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Los alimentos son aquellas sustancias o productos de cualquier naturaleza que, por sus características, aplicaciones, componentes, preparación y estado de conservación, son susceptibles de ser habitual e idóneamente utilizados para la normal nutrición humana, como fruitivos o como productos dietétic...

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Facultad de Ingeniería Pesquera y Alimentos Escuela Profesional de Ingeniería de Alimentos

PROPIEDADES FÍSICAS EN LOS ALIMENTOS Asignatura: Conservación de alimentos

Profesor: Jose Caceres Paredes

Integrantes:  Cajaleon Sanchez, Diana  De La cruz Gonzales, Dayanna  Garcia Jimenez, Thalia  Linares Cojal, Yomara  Rodas Ayala, Manuel

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Los alimentos son aquellas sustancias o productos de cualquier naturaleza que, por sus características, aplicaciones, componentes, preparación y estado de conservación, son susceptibles de ser habitual e idóneamente utilizados para la normal nutrición humana, como fruitivos o como productos dietéticos en casos especiales de nutrición humana (Código Alimentario Español). En este presente trabajo se definirá 10 propiedades físicas en los alimentos con el objetivo de comprender la importancia de su aplicación en la conservación de los alimentos.

PROPIEDADES FISICAS EN LOS ALIMENTOS

1. TEMPERATURA La temperatura es un concepto esencial, pero difícil de definir, y de manera general se refiere a una cualidad física que puede ser calor o frío. La temperatura es una “variable que nos permite saber si dos sistemas están en equilibrio térmico uno con respecto al otro”. La temperatura puede determinar la calidad final que tendrá el producto. (Universidad UNE, Conservación de alimentos, pág. 56) Aplicación en la conservación de alimentos: Las temperaturas bajas permiten que los efectos de las reacciones químicas y enzimáticas sean más lentos, y que el crecimiento de algunas bacterias se vea limitado. Por lo tanto, la conservación de los alimentos se asegura mientras exista una temperatura baja, y entre más baja, mayor probabilidad de conservación; de este modo, las reacciones naturales de los alimentos estará controlada, logrando que se conserven los alimentos, y a su vez, se mantengan sus propiedades gustativas y nutritivas. (Universidad UNE, Conservación de alimentos, pág. 60)

2. TEXTURA En los procesos de conservación de alimentos se procura mantener sus propiedades, tanto las características de sabor y aroma como su textura y los valores nutritivos, lo que no siempre es posible. Esto obliga a hacer compromisos que traen como consecuencia, en cierta medida, algunas pérdidas de estas propiedades.

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Respuesta de los sensores táctiles a estímulos físicos que resultan del contacto entre el alimento y alguna parte del cuerpo. Sentido del tacto, generalmente en boca o en mano Importancia de la textura depende del alimento: 

Crítica: carne, cereales de desayuno, snacks,



Importante: vegetales, queso, pan, postres gelificados



Menor: bebidas y sopa

(Instituto de agroquímica y tecnología de alimentos, Técnicas instrumentales avanzadas en el estudio y control de las características sensoriales de alimentos, pág. 13) Aplicación en la conservación de alimentos: Es una de las particularidades más diferenciadoras entre alimentos clave en las preferencias de los consumidores. Esta propiedad la evalúan los estudios reológicos, que se centran en el análisis de aspectos como la viscosidad, el grosor, la dureza o la rigidez. Algunos alimentos cambian de aspecto y textura durante el almacenamiento, de ahí que las medidas reológicas se usen para predecir la estabilidad de vida útil. En alimentos como el helado, se busca evitar que se formen cristales que, pese a no suponer un riesgo para los consumidores, sí pueden ser motivo de rechazo (Ecu red, Propiedades organolépticas de los alimentos, pág. 1) La reología para Prentice (1992) y Rao (1999) es la rama de la física encargada de estudiar el flujo y la deformación de la materia, y su campo comprende las propiedades mecánicas de sólidos, semisólidos y líquidos, bajo varios objetivos, que comprenden según Mouquet (1995): Conocimiento de las materias primas, productos semiterminados y principalmente, el estudio de las relaciones entre composición, estructura química y propiedades reológicas; Análisis de mecanismos fisicoquímicos conducentes a modificaciones de las propiedades reológicas y evaluación instrumental de la textura de los alimentos: dureza, friabilidad, consistencia, adhesión, etc.

3. COLOR El color es una propiedad muy importante en los alimentos, tanto en aquellos que son procesada como los que se ofrecen crudos al consumidor. Junto con la textura y el sabor se puede decir que es uno de los parámetros importantes del posible atractivo hacia el consumidor que pueda tener un alimento. El color es un indicador de las reacciones químicas que están ocurriendo en muchos alimentos, como puede ser la caramelización de los azúcares en presencia de calor o el aspecto marrón de algunas carnes debido a la reacción de Maillard. Para algunos alimentos en estado líquido, tal y como los aceites o las bebidas, el color es un fenómeno físico de transmisión de la luz. En la mayoría de los alimentos el color se capta mediante análisis sensorial (ojos) de los

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mismos en una cata. A veces se emplean espacios de colores uno de los más empleados en la química de los alimentos es el CIE (Commission International de 1'Eclairage Comisión internacional de la Iluminación). 4. DISPERSIÓN Se define una dispersión como una suspensión de un producto, finalmente dividido en un medio líquido. Si el material dispersado es de dimensiones coloidales no tendrá lugar la sedimentación. No obstante, en situaciones prácticas las partículas tienden a ser mayores que el tamaño coloidal y la función del estabilizante en este caso es controlar y retrasar el proceso natural de sedimentación. Por consiguiente, la producción de una dispersión estable precisa del menor tamaño de una partícula posible y de un medio liquido con la máxima viscosidad que pueda permitirse. Los hidrocoloides son muy útiles para este fin. Otros factores que influirán en la estabilidad de tal dispersión son las características interfasicas, la concentración de partículas y la diferencia de densidad entre las fases. La mayor parte de los soles alimentarios tiene naturaleza hidrofilia. [ CITATION MjL93 \l 2058 ] Aplicación: Estabilización (Dispersión y Color) Cuando se comprime manzanas, el zumo que resulta es rubio. Gran parte de los residuos celulares se mantienen en suspensión y resultan estabilizados por la presencia de pectinas, aunque las partículas mayores pueden separarse. El calentamiento del zumo tender a producir mayor floculación, y el material sedimentados puede ser eliminado por centrifugación a alta velocidad o por filtración. El zumo resultante es todavía turbio debido a la dispersión coloidal y permanece estabilizado por pectinas. El tratamiento subsiguiente depende si el producto deseado es un zumo de fruta transparente o translucido. Si se precisa un zumo trasparente es necesario eliminar la pectina. Esto se efectúa más fácilmente con una enzima pecto lítico. El zumo se incuba en presencia de la enzima durante 24-48h a 40-35°C y, conforme va hidrolizándose la pectina, los residuos celulares formaran un sedimento, apareciendo una solución trasparente. Pueden formarse opacidades adicionales por la presencia de almidón y proteínas. El almidón se elimina por adición de amiloglucosidasa simultáneamente a la pectolasa. Los niveles de almidón y pectina se miden en el jugo prensado a fin de averiguar la intensidad del tratamiento enzimático necesaria. Las opacidades proteicas son menos comunes en el zumo de manzana pero siempre que aparecen, pueden ser eliminadas mediante taninos o acido tánico. Si el nivel de polifenoles es demasiado elevado puede incorporarse gelatina para precipitarlos, impidiendo de este modo la formación de compuestos insolubles de color marrón y la producción de olores indeseables durante el almacenamiento. La bentonita

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(Al2O3-4SiO2-H2O) se ha visto que es útil para aclarar bebidas. El pardeamiento puede controlarse pasteurizando el zumo inmediatamente después de la prensa y por adición de ácido ascórbico y/o metabisulfito sódico. La acidez, contenido en taninos y contenido en azúcar del zumo dependerán de la variedad de manzana escogida; debería conseguirse un equilibrio razonable para la producción de un zumo de alta calidad. Tras la sedimentación de las materias coloidales, el zumo es filtrado, pasteurizado y envasado. Se añaden estabilizantes a una gran variedad de alimentos. Por ejemplo, en un helado impiden la cristalización de aguas y otras sustancias, y en bebidas a base de chocolate mejoran la textura manteniendo en suspensión las partículas insolubles. Los factores que influyen en la estabilidad de los helados han sido tratados por Berger (1976). [ CITATION MjL93 \l 2058 ]

5. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA La conductividad eléctrica es la capacidad que posee un material o una sustancia para conducir la corriente eléctrica.[ CITATION Álv05 \l 10250 ] Su unidad de medida es el Siemens/cm (S/cm), o con una magnitud de 10-6, es decir microSiemens/cm (µS/cm). Aplicación en la conservación de alimentos: Algunos alimentos como lo son las frutas y vegetales son buenos conductores eléctricos debido a que poseen una gran cantidad de agua y sales disueltas. Estas sales disueltas en el agua del alimento se descomponen de forma natural formando iones cargados positivamente y negativamente. Estos iones presentes en la disolución son los que en mayor proporción aumentan la capacidad de conducción eléctrica en los alimentos, es decir que si la disolución presenta una gran concentración de iones la conductividad eléctrica será más alta, y si la concentración de iones es baja la conductividad eléctrica será baja.[ CITATION Ard14 \l 10250 ] Carne: La posibilidad de usar la conductividad eléctrica como parámetro de medición para determinar la calidad de la carne se basa en la modificación del intercambio del líquido intracelular (iones) muscular debido a las lesiones en el sistema de membranas durante la glucólisis post‐ mortem. Para Schmitten y col. (1984) una conductividad de 5.0 mS/cm (miliSiemens por cm) a los 45 min post‐ mortem indica calidad en la carne, valores mayores a 9.0 mS/cm determinan carne con anomalías; entre ambos valores se encuentra una zona dudosa. En el mismo sentido opinan Feldhusen y col. (1987) quienes dan como un valor óptimo 4.8 mS/cm y 9.8 mS/cm como un parámetro que predice anomalías.[ CITATION Her13 \l 10250 ]

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Leche: La presencia de electrolitos minerales en la leche (cloruros, fosfatos y citratos), principalmente, y de iones coloidales, secundariamente disminuyen la resistencia al paso de la corriente. Su consistencia poco espesa rebaja la conductividad, y su alteración por acidificación la eleva.[ CITATION CAR15 \l 10250 ]

6. POROSIDAD La porosidad es la fracción del volumen de una muestra que es ocupada por poro o espacio vacío. La porosidad (n) como una propiedad física, es decir como un parámetro numérico. Se define como el volumen ocupando los espacios vacíos (Vv) o volumen poroso (Vp) por unidad de volumen total (Vt), y se expresa en porcentaje: [ CITATION Rod10 \l 10250 ] n = (Vv / Vt) x 100 Aplicación en la conservación de alimentos: El estudio de la porosidad es de gran importancia en la industria de los alimentos. Arnaldos et al. (1998) observaron el efecto de la presión variable en dos tipos de estructuras: compactas y porosas encontrando que las partículas porosas muestran un secado más rápido que las compactas a bajas presiones de operación. Mujica Paz et al. (2003) calcularon la porosidad efectiva de algunas frutas en diferentes condiciones de vacío, impregnándolas de una solución isotónica. En estudios posteriores Kozanoglu et al. (2002) y Kozanoglu et al. (2003) observaron que las partículas porosas son más influenciadas por los efectos de vacío durante el secado en el periodo de velocidad constante.[ CITATION Dav14 \l 10250 ] 7. VISCOCIDAD f. Fís. Propiedad de los fluidos que caracteriza su resistencia a fluir, debida al rozamient o entre sus moléculas (RAE, 2016) La VISCOSIDAD es una propiedad física que nos muestra las fuerzas de cohesión presentes en los fluidos y gases dando como resultado la acción de escurrirse como fuerza de oposición. (UNAM, 2014) Aplicación en la Conservación de alimentos: Es importante considerar la relación definida que existe entre la viscosidad y la temperatura, razón por la cual ésta debe mantenerse constante al hacer las mediciones para obtener resultados comparables, esta es importante porque a mayor viscosidad mayor es la probabilidad de mantener y/o aumentar la conservación de alimentos.

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Hay productos que sin tener las características físicas de un sólido presentan una deformación más lenta que la de un líquido. Para caracterizar este tipo de producto se mide consistencia. (Universidad Central de Venezuela. Facultad de Ciencias. Departamento de Tecnología de Alimentos).

8. CONDUCTIVIDAD TERMICA Es la propiedad física que se caracteriza por la capacidad de un cuerpo físico a en transmitir la energía térmica de un punto a otro, si entre los mismo se crea una diferencia de temperatura. (Cárdenas Lorenzo, 2007). Aplicación en la Conservación de alimentos: La conductividad térmica es mal conductor de calor lo que influye en la conservación de alimentos por un adecuado manejo de presión y temperatura, esta también disminuye en la medida que el alimento se va secando. (Universidad de Pamplona. Ciencia y Tecnología de Alimentos, 2015).

9. CALOR ESPECIFICO

El calor específico es la cantidad de calor que gana o pierde un kilogramo de masa de material alimenticio, para producir un cambio de temperatura requerido. [ CITATION Sin84 \l 10250 ] Aplicación del Calor Específico en la conservación de los alimentos: El calor especifico contribuye en todos los procesos de calentamiento y congelamiento de alimentos así cumplir la conservación del alimentos([ CITATION Swe85 \l 10250 ] ; para eso se necesita tener conocimientos de una serie de características y datos de alimentos; entre unas de las características encontramos el valor e importancia del calor específico de la muestra, ya que permite saber hasta qué punto puede ser congelado y calentado , sin destruir su estructura química interna, (como proteínas, agua, etc) por la formación de cristales de agua, el volumen y la apariencia del producto .[ CITATION Uni18 \l 10250 ].

10.

ELASTICIDAD

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La elasticidad se define como la propiedad de un material por la que recupera su forma y dimensiones originales parcial o totalmente al cesar la acción del esfuerzo aplicado[ CITATION Agu96 \l 10250 ] Aplicación de la Elasticidad en la conservación de los alimentos [ CITATION Elt69 \l 10250 ] realizó un estudio similar y reportó una correlación en la

conservación estrecha entre el módulo elástico del pan y la evaluación sensorial de la “frescura”. La elasticidad está relacionada con los cambios estructurales del pan con aw. A baja aw el material es cristalino y muy frágil y se conserva mejor. Las fallas se propagan rápidamente en la estructura vítrea y provoca la fragmentación y desintegración a baja deformación. Al transformarse en gomoso, la falla de la pared celular no puede propagarse fácil y rápidamente, por lo tanto, el material es más dúctil, lo que hace que el material soporte mayor deformación. [ CITATION Cas99 \l 10250 ].

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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