Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas

Carrera de Bioquímica

Bromatología y Nutrición

AGUA EN LOS ALIMENTOS

Esquema de Wender

MATERIA TAL CUAL

MATERIA SECA HUMEDAD

MATERIA ORGÁNICA CENIZAS

PROTEÍNAS LÍPIDOS FIBRASEXT. NO NITROGENADOS

Alimento %de agua

Carne:Cerdo, crudo, magro 55-60

Pollo, crudo, sin piel 74Pescado, prot. musculares 65-81

Frutas:Cerezas, peras 80-85Manzanas, duraznos, naranjas 85-90Frutillas, tomates 90-95

Verduras:Guisantes (verdes) 74-80Remolacha, brocoli, zanahoria 80-90Espárrago, coliflor, lechuga 90-95

Alimento % de agua

Pan blanco 35

Miel 20

Frutas deshidratadas 18

Manteca 16

Harina blanca 12

Pasta seca 12

Leche en polvo 4

Estructura del agua Enlaces de tipo Puente hidrógeno

ACTIVIDAD DE AGUA

aw= p/p0

Agua tipo IV....................... Agua pura aw= 1

Agua tipo III........................Contenido de agua referido a materia seca. aw 0,80-0,99

agua disponible para ser usada por microorg. y reacciones químicas.

Agua tipo II.........................Uniones puente hidrógenoDisminución importante de aw

aw 0,25-0,80

Agua tipo I..........................Relacionada con la monocapa de moléculas de agua sobre el solutoaw 0- 0,25

Isotermas de sorción

¿Cómo modificar la aw de los alimentos?

Para lograr estabilidad

desde el punto de vista microbiológico

Eliminación del agua que contienen

(Deshidratación)

Agregado de solutos

(Azúcar o Sal )

Niveles mínimos de aw que permiten el crecimiento de microorganismos

Bacillus cereus 0.95

Clostridium botulinum 0.94 - 0.97

Escherichia coli 0.95

Salmonella sp. 0.95

Staphylococcus aureus 0.86

Saccharomyces cereviseae 0.90

S. rouxii 0.62

Aspergillus flavus 0.78

A. niger 0.77

B. Ochraceous 0.77

Penicillium citrinum 0.80

Grupos principales de alimentos en relación a su aw

aw de 0.98 y superiores

Carnes y pescados frescosFrutas, hortalizas y verduras frescasLeche

Grupos principales de alimentos en relación a su aw

aw entre 0.98 y 0.93

Leche evaporada

Concentrado de tomate

Carnes curadas enlatadas

Embutidos cocidos

Quesos de maduración corta

Pan

aw entre 0.93 y 0.85

Embutidos fermentado y madurados

Jamón tipo serrano

Leche condensada azucarada

Grupos principales de alimentos en relación a su aw

Grupos principales de alimentos en relación a su aw

aw entre 0.85 y 0.60

Frutas secasHarina y cerealesMelazasPescado muy saladoExtractos de carneQuesos muy maduradosNueces

aw inferiores a 0.60

Dulces

Chocolates

Miel

Fideos

Papas fritas

Verduras secas, huevos y leche en polvo

Grupos principales de alimentos en relación a su aw

Variación de a w con la temperatura

AGUA DE BEBIDA

Agua en el organismo humano

Hombre: 23 l/m2 de sup. corporal 60% Peso

Mujer: 18 l/m2 de sup. corporal 50-55% Peso

Composición en agua de algunos tejidos y órganos

Sangre 83%

Pulmones 79%

Músculo 75%

Piel 72%

Hígado 68%

Hueso 22%

Tej. Adiposo 10%

Balance hídrico

Pérdidas Ganancias

Orina Agua metabólicaHeces AlimentosPulmones (respiración) Agua de bebidaPiel (sudoración)

Requerimientos: por cada Kcal ingerida – 1 ml de aguaDieta de 2500 Kcal = 2500 ml de agua

Aproximadamente 1,1 mil millones de personas en todo el mundo no tienen acceso a fuentes de agua mejorada.

2,4 mil millones no tienen acceso a ningún tipo de instalación mejorada de saneamiento.

Cerca de 2 millones de personas, la mayoría de ellos niños menores de cinco años, mueren todos los años debido a enfermedades diarreicas

TRANSMISION DE ENFERMEDADES RELACIONADAS CON EL AGUA

� Enfermedades microbiológicas transmitidas por el agua.

� Enfermedades químicas transmitidas por el agua.

� Enfermedades relacionadas con la higiene.

� Enfermedades transmitidas a través del contacto con el

agua.

� Enfermedades con vector de hábitat acuático.

FUENTES DE APROVISIONAMIENTO

�Meteóricas (lluvia, nieve, granizo, etc.)

�Superficiales (lagos, mares, ríos, etc. )

�Profundas (pozos surgentes y

semisurgentes)

Ciclo natural de agua

PROCESOS DE DEPURACIÓN

� Pasaje a través de rejillas

� Sedimentación

� Filtración

� Coagulación química

� Precipitación química

� Intercambio iónico

� Ósmosis inversa

� Desinfección

Planta Potabilizadora de la ciudad de Rosario

Membranas para OI

Sistema de desmineralización por Ósmosis Inversa

Control de agua de bebida

Análisis Microbiológico

Análisis Químico

EVALUACION DE LA CALIDAD MICROBIOLOGICA

•Enfoque directo PATÓGENOS ( ?)

•Enfoque Indirecto MICROORGANISMOS

INDICADORES

Estos no tienen necesariamente una relación directa con el nº de patógenos presentes en una muestra de agua, sino que se dirigen más a evaluar el grado en que ha sido contaminada el agua con heces humanas o de otros animales de sangre caliente.

CARACTERISTICAS DESEABLES DE ORGANISMOS INDICADORES

� Deben ser útiles tanto para agua cruda o tratada.

� Los organismos indicadores deben estar presentes en agua de alcantarillado y residuales cuando existen patógenos.

� Deben estar presentes en agua contaminada cuando no existan patógenos.

� Deben estar presentes en el agua contaminada en nº mayor que los organismos patógenos.

� La población de organismos indicadores debe tener una correlación con el grado de contaminación.

� Deben ser fáciles de identificar mediante pruebas de laboratorio simples y en período de tiempo corto.

� No deben multiplicarse en condiciones en que los patógenos no lo hacen.

� El tiempo de supervivencia en condiciones desfavorables debe ser mayor que para los patógenos.

� Además deben ser más resistentes a los desinfectantes que los patógenos.

MICROORGANISMOS INDICADORES

• GRUPO COLIFORMES

Método de las diluciones múltiples (NMP)

Método de Filtración por Membrana

• COLIFORMES FECALES

• STREPTOCOCOS FECALES

Microorganismos indicadores

En vez de intentar determinar el riesgo real de una

enfermedad específica mediante el consumo de agua, esta prueba brinda una medida de la posibilidad de transmisión por agua de cualquier tipo de enfermedad como

consecuencia de la contaminación fecal.

Grupo coliformesMétodo de NMP o diluciones múltiples

Otros métodos

Filtración por membrana

Código Alimentario Argentino

Características Microbiológicas:Bacterias coliformes: NMP a 37 °C- 48 hs. (Caldo Mc Conkey o Lauril Sulfato), en 100 ml: igual o menor de 3.Escherichia coli: ausencia en 100 ml.Pseudomonas aeruginosa: ausencia en 100 ml.

En la evaluación de la potabilidad del agua ubicada en reservorios de almacenamiento domiciliario deberá incluirse entre los parámetros microbiológicos a controlar el recuento de bacterias mesófilas en agar (APC -24 hs. a 37 °C): en el caso de que el recuento supere las500 UFC/ml y se cumplan el resto de los parámetros indicados, sólo se deberáexigir la higienización del reservorio y un nuevo recuento. En las aguas ubicadas en los reservorios domiciliarios no es obligatoria la presencia de cloro activo.

Escherichia coli

Repique en Agar Levine

Pruebas bioquímicas: Citrato de Simmons

Mesófilos Aerobios Totales (PCA)

Siembra en placa

Pseudomona aeruginosa

Agar cetrimide

Pigmento –Luz UV

Código Alimentario Argentino

CAPITULO XIIBEBIDAS HIDRICAS, AGUA Y AGUA GASIFICADA

AGUA POTABLEArtículo 982 - (Res Conj. SPRyRS y SAGPyA N° 68/2007 y N° 196/2007)

“Con las denominaciones de Agua potable de suministro público y Agua potable de uso domiciliario, se entiende la que es apta para la alimentación y uso doméstico: no deberá contener substancias o cuerpos extraños de origen biológico, orgánico, inorgánico o radiactivo en tenores tales que la hagan peligrosa para la salud. Deberá presentar sabor agradable y ser prácticamente incolora, inodora, límpida y transparente. El agua potable de uso domiciliario es el agua proveniente de un suministro público, de un pozo o de otra fuente, ubicada en los reservorios o depósitos domiciliarios.

ANÁLISIS FISICO-QUÍMICO

Parámetros Físicos Evaluación de tratamiento adecuado.(turbidez, olor, etc.)

Parámetros químicos Capaces de condicionar la aceptabilidad de un agua.(influencias sobre el sabor, el olor, económicos, etc.)

Capaces de producir daño

a la salud.(nitratos, flúor, arsénico, plomo, etc.)

Características físicas:

Turbiedad: máx. 3 N T U:Color: máx. 5 escala Pt-Co;Olor: sin olores extraños.

Características químicas

pH: 6,5 - 8,5;

Sólidos solubles totales

Sólidos disueltos totales, máx.: 1500 mg/l;

Método: evaporación de 100 ml de agua en cápsula de porcelana previamente tarada

Aspectos de salud

No existe evidencia de reacciones fisiológicas nocivas en personas que consumen agua con valores superiores.

Alto contenido de sales disueltas confieren mal sabor al agua

Amoníaco (NH4+) máx.: 0,20 mg/l

Método de Nessler

Reactivo de Nessler: Ioduro mercúrico y potásico en medio alcalino.

Coloración amarilla.

Comparación visual (semicuantitativo)

Lectura colorimétrica

Valores superiores alertan sobre contaminación microbiana, por utilización de N orgánicos

Nitrito (NO2-) máx.: 0,10 mg/l

Método de Ilosvay - von Ilosva

Rvos.: α-Naftil amina

Ácido sulfanílico

Coloración: rosada

Lectura colorimétrica

El límite no tiene relación con riesgo para la salud.

Alerta de contaminación microbiana

Nitrato (NO3-,) máx.: 45 mg/l

Método del Ácido Fenoldisulfónico

Aspectos de salud:

Metahemoglobinemia, en lactantes, pH gastrointestinal alto, bacterias intestinales capaces de producir nitritos, hemoglobina fetal más fácilmente oxidable.

Incapacidad de transportar O2 Cianosis

Carcinogenisidad de nitrosaminas

Nitratos ingeridos pasan a nitritos en zonas de acidez baja,

Con posible formación de nitrosaminas, algunas cancerígenas

Cáncer gástrico

Cloruro (Cl-) máx.: 350 mg/l

Método de Mohr

Rvos.: Nitrato de Plata

Indicador: Cromato de Potasio

Aspectos de salud:

Está relacionado directamente con la actividad osmótica del Liq. Extracelular

Genera mal sabor al agua dependiendo del catión que lo acompañe ( Na, Ca y K)

Dureza total (CaCO3) máx.: 400 mg/l

Dureza temporal y Dureza permanente

Titulación con EDTA

Buffer pH 10

Indicador: Negro de Eriocromo T

Dureza como CaCO3 Interpretación

0-75 agua blanda75-150 agua poco dura

150-300 agua dura > 300 agua muy dura

Aspectos de salud

Ca y Mg no se consideran iones que afecten la salud, salvo el Mg cuando se asocia con Sulfato, que tiene efecto laxante.

Otros aspectos

Depósito de incrustaciones en cañerías

y utensilios de cocina ( trat. de intercambio iónico),

gasto excesivo de jabón

Alcalinidad

Método: Titulación con H2SO4

Indicadores: Fenoftaleína- Heliantina

CO3= + H+ CO3H - + H+ CO3H2

Aguas muy poco alcalinas ----Corrosión

CO3H – en niveles adecuados– Buen sabor

Sulfatos (SO4=) máx.: 400 mg/l;

Método: precipitación con Cloruro de Bario en medio ácido

Filtración con papel de filtro sin cenizas y calcinación

Gravimétrico

Aspecto de salud

Niveles altos de Sulfatos provocan diarrea, especialmente

en individuos no acostumbrados

El sulfato es usado como agente coagulante en procesos de potabilización

Arsénico (As) máx.: 0,01 mg/l

Método de Vasak-Sedivec

Aparato de Gutzeit

Rvos.: Dietil-ditiocarbamato de plata en piridina

Colorimétrico

Efectos sobre la salud:

Hiperpigmentación, hiperqueratorisis y cáncer de piel y cáncer de pulmón

Arsénico en Argentina

Fluoruro

Temperatura media y máxima del año (°C) 21,5 - 26,2, contenido límite recomendado de

Flúor (mg/l), límite inferior: 0,7: límite superior: 1,0:

Método: decoloración de la laca formada por Alizarín sulfonato de sodio y sales de Zirconio

Efectos sobre la salud

Niveles bajos de fluoruro protege el esmalte dental

Altos niveles provocan manchado del esmalte dental y fluorosis esquelética con riesgo de fracturas.

Hierro total (Fe) máx.: 0,30 mg/l;

Método:

Formación de complejo con SCN- en medio reductor

Colorimétrico

Manganeso (Mn) máx.: 0,10 mg/l;

Método: Oxidación con Periodato con formación de Permanganato ( violeta)

Colorimétrico

Provocan coloración en el agua y manchado de artefactos sanitarios por precipitación ( óxido férrico insoluble)

Cadmio (Cd) máx.: 0,005 mg/l;

Cinc (Zn) máx.: 5,0 mg/l;

Cobre (Cu) máx.: 1,00 mg/l;

Cromo (Cr) máx.: 0,05 mg/l;

Mercurio (Hg) máx.: 0,001 mg/l

Niquel (Ni) máx.: 0,02 mg/l;

Método: Absorción atómica (AA)