Introducción
En
este blog se pretende tratar de mostrar la importancia que tiene el agua en la
industria alimentaria, naturalmente el agua es un disolvente universal y
gracias a las propiedades que tiene puede ayudar en muchos procesos de la
industria, también es importante el trato que se le da al agua ya que es
necesario trabajar con ella de manera cuidadosa ya que se si no se le da un uso
correcto el agua puede hacer que el alimento pueda perder propiedades
El agua
Es uno de los
compuestos y principal constituyente del universo y de la materia viva, casi
las tres cuartas partes de la superficie terrestre está cubierta por el agua.
En el cuerpo humano está entre un 60 a 70%, por lo que un adulto necesita
ingerir un total al día de 1500 a 2000 ml de agua. La importancia según su
propiedad es su capacidad de disolver distintas sustancias porque tanto en la naturaleza
como en el laboratorio la mayor parte de las reacciones químicas ocurren entre
sustancias disueltas en agua, es decir entre soluciones. Considerando el agua
como solvente el proceso de la disolución depende de la naturaleza del soluto
es decir que sea electro Valente o covalente (Romero, 1997).
propiedades del agua
Densidad
Calor especifico
Disolución
Tensión superficial
Viscosidad
Fusión
Ebullición
Propiedades Físicas
Estado físico: Sólida,iquida y gaseosa
Color: Incolora
Sabor: Insípida
Olor: Inodoro
Densidad : 0.99999 a 1.000 (4oC)
Punto de congelación: 0
o C
Punto de ebullición:100oC
Presión critica:217.5 atm
Temperatura critica:374oC Transparencia
Propiedades Químicas
Reacciona con los óxidos ácidos
Reacciona con los óxidos básicos
Reacciona con los metales
Reacciona con los no metales
Se une en las sales formando hidratos. (Baltes, 2007).
ACTIVIDAD DEL AGUA
La actividad de agua (aw) es la cantidad de agua libre en el alimento, es decir, el agua disponible para el crecimiento de microorganismos y para que se puedan llevar a cabo diferente reacciones química. Tiene un valor máximo de 1 y un valor mínimo de 0. Cuanto menor sea este valor, mejor se conservará el producto. La actividad de agua está relacionada con la textura de los alimentos: a una mayor actividad, la textura es mucho más jugosa y tierna; sin embargo, el producto se altera de forma más fácil y se debe tener más cuidado.
Para ser consciente de la importancia que tiene el agua sobre la alimentación, debemos conocer algunos datos de interés que seguro pueden convencer a la hora de elegir el consumo de agua en nuestra alimentación basada en lo que debe consumir el cuerpo humano.
Se dice que el cuerpo humano tiene un 70 % de agua y esta agua toma parte en la mayoría de las reacciones que se producen a cada momento en nuestro cuerpo. Los jugos gástricos que ayudan a hacer la digestión, las lágrimas cuando lloramos, la saliva cuando miramos el escaparate de una pastelería, la sangre que circula por nuestras venas…etc. Son una multitud de funciones de nuestro cuerpo que necesitan irremediablemente hacerse con agua.
TIPOS DE ALIMENTOS EN FUNCION DEL CONTENIDO DE AGUA
Los alimentos no son homogéneos ni están constituidos por 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” y “alimentos secos “.
Los alimentos húmedos y de humedad intermedia son considerados como disoluciones debido a la gran cantidad de agua que presenta (superior 25%), pues en ellos la fase liquida o acuosa, constituida por el agua y los solutos disueltos en ella, es mayor que la fase sólida, formada por los sólidos insolubles o inertes.
Los alimentos de humedad intermedia tienen una actividad de agua de 0.65 a 0.86 y los alimentos húmedos a una aw superior a los 0.86.
En ellos solo se consideran las interacciones agua-solutos, despreciando las interacciones agua-sustrato insoluble.
Tratamiento del
agua
Los procesos de
tratamiento del agua eliminan los agentes patógenos y las impurezas que, si se
ingieren, pueden resultar perjudiciales para la salud humana o que no resultan
estéticos. Aunque los procesos de tratamiento varían en función del origen del
agua, normalmente se añade al agua un material absorbente que aglomera la
suciedad y forma partículas pesadas, las cuales se asientan en el fondo del
depósito de agua. A continuación, se filtra el agua para eliminar partículas
aún más pequeñas. Por último, puede añadirse una cantidad pequeña y segura para
el consumo humano de algún desinfectante, como el cloro, que mata cualquier
microorganismo que permanezca todavía en el agua.
El
abastecimiento y el tratamiento del agua de origen privado que utiliza el
sector agroalimentario son responsabilidad de la empresa alimentaria específica
que utilice el suministro. Normalmente, para garantizar que el agua es apta
para consumo humano y se puede utilizar en la producción de alimentos, las
aguas cuyo suministro tiene origen privado requerirán tratamiento y
verificación continua tras el mismo (por ejemplo, pruebas de laboratorio).
Industria de zumos
La industria del zumo
consume gran cantidad de energía y agua, necesaria para
lavar la materia prima a partir de la que se obtienen los zumos o para la limpieza de
los equipos e instalaciones.
Como firme apuesta para reducir tanto el consumo energético como de agua, las
empresas del sector están llevando a cabo auditorías energéticas y están implementando sistemas de medición y gestión para el uso responsable de energía y agua .
Aguas en industria de zumos
En la industria de zumos, el agua es una materia prima imprescindible para el
desarrollo de su actividad, de hecho este sector tiene un gran consumo de agua
importante debido a las numerosas fases de producción y operaciones en las que se
emplea: lavado de materias primas, escaldado y enfriamiento, tratamientos térmicos, equipos auxiliares (producción de vapor, generación de frio, etc.).
Un hecho destacable en el consumo de agua de la industria de zumos, es que se
necesitan aguas de distintas calidad en función de su destino.
El consumo de agua en este tipo de industrias, depende de:
Tipo de producto elaborado
Técnica empleada
Sistemas de reutilización del agua para el mismo uso o para otros usos . El tipo de producto elaborado es una de las prioridades a tener en cuenta a la hora de analizar la calidad de las aguas. No es lo mismo elaborar:
‐ Zumo 100% concentrado que se trata de fruta fresca exprimida, sin añadirle
ni quitarle nada. Este producto no lleva agua en su elaboración, por lo que
la calidad de aguas utilizadas se analizaría en base al proceso de elaboración.
‐ Néctar. Si a este concentrado, le añadimos más agua de la que lleva el zumo
en estado natural, ya no es zumo, sino néctar, y se debe indicar el porcentaje de zumo que contiene. El mínimo de contenido en zumo para un néctar
es un 45%. Pero también depende del tipo de fruta.
El contenido de agua puede ser variable. Este contenido suele rondar en torno al
50% en la mayoría de los tipos de néctares.
Características del agua para elaboración de néctar
‐ Es esencial que el agua sea tan químicamente pura como sea posible comercialmente, porque las trazas de impurezas reaccionan con otros constituyentes de la bebida.
‐ La alcalinidad del agua debe ser baja, para impedir la neutralización del
ácido usado en la bebida, lo que alteraría su aroma y reduciría su capacidad
de conservación
.
‐ El hierro y el manganeso, deben encontrarse en pequeña cantidad para impedir que reaccionen con los agentes colorantes (casi siempre naturales,
salvo en el caso de néctar de guayaba y fresa, en algunos sitios está permitido el uso de colorantes artificiales).
‐ Prácticamente carecerá de cloro residual que afecta negativamente al aroma
del néctar.
‐ La turbidez y el color deben ser escasos para que la bebida presente una
apariencia atractiva.
Para que el agua cumpla unas normas estrictas (Tabla 1), las plantas de embotellado generalmente la acondicionan sometiéndola a tratamientos adicionales, como
precipitación química de minerales, desionización, adición de carbón activo para
separar olores, sabores y cloro residual, filtración final por papel para eliminar las
trazas que pueden atravesar el filtro de carbón, y desaireación para retirar el oxígeno. El suministro de agua de una planta de embotellado puede controlarse adecuadamente con estos métodos.
El agua de la cerveza
El 95% del peso de la cerveza es agua, por tanto y dado que el consumo anual de
cerveza en el mundo es de 850 Mhl, se deben unos 85 Mm3
de agua al año en forma
de cerveza. Pero este enorme volumen de agua no incluye toda el agua consumida
por la industria cervecera. Gran parte se emplea en la limpieza; se gastan volúmenes
considerables en la generación de vapor, evaporización y también se pierde mucha
en los vertidos a los desagües, como es el agua de enfriamiento o calentamiento.
Las distintas industrias cerveceras difieren mucho en su eficacia en la utilización
del agua, algunas fábricas emplean volúmenes más de diez veces superior al de la
cerveza que producen.
Las industrias cerveceras, se construyen en aquellos lugares en los que se dispone de agua adecuada para el tipo de cerveza que se quiera producir. Así por ejemplo, el alto contenido en sulfato cálcico resulta ideal para las cervezas de tipo “pale
ale” (fermentada con levaduras altas y de color claro). En contraste con esto, las
aguas blandas resultan ideales para la elaboración de cerveza tipo “lager” (fermentada con levaduras bajas). Además, el agua rica en bicarbonato cálcico resulta
excelente para la producción de las cervezas más oscuras, como las de Munich,
Londres o Dublín.
Ya se ha dicho que en la limpieza y en la producción de vapor se gastan grandes
volúmenes de agua; la composición óptima de esta agua es muy distinta de la que
precisa la que vaya a utilizarse como agua de composición de la cerveza. A primera
vista, podría que debiera ser agua completamente exenta de sales. En la práctica, el
agua desprovista de sales, tiende a corroer las tuberías de metal solubilizando
cantidades no deseadas de metal. Es, por tanto, preferible usar agua ligeramente
dura, que forme una película pasiva en la cara interior de las tuberías. Un agua de
este tipo puede desionizarse fácilmente y a bajo costo para la alimentación de las calderas, utilizarse en la limpieza sin modificación alguna y ser tratada con sales
apropiadas para su empleo como agua de composición de la cerveza .
En función de la calidad del agua de partida, puede ser necesario establecer un
tratamiento del agua para eliminar todas aquellas sustancias que puedan interferir en
la calidad de la cerveza o en su estandarización. Este tratamiento puede constar de 3
fases: pretratamientos (filtración, sedimentación, centrifugación), ablandamiento y
desionización y tratamiento final (desinfección, carbón activo, ozonización) .
Industria láctea
Esta industria se caracteriza por no utilizar agua como ingrediente final en elaboración de sus productos, pero esto no significa que no exista un consumo de agua,
ya que la producción de estos sí que la requiere.
La mayor parte del agua utilizada se requiere en las operaciones auxiliares, particularmente en la limpieza y desinfección, donde se puede llegar a consumir entre
el 25 – 40% del total de agua. Por tanto la cantidad necesitada en el proceso puede
llegar a superar varias veces el volumen de leche procesada, en un rango que supera
de 1 a 4 veces el volumen de leche que entra en la industria, dependiendo del tipo
de instalación, del tipo de productos elaborados, el sistema de limpieza y el manejo
del mismo. Sin embargo, el mayor consumo se produce siempre en las operaciones
de limpieza.
Por otro lado, el agua utilizada en la fabricación de productos lácteos debe ser de
la más alta calidad superando los requisitos de un agua potable normal. Debe ser,
por lo tanto, completamente clara, sin olor, color, ni sabor, blanda y virtualmente
estéril. Su ablandamiento, es decir, la eliminación del calcio y magnesio por filtración a través de carbón activo es también necesaria.
La cantidad de agua necesaria para el tratamiento de un litro de leche varía entre
1-10L, pero puede ser menor de un litro en actividades muy automatizadas donde se
trabaja en continuo. En la Tabla 4 podemos observar, dependiendo del tipo de
producto lácteo del que hablemos, la cantidad de agua que podemos llegar a utilizar
en función de un litro de leche.
Industria cárnica
Los principales puntos de consumo de agua son en el matadero y en la sala de
despiece. En el matadero es debido a que se producen fenómenos de limpieza y
desinfección de equipos, instalaciones y vehículos (camiones, recintos de estabulación), lavados a lo largo de la cadena productiva, desde la ducha de los animales en
los establos hasta el lavado de partes comestibles acabadas (canales y despojos), e
incluso escaldado del ganado porcino y otras operaciones asociadas a la eliminación
de pelos y piel del ganado porcino. Por otro lado en las salas de despiece se realizan
operaciones de limpieza y desinfección de equipos, instalaciones y utensilios de
trabajo.
Del uso del agua el 40% del agua consumida es agua caliente y el 50% del consumo de agua en las instalaciones es fijo e independiente del ratio de producción.
Por otro lado aproximadamente el 60% del consumo del agua depende de las
prácticas del operador (mangueado, limpieza manual de producto y equipos), y las
instalaciones más modernas son más fáciles de limpiar debido a un mejor distribución y diseño de equipos con lo que se reduce considerablemente el consumo de
agua.
En la Tabla 5 se muestra el consumo en una planta de procesado cárnico, dado
que el consumo es variable en función del tipo de instalación.
Por otra parte, se gasta un mayor porcentaje de agua en procesos como la estabulación ya que tanto el agua que beben los animales a lo largo de su vida como el
agua contenida en los alimentos es enorme. No obstante, la mayor cantidad de agua
consumida deriva de operaciones de limpieza, y también podemos encontrar diferencias en función del animal con el que tratamos Tabla 6.
Glosario
Estabulación: consiste en mantener a los
animales que se crían dentro de un establecimiento es decir un lugar donde
estén estos animales durante gran parte de su vida. Las regiones templadas o
frías principalmente han obligado a los criadores a mantener a los animales en
el interior de los edificios y así desarrollar diferentes tipos de ganadería
que contribuya al bienestar de los ganaderos y del ganado en las diferentes etapas
de desarrollo.
Turbidez: es un término que hace
referencia a una medida, la cual nos indica el grado de falta de transparencia
de un líquido, debido en gran medida, a la presencia de partículas que se
encuentren en suspensión en dicho líquido. Así, cuanto mayor sea la cantidad de
sólidos en suspensión presentes en un agua, mayor será la sensación de suciedad
de esta, y, por lo tanto, mayor será la turbidez. La turbidez, por lo tanto, es
una buena medida para predecir la calidad de las aguas.
No misibles: Cuando dos sustancias tienen la capacidad
de constituir una solución homogénea más allá de las proporciones implicadas,
se dice que son miscibles. En cambio, si no
tienen dicha capacidad, se las calificará como inmiscibles.
Zumo: El zumo es aquel
líquido que se extrae de las verduras o frutas y que nos permite realizar jugos
a partir de cada una de ellas, naranja, limón, tomates, entre otras variantes.
Estandarización: es el
proceso de ajustar o adaptar características en un producto, servicio o
procedimiento; con el objetivo de que éstos se asemejen a un tipo, modelo o norma en común.
Desionización: Proceso que
sirve para eliminar todas las sustancias ionizadas de una solución. Más
comúnmente es un proceso de intercambio donde cationes y aniones son eliminados
independientemente los unos de los otros.
Ozonización: En el caso de
las aguas potables, el ozono es típicamente empleado en una pre-desinfección
para el control de algas e inactivación de bacterias y virus, y como pre-
oxidación y/o oxidación intermedia de la materia orgánica e inorgánica para
eliminación de compuestos que proporcionan sabor, olor y color al agua.
Conclusión
Como se mostró el agua es un importante componente en la
industria alimentaria debido a que sirven desde limpiar la materia prima hasta
usarse durante el proceso de elaboración de este tipo de productos que se
consumen todos los días, también se pudo observar que algunos alimentos
contienen mucha agua y por ello son propensos a tener una vida de anaquel más
corta a comparación de aquellos que tienen poca agua en sus componentes. Otra
cosa más que se puede tomar en cuenta es que el agua no solo interviene de
forma líquida si no también puede intervenir en su estado gaseoso o solido
dependiendo del proceso que se esté llevando acabo.
anexos
Bibliografía
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