Home Invia e guadagna
Registrati
 

Password dimenticata?

Registrati ora.

Acqua e alimenti

Materiale didattico per il corso di Chimica degli alimenti del Prof. Filippo Maria Pirisi, all'interno del quale sono affrontati i seguenti argomenti: l'acqua e le proprietà colligative; l'acqua nei prodotti alimentari; effetto dell'acqua sul deterioramento degli alimenti e sulla formazione di muffe e batteri; tipologie delle acque; parametri di potabilità; la durezza dell'acqua; le acque minerali.

  • Per l'esame di Chimica degli alimenti del Prof. F. Pirisi
  • Università: Cagliari - Unica
  • CdL: Corso di laurea magistrale in chimica e tecnologia farmaceutiche
  • SSD:
Download Gratis

Voto: 5 verificato da Skuola.net

  • 19
  • 07-02-2012
1di 41 pagine totali
 
+ -
 
>
Acqua e alimenti
Scrivi la tua recensione »

Recensioni di chi ha scaricato il contenuto

Questo contenuto si trova sul sito http://people.unica.it/filippomariapirisi/
Skuola.net ne mostra un'anteprima a titolo informativo.
Anteprima Testo:
L’ ACQUA È l’alimento più importante ed il composto più diffuso in natura sotto forma solida, liquida, aeriforme, a seconda della temperatura. La molecola consta di un atomo di ossigeno e due di idrogeno legati fra di loro da legami covalenti fortemente polarizzati, perciò sull’ossigeno risulta una parziale carica negativa, positiva sui due atomi di idrogeno (situata a metà strada tra i due atomi). L’acqua perciò è un dipolo con possibilità di formare con le molecole contigue legami a ponte di idrogeno uno per ogni atomo di H con l’ossigeno, due per l’atomo di O con due idrogeni). L’angolo di legame, compreso tra l’atomo di ossigeno e i due atomi di idrogeno, di ∼104.5°, anzichè di 109° (tetraedro regolare), per la compressione esercitata dai due doppietti elettronici liberi dell’ossigeno esercitano una sui due legami.
Disposizione delle cariche negli atomi della molecola (dipolo)
Tensione di vapore e temperature di ebollizione
80 Tabella 2 - Variazione della tensione di vapore di H2O con la temperatura Temperatura °C Pressione (cm di Hg) -3 -50 3,00 ⋅ 10 -3 -40 9,73 ⋅ 10 -2 -30 2,86 ⋅ 10 -2 -20 7,75 ⋅ 10 -1 -10 1,95 ⋅ 10
70
Tensione di vapore (cm di Hg)
60 50
0,01 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
40 30 20 10
a
-1
4,58 ⋅ 10 -1 9,20 ⋅ 10 1,75 3,18 5,53 9,25 14,94 23,37 35,51 52,58 76,00
Fonte: P. Silvestroni (modificata). a valore del punto triplo dove avviene la fusione del ghiaccio e
0 0
20
40
60
80
Temperatura (°C)
100
coesistono in equilibrio ghiaccio, acqua e vapore.
PROPRIETÀ COLLIGATIVE Non dipendono  dal  tipo  di  soluto  ma  solo  dalla  concentrazione,  più  semplicemente  dal  numero  di  particelle presenti in soluzione. INNALZAMENTO DEL PUNTO DI EBOLLIZIONE E ABBASSAMENTO DEL PUNTO DI CONGELAMENTO Il punto di congelamento dell’acqua pura si abbassa quando sono presenti dei soluti, è proporzionale alla quantità di soluti presenti e non dipende dal tipo di soluto, analogamente la temperatura d’ebollizione s’innalza.
PRESSIONE OSMOTICA Se una membrana separa due soluzioni acquose a diverse concentrazioni in virtù della pressione osmotica il solvente passerà (con parziale rimozione anche di acidi organici, zuccheri semplici, sali minerali) dalla soluzione più diluita a quella più concentrata fino a che le due pressioni idrostatiche non si saranno equilibrate fra di loro e quindi non saranno eguagliate le concentrazioni.
 Osmosi (Trasporto Attivo): la pressione osmotica (pressione 
idrostatica) è la forza motrice che permette il passaggio del solvente  dalla soluzione più diluita verso quella più concentrata e non del soluto  (ad eccezione di ioni, sali minerali e acidi organici, zuccheri semplici,  molecole < millesimo di µ). Il principio è sfruttato in tecnologia alimentare.
L’acqua contenuta negli alimenti si trova essenzialmente sotto le seguenti forme: acqua libera acqua legata (acqua di idratazione e di cristallizzazione) L’acqua libera, denominata anche acqua di imbibizione, è quella contenuta negli spazi intergranulari e all’interno dei macrocapillari dell’alimento; mantiene le usuali caratteristiche fisiche funzionando come agente disperdente per le sostanze colloidali, emulsionante per le sostanze grasse e solvente per quelle cristalline.
Per l’acqua legata è possibile distinguere: acqua di idratazione: è costituita dalle molecole di acqua legate, attraverso un’interazione di natura quasi sempre elettrostatica chiamata “solvatazione”, sia con ioni positivi che negativi.
acqua di cristallizzazione: è quella che rimane nei cristalli di un sale dopo evaporazione dell’acqua della soluzione. In questo processo, che avviene nell’essiccamento di un alimento per la determinazione dell’umidità, il sale cristallizza e le molecole di acqua della prima sfera di idratazione (vedi l’esempio del cloruro di sodio citato nel paragrafo precedente) rimangono legate agli ioni stessi, in particolar modo quando il legame tra le molecole di acqua e lo ione è abbastanza forte, come nel caso dei metalli di transizione. L’acqua di cristallizzazione è difficile da allontanare e richiede temperature elevate (180°C). Il residuo fisso delle acque minerali viene infatti determinato a tale temperatura. OH2
H2O
OH2
2+
Fe
OH2
H2O
H
-
O
O
O
S H
-
O
OH2
Struttura del composto solido cristallino FeSO 4·7H2O
O
La distinzione tra acqua “legata” e acqua “libera”  in  campo  alimentare  è  molto  importante  perché  l’acqua  “legata”  non  può  essere  allontanata  facilmente  né  congelata,  perciò è detta “incongelabile”
ACQUA
Nei prodotti alimentari, l’acqua si presenta in diversi stati: - acqua libera, o solvente, che conserva le proprietà dell’acqua pura; - acqua adsorbita in superficie, che costituisce una forma intermedia, mediamente reattiva; - acqua fortemente adsorbita, detta anche acqua di costituzione, intimamente legata ai componenti biochimici, da cui può essere separata solo con tecniche molto drastiche. Ha perso le sue proprietà e, in particolare, non esercitEspandi »a praticamente alcuna pressione di vapore.
“ATTIVITÀ” dell’ACQUA Il parametro che permette più facilmente di dare una “misura” della  più o meno grande “disponibilità” dell’acqua è l’“attività” (aw)  misurata dal  “coefficiente di attività” e definita come  abbassamento della pressione parziale del vapore d’acqua alla  superficie dell’alimento (PW ) rispetto alla pressione parziale  dell’acqua pura (PoW) alla stessa temperatura.
aw= PW / PoW 
Quanto più basso è il valore di aw tanto minore sarà l’acqua  “disponibile” nell’alimento, cioè utilizzabile dai microrganismi per i  processi vitali,  e più lungo il tempo di conservazione
aw MINIMA APPROSSIMATIVA PER LA CRESCITA DI MICRORGANISMI microrganismo
aw
Alimento
aw
Batteri
0,91
0,97
Lieviti
O,88
Frutta e Verdura, Succhi di frutta Uova e Carni
Muffe
0,80
da 0,93 a 0,96
Batteri alofili
0,75
Formaggi, Pane, salumi
Muffe xerofile
0,65
Confetture
da 0,82 a 0,94
Frutta secca
da 0,72 a 0,80
Lieviti osmofili 0,60
Influenza dell’attività dell’acqua sulla velocità di deterioramento degli alimenti
CONTENUTO IN ACQUA (% in peso) di alcuni alimenti FATTORE DI SICUREZZA < 10%
Frutti acquosi
80-95 %
Latte
88 %
Organismo umano
60-70 %0
Foglie
59-75 %
Pane
30-40 %
Frutti secchi
25-30 %
Farina
15 %
TIPOLOGIA DELLE ACQUE
L’acqua destinata al consumo umano Nei Paesi industrializzati, il fabbisogno giornaliero (per uso privato, pubblico e industriale) si aggira intorno ai 200 - 500 litri/abitante, di cui: - circa 50 litri vengono utilizzati per bere, per cucinare, per la pulizia personale e della casa; - 150 - 300 litri per scuole, ospedali, caserme, bagni, lavaggio delle strade e delle fognature, giardini, etc.; - circa 150 litri per gli usi industriali.
L’acqua destinata al consumo umano o “acqua potabile” deve essere salubre e pulita, cioè deve essere: 1. innocua, ovvero non deve contenere sostanze tossiche né microrganismi patogeni o opportunisti, praticamente non deve procurare danno alla salute dell’uomo; 2. usabile, in quanto deve consentire gli impieghi domestici ed industriali; 3. accettabile, cioè deve essere gradevole in pratica: limpida, inodore, insapore, incolore.
Parametri principali per la “potabilità” dell’acqua La terminologia acqua potabile si riferisce all’alimento destinato al consumo umano e non comprende le acque minerali e termali (Decreto Presidenziale n°24 maggio 1988 n°26 in attuazione della direttiva CEE: art.15 L 16 aprile 1987 n°183) La valutazione dei requisiti di qualità di un acqua destinata al consumo umano viene acquisita tramite vari criteri: - idrogeologici; - organolettici; - fisici; - chimici; - microbiologici.
Criteri idrogeologici Per le acque profonde questi criteri permettono di delimitare il bacino imbrifero, di studiare la falda e le vene, di conoscere la composizione del terreno e delle rocce attraversate dall’acqua da cui si possono dedurre utili notizie sul grado di mineralizzazione, sulla sua protezione e sui possibili inquinamenti. Per le acque superficiali, i criteri idrogeologici, forniscono informazioni sulla consistenza della provvista idrica, sulle oscillazioni, sul grado di mineralizzazione, sugli scarichi della popolazione, dell’industria, delle attività agricole e artigianali.
Criteri organolettici Come già è stato detto un’acqua potabile deve essere accettabile, quindi priva di torbidità, di colorazione, di odori e sapori sgradevoli . Il parametro più facilmente misurabile con strumenti è la torbidità. La torbidità può essere transitoria quando nell’acqua sono presenti aria o altri gas (dovuti alle pressioni), o quando l’acqua contiene in sospensione particelle di silice (dovute a fenomeni di turbolenza), questo parametro rapidamente scompare. La torbidità può essere stabile ed associata a colorazione quando sono presenti sostanze di origine vegetale (falde provenienti da strati torbosi) o metalli in soluzione che ossidandosi provocano precipitati colorati in rosso per la formazione di sali ferrici insolubili, bruno-neri per il manganese che viene ossidato a MnO2. Più grave e difficilmente rimediabile è la torbidità dovuta ad inquinamenti.
Criteri fisici I parametri più comuni sono: la temperatura, la conducibilità elettrica. La temperatura dell’acqua che incide sulla gradevolezza, è poco importante perché può essere corretta facilmente. Comunque la sua correlazione con la temperatura dell’aria dà indicazione della profondità della falda e, quindi, della sua protezione da interferenze ambientali. La temperatura dell’acqua dovrebbe rimanere costante nell’arco della giornata e dell’anno, mentre quelle dell’aria è soggetta a forti escursioni. La conducibilità valuta il grado di mineralizzazione dell’acqua, è un indicatore della gradevolezza e dell’usabilità. Una mineralizzazione troppo elevata provoca un gusto di salato ed un notevole deposito. In acque profonde, la conducibilità non risente l’influenza delle stagioni né delle precipitazioni , né della siccità.. « Comprimi
Contenuti correlati
Skuola University Tour 2014