Agua en alimentos

Agua
• Es la sustancia más abundante en la biosfera la encontramos en sus tres estados comprende del 65 y el 95% del peso de la mayor parte de las formas vivas Sus propiedades físicas y químicas son únicas y responsables de su función biológica.

Agua

•

•

Dra. Edith Ponce A.

•

Estructura del agua
enlace covalente polar (100 kcal/mol). E disociación orbítales híbridos sp3momento dipolar = 1.84 ángulo entre los enlaces HO-H es de 104.5°
(kcal/mol)

metano CH4 104

amoniaco agua NH3 H2 O 103 118 1.01 107° 0.96 104.5°

H- --- X A) (° 1.10 ángulo H- X H 109.5° --

Estructura del agua
• tetraédrica debido a los orbítales híbridos sp3 del oxígeno

Estructura del agua
• el O es más electronegativo y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.

•molécula polar, • dipolo

• 1s • 2s • 2p

• sp3

1

Valores de momentos dipolares
H2 = 0 O2 = 0 N2 = 0 CH4 = 0 HF = 1.75 H2O =1.84 NH3 =1.46 • • • • • • •

Características generales
PM 18 Temp. Fusión 0° C Temp. Ebullición 100°C Calor específico 1cal/g° C Calor de vaporización 538.7cal/g Momento dipolar 1.84 Constante dieléctrica elevada

Movilidad del agua
• Vibracional • Rotación •Translación • Depende del estado
– Gaseoso: movimiento libre y simple con cambio de forma y tamaño – Liquido sólido: complejo por la unión con otras moléculas

Movimiento del agua en estado gaseoso

a. Tijera

b. contracción simétrica

c. contracción asimétrica

Cambio de forma y tamaño

Movimiento rotacional del agua

Movimiento translación: difusión-browniano

kB = cte. Boltzmann(1.3811023 JK1), T = temperatura ºK ηs = viscosidad dinámica r = radio molecular

2

Puentes de hidrógeno
Hidrógeno donador de puentes de hidrógeno Oxígeno aceptores de puentes de hidrógeno
• la carga parcial negativa del O ejerce atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de otras moléculas adyacentes. • formándose enlaces o puentes de hidrógeno

Puentes de hidrógeno
•uniones débiles (4.7 kcal/mol) • cada molécula de agua se puede unir con otras cuatro moléculas • En una estructura reticular estable responsable de:
– 3 estados físicos – propiedades
0.177 nm

Coordinación
Temperatura (° C) 0 1.5 83 Numero de coordinación 4 4.4 4.9 Distancia O H ……O 0.276 nm 0.290 nm 0.305 mn

Características generales
• • • • • • • PM 18 Temp. Fusión 0° C Temp.Ebullición 100°C Calor específico 1cal/g° C Calor de vaporización 538.7cal/g Momento dipolar 1.84 Constante dieléctrica elevada

Densidad del agua

3

Estructura tridimensional del hielo
planos paralelos

109 °

Las moléculas de agua forman planos paralelos en tres dimensiones formando una estructura simétrica hexagonal. El hielo tiene mayor conductividad que el agua líquida

Propiedades delagua en forma de hielo
• Alto grado de ordenamiento, movimiento vibracional, moléculas muy cercanas • forma definida, resisten la deformación, cristalinos o amorfos • No fluye • difunden muy lentamente a través de otros sólidos • capacidad como solvente reducida

Estructura del agua líquida
Trayectorias o conjuntos desordenados de partículas muy cercanas con movimiento aleatorio.

Unidas porpuentes de hidrógeno deformados vida 10-11 segundos Densidad 0.9998gcm-3

Propiedades del agua líquida
• moléculas muy cercanas con movimiento aleatorio • carece de forma y asume la del recipiente • fluye • difunden a través de otros líquidos miscibles • Alta capacidad como solvente

4

Propiedades del agua
1. Acción disolvente
– Medio donde ocurren las reacciones del metabolismo –Sistemas de transporte

Constante dieléctrica (D)
• Medida de la tendencia del disolvente a oponerse a las fuerzas de atracción entre iones de carga opuesta • La adición de solutos modifica la estructura del agua
Agua Metanol Etanol Acetona Benceno Hexano 80.0 33.0 24.0 21.4 2.3 1.9

2. Capilaridad Elevada fuerza de cohesión y adhesión 3. Gran calor específico 4. Elevado calor de vaporización...