UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO - unac.edu.pe · PDF fileinforme final fisicoquimica de...

INFORME FINAL FISICOQUIMICA DE ALIMENTOS

i

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL

CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

INSTITUTO DE INVESTIGACION DE INGENIERIA QUIMICA

“TEXTO: FISICO QUIMICA DE ALIMENTOS”

(Informe Final)

Ing. LIDA CARMEN SANEZ FALCON

(Resolución Rectoral N° 097-2011-R)

(01/01/11 AL 31/12/12)

CALLAO – PERU

2012


ii

INDICE

Nº Pagina

RESUMEN

I. INTRODUCCION 01

1.1 Presentación del problema de investigación 03

1.2 Enunciado del problema de investigación 03

1.3 Objetivos de la investigación 03

1.4 Importancia y justificación de la investigación 04

1.5 Enunciado de hipótesis 04

II. MARCO TEORICO 05

2.1 Introducción 05

2.2 Psicrometría 06

2.2.1 Propiedades del aire seco 06

2.2.2 Propiedades del vapor de agua 08

2.2.3 Propiedades de las mezclas aire –vapor 09

2.2.4 Diagrama psicrométrico 10

2.3 DIFUSION 12

2.3.1 Tipos de difusión 12

2.32 Difusión gaseosa 13

2.3.3 Difusividad en líquidos 14

2.3.4 Difusión de sólidos 15

2.4 COLOR 16

2.4.1 Historia de color 16

2.4.2 Definiciones de color 17


iii

2.4.3 Calculo del color psicofísico 20

2.4.4 Espacio de color - sólido de color 22

2.4.5 Sistema CIE 23

2.4.6 Diagrama cromático CIE 23

2.4.7 Mezcla aditiva de colores 24

2.4.8 Espacios uniformes de color 25

2.4.9 Medida sensorial del color 26

2.4.10 Sistema Munsell 26

2.4.11 Sistema Hunter 27

2.5 A D S O R C I O N 28

2.5.1 Definición de adsorción. 28

2.5.2 Mecanismo de adsorción 28

2.5.3 Magnitudes experimentales 29

2.5.4 Calor de adsorción 30

2.5.6 Modelos matemáticos 31

2.6 ACTIVIDAD DE AGUA 33

2.6.1 Definición de actividad de agua 34

2.6.2 Contenido de agua y actividad de agua 34

2.6.3 Propiedades físicas 35

2.6.4 Actividad del agua y crecimiento de microorganismos en alimentos 36

2.6.5 Isotermas desorción 37

2.6.6 Factores que afectan la actividad de agua 39

2.6.7 Aplicaciones de la actividad del agua 41

2.6.8 Modelos matemáticos 42

III MATERIALES Y METODOS 44

3.1 MATERIALES 44

3.2 MÉTODO 44

IV RESULTADOS 45


iv

V DISCUSIÓN 46

REFERENCIALES 47

APENDICE 49

ANEXO 53


v

R E S U M E N

El presente trabajo de investigación fue la elaboración de un texto universitario que sirva de

complemento a la formación que se brinda en el aula y como una orientación en el estudio y

reforzamiento de las enseñanzas brindadas por el profesor, lo cual significará un valioso aporte para

los alumnos que estudian y desean especializarse en la tecnología de alimentos

La metodología utilizada para la elaboración del texto “Físico química de alimentos” se sustenta en

la revisión bibliográfica y la experiencia del autor como profesor de los cursos de “Química de

Alimentos” y “Tecnología de los alimentos” y “Físico química de alimentos”. Las separatas que la

autora ha venido utilizando y brindado al estudiantado durante muchos años, han sido mejoradas a

través del tiempo incorporando cada vez conocimientos actualizados sobre la materia, lo que

redunda en un beneficio de los alumnos y que ha permitido al autor definir el contenido del presente

texto.

Se ha logrado un texto sencillo y práctico, de fácil entendimiento y dirigido a las especialidades

Ingeniería Alimentaria, Ingeniería de agroindustria de Ingeniería Química, y otras ramas afines que

permite una orientación adecuada a los alumnos.


vi


- 5 -


- 1 -

I INTRODUCCION

La Fisicoquímica estudia sistemáticamente las variables experimentales que afectan a los procesos

de disolución, transiciones de fase y reacciones químicas térmicas, fotoquímicas y electroquímicas

en medio homogéneos y heterogéneos.

A partir de estos estudios se han derivado leyes generales que permiten predecir e interpretar

cuantitativamente dichos procesos en forma relativamente rigurosa. La Fisicoquímica constituye la

herramienta esencial para la comprensión de los fenómenos químicos.

Sin embargo, sus formalismos han sido planteados para procesos simples y condiciones ideales.

Cuando se orienta a Ciencias de los Alimentos, la Fisicoquímica debe tratar con sistemas muy

complejos y heterogéneos como emulsiones aceite/agua; suspensiones celulares, tejidos, polímeros

en agua, etc.

A su vez, la Tecnología de los Alimentos utiliza en las diferentes etapas de obtención y

procesamiento de alimentos metodologías fundamentalmente fisicoquímicas: propiedades de

soluciones, métodos de separación y partición, procesos térmicos, fotoquímicos y electroquímicos,

etc. Por estas razones, esta propuesta docente pretende orientar la enseñanza de los principios

básicos de la Fisicoquímica hacia la resolución de problemas concretos en el tratamiento de los

alimentos. Se entiende por esto que se propenderá a interrelacionar los objetivos aplicados


- 2 -

requeridos por la industria con las bases cognitivas que pudieran dar lugar a innovaciones creativas

en los procedimientos y mejoramiento de la calidad.

Dado el carácter complejo de los alimentos desde el punto de vista químico y su origen biológico, es

necesario introducir en el estudio de la Fisicoquímica de Alimentos aspectos como las propiedades

del agua y su rol en la estabilidad y preservación de estructuras biológicas.

Por otro lado, existen una serie de procesos en alimentos que implican un ajustado manejo de

variables experimentales como presión, temperatura, composición que exigen un dominio claro de

parámetros termodinámicos y cinéticos.


- 3 -

1.1 Presentación del Problema de Investigación

El tema de investigación es la elaboración de un texto “FISICO QUIMICA DE ALIMENTOS”

Para el desarrollo del tema planteado, se seguirá estrictamente el método científico así como

la didáctica que debe cumplir todo texto en su elaboración.

Los textos resultan ser el elemento guía en un sistema de enseñanza para la formación de

estudiantes. En tal razón el texto de Físico Química de Alimentos, contendrá una base de

teoría apropiada que permita desarrollar criterios y habilidades, que resultará muy valioso

para los propósitos de este texto.

1.2 Enunciado del Problema de investigación

¿Cómo elaborar un texto universitario que facilite la orientación de los alumnos y egresados

de las facultades de ingeniería química, alimentaria, pesquera y otras ramas afines, en la

tarea de conocer procesos físico químicos principales en la transformación de los

alimentos?

1.3 Objetivos de la Investigación

Objetivo general

Desarrollar un texto universitario que permita iniciar a los estudiantes en la adquisición

de los conocimientos y habilidades, sobre las operaciones y procesos en la

transformación de los alimentos.

Objetivos Específicos

Desarrollar en forma detallada las principales operaciones y procesos, y la

aplicación de éstos en el procesamiento y transformación de los alimentos.


- 4 -

Acopiar, Analizar y procesar la información básica necesaria para iniciar el

desarrollo del texto

Desarrollar los capítulos establecidos en el proyecto de investigación

Elaborar el informe final de la investigación realizada.

1.4 Importancia y justificación de la investigación

a) Aporte de la Investigación

El texto propuesto permitirá facilitar el proceso de enseñanza- aprendizaje en la

formación de estudiantes universitario, que en su futuro profesional cumplirán labores

en plantas de procesamiento de alimentos.

b) Valor de la Investigación.

En texto Universitario que se desarrollará como tema de investigación significará un

valioso aporte no solamente para alumnos y egresados de la facultad de ingeniería

química sino también para otras especialidades como la ingeniería agroindustrial,

alimentaría e industriales.

Los resultados de la investigación se pueden aplicar en beneficio de la población

estudiantil de Ingeniería Química, ya que permitirá dotarle un material bibliográfico con

una información adecuada a los requerimientos actuales y accesibles a sus recursos

económicos.

1.5 Enunciado de hipótesis

El texto “FISICO QUIMICA DE ALIMENTOS”, permitirá unificar e interrelacionar la teoría con

la práctica favoreciendo la enseñanza – aprendizaje de los estudiantes. Además que estos

adquieran conocimientos y habilidades, para el desarrollo de los procesos físico químicos

apropiados de los alimentos.


- 5 -

II MARCO TEORICO

2.1 INTRODUCCION

La Físico química es la ciencia que estudia la termodinámica química. En el presente libro de físico

química de los alimentos se tomaron en consideración todos aquellos problemas específicos de la

termodinámica química, que presentan interés para el procesamiento de los alimentos, los que

permitirán predecir e interpretar cuantitativamente dichos procesos en forma relativamente rigurosa.

La Fisicoquímica constituye la herramienta esencial para la comprensión de los fenómenos

químicos, cuando se orienta a la Ciencias de los Alimentos, la Fisicoquímica debe tratar con

sistemas muy complejos y heterogéneos como emulsiones aceite/agua; suspensiones celulares,

tejidos, polímeros en agua, etc. A su vez, la Tecnología de los Alimentos utiliza en las diferentes

etapas de obtención y procesamiento de alimentos metodologías fundamentalmente fisicoquímicas:

propiedades de soluciones, métodos de separación y partición, procesos térmicos, fotoquímicos y

electroquímicos, etc.

Dado el carácter complejo de los alimentos desde el punto de vista químico y su origen biológico, es

necesario introducir en el estudio de la Fisicoquímica de Alimentos aspectos como las propiedades

del agua y su rol en la estabilidad y preservación de estructuras biológicas.

Por otro lado, existen una serie de procesos en alimentos que implican un ajustado manejo de

variables experimentales como presión, temperatura, composición que exigen un dominio claro de

parámetros termodinámicos y cinéticos.

Por estas razones, esta propuesta docente pretende orientar la enseñanza de los principios básicos

de la Fisicoquímica hacia la resolución de problemas concretos en el tratamiento de los alimentos.


- 6 -

2.2 PSICROMETRIA

La psicrometría, en su sentido más amplio, encarga de la determinación de las propiedades

termodinámicas de las mezclas entre gases y vapores. Su aplicación más frecuente se muestra en

el sistema aire-vapor de agua. La instila alimentaria no es una excepción. Así. el comportamiento de

estas mezclas bajo distintas condiciones determina, entre otras cuestiones, diseño de los secaderos

de alimentos y de los equipos para su almacenamiento frigorífico. Se comienza con la exposición de

las principales propiedades de cada uno de los componentes en la mezcla para, posteriormente,

proseguirán el análisis y características del conjunto aire -vapor de agua.

El objetivo de la psicometría incluye la determinación de las propiedades termodinámicas de

mezclar gas-vapor. Sus aplicaciones más comunes se asocian al sistema aire-vapor de agua.

Los cálculos que incluyen propiedades psicrométricas serán útil en el diseño y análisis de diferentes

sistemas de almacenamiento y procesado de alimentos.

En este capítulo se definen las principales propiedades termodinámicas utilizadas en los cálculos

psicrométricos. Y además se muestran los diagramas psicrométricos utilizados para el cálculo de

esas propiedades.

2.3.2 PROPIEDADES DEL AIRE SECO

Composición del aire. El aire es una mezcla de varios gases, cuya composición varia

ligeramente en función de la posición geográfica y altitud.

En términos científicos, la composición normalmente aceptada, y que se conoce se muestra en la

tabla Nº 2.1, el peso molecular a Parente del aire están dar es 28.9645, la constante de los gases

para el aire seco es Ra


- 7 -

Fuente: Datos de Schartzberg y Chao (1982)

Volumen específico del aire seco. Se puede calcular a partir de la ley de los gases

ideales.

oaparentelardeairepesomolecu

ovapordelparcialesiónPa

KabsolutaTemT

KKgPamgaseslosdeteConsRa

Kgrmoairedeespecíf icoVolumenVaPa

TRaVa

A

A

sec9645.28

secPr

.

./.tan

/sec

3

311

Calor específico del aire seco aPC . El calor específico a 1 atm

APK325.101 del aire seco, dentro del intervalo de temperaturas comprendido entre - 40° C

y 60° C , varía desde 0,997 KJ/Kg .º K hasta 1.022 KJ/Kg.ºK en la mayoría de los casos puede

utilizarse el valor medio, 1,005 KJ/Kg.º K

Entalpía de aire seco. Bajo las condiciones de referencia, de 0 °C y 1 atm., la

entalpia del aire seco viene dada por la siguiente expresión:

CreferenciadeaTemperaturTo

CobulboaTemperaturTa

KgKoairedeentalpíaHa

ToTaHa

0

sec

)/1(sec

)(005,1

TABLA Nº 2.1 Composición estándar del aire

Constituyente % en volumen

Nitrógeno 78.084

Oxigeno 20.948

Argón 0.933

Dióxido de carbono 0.031

Noen 0.002

Helio 0.001

Otros gases 0.001

100.00


- 8 -

Temperatura de bulbo seco )( aT . La temperatura de bulbo seco es la temperatura

mostrada por un indicador de temperatura. Dicha temperatura contrasta con la temperatura de

bulbo húmedo

Es la lectura obtenida mediante un termómetro introduciendo en la mezcla aire-vapor de agua.

2.2.2 PROPIEDADES DEL VAPOR DE AGUA

El aire húmedo es una mezcla binaria de aire seco y vapor. El vapor en el aire es esencialmente

vapor sobrecalentado a baja presión parcial y temperatura. El peso molecular del agua es

18.01534. la constante de los gases para el vapor de agua puede calcularse con:

Rw = 8314.41/ 18.01534 = 461.52 m3 Pa /Kg K

Volumen específico de vapor de agua 1

WV (Volumen Húmedo). Es el volumen que

ocupa 1Kgr aire seco más el del vapor de agua presente. Por debajo de los 66 ºC, el vapor

saturado o sobre saturado sigue las leyes de los gases, de manera que para determinar sus

propiedades puede utilizar la ecuación:

w

Aw

Wp

TRV 1

Donde:

Pw = Presión parcial de vapor de agua KPa

V1 w = Volumen especifico del vapor de agua (m3 /Kg)

Rw = Constante de los gases para el vapor de agua ( m3 Pa/Kg)

TA = Temperatura en K

Calor Específico del Vapor de Agua. Está comprobado experimentalmente que el

calor específico de vapor saturado como de sobre saturado no varía apreciablemente dentro del


- 9 -

intervalo de temperatura comprendido entre -71 y 124° C, tomándose generalmente un valor de

1.88 KJ/ Kg . ºK.

2.2.3 PROPIEDADES DE LAS MEZCLAS AIRE -VAPOR

Las mezclas aire - vapor no siguen estrictamente las leyes de los gases ideales, aunque estas

pueden utilizarse con suficiente precisión a presiones inferiores a 3 atm.

Ley de Gibbs - Daltón. La mezcla aire vapor de agua existentes en la atmosfera

siguen la ley de Ley de Gibbs - Daltón de forma que la presión ejercida por una mezcla de gases

es la misma que la suma de las que ejercieran los gases constituyentes por separado.

PB = PA + PW

PB = Presión total o presión barométrica del aire húmedo (Kpa)

PA = Presión total o presión ejercida por el aire seco (Kpa)

PW = Presión total o presión ejercida por el vapor de agua (Kpa)

Temperatura de rocío. Es la temperatura a la cual la mezcla aire-vapor de agua se

satura cuando se la enfría a presión y humedad constante, fuera del contacto con agua hasta

condensar. El punto de rocío se puede determinar mediante la tabla de vapor de agua

Punto de roció. El vapor de agua presente en el aire puede considerarse como vapor

a baja presión. El aire se encontrará saturado cuando su temperatura sea la de saturación

correspondiente a la presión parcial ejercida por el vapor de agua. Dicha temperatura del aire se

denomina temperatura (o punto) de rocío.

Humedad Absoluta (Y). Es el contenido de humedad de una mezcla aire – vapor de

agua, expresado como la relación entre la masa de vapor de agua y la masa de aire seco.

Humedad absoluta de saturación sY . Es el contenido de humedad de una mezcla

aire - vapor de agua que a una determinada temperatura ejerce una presión parcial igual a la


- 10 -

presión de vapor del agua como líquido puro, encontrándose el aire saturado, y expresado como la

relación entre la masa de vapor de agua y la masa de aire seco.

aguaTaguas PPPY º/º622.0

Humedad relativa (HR). Relación entre la presión parcial que ejerce el vapor de agua

en la mezcla aire-vapor de agua y la presión de vapor del agua como líquido puro a la misma

temperatura.

Temperatura de bulbo húmedo wt . Es la temperatura estacionaria alcanzada por

una pequeña cantidad de agua evaporándose dentro de una gran cantidad de aire no saturado.

wwYwGC YYktth .

Volumen húmedo (VH). Es el volumen ocupado por la mezcla aire – vapor de agua,

expresado como el volumen de una unidad de masa del aire seco y del vapor de agua que se

encuentra presente en el aire. Para una mezcla de humedad absoluta Y, a la temperatura Gt y a la

presión total atmPT 1 .

Calor húmedo :SC Es la capacidad calorífica de una mezcla aire – vapor de

agua, expresada en base a una unidad de masa de aire totalmente seco.

YCCCaireaireP PS .

Entalpía GH . La entalpía de una mezcla aire - vapor de agua es la suma de la

entalpía del aire seco y la del vapor de agua que contiene, expresada en base a una unidad de

masa de aire totalmente seco.

2.2.4 DIAGRAMA PSICROMETRICO

El diagrama psicrométrico permite calcular diferentes procesos le acondicionamiento de aire.

Generalmente, es posible describir un procese localizando en el diagrama determinados puntos, así

como trazando líneas que describen los cambios psicrométricos ocurridos.


- 11 -

El valor de estos análisis radica en la rápida estimación de la información necesaria para el diseño

del equipo utilizado en diferentes plantas de procesado y almacenamiento de alimentos, entre las

que pueden citarse el acondicionamiento de aire, calentamiento, secado, enfriamiento por

evaporación y humidificación, así como la deshumidificación del aire. Seguidamente se muestran

algunos de los procesos que presentan importantes aplicaciones en el procesamiento de alimentos

Los parámetros de mayor importancia para el sistema aire-vapor de agua, que en su mayoría se

representan en el diagrama, son los siguientes:

Fig. Nº 2.1 Diagrama psicrométrica

Usos del grafico psicrometrico. Los gráficos psicrométricos dan las siguientes

propiedades termodinámicas del aire húmedo a 1 atmósfera: temperatura de bulbo seco;

temperatura de bulbo húmedo; temperatura de rocío (o saturación); humedad absoluta; humedad

relativa; volumen específico y entalpía.

Si se conocen dos de estas propiedades, puede determinarse el estado del aire con la carta

psicrométrica, y pueden leerse los valores restantes en las líneas adecuadas que pasan por este

punto


- 12 -

2.4 DIFUSION

La difusión es la dispersión de un material en sus alrededores.

2.3.1 TIPOS DE DIFUSIÓN: Los principales tipos de difusión son:

Difusión Molecular.

Es el transporte de material a escala molecular y través de un fluido inmóvil. O bien, si el fluido

posee flujo laminar, en una dirección perpendicular al flujo principal.

Difusión En Remolino.

Se refiere a los procesos de transferencia de masa que implican movimiento global del fluido. En la

práctica los dos tipos de difusión se encuentran mezclados pero son los procesos de difusión

molecular quienes principalmente influyen en muchas situaciones debido a que implican la

transferencia de masa sobre la capa límite que existe en todas las situaciones de flujo y

dentro de la matriz del alimento, donde no es posible en condiciones normales inducir

turbulencias.

LEY DE FICK . Siempre que existe un gradiente de concentración para un componente determinado

en una sola dirección, su difusión puede ser caracterizada por la primera ley de FICK, que es la

siguiente:

Donde:

N = tasa de transferencia de masa o molar Kg/s ó Kmol/s

C = Concentración en masa o molar Kg/m3

ó Kmol/m3

X = Distancia m

D = Coeficiente de difusión ó difusividad

En esta ecuación el coeficiente de difusividad es una medida de la resistencia a la transferencia de

materia. La ecuación es análoga a la ecuación de Fourier.

dx

dCDN


- 13 -

2.4.1 DIFUSIÓN GASEOSA.

Para la difusión de gases y vapores, el término de concentración en la ley de Fick puede ser

sustituido por la presión parcial, empleando la siguiente relación para un gas ideal:

Donde:

AC = Concentración molar de A

Ap = Presión parcial de A

Contradifusion Equimolecular.

La contra difusión equimolecular es cuando el número de moles de un componente A que se

mueve en una dirección es igual al número de moles del componente B moviéndose en la

dirección opuesta. Es decir BA NN

Difusión De Un Gas A Través De Una Capa Inmóvil

Esto tiene lugar cuando un gas o vapor A se mueve dentro de una segundo gas inmóvil B en este

caso, 0BN . El componente B no difunde, sino que mantiene su gradiente de concentración por

rozamiento intermolecular entre A y B.

Tabla Nº 3.1 DIFUSIVIDAD DE MASA PARA GASES ES AIRE A 25° C Y 1 Atm

Gas Difusividad m12 S Gas Difusividad m

12 S

Amoniaco 27,9x106

Hidrogeno 41,3x106

CO2 16,5x106

Oxigeno 20,6x106

Etanol 11,9x106

Vapor de agua

25,5x106


2.3.3 DIFISIVIDAD EN LIQUIDOS

RT

pC A

A

AA pRT

DN


- 14 -

La difusividad de los componentes de un líquido está relacionada con la tasa de transferencia de

masa, por la ley de Fick.

dx

dCDN

En esencia, estos métodos implican la medición del cambio en la concentración cuando un sistema

esencialmente en estado de equilibrio es sometido a un cambio discreto en la concentración,

utilizando ecuaciones de transferencia de masa en estado no estacionario. La difusividad de un gas

en un líquido se mide haciendo pasar un chorro laminar de líquido a través de un gas y

determinando la tasa de adsorción.

El aumento de la temperatura incrementa la difusividad significativamente. La ecuación de

Stokes- Einstein predice que la difusividad está relacionada con la temperatura y la viscosidad

en la siguiente ecuación:

kD

TABLA Nº 3.2 DIFUSIVIDADES DE COMPUESTOS EN AGUA

SUSTANCIA TEMPERATURA °C DIFUSIVIDAD 12 sm

Oxigeno 25 2,07 x 109

Nitrógeno 25 1,90 x 109

Dióxido de carbono 25 1,98 x 109

Glucosa 25 0.67 x 109

Sacarosa 25 0.52 x 109

Glicerol 25 0.94 x 109

Ácido acético 25 1.24 x 109

Almidón soluble 0.10 x 109

Etanol 25 1.28 x 109

Cloruro de sodio 1,611 x 109


2.3.4 DIFUSION DE SÓLIDOS


- 15 -

La difusión en la fase sólida es más compleja que la difusión en un líquido o un gas, debido a que, si

bien el producto puede parecer que difunde en el interior del sólido, puede en realidad estar

difundiendo a través del líquido contenido dentro de ese sólido o a través de la fase gaseosa en un

sólido poroso. Por esta razón, las difusividades en sólidos se conocen muy poco.

En las operaciones de lixiviación la difusión tiene lugar principalmente dentro de la solución ocluida;

la ganga restringe el proceso de difusión y afecta la forma considerable su velocidad.

Se debe recordar que los alimentos tienen una estructura compleja, con muchos componentes

contenidos en su estructura celular, teniendo a su vez cada célula su propia membrana. Esta

estructura puede haber sido también rota por los procesos de reducción de tamaño tales como la

rotura, molienda o compresión.

Un segundo tipo de difusión sólida se denomina difusión dependiente de la estructura. Esto hace

referencia a la difusión en sólidos granulados o porosos que permiten el flujo de un líquido o gas a

través del volumen excluido o los capilares de sólidos. Pueden estar involucrados distintos

mecanismos, tales como difusión el propio sólido, difusión en los poros llenos de gas, flujo capilar

como resultado de gradiente en la presión de la superficie, y flujo conectivo resultante de

diferencias en la presión total.

Es más adecuado determinar una resistencia o difusividad general sin necesariamente tener que

evaluar la contribución de los factores individuales. Con la ley de Fick se pude determinar el valor de

la resistencia, la cual en procesos de transporte de gases o vapores puede ser conocida como

coeficiente de permeabilidad general.


- 16 -

2.4 COLOR

2.4.1 HISTORIA DE COLOR

El color, según Isaac Newton, es una sensación que se produce en respuesta a una

estimulación nerviosa del ojo, causada por una longitud de onda luminosa. El ojo humano interpreta

colores diferentes dependiendo de las distancias longitudinales1.

El color nos produce muchas sensaciones, sentimientos, diferentes estados de ánimo, nos transmite

mensajes, nos expresa valores, situaciones y sin embargo no existe más allá de nuestra percepción

visual.

El color ha sido estudiado, por científicos, físicos, filósofos y artistas. Cada uno en su campo y en

estrecho contacto con el fenómeno del color, llegaron a diversas conclusiones, muy coincidentes en

algunos aspectos o bien que resultaron muy satisfactorias y como punto de partida para posteriores

estudios.

El filósofo Aristóteles (384 - 322 AC) definió que todos los colores se conforman con la mezcla de

cuatro colores y además otorgó un papel fundamental a la incidencia de luz y la sombra sobre los

mismos. Estos colores que denominó como básicos eran los de tierra, el fuego, el agua y el cielo.

Siglos más tarde, Leonardo Da Vinci (1452-1519) definió al color como propio de la materia,

adelantó un poquito más definiendo la siguiente escala de colores básicos: primero el blanco como

el principal ya que permite recibir a todos los demás colores, después en su clasificación seguía

amarillo para la tierra, verde para el agua, azul para el cielo, rojo para el fuego y negro para la

oscuridad, ya que es el color que nos priva de todos los otros. Con la mezcla de estos colores

obtenía todos los demás, aunque también observó que el verde también surgía de una mezcla.

Isaac Newton, la luz es color (1642-1519) quien estableció un principio hasta hoy aceptado: la luz es

color.

1 Stephen Westland, 2001.

http://www.colourware.co.uk/cpfaq.htm


- 17 -

En 1665 Newton descubrió que la luz del sol al pasar a través de un prisma, se dividía en varios

colores conformando un espectro. Lo que Newton consiguió fué la descomposición de la luz en los

colores del espectro. Estos colores son básicamente el Azul violaceo, el Azul celeste, el Verde, el

Amarillo, el Rojo anaranjado y el Rojo púrpura. Este fenómeno lo podemos contemplar con mucha

frecuencia, cuando la luz se refracta en el borde de un cristal o de un plástico.

Fig Nº 4.1 Espectro Cromático de la luz

Fuente: Stephen Westland, 2001.

En 1855 Maxwell realiza las primeras medidas visuales para testear la validez de la hipótesis

tricromática, prueba su exactitud y unifica las teorías de la época sobre la visión de los colores.

Maxwell fue el primero en determinar cuál es la cantidad de componentes primarios tricromáticos

que igualan a las diversas radiaciones puras del espectro.

2.4.2 DEFINICIONES DE COLOR

El color es un atributo que percibimos de los objetos cuando hay luz. La luz es constituida por ondas

electromagnéticas que se propagan a unos 300.000 kilómetros por segundo. Esto significa que

nuestros ojos reaccionan a la incidencia de la energía y no a la materia en sí.

Las ondas forman, según su longitud de onda, distintos tipos de luz, como infrarroja, visible,

ultravioleta o blanca. Las ondas visibles son aquellas cuya longitud de onda está comprendida entre

los 380 y 770 nanómetros.



- 18 -

Fig. Nº 4.2 Espectro visible

Fuente: Stephen Westland, 2001.

El color es una sensación que se produce en el cerebro como una respuesta a una percepción del

ojo humano frente a un estímulo. Este estímulo consiste en una luz reflejada (o transmitida) por un

objeto a partir de una iluminación que ha incidido sobre éste.

El color es un factor importante para valorar la calidad de un alimento. Este frecuentemente está

ligado a la maduración, presencia de impurezas, realización apropiada o defectuosa de un

tratamiento tecnológico, malas condiciones de almacenamiento o comienzo de una alteración por

microorganismos. El color ocupa un lugar preferente en la decisión del consumidor para aceptar o

rechazar un producto.

El color puede ser cuantificado, pero no se puede usar por sí solo ya que no es reproducible debido

a que hay poca memoria de color. Se pueden establecer comparaciones, aunque la evaluación es

subjetiva.

La Comisión Internacional de iluminación CIE (Comission Internationale de l’Eclairage) ha definido el

color en los siguientes términos:

a) Color físico. Característica de la luz física, determinada por la concentración espectral

de la magnitud radiométrica usada en la especificación de la luz (espectro visible del objeto).

El color físico es el resultado de la interacción de la radiación espectro visible (380 - 730 nm) con la

materia del producto observado.



- 19 -

Fig. Nº 4.3 Posición de los colores en el espectro de la luz natural. Frecuencia THz

Longitud de Onda (nm)

Cuando la luz incide sobre un determinado cuerpo se producen diferentes fenómenos ó difracción,

dispersión, transmisión y reflexión. Según su forma de interacción óptica con la luz, los cuerpos se

pueden clasificar en cuerpos transparentes, cuerpos translúcidos y cuerpos opacos, y dentro de

estos últimos pueden ser mate o brillante.

b) Color percibido (psíquico). Atributo de la percepción visual que se compone de una

combinación de contenidos cromáticos (tono y pureza) y acromáticos (claridad).

La sensación del color es tridimensional. El ojo aprecia tres características o atributos bien

diferenciados:

El tono, matiz o croma es el atributo que diferencia el color y por la cual designamos los colores:

verde, violeta, anaranjado.

La saturación, pureza o croma es el colorido del estímulo juzgado en proporción a su luminosidad es

la intensidad cromática o pureza de un color, es la claridad u oscuridad de un color, está

determinado por la cantidad de luz que un color tiene. Valor y luminosidad expresan lo mismo

La luminosidad, brillo es la cantidad de luz reflejada por una superficie en comparación

con la reflejada por una superficie blanca en iguales condiciones de iluminación.

Estas tres características se pueden observar al representar el espectro de la reflexión de la luz

al incidir sobre un objeto, en función de la longitud de onda.

c) Color psicofísico. Característica de la luz determinada por valores definidos

operacionalmente del color físico, que se correlaciona con alguna coordenada del color percibido.

La medida del color psicofísico tendrá por objeto cuantificar la sensación llegada al cerebro,

provocada por un determinado estímulo luminoso, en términos de la cantidad de rojo (R), verde (V)

y azul ( A ) de dicho estímulo; los cuales pueden ser representados en un diagrama triangular.


- 20 -

2.4.3 CALCULO DEL COLOR PSICOFISICO

Por inconvenientes matemáticos, de las coordenadas de rojo (R), verde (V) y azul (A) se han

derivado otras coordenadas transformadas X, Y, Z; las que se denominan Coordenadas triestímulo

del color, las que se relacionan matemáticamente con las primeras.

X representa la cantidad de rojo

Y representa la cantidad de verde

Z representa la cantidad de azul

Las coordenadas triestímulo, expresadas en tanto por uno se denominan Coeficientes tri cromáticos

de color.

ZYX

Xx

; ZYX

Yy

; ZYX

Zz

El color percibido tiene tres coordenadas que representan las respuestas de cada foto recep tor

del ojo al estímulo percibido. Estas respuestas dependerán del estímulo luminoso exterior y de la

respuesta del ojo.

Observador Estandar. En un intento de normalizar la respuesta del ojo para un

observador medio, la C I E (1931) da unas curvas para las respuestas de los foto receptores en

función de la longitud de onda, basadas en las curvas de visibilidad del ojo y en función de las

coordenadas X , Y , Z .

En 1964, la C I E define otro observador que contempla un ángulo de visión mayor y que es el

Observador Estándar 10°

La figura muestra estas curvas de sensibilidad para el Observador Estándar 2°:


- 21 -

Fig. Nº 4.4 Valores triestimulo de los colores espectrales

Fuentes Estándar. Normalmente se observan los objetos con luz solar o luces blancas

que intentan reproducirla. Con el objeto de normalizar los cálculos de las coordenadas de color, la

CIE ha definido una serie de fuentes estándar blancas con unas características de distribución

espectral determinadas. Dichas fuentes son:

Fuente A :Bombilla con filamento de tungsteno y atmósfera gaseosa.

Temperatura de color 2848 °K

Fuente C :Temperatura de color 6770 °K

Fuente D55 : Temperatura de color 5500 °K



Se define como temperatura de color de una fuente luminosa como la temperatura que ha de

tener un cuerpo negro para que su espectro de emisión coincida con el de la fuente.


- 22 -

Tabla Nº 4.1 COORDENADAS SELECCIONADAS PARA EL CÁLCULO DE LOS

VALORES TRIESTIMULO (Con iluminante C)

X Y Z

424.4 nm 465.9 nm 414.1 nm

435.5 * 489.4 * 422.2 *

443.9 500.4 426.3

452.1 508.7 429.4

461.2 * 515.1 * 432.0 *

474.0 520.6 434.5

531.2 525.4 436.5

544.3 * 529.8 * 438.6 *

552.4 533.9 440.6

558.7 537.7 442.5

564.1 * 541.4 * 444.4 *

568.8 544.9 446.3

573.2 548.4 448.2

577.3 * 551.7 * 450.1 *

581.3 555.1 452.0 585.0 558.5 454.0

588.7 * 561.9 * 455.9 *

592.4 565.3 457.9

596.0 568.9 459.9

599.6 * 572.5 * 462.0 *

603.3 576.4 464.1

607.0 580.4 466. 611.0 * 584.8 * 468.7 *

615.0 589.6 471.4

619.4 594.8 474.3

624.2 * 600.8 * 477.7 *

629.8 607.7 481.8

636.6 616.1 487.2

646.0 * 627.2 * 496.1 *

663.0 647.4 511.2

* Ordenadas seleccionadas cuando se usan 10 de ellas. Factores para 30 coordenadas: kx = 0.03269 ky = 0.03333 kz = 0.03938 Factores para 10 coordenadas kx = 0.09806 ky = 0.10000 kz = 0.11814

2.4.4 ESPACIO DE COLOR - SÓLIDO DE COLOR

Las coordenadas colorimétricas pueden considerarse como coordenadas que sitúan a un color en

un determinado espacio, que tendrá evidentemente tantas dimensiones como coordenadas se

necesitan para especificar un color.

El Sistema CIE define el espacio de color como la representación geométrica de los colores en

el espacio y el sólido de color como la parte limitada del espacio de color que contiene la

representación geométrica de colores de unas características determinadas.


- 23 -

2.4.5 SISTEMA CIE

Sistema CIE se basa en las pautas físicas de longitud de onda, pureza de excitación e intensidad

luminosa, que representan variables específicas y universales.

También llamado Sistema ICI, se basa en datos de medición con los cuales los colores pueden ser

conseguidos mezclando las proporciones adecuadas de los tres colores primarios aditivos: rojo,

verde y azul. Para asegurar una exactitud completa, todos los factores implicados en la obtención

de las mediciones están estrictamente estandarizados. Los resultados obtenidos son trasladados al

llamado "diagrama cromático" o Diagrama CIE.

Fig. Nº 4.5 Diagrama CIE

Fuente: Stephen Westland

2.4.6 DIAGRAMA CROMÁTICO C I E

La C I E recomienda la representación de un color en un diagrama donde se representan las

coordenadas “x” e ”y”. El tercer valor de la coordenada cromática “z“ queda especificado por

la diferencia hasta la unidad de (x + y).

Si se representan las coordenadas “x” e “y“ de los colores espectrales puros aparece una curva

abierta en forma de herradura, donde están todos los colores observables con una cromaticidad

diferente.

A partir de este diagrama se puede obtener información de coordenadas de color más relacionadas

con el color percibido: tono (obtenido por la longitud de onda dominante), saturación o pureza

de color.



- 24 -

Fig. Nº 4.6 Diagrama tridimensional de los valores triestímulos X, Y, y Z

Pureza de color. La pureza de color se define por la fórmula:

Py y

y y

e n

D n

ó

Px x

x x

e n

D n

Donde los subíndices se refieren a: e Estímulo considerado

n Iluminante

D Longitud de onda dominante

En el Grafico se muestra el circulo cromático muestra una gama de saturación total entre cada uno

de los tonos que lo componen

2.4.7 MEZCLA ADITIVA DE COLORES

Dados dos colores A y B representados en el diagrama x y, un color mezcla de ambos estarán

situados en la recta que los une en el diagrama, y a una distancia proporcional al peso específico

de cada uno en la mezcla M, según la regla de la palanca:

m AM m BMA B. .

Forma mezclan los colores adyacentes formando así una gama de intensidades diferentes, por

ejemplo mezclando el verde y amarillo se obtiene toda la escala entre estos dos, así con todos los

colores y en cualquier posición. De esta manera forma un círculo cromático.

http://www.gusgsm.com/triestimulos


- 25 -

2.4.8 ESPACIOS UNIFORMES DE COLOR

Una de las razones principales que justifican el empleo de escalas uniformes de color es la

simplificación en el estudio de tolerancias de color (diferencia de color para un determinado

producto con respecto a un color estandarizado para el mismo). Los intentos de uniformizar escalas

de color emplean en su interpretación las magnitudes psicológicas: luminosidad o claridad, tono y

saturación.

Modelo CIELAB - CIELUV

Se puede considerar como una respuesta de los observadores patrones a un estímulo luminoso, es

decir, trata de imitar a unos observadores reales.

Es un sistema coordenado cartesiano definido por tres coordenadas colorimétricas L*, a*, b*

magnitudes adimensionales que se definen de las siguientes ecuaciones:

Entre los espacios uniformes propuestos, los más utilizados son:

CIELuv y CIELab. Las coordenadas definidas en cada uno de ellos se presentan a continuación:

CIELuv

L* = 116 (Y / Yn ) 1/3 - 16

u* = 13 L* ( u’ - u’n )

v* = 13 L* ( v’ - v’n )

Donde:

uX

X Y Z'

4

15 3 , v

Y

X Y Z'

9

15 3

El subíndice n hace referencia al iluminante estándar utilizado.


- 26 -

CIELab

L* = 116 ( Y / Yn ) 1/3 - 16

a* = 500 [ ( X / Xn ) 1/3 - ( Y / Yn )1/3 ]

b* = 200 [ ( Y / Yn ) 1/3 - ( Z / Zn )1/3 ]

siendo ( X / Xn ) , ( Y / Yn ) , ( Z / Zn ) > 0.01

En estos espacios de color:

L* = luminosidad y puede tomar los valores entre 0 y 100, para estímulos independientes toma

siempre el valor de 100 y no sirve para su especificación.

a* y b* = Forman un plano perpendicular a la claridad.

2.4.9 MEDIDA SENSORIAL DEL COLOR

Existen espacios uniformes de color que no toman como punto de partida inmediata el diagrama

cromático x y, sino otros esquemas existentes en la aplicación del color artísticas o industriales.

Muchos de éstos toman en cuenta la visión humana que tiene las siguientes ventajas:

Capacidad discriminatoria

Capacidad integradora

Capacidad analizadora

Entre las desventajas se tienen:

Mala memoria de color

Influencias ambientales: fondo de color, iluminación

2.4.10 SISTEMA MUNSELL

Uno de los sistemas color-modelados más influyentes fue inventado por Alberto Henry Munsell, un

artista americano. Munsell deseó crear una manera "racional de describir color" que usaría la

notación decimal clara en lugar de muchos nombres de color que él considerara "tonto" y engañoso.


- 27 -

El sistema que él empezó en 1898 con la creación de su esfera colorida, consta básicamente de

tres elementos claves “ Matriz, Valor e Intensidad", cada color posee tiene esta cualidades, de esta

forma dispone ordena y especifica los colores además muestra su relación. Cada elemento esta

descrito por su escala.

La matriz se identifica del 0 a 100 y su símbolo es la H, el rango del Valor es de 0 a 10 y su símbolo

es V, Intensidad tiene la escala es la saturación de un color.

Los colores no representados por muestras reales en este sistema pueden ser identificados

mediante números intermedios.

Fig. Nº 4.9 Rueda de color de Munsell

Munsell llama matriz a la propiedad de poder distinguir entre los distintos colores.

La disposición básica de color es roja, amarilla, verde, azul, púrpura a los que llama matrices

principales, los dispuso dentro del círculo equidistante.

2.4.11 SISTEMA HUNTER

Es un sistema muy utilizado en la tecnología de alimentos, debido a su uniformidad. Este sistema se

utiliza para identificar el color de un producto por el uso de tres foto celdas provistas de filtros que

miden de manera independiente la contribución de rojo o verde (valor “ a ” ), amarillo o azul (valor “

b “ ) y el reflejo o luminosidad ( valor “ L “ ).

El sistema Hunter se utiliza mucho en tecnología de alimentos


- 28 -

2.5 A D S O R C I O N

La adsorción es un fenómeno fisicoquímico de gran importancia, debido a sus aplicaciones múltiples

en la industria química y en el laboratorio, conocido desde tiempos muy antiguos

.

La adsorción es un proceso de separación y concentración de uno o más componentes de un

sistema sobre una superficie sólida o líquida. Los distintos sistemas heterogéneos en los que puede

tener lugar en la aw de productos deshidratados, en la cromatografía, adsorción en sólido-liquido,

sólido-gas y líquido-gas. Como en otros procesos de este tipo, los componentes se distribuyen

selectivamente entre ambas fases.

2.5.1 DEFINICIÓN DE ADSORCIÓN.

La adsorción es la transferencia de un soluto en un gas o líquido (adsorbato) hacia la superficie de

un sólido (adsorbente) en donde el soluto es retenido como resultado de atracciones

intermoleculares con las moléculas sólidas. Se llama ADSORBENTE a la sustancia sobre el cual

se fija la otra, que recibe el nombre de ADSORBATO. Luego la ADSORCION se define como una

adhesión de moléculas (adsorba to) sobre la superficie de una sustancia (adsorbente).

ADSORBATO

ADSORBENTE

2.5.2 MECANISMO DE ADSORCION

El mecanismo de adsorción se basa en fuerzas de atracción y según el mecanismo puede ser:

a) Adsorción química quimisorción

b) Adsorción física fisisorción


- 29 -

Fisisorción. Es la forma más simple de adsorción, y es debida a débiles fuerzas

atractivas, generalmente fuerzas de Van der Waals. Dado que estas fuerzas son omnipresentes,

resulta que rápidamente cualquier superficie limpia expuesta al ambiente acumula una capa de

material fisisorbido.

Adsorción Química (Quimisorción). Son las fuerzas de atracción son tipo

covalente o reorganización de la estructura interna del adsorbente para hacer nuevos enlaces

químicos. La quimisorción es particularmente importante en la catálisis heterogénea, la forma más

común en la industria, donde un catalizador sólido interacciona con un flujo gaseoso, el reactivo o

los reactivos, en lo que se denomina reacción en lecho fluido.

2.5.3 MAGNITUDES EXPERIMENTALES

Se necesita conocer el estado de equilibrio, con el que se podría evaluar una constante k. Que es lo

que más se utilizan en las isotermas de adsorción. La situación de equilibrio indica la cantidad de

moléculas adsorbidas por el adsorbente a una presión, temperatura y concentraciones dadas. La

ecuación de equilibrio será:

X = f (P,T, superficie específica del adsorbente, naturaleza del sistema)

X = gr adsorbato/ gr adsorbente

En la adsorción de gases, la magnitud experimental de interés es la cantidad de gas adsorbido en

función a la presión y a una temperatura dada.

Si a diferentes presiones se conoce la cantidad de gas adsorbido, entonces se conoce las

condiciones de equilibrio.

Cuando la presión parcial del gas es igual a la presión de vapor (P = Pº) entonces se procede a la

condensación.

http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzas_de_Van_der_Waals

http://es.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A1lisis_heterog%C3%A9nea

http://es.wikipedia.org/wiki/Cat%C3%A1lisis

http://es.wikipedia.org/wiki/Lecho_fluido


- 30 -

2.5.4 CALOR DE ADSORCIÓN

La adsorción es un fenómeno isotérmico, por lo que los calores de adsorción son siempre

negativos. Sin embargo a veces la presencia de algún otro proceso, además de la adsorción hace

que el calor aparente sea positivo.

Por ser isotérmico, la adsorción disminuye al aumentar la temperatura.

Se conoce tres tipos de adsorción.

1.- Calor diferencial de adsorción

2.- Calor de integral de adsorción qdif

3.- Calor de adsorción

Calor Diferencial (qdif)

Es la cantidad de calor por unidad másica de adsorbato, que se desprende cuando se adsorbe una

cantidad diferencial de adsorbato (calor desprendido). Esto no es constante a lo largo de todo el

experimento,

Calor integral de adsorción (Qintegral)

Es la cantidad de calor desprendido a lo largo de todo proceso.

En fisisorción Qintegral = 5 – 10 Kcal/mol

En quimisorción Qintegral = 20 kcal/mol

Qintegral =

∫

unidades másicas

Qintegral =

∫

unidades moles


- 31 -

Calor Isosterico. Es el calor de adsorción determinado con ayuda de modelos

matemáticos, a partir de las isotermas de adsorción. Desde el punto de vista experimental dolo

existe dos tipos: calor diferencial y calor integral de adsorción

2.5.6 MODELOS MATEMÁTICOS

Se ha intentado en muchas ocasiones desarrollar ecuaciones o modelos matemáticos que se

ajusten a las distintas isotermas experimentales. Las ecuaciones que se usan más frecuentemente

son las propuestas por Langmuir, Freundlich y Brunauer-Emmet y Teller.

Los modelos permiten correlacionar las magnitudes experimentales. Se han deducido a partir de

una serie de hipótesis sobre la estructura de la superficie del adsorbente y sobre el mecanismo de

adsorción.

Modelo de BET (Brunauer-Emmet y Teller)

Donde:

x Cantidad de adsorbato/unidad de masa de adsorbente

P0 Presión de vapor

P Presión de gas.

xm Capacidad monomolecular: cantidad de moléculas que hay en la primera capa

sobre la superficie del adsorbente

C Da información de la constante de equilibrio de adsorción su dependencia con

la temperatura se puede combinar mediante una ecuación, como la ley de

Arhenius.

( )


- 32 -

Modelo de LANGMUIR. Caso particular del modelo de BET.

x = K P ; K = C xm 1+KP P0

Modelo de FREUNDLICH. La isoterma de adsorción de Freundlich o modelo de

Freundlich es una isoterma de adsorción, que es una curva que relaciona la concentración de un

soluto en la superficie de un adsorbente, con la concentración del soluto en el líquido con el que

está en contacto.

Ki = C1 exp-(∆ Hs /RT)

ni = C2 exp-(∆ Hs /ε)

La isoterma de adsorción de Freundlich se expresa matemáticamente como:

x/m = Kp1/n o x/m = Kc1/c

Donde x = masa de absorbato.

m = masa de adsorbente

p = Presión de equilibrio del adsorbato.

c = concentración de equilibrio del adsorbato en disolución.

K y 1/n son constantes para un adsorbato y adsorbente dados, y para una temperatura particular.

x = K Cn

http://es.wikipedia.org/wiki/Isoterma_de_adsorci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Soluto

http://es.wikipedia.org/wiki/Adsorbente

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido

http://es.wikipedia.org/wiki/Isoterma_de_adsorci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Erwin_Finlay_Freundlich

http://es.wikipedia.org/wiki/Adsorbente

http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_de_solubilidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3n


- 33 -

2.6 ACTIVIDAD DE AGUA

La actividad de agua Water activity (aw), en los alimentos, factor de control de calidad durante la

elaboración y transformación de productos en tecnología de alimentos.

En las últimas tres décadas, el concepto de actividad de agua se ha utilizado como indicador de

estabilidad en el control de calidad en los alimentos frente a los procesos de deterioro, entre los

cuales la microbiológica es la más rápida y frecuente (Alcalá, 1977). Se han desarrollado modelos

teóricos aproximados que permiten estimar con algún grado de exactitud los niveles del parámetro,

en casos de elaboración de preparados con electrolitos y no electrolitos (Barbosa-Cánovas, Vega-

Mercado, 2000). Los sólidos solubles que no se disocian se conocen como electrolitos y se

adicionan a los alimentos para ligar humedad y mantener la textura blanda. Las ecuaciones

empíricas que suelen ser utilizadas en la estimación de la actividad de agua (aw), de los solutos que

no electrolitos corresponden a las relaciones de Money-Born, (1951) y Norrish (1966)

principalmente.

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. Algunas moléculas del agua se orientan en torno a las moléculas del soluto y otras quedan

absorbidas por los componentes insolubles de los alimentos. En ambos casos, el agua queda en

una forma menos reactiva.

Es importante diferenciar los términos actividad del agua y cantidad de agua en los alimentos, ya

que el primer termino hace referencia a la cantidad total de liquido que tiene el alimento, en cambio,

actividad del agua se refiere a 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 diferentes reacciones

químicas. La actividad del agua tiene un valor máximo de 1 y un mínimo de 0. Mientras menor sea

este valor, mejor se conservará el producto. La actividad del agua está directamente relacionada


- 34 -

con la textura de los alimentos: a una mayor actividad de agua, la textura es mucho más jugosa y

tierna; sin embargo, el producto es más fácilmente alterable y se debe tener más cuidado. Cuanto

menor es la actividad de agua de un alimento mayor es su vida útil. Desde hace muchos años se

conocen varios métodos de conservación de alimentos, como por ejemplo el secado de alimentos,

carnes, vegetales, frutas, o también mediante la adición de azúcar como en las mermeladas y

también salando las carnes. En los dos últimos métodos lo que ocurre es que el azúcar y la sal

atrapan moléculas de agua, disminuyendo así la cantidad de agua libre en el alimento, por lo cual,

este se conservará por más tiempo.

2.6.1 DEFINICION DE ACTIVIDAD DE AGUA. (aw)

La actividad acuosa es considerada como parámetro en el estudio de la química de los

alimentos. La actividad agua se define como la relación que existe entre la presión parcial de vapor

de agua de una sustancia y la presión de vapor de agua del agua pura a la misma temperatura;

siendo por esta razón un número sin unidades y con un valor que varía entre 0 y 1. En el equilibrio,

la actividad de agua es igual a la presión de vapor ejercida por la sustancia en el ambiente cerrado

que la rodea, donde se da una equivalencia entre la humedad relativa del aire en ese ambiente

cerrado y la actividad del agua en la sustancia ensayada.

aw = humedad relativa % / 100

La actividad de agua (aw), una herramienta para comprobar la calidad, seguridad y vida útil de sus

productos2. La aw es un parámetro estrechamente ligada a la humedad del alimento lo que permite

determinar su capacidad de conservación, de propagación microbiana, etc.

2.6.2 Contenido de agua y actividad de agua

Conviene aquí establecer diferencias entre estos dos conceptos. El contenido de agua de un

alimento, comúnmente conocido como humedad, es la medición cuantitativa del agua en una

2 Dr Ferrer SL, www.lab-ferrer.com

http://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_de_los_alimentos

http://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_de_los_alimentos

http://es.wikipedia.org/wiki/Humedad

http://es.wikipedia.org/wiki/Conserva

http://es.wikipedia.org/wiki/Microorganismo


- 35 -

muestra y se expresa en base seca y/o base húmeda; mientras que, la actividad de agua es un

parámetro cualitativo y su objetivo es medir el estado energético del agua en un sistema. La

humedad únicamente nos da información del contenido de agua de los alimentos, mientras que con

la actividad de agua podemos saber sobre el crecimiento microbiano, estabilidad química,

propiedades físicas y vida en anaquel. Los datos de la Tabla Nº 6.1 ratifican lo dicho, pues se

observa una escasa correlación entre el contenido de agua y la actividad de agua para algunos

alimentos.

TABLA Nº 6.1 Contenido de agua y actividad de agua de algunos alimentos.

PRODUCTO Humedad (%) Actividad de agua

Palomitas de maíz 0,3 0,07

Cereales 1 a 4 01 a 0,3

Pasta 5 0,33

Almendras 3 0,48

Uva pasa 10 0,53

Fruta deshidratada 9 0,52 a 0,59

Malvaviscos 16 0,63

Jarabe de maíz (HFCS) 29 0,74

Mermeladas y jaleas 32 0,82 a 0,94

Panes 38 0,93 a 0,96

Frutas y vegetales 74 a 95

0,98 a 0.99

FUENTE Beuchat LR (2002) Water activity and microbial stability. Fundamentals of Water Activity (2007

2.6.3 Propiedades físicas

La aw afecta las propiedades texturales de los alimentos. Productos con aw altas tienen

una textura descrita como húmeda, jugosa, suave o masticable. Cuando la aw de estos productos

disminuye, se mencionan atributos de textura como duro, seco o pasado.

Sin embargo, productos con aw bajas tienen características de textura descritas como crujiente o

tostado, pero cuando los valores se incrementan, los pro ductos se tornan aguados, suaves. En el

caso de polvos o granulaciones, la actividad del agua afecta sus propiedades de fluidez y

apelmazamiento.


- 36 -

2.6.4 Actividad del Agua y Crecimiento de Microorganismos en Alimentos

La aw es un factor crítico que determina la vida útil de los productos. Este parámetro

establece el límite para el desarrollo de muchos microorganismos, mientras que la

temperatura, el pH y otros factores pueden afectar el crecimiento de microorganismos en un

alimento, la aw puede ser el factor más importante controlando el deterioro. La actividad del agua, no

el contenido de agua, determina el límite inferior de agua disponible para sostener crecimiento

microbiano. La mayoría de bacterias, por ejemplo, no crecen a actividades de agua por debajo de

0.90, y la mayoría de mohos y levaduras dejan de crecer en valores por debajo de 0.6.

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.

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. Casi 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 0,93 y 0,85 los embutidos fermentados y madurados, el queso Cheddar

salado, el jamón tipo serrano, la leche condensada azucarada. Entre las bacterias conocidas, sólo

una (Staphylococcus aureus) es capaz de producir intoxicación alimentaria a estos niveles de aw

pero pueden crecer muchos mohos productores de micotoxinas.

4. 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

(crecen en altas concentraciones de azúcar) o halófilos.

http://industrias-alimentarias.blogspot.com/2010/02/video-atrapa-ese-staphylococcus.html


- 37 -

5. Tiene aw inferior a 0,60 los dulces, el chocolate, la miel, los fideos, las galletas, las papas

fritas, las verduras secas, huevos y leche en polvo. Los microorganismos no se multiplican por

debajo de una aw de 0,60 pero pueden permanecer vivos durante largos períodos de tiempo.

Fig. N° 6.1 Gráfica de estabilidad de los alimentos. Velocidad relativa de las reacciones degra dativas en función de la actividad del agua. (Labusa, 1970).

2.6.5 ISOTERMAS DE SORCIÓN

Definición. Las isotermas desorción son representaciones gráficas de la relación

entre el contenido de agua y la actividad de agua para cualquier material a una temperatura

constante. Es una curva sigmoidea que generalmente está dividida en tres partes ozonas, cada una

de las cuales ya hemos descrito en las secciones anteriores. Dependiendo de la humedad del

alimento y de la presión de vapor relativa del medio en el que se encuentra dicho alimento.

Fig. Nº 6.2 Isotermas de adsorción y desorción


- 38 -

Tipos de isotermas. Brunauer et al. (1940), citado por Sablani et al. (2001),

clasificaron las isotermas en:

Fig. Nº 6. 3 Representación esquemática de los seis tipos de isotermas de adsorción.

La isoterma Tipo I se caracteriza por que la adsorción se produce a presiones relativas baja.

La isoterma tipo II es característica de sólidos macroporosos o no porosos.

La isoterma tipo III ocurre cuando la interacción adsorbato-adsorbente es baja.

La isoterma tipo IV es característica de sólidos mesoporosos. Presenta un incremento de la cantidad

adsorbida importante a presiones relativas intermedias, y ocurre mediante un mecanismo de llenado

en multicapas.

La isoterma tipo V, al igual que la isoterma tipo III, es característica de interacciones adsorbato-

adsorbente débiles, pero se diferencia de la anterior en que el tramo final no es asintótico.

La isoterma tipo VI es poco frecuente. Este tipo de adsorción en escalones ocurre sólo para sólidos

con una superficie no porosa muy uniforme.

Isoterma de Adsorción y Desorción. Una isoterma de absorción o desorción, es la

curva que indica en el equilibrio y para una temperatura determinada, la cantidad de agua retenida

por el alimento en función de la humedad relativa de la atmosférica que la rodea.

Los isotermas de equilibrio de los productos alimenticios puede presentar diferentes formas, si

bien la más frecuente es de forma sigmoidal. Fig. Nº 6.4


- 39 -

Fig. Nº 6.4 Isotermas de adsorción y desorción

Isoterma De Equilibrio De Un Alimento. La aw es una propiedad que se puede medir,

pero los equipos que permiten su medición son caros. Si no se puede hacer la medición directa, a

nivel de laboratorios se suele determinar lo que se denomina Isoterma de Equilibrio, para

determinar la actividad del agua. Las isotermas de equilibrio presentan diferentes formas. La

mostrada en la figura anterior es una isoterma típica. La sigmoide es aquella que presenta un punto

de inflexión, algunas se acercan asintóticamente al eje X y en otros al eje Y.

Fig. Nº 6.5 Isoterma de Equilibrio de Alimentos

wa

2.6.6 Factores que afectan la actividad de agua

Temperatura. Las características desorción de los alimentos pueden variar a causa de

la temperatura del sistema (Figura Nº 6.6). El efecto de la temperatura en las isotermas desorción

ha sido amplia mente estudiada y generalmente el incremento de ésta disminuye el contenido de

humedad.

Humedad

del

producto


- 40 -

Fig. Nº 6.6 Efecto de la temperatura sobre isotermas de almidón de maíz.

Fuente:Barbosa-Cánovas et al . (Ed.) (2007) Water

En la Figura Nº 6.6 se muestran tres isotermas a 5, 15 y 35ºC. Nos situamos en el punto formado

por la isoterma a 5ºC y 0,6 de actividad de agua. Si trazamos una línea punteada paralela al eje x

hasta que intercepte ala isoterma a 35ºC y, luego, a partir de este punto, trazamos una vertical

hasta intersectarlos con el eje x, entonces vemos que cuando se incrementa la temperatura y a un

contenido de agua constante, la actividad de agua se incrementa. Este hecho es importante porque

nos permitirá predecir la actividad de agua que alcanzará un producto envasado cuando se someta

a una determinada temperatura de conservación, y cuando éste sufra fluctuaciones de temperatura

Composición. La composición de los alimentos también afecta a las propiedades

desorción. Como sabemos, los componentes básicos de los alimentos incluyen generalmente

proteínas, carbohidratos, lípidos y agua. La interacción agua-proteína está influenciada por la

composición o secuencia de aminoácidos de las proteínas y su fuerza iónica; aunque esto puede

considerarse de rangos bajos a intermedios de actividad de agua, puesto que a altas actividades de

agua, existe influencia de la estructura molecular y del perfil con formación al de la proteína.


- 41 -

Estado Físico. El Estado físico depende como se encuentran las redes de moléculas

que influyen sobre la retención de agua.

Según el estado físico se dará los tratamientos tecnológicos más adecuados: operaciones de

deshidratación, congelación, motiva variaciones de las isotermas de los productos deshidratados

liofilizados como en almidones, un calentamiento previo modifica mucho la absorción de agua

debido a que la gelatinización transforma una red cristalina impermeable al agua, en un estado

amorfo.

2.6.7 APLICACIONES DE LA ACTIVIDAD DEL AGUA

Hay cuatro aplicaciones prácticas de la isoterma de equilibrio:

- Secado por deshidratación

- Envasado

- Almacenamiento

- Preparación de mezclas de varios componentes.

Mezclas. Los alimentos que se mezclan con diferentes Aw tenderán a la situación de

equilibrio. Para predecir aw de mezclas se tiene:

MbSbMaSa

MbbAwMaSaaAwmezclaAw

.

.)(..)(

S pendiente de la isoterma de A y B

M masa seca del componente A y B

Aw actividad de agua inicial de cada componente

Aplicable solo para productos sólidos. Alcanza el equilibrio cuando tengan actividades de agua

iguales y no cuando las humedades se igualen.


- 42 -

2.6.8 MODELOS MATEMÁTICOS

MODELO DE BET - Brunauer-Emmett-Teller

= Humedad del producto, Kgr. H2O/Kgr. Sólido seco.

= Humedad correspondiente a la capa monomolecular adsorbida Kgr H20/Kgr sólido seco.

= Constante característica del material, está relacionada con el calor de adorción de las

moléculas de agua.

= P/P0 actividad del agua en tanto por uno.

Aplicación restringida entre aw = 0.05 y 0.40,

MODELO DE CAURIE

Donde:

= Humedad del producto, Kgr. H2O/Kgr. Sólido seco.

= Humedad correspondiente a la capa monomolecular adsorbida Kgr H20/Kgr

sólido seco.

= Constante característica del material, está relacionada con el calor de ador

ción de las moléculas.

MODELO DE GAB -

Donde:

y = Tiene el mismo significado de la E. BET

e

1

.1C

wa

s

we ra

5.4

1ln.exp

e

rln

s

www

wm

eaKCaKaK

aKC

...1.1

...1

1

m 1C

Www

We

aCaa

aC

.11

..'

'

1


- 43 -

K = Parámetro de corrección de las propiedades del agua.

Intervalo aw = 0-0.90

MODELO DE HENDERSON

Donde:

y parámetros que no tienen ningún sentido físico.

Tabla Nº 1. Modelos de isotermas de sorción para humedad de equilibrio

MODELO ECUACION

BET

[ ( )( )

( )

( ) ( ) ]

GAB =

( )( )

OSWIN (

)

SMITH Xe = Mb - Ma ln (1- Aw )

HENDERSON Xe [

– (

]

PELEG Xe = K1Aw + K2 w

m

we

a/1

10

)1log(01.0

n


- 44 -

III MATERIALES Y METODOS

1.6 Materiales Materiales de consulta (Textos universitarios)

Materiales de oficina

Materiales de cómputo e impresión

1.7 Método

La elaboración del texto, propósito de la investigación, ha demandado a la autora un

ordenamiento de la información recopilada durante su vida profesional y académica, al

desempeñarse como profesora titular de los cursos del área de Alimentaría, que se dictan

en la facultad de Ingeniería Química.

Durante el desempeño de la autora como profesora del curso, se ha aplicado una

metodología de la enseñanza sustentada en la presentación de separatas de los capítulos

del presente texto y en su aplicación con los estudiantes se han determinado las

modificaciones y mejoras que permitan un mejor entendimiento de la materia y así mismo

se han considerado los nuevos conocimientos que se han desarrollado en este campo.

La experiencia adquirida durante este período ha contribuido a lograr un texto con las

características didácticas que se presentan.


- 45 -

IV RESULTADOS

El resultado de la presente investigación es el texto, que se adjunta al informe final, titulado

“FISICOQUIMICA DE ALIMENTOS”. El texto elaborado contiene ocho capítulos, expuestos

en una forma práctica, que permite una fácil y rápida interpretación por parte de los alumnos

de Ingeniería Química y ramas afines.

El texto presenta aspectos teóricos básicos y fundamentales para entender los principios

fisicoquímico que intervienen en el procesamiento de transformación y conservación de

alimentos que contribuyan a mantener las características, atributos, incluyendo valor

nutritivo, pureza, apariencia, sabor, olor y consistencia.

Los temas tratados hacen referencia a conocimientos, herramientas básicas fundamentales

para conseguir un proceso de transformación o conservación de los alimentos.


- 46 -

V DISCUSIÓN

El texto, titulado “FISICOQUIMICA DE ALIMENTOS”, es el resultado de la presente investigación

se caracteriza por presentar de una forma ordenada, sencilla y de fácil comprensión de los

principales conceptos aplicados en el procesamiento de los alimentos.

Si bien la información que existe sobre la materia es muy abundante, la cantidad de información es

tal que el estudiante de ingeniería química y de ramas afines puede encontrar dificultades en el

momento de decidir los mejores productos para resolver problemas en el proceso de transformación

de los alimentos

.

En este sentido, el material del texto comprende temas sobre sistemas termodinámicos, que

intervienen en el procesamiento de frutas, lácteos y productos fermentados entre otros.

La finalidad de este texto universitario que ha sido desarrollado mediante un cuidadoso estudio, es

presentar al lector de una manera sencilla y práctica un adecuado conocimiento para realizar una

buena conservación y transformación de los alimentos.


- 47 -

REFERENCIALES

ABUIN, GARGALLO, LISSI, RADIC, Macromoléculas en solución, Monogradfía PNUD

1987.

ADAMSON, A.W., Physical Chemistry of Surfaces, NY, John Wiley & Sons, Inc., 1990.

ALBERTY, R.A. & SILBEY, R.J., Physical Chemistry, NY, John Wiley & Sons, Inc., 1992.

ATKINS, P.W., Fisicoquímica, 3ª edición, Addison Wesley, Iberoamericana, 1991.

BARROW, G.M., Química Física para las Ciencias de la vida, Reverté 1998.

BOUDART, M., Kinetics of Chemical Processes, Boston, Massachusetts, Buterworth-

Heinemann, 1996.

CASTELLAN, G.W. Fisicoquimica 2da edicion, Addison Wesley Iberoamericana, 1987.

CHRISTMANN, K., Introduction to Surface Physical Chemistry,, Steinkhopff Verlag

Darmstadt, 1991.

CIE 15:2004. Technical Report Colorimetry.

CLAUDIO OLEARI (ed), Misurare il colore. Ed. Hoepli. Milán, 1998. (ISBN 88-203-2516-0)

DAVID H. HUBEL, 1989. Occhio, cervello e visione Zanichelli (Edición en inglés:

DICKINSON, E., AN Introduction to Food Colloids,, Oxford University Press, 1992.

FRANKS, F. Biophysics and Biochemistry at low temperatures, CambridgePress, 1985.

GIANNI FORCOLINI, Illuminazione di interni Hoepli. 1988.

GREGORIADIS, G. Liposome Technology, CRC Press, 1983.

GÜNTER WYSZECKI Y W. S. STILES, Color Science Ed. Wiley. Nueva York, 1982 (2ª ed).

HARRIS, P., Food Gels, London, Elsevier, 1990.

LAIDLER, K. J. & MEISER, K. M., Fisicoquímica, 1ª edición español, México, CECSA, 1998.

LARSSON, K. & FRIBERG, S. E., Food Emulsions, NY, Marcel Dekker, 1990.


- 48 -

LEVINE, I. N., Fisicoquímica, 2 vols, 3ª edición, España, Mc. Graw Hill Interamericana de

España, 1997.

MAN, C. M. D.,& JONES A. A., Shelf Life Evaluation of Foods, London, Blackie Academic

and Professional, 1994.

MARK D. FAIRCHILD, Color Appearance Models Ed. Addison Wesley. 1998.

MORTIMER, R.G., Physical Chemistry, Redwood city, California, Benjamin Cummings,

1993.

P. GREEN Y L. MACDONALD (eds), Colour Engineering Ed. Wiley. Nueva York, 2002

R. W. G. HUNT, Measuring Colour Ed. Fountain Press. Kingston upon Thames, 1998. (3ª

ed).

RAO, M.A. & RIZVI, S. S. H., Engineering Properties of Foods, NY, Marcel Dekker, 1995.

REY -MAY, Freeze-Drying/Lyophilization of Pharmaceutical and Biological Products, Marcel

Dekker, 1999.

Rosen, M.J., Surfactants and Interfacial Phenomena, 2ª edición, NY, John Wiley & Sons,

1989

ROY S. BERNS, Principles of Color Technology. Ed. Wiley. Nueva York, 2000 (3ª ed).

Libro de texto universitario estadounidense que contiene mucha información con bastantes

ilustraciones en color.

SCHWARTZBERG, H. G. & HARTEL, R.W., Physical Chemistry of Foods", NY, Marcel

Dekker, 1992.

TADROS, TH.F. Solid-liquid dispersions, Academis press, 1987.

VALENTAS, K. J., ROTSTEIN, E. & SINGH, P.R., Handbook of Food Engineering, Boca

Ratón, CRC Press, 1997.

WALSTRA, P., Physical Chemistry of Foods, (Food Science & Technolgy Series/121), NY,

Marcel Dekker, 2002.

PAGINAS DE INTERNET

http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/1514FisicoquimicadeAlimentos.pdf

http://www.docstoc.com/docs/26287285/PROPIEDADES-FISICAS-Y-QUIMICAS-DE-LOS-

ALIMENTOS-I

http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/1514FisicoquimicadeAlimentos.pdf


- 49 -

APENDICE

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA

SILABO

I DATOS GENERALES

1.1 Asignaturas Físico Química de Alimentos

1.2 Código de asignatura CTA 103

1.3 Horas de teoría: 3 horas

1.4 Horas de práctica: 2 horas

1.5 Horas totales: 5 horas

1.6 Créditos: 4 créditos

1.7 Profesor: Dra. Lida Carmen Sanez Falcón

II SUMILLA:

Conceptos generales de termodinámica, Equilibrio de fases vapor- líquido, Equilibrio líquido –

líquido, Equilibrio solido - líquido, Propiedades coligativas, Psicometría, Difusión en sólidos,

líquidos y vapor, color en alimentos y aplicación, adsorción, actividad de agua, modelos

matemáticos, sistema coloidal, emulsiones

III OBJETIVOS

3.1 Objetivo general

Brindar a los estudiantes los conocimientos referentes a las propiedades físicas química de

los alimentos para que al término de la asignatura, el alumno sea capaz de interpretar, eva

luar, diseñar y resolver diferentes problemas en el procesamiento de los alimentos, para un

buen aprovechamiento de los recursos naturales.


- 50 -

3.2 Objetivos específicos

Brindar los principios termodinámicos aplicados a los alimentos.

Estudio y aplicación de las propiedades físico química de los alimentos.

IV METODOLOGIA

El desarrollo de la asignatura se realizará mediante clases magistrales y con la participación del

estudiante, buscando su aporte analítico en la solución de problemas.

Las clases teóricas y de práctica se realizaran con la participación individual y dinámica de grupo.

V EVALUACION

La nota final de la asignatura se obtendrá de la siguiente manera:

Evaluación parcial: 20%

Trabajos prácticos: 20%

Practica de laboratorio: 20%

Participación en clase: 20%

Evaluación final: 20%

VI CONTENIDO DE LA ASIGNATURA

SEMANA 01: Conceptos generales de termodinámica. Propiedades y variable de un sis

tema. Leyes de la termodinámica.

SEMANA 02: Equilibrio de fases vapor- líquido

SEMANA 03: Equilíbrio líquido - líquido: Introducción. Características del disolvente. Equi

librios en fase líquida: a) Generalidades. b) Diagramas triangulares. Com

tactos por etapas: Métodos de la extracción líquido-líquido y modos de

solución analíticos y gráficos. Aparatos para la extracción líquido-líquido.

Aplicaciones industriales de la extracción líquido-líquido.

SEMANA 04 Equilibrio vapor - líquido Introducción. Cinética de la extracción sólido-

líquido. Diagrama triangular: representación de la línea de flujo inferior.


- 51 -

Equipos y modos de la extracción sólido-líquido. Diferentes tipos de contac

tos: Métodos de resolución analíticos y gráficos.

SEMANA 05: Propiedades coligativas de las soluciones

SEMANA 06: Psicometría: Propiedades del aire seco- Propiedades del vapor de agua –

Propiedades de la mezcla aire – vapor de agua.

SEMANA 07: Difusión: Ley de Fick. Difusión gaseosa. Difusión en líquidos y sólidos.

SEMANA08: Color: Fundamentos teóricos. Color psico-fisico. Coordenadas triestímulo

del color, Espacio y sólido de color. Diagrama cromático CIE.

SEMANA 09: Examen parcial

SEMANA 10: Aplicaciones de color

SEMANA 11: Adsorción: Mecanismos de adsorción. Magnitudes experimentales. Modelos

matemáticos.

SEMANA12: Actividad de agua: Isoterma de equilibrio. Cambios en los alimentos en

función a la actividad del agua.

SEMANA13: Aplicación modelos matemáticos.

SEMANA14: Coloides: Conceptos generales. Clasificación de coloides. Gelificación.

SEMANA 15: Estabilidad coloidal. Teoría de la coagulación.

SEMANA 16: Emulsiones. Introducción, identificación de tipo de emulsión, características

funcionales de las emulsiones alimenticias, propiedades físicas de las

emulsiones, formación y estabilidad de emulsiones.

SEMANA 17: Examen final

VII PRÁCTICAS

Extracciones

Propiedades coligativas

Mezcla – vapor de agua

Diagrama cromático CIE

Adsorción

Actividad de agua


- 52 -

VIII BIBLIOGRAFIA

Castellan, Gilbert W. Físico Química - Segunda Edición; 1987

Cheftel, Jean – Claude . Introducción a la bioquímica y a la tecnología de los alimentos,

Editorial Acribia ; Zaragoza, 1992

Earle.R..L. Ingeniería de los alimentos , Editorial Acribia, S.A. Zaragoza, 1987 Editorial

Limusa Wiley , México, 1972

Gekas, V. 1992. Transport phenomena of foods and biological materials. CRC Press.

Londres.

Labuza, T.P. 1984. Moisture sorption: practical aspects of isotherm measure and use.

American Association of Cereal Chemists. St. Paul, Minnesota.

Mafart, Pierre - Beliard,. Emile, Ingeniería Industrial Alimentaria Vol I y Vol II, Editorial

Acribia, S.A. Zaragoza, 1994

Maron, Samuel – Prutton, Carl Fundamentos de Físico Química

Ocon Garcia, Joaquin - Tojo Barreiro, Gabriel. Elementos de Ingeniería Química. Editorial

Aguilar, Barcelona, .1975.

Rockland, L.B.; Beauchat, L.R. 1997. Water activity: theory and application to food. Marcel

Dekker Inc. Nueva York.

Ross, Y.H. 1995. Phase transition in foods. Academic Press. San Diego, Nueva York,

Boston, Londres, Sydney, Tokyo, Toronto.

Singh, Paul -, Heldman, Dennis, Introducción a la Ingeniería de los alimentos. Editorial

Acribia, S.A. Zaragoza, 1997


- 53 -

ANEXO

Modelo de color Swedish Color System NCS

Modelo CIE Lab

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO - unac.edu.pe · PDF fileinforme final fisicoquimica de...

Documents

Transcript of UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO - unac.edu.pe · PDF fileinforme final fisicoquimica de...