El Agua y su Importancia en la Ciencia de los Alimentos: Propiedades y Aplicaciones, Slides of Biochemistry

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AGUA

ING. JORGE DUARTE

EL AGUA

• EL agua no se considera un nutrimento

porque no sufre cambios químicos durante

su aprovechamiento biológico

• Tiene un gran número de funciones:
  • Disolver, mantener soluciones, fotosíntesis, hidrólisis
• Restringir el agua disponible
  • Deshidratación, concentración, congelamiento y liofilización https://youtu.be/W0ul2Yt2hNg?si=zx50B2gjimc5S5oz

• Las temperaturas bajas favorecen la formación de puentes de hidrógeno, mientras que las altas los destruyen; se considera que en el hielo, el 100% de las moléculas establecen puentes de hidrógeno, y que en el vapor este porcentaje es cero. La función biológica del hombre se efectúa alrededor de los 37ºC, temperatura en la que se produce un 35-45% de los puentes de hidrógeno; por lo tanto, debe existir alguna relación entre la estructura del agua en estas condiciones y la facilidad para que se lleven a cabo las reacciones que sustentan la vida.

• 2. CONDUCTIVIDAD TERMICA
• Es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de

conducción de calor. En otras palabras, la conductividad térmica es

también la capacidad de una sustancia de transferir energía cinética de

sus moléculas a otras adyacentes o a sustancias con las que está en

contacto. En el caso del agua, esta propiedad le permite mantener la

temperatura del cuerpo de manera homogénea.

• 3. TENSIÓN SUPERFICIAL
• Es la diferencia que existe entre las fuerzas de atracción que hay en el

interior del líquido y en la superficie, lo que provoca una acumulación de

moléculas en la superficie, formando una delgada película que opone

resistencia a romperse.

• 4. CONSTANTE DIELECTRICA

• Estas propiedades térmicas le permiten al agua actuar como un termorregulador durante el ejercicio intenso; a pesar de que la contracción muscular genera mucho calor, la temperatura corporal aumenta poco. La alta conductividad térmica del agua facilit a un rápido transporte de calor hacia la superficie de la piel, logrando enfriar rápidamente el cuerpo. Asimismo, la transpiración mediante la evaporación del sudor permite refrescar la piel. El calor metabólico generado por el ejercicio puede ser disipado para mantener la temperatura corporal dentro de los estrecho s límites fisiológicos (aproximadamente de 36 a 37o C). Cuando la temperatura ambiental excede la temperatura de la piel, la pérdida de calor puede ocurrir por la evaporación del sudor en la superficie de ésta. La producción significativa de sudor también ocurrirá en un ambiente frío si la cantidad de trabajo físico es alta. La pérdida de masa corporal en maratonistas puede oscilar entre el 1 y el 6% (de 0.7 a 4.2 kg de masa corporal en un hombre de 70 kg) en una baja temperatura ambiental (10 °C), hasta más del 8% (5.6 kg) en un ambiente caluroso.

• Calor latente: es la cantida de energía requerido para crear un cambio de fase

sin que se produzca un cambio de T.

• Calor sensible: es el calor que se suministra produciendo un aumento en la T.
• Calor de fusión: es la cantidad de calor necesario para cambiar 1.0 g de

sustancia del estado sólido al estado líquido.

• Calor de vaporización: la cantidad de calor necesaria para cambiar 1.0 g de

una sustancia del estado líquido al estado gaseoso.

6. TENSIÓN SUPERFICIAL

• Es la propiedad que hace que la superficie

del agua se comporte como si fuera una

membrana elástica. Esta propiedad se

debe a las fuerzas de cohesión entre las

moléculas de agua, que tienden a atraerse

entre sí y a minimizar la superficie del

líquido. Como resultado, el agua puede

soportar objetos pequeños y ligeros, como

insectos, e incluso formar gotas esféricas.

7. CAPILARIDAD DEL AGUA

• Es la capacidad del agua para subir o bajar por espacios estrechos, como

tubos delgados o el suelo poroso, debido a las fuerzas de adhesión, cohesión

y tensión superficial. Estas fuerzas hacen que las moléculas de agua se

adhieran a las paredes del material y entre sí, permitiendo que el agua se

mueva en contra de la gravedad.

• Las conversiones de un estado a otro se llevan a cabo modificando la presión y la temperatura ; la evaporación sucede por la ruta “d” de la figura siguiente, y ocurre en la deshidratación convencional, como en charolas, por aspersión y en tambor rotatorio; debido al alto valor del calor de vaporización, en estos sistemas se requiere mucha energía, y esto puede ocasionar que los grupos hidrófilos hidratados de las proteínas y de los hidratos de carbono se deterioren térmicamente y pierdan su capacidad posterior de rehidratación. Por esta razón, muchos de los productos secados con estos procedimientos no son muy solubles y requieren de agua caliente y de una agitación violenta para disolverlos.
• En la liofilización, el agua se elimina por sublimación (conversión de sólido a gas sin pasar por líquido), y no por evaporación.