domingo, 8 de febrero de 2015

CONSERVACIÓN ALIMENTICIA Y CINÉTICA QUÍMICA. LA SALAZÓN.

INDICE

1-Introducción.
  • Cinética química y velocidad de reacción.
  • Industrias de alimentos.
2-Factores que afectan a la velocidad de reacción.
  • Catalizadores: La salazón.
  • Otros.

INTRODUCCIÓN

Para que una reacción química tenga lugar, no sólo es necesario que esté favorecida termodinámicamente, sino que además, es necesario que se dé con una velocidad suficiente.

La cinética química estudia la velocidad de reacción de los procesos químicos en función de la concentración de las especies que reaccionan; de la naturaleza de los productos de reacción; de los catalizadores e inhibidores; de los diferentes medios disolventes; de la temperatura; y de todas las demás variables que pueden afectar a la velocidad de una reacción.

La velocidad de una reacción mide lo que varía la concentración de los reactivos o productos con respecto al tiempo. A medida que pasa el tiempo, la concentración de reactivos disminuye para dar paso a los productos.


En algunos casos interesa acelerar las reacciones químicas, como en los procesos industriales de fabricación de productos. En otras ocasiones interesa retardar los procesos, como ocurre con la conservación de alimentos.

Actualmente, la aplicación de la cinética química se realiza en todas las actividades productivas en las que tienen lugar reacciones químicas, por ejemplo, en la síntesis de productos farmacéuticos, en la industria de los alimentos, etc.
 Los procesos utilizados en las industrias de alimentos, constituyen el factor de mayor importancia en las condiciones de vida y en la búsqueda de soluciones que permitan preservar las características de los alimentos por largos períodos de tiempo y así obtener beneficio humano. Para ello se utilizan métodos como: la aplicación de sustancias químicas a los alimentos, como ocurre en la salazón o en ahumados;  o utilizando técnicas tales como congelación, pasteurización, deshidratación, etc. Todo ello con el objeto de disminuir la velocidad de reacción y con ello aumentar “la vida” del alimento.

FACTORES QUE AFECTAN A LA VELOCIDAD DE REACCIÓN

Catalizadores:

Uno de los factores que afecta a la velocidad de reacción es la catálisis. Este es uno de los métodos más utilizados en la conservación de alimentos.

La catálisis es el proceso por el cual se disminuye la velocidad de una reacción química, disminuyendo la energía de activación de la misma. Para ello los catalizadores se unen temporalmente a las moléculas que reaccionan y debilitan los enlaces químicos de las mismas facilitando la ruptura de estos y la formación de otros nuevos. Por ello, habrá más moléculas activadas y la reacción se producirá a mayor velocidad.

Existen tres tipos de catalizadores:
-          Los inhibidores. Sustancias que se unen a los catalizadores y disminuyen la velocidad de reacción.
-          Los promotores. Catalizadores  que aumentan la velocidad de reacción disminuyendo la energía de activación.
-          Los venenos. Son un tipo de inhibidores que desactivan la reacción.

Si hablamos de catalizadores implicados en la CONSERVACIÓN de alimentos, estamos hablando de sustancias inhibidoras.
Un inhibidor es una sustancia que disminuye o incluso anula la actividad de los catalizadores promotores y por consiguiente, disminuye o anula la velocidad en la que desaparecen reactivos para formar productos.

La acción del inhibidor consiste en adherirse al catalizador de forma permanente o temporal y de dos maneras posibles:
-          Uniéndose directamente al centro activo del catalizador, de manera que impide la unión del mismo con moléculas de sustancia, disminuyendo la velocidad de reacción dado que lleva mas tiempo la ruptura y formación de enlaces.
-          Uniéndose al catalizador por un sitio distinto del centro activo, alterando la conformación del catalizador e inactivándolo. Como consecuencia vuelve a resultar difícil la catálisis y vuelve a disminuir la velocidad de reacción.

Un sistema de conservación de alimentos muy común es la salazón. La salazón es uno de los métodos más antiguos para conservar los alimentos. Se sabe que los antiguos egipcios ya empezaban a poner las carnes en salazón con el objeto de poder almacenarlas y mantenerlas comestibles durante largos periodos de tiempo. 

Consiste en la adición de cloruro sódico, sal común, que actúa como inhibidor ante el crecimiento de los microorganismos y ante la actividad catalítica de los sistemas enzimáticos. Por tanto, disminuye la velocidad de las reacciones químicas.
La fase de salazón consiste en aportar sal en la superficie de una pieza, comúnmente de carne  (como el jamón) o pescado fresco; trabajando en un ambiente frío. La penetración de la sal dentro del músculo induce una acción bacteriostática y confiere al producto final un gusto más o menos salado.
Se habla de sal porque es el ingrediente más importante pero en verdad se trata más de una mezcla con sal húmeda y sal nitrito (entre 0,5 y 1%).

El mecanismo de penetración de la sal resulta de un equilibrio entre la concentración de sal en el interior y en el exterior del alimento. Es un mecanismo de doble intercambio :

     En un lado, el agua se traslada hasta el exterior del jamón, por un fenómeno de osmosis. El agua va desde el medio menos concentrado, hasta el que tiene una mayor concentración de sal. El agua migra hasta el exterior del jamón, disolviendo la sal e induciendo una solución salina saturada.

     Por otro lado, la sal (en forma de solución salina saturada) se traslada desde el exterior hasta el centro de la pieza. Va desde el medio más concentrado hasta el que tiene una concentración salina menor. Entonces, la velocidad de penetración de la sal disminuye a medida que la concentración de sal en el exterior y en el interior se equilibra. Además, algunos factores (externos o internos) influyen sobre esta velocidad.
-          Factores externos: la elevación de la temperatura favorece la penetración de la sal.
-          Factores internos: el pH influye la penetración de la sal (cuanto más elevado sea el pH, más baja es la velocidad de penetración de la sal). Otro factor es la cantidad de grasa en el alimento que influye también en la penetración de la sal.




Otros factores:

Otros factores que también afectan a la velocidad de reacción son: la temperatura, la naturaleza de los reactivos, la concentración, la superficie de contacto, etc. Aplicadas a la conservación de alimentos podríamos hablar de la congelación, la refrigeración, la acidificación, etc. Todos estos métodos buscan el beneficio humano de poder conservar a largo plazo los alimentos y por tanto nos ayuda a no desperdiciar comida en mal estado. Los beneficios se muestran claramente por ejemplo en la economía del hogar.

FUENTES







-          Aportaciones propias.


domingo, 11 de enero de 2015

LA ENTROPÍA


INDICE
1-Importancia de la Entropía en el Universo.
2-Relación de la Entropía con otras disciplinas.
  • La Entropía y las relaciones humanas.
  • La Entropía y la Filosofía.
  • La Entropía en el campo de la lingüística.
3-La Entropía como flecha del tiempo.
 

IMPORTANCIA DE LA ENTROPÍA EN EL UNIVERSO


      La Entropía puede definirse como la magnitud física termodinámica que permite medir  la parte de la energía contenida en un sistema, que no se transforma en trabajo. Es una función de estado extensiva (depende del tamaño del sistema), la cual mide el grado de desorden que poseen las moléculas que integran un cuerpo, o también el grado de irreversibilidad alcanzada después de un proceso que implique transformación de energía. Una mayor entropía nos indica un mayor desorden.

      La Entropía nos enuncia el segundo principio de la termodinámica que nos indica en qué sentido evoluciona un sistema o proceso, y se enuncia: “no hay ninguna transformación termodinámica, cuyo único efecto sea extraer calor de un foco y convertirlo totalmente en trabajo” o también, “no es posible construir una máquina capaz de convertir por completo, de una manera continua, la energía térmica en otras formas de energía”

      Según el físico Boltzmann, la entropía es un término probabilístico. Esto es, el estado de  desorden es el estado más probable en que puede encontrarse un sistema. Es por ello por lo que se afirma que todo sistema tiende al desorden con el paso del tiempo.

      Aunque la entropía casi siempre va ligada al desorden, podemos encontrar otros casos en los que la entropía no aumente. Un ejemplo en el que podemos encontrarnos ambos casos es en el Universo. Desde el punto de vista energético, el Universo, es un sistema entrópico. Es así como James Jeans describió el posible final del universo, que definió como “muerte térmica”.

     Para ello se basó en el Tercer Principio de la Termodinámica, en el cual también encontramos a la entropía como protagonista. Este principio nos da una idea básica sobre el funcionamiento del universo y marca la línea del tiempo de este. Nos dice: “la entropía de cualquier sustancia a 0 k, es cero”. Lo que significa que el orden seria máximo.

     Por ello, al denominarse el Universo como sistema entrópico, energéticamente, la temperatura descendería hasta casi alcanzar el "cero absoluto" (0 K) haciendo imposible la vida y produciéndose así la muerte térmica del Universo.

 RELACIÓN DE LA ENTROPÍA CON OTRAS DISCIPLINAS



1-      La Entropía y las relaciones humanas
      Relaciones humanas son el conjunto de interacciones que se da en los individuos de una sociedad. Las relaciones humanas se basan principalmente en los vínculos existentes entre los miembros de la sociedad. Las relaciones nos transforman, nos hacen como somos. Lo que somos tiene mucho que ver con la clase de interacciones que mantenemos.

      Con el surgimiento de la termodinámica y su concepto de entropía se desarrolló la tendencia de los sistemas a su degradación irreversible, al paso del tiempo y a la imposibilidad de volver atrás. Algunos ven en la termodinámica una metáfora para explicar la tendencia a que se degraden nuestras relaciones afectivas más intensas.

      El segundo principio de la termodinámica dice que la entropía del mundo tiende al máximo: la energía se disipa de manera irreversible en el universo y cada sistema, cuando evoluciona, se vuelve más caótico y desordenado que el anterior. Desde el marco de la entropía es posible comprender por qué nuestras relaciones humanas más intensas llegan a un punto en que se deterioran y ya nos resulta imposible volver atrás.

2-      La Entropía y la Filosofía

      Su influencia reside, principalmente, en la visión del cosmos en la Grecia Antigua, sobre todo con los primeros filósofos, los denominados "presocráticos", han disertado acerca de la problemática de un mundo cuyo desorden aumenta constantemente.

      Muchos filósofos a lo largo de los siglos han planteado y dado respuestas a este interrogante milenario. Así, los pensadores griegos de la antigüedad creyeron, bajo la influencia del mito, que el mundo no ha sido siempre el mismo y que no lo será eternamente. Para Heráclito, cada 10.800 años, todo vuelve al fuego original, el primordial, siendo este fuego la causa de todo el movimiento del sistema. El Universo de Pitágoras es un todo único, un orden (Kosmos) que se debe a la estructura que posee.

3-      La Entropía en el campo de la lingüística

      La forma en la que se organiza y difunde la información en un discurso es uno de los temas más relevantes y susceptibles de investigación para la lingüística. Y gracias a la entropía puede realizarse un análisis más profundo de la comunicación.

      En el caso de la comunicación escrita el problema es sencillo de analizar (las unidades básicas, las letras, se encuentran bien definidas); si se desea comprender a fondo el mensaje es posible decodificarlo con exactitud y comprender tanto lo dicho literal como figurado.

LA ENTROPÍA COMO FLECHA DEL TIEMPO



      Como antes he explicado, la Segunda Ley de la Termodinámica, sostiene que el centro un sistema aislado es la entropía la cual, a medida que pasa el tiempo, aumenta y nunca puede disminuir.

      El concepto de flecha del tiempo, se refiere a la dirección en la que este discurre y la cual no sufre nunca ninguna interrupción y es irreversible. El tiempo se divide en pasado (que es inmutable), presente y futuro (el cual no sabemos cómo será).

      Al igual que con el tiempo, la entropía discurre y su acción nunca es interrumpida ni tampoco se puede volver atrás.

      Como se ha explicado antes la entropía es una tendencia al desorden de un sistema que está organizado. De esta manera sabemos que a medida que el tiempo pasa todo sistema se vuelve más desordenado si oportunidad de volver a ordenarse de nuevo.

      La consecuencia que este comportamiento tiene, es la existencia de un pasado al cual no se puede volver, y de un futuro en el cual no sabemos lo que ocurrirá. Esto, pasando por el presente que es el momento en el que nos encontramos.

      Como evidencia de que la entropía actúa como flecha del tiempo. Es su comportamiento en el universo. Este se expande en una dirección y cada vez se presenta con un mayor desorden. Debido a que es imposible regresar hacia atrás, el final del universo es su muerte térmica al llegar a 0 K ya que las personas no pueden vivir sus vidas al contrario, hasta su nacimiento.
 
BIBLIOGRAFÍA
 
-          http://definicion.de/entropia/