DETERMINACIÓN DE HUMEDAD EN LOS ALIMENTOS

1. DETERMINACIÓN DE HUMEDAD EN LOS ALIMENTOS

2. DETERMINACIÓN DE HUMEDAD • PUEDE SER UNO DE LOS MÁS IMPORTANTES ANÁLISIS REALIZADOS EN LOS ALIMENTOS Y AL MISMO TIEMPO UNO DE LOS MÁS DIFÍCILES DE PROPORCIONAR RESULTADOS EXACTOS Y PRECISOS.

3. IMPORTANCIA DE LA DETERMINACIÓN DE HUMEDAD EN LOS ALIMENTOS • ESTABILIDAD.- RELACIONADA CON EL CONTENIDO DE HUMEDAD (MÁS CORRECTAMENTE: LA ACTIVIDAD DE AGUA Aw. • ESTÁNDARES LEGALES.- LAS COMPAÑÍAS ALIMENTARIAS DESEAN VENDER TANTA AGUA COMO SEA POSIBLE Y LEGALMENTE.

4. IMPORTANCIA DE LA DETERMINACIÓN DE HUMEDAD • PROBLEMAS INDUSTRIALES.- PARA EL PROCESAMIENTO ÓPTIMO DE LOS ALIMENTOS, e.g.: MOLIENDA DE CEREALES • EXPRESIÓN DE LOS DATOS.- PARA EXPRESAR LOS DATOS UNIFORMEMENTE

5. MATERIA SECA • LA FORMA UNIVERSAL DE EXPRESAR LOS DATOS. • LA MATERIA SECA QUE PERMANECE DESPUÉS DE LA REMOCIÓN DEL AGUA SE LLAMA: SÓLIDOS TOTALES

6. FORMA EN QUE SE ENCUENTRA EL AGUA DISTRIBUIDA EN LOS ALIMENTOS • AGUA LIBRE • AGUA ADSORBIDA • AGUA DE DESHIDRATACIÓN Ó LIGADA

7. AGUA LIBRE • ESTE TIPO DE AGUA MANTIENE SUS PROPIEDADES FÍSICAS Y, ASÍ, ACTÚA COMO EL AGENTE DISPERSANTE PARA COLOIDES Y EL SOLVENTE DE LAS SALES.

8. AGUA ADSORBIDA ESTE TIPO DE AGUA SE ENCUENTRA FUERTEMENTE ADHERIDA U OCLUÍDA EN LAS PARÉDES CELULARES O CITOPLASMA Y TAMBIÉN ESTÁ FUERTEMENTE ADHERIDA A LAS PROTEÍNAS

9. AGUA LIGADA O DE DESHIDRATACIÓN ESTE TIPO DE AGUA ESTÁ LIGADA QUÍMICAMENTE, POR EJEMPLO, ALGUNAS SALES COMO: Na2SO4· 10H2O LACTOSA MONOHIDRATADA

10. IMPORTANCIA DEL CONOCIMIENTO DE LAS DETERMINACIONES DE HUMEDAD

11. IMPORTANCIA • LA HUMEDAD ES UN FACTOR DE CALIDAD EN LA CONSERVACIÓN DE ALGUNOS PRODUCTOS Y AFECTA LA ESTABILIDAD DE: • VEGETALES, FRUTAS, LECHES, HUEVOS, HIERBAS Y ESPECIAS DESHIDRATADOS.

12. IMPORTANCIA • LA HUEMEDAD ES UTILIZADA COMO FACTOR DE CALIDAD EN: • JALEAS, MERMELADAS, PARA EVITAR SU CRISTALIZACIÓN. • JARABES AZUCARADOS • CEREALES PREPARADOS.

13. IMPORTANCIA • LA REDUCCIÓN DE LA HUMEDAD ES IMPORTANTE PARA EL EMPACADO CONVENIENTE DE: • LECHES CONCENTRADAS. • EDULCORANTES LÍQUIDOS. • JUGOS DE FRUTAS CONCENTRADOS.

14. IMPORTANCIA • EL CONTENIDO DE SÓLIDOS ES ESPECIFICADO A MENUDO EN CONTENIDO DE HUMEDAD O DE SÓLIDOS EN ESTÁNDARES COMPOSICIONALES: • QUESO CHEDDAR (≤39%) • HARINA ENRIQUECIDA (≤15%)

15. IMPORTANCIA • RESULTADOS SOBRE EL VALOR NUTRICIONAL DE LOS ALIMENTOS REQUIEREN DEL CONOCIMIENTO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD. • LOS DATOS SOBRE HUMEDAD SE UTILIZAN PARA EXPRESAR LOS RESULTADOS DE OTRAS DETERMINACIONES ANALÍTICAS SOBRE UNA BASE UNIFORME

16. CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS ALIMENTOS • FRUTAS: • SANDÍA 92.6% • NARANJA 86% • UVA 81.6% • UVA PASA 18%

17. CONTENIDO DE HUMEDAD EN LOS ALIMENTOS • VEGETALES: • PEPINOS 95.1% • EJOTES 90.1 • PAPA BLANCA 79.8

18. CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS ALIMENTOS • NUECES: • NUEZ ENCARCELADA 3.1% • CACAHUATES TOSTADOS CON CÁSCARA 1.8%

19. CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS ALIMENTOS • GRASAS Y ACEITES: • MARGARINA 15.5% • ACEITES PARA COCINAR 0% • MANTEQUILLA 15.5%

20. CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS ALIMENTOS • PAN, CEREALES Y PASTA: • HARINA DE TRIGO: 12% • PAN BLANCO 35% • HOJUELAS DE MAÍZ 3.8% • GALLETAS SALADAS 4.3% • MACARRONES 10.4%

21. CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS ALIMENTOS PRODUCTOS LÁCTEOS: LECHE ENTERA 87.4% YOGHURT 89% QUESO COTTAGE 78.3% HELADOS 63.2%

22. CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS ALIMENTOS • CARNES, AVES, PESCADOS: • CARNE MOLIDA 68.3% • PECHUGA DE POLLO 59.5% • FILETE DE PESCADO 58.1% • HUEVOS DE GALLINA 73.7%

23. SELECCIÓN DEL MÉTODO DE DETERMINACIÓN DE HUMEDAD • DETERMINADO POR DIVERSOS FACTORES

24. FACTORES QUE DETERMINAN LA SELECCIÓN DEL MÉTODO • FORMA EN LA QUE EL AGUA ESTÁ PRESENTE EN EL ALIMENTO. • NATURALEZA DEL PRODUCTO ANALIZADO (SI SE OXIDA O DESCOMPONE FÁCILMENTE) • CANTIDAD RELATIVA DEL AGUA PRESENTE EN EL PRODUCTO

25. FACTORES QUE DETERMINAN LA SELECCIÓN DEL MÉTODO • RAPIDEZ DE LA DETERMINACIÓN. • EXACTITUD DESEADA. • DISPONIBILIDAD Y COSTO DEL EQUIPO REQUERIDO. • CAPACITACIÓN REQUERIDA. • RIESGOS

26. PRECAUCIONES AL MUESTREAR • OBJETIVO: • MINIMIZAR PÉRDIDAS O GANANCIAS DE HUMEDAD DURANTE EL MUESTREO

27. PRECAUCIONES AL MUESTREAR • REALIZAR EL MUESTREO LO MÁS RÁPIDO POSIBLE PARA EVITAR LA EXPOSICIÓN DE LA MUESTRA A LA ATMÓSFERA. • DURANTE LA MOLIENDA DE LA MUESTRA EL CALOR APLICADO DEBE SER MÍNIMO

28. PRECAUCIONES AL MUESTREAR • EL ESPACIO DE CABEZA EN EL ALMACENAMIENTO EN EL CONTENEDOR DE LA MUESTRA DEBE SER MÍNIMO DEBIDO A QUE SE PIERDE HUMEDAD DE LA MUESTRA PARA COMPENSAR LA HUMEDAD DE SU CONTENEDOR

29. MÉTODOS DE DETERMINACIÓN DE HUMEDAD EN LOS ALIMENTOS • SECADO AL HORNO. • SECADO POR RAYOS INFRARROJOS. • MÉTODOS POR DESTILACIÓN. • MÉTODOS QUÍMICOS. • PROCEDIMIENTO POR PRODUCCIÓN DE GAS. • MÉTODOS FÍSICOS.

30. MÉTODOS DE SECADO AL HORNO • LA MUESTRA ES CALENTADA BAJO CONDICIONES ESPECÍFICAS, Y LA PÉRDIDA DE PESO SE UTILIZA PARA CALCULAR LA CANTIDAD DE HUMEDAD EN LA MUESTRA. • EL VALOR OBTENIDO DEPENDE ALTAMENTE DEL TIPO DE HORNO USADO, CONDICIONES DEL HORNO, TIEMPO Y TEMPERATURA DE SECADO

31. REMOCIÓN DE LA HUMEDAD FUNDAMENTO: • LA TEMPERATURA DE EBULLICIÓN DEL AGUA ES 100ºC A NIVEL DEL MAR. • EL AGUA LIBRE ES LA MÁS FÁCIL DE ELIMINAR

32. ELIMINACIÓN DE LA HUMEDAD EN DOS FASES • LOS PRODUCTOS LÍQUIDOS COMO JUGOS, LECHES, COMÚNMENTE SON PRESECADOS SOBRE UN BAÑO DE VAPOR ANTES DE ENTRAR AL HORNO. • PANES, CEREALES SECADOS EN EL CAMPO SON SECADOS CON AIRE, MOLIDOS ANTES DE INGRESAR AL HORNO

33. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA EFICIENCIA Y VELOCIDAD DEL MÉTODO DE SECADO AL HORNO • TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS • DISTRIBUCIÓN DE LOS TAMAÑOS DE LAS PARTÍCULAS. • TAMAÑO DE LA MUESTRA. • SUPERFICIE DE ÁREA

34. RIESGOS DEL SECADO AL HORNO • DESCOMPOSICIÓN DE OTROS CONSTITUYENTES DEL ALIMENTO. SUCEDE CUANDO SE HA DEJADO SECAR LA MUESTRA DEMASIADO TIEMPO O LA TEMPERATURA ES MUY ALTA. POR TANTO EL COMPROMISO DE ESTE MÉTODO ES CONTROLAR TIEMPO Y TEMPERATURA DE SECADO

35. RIESGOS DEL SECADO AL HORNO • PÉRDIDA DE CONSTITUYENTES VOLÁTILES: • ÁCIDOS BUTÍRICO, PROPIÓNICO, BUTÍRICO • ALCOHOLES, ÉSTERES, ALDEHÍDOS, ENTRE LOS COMPONENTES DEL SABOR • OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS.

36. CONTROL DE LA TEMPERATURA EN EL SECADO AL HORNO VARIACIÓN DE LA TEMPERATURA EN TRES TIPOS DE HORNOS: • POR CONVECCIÓN • CORRIENTE DE AIRE FORZADO (ATMOSFÉRICO) • VACÍO

37. HORNO DE CONVECCIÓN • EL AIRE CALIENTE CIRCULA LENTAMENTE SIN LA AYUDA DE UN ABANICO. • EL FLUJO ES INTERRUMPIDO POR CHAROLAS COLOCADAS EN EL HORNO • CUANDO SE CIERRA LA PUERTA DEL HORNO LA RECUPERACIÓN DE LA TEMPERATURA ES LENTA. • LAS VARIACIONES DE TEMPERATURA PUEDEN SER HASTA DE 10ºC.

38. HORNOS DE CORRIENTES DE AIRE FORZADO • LA VARIACIÓN DE TEMPERATURA DENTRO DE ELLOS ES DE 1ºC. • SE CIRCULA AIRE MEDIANTE UN ABANICO QUE FUERZA EL MOVIMIENTO DEL AIRE POR TODA LA CAVIDAD DEL HORNO. • MUCHOS DE ESTOS HORNOS POSEEN VÁLVULAS EN DONDE EL MOVIMIENTO DEL AIRE ES HORIZONTAL.

39. HORNOS DE SECADO AL VACÍO • CONTRIBUYEN A LA DISPERSIÓN MÁS AMPLIA DE TEMPERATURA POR TODO EL HORNO. • POSEEN UN PANEL DE VIDRIO EN LA PUERTA. • PERO EL VIDRIO ES FUENTE DE CALOR.

40. HORNO DE SECADO AL VACÍO • LA FORMA EN QUE EL AIRE ES PURGADO HACIA EL HORNO. • SI LA ENTRADA DE AIRE Y DESCARGA SE ENCUENTRAN EN LADOS OPUESTOS, LA CONDUCCIÓN DEL AIRE ES VIRTUALMENTE EXACTAMENTE A TRAVÉS DEL HORNO. • EL EFECTO ES MINIMIZAR SITIOS FRÍOS Y EXTRAER LA HUMEDAD DEL AIRE INTERNO.

41. CHAROLAS DE SECADO AL HORNO • VARÍAN EN FORMA Y TAMAÑO. • PUEDEN TENER O NO TAPA. • HAY CHAROLAS DE METAL O DESECHABLES. • LAS TAPAS SON UTILIZADAS PARA IMPEDIR LA PÉRDIDA DE MUESTRA DURANTE EL CALENTAMIENTO.

42. MANEJO DE LAS CHAROLAS DE SECADO • DEBEN SER SECADAS PREVIAMENTE EN EL HORNO. • DEBEN MANEJARSE CON PINZAS, PUES INCLUSO LAS HUELLAS DIGITALES PESAN, PROPORCIONAN HUMEDAD. • DEBEN ALMACENARSE EN UN DESECADOR. • SI SON DE ALUMINIO DEBEN SECARSE AL VACÍO PREVIO AL ANÁLISIS.

43. FORMACIÓN DE COSTRA EN LA SUPERFICIE DEL MATERIAL • TÉCNICA DE LA CHAROLA DE ARENA: • ALGUNOS MATERIALES TIENDEN A FORMAR UNA COSTRA SEMIPERMEABLE O TERRONES DURANTE EL SECADO. • CONSTITUYE UNA FUENTE DE ERROR

44. TÉCNICA DE LA CHAROLADE ARENA • SE LIMPIA UNA CANTIDAD CONOCIDA DE ARENA, SE SECA Y SE AÑADE A ESTOS DATOS LOS DEL PESO DE UN AGITADOR DE VIDRIO. SE DEJA DENTRO DE LA CHAROLA. • DESPUÉS DE PESAR LA MUESTRA SE MEZCLA CON LA ARENA MEDIANTE EL AGITADOR Y ÉSTE SE DEJA EN LA CHAROLA.

45. TÉCNICA DE LA CHAROLA DE ARENA • EL RESTO DEL PROCEDIMIENTO SE REALIZA DE MANERA CONVENCIONAL, ESTANDARIZADA. • SE SECA LA MUESTRA HASTA PESO CONSTANTE. • EL PROPÓSITO DE LA ARENA ES EVITAR LA FORMACIÓN DE COSTRA Y DISPERSAR LA MUESTRA PARA QUE NO IMPIDA LA EVAPORACIÓN DEL AGUA.

46. CÁLCULOS % DE HUMEDAD = Peso del H2O en muestraX100 (peso/peso) Peso de la muestra húmeda % HUMEDAD = Peso de la muestra húmeda – (peso/peso) Peso de la muestra seca X 100 Peso de la muestra húmeda % Sólidos Totales = Peso de la muestra seca X 100 (peso/peso) Peso de la muestra húmeda

47. CONSIDERACIONES A TOMAR EN EL SECADO CON AIRE FORZADO • LOS TIEMPOS DE SECADO SON DE 0.75 A 24 HORAS DEPENDIENDO DE LA MUESTRA Y SU PRETRATAMIENTO. • LAS MUESTRAS QUE CONTENGAN CARBOHIDRATOS O LÍPIDOS NO SE SUGIERE SE SEQUEN POR ESTE MÉTODO DEBIDO A LA TRANSFORMACIÓN QUE SUFRE LA MUESTRA.

48. HORNO AL VACÍO • LA MUESTRA ES SECADA A BAJA PRESIÓN (25 – 100mm de Hg). • SE OBTIENE UNA REMOCIÓN DE AGUA Y VOLÁTILES MÁS COMPLETA SIN DESCOMPOSICIÓN EN UN RANGO DE 3-6HS. DE SECADO. • DEBEN SER PURGADOS CON AIRE SECO Y LA TEMPERATURA Y CONTROL DEL VACÍO DEBEN SER CONTROLADOS.

49. SECADO AL VACÍO • CONTIENEN TRAMPAS DE AIRE LLENAS CON SULFATO DE CALCIO CONUN INDICADOR PARA MOSTRAR LA SATURACIÓN DE HUMEDAD. • ENTRE LA TRAMPA Y EL HORNO DE VACÍO EXISTE UN ROTÁMETRO DE TAMAÑO ADECUADO PARA MEDIR EL FLUJO DE AIRE (100-120 mL/min) AL HORNO.

50. PUNTOS IMPORTANTES EN EL MÉTODO DE SECADO AL VACÍO • TEMPERATURA: DEPENDE DEL PRODUCTO (70ºC PARA FRUTAS Y OTROS PRODUCTOS AZUCARADOS). • SI EL PRODUCTO BAJO ESTUDIO POSEE MUCHOS VOLÁTILES SE DEBE CONSIDERAR EL USO DE UN FACTOR DE CORRECCIÓN PARA COMPENSAR LAS PÉRDIDAS.