lumínica causa, entre otras cosas: la destrucción de vitaminas, la decoloración de los pigmentos vegetales y la transformación de grasas y proteínas en compuestos malolientes.

f.

. Temperatura: bien sabemos que esta es una condición vital en la conservación de un alimento fresco, ya que el calentamiento de algunos de ellos puede causar destrucción de vitaminas, desnaturalización de proteínas, desecación, etc; así como el enfriamiento de otros puede ser motivo de decoloración, agrietamiento, manchas y cambios en la textura.

g. . Enzimas: si bien la acción de estos compuestos resulta beneficiosa en la industria alimentaria, tales como panadería, cervecería y fabricación de glucosa, fructosa, zumos y lácteos, la actividad enzimática también puede producir fenómenos de pardeamiento de los alimentos, los cuales se manifiestan por la aparición de manchas oscuras en el tejido animal o vegetal y pueden ser de tipo químico o enzimático. Entre estas enzimas se encuentran la lipoxidasa, la tiaminasa y la polifenol-oxidasa, responsable del cambio de color al contacto con el O2. h.

Plagas: este tipo de factor puede ser causado por insectos, como por ejemplo las cucarachas y moscas, o por roedores como son las ratas y ratones. El deterioro por plagas produce daño físico, que facilita la entrada de otros organismos vivos; y transmisión de enfermedades por contaminación con heces fecales.

i.

Humedad: es requerimiento de algunos microorganismos, por lo que facilita su crecimiento y actividad, así como algunas reacciones químicas como la cristalización. Además, causa apelmazamiento, adhesividad y otros cambios en la textura del alimento.

j.

Oxígeno: al estar en contacto con el aire, los alimentos se ven expuestos a reaccionar con el O2 que en él se encuentra, causando así reacciones de oxidación-reducción química, destrucción de antioxidantes, y modificación de color y aroma; todo esto es también favorecedor para el desarrollo de mohos y bacterias aeróbicas.

k. Tiempo: este factor favorece la interacción entre componentes del alimento por efecto de las condiciones ambientales, a la vez que puede haber acción enzimática de las propias enzimas del alimento, crecimiento por microorganismos o alteración por insectos. Es decir, el tiempo desarrolla el deterioro de los otros factores ya mencionados. http://frutosbajoelmar.blogspot.pe/2009/09/fase-1-deterioro-y-contaminacion-de.html

SOLES Y GELES CARACTERÍSTICAS Al evaporar un sistema liófobo, se obtiene un sólido que no puede convertirse de nuevo en sol por adición del disolvente; pero los soles liófilos siguen siendo en esencia sistemas moleculares dispersados, son reversibles en este respecto. No es posible trazar una línea de separación entre los soles liófilos y liófobos, así por ejemplo, las soluciones coloidales de varios hidróxidos metálicos y sílice hidratada poseen propiedades intermedias. En esos casos, la fase dispersa tiene probablemente una estructura molecular análoga a la de un polímero elevado.De algunos soles liófilos o liófobos puede obtenerse un gel, sistema que tiene ciertas propiedades elásticas o incluso rígidas. EJEMPLOS Son ejemplos típicos de soles liófobos los de metales, azufre, sulfuros metálicos y otras sales. Los soles de gomas, almidones, proteínas y muchos polímeros sintéticos elevados son de índice liófila. GELES Un gel es un sistema coloidal donde la fase continua es sólida y la dispersa es líquida. Los geles presentan una densidad similar a los líquidos, sin embargo su estructura se asemeja más a la de un sólido. GELACIÓN. Es el proceso por el cual se forma un gel. En general, la transición de sol a gel es un proceso gradual. Por supuesto, la gelación va acompañada por un aumento de viscosidad, que no es repentino sino gradual. En general, se dividen en: elásticos o no elásticos ó rígidos. Las soluciones coloidales con un medio de dispersión líquido se dividen en dos clases: SOLES LIOFOBOS, y soles LIOFILOS. Si el agua es el medio, se emplean los términos hidrófobo ó hidrófilo. Los soles liófobos son relativamente inestables (o metaestables); a menudo basta una pequeña cantidad de electrólito ó una elevación de la temperatura para producir la coagulación y la precipitación de las partículas dispersadas. Los liófilos tienen una estabilidad considerable. Carácteristicas. Ciertos geles presentan la capacidad de pasar de un estado coloidal a otro, es decir, permanecen fluidos cuando son agitados y se solidifican cuando permanecen inmóviles. Esta característica se denomina TIXOTROPIA. Estos estados son: *La temperatura de iniciación (primera observación de la pérdida de birrefrigerancia).

*La temperatura media, la temperatura final de la pérdida de birrefrigerancia (TFPB, es la temperatura a la cual el último gránulo en el campo de observación pierde su birrefrigerancia). *El intervalo de temperatura de gelatinización. TIPOS DE GELES. En realidad, todos los geles poseen elasticidad apreciable, y la división citada se refiere más particularmente a la propiedad del producto obtenido cuando se seca el gel. La deshidratación parcial de un gel elástico, como un gel de gelatina, conduce a la formación de un sólido elástico, por medio del cual puede regenerarse el sol original añadiéndole el disolvente éstos sólidos secos o semisecos se llaman xerogeles . Los geles no elásticos tienen todo el líquido de dispersión incluido en la estructura semisólida, lo cual no ocurre en el precipitado gelatinoso. Si las condiciones son tales que las partículas coloidales se juntan lentamente, es posible que se forme un gel, pero la coagulación rápida irá acompañada por la formación de un precipitado. Se ha propuesto otra clasificación de los geles basados en el efecto del calor. Si el cambio producido calentando es invertido por enfriamiento se dice que el gel es térmicamente reversible; en el caso contrario, el gel es térmicamente irreversible. Pertenecen al primer grupo la nitrocelulosa en diversos líquidos orgánicos y la gelatina en agua; en el segundo están los sistemas albúmina de huevo y sílice hidratada en agua. La diferencia entre los dos tipos se debe indudablemente a cambios químicos, como la formación del enlace de hidrógeno que se produce cuando se calientan geles térmicamente irreversibles. EJEMPLOS. Como ejemplos de geles se pueden mencionar las gelatinas, algunos jabones, ciertas arcillas, determinadas pastas como masillas, masas, barro, etcétera. Las mermeladas de frutas (se les añade pectinas como espesante o gelificante), queso blando, jalea, flan, mayonesa, etc. Las secreciones mucosas (mucus o moco) son disoluciones coloidales son muy importantes para mantener la humedad del aparato respiratorio, cavidad nasal, faringe, árbol bronquial, etc.Las gelatinas se emplean en la fotografía, ciertos cosméticos, etc.