Fundamentos AHI

FUNDAMENTOS EN LA ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO

DE HUMEDAD INTERMEDIA

2015

UNIVERSIDAD NACIONAL

AGRARIA LA MOLINA

AUTORES:

Edson Martín, Aquino Méndez

Rosa Celinda, Sánchez Sandoval

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2015

ÍNDICE GENERAL

Pág.

LISTA DE FIGURAS .............................................................................................................. ii

LISTA DE CUADROS ............................................................................................................ ii

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ iii

1. CONTENIDO DE AGUA Y SU IMPORTANCIA EN LOS ALIMENTOS ................................. 1

1.2. ESTRUCTURA DEL AGUA ....................................................................................... 2

2. ACTIVIDAD DEL AGUA (aw) ............................................................................................ 3

2.2. EQUIPO RECOMENDADO PARA MEDIR LA ACTIVIDAD DE AGUA ........................ 6

2.3. TIPOS DE ALIMENTOS EN FUNCIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA ........................ 10

2.3.1. ALIMENTOS DE HUMEDAD INTERMEDIA (AHI) ........................................... 10

2.3.1.1. TECNOLOGÍA DE OBSTÁCULOS .............................................................. 14

2.3.1.2. CURVAS DE ADSORCIÓN ........................................................................ 17

2.3.1.3. VENTAJAS ............................................................................................... 18

2.3.1.4. ATRIBUTOS SENSORIALES ...................................................................... 18

2.3.1.5. DESVENTAJAS ......................................................................................... 18

2.3.1.6. FRUTAS CONSERVADAS BAJO EL CONCEPTO AHI .................................. 19

2.3.1.7. SUSTANCIAS RECOMENDADAS PARA REDUCIR LA aw EN FRUTAS ........ 20

2.3.1.8. CONTENIDO DE AGUA FRENTE LA RELACIÓN DE aw .............................. 21

2.2.1.9. TIPOS DE ALIMENTOS DE HUMEDAD INTERMEDIA ............................... 22

BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................25

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2015

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 01: Influencia de la aw y del pH en la estabilidad de los alimentos. ...................... 6

Figura 02: Manómetro de presión de vapor. .................................................................... 7

Figura 03: Determinación del punto de rocío de la actividad de agua. ............................ 8

Figura 04: Estabilidad de alimentos basados en el efecto obstáculo. ............................15

Figura 05: Procesos tradicionales y nuevos en conservación de alimentos. ..................16

Figura 06: Curvas típicas de las isotermas de absorción y desorción de los alimentos. 17

Figura 07: Cambios que ocurren en los alimentos en función de su aw. ........................19

Figura 08: Equilibrio típico de contenido de agua frente a la aw en alimentos. .............21

Figura 09: Equilibrio de la aw frente a la humedad, típico en los alimentos...................22

LISTA DE CUADROS

Cuadro 01: Contenido de agua en algunos alimentos. ..................................................... 2

Cuadro 02: Actividad de agua y contenido de humedad de algunos alimentos. ............. 5

Cuadro 03: aw mínimos para el crecimiento de microorganismos. ................................12

Cuadro 04: Valores de actividad de agua (25°C) y pH en AHI. ........................................13

Cuadro 05: Valores de aw de algunas frutas y hortalizas frescas. ..................................13

Cuadro 06: Capacidad de algunos azucares y sales para reducción de la aw. ................20

Cuadro 07: Valores medios de actividad del agua y pH en AHI. .....................................23

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2015 Aquino y Sánchez/ FUNDAMENTOS EN LA ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO DE

HUMEDAD INTERMEDIA

INTRODUCCIÓN La mayoría de los alimentos tradicionales que permanecen estables, inocuos y organolépticamente aceptables durante almacenamientos prolongados sin refrigeración en los países en desarrollo de África, Asia y América Latina son alimentos de humedad intermedia (Davies et al., 1975). El término humedad intermedia ha sido introducido en el vocabulario de los tecnólogos de los alimentos durante los años sesenta para identificar a un grupo heterogéneo de productos que se asemejan a los alimentos desecados en su resistencia a las alteraciones microbiológicas pero que contienen mayor cantidad de agua en su constitución y en consecuencia mejores propiedades organolépticas (Karel, 1976).

Se definen así a aquellos alimentos con una actividad de agua comprendida entre 0,85 y 0,6. Esta escala que se corresponde groseramente con un contenido de humedad de un 15 a 50%, impide el crecimiento de bacterias Gram negativas, así como de un gran número de Gram positivas, levaduras y mohos, confiriendo a los productos una prolongada vida comercial a temperatura ambiente. Su alteración se debe frecuentemente a un almacenamiento incorrecto en un ambiente de humedad relativa elevada (Alcázar, 2002). En estos elementos, puede haber crecimiento de mohos xerófilos, de levaduras osmófilas o de bacterias halófilas, dependiendo del producto, y en algunos AHI su vida comercial está protegida además por la inclusión de agentes antifúngicos tales como el dióxido de azufre o el ácido sórbico. Como ejemplos de AHI se tienen a las frutas deshidratadas, las tortas, las jaleas, las salsas de pescado, algunas carnes fermentadas y la leche condensada azucarada (Alcázar, 2002). Muchos de los procesos de elaboración de los alimentos de humedad intermedia se desarrollaron empíricamente. Sin embargo, actualmente se conoce mejor el modo de acción de los factores de conservación y en consecuencia los mismos pueden ser seleccionados racionalmente para diseñar u optimizar los sistemas de conservación. Las tecnologías combinadas se están usando cada día más en el diseño de alimentos, tanto en los países industrializados como en los países en desarrollo, con varios objetivos de acuerdo a las necesidades (Davies et al., 1975). La reducción del contenido de humedad y de aw se considera como una herramienta para mejorar la calidad de productos y alargar la vida útil sin disminuir su estabilidad microbiológica, a la vez se ve reforzado por barreras como el pH, la adición de solutos entre otros (Alcázar, 2002).

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1. CONTENIDO DE AGUA Y SU IMPORTANCIA EN LOS ALIMENTOS El contenido de agua de un alimento se refiere, en general, a toda el agua de manera global. Sin embargo, en los tejidos animal y vegetal, el agua no esta uniformemente distribuida por muchas razones, por ejemplo, debido a los complejos hidratados que se producen con proteínas, a los hidratos de carbono y otros, a las diversas estructuras internas propias de cada tejido, a los hidratos de carbono y otros, a las diversas estructuras internas propias de cada tejido, a los microcapilares que se forman, a su incompatibilidad con los lípidos que no permiten su presencia, etc.; el citoplasma de las células presenta un alto porcentaje de polipéptidos capaces de retener mas agua que los organelos que carecen de macromoléculas hidrófilas semejantes. Esta situación de heterogeneidad de la distribución del agua también se presenta en productos procesados debido a que sus componentes se encuentran en distintas formas de dispersión (Badui, 2006). El término contenido de agua no informa por si solo de la naturaleza de esta agua, ya que el agua puede ser agua libre o agua ligada. Aunque no hay una definición exacta para estas dos fracciones, se considera que el agua ligada es aquella proporción que esta fuertemente unida al alimento por medio de puentes de hidrogeno y no congela a -20°C, por lo que también se llama agua no congelable, mientras que el agua libre o agua congelable, es el agua que tiene movilidad y esta disponible para participar en reacciones de deterioro de los alimentos. El contenido de agua de los alimentos es uno de los factores individuales que mas influye en su alterabilidad, aunque alimentos con el mismo contenido en agua pueden sufrir un proceso de alteración diferente y tener distintas vidas de anaquel, ya que su estabilidad esta en función de la actividad de agua (Badui, 2006). Según Cheftel y Cheftel (1984), indica que desde el punto de vista cuantitativo el agua es el constituyente principal del organismo humano, que contiene una proporción del 60%; así mismo, representa el constituyente más abundante en la mayor parte de nuestros alimentos en estado natural, a excepción de los granos. Por esto tiene un papel esencial para la estructura y demás caracteres de los productos vegetales y animales, de los que nos alimentamos; caracteres buscados en razón de su contribución a la apetencia (por ejemplo la textura de las frutas, legumbres, carnes, etc. dependen en gran parte, de la turgencia de las células y de la asociación específica y compleja entre el agua y otros constituyentes), pero estos caracteres también son, frecuentemente, responsables de su aptitud hacia el deterioro. Además, como verá, varios métodos de preservación de los alimentos se fundan, al menos parcialmente, en el descenso de la disponibilidad de agua (eliminación del agua por secado; aislamiento del agua bajo la forma de cristales de hielo; fijación del agua por adición de cloruro de sodio o sacarosa, etc.). Su presencia en la cantidad adecuada, localización y orientación, es necesario para la viabilidad de la materia biológica y para la calidad aceptable de los alimentos. Sin embargo, dado el gran contenido de agua de los alimentos naturales y de los materiales biológicos se requiere disponer de métodos efectivos para la conservación y almacenamiento, si desea que éstos sean eficaces (Cheftel y Cheftel, 1984).

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Cuadro 01: Contenido de agua en algunos alimentos.

Fuente: Cheftel y Cheftel, 1984.

1.2. ESTRUCTURA DEL AGUA La mayoría de las reacciones que ocurren durante el almacenamiento de alimentos, como oxidación de lípidos, degradación enzimática y la reacción de Maillard tienen una explicación relacionada con la estructura del agua. El estado del agua en alimentos resulta de la estructura de la molécula de agua y sus interacciones con los demás constituyentes del alimento. La configuración espacial de las moléculas de agua es bien conocida y tiene la forma de un tetraedro regular. Dentro del solido esta un átomo de oxigeno y en las esquinas hay cargas parciales. Los átomos de hidrogeno están en esquinas con cargas positiva y en la esquina restante hay dos órbitas de electrones pares. Las cargas parciales dan lugar a interacciones entre las moléculas vecinas (Mathlouthi, 2001). Las interacciones entre moléculas de agua y soluto se conocen como hidratación. La hidratación de pequeños no electrolitos i biopolímeros se considera generalmente como hidrofílica. Compuestos no polares y compuestos polares que contienen grupos apolares interactúan con el agua y reducen su grado de libertad, lo que resulta en una cierta estabilización de las moléculas del agua en el espacio y el liquido adquiere una estructura similar a la de un solido. Este fenómeno se llama hidratación hidrofóbica. Las interacciones hidrofóbicas e hidrofílicas dan lugar a la formación de estructuras donde las partículas del agua son diferentes a las del agua suelta pues las propiedades físicas cambian. Estas interacciones pueden ayudar a entender el comportamiento de los alimentos hacia el vapor de agua durante su conservación, ya que la sorción de dicho vapor por los alimentos depende de la organización de las moléculas de agua cercanas a las interfaces de solido, siendo mas organizadas las moléculas cercanas a los sitios de absorción en la superficie del sólido (Mathlouthi, 2001). Para prolongar la vida de anaquel de los alimentos es entonces necesario reforzar los puentes de hidrogeno del agua y reducir su movilidad, lo que puede ser alcanzado a través de la formulación del producto y control del tipo de hidratación, establecimiento curvas de sorción de agua. También resulta útil conocer el historial térmico del producto para poder interpretar el cambio en la movilidad del agua (Mathlouthi, 2001).

ALIMENTO CONTENIDO DE AGUA (%)

Carne de cerdo crudo y magro 55-60

Carne de pollo 74

Pescado 65-81

Frutas: Bayas, cerezas y peras 80-85

Aguacates, bananas, guisantes 74-80

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2. ACTIVIDAD DEL AGUA (aw) Es una herramienta más importante en la predicción de la estabilidad de los alimentos. La velocidad de muchos cambios deteriorativos se ha relacionado con este parámetro, ya que determina el agua que en un determinado momento se encuentra disponible para el crecimiento microbiano y el progreso de diferentes reacciones químicas y bioquímicas (Ross, 1975). La actividad de agua se define como la relación entre presión de vapor de agua de un producto y la presión de vapor del agua pura, a la misma temperatura, por tanto, la actividad de agua se usa para caracterizar el estado de equilibrio del agua en una matriz alimenticia que iguala la presión de vapor relativa de equilibrio (PVR) del agua en la atmosfera circundante. Para alcanzar el equilibrio, habrá una transferencia de masa de agua del alimento al entorno o viceversa hasta llegar a dicho equilibrio, donde los valores de aw deben ser iguales en ambas fases a temperatura y presión constante (Ross, 1975). Según Badui (2006), indica que mientras más alta sea la aw y más se acerque a 1, que es la del agua pura, mayor será su inestabilidad, por ejemplo, carnes, frutas y vegetales frescos que requieren refrigeración por esta causa. Por el contrario, los alimentos estables a temperatura ambiente (excepto los tratados térmicamente y comercialmente estériles, como los enlatados), son bajos en aw, como sucede con los de humedad intermedia en los que el crecimiento microbiano es retardado. Se ha demostrado que la aw es un factor clave para el crecimiento microbiano, producción de toxinas y resistencia al calor de los microorganismos. En general, el límite inferior de actividad de agua para el crecimiento microbiano es 0,9 de la mayoría de las bacterias 0,87 para la mayoría de las levaduras y 0,8 para la mayoría de los hongos. Es posible que un alimento tenga dos componentes, uno con 15% y otro con 25% de humedad y la transferencia se haga del menor al mayor debido a su distinta aw, y no con base en sus humedades (Badui, 2006). Cheftel y Cheftel (1984), refiere que el sistema mas fácil para tener una medida de la mayor o menor disponibilidad del agua en los diversos alimentos es la actividad de agua, definida por el descenso de la presión parcial del vapor de agua. Vidal et al. (1986), refiere que para cada alimento existe un contenido de humedad óptimo, en que la estabilidad frente a las alteraciones es máxima, y se ha comprobado que existen, grandes diferencias entre los contenidos de humedad óptimos de los distintos productos alimentarios. Esto es debido a que la capacidad de que en un alimento se produzcan las reacciones deteriorativas en las que interviene el agua depende de la disponibilidad de la misma en el producto más que de su contenido total. Scott, citado por Torres (1991), introdujo el concepto de actividad de agua para cuantificar la disponibilidad de agua necesaria para las actividades fisiológicas microbianas.

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Torres (1991), reporta que la isoterma de humedad de un alimento es la representación grafica o analítica de los valores de su aw en función de su contenido de humedad. La complejidad de esta curva es una manifestación directa de los varios mecanismos por los cuales la molécula de agua interacciona con el resto de las moléculas presentes en el alimento (proteína, polisacáridos, azucares, sales, vitaminas y otros). Labuza (1980), menciona que la actividad de agua es un índice de gran utilidad para expresar la susceptibilidad de los alimentos a las diversas reacciones de deterioro. Torres (1991), indica que es interesante hacer notar que los métodos de preservación de alimentos más antiguos se basan en la reducción física del contenido de humedad (productos salados y azucarados). En ambos casos la disponibilidad de la humedad es disminuida hasta un nivel que no permite la actividad microbiológica.

PROPIEDADES FÍSICAS La aw también está relacionada con la textura de los alimentos. Los alimentos con una aw elevada tienen una textura más jugosa, tierna y masticable. Cuando la aw de estos productos disminuye, aparecen atributos de textura indeseables como dureza, sequedad y endurecimiento (LAB-FERRER, 2008). En cambio, los alimentos con una aw baja son crujientes y quebradizos; sí su aw aumenta, la textura cambia, produciéndose el reblandecimiento del producto. La aw también afecta a otras propiedades como la agrupación y aglutinación de productos en polvo y granulados (LAB-FERRER, 2008).

CRECIMIENTO MICROBIANO La aw es un factor crítico que determina la vida útil de los productos. Este parámetro establece el límite para el desarrollo de muchos microorganismos, mientras que otros parámetros como temperatura, pH o contenido en azúcares, generalmente influyen en la velocidad de crecimiento (LAB-FERRER, 2008). La aw más baja para el crecimiento de la mayoría de las bacterias que producen deterioro en alimentos está alrededor de 0,90. La aw para el crecimiento de hongos y levaduras está próxima a 0,61. El crecimiento de hongos micotoxigénicos se produce con valores de aw cercanos a 0,78 (LAB-FERRER, 2008). Un alimento nunca se considera aislado pues siempre hay algo que lo rodea, como el aire o un líquido de gobierno. La relación alimento-entorno es lo que hace precisamente que consideremos a un alimento como un sistema, mismo que no permanece fijo sino que va cambiando con el tiempo, pues el alimento evoluciona con el ambiente que tiene alrededor. Como el componente mayoritario de los alimentos es agua, habrá una transferencia de este compuesto del alimento al entorno o viceversa,

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pudiendo afectar la seguridad del mismo, la estabilidad, la calidad y las propiedades físicas (Cheftel y Cheftel, 1984). Los diversos métodos de conservación se basan en el control de una o mas de las variables que influyen en la estabilidad, es decir, la actividad del agua, temperatura, pH, disponibilidad de nutrimentos y de reactivos, potencial de oxido-reducción, presión y presencia de conservadores. La actividad del agua (aw) es de fundamental importancia, y con base en ella se puede conocer el comportamiento de un producto (Badui, 2006).

Cuadro 02: Actividad de agua y contenido de humedad de algunos alimentos.

RANGO DE aw ORGANISMO INHIBIDO ALIMENTOS

1 – 0,95 Rods Gram positivas. Esporas bacterianas. Algunas levaduras.

Alimentos con 40% en peso de sucrosa o 7% de sal. Ej. Muchas de las cecinas.

0,95 – 0,91

Lactobacilos. Células vegetativas de Bacillaceae. Algunos hongos.

Alimentos con 55% en peso de sucrosa o 12% de sal. Ejm. Jamón seco quesos semienvejecidos.

0,91 – 0,87 Casi todas las levaduras. Alimentos con 65% en peso de sucrosa o 15% de sal. Ejm. Salame queso envejecido.

0,87 – 0,80 Casi todos los hongos Staphylococcus aureus.

Harinas, arroz con un contenido de 15 – 17% de humedad, leche condensada endulzada (0,83).

0,80 – 0,75 Casi todas las bacterias halofílicas.

Alimentos con un 26% de sal (saturación). Ej. Salame hungaria no envejecido: masa pan con 15 – 17% de humedad, mermelada.

0,75 – 0,65 Hongos xerofílicos. Avena con un 10% de humedad.

0,65 – 0,60 Levadura osmofílicas. Frutas secas con un 15 – 20% y caramelos con un 8% de humedad.

0,50 Ningún microorganismo. Fideos con un 12% de humedad, especias con un 10% de agua.

0,40 - Huevo deshidratado con un 5% de agua.

0,30 - Galletas, pan seco con un 3 – 5% de agua.

Fuente: Torres, 1991.

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Figura 01: Influencia de la aw y del pH en la estabilidad de los alimentos (Badui, 2006).

2.2. EQUIPO RECOMENDADO PARA MEDIR LA ACTIVIDAD DE AGUA Muchos métodos e instrumentos están disponibles para mediciones de laboratorio de la actividad de agua en alimentos. Los métodos se basan en las propiedades coligativas de las soluciones (FAO, 2003). La actividad de agua se puede calcular midiendo la siguiente:

PRESIÓN DE VAPOR La actividad de agua se expresa como la relación de la presión parcial del agua en un alimento con la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura que la comida. Por lo tanto, la medición de la presión de vapor de agua en un sistema alimentario es la medida más directa de aw. La muestra de alimento medido se deja equilibrar, y la medición se toma mediante el uso de un manómetro o transductor de dispositivo tal como se representa en la figura 3,2. Este método puede ser afectado por el tamaño de la muestra, tiempo de equilibrio, la temperatura y volumen. Este método no es adecuado para materiales biológicos con respiración activa o materiales que contienen grandes cantidades de compuestos volátiles (FAO, 2003).

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Figura 02: Manómetro de presión de vapor (FAO, 2003).

DEPRESIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN Y LA ELEVACIÓN DEL PUNTO DE

CONGELACIÓN Este método es preciso para líquidos en la gama alta actividad de agua, pero no es adecuado para los alimentos sólidos (Barbosa-Cánovas y Vega-Mercado, citado por la FAO, 2003). La actividad del agua puede ser estimada usando las dos expresiones siguientes: Descenso del punto de congelación:

−𝑳𝒐𝒈 𝒂𝒘 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟒𝟐𝟎𝟕 𝑫 𝑻 𝒇 + 𝟐, 𝟏 𝑬 − 𝟔 𝑫𝑻𝒇𝟐 …(1)

Donde DT f es la depresión de la temperatura de congelación del agua Elevación del punto de ebullición:

−𝑳𝒐𝒈 𝒂 𝒘 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟓𝟐𝟔 𝑫𝑻𝒃 − 𝟒, 𝟖𝟔𝟐 𝑬 − 𝟓 𝑫𝑻𝒃𝟐 …(2)

Donde DT b es la elevación de la temperatura de ebullición del agua.

LA PRESIÓN OSMÓTICA La actividad del agua puede estar relacionada con la presión osmótica (p) de una solución con la siguiente ecuación: (FAO, 2003).

𝒑 = 𝑹𝑻 / 𝑽𝒘 𝒍𝒏 ( 𝒂𝒘 )… (3)

Donde: Vw: Es el volumen molar del agua en solución. R: La constante universal de los gases. T: La temperatura absoluta.

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La presión osmótica se define como la presión mecánica necesaria para evitar un flujo neto de disolvente a través de una membrana semipermeable. Para una solución ideal, la ecuación (1) puede ser redefinida como:

𝑝 = 𝑅𝑇 / 𝑉𝑤 𝑙𝑛 (𝑋𝑤 )… (4) Donde X w es la fracción molar de agua en la solución. Para soluciones no ideales, la expresión presión osmótica se puede reescribir como:

𝑝 = 𝑅𝑇𝑓 𝑛𝑚 𝑏(𝑚𝑤 𝑉𝑤 )… (5) Donde n es el número de moles de iones formados a partir de un mol de electrolito, y mw mb son las concentraciones molares de agua y de soluto, respectivamente, y F el coeficiente osmótico, que se define como:

𝑓 = − 𝑚𝑤 𝑙𝑛 (𝑎𝑤 ) / 𝑛𝑚𝑏 … (6)

ROCÍO HIGRÓMETRO PUNTO La presión de vapor puede determinarse a partir del punto de rocío de una mezcla de aire-agua. La temperatura a la que el punto de rocío se produce se determina mediante la observación de la condensación en una superficie lisa y fría, como un espejo. Esta temperatura puede estar relacionada con la presión de vapor utilizando un diagrama de Mollier (FAO, 2003). La formación de rocío se detecta fotoeléctricamente, como se ilustra en el siguiente diagrama:

Figura 03: Determinación del punto de rocío de la actividad de agua (FAO, 2003).

TERMOPAR PSICRÓMETRO

Medición de actividad de agua se basa en la depresión temperatura de bulbo húmedo. Se coloca un termopar en la cámara donde la muestra se equilibra. Posteriormente el agua es pulverizada sobre el termopar antes de que se deje evaporar, provocando una disminución de la temperatura. La caída de temperatura está relacionada con la tasa de evaporación de agua desde la superficie del termopar, que es una función de la humedad relativa en equilibrio con la muestra (FAO, 2003).

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MÉTODO ISOPIÉSTICO El método consiste isopiéstico de equilibrar tanto una muestra y un material de referencia en un desecador de vacío hasta que se alcanza el equilibrio a 25 º C. El contenido de humedad del material de referencia se determina a continuación y la una w obtenido a partir de la isoterma de sorción. Dado que la muestra estaba en equilibrio con el material de referencia, el un w de ambos es el mismo (FAO, 2003).

HIGRÓMETROS ELÉCTRICOS La mayoría de los higrómetros son cables eléctricos recubiertos con sales higroscópicas o gel de poliestireno sulfonado en la que los cambios de conductancia o capacitancia como el recubrimiento absorben la humedad de la muestra. La principal desventaja de este tipo de higrómetro es la tendencia de la sal higroscópica se contaminen con compuestos polares, lo que resulta erróneas aw determinaciones (FAO, 2003).

HIGRÓMETROS DE PELO Higrómetros de pelo se basan en el estiramiento de una fibra cuando se expone a la alta actividad de agua. Ellos son menos sensibles que otros instrumentos en los niveles inferiores de actividad (<0,03 un aw) y la desventaja principal de estos tipos de medidores es el retardo de tiempo en alcanzar el equilibrio y la tendencia a la histéresis (FAO, 2003). Hoy nos encontramos con muchas marcas de medidores de actividad de agua en el mercado. La mayoría de estos medidores se basan en la relación entre la ERH y el sistema de alimentación, pero difieren en sus componentes internos y la configuración de software utilizado. Uno de los medidores de actividad de agua más utilizados hoy en día es la AquaLab Serie 3 Modelo TE, desarrollado por Decagon Devices, que está basado en el método de rocío espejo enfriado punto. Este instrumento es una temperatura controlada metro actividad de agua que permite la colocación de la muestra en un entorno de temperatura estable sin el uso de un baño de agua externo. La temperatura se puede seleccionar en la pantalla y se vigila y controla con componentes termoeléctricos. La mayor parte de las generaciones anteriores de instrumentos de actividad de agua se basan en un ambiente de temperatura controlada. Por lo tanto, un margen de error mayor que 5% se puede esperar debido a las variaciones de temperatura. Este equipo es muy recomendado para medir la actividad de agua de las frutas y verduras, ya que mide una amplia gama de actividad de agua (FAO, 2003). Las ventajas más importantes del método de punto de rocío espejo enfriado son la precisión, velocidad, facilidad de uso y la precisión. El rango AquaLab es de 0,030 a 1.000 aw, con una resolución de ± 0,001 aw y exactitud de ± 0,003 aw. Tiempo de medición es típicamente menos de cinco minutos. Sensores de capacitancia tienen la ventaja de ser barato, pero generalmente no son tan precisos o tan rápido como el método de rocío espejo enfriado punto. Instrumentos de medida capacitiva sobre el rango de actividad de agua entero desde 0 hasta 1,00 aw, con una resolución de ±

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0,005 aw y una precisión de ± 0.015 aw. Algunos instrumentos comerciales pueden completar las mediciones en cinco minutos, mientras que otros sensores capacitivos electrónicos requieren generalmente 30 a 90 minutos en alcanzar condiciones de equilibrio de la humedad relativa (FAO, 2003). 2.3. TIPOS DE ALIMENTOS EN FUNCIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA Los alimentos no son homogéneos ni están constituidos por una única fase, ya que tienen varias fases no miscibles y cada fase tiene una determinada composición. Dependiendo de su contenido de agua se clasifica en:

Alimentos húmedos. Alimentos de humedad intermedia. Alimentos secos.

Los alimentos de húmedos y de humedad intermedia son considerados como disoluciones debido a la gran cantidad de agua que presentan (superior al 25%), pues en ellos la fase liquida o acuosa, constituida por el agua y los solutos disueltos en ella, es mayor que la fase solida, formada por los solidos insolubles o inertes. Los alimentos de humedad intermedia tienen una actividad de agua 0,65 a 0,86 y los alimentos húmedos una aw superior a 0,86. En ellos solo se consideran las interacciones agua-soluto, despreciando las interacciones agua-sustrato insoluble. En los alimentos secos o de baja humedad el fenómeno de interacción más importante es la adsorción agua-sustrato, ya que en este caso la fase solida es mayor que la fase liquida, siendo la humedad de estos productos inferior al 25% (Martínez, 2000). Los alimentos secos están inicialmente cubiertos en su superficie interna (poros) y externa (superficie de las partículas) por una monocapa de moléculas de agua, que a cierta humedad constituye un limite de hidratación a partir del cual las interacciones agua-sustrato se pueden modificar, lo cual no es deseable, ya que a medida que decrece la interacción agua-sustrato aumenta la aw. Si al producto se le van incorporando moléculas de agua, estas van quedando retenidas a la fase solida mediante fuerzas de Van der Waals y puentes de hidrogeno con otras moléculas de agua, formando multicapas en la superficie interna y externa del material. Cuando comienza a coexistir con este fenómeno la penetración de las moléculas hacia el interior de la matriz solida y se da la correspondiente movilización de solutos, comienza la solubilización de los materiales solubles del alimento hasta que existe agua suficiente y se forma la fase acuosa (Martínez, 2000). 2.3.1. ALIMENTOS DE HUMEDAD INTERMEDIA (AHI) Son aquellos que presentan niveles de actividad de agua entre los valores de 0,65 – 0,86; para contenidos de humedad de 20 – 50%. Además para su conservación no se debe necesitar tratamiento térmico o refrigeración y el contenido de agua debe ser tal que no requiera previa rehidratación para ser ingerido (Chirfe et al.; citado por Kopper, 1990). El valor de 0,86 se toma como limite, ya que es suficiente para inhibir bacterias

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patógenas, como el Staphylococcus aureus, aunque es insuficiente para evitar hongos y levaduras, por lo que en su elaboración se añaden sorbatos y benzoatos (Badui, 2006). Torres (1991), sostiene que los alimentos de humedad intermedia pueden ser definidos como productos microbiológicamente estables a temperatura ambiente y de suficiente plasticidad como para que puedan ser consumidos sin necesidad de rehidratación. En general, poseen una actividad de agua entre 0,65 y 0,85 y contienen entre 15 y 30% de humedad. Vigo et al. (1979), reportó que hay un interés por los alimentos conservados por reducción de la actividad de agua y adición en algunos casos, de ciertos agentes microbianos específicos. Estos productos se han dado en llamar alimentos de humedad intermedia, pues pueden ingerirse sin previa rehidratación y a pesar de ello, son estables sin necesidad de refrigeración o esterilización. Típicamente, la humedad de estos alimentos oscila entre el 20 y el 50%, y su actividad de agua entre 0,6 y 0,92. Según Labuza (1970), refiere que los alimentos de humedad intermedia con un contenido de 20 – 40% de humedad, se localizan dentro de la isoterma de absorción, a una actividad de agua superior a 0,5. Acker (1963), reporta que para la estabilidad adecuada de los alimentos de humedad intermedia, las enzimas debían ser inactivadas. Los alimentos de humedad intermedia pueden mantenerse en niveles de actividad de agua encima del punto de empardeamiento máximo, sin deterioro microbiológico, lo cual aumenta la vida de almacenaje del producto. Quast y Teixeira (1976), manifiesta que los alimentos de humedad intermedia, generalmente absorben agua, si se encuentran en climas donde la humedad relativa ambiental es superior a 80 o 90% inclusive por largos periodos; siendo esa la causa de desarrollo de microorganismos no patógenos, que originan el deterioro de la calidad del producto. Por otro lado, Parada (1985), indica que los alimentos de humedad intermedia son productos que se preservan con un contenido de humedad entre 30 y 50% y con actividad de agua entre 0,65 y 0,85; que evitan su deterioro por periodos que van de 3 a 6 meses, sin necesidad de refrigeración. Gee et al. (1977), reporta que las propiedades que la hacen deseables a los alimentos de humedad intermedia han sido ampliamente discutidos e incluyen:

Estabilidad microbiológica. Estabilidad durante el almacenamiento sin condiciones especiales. Reducción del peso y envasado del producto. Se puede consumir sin rehidratación.

Braverman (1980), afirma que la estabilidad máxima de los alimentos se observa a niveles de humedad intermedia.

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Los valores limites de aw para los AHI se establecen para fijar un valor mínimo de contenido de agua que permita consumir el producto directamente sin necesidad de rehidratar y un valor máximo compatible con la autoestabilidad del alimento durante su almacenamiento (Chirfe et al.; citado por Kopper, 1990). Por otra parte Fennema (2008), indica que los polialcoholes pueden contribuir de forma importante a la estabilidad de los alimentos de humedad intermedia. Los AHI contienen bastante humedad (15 – 30%) aunque son estables a la alteración microbiana sin necesidad de refrigerarlos. Diversos alimentos de consumo como fruto secos, mermeladas, jaleas, merengues etc. tienen estabilidad y característica de los AHI. Algunos de estos alimentos pueden rehidratarse antes de su consumo, pero todos poseen textura plástica y pueden consumirse directamente. Aunque en los últimos años los alimentos autoestables con destino a los animales de compañía han tenido rápida aceptación, aun no se han conseguido nuevos productos populares de este tipo con destino a la alimentación humana. No obstante se encuentran en desarrollo alimentos a partir de carne, hortalizas, frutas y platos combinados que realmente pueden llegar a ser importantes alimentos conservados. La mayoría de los AHI tienen aw de 0,7 a 0,85. A los alimentos que se le añade humectantes contienen alrededor de 20 g de agua por 100 g de solidos (82% agua en peso). Si los AHI con aw próximos a 0,85 se preparan mediante desorción pueden desarrollarse mohos y levaduras. Para solventar este problema, los ingredientes pueden calentarse durante su preparación y añadirles un agente antimicótico, como el ácido sórbico (Fennema, 2008). Para obtener aw deseada, se requiere normalmente añadir un humectante que retenga agua y proporcione una textura agradable. En la preparación de AHI, relativamente pocas sustancias tolerables organolépticamente son eficaces para reducir la aw. Entre esas sustancias se encuentran principalmente: glicerol, sacarosa, glucosa, propilenglicol y cloruro sódico. Por otro lado, las preparaciones tecnológicas de mayoría de dulces libres de azúcar se basan en los principios que gobiernan los productos de humedad intermedia (Fennema, 2008).

Cuadro 03: aw mínimos para el crecimiento de microorganismos.

aw Microorganismo

0,91 Bacterias

0,88 Levaduras

0,80 Mohos

0,75 Bacterias halófilas

0,65 Mohos xerófilos

0,60 Levaduras osmófilas

Fuente: Cheftel y Cheftel, 1984. Estos productos se fabrican quitándole agua al alimento o acondicionándole solutos altamente hidratables que retienen agua y reducen consecuentemente la aw. Entre los

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AHI se pueden citar las frutas secas comunes como higos, ciruelas, pasas y albaricoques; productos dulces como confites suaves, marshmallows, jaleas, mermeladas, mieles; productos horneados como queque de frutas y brownies; y productos cárnicos como peperoni y otros embutidos secos, tocineta precocida, jamones, prosciutto, y muchos tipos de pescado seco salado (Brockmann, 1973). Cuadro 04: Valores de actividad de agua (25°C) y pH en alimentos de humedad

intermedia.

Producto aw pH Humedad (%)

Mermelada de ciruela 0,82 3,3 30,2

Mermelada de durazno 0,84 3,5 32,2

Dulce de leche 0,87 6,3 31,1

Dulce de membrillo en lata. 0,78 3,5 28,6

Leche condensada azucarada 0,84 6,1 25,7

Dulce de leche sólido 0,74 5,5 9,9

Miel de abeja 0,62 3,3 18,3

Durazno desecado 0,69 4,1 15,1

Jarabe de glucosa 0,67 4,2 17,7

Mango “Chutney” 0,86 3,3 38

Fruta abrillantada 0,87 3 22,8

Kétchup 0,94 3,8 58,8

Fuente: Vigo et al. (1979).

Cuadro 05: Valores de aw de algunas frutas y hortalizas frescas.

Fuente: LAB-FERRER, 2008.

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CARACTERÍSTICAS DE ALIMENTOS DE HUMEDAD INTERMEDIA Chirife et al., citado por Kopper (1990) profundizan en ciertos aspectos de alimentos de humedad intermedia, estos son: Un AHI no debe requerir de un tratamiento previo a su consumo, a excepción de la

preparación culinaria. Se excluyen como AHI aquellos alimentos que su estabilidad es debida a la

esterilización industrial o que requieran de un envasado aséptico. Tal es el caso de productos envasados térmicamente, ya sea en latas, frascos o bolsas.

El proceso de elaboración de un AHI puede incluir un tratamiento térmico siempre y cuando este no se realice con el fin exclusivo de conservación, aunque de hecho la estabilidad del mismo se vea mejorada. Como por ejemplo el escaldado de frutas y verduras, el calentamiento del almíbar para hacer frutas glaseadas, etc. Igualmente sucede con la refrigeración dentro del proceso de elaboración.

2.3.1.1. TECNOLOGÍA DE OBSTÁCULOS La tecnología de obstáculos en 1978 que surgió a mediados de los años setenta como una alternativa para la conservación de alimentos de humedad intermedia y de alta humedad, se ha estado empleando en los últimos años para obtener alimentos mínimamente procesados. En la tecnología de obstáculos o de barreras se combinan inteligentemente factores de conservación que representan obstáculos para el crecimiento microbiano, ya que interaccionan aditiva o sinergísticamente, lo que permite tener una estabilidad durante el almacenamiento y al aplicar los factores en dosis bajas se logra tener un efecto antimicrobiano mayor que provoca una menor pérdida de calidad sensorial que si se aplicara un solo factor en forma severa para lograr el mismo fin. Es claro que esta tecnología busca deliberada e intencionalmente que la combinación de obstáculos sea tal que se asegure la estabilidad y seguridad microbiológica de un alimento, además de las propiedades sensoriales, nutrimentales y económicas sean las óptimas (Leistner, 2000; Alzamora, 1997). Al utilizar esta preservación multiobjetivo en un alimento se logra interferir en la homeostasis de microorganismos, por la acción de niveles pequeños de factores de conservación u obstáculos, los cuales usados en combinación, tienen cada uno un efecto adverso a la célula microbiana (Alzamora et al., 1998). Los obstáculos comúnmente usados en la preservación de alimentos son la temperatura (alta o baja), la actividad de agua (aw), la acidez (pH), el potencial redox (Eh), los conservadores (como nitritos, sorbatos, sulfitos) y los microorganismos competitivos (bacterias ácido-lácticas) (Leistner, 2000). La combinación de estos factores ha originado una nueva generación de productos refrigerados en los que además de incorporar múltiples barreras u obstáculos como acidificación, aw reducida, conservadores, cambios en el envase y atmósfera se añade la refrigeración como un obstáculo más (Alzamora, 1997).

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La aw de los AHI debería estar por debajo de 0,85 o con el pH menor a 5, ya que uno de estos obstáculos protege el producto contra la presencia de enterotoxinas del S. aureus sin embargo, un AHI con una aw menor 0,90 son microbiológicamente estables si estos reciben un tratamiento térmico suficiente para inactivar microorganismos o si estos tienen obstáculos inherentes, los cuales inhiben el desarrollo de microorganismos indeseables. Si es posible, los AHI deberían ser envasado al vacío en recipientes que ofrezcan impermeabilidad al oxigeno. Un bajo potencial de oxido– reducción (Eh) del producto inhibe el crecimiento de hongos y la producción de enterotoxinas estafilocócicas (Leistner, 2000).

Figura 04: Estabilidad de alimentos basados en el efecto obstáculo (Leistner, 2000). El ejemplo 1 presenta el caso de un alimento que posee 6 obstáculos, los cuales

los microorganismos presentes no los pueden superar todos. Por lo tanto este alimento tiene suficiente estabilidad microbiológica. Aquí todos los obstáculos tienen la misma intensidad, que en la realidad es difícil encontrar.

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/fundam/grafica3.gif

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Una situación más real se presenta en el ejemplo 2. La estabilidad microbiológica de este producto está basada en 5 obstáculos de diferente intensidad. Los principales obstáculos son la aw y el agente conservante (ej. sorbato de potasio), y los obstáculos adicionales son la temperatura de almacenamiento, el pH y el potencial redox. Estos obstáculos son suficientes para detener los tipos y el número de microorganismos asociados con este producto.

El ejemplo 3 representa el mismo producto pero con una mejor condición sanitaria, es decir con pocos microorganismos al iniciar. Por lo tanto, en este producto, solo 2 obstáculos serían necesarios.

De otra parte, en el ejemplo 4, debido a las deficientes condiciones de higiene, demasiados microorganismos están presentes desde el comienzo. De ahí que los obstáculos inherentes en este producto no previenen el deterioro.

El ejemplo 5 es un alimento de excelente contenido de nutrientes y vitaminas. Por lo tanto, aunque por el tipo y número usual de microorganismos y los mismos obstáculos del ejemplo 2, 3 y 4 no son suficientes. Hay alguna indicación en el sentido que importa más el resultado del obstáculo que el número que se interpongan para determinar la estabilidad microbiológica del alimento.

El ejemplo 6 ilustra el efecto sinérgico que los obstáculos en un alimento podrían tener entre si.

El efecto del obstáculo es de fundamental importancia en la conservación de alimentos, ya que el concepto de obstáculo gobierna el deterioro microbiológico de los alimentos tanto como su daño o fermentación (Leistner, 2000).

Figura 05: Procesos tradicionales y nuevos desarrollados en conservación de alimentos

y parámetros u obstáculos sobre los que están basados (Leistner, 2000).

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2.3.1.2. CURVAS DE ADSORCIÓN El conocimiento de las características de adsorción de los alimentos que se van a deshidratar es de gran importancia, ya que el contenido de humedad de equilibrio es el contenido de humedad mínimo que puede alcanzarse bajo ciertas condiciones de humedad y temperatura del aire. Su compresión es de gran ayuda al estudiar la estabilidad del producto deshidratado durante el almacenamiento (Brennan, 1980). Cuando un producto orgánico esta en contacto con aire a una humedad y temperatura constante hasta alcanzar el equilibrio, el producto adquiere una humedad definida o humedad de equilibrio a las condiciones dadas. Si el material contiene mas humedad que su valor de equilibrio en contacto con el gas, se secara hasta alcanzarlo, mediante el fenómeno de desorción. Por el contrario, si es menos húmedo, este adsorberá agua hasta alcanzar el valor de equilibrio (Brennan, 1980). Las isotermas de adsorción relacionan el contenido de humedad del producto y la humedad de la atmosfera con la cual se encuentra en equilibrio a una temperatura dada (que es igual a su aw) y tienen por lo general una forma sigmoidal, como se aprecia en la figura 06 (Brennan, 1980).

Figura 06: Curvas típicas de las isotermas de absorción y desorción de los alimentos

(Badui, 2006). Sin entrar en consideraciones físicos químicas de la forma de estas curvas, se distinguen para las necesidades de la tecnología del secado dos casos:

El caso en que la aw=1, se dice entonces que el producto contiene agua libre en su superficie.

El caso donde la aw<1, se dice que el producto no contiene mas agua libre en su superficie.

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Debido al efecto de histéresis, la curva obtenida partiendo del producto húmedo (desorción) es diferente de la obtenida a partir del producto seco (adsorción) (Risvi y Benado, 1984). 2.3.1.3. VENTAJAS Los AHI presentan una serie de ventajas que pueden favorecer su éxito comercial, especialmente en cuanto a lo que se refiere a costos y cualidades sensoriales. Levi et al. (1985), destacan la conveniencia de secar frutas a los niveles de humedad intermedia principalmente desde el aspecto energético, ya que se requiere una proporción significativamente menor que su contraparte seca, debido a la reducción del efecto de endurecimiento superficial que dificulta el secado. Otros autores coinciden también en la simplicidad de los métodos de producción y de los equipos necesarios para su elaboración, disminuyendo los costos (Chirfe et al.; citado por Kopper, 1990). Dado que la conservación de un AHI no se requiere de envasado hermético ni aséptico, los costos de empaque son significativamente bajos. La vida útil del mismo dependerá del control que se tenga de la aw, por lo cual se requiere de empaques con cierta impermeabilidad al vapor de agua, especialmente en los países tropicales que presentan una humedad relativa del ambiente alta (Castillo, citado por Kopper, 1990). Además, la plasticidad presente en los AHI permite comprimirlos en forma de barras, aumentando la eficiencia del empaque (Brockmann, 1973). Al eliminar la necesidad de refrigeración para su conservación, se elimina un costo adicional de almacenamiento muy significativo. 2.3.1.4. ATRIBUTOS SENSORIALES La principal característica de los AHI es la retención de los atributos de calidad, tales como color, sabor, apariencia y textura de su contraparte fresca, condición muchas veces deseada al desarrollar nuevos productos (Levi et al., 1985). Los AHI pueden consumirse directamente, sin necesidad de rehidratar y pueden ser clasificados como alimento concentrado por su bajo contenido de humedad pero no presentan la sensación de sequedad de los alimentos totalmente deshidratados (Brockmann, 1973). 2.3.1.5. DESVENTAJAS Aunque los AHI tienen una baja actividad de agua que limita el crecimiento microbiano, su composición es semejante a la de los alimentos convencionales. Sin embargo, su calidad puede variar por ciertas reacciones que presentan picos de la velocidad de reacción en el ámbito de los AHI, como son las reacciones enzimáticas, las de pardeamiento no enzimático y de oxidación de lípidos (Lima, 1986).

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Algunos AHI contienen altos niveles de aditivos (sulfitos nitritos, humectantes, etc.) que pueden causar problemas de salud y los posibles problemas legales. Alto contenido de azúcar es también una preocupación debido a la ingesta de calorías elevada. Por lo tanto, los esfuerzos se han hecho para mejorar la calidad de dichos alimentos por la disminución de azúcar y de sal de adición, así como mediante el aumento del contenido de humedad y aw, pero sin sacrificar la estabilidad microbiana y la seguridad de los productos, si se almacena sin refrigeración. Esto se puede lograr por una aplicación inteligente de obstáculos (Leistner, 1994). Productos de Frutas de alimentos de humedad intermedia parecen tener mercados potenciales. Sin embargo, la aplicación de esta tecnología para producir productos estables a temperatura ambiente está limitada por la alta concentración de solutos necesarios para reducir las actividades de agua a niveles seguros. Esto usualmente afecta a las propiedades sensoriales de los alimentos (Leistner, 1994).

Figura 07: Cambios que ocurren en los alimentos en función de su actividad de agua. a)

Oxidación de lípidos; b) reacciones hidroliticas; c) oscurecimiento enzimático; d) isoterma de adsorción; e) actividad enzimática; f) crecimiento de hongos; g) crecimiento de levadura y h) crecimiento de bacterias (Badui, 2006).

Para desarrollar AHI generalmente se utilizan métodos combinados que incluyen adición de agentes depresores de aw, regulación de pH, disminución de la humedad, adición de preservantes, etc. 2.3.1.6. FRUTAS CONSERVADAS BAJO EL CONCEPTO AHI La aplicación de la tecnología de AHI ha tenido mucho éxito en la conservación de frutas y verduras sin necesidad de refrigeración en la mayoría de los países latinoamericanos. Por ejemplo, la adición de altas cantidades de azúcar a las frutas

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durante el procesamiento se creará una capa de protección contra la contaminación microbiana después del proceso de calor. El azúcar actúa como un depresor de la actividad de agua que limita la capacidad de las bacterias para crecer en los alimentos. Como se describe en la figura 05, los AHI son aquellos con aw en el intervalo de 0,65 a 0,90 y el contenido de humedad entre 15% y 40%. Los productos alimenticios formulados bajo este concepto son estables a temperatura ambiente sin tratamiento térmico y en general se puede comer sin rehidratación. Algunas frutas y verduras se consideran AHI. Estas incluyen la col, las zanahorias, el rábano picante, papas, fresas, etc. (FAO, 2003). 2.3.1.7. SUSTANCIAS RECOMENDADAS PARA REDUCIR LA aw EN FRUTAS

Glucosa: La glucosa no es un humectante muy bueno debido a la capacidad de agua inferior de retención (WHC), lo que hace que sea difícil obtener la curva isoterma a una baja aw (FAO, 2003). La fructosa: La fructosa tiene una actividad de agua mayor reducción de la capacidad y por lo tanto es más deseable como un humectante en la estabilización de los productos alimenticios (FAO, 2003). La sacarosa: Es uno de los azúcares más estudiados y se utiliza ampliamente en sistemas de alimentos, en la industria de la confitería, tanto en los EE.UU. y Europa, pero tiene una menor actividad de agua capacidad de reducción en comparación a la fructosa (FAO, 2003). Cuadro 06: Capacidad de algunos azucares y sales para reducción de la actividad de

agua.

Fuente: Sloan y Labuza, citado por FAO, 2003.

En la industria alimentaría se emplean diversos productos, principalmente azúcares y sales, para disminuir la aw. Algunas de sus características se recogen en el cuadro 06. Atendiendo, únicamente, a la capacidad para reducir la aw, el sorbitol y la fructosa son

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los humectantes más aconsejables. En general la glucosa, no es un buen humectante debido a su baja capacidad para retener agua. En cambio, la fructosa tiene una gran capacidad para disminuir la aw. La sacarosa, aunque su uso está muy extendido, posee una capacidad para reducir la aw menor que la de la fructosa. Además, para un mismo valor de aw, las formas amorfas absorben más agua que sus correspondientes formas cristalinas (FAO, 2003). Las sales NaCl y KCl parecen ser los mejores humectantes en rangos de aw elevados. La gran capacidad que tienen las sales para disminuir la aw es atribuible a su bajo peso molecular, que aumenta su capacidad para unirse a más agua. Los polioles son mejores humectantes que los azúcares debido a su gran capacidad para reducir la aw y son menos higroscópicos que los azúcares. Los más usados con 1,3- butilenglicol, propilen glicol, glicerol y PEG 400 (FAO, 2003). 2.3.1.8. CONTENIDO DE AGUA FRENTE LA RELACIÓN DE ACTIVIDAD DE AGUA Las figuras 08 y 09, representan las curvas típicas que se pueden aplicar a la mayoría de los sistemas de alimentos para el contenido de agua en equilibrio (g agua / g de sólido) frente a la actividad de agua. Los gráficos indican el intervalo en el que los alimentos se pueden ajustar. En general, los alimentos deshidratados tienen menos de 0,60 aw, y mientras tanto, los alimentos de humedad intermedia (AHI) la actividad de agua oscila entre 0,62 y 0,92. La figura 08 muestra que la actividad de agua no disminuye muy por debajo de 0,99 hasta que el contenido de humedad se reduce a 1 g H2O por g de sólido. Una disminución en el contenido de agua o actividad de agua se puede lograr por secado, y por la adición de humectantes, que reduce la actividad de agua a través de los efectos de la ley de Raoult, o por la adición de los ingredientes secos, tales como almidón, gomas, o fibras, que interactúan con agua a través de varios mecanismos (FAO, 2003).

Figura 08: Equilibrio típico de contenido de agua frente a la actividad de agua en

alimentos (FAO, 2003).

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Figura 09: Equilibrio de la actividad del agua frente a la humedad, típico en los

alimentos. Región inferior de la isoterma. 2.2.1.9. TIPOS DE ALIMENTOS DE HUMEDAD INTERMEDIA Muchos de los alimentos de humedad intermedia se han producido y consumido durante siglos, mientras que otros han sido introducidos más recientemente así como la tecnología para su fabricación. El propósito de este trabajo es aportar información sobre los parámetros de estabilidad aw y pH de numerosos aumentos de humedad intermedia en los productos que se muestran en el cuadro 07.

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Cuadro 07: Valores medios de actividad del agua y pH en alimentos de humedad intermedia.

PRODUCTOS aw pH

Productos cárnicos

Cecina 0,859 5,92

Chorizo extra 0,872 5,33 Chorizo primera 0,877 5,86

Extracto carne y vegetales 0,703 5,55

Jamón curado 0,909 5,99

Lomo embuchado 0,883 5,78 Morcón 0,817 5,35

Salami extra 0,880 5,03

Salami primera 0,723 5,05

Salchichón primera 0,784 5,43 Salchichón extra a 0,879 5,01

Salchichón primera 0,821 5,22

Salchichón segunda 0,850 4,84

Salchichón tercera 0,801 4,83

Sobrasada 0,835 4,65

Productos pesqueros

Bacalao 0,749 5,95

Huevas de maruca 0,800 5,66 Mojama de atún 0,851 6,14

Ahumado de Arenquen 0,863 5,50

Ahumado de Atún 0,895 5,84

Ahumado de Bonito 0,738 5,90 Enlatado de Anchoas y afines 0,744 5,59

Enlatado de Trucha 0,888 5,84

Enlatado de Salmón 0,856 5,50

Productos lácteos Dulce de leche 0,839 6,20

Leche condensada 0,844 6,39

Mantequilla salada 0,903 5,89 Queso azul de Cabrales 0,905 6,45

Queso azul de Oveja 0,906 6,08

Queso castellano 0,899 5,50

Queso Gouda 0,857 5,78 Queso Mahón 0,881 4,49

Queso Manchego en aceite 0,884 5,11

Queso Parmesano 0,878 5,51

Queso Pedroches 0,900 5,45 Queso Rallado 0,832 5,30

Queso Roncal 0,860 5,49

Vegetales y derivados

Almendras crudas 0,677 6,22

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Carne de membrillo 0,842 3,58 Ciruela de California 0,817 4,47

Confituras 0,835 3,28

Dátiles dulces 0,700 5,28

Dulce de manzana 0,901 4,05

Frutas confitadas 0,748 3,40

Margarina con sal 0,894 5,40

Mermeladas 0,907 3,39

Miel 0,582 4,08 Pan de higos 0,736 4,56

Pimienta blanca molida 0,620 5,92

Pimienta negra molida 0,636 6,28

Salsa de arándanos 0,822 2,70 Tortellini de carne 0,675 6,11

Tortellini de queso 0,661 6,10

Panadería y repostería

Bizcocho de chocolate 0,764 6,86

B. recubierto de chocolate 0,719 5,51

Bizcocho de espuma 0,740 6,49

Bolitas de almendras 0,775 5,71

Magdalenas cuadras 0,790 6,87 Magdalenas Fairy Cakes 0,784 8,82

Magdalena valencianas 0,799 6,80

Mantecado de canela 0,672 5,85

Mazapán 0,740 5,48 Snack de chocolate 0,719 5,51

Sobaos de mantequilla 0,741 6,53

Turrón de jijona 0,667 5,66

Turrón de fruta 0,773 5,68

Turrón de nata – nueces 0,799 5,81

Turrón de coco 0,745 5,42

Turrón de yema tostada 0,806 5,52

Turrón de nieve 0,794 5,92

Fuente: Gómez et al., 1991.

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