Química de Alimentos

Química de Alimentos

2.3. Agua potable, agua mineral. Propiedades nutricionales.

2.4. Actividad acuosa. Contenido de sustancias permisibles.

2.5. Sustancias Tóxicas. 2.6. Control de calidad.

2.3. Agua potable, agua mineral. Propiedades nutricionales

• La naturaleza, a través del ciclo del agua, actúa limpiándola como si fuera una gran potabilizadora. Sin embargo en la actualidad, los filtros naturales no tienen capacidad suficiente para eliminar todos los contaminantes incluidos en los vertidos de origen antropogénico.

Así pues el agua que utilizamos para el consumo humano ha de pasar previamente por un proceso de potabilización que elimine los agentes perjudiciales para la salud.

• Contaminantes HídricosEn su contacto con el hombre, el agua en su estado natural sufre

una alteración en sus cualidades físicas, químicas y biológicas: se contamina.

La OMS define el agua contaminada como aquella cuya composición está modificada de tal modo que ha perdido las condiciones de ser aplicada a los usos que se había destinado en su estado natural (puede decirse que el agua se contamina al ser usada).


En general, las aguas presentan cuatro orígenes:• Vertidos de aguas usadas: ya sean de origen humano y

animal. • Vertidos de aguas o líquidos residuales industriales: son tan

diversos que se encuentran en ellos todos los tipos de contaminantes conocidos.

• Aguas de lluvia o de regadío: que arrastran contaminantes de origen agrícola, abonos, plaguicidas, detergentes, etc.

• Contaminación accidental: producida por un vertido concentrado en materia contaminante, capaz de afectar tanto al agua superficial como la profunda.


•Elementos indeseables y tóxicos•Elementos que afectan principalmente a las propiedades

organolépticas del agua•Fosforo y sus compuestos:•Elementos radioactivos

Minerales•Fenoles y derivados•Detergentes•Plaguicidas y productos fitosanitarios

Orgánicos

•Microorganismos y virus:•Secreciones de la microfauna y microflora: producen cierto número de

inconvenientes:•Organolépticos (aspecto del agua, olores y sabores)•Sustancias toxicas

Biológicos


• PotabilizaciónSe llama potabilización, al proceso por el cual se convierte un

agua más o menos contaminada en agua apta para el consumo humano. El agua al salir de la planta potabilizadora reúne unas características organolépticas, fisicoquímicas y microbiológicas, reguladas por ley que permiten el consumo público y que garantizan un agua potable de calidad.


• Agua Mineral El agua más conocida es la mineral, cuya composición es a base

de minerales y diversas sustancias disueltas que proporcionan un sabor y un valor terapéutico a la bebida. Suele provenir del deshielo y, a medida que va descendiendo, va adquiriendo las sales y los minerales.

El agua carbonatada es la otra variante más consumida a nivel mundial, conocida como agua con gas, contiene dióxido de carbono (CO2) que desprende burbujas cuando se despresuriza.


• El agua mineral es agua que contiene minerales u otras substancias disueltas que alteran su sabor o le dan un valor terapéutico. Sales, compuestos sulfurados y gases están entre las sustancias que pueden estar disueltas en el agua; esta puede ser, en ocasiones, efervescente. El agua mineral puede ser preparada o puede producirse naturalmente.


-Mineralización Débil: Contienen menos de 150mg/ de calcio.-Mineralización Fuerte: contiene más de 1500mg/l de residuo

seco.-Bicarbonatada: Contiene más de 600mg/l de bicarbonatos.-Sulfatadas: Contiene más de 200mg/l de sulfatos.-Clorudada: Tiene más de de 200mg/l de cloruro.-Cálcicas: Contiene más de 150mg/l de calcio.-Ferruginosa: Contiene más de 1mg/l de hierro.-Acidulada: Contiene más de 250mg/l de CO2.-Sódica: Tiene un contenido mayor a 200mg/l de sodio.-Magnésicas: Su contenido supera los 50mg/l de magnesio.-Fluoradas: Contiene más de 1mg/l de fluoruros


• El Agua y sus PropiedadesNo beber el agua necesaria provoca problemas renales,

intestinales y circulatorios Los expertos recomiendan beber una media de entre dos y tres litros de agua diarios.

Pero, independientemente del estado de salud de una persona y del ejercicio que practique, beber agua, es decir, mantenerse bien hidratado, es uno de los pilares de un buen estado de salud.


• El agua no sólo está dentro de cada una de las células de nuestro cuerpo, sino que se encuentra también en la sangre, en el sistema digestivo, transporta residuos hasta los riñones, mantiene húmedos los ojos y ayuda a distribuir y regular la temperatura del cuerpo.

• El agua forma el 85% de la sangre, el 90% del cerebro, el 13% de la piel y casi el 70% de los músculos. Al transpirar se gastan 300 mililitros de agua al día, de 1 a 1.8 litros se expulsan por la orina y más de 400 mililitros en el proceso de respirar.


Consecuencias de no beber agua:• Si el cuerpo no recibe la cantidad de agua necesaria, el

metabolismo no se desarrolla como debe. Puesto que el agua es protagonista de transportar nutrientes, eliminar toxinas y regular la temperatura, cuando no tenemos suficiente agua el sistema se puede alterar.

• La orina se concentra en exceso y pueden aparecer problemas serios en los riñones que, para preservar la sangre, empiezan a acumular sales.

• Estreñimiento: el agua ayuda a disolver las fibras residuales de los alimentos y es necesaria para expulsar las heces del cuerpo.


• La circulación sufre la carencia de un medio acuosos y sin la cantidad de agua necesaria la velocidad de la circulación es menor que la aconsejable. Aparecen síntomas de deshidratación como boca seca, ojeras, disminución de la orina y presión baja.

• Acidez de estómago: si consume agua en grandes cantidades durante o después de comer, se disuelven los jugos gástricos, con lo que se reduce el grado de acidez en el estómago. Eso puede provocar que las enzimas que requieren un determinado grado de acidez queden inactivas y la digestión se lenta.



• Límites permisibles de características bacteriológicas

CARACTERISTICA LIMITE PERMISIBLEOrganismos coliformes totales

2 UFC/100 ml

Organismos coliformes fecales

No detectable NMP/100 ml

Cero UFC/100 ml

• Límites permisibles de características físicas y organolépticas


CARACTERÍSTICA LIMITE PERMISIBLEColor 20 unidades de color verdadero en la

escala de platino-cobalto.Olor y sabor Agradable (se aceptarán aquellos que sean

tolerables para la mayoría de los consumidores, siempre que no sean resultados de condiciones objetables desde el punto de vista biológico o químico).

Turbiedad 5 unidades de turbiedad nefelométricas (UTN) o su equivalente en otro método.

• Límites permisibles de características químicas


CARACTERISTICA LIMITE PERMISIBLE

Aluminio 0.20Arsénico 0.01Bario 0.70Cadmio 0.003Cianuros (como CN-) 0.07Cloro residual libre 0.2-1.50Cloruros (como Cl-) 250.00Cobre 2.00Cromo total 0.05Dureza total (como CaCO3) 500.00Fenoles o compuestos fenólicos 0.001

Fierro 0.30Fluoruros (como F-) 1.50Manganeso 0.15Mercurio 0.001Nitratos (como N) 10.00Nitritos (como N) 3.00Nitrógeno amoniacal (como N) 0.50

• Límites permisibles de características radiactivas


CARACTERISTICA LIMITE PERMISIBLE

Radiactividad alfa global 0.1

Radiactividad beta global 1.0

2.5. Sustancias Tóxicas.



2.6. Control de calidad.

• El control de calidad implica el establecimiento de criterios de calidad para definir los lineamientos y normas o requisitos mínimos que debe satisfacer un agua para que sea apropiada a un uso determinado.

• La calidad del agua esta dada por los elementos que contenga bien sea en solución, en suspensión o en estado coloidal, los cuales le confieren características particulares que hacen que se diferencien un tipo de agua de otro.

Programa de control de calidad del agua • Un programa de control de calidad del agua es un

instrumento de evaluación y verificación que tiene como finalidad lograr que el producto cumpla con las disposiciones normativas de calidad del agua para consumo humano y que la calidad sea mantenida en el sistema de distribución hasta que se entrega al usuario.

• Debe incluir principalmente, pero no exclusivamente, las actividades siguientes:


a) Control del cloro residual en el sistema de producción y distribución.

b) Control de la calidad microbiológica del agua a la salida del sistema de producción y en el sistema de distribución.

c) Control de la calidad física y química del agua en el sistema de producción y en el sistema de distribución.

d) Inspecciones Sanitarias en el sistema de producción y en el sistema de distribución.

e) Constatación del cumplimiento del programa de limpieza de reservorios y purga de redes de distribución.

f) Control de la calidad de los productos químicos usados en el tratamiento y desinfección del agua.


Muestreo • Cloro residual. Las muestras para el control de cloro residual

se recolectan a la salida de plantas de tratamiento, fuentes subterráneas, reservorios y redes de distribución.

• Control bacteriológico, físico y químico. Las muestras para el

control de la calidad microbiológica, física y química del agua se recolectan a la salida de plantas de tratamiento, fuentes subterráneas, reservorios y redes de distribución. La asignación de las frecuencias de muestreo toma en cuenta las características de las fuentes de producción de agua (fuentes subterráneas y plantas de tratamiento), de los reservorios y la población abastecida, así como la variación del parámetro en todo el sistema de abastecimiento.


Acciones correctivas Son las acciones que se deben aplicar cuando, al efectuar el

control mediante el muestreo periódico - monitoreo continuo - del agua que distribuyen, se constate los casos siguientes:

• Contaminación microbiológica. Cuando se detecte la presencia de bacterias coliformes en una muestra tomada en la red de distribución, debe investigarse inmediatamente las causas para adoptar las medidas correctivas y eliminar todo riesgo para la salud; así mismo, se deberá aumentar la dosis de cloro para garantizar que el agua en ese punto tenga por lo menos 0.5 mg/l de cloro residual libre.


• Complementariamente se debe recolectar muestras diarias en el punto donde se detectó el problema, hasta que por lo menos en dos muestras consecutivas no se presenten bacterias de tipo coliforme.

• Parámetros químicos que sobrepasen el límite máximo permisible. Cuando se detecte la presencia de uno o más parámetros que superen el límite máximo permisible, se debe confirmar el resultado con un segundo muestreo, y se investigará las causas para adoptar las medidas correctivas.


2.7. Generalidades sobre la determinación de agua en los alimentos

• La determinación de humedad puede ser el análisis más importante llevado a cabo en un producto alimentario y, sin embargo, puede ser el análisis del que es más difícil obtener resultados exactos y precisos.

El contenido de humedad es un factor de calidad en la conservación de algunos productos, ya que afecta la es-tabilidad de: frutas y vegetales deshidratadas, leches deshidratadas; huevo en polvo, papas deshidratadas y especias.

• Se utiliza una reducción de humedad por conveniencia en el empaque y/o embarque.

• Todos los cálculos de valor nutricional requieren del conocimiento previo del contenido de humedad.

2.7.1. Método de Secado2.7.2. Método Bridwell2.7.3. Método de Karl Fischer


• Método de SecadoLos métodos de secado son los más comunes para valorar el

contenido de humedad en los alimentos; se calcula el porcentaje en agua por la perdida en peso debida a su eliminación por calentamiento bajo condiciones normalizadas.

• algunas veces es difícil eliminar por secado toda la humedad presente,

• b) a cierta temperatura el alimento es susceptible de descomponerse, con lo que se volatilizan otras sustancias además de agua,

• c) también pueden perderse otras materias volátiles aparte de agua.


El principio operacional del método de determinación de humedad utilizando estufa con o sin utilización complementaria de vacío, incluye la preparación de la muestra, pesado, secado, enfriado y pesado nuevamente de la muestra. No obstante, antes de utilizar este procedimiento deben estimarse las posibilidades de error y tener en cuenta una serie de precauciones:

• Los métodos de deshidratación en estufa son inadecuados para productos, como las especias, ricas en sustancias volátiles distintas del agua.


• La reacción de pardeamiento que se produce por interacción entre los aminoácidos y los azúcares reductores (reacción de Maillard) libera agua durante la deshidratación y se acelera a temperaturas elevadas. Los alimentos ricos en proteínas y azúcares reductores deben, por ello, desecarse con precaución, de preferencia en una estufa de vacío a 60°C


• Método BridwellMétodo de destilación con solvente inmiscible:

es el método de destilación más frecuentemente utilizado (método de Bidwell-Sterling), en la cual se mide el volúmen de agua liberada por la muestra durante su destilación continua, junto con un solvente inmiscible (tolueno), esto proporciona directamente la cantidad de agua en la muestra. El método se basa en la destilación simultánea del agua con un líquido inmiscible en proporciones constantes.


El agua es destilada en un líquido inmiscible de alto punto de ebullición, como son tolueno y xileno. El agua destilada y condensada se recolecta en una trampa Bidwell para medir el volumen.

Se recomienda usar los siguientes disolventes:• Tolueno 111 ºC• Tetracloroetileno 121 ºC • Xileno 137-140 ºC


• Método de Karl Fischer

- Particularmente adaptable a productos alimenticios que muestran resultados erráticos cuando se calientan o son sometidos al vacío.

- Método recomendado para alimentos de baja humedad y/o alto contenido de azúcar o proteínas.

- El método es muy rápido y sensible y no utiliza calor.- Ejemplos de alimentos en los que se recomienda: frutas y

vegetales deshidratados, chocolates, caramelos, café tostado, grasas y aceites.


• Se basa en la reacción fundamental descrita involucrando la reducción del yodo por el so2 en presencia de agua:

2H2O + SO2 + I2 → H2SO4 + 2HI

• La reacción fue modificada para incluir metanol y piridina en un sistema de 4 componentes para disolver el yodo y el SO2

C5H5N · I2 + C5H5N · SO2 + C5H5N + H2O → 2C5H5N · HI + C5H5N · SO3

C5H5N · SO3 + CH3OH → C5H5N(H)SO4 · CH3


Estas reacciones muestran que:• Para cada mol de agua se utilizan 1 mol de yodo, 1 mol de

SO2, 3 moles de piridina y un mol de metanol.

• Titulación volumétrica:Se añaden a la muestra yodo y SO2 en la forma apropiada y se

coloca en una cámara cerrada protegida contra la humedad atmosférica


• El exceso de I2 que no puede reaccionar con el agua se puede determinar visualmente.

• El color del punto final de la titulación es rojo-marrón intenso (color ladrillo).

• Existen instrumentos que lo determinan mediante la inclusión de un potenciómetro, lo cual aumenta la sensibilidad del sistema.


• Ideal para productos con extremadamente baja humedad (0.03% ).

• La cantidad de yodo requerida para titularla es determinada por la corriente necesaria para generar el yodo

• El metanol permite medir toda el agua (libre y unida)

• La disolución muestra mantiene un color amarillo canario mientras haya agua, que cambia luego a amarillo cromato y después a pardo en el momento del vire.


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