En muchas ocasiones al agua no se le considera nutrimento, como sucede con los carbohidratos, proteínas y lípidos, ya que su molecula no sufre cambios químicos durante su aprovechamiento metabólico, sin embargo es un hecho que sin ella, ni las enzimas ni los ácidos nucleicos responsables de la actividad biológica de toda célula podrían llevar a cabo su función vital.

1. AGUA
M.C. MARÍA TERESA HERNÁNDEZ HUERTA
Química de los Alimentos, agosto 2016.

3. Fuentes de agua para el ser
humano

4. El agua potable es aquella que
cumple con los requisitos
microbiológicos, organolépticos,
físicos, químicos, y radiactivos que
establecen las normas sanitarias de
calidad de agua potable y que se
considera apta para el consumo
humano.

5. • 60-70% del cuerpo humano es agua. Sirve de transporte en la sangre y
regula la temperatura corporal.
• Perdida constante de agua (sudor, orina, respiración y heces .
• Se requieren aprox. 2.5L diarios (edad, sexo, actividad física, etc).

6. La fuente más importante es la ingesta de líquidos, pero
también se adquiere de diferentes alimentos, como los
vegetales abundantes en agua, la leche, que tiene un 87%, de
huevos con un 74% y del pan, que con aproximadamente 40%
uno de los alimentos más comunes y con menor cantidad de
ella.

7. Otra fuente, se origina en el propio cuerpo debido
a reacciones metabólicas:
 La oxidación de una molécula de glucosa
genera seis de H2O, que equivalen a 0.6 g por
gramo de monosacárido: C6H12O6 6O2 →
6CO2 6H2O.
 Se obtienen 1.1 g de agua por gramo de
lípido.
 Se obtienen 0.4 g de agua por gramo de
proteína.
Una dieta cuya oxidación de glucosa y lípidos
produzca 2,000 kcal por día, generará 300 mL de
agua, aproximadamente.

8. Importancia del Agua en los
alimentos

9. • Es el constituyente más abundante en la mayoría de
alimentos en estado natural, a excepción de los granos.
• Contribuye a la apetencia de los alimentos (textura de
frutas, hortalizas, carnes, etc.).
• Responsable de deterioro de los alimentos (reacciones
químicas, enzimáticas y microbiológicas).
• Diversos métodos de conservación de los alimentos se
basan en la disminución de la “disponibilidad” de agua.
Afecta la estabilidad, calidad y las
propiedades físicas de los alimentos.

10. Propiedades del agua
La diferencia de sus cargas eléctricas entre el
oxígeno negativo (O–) y el hidrógeno positivo (H+)
crea una especie de microimán, llamado dipolo.
Gracias a esta condición dipolar se establecen
atracciones positivo-negativas, llamadas puentes
de hidrógeno, entre moléculas de agua, o bien
de éstas con otras que contengan un dipolo,
como las proteínas o los hidratos de carbono con
sus múltiples hidroxilos (—OH).

12. A las sustancias que interactúan por puentes de hidrógeno se les llama
polares o hidrófilas, mientras que aquellas que no lo hacen y hasta la
rechazan, como las grasas y aceites, se designan apolares o hidrófobas.

13. Los puentes de hidrógeno (atracción electrostática) entre el agua y las
proteínas y los hidratos de carbono son responsables de la retención del
líquido dentro del alimento, lo que se refleja en la frescura y turgencia
(entrada de agua) de los vegetales y la jugosidad de las carnes; estas mismas
uniones son el principio para la formación de espumas, de geles, de purés de
papa y de disolver el azúcar y la sal.

14. Temperaturas bajas favorecen la formación de los puentes de
Hidrógeno y las altas los destruyen.
Solido Líquido Gas
100% 50% 0%

15. A una atmósfera de presión, estos estados dependen exclusivamente de la
temperatura, por lo que a ≤ 0ºC se presenta como hielo y a ≥ 100°C, como
vapor; sin embargo, a una presión de 4.579 mm de mercurio y a 0.0099ºC (en el
el llamado punto triple  los tres estados se encuentran conjuntamente en
equilibrio.
En la liofilización, el agua se
elimina por sublimación
(conversión de sólido a gas sin
pasar por líquido).
Las conversiones de un estado a
otro se llevan a cabo
modificando la presión y la
temperatura.

16. Calor de
vaporización
2,260 kJ/g o 539
kcal/g
Energía necesaria para transformar un kilogramo de
agua líquida en vapor a 100ºC, y la que se requiere
para romper las fuerzas atractivas, de tal manera que
las moléculas individualmente puedan escapar y pasar
a la fase gaseosa.
4.186 kJ/gºK
o
1 cal/gºC a
20ºC
Indica la necesidad de aplicar mucha energía para
incrementar su temperatura.

17. Las moléculas de agua que están en
contacto con el aire se comportan de una
manera muy distinta de las que no lo
ya que actúan como una película elástica,
dando origen a los fenómenos de tensión
superficial.
Las moléculas internas interactúan
homogéneamente, aquellas en contacto
con el aire sólo tienden puentes de
hidrógeno hacia el interior (el agua), y no
hacía el exterior (el aire).
Para formar nuevas superficies de
interacción agua-partícula sólida,
como en la hidratación, se recurre a
los agentes tensoactivos, como en el
caso de los aderezos y de otras
emulsiones, o al suministro de energía
mecánica (agitación,
homogeneización), para formar
dispersiones coloidales estables.

18. Su gran dipolo es fundamental para calentar los alimentos en el microondas
ya que, al producir una oscilación y fricción permanente en las moléculas,
se induce un aumento en la temperatura.
Algunos alimentos se cocinan más rápido que otros dependiendo de la
cantidad de agua que contengan; así, los que contienen más agua se
cocinan más rápido.

19. EFECTO DE LOS SOLUTOS EN EL AGUA
Causan cambios en la estructura del agua que se reflejan en sus propiedades
coligativas (dependen de la concentración del soluto presente en una
disolución):
• Depresión de la temperatura (afectando la solubilidad de
los distintos solutos)
• Aumento de la ebullición
• Incremento de la presión osmótica
• Alteran el punto de congelamiento (rompen los puentes de
hidrogeno)
Los solutos tienen interacciones y forman
complejos con ellos mismos o con otras
macromoléculas, influyendo en el estado de
dispersión, la estructura del alimento, etc.

20. La temperatura tiene una influencia muy distinta en la solubilidad
de los distintos solutos.
en la industria de la confitería; en este proceso, entre cuatro y seis
moléculas de agua interaccionan
e hidratan el disacárido para mantenerlo en disolución.
La sacarosa absorbe calor al disolverse en agua
(valor negativo de disolución), en consecuencia,
su solubilidad aumenta con la temperatura y de
esta manera se preparan los jarabes de este
azúcar usados.
El cloruro de sodio, al absorber una
mínima cantidad de calor, su solubilidad
se ve menos afectada por el incremento
de la temperatura.

21. Distribución del agua en los alimentos
• Agua ligada (agua no congelable):
aquella porción que no congela a
-20ºC. Atrapada en una matriz
muy viscosa que no permite su
movilidad y difusión (no
disponible) o esta fuertemente
unida al alimento por medio de
puentes de hidrogeno.
• Agua libre (agua congelable y agua capilar): es la que
se volatiza fácilmente, se pierde en el calentamiento,
se congela primero y es la principal responsable de la
actividad del agua.

22. a) Zona III (libre). Es la más
abundante, fácil de congelar
y evaporar, y su eliminación
reduce la actividad del agua
a 0.8.
b) Zona II (ligada). Difícil de
quitar, al hacerlo se obtienen
valores de 0.25 en la
actividad del agua.
c) Zona I (ligada). Es la más difícil de eliminar, su
presencia ejerce un efector protector (contra reacciones
de oxidación de lípidos, porque actúa como barrera del
oxígeno.

23. Cambios que ocurren en los
alimentos en función de la actividad
del agua
a) Oxidación de lípidos
b) Reacciones hidrolíticas
c) Oscurecimiento no enzimático
d) Isoterma de adsorción
e) Actividad enzimática
f) Crecimiento de hongos
g) Crecimiento de levaduras
h) Crecimiento de bacterias

24. *Actividad del Agua (aa)
Fracción del agua capaz de propiciar
el crecimiento de m.o. y de intervenir
en otras transformaciones, y es aquella
que tiene movilidad o disponibilidad.
Permite predecir la estabilidad y vida
útil de un producto, ya que refleja el
grado de interacción con los demás
constituyentes.
Fugacidad: tendencia que tiene un liquido a
escaparse de una solución.
→ aa = f/fº = presión de vapor relativa
f(fugacidad del disolvente de la solución), fº(fugacidad del disolvente puro)
Para medir la disponibilidad del agua en
los alimentos
*Movilidad dinámica
Se basa en la capacidad de difusión de los solutos, así
como en la viscosidad generada. Requiere equipos
costosos.

25. La actividad del agua influye en las propiedades coligativas, reológicas,
y en la textura de un alimento. Así como también en las reacciones
físicas, químicas, enzimáticas y microbiológicas.
Reología: estudia la deformación
de un cuerpo sometido a
esfuerzos externos. Elasticidad,
plasticidad y viscosidad de la
materia.
Higrómetro: mide la
humedad y presión de vapor

26. Isoterma de adsorción (hidratación del sólido) Cinética con la que un alimento
adsorbe humedad y se hidrata. Refleja el comportamiento de los deshidratados
almacenados en atmosferas húmedas (higroscopicidad). Para los polvos, en base a
ella se diseña el empaque y condiciones de almacenamiento.
Ayudan a predecir la estabilidad de
los alimentos almacenados
A un contenido de humedad
constante la actividad del agua es
menor durante la desorción que la
adsorción.
Procesos opuestos no reversibles
por un camino común (Histéresis).
Isoterma de desorción
(deshidratación del sólido) refleja la
forma en que se pierde agua.

27. Los métodos de conservación de los
alimentos se basan en el control de una o
más variables que influyen en la
estabilidad:
• Actividad del agua
• pH
• Disponibilidad de nutrimentos y
reactivos
• Potencial de oxido-reducción
• Presión
• Presencia de conservadores
Alimentos de humedad intermedia: larga
vida de anaquel, no necesitan rehidratación
o de enfriamiento para conservarse.

29. Congelamiento de alimentos
La velocidad de congelamiento determina la formación y localización de los cristales de
hielo:
• Cuando se hace rápidamente (minutos a muy baja temperatura), se producen
muchos cristales pequeños tipo aguja a lo largo de las fibras musculares de la carne.
• Cuando se hace en forma lenta, se induce un menor número de cristales pero de
mayor tamaño, de tal manera que cada célula contiene una sola masa central de
hielo. Es mas dañino ya que afecta mayormente la membrana celular y además
establece cristales intercelulares que tienen la capacidad de unir a las células e
integrar grandes agregados.
La reducción de la temperatura inhibe reacciones químicas y
enzimáticas y el crecimiento microbiano.

30. El agua en la industria alimentaria
En muchas ocasiones, el agua es la causa de reacciones
químicas que reducen las propiedades sensoriales y el valor
nutritivo de los alimentos o transmitir alguna enfermedad, por
lo que es necesario tener un control adecuado de su calidad,
sobre todo de la que está en contacto directo.

31. El agua tendrá contacto directo con los
alimentos 
EXCELENTE CALIDAD MICROBIOLÓGICA
Recuento total microbiano muy bajo
Depende de las normas sanitarias en
cada país  NOM (México)Existen microorganismos que no tienen importancia
desde el punto de vista sanitario, debemos de tomar
en cuenta su número, ya que pueden resultar
perjudiciales para las características organolépticas y
la vida de anaquel de varios productos alimenticios.
Microorganismos proteolíticos y lipolíticos 
su presencia en alimentos de alto contenido
graso y proteico (leche y derivados), son un
medio de cultivo excelente para estos
microorganismos.

32. CALIDAD QUÍMICA
La presencia de iones en el agua que está en contacto
directo con los alimentos nos pueden traer reacciones
químicas indeseadas durante la tecnología de
elaboración de éstos.
 Fe  decoloración de los pigmentos naturales de
los alimentos, rancidez.
 Cu  favorece reacciones de oxidación y la
destrucción de algunas vitaminas (Vit C).
 Ca y Mg  favorece la reactivación de enzimas y
la aceleración de las reacciones al actuar como
cofactores.
Presencia de cationes  cambios de
textura en frutas (más duras).
Está característica puede utilizarse a
nuestro favor  colocando las frutas
con tejidos suaves y frágiles en agua
con un alto contenido de cationes.
Es un tratamiento que da
buenos resultados en frutas
con madurez avanzada
antes de someterlas a la
tecnología de elaboración
del producto deseado.

33. Se denomina dureza del agua a la
concentración de compuestos minerales que
hay en una determinada cantidad de agua, en
particular sales de magnesio y calcio. El agua
denominada comúnmente como “dura” tiene
una elevada concentración de dichas sales y el
agua “blanda” las contiene en muy poca
cantidad.
 Dificulta el lavado de los equipos con
detergentes (provoca que se deposite
carbonato y sulfato de calcio en las
paredes de los intercambiadores de calor,
los pasteurizadores, las calderas, etc.,
ocasionando una reducción en el área de
transferencia de calor).
 En el escaldado de vegetales reduce la
absorción de agua y modifica sus
características de textura.
 En el caso de las frutas que contienen
pectinas, los iones divalentes producen
una mayor rigidez.

34. Aguas de pozos profundos
El betabel tiene una gran cantidad de oxalatos
que forman precipitados blancos cuando
interaccionan con los iones calcio
o magnesio.
Contienen muchos bicarbonatos de hierro y
manganeso que son solubles e incoloros, pero
que al oxidarse en presencia de aire producen
precipitados de color amarillo-rojo y gris-negro
por la formación de sus respectivos hidróxidos.
Debido a la contaminación industrial de los mantos
acuíferos, el agua también puede impregnar olores y
sabores indeseables a los alimentos.
El cloro y los fenoles se perciben en concentraciones
menores a 1 ppm.

35. Así como en la industria alimentaria se
consume mucha agua, también se
generan efluentes que contaminan los
ríos, lagos, mantos acuíferos, mares,
etcétera, si previamente no son
tratados. Esta contaminación es muy
significativa en términos de la gran
variedad de compuestos y del enorme
impacto que tienen en los
ecosistemas.
Las autoridades federales requieren
que se cumpla con los valores límite
de ciertos parámetros para poder
descargar las aguas residuales, tales
como grasas y aceites, sólidos
sedimentables, pH, temperatura,
diversos elementos (As, Cd, Cu, Cr,
Hg, Ni, Pb, Zn), demanda biológica de
oxígeno, sólidos suspendidos totales y
demanda química de oxígeno.

37. VIGILANCIA Y EVALUACIÓN DEL CONTROL DE CALIDAD
DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO
 Determinación del pH del agua.
 Turbidez en el agua.
Análisis físicos, químicos y
microbiológicos aplicados al
agua.

38. RESUMEN

39. Complementos
http://www.ehu.es/biomoleculas/agua/tema3.htm
Referencias Bibliográficas:
 Libro. Química de los alimentos. Salvador Badui Dergal. Pearson
Educación. 1999.
 Libro. La química en los alimentos. Mabel Rembado. Instituto Nacional
de Educación Tecnológica. República Argentina. 2009.
 Libro. Fundamentos de Reología de Alimentos. Juan Sebastían Ramírez
Navas. JSR E-books. Colombia. 2006.

41. a
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