INTRODUCCIÓN

La bioquímica es una ciencia que estudia la composición química de los seres vivos, estudia pequeñas moléculas presentes en las células y las reacciones químicas que sufren estos compuestos (metabolismo) que les permite obtener energía (catabolismo) y generar biomoléculas propias (anabolismo).

Una de las ramas de la bioquímica es la bioquímica de alimentos , que es la que estudia la naturaleza de los alimentos, la causa de su alteración y los principios en que descansa el procesado de los alimentos. A continuación hablaremos sobre un tema que se desprende de esta rama: la actividad de agua.

¿Qué es la actividad de agua?

El agua es, quizás, el factor individual que más influye en la alterabilidad de los alimentos. Se ha demostrado que alimentos con el mismo contenido de agua se alteran de forma distinta, por lo que se deduce que la cantidad de agua no es por sí sola una herramienta indicativa del deterioro de los alimentos.

De este hecho surge el concepto de aw, que indica la fracción del contenido de humedad total de un producto que está libre, y en consecuencia, disponible para el crecimiento de microorganismos y para que se puedan llevar a cabo diversas reacciones químicas que afectan a su estabilidad.

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.

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.

Relación entre la actividad de agua y contenido de agua

La relación entre la composición de un alimento y su aw es bastante compleja. Para conocer esta relación lo habitual es determinar los valores de la aw del alimento a diferentes concentraciones de agua, los que se representan gráficamente con el fin de obtener la isoterma de sorción de agua. Los factores que reducen la presión de vapor de agua en los alimentos y, por tanto, la aw son la adsorción de las moléculas de agua a las superficies, las fuerzas capilares y las sustancias disueltas que se han mencionado anteriormente. Normalmente se acepta que el primer ascenso de la isoterma representa la adsorción del agua formando una monocapa de moléculas en los lugares de adsorción del producto sólido. Al añadir más agua, la isoterma crece rápidamente a medida que los solutos se disuelven y se llenan los espacios capilares. Estos fenómenos se solapan y algunos pueden no estar representados en la isoterma. Puede no verse la monocapa en los alimentos que contienen poco material estructural si las fuerzas capilares tienen poca influencia.

Efecto de la actividad del agua sobre los alimentos: vida útil

La actividad del agua (a_w “activity water”) junto con el pH, temperatura, y cantidad de oxígeno presente en el medio, es uno de los factores determinantes para la conservación y seguridad de los alimentos listos para el consumo, ayudándonos a predecir la estabilidad y vida útil de los mismos.

El crecimiento y el desarrollo normalizado de las funciones metabólicas de los microorganismos patógenos están ligados a la cantidad de agua “disponible” presente en el medio. Por ello, no hemos de confundir la a_w con la cantidad total de agua, ya que la primera representa la cantidad de agua libre o disponible para el crecimiento de microorganismos.

Crecimiento microbiano

La aw es un factor crítico que determina la vida útil de los productos. Este parámetro establece el limite para el desarrollo de muchos microorganismos, mientras que otros parámetros como temperatura, pH o contenido en azúcares, generalmente influyen en la velocidad de crecimiento.

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. 

 

Control de la migración de humedad

Algunos alimentos contienen componentes con distintos niveles de aw, como dulces con relleno de crema o cereales con frutas secas. Los cambios de textura no son deseables, y se suelen producir como resultado de la migración de humedad entre los multi-componentes. La humedad migrará desde la región de aw alta a la región de aw más baja, así por ejemplo, la humedad que migre desde una fruta seca de mayor aw al cereal de menos aw causará que la fruta se torne dura y seca mientras que el cereal se tornará blando.

CONCLUSIÓN

La actividad de agua es una medida termodinámica de la energía del agua en un producto, se relaciona directamente a la susceptibilidad microbiana de los productos alimentarios. También está bien correlacionada con las reacciones de degradación física y química que acaban con la vida útil de los alimentos, se  utiliza para predecir y maximizar la vida útil, para tomar decisiones de envasado, evitar la proliferación de microorganismos y en otras muchas facetas de la formulación y diseño de nuevos productos.

Ver video: https://www.youtube.com/watch?v=mIlTDQKVIvo

Articulo: http://www.interempresas.net/Quimica/Articulos/69770-La-importancia-de-conocer-la-actividad-de-agua.html

GLOSARIO

Capacidad de retención de agua:

Es un término que se emplea frecuentemente para describir la eficacia a una matriz de moléculas, normalmente macromoléculas presentes a bajas concentraciones, para atrapar físicamente grandes cantidades de agua, inhibiendo la exudación.

Isotermas de sorcion de humedad (MSI):

Son representaciones graficas de p/p. versus el contenido de agua a la misma temperatura constante.

Agua ligada:

Es el agua que existe en la vecindad de solutos y otros constituyentes no acuosos y que exhibe propiedades significativamente distintas de las del agua masiva predominante en el mismo sistema.

Puentes de agua:

En los que una molécula de agua interactúa con dos sitios elegibles formadores de enlaces de hidrogeno de uno o más solutos.

Moléculas enclaustradas:

Son compuestos de bajo peso molecular con tamaños y formas compatibles con las dimensiones de las jaulas 20-74 moléculas de agua.

Histéresis:

Es la falta de coincidencia o desviación de ambas isotermas.

RVP

Presión de vapor relativa


BIBLIOGRAFÌA 

-Badui D. S. Química de los alimentos. 4ta edición. Editorial Pearson. 2006.

-Fennema, O. R., Sanz P, B. (2000). Química de los alimentos (2a ed.). Zaragoza: Acribia.

-Addison Wesley. T. McKEE & J.R. McKEE. Bioquímica. La base molecular de la vida. 3ª Edición, 2003. McGraw-Hill/Interamericana.

-Romain, J. Ciencia de los alimentos. Bioquimica, Microbiologìa, Procesos. 2007. Acribia.

-Cheftel,J. & Cheftel, H. Introducción a la bioquímica de los alimentos. 2da ediciòn. Editorial Acribia. 2010 
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