COMPOSICIN Y BIOQUIMICA DE PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES INTRODUCCIN Ing. Jorge Domnguez Castaedajmduns@hotmail.comUNIVERSIDAD NACIONAL NACION AL DEL SANTAEscuela de Ingeniera Agroindustrial

INTRODUCCINPRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

Por la disposicin:

Los macronutrientes: protenas, glcidos, lpidos fibra y agua.Los micronutrientes: Vitaminas y minerales.Por su funcin:

Nutrientes energticos.Nutrientes plsticos.Nutrientes de regulacin: vitaminas y minerales.

DISCIPLINAS AFINES DE LOS ALIMENTOSBromatologa Nutricin Qumica orgnica Biologa Bioqumica Qumica de los alimentos Microbiologa

Permite conocer la estructura, composicin y forma de los compuestos Contribuye a la comprensin de los procesos de conservacin y transformacin. Permite explica la naturaleza de las materias primas y productos agroindustriales Permite explicar los cambios que sufre la materia durante la conservacin o un proceso de transformacin.

Deben tener una buena presentacin o aspecto. Debe mantener o conservar sus propiedades originales. Debe aportar con los nutrientes energticos y no energticos. Debe estar exento de grmenes Deben estar acordes a las reglamentaciones sanitarias.

Huancayo 064- 261224

Lima 01-5661001

PER

vulcanohyo@terra.com.pe

vulcanotec@speedy.com.pe

DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA ELAB

ORACIN DE YOGURT FRUTADO

Leche entera cruda de establo

Inoculacin

Incubacin

Enfriamiento

Pasteurizacin

Control de calidad

Estandarizacin

Desnatado (opcional)

ST=11.5%

G=3.2%

100% calidad

higinica

.

Pruebas de

laboratorio

anlisis qumico

y fsico.

ST=12-14%

T =35 C

T =64 C

30 min.

T =43 C

1 hora

Saborizantes

T = 4042 C

Ph = 4.54.6

=3- 7 h.

Acidez lctica: 80-100D

*cultivo madre lcteo 2 cepas

B. Bulgaricus, St Termofilus

por siembra directa.

Acido srbico

y sus sales de

calcio, sodio y

potasio.

Enfriamiento

T= 15C a T= 4C;

=8h

Con agua fresca y

agitacin constante.

A

cidez final =110 D.

Batido

T menor a 15

C

= 5 min

Frutado

Almbar de fruta 8-10%

Azcar 8%

Colorante y/o

Saborizante

Envasado

Almacenado

Marmita Vulcano

Dosificador de lquidos

Cmara de conservacin de

alimentos a 8 C-10 C

Representa el constituyente ms abundante en la mayor parte de nuestros alimentos en estado natural, a excepcin de los granos.

Tiene un papel esencial para la estructura y dems caracteres de los productos vegetales y animales, de los que nos alimentamos.

El contenido de agua en los alimentos determina la textura, conservacin y seguridad.

Son, frecuentemente, responsables de su aptitud hacia el deterioro.

Varios mtodos de preservacin de los alimentos se fundan, al menos parcialmente, en el descenso de la disponibilidad de agua.

Influye en la eleccin de las condiciones de proceso y de almacenamiento y determina el tipo de empaque, por lo que es un factor de importancia econmica.

La calidad nutricional del alimento est en relacin inversa a la cantidad de agua.

La estabilidad del alimento depende en gran medida del contenido de agua, ya que sta es necesaria para el crecimiento microbiano, para que se efecten reacciones tanto indeseables como deseables (enzimticas, de oscurecimiento, rancidez hidroltica , rancidez oxidativa).

El agua es altamente polar.

GENERALES:Es una molcula altamente polarEs disolvente universal El agua es lquida entre 0 y 100C. Punto de fusin a 1 atm es de 0C = 273.15K Punto de ebullicin a 1 atm es de 100C = 373.15K Densidad a 0C es 0.999868 g/cm3 Densidad a 4C es 1.0000 g/cm3 Densidad a 20C es 0.998230 g/cm3 Calor especfico a 15C es 1.000 Kcal Calor de evaporacin a 0C es 597.6 cal/g Calor de evaporacin a 15C es 583 cal/g Calor de evaporacin a 100C es 540 cal/g Viscosidad a 0C es 1.79 Cp; a 20C es 1.005 Cp, a 25C es 0.89 Cp. Conductibilidad trmica: tiene la propiedad de transmitir el calor y la electricidad.

Presin de vapor a diferentes temperaturasPunto de ebullicin a diferentes presiones

Temperatura(C)02050100200300Presin de vapor (Torr )4.5817.5392.517601166664440

Presin(Torr)600700760770780800Temperatura (C)93.4897.71100100.39100.73101.45

Calor especfico (c ):

Es la cantidad de calor que se necesita por unidad de masa para elevar la temperatura un grado Celsio.

El calor especfico del agua es:

1 calora/gramo C = 4,186 julios/gramo C

La relacin entre calor y cambio de temperatura, se expresa normalmente en la frmula que se muestra abajo, donde c es el calor especfico.

Esta frmula no se aplica si se produce un cambio de fase, porque el calor aadido o sustrado durante el cambio de fase no cambia la temperatura.

Fase: describe un estado especfico de la materia (slido, lquido o gas)

Cambio de fase: es la transicin de una fase a otra, acompaada por una absorcin o emisin de calor y un cambio de volumen y densidad.

Calor sensible: calor requerido para cambiar un nivel de temperatura pero no la fase. Es calculado como el producto del calor especfico del material (agua lquida =1 cal/g; agua slida y vapor de agua = 0.5 cal/g) por la masa y por el cambio de temperatura que sufre dicho material. Q = Ce.m.T

Calor latente: es el calor que se absorbe o se emite sin cambiar la temperatura del material (en el agua se produce cambio de fase o estado ).

Calor latente de fusin del agua (Lf=80 cal/g): Q = m . Lf

Calor latente de vaporizacin del agua (Lv=540cal/g): Q = m . Lv

Agua ligadaEs aquella que esta fuertemente unida a los alimentos, segn algunos autores mediante puentes de hidrogeno. Es una agua no congelada. Es agua difcil de extraer mediante procesos fsicos. Agua libreEs el agua que se volatiliza, se pierde fcilmente en el calentamiento, es la que se congela, es la principal responsable de la actividad de agua.

HumedadEs el porcentaje de agua en los alimentos.

Actividad de aguaEs la cantidad de agua libre o disponible en los alimentos, es decir, agua disponible para reaccionar o a favor del crecimiento de microorganismos.

La actividad de agua (Aw) constituye una medida relativa, pues es una relacin de dos magnitudes de las mismas dimensiones.El estado estndar es el del agua pura, cuya Aw de agua es 1.Tambin la Aw y la Humedad relativa en equilibrio son magnitudes que estn directamente relacionadas.

AwProductos1.0 0.95Frutas, verduras, carnes, pescado, leche0.95 0.91Quesos, jamn0.91 0.87Embutidos, margarina0.87 0.8Leche condensada0.80 0.75Mermelada0.75 0.65Azcar, nueces0.65 0.6Frutas secas0.5Condimentos0.3 0.4Galletas0.2Leche en polvo

Adicin de solutos: sales y azucares, que comprometen al agua libre a travs de interacciones intermoleculares como puentes de hidrogeno o interacciones - iones.Congelacin: Reduce la velocidad de reacciones qumicas, reacciones enzimticas y el crecimiento microbiano. Deshidratacin: Remocin del agua libre del alimento.

Es una curva que representa en el equilibrio y para una temperatura determinada la cantidad de agua retenida por un alimento en funcin de la humedad relativa de la atmosfera que la rodeaLas isotermas se obtienen colocando un alimento en un recipiente cerrado y midiendo la presin de vapor de agua.

Tambin se puede obtener colocando varias muestras de un mismo alimento en varios recipientes cerrados, mantenindolos con soluciones salinas o cido sulfrico de diversas concentraciones.

FASES DE UNA ISOTERMA DE ADSORCINPrimera fase: Actividad de agua entre 0 y 0,2Es agua que est fuertemente ligada en el alimento. Esta agua forma una capa monomolecular sobre solutos del alimento por lo que se le suele llamar agua monocapa. Es agua prcticamente imposible de extraerAgua que no est disponible para las reacciones qumicas ni como reactivo, ni como disolvente. Representa en los alimentos en torno al 0,5%. Es el agua que forma puentes de hidrgeno con protenas o con los grupos hidroxilo de los glcidos.

FASES DE UNA ISOTERMA DE ADSORCINSegunda fase: Actividad de agua entre 0,2 y 0,8Es agua dbilmente ligada. Esta agua est interaccionando con el agua monocapa, en lugar de con los solutos, por puentes de hidrgeno.Igualmente se considera agua dbilmente ligada a la que se encuentra condensada en los poros capilares de los alimentos.Esta agua es disponible para reacciones qumicas pero no para los microorganismos. Representa al 5% del agua presente en un alimento.

FASES DE UNA ISOTERMA DE ADSORCINTercera fase: Actividad de agua superior a 0,8Es agua que no presenta ningn tipo de influencia por parte de los solutos. Es agua disponible y de gran movilidad. Esta agua se puede intercambiar con el agua multicapa. Se denomina tambin agua de la fase masiva y existen dos tipos: Agua libre: La que no est atrapada. Est por ejemplo entre las clulas de una manzana, en el espacio intercelular. Agua atrapada: Esta atrapada en una estructura como por ejemplo en el flan.

Comportamiento de adsorcin y desorcin, no son reversibles por un camino comn, es decir, las humedades de equilibrio que se alcanzan son diferentes en la adsorcin y desorcin.

Las isotermas se obtienen experimentalmente en alimentos secos, colocando un alimento cuyo contenido en agua se conoce (inicial) en una serie de recipientes cerrados con humedades diferentes hasta cierto tiempo, donde se establezca el equilibrio entre la humedad relativa y la humedad del alimento.

Los ambientes cerradas pueden contener soluciones salinas saturadas o cido sulfrico de diversas soluciones.

Resultados experimentales para la construccin de isotermas

abcdefg=e-dh=f-dij=(h-g)/iK=j*100CampanaNSolucinAw(X)PesocubetaPeso cubeta+Muestra(inicial)Peso cubeta+Muestra(final)PesoMuestra(inicio)PesoMuestra(Final)Peso de materia seca (ms)gr H2Ogr M.S.*_gr H2O_100 gr M.S.(Y)12345678

Evaluacin de isotermasModelos matemticos para evaluar isotermasLos modelos matemticos que se usan con mayor frecuencia son los propuestos por:

Brunauer, Emett yTeller (BET) aplicado a nivel de monocapa o para valores de Aw menores a 0.4.

Guggenheim, Anderson y de Boer (GAB) aplicado a valores de Aw de 0 a 1.0

MODELO DE BETDonde: Aw : Actividad de agua M : Contenido de agua en el producto gH2O/100g ms. M1 : Contenido de agua de la monocapa gH2O/100g ms. C : Constante energtica relacionada al calor de adsorcin (Qs) de la primera capa de agua.

MODELO DE GABDonde: Aw : Actividad de agua X : Contenido de agua en el producto gH2O/100g ms. Xm : Contenido de agua de la monocapa gH2O/100g ms. C : Constante de modelo. K : Constante de modelo