Importancia Del Agua en La Industria de Alimentos

Universidad Técnica de de Oruro

Facultad Nacional de Ingeniería

UNIVERSID AD TÉCNIC A DE ORURO

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P RACTICA RACTICA N º º2 NDUSTRIA DE A E L AGUA EN LA I NDUSTRIA ALIMENTOS

Nombre: Alejandra Díaz Díaz Castro Docente: Ing. Jorge Amuzkivar Materia: PRQ-3250 Gestión: 2011/1 Oruro - Bolivia



IMPORTANCIA DEL AGUA EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS El

agua

es

realmente

el

alimento

más

indispensable, pues el organismo puede pasar varias semanas sin comer pero muere al cabo de 5-10 días privado de agua. Las necesidades humanas son unos 2-5 litros diarios de agua, contenida en su mayor parte en los alimentos característicos, pues las frutas

y vegetales

contienen un 80-90% de agua y la leche un 87%. Además del agua ingerida en la bebida y la contenida en los alimentos, hay que tener presente la que se forma en la oxidación de estos y que se conoce como agua metabólica. Una persona produciendo 2.400 kilocalorías por 3

día origina unos 300 cm de agua.

El agua se encuentra en el protoplasma en estado libre o en combinación más o menos rígida con sus constituyentes. Esta agua combinada juega un papel importante en la propiedad de las plantas de resistir bajas temperaturas y sequias.

LA ACTIVIDAD DE AGUA EN LOS ALIMENTOS La actividad de agua es un factor muy importante para la conservación de alimentos. Por miles de años, los seres humanos han secado frutas, vegetales y carnes como un método de preservación. Se sabía también que la adición de azúcares ayudaba a conservar los alimentos (en mermelados por ejemplo) y también se preservaba carne mediante el salado. Hasta aproximadamente 1940, los microbiólogos pensabas que el porcentaje de agua en un alimento era quien controlaba el crecimiento de los microorganismos. Más tarde se identifico que el factor que influye en el crecimiento era la actividad (o disponibilidad) del agua, que se simboliza con aw. Cuando las sustancias se disuelven, ocurre una reacción entre éstas y el agua. Parte de las moléculas de agua son capturas por las moléculas de la sustancia disuelta. Todas las sustancias disueltas en agua disminuyen el número de moléculas de



agua libres y de esta manera se disminuye la cantidad de agua disponible para el crecimiento microbiano. La aw tiene un valor de 0 a 1 y esta dada por la relación que existe entre la presión de vapor de un alimento dado en relación con la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura. Algunos ejemplos de alimentos según su aw: 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. En este rango de aw crecen sin impedimento alguno todos los microorganismos causantes de toxiinfecciones alimentarias y los que habitualmente dan lugar a alteraciones, excepto los xerófilos (microorganismos adaptados a la "sequedad") y halófilos extremos (que viven en gran presencia de sal) 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. 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.



AGUA PARA PRODUCCIÓN DE ALIMENTOS

Desde el año 2007, se han producido incrementos en precios de los alimentos a nivel mundial, provocando una crisis alimentaria en las regiones más pobres del mundo, además de inestabilidad política y disturbios sociales en varios países. Los analistas lo han explicado como una combinación crucial de factores: malas cosechas en varias partes del mundo debido al clima, bajos niveles de reservas de comida, aumento del consumo de China e India, aumento demográfico mundial, aumento de consumo de biodiesel y cambios en la economía global, lo que obligará a los países a destinar mayores recursos para infraestructura de riego y optimización del recurso agua.

EL CAMPO, EL MAYOR CONSUMIDOR DEL RECURSO

Sistema de riego por aspersión DR 0 66 A nivel mundial, la irrigación (agua usada para la agricultura o el riego de cosechas) es probablemente el uso más importante que se le da al agua. Cerca del 60 por ciento de toda el agua dulce del mundo se destina a la irrigación. La agricultura a gran escala no podría abastecer de alimentos a la gran población mundial si las cosechas no contaran con la irrigación necesaria proveniente de los ríos, lagos, presas y pozos. Cuando usamos agua en nuestro hogar, o cuando una industria usa agua, cerca del 90 por ciento de esta agua es devuelta eventualmente al ambiente, y ésta puede volver a ser usada en otras cosas. Pero del agua que se usa en la irrigación, solamente la mitad puede volver a ser usada. El resto es consumido por transpiración de las plantas, se pierde por evaporación en el suelo, o se pierde en su tránsito, ya sea por filtraciones de las mismas tuberías y canales, por ejemplo. Muchas de las cosechas se obtienen en áreas que no cuentan con suficiente agua de lluvia, por lo cual el agua de riego es un recurso valioso y escaso.



Para enfrentar una potencial crisis alimentaria global en los próximos 20 años, el Banco Mundial instó a duplicar las inversiones en irrigación en áreas rurales y al mismo tiempo, hacer más eficiente el uso del agua destinada a la irrigación.

Aunque el agua que se necesita para producir alimentos para una persona, pasó de 6 metros cúbicos a menos de la mitad, habrá que aumentar dicha productividad, sobre todo en las áreas donde el vital líquido escasea. Se requiere encontrar un equilibrio en relación a la demanda de agua y los riesgos ambientales, producto de un uso poco eficiente, ya que una de las causas de la disminución de la disponibilidad del agua dulce en el mundo es “el riego excesivo y la explotación agrícola no sostenible”. En la actualidad se aprovechan mediante el riego unas 277 millones de hectáreas en el planeta, es decir, 34 veces más que las que se utilizaban a comienzos del siglo XIX. En los sistemas agroindustriales, la producción de una tonelada de trigo requiere 1 .000 toneladas de agua; 1 tonelada de pollos necesita 32 veces más; la relación de cerdos a trigo es de 65:1 y la de vacunos a trigo varía entre 100 y 200 a 1. Por otro lado, el agotamiento de los acuíferos es igualmente alarmante. Países como India, Bangladesh y China sufren problemas de agotamiento de acuíferos.

AGUA PARA ALIMENTOS EN LA INDUSTRIA

En México país, la industria alimenticia requiere de un volumen anual de 435 millones de metros cúbicos de agua para su operación. Las operaciones más comunes donde se utiliza el líquido son: lavado de materia prima, generación de vapor (precocido y cocimiento), llenado de envases, lavado de envases, agua de enfriamiento y, lavado de equipos y pisos. Los principales contaminantes de la industria alimenticia, en orden importancia, son: DBO5, coliformes totales y fecales, DQO, sólidos



suspendidos totales y grasas y aceites. De acuerdo con los índices específicos obtenidos, la planta industrial de la industria alimenticia requiere un abastecimiento anual de 214 millones de metros cúbicos, de los cuales el 33% corresponde a lácteos, el 29% a conservas alimenticias, el 18% a panadería, el 11% a molienda de cereales, el 3% a aceites y grasas comestibles, el 1% a cárnicos y el 1% a confitería y chocolate. La industria demanda para su operación un volumen anual de 435 millones de metros cúbicos, equivalente a dotar de agua a una población de 6 millones de habitantes (200 litros diarios por persona) durante un año, y descarga 185 millones de metros cúbicos de aguas residuales, generando anualmente 200 mil toneladas de DBO5, 151 mil toneladas de sólidos suspendidos totales y 26 mil toneladas de grasas y aceites.

Demanda de agua de la industria alimenticia en México. Fuente: Indicadores industriales en el uso del agua. Industria Alimenticia. Comisión Nacional del Agua. México: IMTA, 2001. AbasteciTipo de industria miento alimenticia (m3/día)

Recirculación reúso (m3/día)

Demanda (m3/día)

Consumo (m3/día

Descarga (m3/día)

25

113

6

81

Productos lácteos. 776

621

1,397

57

718

Conservas alimenticias.

3,233

2,265

6,498

372

2,861

439

373

812

29

410

Beneficio del café. 808

687

1,495

53

755

Panadería industrial.

328

543

72

143

Aceites y grasas comestibles. 546

1,108

1,654

83

463

Confitería chocolate.

308

586

57

220

Productos cárnicos.

Molienda cereales.

87

de

215

y 278

NO HAY COMIDA SIN CONTAMINACIÓN Paradójicamente, los sistemas utilizados para la producción de alimentos, son a su vez, un factor de contaminación. En el caso del riego, los impactos dependen del tipo de riego, de la fuente del agua (superficial o subterránea), de su forma de almacenamiento, de los sistemas de transporte y distribución, y de los métodos de entrega o aplicación en el campo. Los potenciales impactos ambientales negativos de la mayoría de los grandes proyectos de riego incluyen la saturación y salinización de los suelos; la mayor incidencia de las enfermedades



transmitidas o relacionadas con el agua; el reasentamiento o cambios en los estilos de vida de las poblaciones locales; el aumento en la cantidad de plagas y enfermedades agrícolas, debido a la eliminación de la mortandad que ocurre durante la temporada seca; y la creación de un microclima más húmedo. La expansión e intensificación de la agricultura que facilita el riego, puede causar mayor erosión; contaminar el agua superficial y subterránea con los biocidas agrícolas; reducir la calidad del agua; y, aumentar los niveles de alimentos en el agua de riego y drenaje, produciendo el florecimiento de las algas, la proliferación de las malezas acuáticas y la eutrofización (abundancia anormal de nutrientes) de los canales de riego y vías acuáticas, aguas abajo. Así, se requieren mayores cantidades de productos químicos agrícolas para controlar el creciente número de plagas y enfermedades de los cultivos.

Los grandes proyectos de riego que represan y desvían las aguas de los ríos, tienen el potencial de causar importantes trastornos ambientales como resultado de los cambios en la hidrología y limnología de las cuencas de los ríos. El deterioro en la calidad del agua, debido a un proyecto de riego, puede volverla inservible para los otros usuarios, perjudicar las especies acuáticas, y, debido a su alto contenido de alimentos, provocar el crecimiento de malezas acuáticas que obstruirán las vías fluviales, con consecuencias ambientales para la salud y la navegación. Los impactos positivos obvios del riego provienen de la mayor producción de alimentos. Además, la concentración e intensificación de la producción en un área más pequeña puede proteger los bosques y tierras silvestres, para que no se conviertan en terrenos agrícolas. Se puede reducir la erosión de los suelos y los proyectos de riego pueden moderar las inundaciones, aguas abajo. Por su parte, la industria alimenticia es una importante fuente de contaminación. Debido a la cantidad y calidad de las aguas residuales. Se estima que en México, se descargan 185 millones de metros cúbicos de aguas residuales al año, esto implica la generación de 202 mil toneladas de DBO5 anuales. Los sistemas de tratamiento empleados para reducir los niveles de contaminación de sus descargas son los sistemas anaerobios, seguidos de un sistema de lodos activados y cloración. Las características principales de la carga contaminante son: alto contenido de matera orgánica, en especial fermentados, azúcares, féculas y carbohidratos, éstos como materiales de desperdicio originados del producto bruto o en procesos de cocimiento. Por otra parte, también se originan altos contenidos de materiales sólidos no disueltos, tales como huesos, cáscaras y hojas. Los análisis de las descargas de diversos tipos de industrias alimenticias muestran características altas en DBO5, DQO, SST, coniformes totales y fecales, con variaciones entre sus niveles dependiendo de la clase específica a la que pertenece la industria.



En nuestro país, por el número de empresas que existen, su importancia económica y mayor contribución a la contaminación de aguas, los grupos predominantes son las industrias de productos lácteos y la de conservas alimenticias.

BIBLIOGRAFÍA 1. Indicadores industriales en el uso del agua. Industria Alimenticia. Comisión Nacional del Agua. México: IMTA, 2001. 2. Estadísticas del Agua en México. Comisión Nacional del Agua. Edición 2007. 3. http://water.usgs.gov/gotita/earthrain.html 4. http://es.wikipedia.org/wiki/Cultivo_de_regad%C3%ADo 5. http://es.wikipedia.org/wiki/Crisis_alimentaria_mundial_(2007-2008) 6. http://web.worldbank.org/WBSITE/EXTERNAL/ BANCOMUNDIAL/NEWSSPANISH/0,,contentMDK:20858064~pagePK: 64257043~piPK:437376~theSitePK:1074568,00.html http://www.ecofondo.org.co/ecofondo/dmdocuments/ agua%20y%20crisis%20alimentaria-rafael%20colmenares%20faccini.pdf

Importancia Del Agua en La Industria de Alimentos

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