Actividad de agua

ACTIVIDAD DE AGUA.
CURSO : COMPOSICIÓN BIOQUÍMICA DE …………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES
GRUPO : “B”
DOCENTE : ING. CASTRO ZAVALETA VICTOR
º…………………………………………………………………………………………………………….ºººººººAUGUSTO.
ALUMNO : VEGA VIERA JHONAS ABNER.
CICLO: “V”
NUEVO CHIMBOTE - PERÚ
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERIA
E.A.P AGROINDUSTRIAL

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ACTIVIDAD DE AGUA
I. INTRODUCCIÓN.
Los microorganismos necesitan la presencia de agua, en una forma disponible, para
crecer y llevar a cabo sus funciones metabólicas. La mejor forma de medir la
disponibilidad de agua es mediante la actividad de agua (aw). La aw de un alimento se
puede reducir aumentando la concentración de solutos en la fase acuosa de los
alimentos mediante la extracción del agua o mediante la adición de solutos.
La presencia de agua en los alimentos es el principal factor responsable de las
reacciones químicas, enzimáticas y microbiológicas que alteran la calidad de los mismos.
El contenido de agua en un alimento (humedad) se define, convencionalmente, como la
pérdida de masa que experimenta en condiciones determinadas. Todo alimento,
cualquiera que sea el tipo de procesado al que hayan sido sometidos, contiene agua en
mayor o menor proporción.
De manera simple, puede decirse que el agua que existe en los alimentos es en dos
formas generales: “agua libre” y “agua ligada”. El agua libre es la forma predominante, se
liberaron gran facilidad. El agua ligada se encuentra en los alimentos como agua de
cristalización (en los hidratos) o ligada a las proteínas. Además, parte del agua ligada
permanece unida al alimento incluso a la temperatura de carbonización.
Por otro lado tenemos la actividad de agua que viene a ser una medición indirecta del
agua que hay disponible en un determinado alimento para intervenir en posibles
reacciones químicas, bioquímicas o microbiológicas.
En el presente informe detallare los pasos que realizamos en laboratorio
para la medición de la actividad de agua y la determinación de la isoterma de
adsorción, para lo cual utilizamos el equipo de actividad de agua modelo
Hygrolab-2.
II. OBJETIVOS
 Conocer el uso del equipo de actividad de agua modelo Hygrolab-2.
 Determinar la actividad de agua de productos agroindustriales.
 Determinar la isoterma de adsorción de un producto agroindustrial.

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III. ASPECTO TEORICO
 No se debe confundir la Aw con el contenido de agua. El contenido de agua hace
referencia al contenido de agua libre del alimento sin tener en cuenta su
comportamiento frente a las presiones de vapor externas. Esta se puede expresar:
 Contenido de agua o humedad en base húmeda =
% Humedad = Gramos de agua / gramos del alimento *100
 Contenido de agua o humedad en base seca =
% Humedad =Gramos de agua / gramos de materia seca del alimento *100
 Normalmente el contenido de agua se expresa en contenido de humedad. Esta se
determina a 100ºC y se basa en la pérdida de peso que sufre el alimento al calentarlos
a esta temperatura. Este valor incluye además del agua propiamente dicha, las
sustancias volátiles que acompañan al alimento.
RELACIÓN ENTRE LA ACTIVIDAD DE AGUA Y LA TEMPERATURA:
1. Tienen aw de 0,98 o superior las carnes y pescados frescos, las frutas, hortalizas y
verduras frescas, la leche, las hortalizas en salmuera enlatadas, las frutas enlatadas en
jarabes diluidos. Existen muchos alimentos con un alto contenido en agua entre los que
se encuentran los que tienen un 3,5 % de NaCl o un 26 % de sacarosa en la fase acuosa.
En este rango de aw crecen sin impedimento alguno todos los microorganismos
causantes de toxiinfecciones alimentarias y los que habitualmente dan lugar a
alteraciones, excepto los xerófilos y halófilos extremos.
2. Tienen aw entre 0,98 y 0,93 la leche concentrada por evaporación, el concentrado de
tomate, los productos cárnicos y de pescado ligeramente salados, las carnes curadas
enlatadas, los embutidos fermentados (no secos), los embutidos cocidos, los quesos de
maduración corta, queso de pasta semidura, las frutas enlatadas en almíbar, el pan, las
ciruelas con un alto contenido en agua. La concentración máxima de sal o sacarosa en la
fase acuosa de estos alimentos está entre el 10% y 50%, respectivamente. Todos los
microorganismos conocidos causantes de toxiinfecciones alimentarias pueden
multiplicarse al menos a los valores más altos de aw comprendidos en este intervalo.
3. Tienen aw entre 0,85 y 0,60 los alimentos de humedad intermedia, las frutas secas, la
harina, los cereales, las confituras y mermeladas, las melazas, el pescado muy salado, los
extractos de carne, algunos quesos muy madurados, las nueces. Las bacterias patógenas
no crecen en este intervalo de aw. La alteración, cuando ocurre, se debe a
microorganismos xerófilos, osmófilos o halófilos.

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IV. MATERIALES Y METODOS:
a. MATERIALES Y EQUIPOS
 1 Campanas de desecación.
 Muestras: harina de trigo, cebada, arroz, leche en polvo, maizena, café instantâneo.
 Equipo de Actividad de Agua. Marca: ROTRONIC, Modelo: Hygrolab 2 con sensor
determinador de actividad de agua (aw).
 Estufa
 Balanza Analítica
 Placas Petri.
 10 tapers herméticos.
• Equipo de Actividad de Agua. Marca: ROTRONIC, Modelo: Hygrolab 2 con
sensor determinador de actividad de agua (aw).
Leche en polvo
Taper con muestra
Estufa
1 Campanas de desecación.

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V. MÉTODOS:
5.1 Manejo del equipo
 Conectar el equipo en el computador. Encender el computador y el equipo de actividad
de agua, luego ejecutar el programa Hygrowin V. 2.1.1. Esperar que el computador
reconozca el equipo.
 Seleccionar el modo de medida en el computador. (Estándar o Rápido)
 Coloque la muestra a analizar dentro del sostenedor de muestra.
 Ponga el sensor encima del sostenedor de la muestra.
 Comience la medida haciendo Click con el ratón en el botón Start que corresponde al
sensor a usar. El boton Start inmediatamente cambia a Stop.
 Cuando se termina la medida (Aproximadamente 5 minutos - modo rápido), los
resultados aparecen en un fondo verde y a la vez el computador dará una señal de que se
concluyó la medida.
 Proceda de igual forma para todas las muestras y elabore una tabla de datos con las
distintas muestras y grafíquela, de la forma siguiente:
Muestra Actividad
Harina de Arroz 0.556
Leche en polvo 0.345
Café instantáneo 0.347
Arina de cebada 0.470
5.2 Preparación de la Muestra para la construcción de la Isoterma.
 En una placa petri secar 20 gr aprox. de la muestra a analizar, en una estufa a 100 ºC
por 6 horas, previo a la práctica:
o Grupo: lunes muestras: harina de trigo.
o Grupo jueves: muestras harina de cebada
o Grupo viernes muestras: maizena.
 Enumerar y pesar 10 cubetas sin tapa donde se analizara la actividad de agua
(cubetas del equipo determinador de aw).
 Una vez secada la muestra, abrir la estufa y cuidadosamente llenar las 10 cubetas
una a una, e ir poniendo las cubetas con sus tapitas en la campana 1 de desecación
para que enfríen.
 Luego pesar las 10 cubetas (peso de cubeta + 3 gramos aproximadamente de
muestra) sin su tapita.
 Seguidamente las cubetas son introducidas en la campana 2 que contiene agua en su
interior bajo la rejilla; salvo la primera cubeta (muestra 1) que solo se determina la aw
directamente sin colocarse en la campana 2. Tomar la hora a la que es introducida
cada cubeta a la campana).
 Después de 5 minutos retirar la segunda cubeta (muestra 2) de la campana 2 y
pesarla en la balanza analítica y medir la actividad de agua de la muestra.
 Después de 5 minutos retirar la tercera, luego la cuarta y así sucesivamente hasta la
décima cubeta, cada cierto espacio de tiempo.

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VI. PROCEDIMIENTO VISUAL
Colocar la muestra dentro del
equipo de aw , (higrolab).
Temperatura: 24.9°C
Aw: 0.298
CAFE
Colocar la muestra de café
dentro de una placa Petri
Leche en polvo
Colocar la muestra de Leche en
polvo dentro de una placa Petri
Aw: 0.345
Leche en polvo
Colocar la muestra de arroz en
polvo dentro de una placa Petri
Aw: 0.556
Leche en polvo
Colocar la muestra de arina de
cebada dentro de una placa Petri
Aw: 0.470

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 DETERMINACION ISOTERMA DE HARINA DE CEBADA
o Al pesar y hacer los respetivos pesados obtuvimos los siguientes datos.
PLACAS PESO MUESTRA (g) AW TEMPERATURA ºC
PLACA N°1 3 0.477 25.8
PLACA N°2 3.03 0.479 25.8
PLACA N°3 3.03 0.476 25.8
PLACA N°4 3.03 0.488 25.8
PLACA N°5 3.01 0.4992 25.9
PLACA N°6 3.015 0.499 25.9
PLACA N°7 3 0.505 25.9
PLACA N°8 3.03 0.514 26
PLACA N°9 3.01 0.519 26
PLACA N°10 3.01 0.513 26.01
EVALUACION DE EFECTO DE LAS SALES
 Hidróxido de potasio
 Cloruro de litio
 Acetato de Potasio
 Cloruro de Magnesio
 Yoduro de Potasio
 Cloruro de Sodio
 Sulfato de Potasio
OBTUVIMOS LOS SIGUIENTES DATOS
Nombramos cada placa Petri con el
nombre de las sales, que vamos a
analizar.

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Y repetimos el proceso colocando cada placa.
PLACAS PESO DE LAS PLACAS
(gramos)
PESO DE LA HARINA DE ARVERJA
(gramos)
KOH 18.705 3.001
LiCl 18.178 3.004
Acetato de potasio 18.149 3.002
MgCl 17.882 3.000
KI 17.751 3.002
NaCl 17.906 3.006
KCl 17.284 3.000
Sulfato de Potasio 18.875 3.002
Pesamos las ocho placas Petri,
obteniendo como resultado:
PLACAS PESO (gramos)
KOH 18.705
LiCl 18.178
Acetato de potasio 18.149
MgCl 17.882
KI 17.751
NaCl 17.906
KCl 17.284
Sulfato de Potasio 18.875
Colocamos aprox. 3g de harina de
cebada que quedo en el vaso
precipitado en cada placa Petri
obteniendo como resultado:
Colocamos dos placas Petri dentro
del Taper a presión:
 Placa de harina de cebada
 Placa con la sustancia
respectiva

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VII. RESULTADOS:
 TABLA DE LA ACTIVIDAD DE AGUA DE LAS MUESTRAS UTILIZADAS:
Muestra Actividad Temperatura (ºC)
Harina de Arroz 0.556 25.7
Leche en polvo 0.345 25.6
Café instantáneo 0.347 25.5
Harina de cebada 0.470 25.7
TIEMPO (s) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Aw 0.477 0.479 0.484 0.488 0.492 0.499 0.505 0.514 0.519 0.523
0.556
0.345 0.347
0.47
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Harina de
Arroz
Leche en
polvo
Café
instantáneo
Arina de
cebada
Actividad
Harina de Arroz
Leche en polvo
Café instantáneo
Arina de cebada
0.477
0.479
0.484
0.488
0.492
0.499
0.505
0.514
0.519
0.523
0.47
0.48
0.49
0.5
0.51
0.52
0.53
0 10 20 30 40 50
Aw
Tiempo (seg)
Aw vs. Tiempo

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a. TABLA DE DATOS PARA LA CONSTRUCCION DE ISOTERMA
OBTENIENDO LAS SIGUIENTES GRAFICAS:
N°
muestra
Peso de
la placa
(g)
Peso de la
muestra seca
(g)
Peso
inicial
(g)
Peso
final
(g)
Ganancia
de peso (g)
Tiempo
(s)
aw Temperatura
(°c)
Humedad
(%)
1 2.76 3 5.76 5.78 0.02 0 0.477 25.8 92.21
2 2.75 3.03 5.78 5.79 0.01 5 0.479 25.8 92.21
3 2.75 3.03 5.78 5.8 0.02 10 0.484 25.8 92.21
4 2.81 3.01 5.82 5.86 0.04 15 0.488 25.9 92.21
5 2.81 3.01 5.82 5.91 0.09 20 0.492 25.9 92.21
6 2.76 3 5.76 5.86 0.1 25 0.499 25.9 92.21
7 2.76 3.02 5.78 5.82 0.04 30 0.505 25.9 92.21
8 2.75 3.03 5.78 5.8 0.02 35 0.514 26 92.21
9 2.03 3.01 5.04 5.12 0.08 40 0.519 26 92.21
10 2.01 3.01 5.02 5.06 0.04 45 0.523 26.1 92.21
PLACAS PESO DE LAS
PLACAS
(gramos)
PESO DE LA
HARINA DE
ARVERJA
(gramos)
PESO INICIAL
(g)
PESO FINAL
(g)
GANANCIA DE
PESO (g)
Aw
teórica
KOH 18.705 3.001 21.706 21.809 0.103 0.074
LiCl 18.178 3.004 21.182 21.318 0.136 0.113
Acetato de
potasio
18.149 3.002 21.151 21.344 0.193 0.216
MgCl 17.882 3 20.882 21.075 0.193 0.324
KI 17.751 3.002 20.753 20.947 0.194 0.679
NaCl 17.906 3.006 20.912 21.12 0.208 0.751
KCl 17.284 3 20.284 20.595 0.311 0.836
Sulfato de
Potasio
18.875 3.002 21.877 22.568 0.691 0.97

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GANANCIA DE PESO
(g)
PESO DE LA
MUESTRA SECA
(g)
GANANCIA EN 100
g DE MUESTRA
SECA
g AGUA GANADA/
100 g MUESTRA
SECA
Aw
0.103 3.001 3.4322 0.0343 0.074
0.136 3.004 4.5273 0.0453 0.113
0.193 3.002 6.4290 0.0643 0.216
0.193 3 6.4333 0.0643 0.324
0.194 3.002 6.4624 0.0646 0.679
0.208 3.006 6.9195 0.0692 0.751
0.311 3 10.3667 0.1037 0.836
0.691 3.002 23.0180 0.2302 0.97
0.0000
0.0500
0.1000
0.1500
0.2000
0.2500
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
gAGUA/100gMATERIASECA
Aw
Isoterma

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VIII. DISCUSIONES
a. Según Nuria Martínez Navarrete, Ana M. Andrés Grau, Amparo Chiralt Boix,
Pedro Fito Maupoey (Termodinámica y cinética de sistemas alimento entorno)
Indica en la pág. 60:En relación con el valor de aw de un alimento han de hacerse
algunas reflexiones. Muchos alimentos no son sistemas en equilibrio. La aw o
potencial químico del agua no son homogéneos en todo el sistema y por tanto, no
tiene sentido caracterizar el sistema como un todo por un valor medido de aw. Por
ejemplo, muchos alimentos multicomponentes constan de dos o más fases (sólido,
líquido puro, líquido acuoso, aceite, etc.) que pueden no estar en equilibrio
termodinámico entre ellas. Por lo tanto, aw puede no ser un parámetro
termodinámico válido para muchos alimentos. Puesto que la aw ha sido un concepto
extremadamente utilizado en alimentos, ha de tenerse precaución en la
interpretación de sus bases teóricas.
b. Según Owen R. Fennema - Food Chemistry Indica en la pág. 55: Desde hace
mucho tiempo se sabe que existe una relación, aunque imperfecta, entre el contenido
de agua de los alimentos y su alterabilidad. Los procesos de concentración y
deshidratación se emplean primariamente con el objeto de reducir el contenido de
agua de un alimento, incrementando simultáneamente la concentración de solutos y
disminuyendo de este modo su alterabilidad.Sin embargo, también se ha observado
que diversos alimentos con el mismo contenido de agua difieren significativamente
en su susceptibilidad a la alteración. En consecuencia, el contenido de agua por sí
sólo, no es un indicador fiable de la alterabilidad. Esta inadecuación puede atribuirse,
en parte, a diferencias en la intensidad con que las moléculas de agua se asocian con
los constituyentes no acuosos, ya que el agua que interviene en asociaciones fuertes
es menos capaz de participar en actividades degradativas, tales como el crecimiento
de los microorganismos y las reacciones químicas hidrolíticas. El término “actividad
de agua” (aw) fue desarrollado para tener este factor en consideración. Este término,
aunque mucho mejor indicador de la alterabilidad de los alimentos que el contenido
de agua, tampoco es aún perfecto, puesto que otros factores, tales como la
concentración de oxígeno, pH, movilidad del agua y el tipo de soluto presente,
pueden, en algunos casos, ejercer fuertes influencias sobre la velocidad de
degradación. No obstante, la actividad de agua se correlaciona suficientemente bien
con las velocidades de muchas reacciones degradativas como para que su medida y
uso sean valiosos.

13
c. Según Jean-Claude Cheftel y Henri Cheftel (“Introducción a la Bioquímica y
Tecnología de los Alimentos”) Indica en la pág. 19:
Desde hace tiempo se observó que el agua presente en los tejidos vegetales y
animales (que el estado natural o modificado, no sirven de alimento) puede estar más
o menos “disponible” y así se distingue “agua libre” y “agua ligada”. Además, la
experiencia demostró que el agua llamada ligada puede estar más o menos
fuertemente unida, de tal forma que el estado de agua presente en un alimento es tan
importante, para la estabilidad del mismo, como su contenido total.
El sistema más fácil para tener una medida de la mayor o menor “disponibilidad” del
agua en los diversos alimentos es la actividad de agua aw, definida por el descenso de
la presión parcial del vapor de agua:
aw =
(A una temperatura T1 y en el equilibrio)
Donde = presión parcial de vapor de agua de una solución o de un alimento, y
= presión parcial del vapor de agua pura a la misma temperatura.
IX. CONCLUSIONES
a. Se pudo hallar la curva de la isoterma de la harina de Cebada (MASHCA) que
describe el equilibrio de la adsorción de un material en una superficie (de
modo más general sobre una superficie límite) a temperatura constante. Esta
curva hace referencia al comportamiento de alimentos deshidratados
almacenados a una Humedad Relativa atmosférica alta, tienden a ganar agua
para equilibrar las presiones de vapor de agua tanto del alimento como de la
atmósfera.
b. La actividad de agua del producto (harina de cebada) una vez expuesta a la
Humedad relativa del ambiente esta incrementara hasta alcanzar el equilibrio
con ella. En el experimento realizado obtuvimos que el producto alcanzo su
máxima actividad de agua (0,2302) luego de 45 minutos después de ser
expuesto al medio ambiente
c. La determinación experimental de las isotermas de adsorción de agua en
alimentos, conducen al conocimiento del comportamiento de éstos frente a
los ambientes húmedos. Así como hemos llegado a observar q la harina de
cebada presenta de la capacidad de Adsorción debido que adsorbe el agua del

14
ambiente hasta el punto tal de llegar a un equilibrio en la humedad relativa
con el ambiente.
X. RECOMMENDATIONS
 Prevenir el intercambio de humedad de las muestras con el ambiente ya
que conociendo la humedad relativa de cada ambiente será mas fácil
determinar la actividad de agua del alimento expuesto a dicho ambiento
con su respectiva Humedad relativa
 En cuanto al pesado de cada uno de los almidones se debe ser lo mas
preciso posible, ya q si llegamos a una determinación experimental de las
isotermas de adsorción de agua en alimentos, nos conducirán al conocimiento
del comportamiento de éstos frente a los ambientes húmedos.

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