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• Hegle Catalan Soto

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INTRODUCCIÓN La actividad de agua (aw) es un parámetro que indica la disponibilidad de agua en un alimento para que existan reacciones químicas, bioquímicas, por ejemplos oxidación de lípidos, reacciones enzimáticas, reacción de Maillard y desarrollo microbiano. Por esto la actividad de agua es un parámetro bastante usado como indicador para predecir la vida útil de un alimento. (Antonio vega Gálvez, 2006) Esto ha hecho que numerosos investigadores en todo el mundo se encuentren estudiando la instrumentación y las condiciones más adecuadas para la determinación de este parámetro y se esté obteniendo el valor Aw en diferentes alimentos. La importancia del conocimiento de la Aw en los alimentos ha inducido a organismos internacionales como la FDA, al comité de expertos de la FAO OMS, a la dirección sanitaria de la CEE a recomendar el establecimiento legal de los límites máximos para el valor Aw de los alimentos. Los esfuerzos en esta línea requieren el establecimiento de métodos seguros y precios para la medida y/o cálculo de la actividad del agua en los alimentos.

Objetivos A partir de métodos: 1. Interpolación gráfica 2. Descenso del punto de congelación Determinaremos actividad de agua en alimentos sólidos y líquidos.

MATERIALES Y MÉTODOS 1.- Interpolación gráfica: el método se basa en la variación de humedad que experimenta un alimento al ponerlo en contacto con diferentes ambientes, dados por las diversas humedades relativas que entregan las sales cuando están como soluciones saturadas.

Materiales y equipos: - Balanza analítica - Cámaras con diferentes soluciones salinas saturadas - Estufa termorregulada - Cronómetro - Muestra: Galleta de salvado de trigo

Procedimiento: se dispone de un set de cámaras herméticas, que contienen soluciones saturadas de diferentes sales. Se colocan alrededor de 5 g de muestra, pesada analiticamente, en cada canastillo, los cuales a su vez se ponen dentro de las cámaras que contienen una humedad relativa específica; las cámaras se cierran herméticamente, al cabo de 2 ½ h a temperatura constante, se pesa el canastillo y se registra la ganancia o pérdida de producto (mg). Posteriormente se representan las variaciones de humedad del producto (peso), frente a las humedades relativas de las distintas sales utilizadas y se interpola en el punto peso = 0, obteniéndose la humedad relativa de equilibrio.

2.- Descenso del punto de congelación: se basa en los cambios que experimentan las propiedades coligativas de las soluciones, debidas a la concentración y tipo de soluto presentes en ellas. Materiales: - Mezcla crioscópica (hielo, sal) - Termómetro

- Muestra líquida: Jugo de manzana - Tubos de ensayo Procedimiento: se llena con la muestra líquida en un tubo de doble camisa sellado al vacío y éste se coloca en un sistema enfriado por una mezcla crioscópica, determinando el punto de congelación de la muestra con un termómetro de precisión. El cálculo de la variación del punto de congelación se puede medir mediante la siguiente ecuación: (1) D Tf = Kf . m siendo m = w2/w.M2 Siendo: w2: kg de soluto; w kg solvente agua; M2 peso molecular del soluto, Kf constante crioscópica; Kf agua= 1,86 K Kg/mol y DTf la variación del punto de congelación. A su vez aw se relaciona con la variación del punto de congelación: ln aw = -DH°f/R.(1/T-1/To) de donde se derivan las siguientes ecuaciones: aw = 1/(1+0,0097. DTf) útil para soluciones diluidas que siguen la ley de Raoult aw = 1/(1+0,0097. DTf. C útil para soluciones más concentradas. Este método es útil para alimentos líquidos con aw entre 0,98 y 1,0

RESULTADOS 1. Interpolación gráfica de actividad de agua de galleta de salvado de trigo Figura 1. Diferencias del peso de 5 gr de galleta de salvado v/s la actividad del agua a 21ºC. 0.1

Diferencia de peso (gr)

0.05 0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

-0.05

1.2 y = -0.2192x + 0.0585 R² = 0.9599

-0.1 -0.15 -0.2

Actividad de agua (Aw)

Se obtiene la siguiente ecuación de la cuerva observada en la figura 1. y = -0,2192x + 0,0585 Donde: Y: Diferencia de peso muestra (gr) X: Actividad del agua. Al interpolar en esta recta, cuando la diferencia de peso es cero, se obtiene que la actividad del agua en la galleta de salvado es 0,26.

2. Descenso del punto de congelación en jugo de manzana Se midió el punto de congelación del jugo de manzana Watt´s (figura 2).

Temperatura Jugo Manzana Watt´s en mezcla crioscópica Temperatura (ºC) 20 15

Termocupla 3

10 Termocupla 4

5 0 0

5

10

-5

15

20

25

30

Tiempo (min)

-10 -15 -20 -25

El punto de congelación de la termocupla 3 es de -14ºC y el de la termocupla 4 es de -15ºC. El jugo de manzana Watt´s tiene 22ºBrix, por lo tanto tiene 22gr de sacarosa en 100gr de solución. Con estos datos se obtiene la aw del jugo de manzana el cual es 0,985.

DISCUSIÓN En el método de interpolación gráfica para determinar la actividad del agua se obtuvo que la aw de la galleta de salvado Vitalife es 0.26 lo cual concuerda con la literatura, ya que para las galletas tipo cracker es de 0,1 (Pucket, 2004). Sin embargo, debido a que la composición de este tipo de galletas puede variar dependiendo de los ingredientes con las que son fabricadas para otorgarles variados sabores y funciones, es que este valor puede fluctuar entre 0,1 a 0,5 (Anexo 4) siendo las de más alto valor aquellas con alto contenido de sal. También influye la humedad contenida en el ambiente, pues estas galletas tienden a ganar humedad con facilidad, por lo que el tiempo de contacto de la galleta con el ambiente influenciará en la ganancia de humedad (Barbosa-Cánovas, 2007). Para el descenso crioscópico del jugo de manzana Watt´s se obtuvo un punto de congelación de 14 y 15º C, lo cual concuerda con el DTf obtenido (1,53K) que puede ser el rango de variación de punto de congelación. La aw del jugo que se obtuvo fue de 0,985 muy similar al visto en literatura 0,986 (Barbosa-Cánovas, 2007), esto puede tener variaciones dependiendo si el jugo de manzana analizado tiene más o menos sólidos solubles, además de eso puede variar debido a algún error de la medición de los grados brix del jugo.

CONCLUSIÓN Se obtuvo la actividad para las galletas de salvado 0,26 lo cual era lo esperado. Y para el jugo de manzana aw es de 0,985 la cual está dentro del rango de acuerdo a literatura.

BIBLIOGRAFÍA 

Alimentos Argentinos. “Galletitas Industriales”. s/f. [En Línea] Disponible en: http://www.alimentosargentinos.gov.ar/03/farina/Galletitas_indust_2006/galletitas_industriales.htm . . [Consulta:1804-2011]



Antonio

vega

Gálvez.

Ciência

e

Tecnologia

de

Alimentos.2006.

Campinas,Chile. vol.26 no.4 . 

Barbosa-Cánovas

G.

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activity

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and

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Barbosa-Cánovas

G.

“Water

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foods:

fundamentals

and

applications”. 2007. Blackwell publishing, Reino Unido. Pág. 416. 

Pucket R. “Food service manual for health care institutions”. 2004. JosseyBass, Estados Unidos. Pág. 377.

ANEXOS 1) Datos obtenidos para la interpolación gráfica.

Muestra Hidroxido de Sodio Cloruro de Litio Acetato de Potasio Cloruro de Magnesio Carbonato de Potasio Bromuro de Sodio Cloruro Cúprico Cloruro de Sodio Cloruro de Potasio Nitrato de Potasio Sulfato de Potasio

Peso Humedad Peso inicial final Diferencia relativa sal % aw 5,099 5,0795 0,0195 8,76 0,0876 5,0862 5,0553 0,0309 11,3 0,113 5,0195 5,0067 0,0128 22,9 0,229 5,11 5,1259 -0,0159 33 0,33 5,0799 5,097 -0,0171 43 0,43 5,0633 5,1338 -0,0705 57,9 0,579 5,0705 5,1409 -0,0704 67,9 0,679 5,0165 5,1071 -0,0906 75,5 0,755 5,0552 5,1878 -0,1326 84,9 0,849 5,0743 5,2235 -0,1492 93,8 0,938 5,0934 5,2736 -0,1802 97,4 0,974

2) Temperatura jugo manzana en mezcla crioscópica Tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Termocupla 3 Termocupla 4 15 15 7 10 6 8 4 7 3 4 1 3 -2 0 -3 -1 -5 -4 -6 -3 -8 -5 -9 -6 -11 -8 -12 -8 -13 -10 -15 -12 -15 -13 -17 -15

19 20 21 22 23 24

-18 -19 -14 -14 -14 -14

-16 -18 -19 -15 -15 -15

3) Cálculo aw del jugo de manzana Watt´s ºBrix jugo manzana = 22, 22gr sacarosa y 78gr agua. PM(sacarosa)=342gr/mol, Kf(agua):1,86K kg/mol Para determinar aw usamos la siguientes ecuaciones: DTf = Kf·m m = w2/w·M2 Donde: w2: kg soluto, w: kg solvente, M2: Peso molecular soluto, Kf: constante crioscópica y DTf: variación de punto de congelación. m = 0,022kg/ (0,078kg·0,342kg/mol) = 0,8247mol/kg DTf = 1,86K kg/mol · 0,8247 mol/kg = 1,534 K Y luego tenemos que aw = 1/(1+0,0097·DTf) = 1/( 1+0,014879) = 0,985

4) Actividad del agua en varios alimentos (Pucket)

Actividad del agua en alimentos (fragmento) Barbosa-Cánovas.